(57)【要約】【課題】  ステッピングモータ４の駆動時において、モータ電流６を待機電流値から回転作動電流値に引き上げた時の励磁安定点への引き込みによる振動によりステッピングモータ４が脱調する。また、ステッピングモータ４が停止している停止時間において、待機電流値が高いと消費電流が大きく、また、モータドライバ回路の内部電力損失による発熱量が大きくなり、冷却用のファンや放熱フィンといった放熱部材が必要となる。【解決手段】  ステッピングモータ４が停止しているときは、待機電流値を低く設定し、ステッピングモータ４駆動時において、最初の駆動パルスの入力タイミングより先に、待機電流から回転作動電流まで引き上げる時に、段階的或は徐々にモータ電流６を引き上げる。【選択図】  図１
2007330046.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接続された負荷を駆動するステッピングモータにおいて、前記ステッピングモータに電流を流しモータを回転させるモータドライバ回路と、前記ステッピングモータに流れる電流を動作途中に任意に変更可能なモータ電流切替回路とを有し、モータ電流をステッピングモータの回転に必要なトルクを発生させる回転作動電流値まで引き上げるときに、徐々にモータ電流を引き上げることを特徴とするステッピングモータの駆動制御方法。
【請求項２】
ステッピングモータの停止時間に応じてよって待機時のモータ電流値を切り替え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の駆動制御方法。
【請求項３】
画像形成装置の各駆動系に用いられることを特徴とする、請求項１又は２記載のステッピングモータの駆動制御方法。
【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の駆動時の制御方法に関するものであり、特に電子写真装置等の画像形成装置に有効なステッピングモータの駆動時の制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置の一例として、用紙の文書印刷をおこなうレーザビームプリンタが知られている。一般的なレーザビームプリンタにおいて、用紙は給紙手段により給紙され搬送ローラにより搬送される。搬送ローラ等の駆動にはステッピングモータが広く用いられる。
【０００３】
図２は、モータ制御回路のブロック図を示す。ＣＰＵ１の指令により、ドライバ制御回路２で生成された回転方向信号と駆動パルスがモータドライバ回路３に入力されると、モータドライバ回路は駆動し、ステッピングモータ４が回転する。また、電流検出抵抗５によりモニタされた信号をフィードバックすることにより、モータ電流６は一定値に制御される。
【０００４】
次に、負荷に接続されたステッピングモータ４が駆動するとき、駆動パルスの入力タイミングより先に、前記のステッピングモータ４停止時の待機電流値から回転作動電流値にモータ電流切替回路７により、モータ電流６を引き上げている。図３は、待機電流値が低い場合におけるステッピングモータ４の駆動パルスとモータ電流６の関係図を示す。図４は低い待機電流値０．５Ａ（アンペア）から回転作動電流値２．５Ａ（アンペア）まで引き上げた時のステッピングモータ４の振動波形の一例を示す。
【０００５】
図４のように、待機電流値が低い場合、回転作動電流値に引き上げたときに、そのトルクに釣り合った位置の励磁安定点へ引き込む力が発生し、振動している。特に用紙搬送中のステッピングモータ４において、用紙がローラに噛んでいると摩擦負荷が大きくなるため、ステッピングモータ４の停止時に励磁安定点がずれ易い。これにより、待機電流値から回転作動電流値に引き上げた時に逆転動作が起こり振動が発生する。また、待機電流値と回転作動電流値の差が大きいほど、励磁安定点がずれ易く振動も大きくなる。振動が収束する前にステッピングモータ４が駆動すると脱調が発生し易くなるため、振動が収束するまで整定時間を設定する必要がある。この減衰振動が継続する時間を整定時間という。
【０００６】
図５は、待機電流が高い場合におけるステッピングモータ４の駆動パルスとモータ電流６の関係図を示す。図６は高い待機電流値１．２５Ａ（アンペア）から回転作動電流値２．５Ａ（アンペア）まで引き上げた時のステッピングモータ４の振動波形の一例を示す。待機電流値から回転作動電流値に引き上げた時の振動を低減するために、待機電流値を高く設定した場合、図６のように、待機電流値が高い場合、回転作動電流値に引き上げたときに、励磁安定点のずれが小さいため、ほとんど振動していない。しかし、ステッピングモータ４の停止時間が長いほど、モータドライバ回路の消費電流及び、内部電力損失が大きくなる。また、内部電力損失に比例して発熱量が大きくなることでモータドライバ回路の破損の要因となる。特許文献２には、整定時間におけるステッピングモータの振動減衰を速やかにするために、励磁電流値を引き下げる例が開示されている。
【０００７】
【特許文献１】特許第３６６２２０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
電子写真装置のステッピングモータの駆動時において、待機電流値から回転作動電流値に引き上げた時の振動を抑え、振動の整定時間を短くし、ステッピングモータの脱調を防ぐ。また、ステッピングモータが停止しているときの消費電流及び、モータドライバ回路の発熱を低減し、コストアップとなる冷却用のファンや放熱フィンといった放熱部材を付加することなく、低振動、低コスト、低消費電流のステッピングモータの駆動制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
ステッピングモータのモータ電流を待機電流値から回転作動電流値まで引き上げるときに、段階的に或いは徐々にモータ電流を引き上げ、ステッピングモータの停止時間が短いときは待機電流を高く、停止時間が長いときは低く設定することにより達成される。
【発明の効果】
【００１０】
上記手段によれば、ステッピングモータの駆動時において、モータ電流を待機電流値から回転作動電流値まで引き上げるときに、段階的に或いは徐々にモータ電流を引き上げることにより、ステッピングモータ駆動時の振動を低減できる。その結果、整定時間も短くなる。また、ステッピングモータの停止時間が長いときの待機電流を低くすることができ、冷却用のファンや放熱フィンといった放熱部材を付加することなくモータドライバ回路の発熱を低減でき、消費電流を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
ステッピングモータの駆動時において、低振動、低コスト、低消費電流でステッピングモータを駆動させるという目的を、ソフトウェアの変更のみで実現した。
【実施例１】
【００１２】
以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明する。
【００１３】
図１（ａ）は、ステッピングモータ４の停止時間が長いときの駆動パルスとモータ電流６の関係図である。ステッピングモータ４の停止時間が長いときは、モータ電流切替回路７により、待機電流値を例えば回転作動電流値の１０％以下に低く設定し、ステッピングモータ４駆動時において、最初の駆動パルスの入力タイミングより先に、待機電流から回転作動電流まで引き上げる時に段階的に引き上げる。段階的にモータ電流６を引き上げることにより、引き上げた時のモータ電流６の差が小さくなるため、励磁安定点への引き込みによる振動を低減することができる。
【００１４】
図１（ｂ）は、ステッピングモータ４の停止時間が短いときの駆動パルスとモータ電流６の関係図である。ステッピングモータ４の停止時間が短いときは、励磁安定点への引き込みによる振動を低減するため、モータ電流切替回路７により、待機電流値を例えば回転作動電流値の５０％以上に高く設定する。このことにより、モータ電流６を引き上げるため引き上げた時のモータ電流６の差が小さくなるため、励磁安定点への引き込みによる振動を低減することができる。
【００１５】
本発明により、ステッピングモータ４の停止時間が長いときは待機電流を低く、停止時間が短いときは待機電流を高くすることができ、ステッピングモータ４の停止時間が長いほど消費電流を低減することができる。さらに、モータ駆動時の加速トルクが必要なとき以外は、回転作動電流を下げることで、消費電流を低減することができる。また、待機電流を低く設定するため、モータドライバ回路の内部電力損失も小さくなり、その結果、冷却用のファンや放熱フィンといった放熱部材を付加することなく発熱量を低減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００１６】
本発明は、ステッピングモータの駆動時の減衰振動を効果的に抑制するすべての用途に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施例におけるステッピングモータの駆動パルスとモータ電流のタイムチャートである。
【図２】従来例および本実施例におけるモータ制御回路ブロック図である。
【図３】従来例における待機電流が低い場合のステッピングモータの駆動パルスとモータ電流のタイムチャートである。
【図４】従来例における待機電流が低い場合のステッピングモータの振動波形図である。
【図５】従来例における待機電流が高い場合のステッピングモータの駆動パルスとモータ電流のタイムチャートである。
【図６】従来例における待機電流が高い場合のステッピングモータの振動波形図である。
【符号の説明】
【００１８】
１：ＣＰＵ
２：モータ制御回路
３：モータドライバ回路
４：ステッピングモータ
５：電流検出抵抗
６：モータ電流
７：モータ電流切替回路
【図１】
2007330046.tif 000003
【図２】
2007330046.tif 000004
【図３】
2007330046.tif 000005
【図４】
2007330046.tif 000006
【図５】
2007330046.tif 000007
【図６】
2007330046.tif 000008