(57)【要約】  【課題】ステッピングモータを駆動するためのパルス発振器を効率的に使用し得る駆動システムを提供することを目的とする。  【解決手段】クロック信号を出力させるための２個のパルス発振部２１ａ，２１ｂ、及び２台の１クロック方式ドライバ３０，４０を用い、第１のドライバ３０のクロック信号入力部３１ａに第１のパルス発振部２１ａの出力部を接続し、第２のドライバ４０のクロック信号入力部４１ａに第２のパルス発振部２１ｂの出力部を接続し、定電流信号を出力し得るスイッチング手段５０を第１及び第２のドライバ３０，４０の定電流信号入力部３１ｂ，４１ｂに接続し、第１のドライバ３０の出力部３３を第１のモータ駆動用出力部とし、第２のドライバ４０の出力部４３を第２のモータ駆動用出力部としたことを特徴とするステッピングモータの駆動システム。【選択図】図１
2010263707.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のステッピングモータのための駆動システムであって、
クロック信号を出力させるための第１のパルス発振部及び第２のパルス発振部を有するパルス発振器と、
モータ回転方向制御用の定電流信号を出力させるための第１及び第２の出力部を有するスイッチング手段と
クロック信号入力部及び定電流信号入力部を各々有する第１及び第２の１クロック方式ドライバとを備え、
前記第１の１クロック方式ドライバに対しては、クロック信号入力部に前記パルス発振器における前記第１のパルス発振部の出力部を接続し、定電流信号入力部に前記スイッチング手段の第１出力部を接続し、
前記第２の１クロック方式ドライバに対しては、クロック信号入力部に前記パルス発振器における前記第２のパルス発振部の出力部を接続し、定電流信号入力部に前記スイッチング手段の第２出力部を接続し、
前記第１の１クロック方式ドライバの出力部を第１のモータ駆動用出力部とし、前記第２の１クロック方式ドライバの出力部を第２のモータ駆動用出力部とした
ことを特徴とするステッピングモータの駆動システム。
【請求項２】
前記第１のパルス発振部及び第２のパルス発振部を有するパルス発振器、第１及び第２の１クロック方式ドライバ、及び前記スイッチング手段を１つのアッセンブリとし、該アッセンブリを複数備えたことを特徴とするステッピングモータの駆動システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のステッピングモータを切り換えて駆動するための駆動システムに係る。
【背景技術】
【０００２】
ステッピングモータの駆動入力方式については、一般的に２クロック方式（２入力方式または共通パルス方式とも呼ばれる）と１クロック方式（１入力方式とも呼ばれる）の２種類がある。
【０００３】
図２は、両方式に用いることが可能な駆動システムを概略的に示している。この駆動システムは、２系統のパルス発振部１１１ａ及び１１１ｂを有するパルス発振器１１０と、各パルス発振部に接続される２系統の入力部１２１ａ及び１２１ｂを備えたドライバ１２０とを備えている。パルス発振器１１０は、ステッピングモータの駆動ＯＮ・ＯＦＦ及び回転方向切り換えを行なうために用いられ、ドライバ１２０は、パルス発振器１１０の信号に基づいてステッピングモータＭに駆動信号を出力する。
【０００４】
なお、図中に「 ／ 」を挟んで示された文字（例えば「ＣＷ＋／ＣＫ＋」）は、各部品が奏する機能を示しており、左側の文字（前記例では「ＣＷ＋」）が２クロック方式で使用される場合の機能、右側の文字（前記例では「ＣＫ＋」）が１クロック方式で使用される場合の機能を示している。
【０００５】
先ず、この駆動システムが２クロック方式で使用される場合について説明すると、パルス発振器１１０は、２系統の発振部の内、一方がＣＷ用発振部、他方がＣＣＷ用発振部として用いられ、ドライバ１２０は、一方の入力部１２１ａから受けたパルス信号に基づいてＣＷ方向の駆動信号を出力し、他方の入力部１２１ｂから受けたパルス信号に基づいてＣＣＷ方向の駆動信号を出力する。
【０００６】
パルス発振器１１０は、制御装置１３０により、いずれか一方の発振部が選択されて所定のパルス周波数で作動する。そして、発振部１１１ａが作動すると、図３(a) の左側に「ＣＷ」で示すパルス信号が発振され、ドライバ１２０の入力部１２１ａに入力され、出力部１２３からＣＷ方向（時計方向）の駆動信号がステッピングモータＭに発せられる。一方、発振部１１１ｂが作動すると、図３(a) の右側に「ＣＣＷ」で示すパルス信号が発振され、ドライバ１２０の入力部１２１ｂに入力され、出力部１２３からＣＣＷ方向（反時計方向）の駆動信号がステッピングモータＭに発せられる。
【０００７】
次に、この駆動システムが１クロック方式で使用される場合について説明すると、パルス発振器１１０は、２系統の発振部の内、一方がクロックパルス発振部、他方が切り換え信号発生部として用いられ、ドライバ１２０は、一方の入力部１２１ａから受けるクロックパルス信号と、他方の入力部１２１ｂから受ける切り換え信号の状態とに応じて、ＣＷ方向またはＣＣＷ方向の駆動信号を出力する。
【０００８】
したがって、発振部１１１ａが連続的に作動することにより、図３(ｂ) に「ＣＫ」で示すクロックパルス信号がドライバ１２０の入力部１２１ａに継続して入力される。この状態で、制御装置１３０の操作に基づき、発振部１１１ｂから図３(b) の「ＤＩＲ」信号が発せられないときは、ドライバ１２０は、ＣＷ方向（時計方向）の駆動信号をステッピングモータＭに発する。一方、発振部１１１ｂから図３(b) の「ＤＩＲ」信号が発せられると、ドライバ１２０は、ＣＣＷ方向（反時計方向）の駆動信号をステッピングモータＭに発する。
【０００９】
このようにして、駆動システムは、２系統の発振部を有するパルス発振器と、２つの入力部に基づく発信機能を有するドライバと備えることにより、いずれの入力方式にも対応できるようになっている。したがって、この駆動システムを使用する場合は、２系統の発振部を備えた１個のパルス発振器によって１個のステッピングモータを駆動するのが通常であった。
【００１０】
これに対し、同時に動作しない複数のステッピングモータを用いる機器については、モータ数よりも少ない数のパルス発振器を用いた駆動を可能にすることにより、パルス発振器の効率的な使用を図ろうとする駆動システムが提案されている（例えば特許文献１，２，３参照）。特に、パルス発振器は他の制御部分に比して高価な装置の一つであり、その使用数を減らすことによって、生産設備等の製造コストが大きく低減される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００７−１４１０６号公報
【特許文献２】特開２００７−２０３２８号公報
【特許文献３】特開２００８−１７１２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、これらの駆動システムはいずれも、パルス発振器に複数のモータに接続した上で、切り換え手段を用いて駆動対象とするモータを切り換えるものである。このような切り換えシステムは、２クロック方式においても１クロック方式においても、ＣＷ方向及びＣＣＷ方向に対応した１系統のパルス発振部からのパルス信号を使用しているだけであり、パルス発振器が有する２系統のパルス発振部の効率的な使用が十分になされているとは言えない。
【００１３】
本発明は、このような従来技術の問題点を解消し、ステッピングモータを駆動するためのパルス発振器を効率的に使用し得る駆動システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、前記目的を達成するため、複数のステッピングモータのための駆動システムであって、クロック信号を出力させるための第１のパルス発振部及び第２のパルス発振部を有するパルス発振器と、モータ回転方向制御用の定電流信号を出力させるための第１及び第２の出力部を有するスイッチング手段とクロック信号入力部及び定電流信号入力部を各々有する第１及び第２の１クロック方式ドライバとを備え、前記第１の１クロック方式ドライバに対しては、クロック信号入力部に前記パルス発振器における前記第１のパルス発振部の出力部を接続し、定電流信号入力部に前記スイッチング手段の第１出力部を接続し、前記第２の１クロック方式ドライバに対しては、クロック信号入力部に前記パルス発振器における前記第２のパルス発振部の出力部を接続し、定電流信号入力部に前記スイッチング手段の第２出力部を接続し、前記第１の１クロック方式ドライバの出力部を第１のモータ駆動用出力部とし、前記第２の１クロック方式ドライバの出力部を第２のモータ駆動用出力部としたことを特徴とするステッピングモータの駆動システムを提供するものである。
【００１５】
前記駆動システムは、前記第１のパルス発振部及び第２のパルス発振部を有するパルス発振器、第１及び第２の１クロック方式ドライバ、及び前記スイッチング手段を１つのアッセンブリとし、該アッセンブリを複数備えたことを特徴とするステッピングモータの駆動システムとすることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係るステッピングモータのための駆動システムにおいては、クロック信号を出力させるための第１のパルス発振部及び第２のパルス発振部を有するパルス発振器、モータ回転方向制御用の定電流信号を出力させるためのスイッチング手段、及びクロック信号入力部及び定電流信号入力部を各々有する第１及び第２の１クロック方式ドライバを用いてステッピングモータを駆動する。そして、第１のドライバのクロック信号入力部に第１のパルス発振部の出力部を接続し、第２のドライバのクロック信号入力部に第２のパルス発振部の出力部を接続し、第１及び第２のドライバの各定電流信号入力部にスイッチング手段を接続し、第１のドライバの出力部を第１のモータ駆動用出力部とし、第２の１クロック方式ドライバの出力部を第２のモータ駆動用出力部としている。したがって、１台のパルス発振器における２個のパルス発振部を２台のドライバに接続して、２台のステッピングモータ用の出力部が得られている。また、２つのドライバの各々の定電流信号入力部には、定電流信号を出力し得るスイッチング手段が接続されるので、各ドライバに対する定電流信号の有無により、１クロック方式ドライバの回転方向の切り換えを行なうことができる。すなわち、この駆動システムによれば、２台のステッピングモータを駆動し、且つ各々の回転方向の転換を行なうことができる。特に、比較的安価な１クロック方式専用のドライバとスイッチング手段とを備えることにより、高価なパルス発振器の数を増やすことなく２台のステッピングモータの駆動及び方向転換ができるので、駆動システム全体の製造コストを低廉に抑えることができる。
【００１７】
このように、本発明によれば、ステッピングモータを駆動するためのパルス発振器を効率的に使用し得る駆動システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しつつ説明する。図１は２台のステッピングモータＭ１，Ｍ２を駆動するための駆動システムを示している。
【００１９】
この駆動システムは、パルス発振器２０、第１ドライバ３０、第２ドライバ４０、スイッチング手段５０、パルス発振器２０の制御装置６０、及びスイッチング手段５０の操作部７０を備えている。
【００２０】
パルス発振器２０は、第１パルス発振部２１ａ及び第２パルス発振部２１ｂを備えている。パルス発振器２０は制御装置６０に接続されており、第１パルス発振部２１ａ及び第２パルス発振部２１ｂは、制御部６０によって設定されたクロック周波数で、パルス信号を出力する。
【００２１】
第１ドライバ３０及び第２ドライバ４０は共に、１クロック方式の構成を有し、各々クロック信号入力部３１ａ，４１ａ（ＣＫ入力部）及び定電流信号入力部３１ｂ，４１ｂ（ＤＩＲ入力部）を備えている。そして、第１ドライバ３０の出力部３３はステッピングモータＭ１に接続され、第２ドライバ４０の出力部４３はステッピングモータＭ２に接続されている。
【００２２】
スイッチング手段５０は、第１出力部５１ａ及び第２出力部５１ｂを備え、定電流信号を出力することができ、操作部７０によって出力のＯＮ・ＯＦＦ操作及び出力部の切り換えが行なわれる。
【００２３】
第１ドライバ３０のクロック信号入力部３１ａ及び定電流信号入力部３１ｂ、並びに、第２ドライバ４０のクロック信号入力部４１ａ及び定電流信号入力部４１ｂは共に、安定した入力を得るためにフォトダイオードとそのアノード側の抵抗とを有したフォトカプラを備えている。
【００２４】
第１ドライバ３０のクロック信号入力部３１ａのアノード側には抵抗Ｒ３１ａを介して直流電源Ｂ１の陽極が接続され、カソード側は第１パルス発振部２１ａに接続されている。
【００２５】
第２ドライバ４０のクロック信号入力部４１ａのアノード側には抵抗Ｒ４１ａを介して直流電源Ｂ１の陽極が接続され、カソード側は第２パルス発振部２１ｂに接続されている。直流電源Ｂ１は、この実施形態では５Ｖであり、その陰極は接地されている。
【００２６】
第１ドライバ３０の定電流信号入力部３１ｂのアノード側には抵抗Ｒ３１ｂ，Ｒ３２ｂを介して直流電源Ｂ２の陽極が接続され、カソード側はスイッチング手段５０の第１出力部５１ａにおける一方の端子５１１ａに接続されている。
【００２７】
第２ドライバ４０の定電流信号入力部４１ｂのアノード側には抵抗Ｒ４１ｂ，Ｒ４２ｂを介して直流電源Ｂ２の陽極が接続され、カソード側はスイッチング手段５０の第２出力部５１ｂにおける一方の端子５１１ｂに接続されている。直流電源Ｂ２は、この実施形態では１２Ｖ及び２４Ｖのいずれかに切り換えて使用することができ、その陰極は第１出力部５１ａ及び第２出力部５１ｂにおける他方の端子５１２ａ，５１２ｂに接続されている。
【００２８】
図示の駆動システムは、次のように作動する。ステッピングモータＭ１を回転させたいときは、制御装置６０の操作により、第１パルス発振部２１ａから所定のクロック周波数でパルス信号を発振をさせる。このとき、スイッチング手段５０は、第１出力部５１ａをＯＮ・ＯＦＦいずれかの状態とする。ここでは、第１出力部５１ａをＯＦＦとし出力の無い状態にすることとする。第１ドライバ３０は、第１パルス発振部２１ａからクロック信号入力部３１ａに入力されるパルス信号、並びに、第１出力部５１ａから定電流信号入力部３１ｂへの入力が無い状態に基づいて、出力部３３からステッピングモータＭ１に駆動信号を発する。これにより、ステッピングモータＭ１は一方向へ回転する。ここでは、時計方向（ＣＷ方向）に回転することにする。これは、図３(b) の左側に示された状態に相当する。
【００２９】
次に、ステッピングモータＭ１の回転方向を逆向きにしたいときは、スイッチング手段５０の第１出力部５１ａの出力をＯＮにする。これにより、定電流が第１ドライバ３０の定電流信号入力部３１ｂに入力される。１クロック方式である第１ドライバ３０は、第１パルス発振部２１ａからの信号を受け続けながら、定電流信号入力部３１ｂに入力された定電流信号に基づいて、ステッピングモータＭ１に逆回転の駆動信号を発する。その結果、ステッピングモータＭ１は反時計方向（ＣＣＷ方向）へと回転方向を変えることとなる。これは、図３(b) の右側に示された状態に相当する。
【００３０】
次に、ステッピングモータＭ２を回転させたいときは、制御装置６０の操作により、パルス信号の発振を第１パルス発振部２１ａから第２パルス発振部２１ｂに切り換える。スイッチング手段５０は、第２出力部５１ｂをＯＮ・ＯＦＦいずれかの状態（ここではＯＦＦ状態）にする。これにより、前述と同様の作動が行なわれる。すなわち、第２ドライバ４０は、第２パルス発振部２１ｂからクロック信号入力部４１ａに入力されるパルス信号、並びに、第２出力部５１ｂから定電流信号入力部４１ｂへの入力が無い状態に基づいて、出力部４３からステッピングモータＭ２に駆動信号を発する。これにより、ステッピングモータＭ２は一方向（ここでは時計方向）に回転する（図３(b) の左側に示された状態）。
【００３１】
次に、ステッピングモータＭ２の回転方向を逆向きにしたいときは、スイッチング手段５０の第２出力部５１ｂの出力をＯＮにする。これにより、前述と同様にして、定電流が第２ドライバ４０の定電流信号入力部４１ｂに入力される。１クロック方式である第２ドライバ４０は、第２パルス発振部２１ｂからの信号を受け続けながら、定電流信号入力部４１ｂに入力された定電流信号に基づいて、ステッピングモータＭ２に逆回転の駆動信号を発し、その結果、ステッピングモータＭ２は反時計方向へと回転方向を変える（図３(b) の右側に示された状態）。
【００３２】
このようにして、図示の駆動システムによれば、１台のパルス発振器２０における２個のパルス発振部２１ａ，２１ｂを２台のドライバ３０，４０に接続して、２台のステッピングモータＭ１，Ｍ２用の出力部３３，４３を形成している。また、２つのドライバの各々の定電流信号入力部３１ｂ，４１ｂには、定電流信号を切り換えて出力し得るスイッチング手段５０が接続されるので、定電流信号の有無により、１クロック方式ドライバ３０，４０の回転方向の切り換えを行なうことができる。このように、この駆動システムによれば、比較的安価な１クロック方式専用のドライバを用いスイッチング手段を備えるという構成をとることにより、高価なパルス発振器の数を増やすことなく２台のステッピングモータの駆動及び方向転換ができるので、駆動システム全体の製造コストを低廉に抑えることができ、ステッピングモータ駆動用のパルス発振器を効率的に使用することができる。
【００３３】
また、本発明の駆動システムとして、上に述べた第１のパルス発振部２１ａ及び第２のパルス発振部２１ｂを有するパルス発振器２０、第１及び第２の１クロック方式ドライバ３０，４０、及びスイッチング手段５０を１つのアッセンブリとし、該アッセンブリを複数備えたものとして構成することもできる。
【００３４】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施形態に係るステッピングモータ用駆動システムを概略的に示す回路図である。
【図２】従来のステッピングモータ用駆動システムの一例を概略的に示す回路図である。
【図３】図２に示した駆動システムにおける駆動信号の例を示す図である。
【符号の説明】
【００３６】
２０：パルス発振器
２１ａ，２１ｂ：パルス発振部
３０，４０：１クロック方式ドライバ
３１ａ：クロック信号入力部
３１ａ，４１ａ：クロック信号入力部
３１ｂ，４１ｂ：定電流信号入力部
３３，４３：出力部
５０：スイッチング手段
５１ａ，５１ｂ：出力部
Ｍ１，Ｍ２：ステッピングモータ
【図１】
2010263707.tif 000003
【図２】
2010263707.tif 000004
【図３】
2010263707.tif 000005