(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステッピングモーターの各相巻線の電流値を検出する電流検出部と、
前記ステッピングモーターの各相巻線に、予め定められたデフォルトの駆動電流を供給し、前記電流検出部の検出結果に基づいて当該各相巻線を流れる各相電流を定電流制御する定電流制御部と、
前記定電流制御部が前記定電流制御に用いる制御クロックのエッジを検出するエッジ検出部と、
前記エッジ検出部による前記エッジの検出時点から予め定められた期間内に前記電流検出部によって検出される電流値が示す電流上昇率を検出する電流上昇率検出部と、
前記電流上昇率検出部によって検出された電流上昇率が、予め定められた値を超える場合には、当該検出された電流上昇率に応じた値だけ増加させた電流値を前記デフォルトの駆動電流として決定する駆動電流値決定部と、
前記定電流制御部は、当該ステッピングモーターの制御クロックが、予め定められた低速域の周波数よりも大きい場合に、前記定電流制御に用いる前記デフォルトの駆動電流を、前記駆動電流値決定部によって決定された電流値に変更する電流値変更制御を行い、当該制御クロックが、当該低速域の周波数である場合には前記電流値変更制御を行わない、ステッピングモーター駆動装置。
【請求項２】
前記駆動電流値決定部は、前記電流値変更制御を行った後、予め定められた一定期間が経過した時点で、前記定電流制御に用いている前記デフォルトの駆動電流値を、当該ステッピングモーターの回転駆動開始時の初期値に戻す請求項１に記載のステッピングモーター駆動装置。
【請求項３】
前記デフォルトの駆動電流値が、当該ステッピングモーターの定常トルクと、当該ステッピングモーターの加速時に必要なトルクの合計からなる負荷トルクでの回転駆動が可能となる最低限度の値とされている請求項１又は請求項２に記載のステッピングモーター駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やプリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置で使用するステッピングモーターを駆動するステッピングモーター駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やプリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置において、ステッピングモーターをオープンループによるモーター制御で駆動するステッピングモーター駆動装置が一般的に用いられている。当該オープンループによるモーター制御を行うステッピングモーター駆動装置では、ステッピングモーターの過負荷や急な回転速度変化の際に、駆動制御パルス信号とモーター回転との同期が失われて脱調を生じることを防止するため、例えば、下記特許文献１に示されるように、駆動制御パルス信号のエッジとゼロクロスとの間の位相差と、ステッピングモーターの駆動周波数とに応じた電流値で定電流制御を行う技術が提案されている。当該技術は、バイポーラ駆動時のＡ相（もしくはＢ相）の駆動電流値をモニターし、正逆反転後のエッジからのゼロクロスポイントまでの時間に応じて電流設定を可変させる電流制御を行うものとなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１４７２３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ステッピングモーターの回転時には、負荷トルクの変化によって、正逆反転後のエッジからゼロクロスポイントまでの時間が変化するため、上記特許文献１に示される制御では、負荷トルクが変動した場合に、変化駆動制御パルス信号とモーター回転との同期を正確に保つことは困難である。このため、ステッピングモーターの脱調や更に振動を的確に防止可能にするため技術の開発が望まれている。
【０００５】
本発明は、上記の事情に鑑みなされたものであり、ステッピングモーターの脱調や振動を従来よりも的確に防止可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一局面に係るステッピングモーター駆動装置は、ステッピングモーターの各相巻線の電流値を検出する電流検出部と、
前記ステッピングモーターの各相巻線に、予め定められたデフォルトの駆動電流を供給し、前記電流検出部の検出結果に基づいて当該各相巻線を流れる各相電流を定電流制御する定電流制御部と、
前記定電流制御部が前記定電流制御に用いる制御クロックのエッジを検出するエッジ検出部と、
前記エッジ検出部による前記エッジの検出時点から予め定められた期間内に前記電流検出部によって検出される電流値が示す電流上昇率を検出する電流上昇率検出部と、
前記電流上昇率検出部によって検出された電流上昇率が、予め定められた値を超える場合には、当該検出された電流上昇率に応じた値だけ増加させた電流値を前記デフォルトの駆動電流として決定する駆動電流値決定部と、
前記定電流制御部は、当該ステッピングモーターの制御クロックが、予め定められた低速域の周波数よりも大きい場合に、前記定電流制御に用いる前記デフォルトの駆動電流を、前記駆動電流値決定部によって決定された電流値に変更する電流値変更制御を行い、当該制御クロックが、当該低速域の周波数である場合には前記電流値変更制御を行わない、ものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ステッピングモーターの脱調や振動を従来よりも的確に防止することが可能になる。例えば、従来は、ステッピングモーターの駆動電流値を、正逆反転後のエッジからゼロクロスポイントまでの時間に応じて変更していたが、当該時間は、ステッピングモーターの回転駆動時における負荷トルクの変動により変化するため、負荷トルクが予期しない変動となった場合は、脱調を防止できなかった。これに対して、本発明は、当該負荷トルクの変動の影響が現れるエッジ検出後の電流上昇率に応じてステッピングモーターの駆動電流値を増加させるため、負荷トルクの変動にも対応した上で駆動電流値を変更することが可能となり、ステッピングモーターの脱調や振動を従来よりも的確に防止することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態に係るステッピングモーター駆動装置の構成を示すブロック図である。
【図２】ステッピングモーターの内部回路を示す図である。
【図３】ステッピングモーターの概略内部構成を示す図である。
【図４】Ａ相からＡ／相成分の電流ｉ、Ａ／相からＡ相成分の電流−ｉ、合成電流、及び逆起電圧をグラフにより示す図である。
【図５】励磁制御部による励磁の切り替え例を示す図である。
【図６】負荷変動時における逆起電圧の挙動をグラフにより示す図である。
【図７】負荷が変動した各場合におけるステッピングモーターの電流値のそれぞれの波形を示す図である。
【図８】ステッピングモーター駆動装置による電流値変更制御を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の第１実施形態に係るステッピングモーター駆動装置について図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るステッピングモーター駆動装置の構成を示すブロック図である。
【００１０】
ステッピングモーター駆動装置１０は、複写機やプリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置で使用するステッピングモーター１を駆動する装置である。ステッピングモーター駆動装置１０は、ドライブ回路２と、励磁制御部３と、制御クロック切替部４と、エッジ検出部５と、電流検出部６と、電流上昇率検出部７と、駆動電流値決定部９と、これら全体を制御するＣＰＵ８とを備えている。ステッピングモーター駆動装置１０は、オープンループ制御を行い、ＣＰＵ８及び制御クロック切替部４からの制御クロック(パルス入力)により、励磁制御部３及びドライブ回路２がステッピングモーター１の立ち上げ制御、定常回転制御、立ち下げ制御を行う。
【００１１】
ドライブ回路２は、ステッピングモーター１の各励磁相をオン／オフするスイッチング素子であるＦＥＴを備えたＨブリッジ回路であり、ステッピングモーター１を駆動する。
【００１２】
励磁制御部（定電流制御部の一例）３は、制御クロック切替部４から入力される制御クロックと、ＣＰＵ８によって指示された励磁モード（ＭＯＤＥ）及び回転方向（ＣＷ／ＣＣＷ）とに基づいて、ドライブ回路２のＦＥＴを駆動することで、ステッピングモーター１の各励磁相のオン／オフを切り替える制御回路である。
【００１３】
制御クロック切替部（定電流制御部の一例）４は、ＣＰＵ８によって指示される駆動電流値及び制御クロック（すなわち、回転速度（単位時間当たりの回転数））に対応する駆動周波数を励磁制御部３に出力する。制御クロック切替部４は、ＣＰＵ８によって指示される上記駆動電流値に応じて、駆動周波数のデューティー比を決定する。励磁制御部３は、制御クロック切替部４から出力されてくる制御クロックの示す駆動周波数、及びデューティー比でドライブ回路２のＦＥＴをオン／オフ制御（チョッピング動作）することで、モーター駆動電流を一定にする定電流制御を行う。なお、ＣＰＵ８は、例えば、低速として0〜1000kHzの駆動周波数から、高速として当該1000kHzを超える駆動周波数を設定し、制御クロック切替部４に出力する。
【００１４】
ここで、ステッピングモーター１及びステッピングモーター１で発生する逆起電圧を説明する。図２は、ステッピングモーター１の内部回路を示す図である。ステッピングモーター１の内部回路は、バイポーラ駆動であるために図２に示す構成となる。なお、図２では、Ｈブリッジ回路の一方向のみを図示している。制御クロックによる電流切り替えでは、以下の成分の電流の合成となる。ここでは、相切り替えが、Ａ相→Ａ／相に切り替わった状態を説明する。
【００１５】
ステッピングモーター１は、バイポーラ駆動であるため、Ｈブリッジ回路にて、２つのモーター巻線（Ａ相／Ｂ相）に双方向の駆動電圧が切り替えながら印加される。このとき、Ａ相→Ａ／相成分：電流ｉは、数１に示す式１により表される。
【数１】
0006337837.tif 000002
【００１６】
また、Ａ／相→Ａ相成分：電流−ｉは、数２に示す式２により表される。
【数２】
0006337837.tif 000003
【００１７】
このため、合成電流は、数３に示す式３により表される。
【数３】
0006337837.tif 000004
ｔ：２相励磁切り替わり後の経過時間
τ：２相励磁で２クロック分周期
【００１８】
このように、ステッピングモーター１をバイポーラ駆動する場合、Ｈブリッジ回路にて、２つのモーター巻線（Ａ相／Ｂ相）に双方向の駆動電圧を印加するが、モーター巻線の両端には、モーター（ローター）が回転することにより、駆動電圧とは相反する逆起電圧（Ｖｂ）が発生する。
【００１９】
ステッピングモーター１の概略内部構成を図３に示す。なお、図３はＰＭモーターとしての内部構造を示す。ステッピングモーター１は、バイポーラ駆動であるため、Ｈブリッジ回路にて、２つのモーター巻線（Ａ相／Ｂ相）に双方向の駆動電圧を印加し、Ａ相とＢ相を磁極化し、回転体であるローター（磁石）の逆極性側を引き寄せることにより、それを回転運動に変換している。図３に示すように、この回転運動の中で、それぞれの巻線をローター（磁石）が横切ることになる。すなわち、この磁界の変化に応じて、駆動電圧とは相反する逆起電圧（Ｖｂ）が巻線に発生し、ローター（磁石）からの磁界のピークと巻線が垂直方向に交差するポイントが、そのまま逆起電圧のピークとして現れる。
【００２０】
この逆起電圧は、以下の関係にあり、数４に示す式４で表される。
【数４】
0006337837.tif 000005
Ｖｂ０：最大逆起電圧
ｔ：２相励磁切り替わり後の経過時間
Ｔ：２相励磁で２クロック分周期
【００２１】
また、逆起電圧は、モーター回転速度ω（制御クロック）とは比例関係にあり、数５に示す式５で表される。
【数５】
0006337837.tif 000006
Ｋｅ：逆起電力定数
【００２２】
上記各式により表されるＡ相→Ａ／相成分：電流ｉ、Ａ／相→Ａ相成分：電流−ｉ、合成電流、及び逆起電圧は、図４に示すようになる。
【００２３】
図４に示すように、逆起電圧は滑らかな正弦波に近い波形が確認されるが、これは安定した回転駆動を外部から入力されているからである。実際のところ、ステッピングモーター１は、入力される制御クロックの１ステップ毎に励磁制御部３により励磁の切り替えが行われることで、回転運動を行っている。励磁制御部３により励磁の切り替えをミクロで観察すると、図５に例を示すように、各相の切り替え毎に、動作（オン）→停止(オフ、保持)→動作（オン）→停止(オフ、保持)→・・・を繰り返す。
【００２４】
図５を参照して説明すると、ステッピングモーター１では、例えば２相励磁の場合、Ａ相とＢ相が励磁（Ｎ極化）されると、両相の間に磁極（Ｓ極）が保持される。次にステップが進むと、Ｂ相と／Ａ相が励磁（Ｎ極化）される。この場合も両相の間に磁極（Ｓ極）が保持される、という切り替え制御が連続して行われ、回転運動となる。
【００２５】
逆起電圧は、ステッピングモーター１の回転速度ωとは比例関係にあるので、負荷変動が生じ、制御クロックの１ステップ毎の角速度に変化が現れれば、以下の(1)(2)に示す挙動が確認される。
【００２６】
(1)負荷が重くなる  →  引き込める力(電磁力のトルクマージン)が小さくなる  →  角速度が遅くなる(回転数が低くなる) →  逆起電圧は低くなる
【００２７】
(2)負荷が軽くなる  →  引き込める力(電磁力のトルクマージン)が大きくなる  →  角速度が速くなる(回転数が高くなる) →  逆起電圧は高くなる
【００２８】
当該(1)(2)及び従動回転時の逆起電圧の挙動を図６に示す。図６においては、1点鎖線：負荷が重い場合  角速度が遅くなる(回転数が低くなる) →  逆起電圧は低くなっている
破線：負荷が軽い場合  角速度が速くなる(回転数が高くなる) →  逆起電圧は高くなっている
実線：従動回転時(外部からの駆動を入力した場合)
【００２９】
図１を用いたステッピングモーター駆動装置１０の各部の説明に戻る。電流検出部６は、ステッピングモーター１の各励磁相を流れるモーター駆動電流を検出する電流検出手段であり、例えば、電流検出用の抵抗で構成される。
【００３０】
エッジ検出部５は、制御クロック切替部４が出力する上記制御クロックのエッジ（以下、クロックエッジという）を検出する。本実施形態では、エッジ検出部５は、上記制御クロックの立ち上がりクロックエッジを検出する。
【００３１】
電流上昇率検出部７は、エッジ検出部５による立ち上がりクロックエッジの検出時点から予め定められた期間内において電流検出部６によって検出される電流値に基づいて電流上昇率を検出する。
【００３２】
駆動電流値決定部９は、電流上昇率検出部７によって検出された電流上昇率が、予め定められた値を超える場合には、当該検出された電流上昇率に応じた値だけ増加させた電流値を決定する。
【００３３】
なお、本実施形態では、ＣＰＵ８の一部が電流上昇率検出部７及び駆動電流値決定部９として機能する場合を例にして説明する。
【００３４】
ＣＰＵ８は、制御クロック切替部４に対して回転速度を指示すると共に、励磁制御部３に対して励磁モード（ＭＯＤＥ）と回転方向（ＣＷ／ＣＣＷ）とを指示する。ＣＰＵ８は、電流検出部６から検出された電流値を得て、当該電流値が一定になるように、上記駆動周波数のデューティー比を設定する。ＣＰＵ８は、駆動電流値決定部９により上記電流上昇率が上記予め定められた値を超えるとされ、当該検出された電流上昇率に応じた値だけ増加させた電流値が決定された場合には、上記駆動電流を、駆動電流値決定部９によって決定された電流値に変更する。本実施形態では、ＣＰＵ８が駆動電流を当該決定された電流値に変更し、制御クロック切替部４が、当該ＣＰＵ８により変更された電流値に応じて、駆動周波数のデューティー比を変更する。
【００３５】
本実施形態では、励磁制御部３、制御クロック切替部４、及び、上記定電流制御を行うＣＰＵ８の一部からなる集合が、特許請求の範囲における定電流制御部の一例となる。
【００３６】
ここで、駆動電流値決定部９が用いる上記予め定められた値とは、理想の負荷変動の範囲内となっている状況下において、当該ステッピングモーター１の性能に応じて予め定められたデフォルトの駆動電流値を用いて、ＣＰＵ８が、当該ステッピングモーター１の回転駆動を開始させたとした場合に、エッジ検出部５による立ち上がりクロックエッジの検出時点から、電流検出部６により検出される電流値が目的の電流値に到達するまでの電流値上昇率である。当該目的の電流値に到達するまでの電流値上昇率は、実験等により予め求められ、製造者等により駆動電流値決定部９に設定される。
【００３７】
図７に示す波形Ａは、上記デフォルトの駆動電流値でＣＰＵ８がステッピングモーター１を回転駆動させた場合に、上記予め定められた値で電流検出部６により検出される電流値が上昇する状態を示すものである。
【００３８】
これに対して、当該駆動電流値でステッピングモーター１が回転駆動されているときに、例えば、上記理想の負荷変動の範囲を超える大きな負荷変動ＬＦ１が生じた場合の電流波形を図７に波形Ｂとして示す。この場合、負荷変動が大きいことに起因して電流波形は、制御クロックの立ち上がりエッジの到来後、上記理想の負荷変動の範囲内でのステッピングモーター１の回転駆動時の波形Ａよりも傾きが急峻になる。そして、このように電流値が急激に上昇すると共に、当該負荷変動により、ステッピングモーター１で生じる逆起電圧Ｖｂは、波形Ａを示している場合よりも大きくなる。図７に示すように、波形Ｂは、制御クロックの立ち上がりエッジの到来タイミングから急峻な立ち上がりを示すが、このように逆起電圧Ｖｂに変化が現れると、ある程度立ち上がった時点で、当該逆起電圧Ｖｂにより電流上昇率が低下し、上記目的の電流値として示す電流値＋Ｉ0に到達するタイミングは、波形Ａの場合よりも遅くなる。
【００３９】
更に別の例として、当該デフォルトの駆動電流値でステッピングモーター１を駆動しているときに、上記負荷変動ＬＦ１よりも更に大きな負荷変動ＬＦ２を生じた場合の電流波形を波形Ｃとして示す。この場合、当該負荷変動ＬＦ２に起因して、電流波形は、制御クロックの立ち上がりエッジの到来後、上記波形Ｂよりも更に傾きが急峻になる。そして、このような急激な電流値の上昇と共に、ステッピングモーター１で生じる逆起電圧Ｖｂは、波形Ｂを示している場合よりも更に大きくなる。このため、図７に示すように、制御クロックの立ち上がりエッジの到来から、波形Ｃは波形Ｂよりも急峻な立ち上がりを示すが、ある程度立ち上がった時点で、上記逆起電圧により電流上昇率が大きく低下し、上記目的の電流値＋Ｉ0まで到達するタイミングは、波形Ｂの場合よりも更に遅くなる。
【００４０】
上記各波形Ａ〜Ｃは、正弦波であるため、上記目的の電流値＋Ｉ0に到達した後は、反転して最小値を示す電流値まで下降するが、電流波形が波形Ｂ及び波形Ｃを示す場合、上記目的の電流値＋Ｉ0に到達している時間が波形Ａの場合よりも短くなるため、ステッピングモーター１の駆動に用いられる駆動電流が少なくなる。
【００４１】
このため、ステッピングモーター駆動装置１０では、電流検出部６により検出される電流値に基づいて電流上昇率検出部７によって検出される電流上昇率が上記予め定められた値を超え、上記電流波形が波形Ｂ又は波形Ｃのように、理想的な電流値上昇を示す波形Ａよりも急峻な傾きを示す場合には、ＣＰＵ８が、駆動電流の値を、上記のようにして駆動電流値決定部９によって決定された電流値に変更して増加させるという電流値変更制御を行う。
【００４２】
このように、ステッピングモーター駆動装置１０では、負荷トルクの変動の影響が現れる、制御クロックの立ち上がりエッジ検出後の電流上昇率に応じてステッピングモーター１の駆動電流値を増加させることにより、負荷トルクの変動の影響により上記理想の電流値＋Ｉ0に到達するタイミングが遅れることでステッピングモーター１の駆動に用いられる駆動電流が少なくなる事態を防止可能である。これにより、本実施形態に係るステッピングモーター駆動装置１０は、ステッピングモーター１の脱調や振動を従来よりも的確に防止可能である。
【００４３】
定電流駆動方式を採用する一般的なステッピングモーター駆動装置では、オープンループ制御の場合、負荷変動に起因する脱調(制御クロックとの同期外れ)を防止するために、負荷側最大トルクを見越してデフォルトの駆動電流の値が設定される。そして、このデフォルトの駆動電流の値は変更されず、固定で用いられる。しかし、これでは、ステッピングモーター１が、負荷変動分を見越した余剰トルクを発生することになるので、ステッピングモーター以外の機構にも駆動デバイスの発熱懸念があり、また省電力化を図ることが困難である。
【００４４】
これに対して、本実施形態に係るステッピングモーター駆動装置１０では、デフォルトの駆動電流は、ステッピングモーター１の定常トルクと、ステッピングモーター１の加速時に必要なトルクの合計からなる負荷トルクでの回転駆動が可能となる最低限度の値とされる。上記のように、ステッピングモーター駆動装置１０は、上述したように、負荷トルクの変動の影響が現れる、制御クロックの立ち上がりエッジ検出後の電流上昇率に応じてステッピングモーター１の駆動電流値を増加させることで、負荷が大きくなった場合には、そのときに、デフォルトの駆動電流の値を増加させて脱調を防止させるため、デフォルトの駆動電流の値を、負荷側最大トルクを見越した値に常時設定しておく必要がない。
【００４５】
このため、ステッピングモーター駆動装置１０は、負荷変動分を見越した余剰トルクを発生させることなく、ステッピングモーター１以外の機構に駆動デバイスの発熱懸念を生じさせず、また消費電力を増加させず省電力化を図ることも可能である。
【００４６】
次に、ステッピングモーター駆動装置１０による電流値変更制御を説明する。図８は、ステッピングモーター駆動装置１０による電流値変更制御を示すフローチャートである。
【００４７】
ステッピングモーター１の駆動開始時、ＣＰＵ８は、ステッピングモーター１について、予め定められた値からなるデフォルトの駆動電流及び当該駆動電流に対応するデューティー比を設定する（Ｓ１）。このとき、ＣＰＵ８は、必要とされるステッピングモーター１の回転速度に対応する制御クロックを設定する（Ｓ２）。
【００４８】
制御クロック切替部４は、ＣＰＵ８から指示される駆動電流値及び制御クロックに対応する駆動周波数を生成する。このとき、制御クロック切替部４は、ＣＰＵ８によって指示される当該駆動電流値に応じて、駆動周波数のデューティー比を決定し、当該制御クロックを励磁制御部３に出力する（Ｓ３）。ドライブ回路２は、励磁制御部３からの出力に応じて、ステッピングモーター１を回転駆動する（Ｓ４）。
【００４９】
このとき、電流検出部６は、電流値を検出する（Ｓ５）。電流検出部６は、検出した電流値を電流上昇率検出部７に出力する。また、エッジ検出部５は、制御クロックの立ち上がりエッジを検出し（Ｓ６）、当該立ち上がりエッジを検出した時に、検出信号を電流上昇率検出部７に出力する。なお、ＣＰＵ８は、電流検出部６により検出された電流値に応じて定電流制御を行っている。
【００５０】
ここで、電流上昇率検出部７は、この時点でステッピングモーター１の駆動に用いられている制御クロックの駆動周波数が、予め定められた低速域の周波数よりも大きいか否かを判断する（Ｓ７）。
【００５１】
そして、電流上昇率検出部７が、当該制御クロックが上記低速域の周波数よりも大きいと判断した場合に（Ｓ７でＹＥＳ）、続くＳ８以降の処理が行われる。電流上昇率検出部７が、当該制御クロックが上記低速域の周波数（例えば、0〜1000kHz）であると判断した場合には（Ｓ７でＮＯ）、処理はＳ１２に移る。制御クロックが上記低速域の周波数である場合は、ステッピングモーター１の回転速度が比較的遅く、逆起電圧の発生タイミングが遅くなり、制御クロックの立ち上がりエッジのタイミングから、電流検出部６により検出される電流値が目的の電流値に到達するまでの時間を遅らせる逆起電圧による影響が少ないためである。
【００５２】
上記のように電流上昇率検出部７が、当該制御クロックが上記低速域の周波数よりも大きく上記低速域ではないと判断した場合（Ｓ７でＹＥＳ）、電流上昇率検出部７は、エッジ検出部５による上記立ち上がりエッジの検出タイミングから予め定められた一定期間が経過するまで（例えば、エッジの検出タイミングから、制御クロックとしての矩形波の1周波を出力した時点）における電流値の上昇率を、電流検出部６によって検出された電流値に基づいて算出する（Ｓ８）。
【００５３】
ここで、駆動電流値決定部９は、上記算出された電流値の上昇率が、予め定められた上昇率よりも高いか否かを判断する（Ｓ９）。ここで、予め定められた上昇率とは、上述したように、当該ステッピングモーター１の性能に応じて予め定められた駆動電流値により、当該ステッピングモーター１の回転駆動を、理想の負荷変動の範囲内で開始させた場合に、制御クロックの立ち上がりエッジのタイミングから、電流検出部６により検出される電流値が目的の電流値に到達するまでの電流値上昇率をいう。
【００５４】
駆動電流値決定部９が、上記算出された電流値の上昇率が上記予め定められた上昇率よりも高いと判断した場合（Ｓ９でＹＥＳ）、ステッピングモーター１の駆動電流の値を、上記算出した上昇率に応じた電流値に変更する（Ｓ１０）。すなわち、駆動電流値決定部９は、上記算出された電流値の上昇率が上記予め定められた上昇率よりも高い場合に、当該電流上昇率に応じてステッピングモーター１の駆動電流の値を増加させる。
【００５５】
一方、駆動電流値決定部９が、算出した電流値の上昇率が上記予め定められた上昇率以下であると判断した場合は（Ｓ９でＮＯ）、ステッピングモーター１の駆動電流値を、Ｓ２で設定したデフォルトの駆動電流値のまま維持する。処理はＳ１２に移る。
【００５６】
Ｓ１０における電流値の変更後、駆動電流値決定部９は、ステッピングモーター１の駆動電流値を、上記のように上昇率に応じた駆動電流値に変更した場合は、予め定められた期間（例えば、1ms）の経過時に、当該変更した駆動電流を、上記Ｓ１で設定された初期値からなるデフォルトの駆動電流に戻す処理を行うためのタイマーをセットする（Ｓ１１）。すなわち、駆動電流値決定部９は、内蔵するタイマーにより時間計測を開始し、上記予め定められた期間が経過した時点で、上記変更した駆動電流を、上記Ｓ１で設定された初期値からなるデフォルトの駆動電流に戻す。
【００５７】
このように、駆動電流値決定部９が、一定期間経過後に駆動電流を初期値に戻すことによって、一時的な負荷変動に対応して駆動電流を増加させつつ、当該負荷変動が収まった後は、元の駆動電流に戻るので、一時的な負荷変動に対応して的確に駆動電流を変更することができる。なお、Ｓ１１の処理と並行して、Ｓ１２以降の処理が続けられる。
【００５８】
以降、ステッピングモーター１の停止指示が入力されるまで（Ｓ１２でＮＯ）、Ｓ５以降の処理が続けられ、ステッピングモーター１の停止指示が入力された時点で（Ｓ１２でＹＥＳ）、上記ＣＰＵ８、制御クロック切替部４及び励磁制御部３がステッピングモーター１の回転駆動を停止させる（Ｓ１３）。
【００５９】
これにより、本実施形態に係るステッピングモーター駆動装置１０によれば、ステッピングモーター１の駆動時における負荷が大きくなり電流波形の立ち上がりが急峻になり、これに伴って生じる逆起電力により、目的の電流値までの到達時間が、予定している時間よりも遅れる場合には、電流値の上昇率に応じて駆動電流値を増加させるため、図４に示すように、電流値の最高値が高くなる。このため、ステッピングモーター１の駆動に必要な駆動電流が少なくなる事態が回避される。
【００６０】
これにより、ステッピングモーター１に対して、回転駆動に必要な十分な電流を供給することが可能になるため、駆動制御パルス信号とモーター回転との同期を正確に保つことが可能となり、ステッピングモーター１の脱調や振動を従来よりも的確に防止することができる。
【００６１】
なお、本発明は上記実施の形態の構成に限られず種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、図８に示す電流値変更制御において、ステッピングモーター１の駆動に用いられている制御クロックが上記低速域の周波数よりも大きい場合のみＳ８以降の処理を行うものとしているが（Ｓ７）、電流値変更制御において当該Ｓ７を行わず、制御クロックに拘わらず、Ｓ８以降の処理を行うものとしてもよい。
【００６２】
また、上記実施形態では、図８に示す電流値変更制御において、電流上昇率に応じて駆動電流の値を変更した場合は、予め定められた期間の経過時に、当該変更した駆動電流を、Ｓ１で設定された初期値からなるデフォルトの駆動電流に戻すとしているが（Ｓ１１）、電流値変更制御において当該Ｓ１１を行わないものとしてもよい。
【００６３】
また、上記実施形態では、ステッピングモーター駆動装置１０は、画像形成装置に適用されるものとして説明しているが、他の電子機器に適用されるものであってもよい。
【００６４】
また、図１乃至図８を用いて上記実施形態により示した構成及び処理は、本発明の一実施形態に過ぎず、本発明を当該構成及び処理に限定する趣旨ではない。
【符号の説明】
【００６５】
１      ステッピングモーター
１０    ステッピングモーター駆動装置
２      ドライブ回路
３      励磁制御部
４      制御クロック切替部
５      エッジ検出部
６      電流検出部
７      電流上昇率検出部
８      ＣＰＵ
９      駆動電流値決定部
【図１】
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【図２】
0006337837.tif 000008
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0006337837.tif 000012
【図７】
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【図８】
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