(57)【要約】【課題】ホールド時にはホールディングトルクを保持しつつモータの振動を抑えることを実現する。【解決手段】モータホールド時にはチョッピング周波数制御部６による制御によってチョッピング周波数を下げるとともに、ＣＰＵ１０の制御によって平滑回路７のフィルタの定数をチョッピング周波数の変更に応じて変更する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステッピングモータのステップ駆動およびモータホールドをパルス幅変調信号によって制御するステッピングモータ駆動装置において、モータホールド時にパルス幅変調信号のチョッピング周波数を下げる手段と、前記チョッピング周波数に応じて平滑回路のフィルタ定数を制御する手段を有す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】
モータホールド時にチョッピングのデューティを可変させる手段と、チョッピングのオン時とオフ時において平滑回路のフィルタ定数を変更する手段を有することを特徴とする請求項１記載のステッピングモータ駆動装置。
【請求項３】
モータホールド時に電流設定を上げる手段を有することを特徴とする請求項１または２記載のステッピングモータ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スキャナ、ファクシミリ装置等に適用されるステッピングモータを制御するステッピングモータ駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特許文献１には、１−２相励磁の通電によりステップモータを駆動させ、このステップモータへの停止指令が発せられた時に、回転子の位置が１相励磁による位置か２相同時励磁による位置かどうかを検出し、この回転子の位置が１相励磁による位置の場合には１ステップ進行させて、つぎの２相同時励磁による位置において前記回転子が停止するように停止指令を送出した後に、２相同時励磁の通電位置においてホールドパルスを付与することでステップモータの回転を停止させた後にステップモータへの通電を停止するとともに、ステップモータの再起動時には、ステップモータを停止させるホールドパルスを付与した適宜な２組へスタートパルスを付与し、前記停止指令が発せられたときの回転子の位置が１相励磁位置であった場合には、１ステップ分回転子を戻してから駆動を開始させ、前記停止指令が発せられたときの回転子の位置が２相同時励磁位置であった場合には、そのまま駆動を開始させる、というステップモータ駆動方法が記載されている。
【０００３】
特許文献２には、動作時以外はホールド状態に維持するステッピングモータのホールド時の電流値を、ホールド動作に影響のないレベルにまで低減させることにより、モータの発熱を抑えると共に、消費電力の低減を図ったステッピングモータの駆動制御方法が記載されている。
【０００４】
特許文献３には、ステッピングモータのステップ駆動およびホールドをパルス幅変調制御されたパルス幅変調信号で行うＰＷＭ制御回路を備えたステッピングモータ駆動装置において、ステッピングモータのホールド時に、パルス幅変調信号のオンデューティ比を変動させるオンデューティ比変動制御回路を備えたことにより、ステッピングモータのホールド時における発生振動音を抑制することができる、といったステッピングモータ駆動装置について記載されている。
【０００５】
【特許文献１】
特許第２９２８００７号公報
【特許文献２】
特開２００２−０４４９９６号公報
【特許文献３】
特開平１０−１４６０９７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来、ステッピングモータをホールドする時には、モータの振動、騒音を低減させる目的で、２相位置で止めるまたは２相位置に移動させて止める方法が考案されている。実際に、２相位置で止めてそこでＡ相とＢ相のチョッピングを同期させて、モータからの異音を防止する方法などが製品化されている。
【０００７】
しかし、いずれの方法においても、モータを２相位置で止めてホールドしなければならないという問題がある。例えば、ファクシミリ装置の間欠の原稿読み取り時などでは、位置精度が厳しいために上記のように必ず２相位置に止めるということは困難であるため、上述した従来のモータからの異音を防止する方法をそのまま適用できない。
【０００８】
本発明は、このような問題点を解決し、ホールド時にはホールディングトルクを保持しつつモータの振動を抑えることを実現した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。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、ステッピングモータのステップ駆動およびモータホールドをパルス幅変調信号によって制御するステッピングモータ駆動装置において、モータホールド時にパルス幅変調信号のチョッピング周波数を下げる手段と、前記チョッピング周波数に応じて平滑回路のフィルタ定数を制御する手段を有することを特徴とする。このように構成したことにより、モータホールド時のチョッピングによるモータへの振動を低減することができる。
【００１０】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、モータホールド時にチョッピングのデューティを可変させる手段と、チョッピングのオン時とオフ時において平滑回路のフィルタ定数を変更する手段を有することを特徴とする。このように構成したことにより、モータホールド時のモータの振動低減を実現すると共にホールドトルクの減少を防ぐことができる。
【００１１】
請求項３に係る発明は、請求項１または２に係る発明において、モータホールド時に電流設定を上げる手段を有することを特徴とする。このように構成したことにより、チョッピングを平滑化したレベルが小さくならないようにすることができ、モータの電流の減少を防ぎ、モータホールド時のトルクを維持することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１３】
図１は本発明の第１実施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ブロック図であり、１はスキャナなどで使われるステッピングモータ、２は、ステッピングモータ１の各励磁相をＯＮ，ＯＦＦするＦＥＴと、その制御回路とによって構成されたＦＥＴゲートドライブ回路、３は２相，１−２相などの相励磁パターンを発生させる励磁制御部、４はＰＷＭ信号を生成してＦＥＴゲートドライブ回路２に出力するチョッピング設定部を示し、このチョッピング設定部４は、定電流制御のためにＰＷＭ制御を行う際の、チョッピングのＯＮとＯＦＦのデューティを制御するチョッピングデューティ制御部５、チョッピング周波数を制御するチョッピング周波数制御部６、抵抗素子と容量素子からなるフィルタ回路であり、フィルタの定数を設定することによりチョッピングのＯＦＦ時間を設定する平滑回路７によって構成される。８はステッピングモータ１の駆動電流を設定する電流設定部、９はフィードバックによって駆動電流を制御するために駆動電流をモニターする電流検出部、１０はこれら全体を制御するＣＰＵを示す。
【００１４】
図２は図１に示すステッピングモータ駆動装置よるステッピングモータの制御手順を示すフローチャートである。
【００１５】
先ず、ＣＰＵ１０によってモータ駆動電流値とモータホールド時の電流値が電流設定部８にセットされる（Ｓ１）。電流設定部８においては、駆動時とホールド時の動作によってモータに流す電流をモータ駆動電流値になるように分圧抵抗値を切り換えるなどの制御が行われる。次にＣＰＵ１０によってモータの相励磁方式（１−２相、２相ｅｔｃ）が励磁制御部３にセットされる（Ｓ２）。この励磁制御部３から、選択された相励磁方式によってＦＥＴゲートドライブ回路２に励磁パターンが送られる。更に、ＣＰＵ１０によって、定電流制御のためのチョッピング周波数がチョッピング周波数制御部６に、ＯＮ／ＯＦＦのデューティがチョッピングデューティ制御部５にそれぞれセットされる（Ｓ３）。
【００１６】
以上の設定に基づいて、モータの駆動、ホールドを行うが（Ｓ４，Ｓ５）、ホールド時にはホールディングトルクを保持しつつモータの振動を抑えるためにチョッピング周波数を低くするように設定変更する制御が行われる。
【００１７】
このフローチャートの例では、設定変更したホールド時のチョッピング周波数の値になるようにチョッピング周波数を変更する（Ｓ６〜Ｓ９）。すなわち、チョッピング周波数を変更したときのモータ電流（Ｉ）を電流検出部７によってモニタし（Ｓ７）、ホールド時の設定電流値（Ａ）と比較して（Ｓ８）、同じであれば、その設定を保持してホールドを続ける（Ｓ８のＮＯ，Ｓ９のＹＥＳ）。モニタした電流値（Ｉ）の方が小さければ（Ｓ８のＹＥＳ）、チョッピングのＯＮ／ＯＦＦデューティの設定を変更する（Ｓ１０）。そして、設定したデューティになるように制御を行う。この時、チョッピング周波数やデューティによっては平滑回路７のフィルタの定数も変わってくるので、ＣＰＵ１０の制御に基づいて抵抗素子または容量素子の値を制御してフィルタの定数も同時に変更する。なお、フィルタの定数については単にチョッピング周波数が変わるだけでＯＮ時とＯＦＦ時の期間差が小さい場合にはＯＮ時とＯＦＦ時で定数を変える必要はないが、チョッピングのデューティの変更によってＯＮ時とＯＦＦ時の期間差が大きくなる場合にはＯＮ時とＯＦＦ時の定数を変えるなどの制御も行う。
【００１８】
そして同様に、そのときのモータ電流（Ｉ’）を電流検出部７によってモニタし（Ｓ１１）、ホールド時の設定電流値（Ａ）と比較して（Ｓ１２）、同じであれば（Ｓ１２のＮＯ、Ｓ９のＹＥＳ）その設定を保持してホールドを続ける。モニタした電流値（Ｉ’）の方が小さければ、当初設定したホールド時の電流値を変更するために、ＣＰＵ１０は電流設定部８に再設定を行う（Ｓ１３）。さらに、そのときのモータ電流（Ｉ’’）を電流検出部７によってモニタし（Ｓ１４）、ホールド時の設定電流値（Ａ）と比較して（Ｓ１５）、同じであればその設定を保持してホールドを続ける（Ｓ９のＹＥＳ）。
【００１９】
それでもモニタした電流値の方が小さければ（Ｓ１５のＹＥＳ）最初に制御したチョッピング周波数の設定に戻って（Ｓ６）、各パラメータの調整をして、モニタ電流と設定値の合わせ込み制御を行う。モニタした電流値の方が大きくなってしまった場合も同様である（Ｓ８，Ｓ１２，Ｓ１５のＮＯ，Ｓ９のＮＯ）。
【００２０】
【発明の効果】
以上のように構成された本発明によれば、モータホールド時のチョッピングによるモータへの振動を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施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ブロック図
【図２】図１に示すステッピングモータ駆動装置よるステッピングモータの制御手順を示すフローチャート
【符号の説明】
１  ステッピングモータ
２  ＦＥＴゲートドライブ回路
３  励磁制御部
５  チョッピングデューティ制御部
６  チョッピング周波数制御部
７  平滑回路
８  電流設定部
９  電流検出部
１０  ＣＰＵ
【図１】
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【図２】
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