(57)【要約】【課題】簡易な構成でパルスモータを低速駆動することができるパルスモータ駆動技術を提供する。【解決手段】入力された基準周波数を有する基準クロックに基づいて、駆動周波数を有し、パルスモータを駆動する駆動クロックを生成する駆動クロック生成部を備えている。駆動クロック生成部は、所定期間において、基準クロックを駆動クロックとして出力するスルー出力モードと、休止期間の間、パルスが含まれない定常信号を駆動クロックとして出力する休止モードとで動作する。休止期間は、所定期間における駆動クロックの平均周波数が駆動周波数となるように定められている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された基準周波数を有する基準クロックに基づいて、駆動周波数を有し、パルスモータを駆動する駆動クロックを生成する駆動クロック生成部を備えたパルスモータ駆動装置であって、
前記駆動クロック生成部は、所定期間において、前記基準クロックを前記駆動クロックとして出力するスルー出力モードと、休止期間の間、パルスが含まれない定常信号を前記駆動クロックとして出力する休止モードとで動作し、
前記休止期間は、前記所定期間における前記駆動クロックの平均周波数が前記駆動周波数となるように定められているパルスモータ駆動装置。
【請求項２】
前記基準クロックに含まれるパルスの数を検出パルス数として計数する基準パルス計数部を備え、
前記駆動クロック生成部は、前記所定期間の始期から前記スルー出力モードで動作し、前記所定期間における前記検出パルス数が前記駆動周波数に基づいて決定される前記所定期間におけるパルス数を超えてから当該所定期間の終期までは、前記休止モードで動作する請求項１記載のパルスモータ駆動装置。
【請求項３】
入力された基準周波数を有する基準クロックに基づいて、駆動周波数を有し、パルスモータを駆動する駆動クロックを生成するパルスモータ駆動方法であって、
前記基準クロックに含まれるパルスの数を検出パルス数として計数するステップと、
所定期間の始期から、前記基準クロックを前記駆動クロックとして出力するステップと、
前記所定期間における前記検出パルス数が前記駆動周波数に基づいて決定される前記所定期間におけるパルス数を超えてから当該所定期間の終期まで、パルスが含まれない定常信号を前記駆動クロックとして出力するステップと、を備えたパルスモータ駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自起動周波数よりも小さな駆動周波数でパルスモータを駆動するパルスモータ駆動技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
入力されるクロック（パルス）に応じて回転するパルスモータ（ステッピングモータ）と呼ばれるモータが知られている。このようなパルスモータは、精密な回転制御が可能であり、プリント装置等の搬送機構をはじめとして、様々な分野で用いられている。
【０００３】
このようなパルスモータは、自起動周波数という特性を有しており、一般的には自起動周波数以下の駆動周波数で駆動される。パルスモータの用途によっては、この自起動周波数よりも大きく下回る周波数での駆動が要求される場合がある。しかし、一般的な２相パルスモータの自起動周波数は５００ＰＰＳ程度であり、それより大きく下回る駆動周波数でパルスモータを駆動すると、顕著な振動を生じるおそれがある（特許文献１参照）。また、パルスモータが用いられている装置の他の部材との共振を生じるおそれもある。この共振は、トルクの低下、脱調等を生じるため、好ましくない。
【０００４】
従来は、パルスモータの低周波駆動時のこのような問題を解決するために、プーリを設けたり、特別なパルスモータを使用していた。また、特許文献２では、低速駆動時には１−２相励磁で駆動することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−０３５９９０号公報
【特許文献２】特開昭６２−００２８９５号広報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述のような方法では、速度の制御範囲が狭くなったり、製造コストが増加する等の問題があった。
【０００７】
本発明の目的は、このような課題に鑑み、簡易な構成でパルスモータを低速駆動することができるパルスモータ駆動技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る、入力された基準周波数を有する基準クロックに基づいて、駆動周波数を有し、パルスモータを駆動する駆動クロックを生成する駆動クロック生成部を備えたパルスモータ駆動装置の好適な実施形態の一つでは、前記駆動クロック生成部は、所定期間において、前記基準クロックを前記駆動クロックとして出力するスルー出力モードと、休止期間の間、パルスが含まれない定常信号を前記駆動クロックとして出力する休止モードとで動作し、前記休止期間は、前記所定期間における前記駆動クロックの平均周波数が前記駆動周波数となるように定められている。
【０００９】
この構成によれば、本発明に係るパルスモータ駆動装置によって生成される駆動クロックには、基準クロックと同じ周波数のクロックで構成された部分と、定常信号（周波数０の信号）で構成された部分と、が含まれている。そのため、基準周波数を共振等が発生しない周波数に設定しておけば、いずれの部分の駆動クロックをパルスモータに供給しても、共振等が発生するおそれがない。一方、所定期間全体を見ると、駆動クロックの平均周波数が駆動周波数に一致するため、所定期間全体では、駆動クロックの周波数は基準周波数よりも低くすることができる。すなわち、パルスモータを基準周波数よりも低い周波数で駆動することができる。
【００１０】
また、この構成は、休止期間に基づいて、スルー出力モードと休止モードとを切り替えるという簡易なものとなっているため、大きくコストを増加させるおそれがない。さらに、このような簡易な構成であるため、任意の駆動周波数を設定することができる。
【００１１】
本発明に係るパルスモータ駆動装置の好適な実施形態の一つでは、前記基準クロックに含まれるパルスの数を検出パルス数として計数する基準パルス計数部を備え、前記駆動クロック生成部は、前記所定期間の始期から前記スルー出力モードで動作し、前記所定期間における前記検出パルス数が前記駆動周波数に基づいて決定される前記所定期間におけるパルス数を超えてから当該所定期間の終期までは、前記休止モードで動作する。
【００１２】
この構成では、基準クロックの計数という簡易な構成によって、スルー出力モードと休止モードとを切り替えることができる。
【００１３】
また、本発明に係る、入力された基準周波数を有する基準クロックに基づいて、駆動周波数を有し、パルスモータを駆動する駆動クロックを生成するパルスモータ駆動方法の好適な実施形態の一つでは、前記基準クロックに含まれるパルスの数を検出パルス数として計数するステップと、所定期間の始期から、前記基準クロックを前記駆動クロックとして出力するステップと、前記所定期間における前記検出パルス数が前記駆動周波数に基づいて決定される前記所定期間におけるパルス数を超えてから当該所定期間の終期まで、パルスが含まれない定常信号を前記駆動クロックとして出力するステップと、を備えている。
【００１４】
このようなパルスモータ駆動方法も、上述のパルスモータ駆動装置と同様の作用効果を奏する。また、このようなパルスモータ駆動方法にも、上述したパルスモータ駆動装置の付加的な構成を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】パルスモータ駆動装置の機能ブロック図である。
【図２】パルスモータ駆動装置の処理の流れを表すフローチャートである。
【図３】基準クロックと、本発明に係るパルスモータ駆動装置よって生成された駆動クロックとの関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を用いて本発明のパルスモータ駆動装置の実施形態を説明する。図１は、本実施形態に係るパルスモータ駆動装置の機能ブロック図である。図に示すように、パルスモータ駆動装置Ａには、駆動対象となるパルスモータＭ、基準周波数を有する基準クロックを生成するパルスジェネレータＧが接続されている。パルスモータＭおよびパルスジェネレータＧは一般的なものであるため、説明は省略する。なお、基準周波数は、共振が生じる周波数よりも大きな周波数とすることが望ましい。例えば、基準周波数はパルスモータＭの自起動周波数とすることができる。
【００１７】
なお、本実施形態では、パルスとは、１周期分のクロックを意味する。例えば、クロックの立ち上がりから、次の立ち上がりの直前までの信号がパルスとなる。特に、基準クロックのパルスを基準パルス、駆動クロックのパルスを駆動パルスと称する。
【００１８】
図１に示すように、本実施形態のパルスモータ駆動装置Ａは、駆動クロック生成部１と、基準パルス計数部２と、を備えている。駆動クロック生成部１と基準パルス計数部２とには基準クロックが入力されている。
【００１９】
駆動クロック生成部１は、スルー出力モードと、休止モードと、のいずれかのモードで動作するように構成されている。スルー出力モードとは、入力される基準クロック（基準パルス）をそのまま駆動クロック（駆動パルス）として出力するモードである。一方、休止モードとは、パルスを含まない定常信号を駆動クロックとして出力するモードである。例えば、休止モードでは、０Ｖの定常信号が出力される。すなわち、スルー出力モードでは、基準周波数と同じ周波数を有する信号が出力され、休止モードでは周波数０の信号が出力される。
【００２０】
基準パルス計数部２は、入力される基準クロックの基準パルスの数を検出パルス数として計数する。この検出パルス数は、後述するように、駆動クロック生成部１のスルー出力モードと休止モードとの切り替えに用いられる。
【００２１】
図２は、本実施形態におけるパルスモータ駆動装置Ａの処理の流れを表すフローチャートである。なお、処理に先立って、駆動パルス数が設定されている。この駆動パルス数は、所定期間における駆動クロックに含まれる駆動パルスの数であり、所定期間の長さ（秒）×周波数となる。したがって、所定期間を１秒とすると、駆動パルス数は駆動周波数に一致する。
【００２２】
まず、処理が開始されると、基準パルス計数部２は、検出パルス数を０リセットする（＃０１）。基準パルス計数部２は、入力される基準クロックの基準パルスを検出すると（＃０２のＹｅｓ分岐）、検出パルス数に１を加算する（＃０３）。基準パルス計数部２は、例えば、基準クロックの立ち上がりに基づいて、基準パルスの検出を行う。
【００２３】
検出パルス数が駆動パルス数以下の場合には（＃０４のＮｏ分岐）、駆動クロック生成部１はスルー出力モードで動作し、入力された基準クロック（基準パルス）を駆動クロック（駆動パルス）として出力する（＃０５）。その後、処理を＃０２に移行する。すなわち、検出パルス数が駆動クロック数以下の間は、駆動クロック生成部１はスルー出力モードで動作する。
【００２４】
一方、検出パルス数が駆動パルス数を超えた場合には（＃０４のＹｅｓ分岐）、駆動クロック生成部１は休止モードとなり、例えば０Ｖの定常信号を駆動クロックとして出力する（＃０６）。この定常信号の出力、すなわち、駆動クロック生成部１の休止モードは所定期間の終期まで（＃０７）継続される。なお、所定期間の終期は、図示しないタイマで計時することにより検出してもよいし、基準パルス数に基づいて検出しても構わない。
【００２５】
処理が所定期間の終期まで行われると、処理が＃０１に移行され、検出パルス数が０リセットされ、上述の処理が繰り返される。
【００２６】
図３は、入力される基準クロックと、上述の処理によって生成された駆動クロックとの関係を表す図である。この例では、所定期間を１秒とし、基準周波数を１０ｐｐｓ、駆動周波数を５ｐｐｓとしている。
【００２７】
図に示すように、所定期間における駆動クロックの前半は複数のパルスよって構成されており、その後半は定常信号によって構成されている。この前半部分は、スルー出力モードで動作する駆動パルス生成部１によって生成された部分である。一方、後半部分は休止モードで動作する駆動パルス生成部１によって生成された部分である。
【００２８】
前半部分だけを見ると、この部分は基準クロックの基準パルスから構成されているため、前半部分の駆動クロックの周波数は基準周波数と同じ１０ｐｐｓである。したがって、前半部分の駆動クロックでパルスモータＭを駆動しても共振等の不都合は生じない。
【００２９】
一方、後半部分だけを見ると、この部分は定常信号のみから構成されているため、この後半部分の駆動クロックをパルスモータＭに供給してもパルスモータＭは駆動されない。したがって、当然、共振等の不都合は生じない。
【００３０】
他方、所定期間全体の駆動クロックを見ると、１秒間に５つのパルスが含まれている。すなわち、所定期間における駆動クロックの平均周波数は５ｐｐｓとなり、駆動周波数と一致する。したがって、所定期間全体で見ると、駆動クロックの周波数は基準周波数よりも低くなっている。
【００３１】
このように、本発明のパルスモータ駆動装置Ａによって生成された駆動クロックは、部分的に見ると、基準クロックと同じ周波数のクロックで構成された部分と、定常信号（すなわち、周波数０のクロック）により構成された部分と、を含んでいる。したがって、いずれの部分でパルスモータＭを駆動しても、パルスモータＭは共振を生じることはない。一方、所定期間全体で見ると、駆動クロックに含まれる駆動パルスの数は基準クロックに含まれる基準パルスの数よりも少なくなっている。換言すると、所定期間における駆動クロックの平均周波数は、基準クロックの周波数よりも低くなっている。
【００３２】
このように、本発明のパルスモータ駆動装置によれば、共振を生じることなく、パルスモータの低速駆動を実現することができる。また、その構成も、基準パルス数に基づく休止期間の設定という簡易なものとなっているため、大きくコストを増加させるおそれがない。さらに、このような簡易な構成であるため、任意の駆動周波数を設定することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明は、パルスモータ駆動装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００３４】
Ａ：パルスモータ駆動装置
Ｍ：パルスモータ
１：駆動クロック生成部
２：基準パルス計数部
【図１】
2014165995.tif 000003
【図２】
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【図３】
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