JPH06339298A - Controlling method for drive of pulse motor - Google Patents

Controlling method for drive of pulse motor

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JPH06339298A
JPH06339298A JP14695693A JP14695693A JPH06339298A JP H06339298 A JPH06339298 A JP H06339298A JP 14695693 A JP14695693 A JP 14695693A JP 14695693 A JP14695693 A JP 14695693A JP H06339298 A JPH06339298 A JP H06339298A
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exciting
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current
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Takao Uchida
隆雄 内田
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  • Control Of Stepping Motors (AREA)

Abstract

PURPOSE:To accurately rotate and stop a rotor to and at a set position at the time of stopping the rotor by generating a holding torque when the rotor is rotated to a next step by only exciting one phase after rotating the rotor one step by simultaneously exciting two phases. CONSTITUTION:A rotor is rotated by only exciting one phase and such a rotational torque that rotates the rotor to a next step is temporarily applied to the rotor immediately before stopping the rotor by inverting the exciting current of an exciting coil of the other phase which turns off the exciting current. When the rotational torque applying time is appropriately selected, the rotor is accurately rotated to and stopped at an aimed position.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、パルスモータを回転駆
動した後所定の状態に正確に停止させるためのパルスモ
ータの駆動制御方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pulse motor drive control method for accurately rotating a pulse motor and then stopping it in a predetermined state.

【0002】[0002]

【従来の技術】パルスモータは、プリンタやファクシミ
リ装置、複写機、その他各種の事務機器に広く採用され
ている。このパルスモータは1個のパルスによって一定
の回転角だけロータを回転させることができるため、制
御性がよく、高精度に対象物を搬送することの要求され
る場合に特に適したモータである。
2. Description of the Related Art Pulse motors are widely used in printers, facsimile machines, copiers and various other office equipment. Since this pulse motor can rotate the rotor by a certain rotation angle by one pulse, it has good controllability and is particularly suitable for a case where it is required to convey an object with high accuracy.

【0003】ここで、パルスモータを使用したプリンタ
を用いてその動作の説明を行なう。図2に、プリンタの
制御回路ブロック図を示す。このプリンタは、プラテン
1に巻き付けられて搬送される用紙2に対し、印字ヘッ
ド3を用いて印字する構成のものである。プラテン1
は、パルスモータから成るラインフィードモータ4によ
って回転駆動される。印字ヘッド3はプラテン1の回転
軸と平行な方向にスペーシングしながら用紙2の上に印
字を行なう。1行分の印字が終了するとラインフィード
モータ4が回転駆動され、用紙2を1行分だけ搬送す
る。ラインフィードモータ4には、このようなラインフ
ィード量に対応する回転角だけプラテン1を回転させる
ために必要な数のパルスが供給される。
The operation of the printer using the pulse motor will be described below. FIG. 2 shows a block diagram of the control circuit of the printer. This printer is configured to print on a sheet 2 wound around a platen 1 and conveyed by using a print head 3. Platen 1
Are driven to rotate by a line feed motor 4 which is a pulse motor. The print head 3 prints on the paper 2 while spacing in a direction parallel to the rotation axis of the platen 1. When the printing for one line is completed, the line feed motor 4 is rotationally driven to convey the paper 2 for one line. The line feed motor 4 is supplied with the number of pulses required to rotate the platen 1 by a rotation angle corresponding to such a line feed amount.

【0004】上記のような印字制御及びラインフィード
制御等のために、図2の下側に示すような制御回路が設
けられる。この回路はバスライン5に対し接続されたプ
ロセッサ6、駆動回路7、リード・オンリ・メモリ(R
OM)8、ランダム・アクセス・メモリ(RAM)9、
印字制御部10、I/F制御部11等から構成される。
印字動作全体の制御はプロセッサ6が行なう。駆動回路
7はラインフィードモータ4の駆動用パルスを供給する
回路である。ROM8はプロセッサ6の動作プログラム
を格納し、RAM9はその動作パラメータ等を格納す
る。印字制御部10は印字ヘッド3に対し印字データを
供給し、その動作制御を行なう部分である。I/F制御
部11は、ホストコンピュータ13に対しI/Fコネク
タ12を介して接続され、ホストコンピュータ13から
印字データ等の供給を受ける回路である。
A control circuit as shown on the lower side of FIG. 2 is provided for the above-described printing control and line feed control. This circuit includes a processor 6, a drive circuit 7, a read only memory (R) connected to a bus line 5.
OM) 8, random access memory (RAM) 9,
The print control unit 10 and the I / F control unit 11 are included.
The processor 6 controls the entire printing operation. The drive circuit 7 is a circuit that supplies a drive pulse for the line feed motor 4. The ROM 8 stores the operation program of the processor 6, and the RAM 9 stores the operation parameters and the like. The print control unit 10 is a unit that supplies print data to the print head 3 and controls its operation. The I / F control unit 11 is a circuit that is connected to the host computer 13 via the I / F connector 12 and receives supply of print data and the like from the host computer 13.

【0005】なお、上記ラインフィードモータ4には、
プラテン1を1行分ずつ回転駆動するためのパルスの
他、印字中にプラテン1を定められた位置に保持してお
くための保持電流が、駆動回路7から供給される。この
保持電流がラインフィードモータ4に供給されると、ラ
インフィードモータ4は外部の力によって用紙2が容易
に動くことがないよう一定の保持トルクを発生する。こ
のトルクは、例えばプラテン1を回転駆動するためのト
ルクの5分の1から10分の1程度に設定されている。
The line feed motor 4 includes:
In addition to the pulse for rotating the platen 1 row by row, a holding current for holding the platen 1 at a predetermined position during printing is supplied from the drive circuit 7. When this holding current is supplied to the line feed motor 4, the line feed motor 4 generates a constant holding torque so that the paper 2 is not easily moved by an external force. This torque is set to about 1/5 to 1/10 of the torque for rotating the platen 1, for example.

【0006】図3に、上記のようなパルスモータ駆動回
路の結線図を示す。図2に示す駆動回路7は、具体的に
はこの図に示すような構成とされる。なお、ラインフィ
ードモータ4のロータ25は、ステータに巻回された一
対の励磁コイルL1、L2によって形成される合成磁界
のベクトルの回転により回転される。これはバイポーラ
駆動型の2相励磁式パルスモータと呼ばれている。各励
磁コイルL1、L2には、それぞれ励磁電流を独立に可
変制御することができる図のような励磁回路が接続され
ている。
FIG. 3 shows a connection diagram of the pulse motor drive circuit as described above. The drive circuit 7 shown in FIG. 2 is specifically configured as shown in this figure. The rotor 25 of the line feed motor 4 is rotated by the rotation of the vector of the combined magnetic field formed by the pair of exciting coils L1 and L2 wound around the stator. This is called a bipolar drive type two-phase excitation type pulse motor. Each of the exciting coils L1 and L2 is connected with an exciting circuit as shown in the figure, which can independently variably control the exciting current.

【0007】この図3においては、励磁コイルL1の励
磁回路のみを具体的に示し、同一構成の励磁コイルL2
の励磁回路は図示を省略している。本発明において、励
磁コイルL1を第1相と呼び、励磁コイルL2を第2相
と呼んで説明を進める。励磁コイルL1を励磁する励磁
回路の入力端子は端子21及び端子15である。端子2
1には、励磁コイルL1に供給される励磁電流の方向を
指定する第1相切換信号が入力する。また、端子15に
は、励磁コイルL1に供給される励磁電流のレベルを指
定する第1相励磁信号が供給される。励磁コイルL2を
駆動する励磁回路の入力端子27には、第1相切換信号
と同一の性質の第2相切換信号が入力し、端子28に
は、第1相励磁信号と同一の性質の第2相励磁信号が入
力するものとする。
In FIG. 3, only the exciting circuit of the exciting coil L1 is specifically shown, and the exciting coil L2 having the same structure is shown.
The excitation circuit of is omitted in the figure. In the present invention, the exciting coil L1 will be referred to as the first phase, and the exciting coil L2 will be referred to as the second phase for the sake of explanation. The input terminals of the exciting circuit for exciting the exciting coil L1 are the terminals 21 and 15. Terminal 2
A first-phase switching signal that specifies the direction of the exciting current supplied to the exciting coil L1 is input to 1. Further, the terminal 15 is supplied with the first-phase excitation signal that specifies the level of the excitation current supplied to the excitation coil L1. A second phase switching signal having the same property as the first phase switching signal is input to the input terminal 27 of the exciting circuit for driving the exciting coil L2, and a terminal 28 having the same property as the first phase exciting signal is input to the terminal 28. It is assumed that a two-phase excitation signal is input.

【0008】上記励磁コイルL1を励磁する励磁回路
は、端子15から入力する第1相励磁信号をディジタル
信号からアナログ信号に変換するためのD/A変換器1
6とコンパレータ17及び単安定マルチバイブレータ1
8とを備えている。論理回路22には、端子21から入
力する第1相切換信号と単安定マルチバイブレータ18
の出力とが入力する構成となっている。論理回路22
は、インバータG1、G2、G3と、ノアゲートG4、
G5とを備えている。また、この論理回路22の出力は
4個のスイッチングトランジスタT1〜T4と4個の転
流ダイオードD1〜D4により構成されるスイッチング
回路に入力している。
The exciting circuit for exciting the exciting coil L1 is a D / A converter 1 for converting the first phase exciting signal input from the terminal 15 from a digital signal to an analog signal.
6, a comparator 17, and a monostable multivibrator 1
8 and. In the logic circuit 22, the first phase switching signal input from the terminal 21 and the monostable multivibrator 18 are input.
The output of and is input. Logic circuit 22
Are inverters G1, G2, G3 and NOR gate G4,
And G5. The output of the logic circuit 22 is input to a switching circuit composed of four switching transistors T1 to T4 and four commutation diodes D1 to D4.

【0009】端子15から入力する第1相励磁信号は、
図2に示したプロセッサ6により生成されるディジタル
信号であって、D/A変換器16によりアナログ信号に
変換され、コンパレータ17の非反転入力端子に入力す
る。また、このコンパレータ17の反転入力端子には、
励磁コイルL1に供給される励磁電流をモニターしフィ
ードバックするためのコンデンサC1、抵抗R1、R2
から成る回路が接続されている。
The first phase excitation signal input from the terminal 15 is
The digital signal generated by the processor 6 shown in FIG. 2 is converted into an analog signal by the D / A converter 16 and input to the non-inverting input terminal of the comparator 17. In addition, the inverting input terminal of the comparator 17
A capacitor C1 and resistors R1 and R2 for monitoring and feeding back the exciting current supplied to the exciting coil L1.
A circuit consisting of is connected.

【0010】以上のような励磁回路は次のように動作す
る。まず、端子21から第1相切換信号がハイレベルで
入力されると同時に、端子15から予め設定された電流
値に該当するディジタル形式の第1相励磁信号が入力す
る。第1相励磁信号はD/A変換器16によりアナログ
信号に変換され、コンパレータ17の非反転入力端子に
入力される。これにより、コンパレータ17の出力は立
ち上がる。単安定マルチバイブレータ18は、通常その
出力をロウレベルにしており、コンパレータ17の出力
の立ち下がりによってトリガされ、一定時間その出力を
ハイレベルにする。論理回路22に端子21からハイレ
ベルの第1相切換信号が入力し、単安定マルチバイブレ
ータ18からロウレベルの信号が入力すると、その出力
によりスイッチング回路におけるトランジスタT1とT
4がオンする。これにより、励磁コイルL1には、トラ
ンジスタT1から励磁コイルL1を通り、トランジスタ
T4に流れ込む矢印26方向の励磁電流が流れる。な
お、このような励磁電流供給のため、端子23は図示し
ない直流電源に接続されている。
The excitation circuit as described above operates as follows. First, the first phase switching signal is input from the terminal 21 at a high level, and at the same time, the digital first phase excitation signal corresponding to the preset current value is input from the terminal 15. The first phase excitation signal is converted into an analog signal by the D / A converter 16 and input to the non-inverting input terminal of the comparator 17. As a result, the output of the comparator 17 rises. The monostable multivibrator 18 normally has its output at a low level, and is triggered by the fall of the output of the comparator 17, and keeps its output at a high level for a certain period of time. When a high-level first phase switching signal is input to the logic circuit 22 from the terminal 21 and a low-level signal is input from the monostable multivibrator 18, its output causes the transistors T1 and T1 in the switching circuit to be input.
4 turns on. As a result, in the exciting coil L1, an exciting current in the direction of arrow 26 flowing from the transistor T1 through the exciting coil L1 and flowing into the transistor T4 flows. To supply such an exciting current, the terminal 23 is connected to a DC power source (not shown).

【0011】このような励磁電流は抵抗R1に流れ、そ
の励磁電流に比例した端子電圧が抵抗R2とコンデンサ
C1を介してコンパレータ17の反転入力端子にフィー
ドバックされる。励磁電流が増加し、コンパレータ17
の非反転入力端子に入力した設定電流値を超えると、コ
ンパレータ17の出力が立ち下がる。このとき、単安定
マルチバイブレータ18の出力が一定時間ハイレベルに
なる。これによって、論理回路22の出力がトランジス
タT4を一定時間オフさせてその後再びオンさせる。上
記のような動作が繰り返され、トランジスタT4がオン
オフすることにより、予め設定されたレベルの励磁電流
値が維持される。
Such an exciting current flows through the resistor R1, and a terminal voltage proportional to the exciting current is fed back to the inverting input terminal of the comparator 17 via the resistor R2 and the capacitor C1. The exciting current increases and the comparator 17
When the set current value input to the non-inverting input terminal of is exceeded, the output of the comparator 17 falls. At this time, the output of the monostable multivibrator 18 remains high for a certain period of time. This causes the output of logic circuit 22 to turn off transistor T4 for a period of time and then turn it on again. The above-described operation is repeated and the transistor T4 is turned on / off to maintain the exciting current value at the preset level.

【0012】次に、端子21から第1相切換信号がロウ
レベルで入力されると、論理回路22によってトランジ
スタT2とT4がオンされる。これにより、励磁電流は
矢印26と反対方向に流れ、その後は先に説明したと同
様にトランジスタT3がオンオフを繰り返し、設定電流
値を維持する。なお、転流ダイオードD1〜D4は、ト
ランジスタT1〜T4がオンオフした場合に、励磁コイ
ルL1に流れ続けようとする電流をバイパスさせる。
Next, when the first phase switching signal is input at the low level from the terminal 21, the logic circuit 22 turns on the transistors T2 and T4. As a result, the exciting current flows in the direction opposite to the arrow 26, and thereafter, the transistor T3 is repeatedly turned on and off in the same manner as described above to maintain the set current value. The commutation diodes D1 to D4 bypass the current that tends to continue flowing to the exciting coil L1 when the transistors T1 to T4 are turned on and off.

【0013】図4に、上記のような回路に供給する従来
の駆動制御信号タイミングチャートを示す。上記のよう
な励磁コイルL1の励磁電流方向を決定する第1相切換
信号は、励磁コイルL2の励磁電流の方向を決定する第
2相切換信号と互いに90度の位相差でハイレベルとロ
ウレベルを繰り返す。この状態を図4の(a)、(b)
に示す。これらの信号におけるハイレベルは図3に示す
矢印26の電流方向とし、ロウレベルはこの矢印26と
反対方向とする。また、励磁コイルL1に供給される励
磁電流の値を決定する第1相励磁信号と、励磁コイルL
2に供給される励磁電流の値を決定する第2相励磁信号
とは、図4(c)、(d)に示すように、第1相切換信
号や第2相切換信号と同期して一定時間オンし、その後
短い時間オフとなるよう、そのタイミングが設定されて
いる。この場合のハイレベルはロータの駆動時の電流値
を示し、ロウレベルはロータの停止時の電流値を示すも
のとする。なお、(e)に示す回転ベクトルは、次に説
明する図5に示したベクトル図に対応するものである。
FIG. 4 is a timing chart of a conventional drive control signal supplied to the above circuit. The first phase switching signal that determines the exciting current direction of the exciting coil L1 as described above has a high level and a low level with a phase difference of 90 degrees with respect to the second phase switching signal that determines the exciting current direction of the exciting coil L2. repeat. This state is shown in (a) and (b) of FIG.
Shown in. The high level of these signals is in the current direction of the arrow 26 shown in FIG. 3, and the low level is in the direction opposite to the arrow 26. Further, the first-phase excitation signal that determines the value of the excitation current supplied to the excitation coil L1, and the excitation coil L
The second-phase excitation signal that determines the value of the excitation current supplied to 2 is constant in synchronization with the first-phase switching signal and the second-phase switching signal, as shown in FIGS. 4 (c) and 4 (d). The timing is set so that it is turned on for a short time and then turned off for a short time. In this case, the high level indicates the current value when the rotor is driven, and the low level indicates the current value when the rotor is stopped. The rotation vector shown in (e) corresponds to the vector diagram shown in FIG. 5 described next.

【0014】図5に、パルスモータの回転ベクトル説明
図を示す。1相励磁式のパルスモータにおいては、一対
の励磁コイルによってこの図に示すような合成磁界ベク
トルに基づく回転ベクトルを発生させる。即ち、例えば
図4に示す時刻t1、t2の間では第1相と第2相の励
磁コイルL1、L2が同時に励磁され、図に示すR1方
向のベクトルを発生させる。次に図4に示す時刻t2か
らt3の間では、第1相の励磁コイルL1のみが励磁さ
れ、図5に示すR2の方向に回転ベクトルを発生させ
る。また、図4に示す時刻t3から時刻t4において
は、時刻t1から時刻t2の場合と逆の方向に、第二相
の励磁コイルの電流が流れ、励磁コイルL1、L2の両
方に励磁電流が供給される。これによって、図5に示し
たR3の方向の回転ベクトルが発生する。このような制
御によって、パルスモータのロータは反時計回りに1ス
テップあたり45度ずつ回転駆動される。
FIG. 5 shows a rotation vector explanatory diagram of the pulse motor. In the one-phase excitation type pulse motor, a pair of excitation coils generate a rotation vector based on the composite magnetic field vector as shown in this figure. That is, for example, between times t1 and t2 shown in FIG. 4, the first-phase and second-phase exciting coils L1 and L2 are simultaneously excited to generate the vector in the R1 direction shown in the figure. Next, between times t2 and t3 shown in FIG. 4, only the first-phase exciting coil L1 is excited to generate a rotation vector in the direction of R2 shown in FIG. Further, from time t3 to time t4 shown in FIG. 4, the current of the second-phase exciting coil flows in the opposite direction to the case from time t1 to time t2, and the exciting current is supplied to both exciting coils L1 and L2. To be done. As a result, the rotation vector in the R3 direction shown in FIG. 5 is generated. With such control, the rotor of the pulse motor is rotationally driven counterclockwise by 45 degrees per step.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な従来のパルスモータの駆動制御方法は、次のような解
決すべき課題があった。図4及び図5を用いて説明した
ように、上記のようなパルスモータでは、励磁コイルL
1とL2を同時に励磁してロータを回転させるモード
と、いずれか一方の励磁コイルのみを励磁してロータを
回転させるモードが交互に発生する。一方、ロータを回
転させた後は図2を用いて説明したように、ロータに対
し一定の保持トルクを与えるべく、励磁コイルに保持ト
ルク発生用の電流を供給する必要がある。
The conventional pulse motor drive control method as described above has the following problems to be solved. As described with reference to FIGS. 4 and 5, in the pulse motor as described above, the exciting coil L
A mode in which 1 and L2 are simultaneously excited to rotate the rotor and a mode in which only one of the exciting coils is excited to rotate the rotor are alternately generated. On the other hand, after rotating the rotor, as described with reference to FIG. 2, it is necessary to supply a current for holding torque generation to the exciting coil in order to give a constant holding torque to the rotor.

【0016】このような制御のため、従来次のような方
法で各励磁コイルに対し励磁電流が供給されていた。図
6に、従来の2相励磁駆動停止モード波形図を示す。2
個の励磁コイルL1、L2を同時に駆動し、その後保持
トルクを発生させてロータを停止させる場合、この図の
(a)、(b)に示すように、第1相励磁電流と第2相
励磁電流とを例えば時刻t1まで電流値I0 で駆動し、
その後駆動電流を保持トルクを発生するために十分な電
流値I1 まで低下させる。なお、この電流値は回路のイ
ンダクタンスによって、一定の減衰曲線を描きながら低
下し、時刻t2に保持電流に落ち着く。
For such control, the exciting current has conventionally been supplied to each exciting coil by the following method. FIG. 6 shows a waveform diagram of a conventional two-phase excitation drive stop mode. Two
When the excitation coils L1 and L2 are driven simultaneously and then the holding torque is generated to stop the rotor, as shown in (a) and (b) of this figure, the first phase excitation current and the second phase excitation current Drive current with, for example, current value I0 until time t1,
After that, the drive current is reduced to a sufficient current value I1 to generate the holding torque. It should be noted that this current value decreases while drawing a constant attenuation curve due to the inductance of the circuit, and settles at the holding current at time t2.

【0017】このとき、励磁コイルL1、L2のインダ
クタンスをL、回路全体の抵抗値をR、時刻t2におけ
る励磁コイルの端子電圧をEとすると、その放電電流I
は時間tの経過に従って、次の(1)式のように変化す
る。 I(t)=−E(1−exp(−Rt/L)) +I0 exp(−Rt/L) …(1) 励磁コイルL1、L2共に励磁電流は時刻t1から時刻
t2まで同様の変化をする。
At this time, if the inductance of the exciting coils L1 and L2 is L, the resistance value of the entire circuit is R, and the terminal voltage of the exciting coil at time t2 is E, the discharge current I
Changes as the following expression (1) with the passage of time t. I (t) =-E (1-exp (-Rt / L)) + I0 exp (-Rt / L) (1) The exciting currents of both exciting coils L1 and L2 change similarly from time t1 to time t2. .

【0018】図7に、従来の1相励磁駆動停止モード波
形図を示す。この図は、1相のみを励磁してロータを回
転駆動し、その後保持トルクを発生させてロータを停止
させる場合の電流変化を示している。この例では、励磁
コイルL1と励磁コイルL2に時刻t3まで駆動電流を
供給し、その後時刻t3から時刻t4の間では励磁コイ
ルL2にのみ駆動電流を供給している。そして、時刻t
4において、駆動電流を停止し、その後保持トルク発生
用の電流値I1 の電流を励磁コイルL2に供給するよう
な制御を行なっている。なお、この場合に、時刻t3に
おいて、第1相の励磁コイルL1に供給する励磁電流を
オフすると、放電電流は図のようにI0 から0まで上記
(1)式に示すような特性で低下していく。しかしなが
ら、上記のような2種のモードでは、ロータに加わる回
転トルクの時間的な変化に相違が生じる。
FIG. 7 shows a conventional one-phase excitation drive stop mode waveform diagram. This figure shows a change in current when only one phase is excited to rotationally drive the rotor and then a holding torque is generated to stop the rotor. In this example, the driving current is supplied to the exciting coil L1 and the exciting coil L2 until time t3, and then the driving current is supplied only to the exciting coil L2 between time t3 and time t4. And time t
In 4, the control is performed such that the drive current is stopped and then a current having a current value I1 for generating the holding torque is supplied to the exciting coil L2. In this case, when the exciting current supplied to the first-phase exciting coil L1 is turned off at time t3, the discharge current decreases from I0 to 0 as shown in the equation (1) as shown in the figure. To go. However, in the two types of modes as described above, there is a difference in the temporal change of the rotational torque applied to the rotor.

【0019】図8に、従来の停止直前のトルク変化図を
示す。図の(a)は図6に示す2相励磁駆動停止モード
におけるトルク変化図である。また、(b)は図7に示
した1相励磁駆動停止モードにおける変化図である。こ
の図に示すように、2相励磁の場合には、第1相と第2
相の励磁電流が全く等しい特性で減衰するため、ロータ
に加わる回転トルクは単に駆動時から停止時への電流値
の減少のみで、そのベクトルに変化はない。従って、ロ
ータは回転後停止するまでこのベクトルの方向の力を受
け、この方向に向いて停止する。
FIG. 8 shows a conventional torque change diagram just before stopping. 6A is a torque change diagram in the two-phase excitation drive stop mode shown in FIG. 7B is a change diagram in the one-phase excitation drive stop mode shown in FIG. As shown in this figure, in the case of two-phase excitation, the first phase and the second phase
Since the exciting currents of the phases are attenuated with exactly the same characteristics, the rotational torque applied to the rotor is merely a decrease in the current value from the time of driving to the time of stopping, and there is no change in its vector. Therefore, the rotor receives a force in the direction of this vector until it stops after rotating, and stops in this direction.

【0020】しかしながら、1相励磁の状態では、この
図(b)に示すように、第1相励磁電流が次第に減衰し
ていくときにロータに加わるトルクによって、第2相の
みによる励磁方向と完全に一致する状態までロータが回
転せずに回転を停止してしまう。即ち、本来図7に示す
ようなモードで駆動を行なうと、励磁コイルは第2相と
一致する図8(b)の破線に示すようなベクトルで保持
トルクを発生させ、ロータの回転を停止することが必要
である。しかし、現実には、このように(a)の状態か
ら45度回転する前にロータが停止してしまう。
However, in the one-phase excitation state, as shown in FIG. 6B, the torque applied to the rotor when the first-phase excitation current is gradually attenuated causes the complete excitation direction of the second phase only. The rotor does not rotate until it matches the condition, and the rotation stops. That is, when originally driven in the mode as shown in FIG. 7, the exciting coil generates the holding torque with the vector shown by the broken line in FIG. 8B, which coincides with the second phase, and stops the rotation of the rotor. It is necessary. However, in reality, the rotor stops before rotating 45 degrees from the state of (a).

【0021】プリンタ等においては、機械的な負荷や用
紙の摩擦による負荷等で、例えば用紙がほとんど搬送さ
れないままラインフィードが停止し、印字品位の低下を
招くおそれもある。このような問題を解決する対策とし
ては、例えば図7に示す時刻t3から時刻t4までの励
磁コイルL2のみを励磁する時間を十分長くとると共
に、1相のみを励磁する場合には、その励磁電流を2相
で励磁する場合の√2倍に引き上げる方法がある。こう
すれば2相で励磁する場合の回転トルクと1相で励磁す
る場合の回転トルクが等しくなる。しかしながら、これ
では制御時間が長くなり、また駆動電流を増加させるこ
とにより図3に示すスイッチング用トランジスタT1〜
T4を大型化する必要があり、コストアップになるとい
う問題があった。
In a printer or the like, due to a mechanical load or a load due to paper friction, for example, the line feed may be stopped while the paper is hardly conveyed, and the print quality may be deteriorated. As a measure for solving such a problem, for example, when exciting only the exciting coil L2 from time t3 to time t4 shown in FIG. 7 for a long time and exciting only one phase, the exciting current There is a method of increasing the value to √2 times that when exciting in two phases. By doing so, the rotational torque when excited in two phases becomes equal to the rotational torque when excited in one phase. However, this results in a longer control time and by increasing the drive current, the switching transistors T1 to T1 shown in FIG.
There is a problem in that it is necessary to increase the size of T4, which increases the cost.

【0022】本発明は以上の点に着目してなされたもの
で、1相のみを励磁してロータを回転させ、その後保持
トルクを発生させてロータを停止させる場合に、正確に
設定された位置にロータを回転させ停止させることので
きるパルスモータの駆動制御方法を提供することを目的
とするものである。
The present invention has been made by paying attention to the above points, and when only one phase is excited to rotate the rotor and then a holding torque is generated to stop the rotor, the position accurately set. It is an object of the present invention to provide a pulse motor drive control method capable of rotating and stopping a rotor.

【0023】[0023]

【課題を解決するための手段】本発明のパルスモータの
駆動制御方法は、2相を励磁してロータを回転させた後
保持トルクを発生させてロータを停止させる状態と、1
相のみを励磁してロータを回転させた後保持トルクを発
生させてロータを停止させる状態との2種の状態をとる
2相励磁式パルスモータにおいて、1相のみを励磁して
ロータを回転させた後保持トルクを発生させてロータを
停止させる直前に、ロータの回転方向にみて次の状態で
あって、2相を励磁してロータを回転させるための駆動
モードを一時的に実行することを特徴とするものであ
る。
A pulse motor drive control method according to the present invention includes a state in which two phases are excited to rotate a rotor and then a holding torque is generated to stop the rotor.
In a two-phase excitation type pulse motor that takes two states, that is, a state in which only the phases are excited to rotate the rotor and then a holding torque is generated to stop the rotor, only one phase is excited to rotate the rotor. Immediately before the holding torque is generated and the rotor is stopped, the drive mode for exciting the two phases and rotating the rotor in the following state in the rotation direction of the rotor is temporarily executed. It is a feature.

【0024】[0024]

【作用】この方法では、2相を同時に励磁してロータを
1ステップ回転させた後、1相のみを励磁してロータを
次のステップまで回転させ、その後保持トルクを発生さ
せてロータを停止させる直前に、励磁電流をオフするも
う一方の相の励磁コイルの励磁電流を例えば反転させ
て、ロータに一時的に次のステップまで回転するような
回転トルクを与える。この回転トルクを与える時間を適
当に選定すれば、ロータは正確に目的とする状態まで回
転し、停止する。従って、1相励磁による電流値を増大
させたり、1相励磁駆動時間を延長する必要はなくな
る。
In this method, two phases are excited at the same time to rotate the rotor by one step, then only one phase is excited to rotate the rotor to the next step, and then a holding torque is generated to stop the rotor. Immediately before, the exciting current of the exciting coil of the other phase for turning off the exciting current is reversed, for example, and a rotational torque for temporarily rotating the rotor to the next step is applied. If the time for giving this rotational torque is appropriately selected, the rotor will rotate exactly to the desired state and stop. Therefore, it is not necessary to increase the current value due to the one-phase excitation or extend the one-phase excitation drive time.

【0025】[0025]

【実施例】以下、本発明を図の実施例を用いて詳細に説
明する。図1は、本発明の駆動制御方法実施例を示す制
御信号波形図である。この波形図は、予め2相分の励磁
コイルを駆動してロータを回転させた後、最後に1相の
みを励磁してロータを回転させ、その後保持トルクを発
生させて動作を停止させる場合の各信号内容を示してい
る。即ち、時刻t1からt3の間は2相を励磁してロー
タを回転させる駆動モードで、時刻t4から時刻t5ま
では1相のみを励磁してロータを回転させる駆動モード
である。本発明においては、この時刻t3から時刻t4
の間で、ロータの回転方向にみて次の状態にある駆動モ
ードで、励磁コイルの励磁を行なう構成となっている。
The present invention will be described in detail below with reference to the embodiments shown in the drawings. FIG. 1 is a control signal waveform diagram showing a drive control method embodiment of the present invention. This waveform diagram shows a case where the exciting coils for two phases are driven in advance to rotate the rotor, and finally only one phase is excited to rotate the rotor, and then a holding torque is generated to stop the operation. The content of each signal is shown. That is, from time t1 to t3, it is a drive mode in which two phases are excited to rotate the rotor, and from time t4 to time t5, only one phase is excited to rotate the rotor. In the present invention, this time t3 to time t4
Between them, the excitation coil is excited in the drive mode in the following state as seen in the rotation direction of the rotor.

【0026】即ち、図1(a)に示す第1相切換信号
は、時刻t3からt4までロウレベルとなり、この間励
磁コイルL1(図3に示したもの)の励磁電流が反転す
る。また、第2相切換信号は時刻t2までロウレベル
で、その後ハイレベルに設定され、時刻t2以降は同一
方向の駆動電流となる。(c)に示す第1相励磁信号
は、時刻t4までハイレベルで、その後ロウレベルにな
る。従って、(a)の切換信号と照らし合わせてみる
と、時刻t2から時刻t3まで、設定された励磁電流が
供給され、時刻t3から時刻t4までは逆方向の同レベ
ルの励磁電流が供給され、その後スイッチオフの状態と
なる。
That is, the first phase switching signal shown in FIG. 1A becomes low level from time t3 to t4, during which the exciting current of the exciting coil L1 (shown in FIG. 3) is inverted. Further, the second phase switching signal is set to the low level until the time t2 and then set to the high level, and the driving currents in the same direction after the time t2. The first-phase excitation signal shown in (c) has a high level until time t4, and then has a low level. Therefore, in comparison with the switching signal of (a), the set exciting current is supplied from time t2 to time t3, and the same level of exciting current in the opposite direction is supplied from time t3 to time t4. After that, the switch is turned off.

【0027】一方、第2相の励磁コイルL2には、時刻
t2からt5まで駆動時の励磁電流が供給され、時刻t
5以降は保持電流が供給される。このような電流が供給
されると、ロータに加わる回転ベクトルが図1(e)に
示すようになる。即ち、図5の回転ベクトル説明図と照
らし合わせて、図1(e)の回転ベクトルを見ると、始
め時刻t1からt2までR8のベクトルであったもの
が、時刻t2からt3ではR1の回転ベクトルとなる。
更に、その次はR2の回転ベクトルとすべきところを、
本発明においては一旦R3の回転ベクトルを付与し、そ
の後時刻t4以後、R2の回転ベクトルを与えるように
している。
On the other hand, the second-phase exciting coil L2 is supplied with the exciting current during driving from the time t2 to t5, and the time t
After 5, the holding current is supplied. When such a current is supplied, the rotation vector applied to the rotor becomes as shown in FIG. That is, when looking at the rotation vector of FIG. 1 (e) in comparison with the rotation vector explanatory diagram of FIG. 5, what was the R8 vector from the starting time t1 to t2 is the rotation vector of R1 from the time t2 to t3. Becomes
Furthermore, next, what should be the rotation vector of R2,
In the present invention, the rotation vector of R3 is once given, and after that, after the time t4, the rotation vector of R2 is given.

【0028】図1(f)及び(g)には各励磁コイルL
1、L2の励磁電流をグラフで示した。この図に示すよ
うに、時刻t3までは励磁コイルL1にもL2にも同一
のレベルのI0 の駆動電流が供給されている。そして、
時刻t3において、第1相の励磁コイルL1に反対方向
の駆動電流が加えられる。この場合には、単に励磁コイ
ルL1の電源をオフする場合に比べて、励磁コイルL1
の両端に、これまで流れていた電流とは逆方向の電流を
流すための電源電圧とほぼ等しい高電圧が加わる。従っ
て、図1(f)に示すように、時刻t3から第1相の励
磁コイルL1の放電が比較的急速に行なわれ、時刻t6
で電流の方向が反転する。第1相切換信号は、(c)に
示すように、時刻t4まで供給されているため、第1相
の励磁コイルL1にはこれまでと逆方向の電流が流れ始
め、時刻t4でマイナスの最大値となり、その後は放電
により0まで減衰する。
1 (f) and 1 (g), each exciting coil L is shown.
The exciting currents of 1 and L2 are shown in the graph. As shown in this figure, the driving current of I0 of the same level is supplied to the exciting coils L1 and L2 until time t3. And
At time t3, a drive current in the opposite direction is applied to the first-phase exciting coil L1. In this case, as compared with the case where the power source of the exciting coil L1 is simply turned off, the exciting coil L1
A high voltage, which is almost equal to the power supply voltage for flowing a current in the opposite direction to the current that has been flowing so far, is applied to both ends of the. Therefore, as shown in FIG. 1 (f), the first-phase exciting coil L1 is discharged relatively rapidly from time t3 to time t6.
The direction of the current is reversed by. As shown in (c), since the first phase switching signal is supplied until time t4, a current in the opposite direction starts flowing through the first phase exciting coil L1 at the time t4 and the negative maximum. It becomes a value, and thereafter it is attenuated to 0 by discharge.

【0029】一方、図1(g)に示す第2相の励磁コイ
ルL2に供給される電流は、時刻t5まで駆動用の電流
I0 に保持され、その後は放電により減衰し、保持電流
I1に至る。以上のような制御を行なうと、ロータはそ
の停止直前に次のようなトルクを受ける。なお、図3の
回路を用いて図1に示す時刻t3から時刻t4の間の現
象を説明すると次のようになる。まず、時刻t3で端子
21から入力する第1相切換信号がロウレベルになる
と、トランジスタT1とT4がオンからオフになり、逆
にトランジスタT2とT3がオフからオンになる。この
とき、励磁コイルL1の励磁電流I0 はダイオードD3
とD2を通って放電する。従って、励磁コイルL1の端
子電圧が端子23に接続された図示しない電源の電圧と
ほぼ等しい電圧になる。このような状態で、時刻t4ま
でトランジスタT2とT3により励磁コイルL1に励磁
電流が供給される。その後は全てのトランジスタがオフ
となり、励磁コイルL1の励磁電流はダイオードD1と
D4を通って放電される。
On the other hand, the current supplied to the second-phase exciting coil L2 shown in FIG. 1 (g) is kept at the driving current I0 until time t5, and thereafter is attenuated by discharge to reach the holding current I1. . When the above control is performed, the rotor receives the following torque immediately before it stops. The phenomenon between the times t3 and t4 shown in FIG. 1 will be described with reference to the circuit of FIG. First, when the first phase switching signal input from the terminal 21 becomes low level at time t3, the transistors T1 and T4 are switched from on to off, and conversely the transistors T2 and T3 are switched from off to on. At this time, the exciting current I0 of the exciting coil L1 is equal to the diode D3.
And discharge through D2. Therefore, the terminal voltage of the exciting coil L1 becomes substantially equal to the voltage of the power source (not shown) connected to the terminal 23. In this state, the exciting current is supplied to the exciting coil L1 by the transistors T2 and T3 until time t4. After that, all the transistors are turned off, and the exciting current of the exciting coil L1 is discharged through the diodes D1 and D4.

【0030】図9に、本発明による停止直前のトルク変
化図を示す。上記のような制御を行なうと、先に説明し
たように、図1の時刻t2からt3までの間、R1方向
の回転ベクトルが生じ、その次のタイミングでR2方向
の回転ベクトルを与える代わりに、もう1ステップ進ん
だR3方向の回転ベクトルを与える。これによって、ロ
ータは従来より強い力で反時計方向に回転駆動される。
その後、1相分の励磁コイルのみを励磁して回転ベクト
ルR2方向の駆動電流を供給し、その後保持トルク用の
電流を供給すると、この図9に示すように、ロータは正
確にR1の状態から45度回転して停止する。
FIG. 9 shows a torque change diagram just before stopping according to the present invention. When the above control is performed, as described above, the rotation vector in the R1 direction is generated from time t2 to t3 in FIG. 1, and instead of giving the rotation vector in the R2 direction at the next timing, The rotation vector in the R3 direction that is advanced by one step is given. As a result, the rotor is driven to rotate counterclockwise with a stronger force than before.
After that, when only the exciting coil for one phase is excited to supply the drive current in the direction of the rotation vector R2 and then the current for the holding torque is supplied, as shown in FIG. 9, the rotor is accurately moved from the state of R1. Rotate 45 degrees and stop.

【0031】なお、理論的には、図1(f)に示す時刻
t3から時刻t6までの間にだけ第1相の励磁コイルを
励磁し、逆方向への励磁電流は不要であるが、実際のプ
リンタでは、機械的な負荷や印字用紙の摩擦による負荷
に打ち勝ってラインフィードモータを回転させるため
に、強力な励磁駆動を行なうことが好ましい。そこで、
図1の時刻t3から時刻t4までの間、励磁コイルのオ
ーバードライブを行なうような構成となっている。従っ
て、時刻t3から時刻t4までの時間は、実際に各種の
負荷を与えた状態でテストを行ない、最適値に選定する
ことが好ましい。
Theoretically, the exciting coil of the first phase is excited only between the time t3 and the time t6 shown in FIG. 1 (f), and the exciting current in the opposite direction is not necessary. In the above printer, it is preferable to perform strong excitation drive in order to overcome the mechanical load and the load due to the friction of the printing paper to rotate the line feed motor. Therefore,
The configuration is such that the excitation coil is overdriven from time t3 to time t4 in FIG. Therefore, it is preferable to select the optimum value from the time t3 to the time t4 by performing a test under the condition that various loads are actually applied.

【0032】本発明は、ロータが停止する直前の駆動モ
ードが、1相のみを励磁してロータを回転させた後保持
トルクを発生させてロータを停止させるといったモード
である場合にのみ適用される。従って、2相を励磁して
ロータを回転させた後、保持トルクを発生させてロータ
を停止させる場合には、上記のような制御が行なわれな
い。通常、パルスモータを駆動する場合には、予めその
回転角に応じた数のパルスが供給され、そのパルスの数
は予めプロセッサが知ることができる。従って、次のよ
うな制御によって、本発明をより具体的に実施すること
が可能になる。
The present invention is applied only when the drive mode immediately before the rotor stops is a mode in which only one phase is excited to rotate the rotor and then a holding torque is generated to stop the rotor. . Therefore, when the two phases are excited to rotate the rotor and then the holding torque is generated to stop the rotor, the above control is not performed. Normally, when driving a pulse motor, a number of pulses corresponding to the rotation angle are supplied in advance, and the number of the pulses can be known in advance by the processor. Therefore, the present invention can be implemented more concretely by the following control.

【0033】図10は、本発明による制御フローチャー
トを示す。このフローチャートは、例えば図2に示すよ
うなブロック構成の装置により実施される。例えば、図
2に示すプロセッサ6がホストコンピュータ13からI
/Fコネクタ12を介してnパルス改行のデータを受け
入れると、図10のステップS1からステップS2に移
り、このパルス数nが偶数かどうかが判断される。例え
ば、nが偶数の場合にはステップS3に移り、現在のロ
ータの停止位置を判断する。現在のロータの停止位置が
1相モードの場合、nが偶数であれば最終的な停止位置
は1相モードとなる。従って、ステップS5に移り、1
相停止モードの制御が行なわれる。これは本発明の図1
に示した制御である。
FIG. 10 shows a control flowchart according to the present invention. This flowchart is implemented by, for example, an apparatus having a block configuration as shown in FIG. For example, the processor 6 shown in FIG.
When n-pulse line feed data is accepted via the / F connector 12, the process proceeds from step S1 to step S2 in FIG. 10 and it is determined whether the pulse number n is an even number. For example, when n is an even number, the process proceeds to step S3, and the current stop position of the rotor is determined. If the current stop position of the rotor is the one-phase mode, the final stop position is the one-phase mode if n is an even number. Therefore, the process proceeds to step S5 and 1
The phase stop mode is controlled. This is shown in FIG.
It is the control shown in.

【0034】一方、ステップS3において、停止位置が
2相モードの状態であると判断された場合、nが偶数で
あれば2相モードで停止する。従って、ステップS6に
移り、従来と全く同一の図6に示したようなモードで停
止制御が行なわれる。また、ステップS2において、n
が奇数と判断された場合にはステップS4に移り、再び
ロータの停止位置が判断される。停止位置が1相モード
であればステップS6に移り、停止位置が2相モードで
あればステップS5に移る。このようにして、駆動パル
スの数によって、本発明の駆動制御方法を実施するか従
来の駆動制御方法を実施するかの選択を行なう。
On the other hand, if it is determined in step S3 that the stop position is in the two-phase mode, if n is an even number, the two-phase mode is used. Therefore, the process proceeds to step S6, and the stop control is performed in the same mode as shown in FIG. In step S2, n
If is determined to be an odd number, the process proceeds to step S4, and the stop position of the rotor is determined again. If the stop position is the one-phase mode, the process proceeds to step S6, and if the stop position is the two-phase mode, the process proceeds to step S5. In this manner, the drive control method of the present invention or the conventional drive control method is selected depending on the number of drive pulses.

【0035】本発明は以上の実施例に限定されない。上
記実施例ではパルスモータをプリンタのラインフィード
モータとして使用した例を用いて説明したが、複写機そ
の他各種の機器において、同様の制御を行なうことによ
り、正確な停止位置制御が可能となる。また、そのよう
な励磁コイルの駆動回路は、上記の実施例に限らず同様
の機能を持った自由な構成にして差し支えない。
The present invention is not limited to the above embodiments. In the above embodiment, the pulse motor is used as the line feed motor of the printer, but the same control is performed in the copying machine and various other devices, so that the stop position can be accurately controlled. In addition, the drive circuit for such an exciting coil is not limited to the above-mentioned embodiment, and may have a free structure having the same function.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上説明した本発明のパルスモータの駆
動制御方法は、2相を励磁してロータを回転させた後、
1相のみを励磁してロータを回転させ、その後保持トル
クを発生させてロータを停止させる場合に、この停止直
前に、ロータの回転方向に向かって次の状態であって2
相を励磁してロータを回転させるための駆動モードを、
一時的に実行するようにしたので、ロータを比較的強い
力で回転させ、正確な位置に停止させることが可能にな
る。また、この場合に、長時間励磁電流を供給したり、
より大きい励磁電流を供給するといった要求がなくなる
ため、励磁コイルの駆動回路を大型化する必要がなく、
コストアップが防止できる。
According to the pulse motor drive control method of the present invention described above, after exciting the two phases to rotate the rotor,
When only one phase is excited to rotate the rotor and then the holding torque is generated to stop the rotor, immediately before this stop, the following state is set in the direction of rotation of the rotor:
The drive mode for exciting the phase and rotating the rotor,
Since it is executed temporarily, the rotor can be rotated with a relatively strong force and stopped at an accurate position. Also, in this case, you can supply the exciting current for a long time,
There is no need to supply a larger exciting current, so there is no need to upsize the exciting coil drive circuit.
Cost increase can be prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の駆動制御方法制御信号波形図である。FIG. 1 is a control signal waveform diagram of a drive control method of the present invention.

【図2】プリンタの制御回路ブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of a control circuit of the printer.

【図3】パルスモータ駆動回路結線図である。FIG. 3 is a wiring diagram of a pulse motor drive circuit.

【図4】従来の駆動制御信号タイミングチャートであ
る。
FIG. 4 is a conventional drive control signal timing chart.

【図5】パルスモータの回転ベクトル説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a rotation vector of a pulse motor.

【図6】従来の2相励磁駆動停止モード波形図である。FIG. 6 is a waveform diagram of a conventional two-phase excitation drive stop mode.

【図7】従来の1相励磁駆動停止モード波形図である。FIG. 7 is a waveform diagram of a conventional one-phase excitation drive stop mode.

【図8】従来の停止直前のトルク変化図である。FIG. 8 is a conventional torque change diagram immediately before stopping.

【図9】本発明による停止直前のトルク変化図である。FIG. 9 is a torque change diagram immediately before stopping according to the present invention.

【図10】本発明による制御フローチャートである。FIG. 10 is a control flowchart according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

t1〜t5 時刻 R1〜R8 回転ベクトル t1 to t5 time R1 to R8 rotation vector

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 2相を励磁してロータを回転させた後保
持トルクを発生させてロータを停止させる状態と、1相
のみを励磁してロータを回転させた後保持トルクを発生
させてロータを停止させる状態との2種の状態をとる2
相励磁式パルスモータにおいて、 1相のみを励磁してロータを回転させた後保持トルクを
発生させてロータを停止させる直前に、 ロータの回転方向にみて次の状態であって、2相を励磁
してロータを回転させるための駆動モードを一時的に実
行することを特徴とするパルスモータの駆動制御方法。
1. A state in which two phases are excited to rotate a rotor and then a holding torque is generated to stop the rotor, and a state in which only one phase is excited to rotate a rotor and then a holding torque is generated to generate a holding torque. Take two states, one is to stop
In a phase-excitation pulse motor, immediately after exciting only one phase to rotate the rotor and then generating a holding torque to stop the rotor, the following state is seen in the rotation direction of the rotor, and two phases are excited. A drive control method for a pulse motor is characterized by temporarily executing a drive mode for rotating the rotor.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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