(57)【要約】【課題】  駆動対象であるステッピングモータを、歩進パルスとＰＷＭの周期に別々に独立して制御でき、回転むらを抑制するステッピングモータ駆動装置を提供することを目的とする。【解決手段】  歩進パルスＰＨＡ（ＰＨＢ）の立ち上がり、および立ち下がりを受けて微分パルスＢＰＬＳを出力する微分パルス生成部２と、歩進パルスＰＨＡ（ＰＨＢ）とＰＷＭの周期信号ＰＷＭＳに基づいて、各トランジスタ５〜８へパルス信号（ＧＡ１〜ＧＡ４）を出力し、ステッピングモータ１７の巻線１４（１５）へ供給される駆動電流をＰＷＭ制御するＰＷＭ制御部３を備え、微分パルス生成部２より微分パルスが出力されている間、ＰＷＭ制御部３より出力されるパルス信号を遮断し、歩進パルスＰＨＡ（ＰＨＢ）の立ち上がり、および立ち下がり時に、各トランジスタ５〜８をオフする構成とする。【選択図】      図１
2006211850.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の相の巻線を備えたステッピングモータに対して、前記巻線への通電方向を決定する前記相の相切替信号とステッピングモータのトルクを決定するパルス幅変調制御信号を受けて、前記各巻線へ給電する電流のパルス幅変調制御を行うステッピングモータの駆動装置であって、
前記ステッピングモータの各巻線毎に、
前記巻線へ流す電流の向きと大きさを制御するためのスイッチ素子と前記スイッチ素子と並列に接続されたダイオードからなるモータ駆動回路と、
前記巻線へ給電される電流を検出するための電流検出部と、
前記パルス幅変調制御信号によりセットされ、前記電流検出手段により検出される電流検出信号が予め設定された電流値設定信号を上回ったときにリセットされるＲＳラッチ型フリップフロップを有し、このＲＳラッチ型フリップフロップの出力と前記相切替信号に基づいて前記モータ駆動回路へパルス信号を出力し、前記ステッピングモータの巻線へ給電される電流のパルス幅変調制御をおこなうＰＷＭ制御部と、
前記相切替信号の立ち上がり、および立ち下がりを受けて微分パルスを出力する微分パルス生成部と、
前記ＰＷＭ制御部より前記モータ駆動回路へ出力されるパルス信号を、前記微分パルス生成部より微分パルスが出力されている間、オフする出力オフ制御部
を備えること
を特徴とするステッピングモータ駆動装置。
【請求項２】
複数の相の巻線を備えたステッピングモータに対して、前記巻線への通電方向を決定する前記相の相切替信号とステッピングモータのトルクを決定するパルス幅変調制御信号を受けて、前記巻線へ流す電流の向きと大きさを制御するためのスイッチ素子を駆動し、前記各巻線へ給電する電流のパルス幅変調制御を行うステッピングモータの駆動方法であって、
前記相切替信号の立ち上がり、および立ち下がりを受けて微分パルスを出力し、この微分パルスが出力されている間、前記スイッチ素子へ出力するパルス信号をオフすること
を特徴とするステッピングモータ駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステッピングモータ駆動装置および駆動方法に関し、特にステッピングモータの回転むらを抑制する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリンタの紙送り部や画像読取装置の読取部の駆動等において、速度制御と位置制御が比較的容易なステッピングモータが多く用いられている。
そして、これら直接印字、あるいは読取の結果に係る箇所では特に回転むらのない動作特性が求められている。
【０００３】
ステッピングモータの駆動において、回転速度を決定する歩進パルス（相切替信号）の周期によって変化する、あるステッピングモータのステップの状態が、モータのトルクを決定するＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：パルス幅変調）制御の周期（ＰＷＭの周期）に対し、十分に長い期間存続することを前提にした場合、ＰＷＭの周期と歩進パルスの周期が非同期であることによって生じるステッピングモータの回転むらの影響は無視することができるが、近年の高速化に伴い、歩進パルスの周期とＰＷＭの周期が近接しつつあり、前記ステッピングモータの回転を無視することができなくなってきている。また、実際のステッピングモータは回転速度が常時一定であるとは限らず、歩進パルスが一定周期であることは少ない。
【０００４】
前記高速化の要求に応えて、ＰＷＭの周期と歩進パルスの周期が非同期であることによって生じるステッピングモータの回転むらを改善させる駆動技術が、例えば特許文献１に開示されている。
【０００５】
特許文献１は、ＰＷＭの周期と歩進パルスの周期を同期させることを特徴としている。この特許文献１に記載の駆動装置について図１０に基づいて説明する。
１７は２相の励磁用の巻線（それぞれ異なる相に対応する巻線）１４，１５、および回転子１６を備えた制御対象のステッピングモータであり、Ｓはステッピングモータ１７の巻線１４，１５の電流をＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：パルス幅変調）制御するステッピングモータ駆動装置である。
【０００６】
ステッピングモータ駆動装置Ｓには、各巻線１４，１５の電流をそれぞれ制御する巻線制御部１が設けられたステッピングモータ駆動部２１と、ＰＷＭ信号生成部（図示せず）と、ステッピングモータ１７へ供給された電流をフィードバックするための２本の抵抗１８が設けられ、外部に、ステッピングモータ駆動部２１にステッピングモータ１７を駆動する電流を供給する直流電源１３が設けられ、ステッピングモータ駆動部２１に直流電源１３のプラス極と抵抗１８の一端が接続されている。また直流電源１３のマイナス極と抵抗１８の他端は接地されている。
【０００７】
前記巻線駆動部１はそれぞれ、分周部２２と、ＰＷＭ部３と、モータ駆動回路２３から構成されている。
モータ駆動回路２３は、ブリッジを構成する４個のトランジスタ（パワートランジスタ；スイッチ素子の一例）５，６，７，８および各トランジスタ毎のフライホイルダイオード９，１０，１１，１２から形成されており、上側の第１トランジスタ５と第３トランジスタ７のドレインを接続して直流電源１３のプラス極に接続し、下側の第２トランジスタ６と第４トランジスタ８のソースを接続して抵抗１８の一端に接続し、上側の第１トランジスタ５のソースと下側の第２トランジスタ６のドレインを接続して巻線１４の一端に接続し、上側の第３トランジスタ７のソースと下側の第４トランジスタ８のドレインを接続して巻線１４の他端に接続している。またフライホイルダイオード９は第１トランジスタ５のドレイン−ソース間に、フライホイルダイオード１０は第２トランジスタ６のドレイン−ソース間に、フライホイルダイオード１１は第３トランジスタ７のドレイン−ソース間に、フライホイルダイオード１２は第４トランジスタ８のドレイン−ソース間にそれぞれ、電流を接地（ＧＮＤ）から電源１３のプラス極に向けて電流を流すことができるよう接続されている。
【０００８】
前記ＰＷＭ制御部３は、ステッピングモータ駆動装置Ｓに設けられたＰＷＭ信号生成部（図示せず）からの出力信号であるＰＷＭの周期信号ＰＷＭＳとこの周期信号ＰＷＭＳより分周される歩進パルスＰＨＡＴに基づいて、抵抗１８に流れる電流により発生する電圧をフィードバック信号として、モータ駆動回路２３の各トランジスタ５，６，７，８のゲートにゲート信号ＧＡ１，ＧＡ２，ＧＡ３，ＧＡ４を出力することにより、ステッピングモータ１７の巻線１４（または１５）へ供給される電流とその向きを換えてステッピングモータ１７をＰＷＭ制御する制御部であり、前記歩進パルスＰＨＡＴの上りエッジ、または下りエッジ、または上りエッジおよび下りエッジの両エッジ毎に、ステップが進む構成とされている。これによりステッピングモータ１７は、モータ電流の極性が歩進パルスＰＨＡＴのエッジによって変化する。
【０００９】
分周部２２は、前記歩進パルスＰＨＡＴを、ＰＷＭ信号生成部（図示せず）からの出力信号であるＰＷＭの周期信号ＰＷＭＳを、所定の比で分周して形成し、ＰＷＭ制御部３へ出力している。この歩進パルスＰＨＡＴはＰＷＭの周期信号ＰＷＭＳのエッジに同期して始まるため、ＰＷＭの周期信号ＰＷＭＳと歩進パルスＰＨＡＴは同期しており、実質的にＰＷＭＳの周期信号ＰＷＭＳと歩進パルスＰＨＡＴが非同期であることによって生じるステッピングモータの回転むらをなくしている。
【特許文献１】特開２００１−４５７９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記背景技術のステッピングモータ１７の駆動装置および駆動方法では、ＰＷＭの周期信号ＰＷＭＳを分周して歩進パルスＰＨＡＴの周期を決定させており、また歩進パルスＰＨＡＴによってステップが進むこと、すなわち回転速度が決定されることから、回転速度は実質的にＰＷＭの周期信号ＰＷＭＳによって左右され、回転速度の調整を限られた範囲内でしかおこなえないという問題があった。回転速度はプリンタの紙送り部や、画像読取装置の読取部への適用において、印字速度および読み取り速度に直接影響を及ぼすため、歩進パルスとＰＷＭ周波数を独立して制御でき、回転むらの発生しないステッピングモータ駆動装置が求められている。
【００１１】
そこで、本発明は、歩進パルスとＰＷＭの周期あるいは周波数をそれぞれ独立して、駆動対象であるステッピングモータを制御でき、かつ回転むらを抑制できるステッピングモータ駆動装置および駆動方法を提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前述した目的を達成するために、本発明のうち請求項１に記載の発明は、複数の相の巻線を備えたステッピングモータに対して、前記巻線への通電方向を決定する前記相の相切替信号とステッピングモータのトルクを決定するパルス幅変調制御信号を受けて、前記各巻線へ給電する電流のパルス幅変調制御を行うステッピングモータの駆動装置であって、前記ステッピングモータの各巻線毎に、前記巻線へ流す電流の向きと大きさを制御するためのスイッチ素子と前記スイッチ素子と並列に接続されたダイオードからなるモータ駆動回路と、前記巻線へ給電される電流を検出するための電流検出部と、前記パルス幅変調制御信号によりセットされ、前記電流検出手段により検出される電流検出信号が予め設定された電流値設定信号を上回ったときにリセットされるＲＳラッチ型フリップフロップを有し、このＲＳラッチ型フリップフロップの出力と前記相切替信号に基づいて前記モータ駆動回路へパルス信号を出力し、前記ステッピングモータの巻線へ給電される電流のパルス幅変調制御をおこなうＰＷＭ制御部と、前記相切替信号の立ち上がり、および立ち下がりを受けて微分パルスを出力する微分パルス生成部と、前記ＰＷＭ制御部より前記モータ駆動回路へ出力されるパルス信号を、前記微分パルス生成部より微分パルスが出力されている間、オフする出力オフ制御部を備えることを特徴とするものである。
【００１３】
上記構成によれば、微分パルス生成部より微分パルスが出力されている間、ＰＷＭ制御部より出力されるパルス信号はオフされ、相切替信号の立ち上がり、および立ち下がり時に、モータ駆動回路のスイッチ素子はオフとされる。よって相切替信号とパルス幅変調制御信号が非同期となることに起因して、相切替信号の切替時に発生する回転むらが抑制され、相切替信号とパルス幅変調制御信号を独立して制御することが可能となる。
【００１４】
また請求項２に記載の発明は、複数の相の巻線を備えたステッピングモータに対して、前記巻線への通電方向を決定する前記相の相切替信号とステッピングモータのトルクを決定するパルス幅変調制御信号を受けて、前記巻線へ流す電流の向きと大きさを制御するためのスイッチ素子を駆動し、前記各巻線へ給電する電流のパルス幅変調制御を行うステッピングモータの駆動方法であって、前記相切替信号の立ち上がり、および立ち下がりを受けて微分パルスを出力し、この微分パルスが出力されている間、前記スイッチ素子へ出力するパルス信号をオフすることを特徴とするものである。
【００１５】
上記方法によれば、微分パルスが出力されている間、すなわち相切替信号の立ち上がり、および立ち下がり時に、巻線へ流す電流の向きと大きさを制御するためのスイッチ素子へ出力するパルス信号はオフされる。よって相切替信号とパルス幅変調制御信号が非同期となることに起因して、相切替信号の切替時に発生する回転むらが抑制され、相切替信号とパルス幅変調制御信号を独立して制御することが可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のステッピングモータ駆動装置によれば、パルス幅変調制御信号の周期によらず、相切替信号（歩進パルス）の立ち上がり、および立ち下がりエッジを受けて微分パルスを出力し、微分パルスが出力されている間、各スイッチ素子をオフすることにより、相切替信号とパルス幅変調制御信号が非同期なことにより発生するモータの回転むらを無くすことができ、相切替信号とパルス幅変調制御信号を独立して制御することができる。また従来、ステッピングモータの回転むらの影響を抑えるために用いていた歯車減速機などの機械的手段を不要にできる。
【００１７】
また、請求項２記載のステッピングモータ駆動方法についても、請求項１と同様な効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
なお、背景技術の図１０の構成と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。また、背景技術では、歩進パルスＰＨＡＴのエッジによってステップが変化するステッピングモータ駆動装置、およびステッピングモータ駆動方法について記載してきたが、ステップ毎のトルクの上昇幅はフルステップ駆動が最大となり、より回転むらの影響を受けやすいため、本発明では効果がより顕著に表れるフルステップ駆動を用いて説明をおこなう。
「全体構成」
図１は本発明の実施の形態１におけるステッピングモータ駆動装置Ｓの全体構成を示す機能ブロック図である。なお、同図には外部から印加される電源（直流電源１３）と、制御対象であるステッピングモータ１７を記載している。また背景技術と同様に、本発明の実施の形態におけるステッピングモータ１７は、モータ電流の極性が歩進パルス（回転速度決定信号）ＰＨＡ（ＰＨＢ）のエッジによって変化する。またステッピングモータ駆動装置Ｓは、ステッピングモータ１７の巻線１４，１５へ流す電流（巻線電流）をＰＷＭ制御する。
【００１９】
当該ステッピングモータ駆動装置Ｓの巻線駆動部１は、微分パルス生成部２、ＰＷＭ制御部３、微分パルス受動部（出力オフ制御部の一例）４、およびモータ駆動回路２３から構成され、電源１３および抵抗１８が接続されている。抵抗１８が、巻線１４あるいは１５へ給電される電流を検出するための電流検出部を形成している。
【００２０】
巻線１４，１５毎に設けられる巻線駆動部１の制御ブロックの内容は同一であるため、巻線１４の巻線駆動部１の構成要素を代表して説明をおこなう。
「巻線電流のＰＷＭ制御動作の詳細」
図２に、微分パルス生成部２、ＰＷＭ制御部３、および微分パルス受動部４の詳細な構成を示す。
【００２１】
微分パルス生成部２は、Ｄフリップフロップを２つ用いたシフトレジスタを擁し、歩進パルスＰＨＡの上りエッジ、および下りエッジの両エッジを検出して微分パルスＢＰＬＳを生成する。微分パルスの時間については、本回路図ではＰＷＭの周期信号ＰＷＭＳの１周期から２周期の時間を設定しているが、ＰＷＭの周期信号ＰＷＭＳの１周期分を確保できればこの限りでなくともよい。
【００２２】
またＰＷＭ制御部３には、給電レベル（トルク）を決定する基準電圧を発生する基準電源２４と、巻線１４が通電することにより抵抗１８に発生する抵抗発生電圧信号ＲＣＳＡと基準電源２４のトルク基準信号ＶＴとを比較するコンパレータ１９と、このコンパレータ１９の出力信号ＲＥＳＥＴＣをリセット信号にし、ＰＷＭの周期信号ＰＷＭＳをセット信号とするＲＳラッチ型のフリップフロップ２０が設けられており、ＰＷＭ制御部３は、これら構成により、フリップフロップ２０の出力信号ＰＷＭＯＵＴがハイレベルの場合、歩進パルスＰＨＡの状態がハイレベルのとき、（出力）信号ＧＢ２をハイレベル、信号ＧＢ４をローレベルとし、歩進パルスＰＨＡの状態がローレベルのとき、信号ＧＢ２をローレベル、信号ＧＢ４をハイレベルして出力している。またフリップフロップ２０の出力信号ＰＷＭＯＵＴがローレベルの場合、信号ＧＢ２および信号ＧＢ４をともにローレベルとしている。また歩進パルスＰＨＡの状態がハイレベルの場合、信号ＧＢ１をローレベル、信号ＧＢ３をハイレベルとし、歩進パルスＰＨＡの状態がローレベルの場合、信号ＧＢ１をハイレベル、信号ＧＢ３をローレベルとして出力している。これら信号ＧＢ１〜４により、フリップフロップ２０の出力信号ＰＷＭＯＵＴはセット信号が入ると、トランジスタ５，６，７，８をオンし、リセット信号が入るとオフすることになる。
【００２３】
トランジスタ５，６，７，８をオンさせる信号をハイレベルＨ、オフさせる信号をローレベルＬとした場合における、ＰＷＭの周期信号ＰＷＭＳ、コンパレータ１９の出力信号ＲＥＳＥＴＣ、およびフリップフロップ２０の出力信号ＰＷＭＯＵＴの動作波形を図３に示す。
【００２４】
また前記微分パルス受動部４は、ＰＷＭ制御部３から出力される信号ＧＢ１〜４を、微分パルス生成部２から出力される微分パルスＢＰＬＳがオフ（ローレベル）のとき、トランジスタ５，６，７，８のゲートに供給されるゲート信号ＧＡ１，ＧＡ２，ＧＡ３，ＧＡ４として出力し、微分パルスＢＰＬＳがオン（ハイレベル）のとき、ゲート信号ＧＡ１，ＧＡ２，ＧＡ３，ＧＡ４を停止している（ノードをハイインピーダンスにする出力全相オフ制御としている）。
「作用」
上記微分パルス生成部２、ＰＷＭ制御部３、微分パルス受動部４の構成による作用を説明する。
【００２５】
ＰＷＭの周期信号ＰＷＭＳが入力されると、フリップフロップ２０はセットされ、歩進パルスＰＨＡの状態により、信号ＧＢ２もしくはＧＢ４がハイレベルとなる。信号ＧＢ１〜４は、微分パルスＢＰＬＳに応じてケート信号ＧＡ１〜４として出力される。当該ゲート信号ＧＡ１〜４により、第１トランジスタ５および第４トランジスタ８の組、または、第２トランジスタ６および第３トランジスタ７の組は導通状態になり、他は非導通状態になる。これにより、巻線１４への給電電流が徐々に増加する。当該給電電流は、抵抗１８を流れるため、抵抗１８には給電電流の電流量に応じた電圧が発生する。
【００２６】
給電電流が増加し、抵抗１８に発生する電圧（信号ＲＣＳＡ）がコンパレータ１９に入力されるトルク基準電圧ＶＴよりも高くなると、フリップフロップ２０をリセットする。その結果、ゲート信号ＧＡ２およびＧＡ４がローレベルとなり、チョッピング用の第２トランジスタ６および第４トランジスタ８は非導通状態となり、巻線への給電が停止する。
【００２７】
その後、回生期間における巻線電流は、電流方向に応じて、第１トランジスタ５とフライホイルダイオード９の組、または第３トランジスタ７とフライホイルダイオード１１の組の何れかを経由して還流し、徐々に減少する。
【００２８】
ＰＷＭの周期信号ＰＷＭＳが入力される度に、このような給電動作と回生動作とを繰り返すが、歩進パルスＰＨＡのエッジを検出すると、微分パルスＢＰＬＳが出力され、当該微分パルスＢＰＬＳがハイレベルを出力している間、信号ＧＡ１〜４はローレベルを出力し、トランジスタ５〜８をオフさせる。微分パルスＢＰＬＳがローレベルに復帰すると、給電動作を開始するが、歩進パルスＰＨＡが正逆反対の信号を指令しているため、第１トランジスタ５および第４トランジスタ８の組、または、第２トランジスタ６および第３トランジスタ７の組の非導通状態にあった組が導通状態となり、導通状態にあった組が非導通状態となる。
【００２９】
本発明における微分パルスＢＰＬＳは、歩進パルスＰＨＡが入力されるタイミングでハイレベル出力されるため、ＰＷＭの周期信号ＰＷＭＳのタイミングによらず、トランジスタ５〜８をオフさせ、給電方向を反転することができる。
【００３０】
図４は、以上の動作を表した主要信号の時間変化を示す波形図であり、図５〜図８は、図４の当該各期間における巻線電流経路を説明する概念図である。これら概念図を参照しながら図４に示す時間変化による動作を説明する。
【００３１】
歩進パルスＰＨＡがハイレベルである時刻ｔ０から時刻ｔ１において、フリップフロップ２０の出力信号ＰＷＭＯＵＴが入力されると、第２トランジスタ６および第３トランジスタ７がオンし、図５に示す給電電流経路が形成され、巻線１４に給電される。フリップフロップ２０がリセットされると、第２トランジスタ６がオフするため、フライホイルダイオード９を電流が流れ始め、図６に示す回生動作となる。時刻ｔ０から時刻ｔ１では前記図５と図６の動作を繰り返し、トルク基準電圧ＶＴにより決定された電流値が保持される。
【００３２】
図４の時刻ｔ１における歩進パルスＰＨＡの切り替わりタイミングで、微分パルスＢＰＬＳが出力される。また歩進パルスＰＨＡの切り替わりを受けて、ＰＷＭ制御部３ではＧＢ１〜４に時刻ｔ０から時刻ｔ１とは逆方向に電流を給電をおこなうように指令を発生する。歩進パルスＰＨＡ、およびＰＷＭＯＵＴだけに着目すると、図４の時刻ｔ２で、時刻ｔ０から時刻ｔ１までとは逆方向に電流は流れようとし、第２トランジスタ６と第３トランジスタ７はオフし、第１トランジスタ５および第４トランジスタ８がオンする。この場合、図７に示すように、巻線１４の誘起電力が起因し、巻線１４の電流が０ＡとなるまでＧＮＤから電源１３に向かって第４トランジスタ８および第１トランジスタ５を通り、電流は流れようとする。しかし、本実施の形態においては、図４の時刻ｔ１に示す箇所で微分パルスＢＰＬＳが入力され、トランジスタ５〜８の全てがオフする。そのため時刻ｔ１においては、図８に示すように巻線１４の誘起電力が起因し、電流はフライホイルダイオード９、１２を通って、巻線電流が０ＡとなるまでＧＮＤから電源１３まで流れる。以上のように、時刻ｔ１で給電のタイミングを歩進パルスのエッジに同期させるというものである。時刻ｔ１より先は第１トランジスタ５および第４トランジスタ８を通電する電流を抵抗１８で監視しておき、抵抗１８にかかる電圧がトルク基準電圧ＶＴを越えると、時刻ｔ０からｔ１同様の動作を繰り返す。
【００３３】
また、時刻ｔ１からｔ３、ｔ３からｔ５についても前記切り換えと同様の動作を繰り返す。
図４に背景技術による動作波形を併記する。背景技術ではフリップフロップ２０の出力信号ＰＷＭＯＵＴの立ち上がりエッジを受けて、歩進パルスＰＨＡＴが切り替わるため、時刻ｔ１では変化せず、ＰＷＭＯＵＴの立上る時刻ｔ２まで図６に示す回生動作を保持したまま待機する。時刻ｔ２にて、ＰＷＭＯＵＴの立ち上がりエッジを受け、歩進パルスＰＨＡＴが切り替わり、図７に示すように第１トランジスタ５および第４トランジスタ８がオンし、巻線の誘起電力により第４トランジスタ８および第１トランジスタ５を通って、巻線電流が０ＡとなるまでＧＮＤから電源１３まで流れる。時刻ｔ２より先は第１トランジスタ５および第４トランジスタ８を通電する電流を抵抗１８で監視しておき、抵抗１８にかかる電圧がトルク基準電圧ＶＴを越えると、時刻ｔ０からｔ２同様の動作を繰り返す。
【００３４】
また、時刻ｔ２からｔ４、ｔ４からｔ６についても前記切り換えと同様の動作を繰り返す。
このように、本発明は従来技術に比べ、歩進パルスＰＨＡの切り替わりタイミングにより、時刻ｔ１からｔ２、あるいはｔ３からｔ４、あるいはｔ５からｔ６に示す時間のずれが発生することを改善することができる。
【００３５】
つまり、本発明は従来技術では成しえなかった歩進パルスＰＨＡとＰＷＭの周期（あるいは周波数）を独立して制御でき、かつ回転むらの発生しないステッピング駆動装置を実現することができる。
【００３６】
以上のように本実施の形態によれば、歩進パルスＰＨＡ（ＰＨＢ）の立ち上がり、および立ち下がりを受けて微分パルスＢＰＬＳを出力し、微分パルスＢＰＬＳが出力されている間、各トランジスタ５〜８をオフし続けることにより、ＰＷＭの周期ＰＷＭＳと歩進パルスＰＨＡ（ＰＨＢ）が非同期であることに起因し、歩進パルスＰＨＡ（ＰＨＢ）の切替時に発生する回転むらを無くすことができ（ＰＷＭの周期と歩進パルスが非同期であるときにも回転むらを無くすことができ）、歩進パルスＰＨＡ（ＰＨＢ）とＰＷＭの周期ＰＷＭＳあるいはＰＷＭ周波数をそれぞれ独立して、駆動対象であるステッピングモータ１７を制御することができ、かつ回転むらを抑制するステッピング駆動装置Ｓを提供することができる。したがって、従来、ステッピングモータ１７の回転むらの影響を抑えるために用いていた歯車減速機などの機械的手段を不要にでき、また回転むらが無くなるため、より高精度な制御が可能となり、プリンタの紙送り部や画像読取装置の読取部の駆動等に使用する場合はより高速で駆動させることが可能となる。
［その他の実施の形態］
なお、本発明を上記実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は、上記実施の形態に限定されないのはもちろんである。以下のような場合も本発明に含まれる。
【００３７】
（１）本実施の形態で説明したステッピングモータ駆動方法を、コンピュータシステムを用いて実現するためのコンピュータプログラムであるとしてもよいし、前記プログラムを表すディジタル信号であるとしてもよい。
【００３８】
（２）本実施の形態では、２相の巻線を備えるステッピングモータ１７を励磁しているが、本発明は２相のステッピングモータに限定されることなく、３相のステッピングモータや、５相のステッピングモータなど、他の相数のステッピングモータを制御する場合も、本発明に含まれる。
【００３９】
（３）本実施の形態では、回生の期間において、巻線からの回生電流は第１トランジスタ５がオフしているため、フライホイルダイオード９を通電していたが、第１トランジスタ５をオンさせ、同期整流制御をおこなう場合も、本発明に含まれる。
【００４０】
（４）本実施の形態では、下側の第２トランジスタ６および第４トランジスタ８をチョッピングさせる場合を説明してきたが、上側の第１トランジスタ５および第３トランジスタ７をチョッピングさせて制御する場合も、本発明に含まれる。
【００４１】
（５）本実施の形態では、微分パルスが出力されている間、トランジスタ５〜８を全てオフさせていたが、第２トランジスタ６がチョッピングしている場合は第３トランジスタ７を、第４トランジスタ８がチョッピングしている場合は第１トランジスタ５をオフさせることによっても同様の効果を得ることができるため、これら上側の第１トランジスタ５または第３トランジスタ７の片側のみをオフさせる場合も本発明に含まれる。
【００４２】
（６）（５）と同様に上側の第１トランジスタ５と第３トランジスタ７の両方をオフさせる場合も本発明に含まれる。
（７）上側の第１トランジスタ５と第３トランジスタ７の少なくとも片側をチョッピングをしている場合に下側の第２トランジスタ６と第４トランジスタ８の片側、および両側をオフさせる場合も本発明に含まれる。
【００４３】
（８）本実施の形態では、微分パルス発生部２においてシフトレジスタを用いて微分パルスを発生させたが、モノマルチを使用して微分パルスを発生させてもよいし、ＣＲフィルタを使用して微分パルスを発生させてもよい。モノマルチを使用した場合の回路図を図９に示す。
【００４４】
（９）上記微分パルスの発生方法は、コンピュータシステムを用いて実現するためのコンピュータプログラムであるとしてもよいし、前記プログラムを表すディジタル信号であるとしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明にかかるステッピングモータ駆動装置およびステッピングモータ駆動方法は、駆動対象であるステッピングモータの制御を歩進パルスとＰＷＭ周波数を独立して制御でき、回転むらを抑制することができることから、プリンタの紙送り部や画像読取装置の読取部の駆動等で、より高精度で高速化される制御が必要とされる場合に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施の形態におけるステッピングモータ駆動装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図２】同ステッピングモータ駆動装置の微分パルス生成部、ＰＷＭ制御部、および微分パルス受動部の構成を示す回路図である。
【図３】同ステッピングモータ駆動装置のフリップフロップの動作概要を示す波形図である。
【図４】同ステッピングモータ駆動装置の主要信号の時間変化を示す波形図である。
【図５】同ステッピングモータ駆動装置の巻線電流の経路を説明する概念図である。
【図６】同ステッピングモータ駆動装置の巻線電流の経路を説明する概念図である。
【図７】同ステッピングモータ駆動装置の巻線電流の経路を説明する概念図である。
【図８】同ステッピングモータ駆動装置の巻線電流の経路を説明する概念図である。
【図９】本発明の他の実施の形態におけるステッピングモータ駆動装置のモノマルチを使用した微分パルス生成部、ＰＷＭ制御部、微分パルス受動部の構成を示す回路図である。
【図１０】従来のステッピングモータ駆動装置の構成を示す機能ブロック図である。
【符号の説明】
【００４７】
Ｓ    ステッピングモータ駆動装置
１    巻線駆動部
２    微分パルス生成部
３    ＰＷＭ制御部
４    微分パルス受動部
５〜８    トランジスタ
９〜１２    フライホイルダイオード
１３    電源
１４，１５    巻線
１６    回転子
１７    ステッピングモータ
１８    抵抗
１９    コンパレータ
２０    フリップフロップ
２１    ステッピングモータ駆動部
２２    分周部
２３    モータ駆動回路
２４    基準電源
【図１】
2006211850.tif 000003
【図２】
2006211850.tif 000004
【図３】
2006211850.tif 000005
【図４】
2006211850.tif 000006
【図５】
2006211850.tif 000007
【図６】
2006211850.tif 000008
【図７】
2006211850.tif 000009
【図８】
2006211850.tif 000010
【図９】
2006211850.tif 000011
【図１０】
2006211850.tif 000012