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公開番号2025101365
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-07
出願番号2023218172
出願日2023-12-25
発明の名称モータ駆動装置
出願人キヤノンファインテックニスカ株式会社
代理人
主分類H02P 8/10 20060101AFI20250630BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】ステッピングモータ駆動用フィルタ回路が時定数を有することから、リファレンス電圧は目標電圧に直ちには到達せず、この時間待つ必要があるためステッピングモータの駆動開始までの時間が長くなるという課題がある。
【解決手段】事前にモータ励磁相合わせを行った状態で、モータ駆動装置のPWM信号発生部は、ステッピングモータの駆動開始の際に、フィルタ部に入力されるPWM信号のDuty比を目標のリファレンス電圧を得るDutyより高くすることで、リファレンス電圧の立ち上がりを早くしモータの起動までの時間を短縮させる制御を行う。
【選択図】図12
特許請求の範囲【請求項１】
Ｄｕｔｙ比を可変可能なＰＷＭ電圧信号を発生するＰＷＭ信号発生部と
入力された前記ＰＷＭ信号を平滑させ、直流のリファレンス電圧を作成するフィルタ部と
前記フィルタ部より生成されたリファレンス電圧に基づいてモータへ供給する電流を制御可能で、かつ入力されたステップ信号に応じてモータを駆動させるモータ駆動部と
前記モータ駆動部により入力される駆動されるモータと
前記モータ駆動部への入力されるステップ信号と前記ＰＷＭ信号発生部のＰＷＭＤｕｔｙ比を制御する制御部とを持ち
前記制御部は前記フィルタ部のリファレンス電圧を、現在のリファレンス電圧Ｖａより高い電圧Ｖｂへ増加させる際、Ｖｂ以上のリファレンス電圧Ｖｃを出力する第１のＯＮＤｕｔｙ比のＰＷＭ信号の発生を開始させ、リファレンス電圧がＶｂ以上となる所定の計算式で求められる時間t秒経過後に前期モータを駆動させるべくステップ信号を前期モータに入力し、前期ＰＷＭ信号のＯＮＤｕｔｙ比を、２パルス目のステップ信号が入力される前にＶｂを出力する第２のＤｕｔｙ比に変更することを特徴とするモータ駆動装置。
続きを表示（約 290 文字）【請求項２】
前記制御部は前期モータを起動加速させる以前に、前期モータの停止相とモータ駆動部の励磁相が一致していない場合に、前期モータ駆動部を制御して前期モータの所定の相に励磁電流を流すことで、モータの停止相と駆動部の励磁相を合わせることを特徴とする請求項１に記載のモータ駆動装置。
【請求項３】
前記リファレンス電圧がＶｂ以上となる時間ｔはＶａとＶｂとＶｃのうち少なくとも１つの値から設定されることを特徴とする請求項１に記載のモータ駆動装置。
【請求項４】
請求項１に記載のモータ駆動装置を備えることを特徴とする用紙後処理装置及び画像形成装置。

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制御を行うステッピングモータの駆動装置および用紙後処理装置及び画像形成装置に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、ステッピングモータの駆動制御を行う駆動装置が知られている（例えば、特許文献１）。ステッピングモータを所望に回転駆動しトルクを発生させるために、ステッピングモータ内で構成される巻線抵抗に対し、予め決められた駆動電流を供給する必要がある。半導体ＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄｅｆｆｅｃｔｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を用いたモータの駆動装置においては、定電流チョッピングと呼ばれる各巻線相の定電流駆動や回生電流を流すための複雑なシーケンス制御を行うものが存在する。
【０００３】
一般に、ステッピングモータ用の駆動装置は、電流検出抵抗に発生した電圧が予め決められた電圧に達すると、駆動電流供給をＯＦＦにして回生電流制御を行う。電流検出抵抗に発生する電圧はコンパレータで基準電圧と比較される。この基準電圧は、ドライバＩＣの端子に印加されるリファレンス電圧を基にＤＡＣ（Ｄ／Ａコンバータ）などにより生成される。また、ＰＷＭ信号を利用し、駆動電流をリファレンス電圧で可変する駆動装置は、ＰＷＭ信号をフィルタ回路によりＤＣ（直流）状に変換することで、安定した定電流駆動チョッピング制御が実現されるようなリファレンス電圧を生成することができる。
【０００４】
これに対し、ステッピングモータ駆動開始の際に、第１のＯＮＤＵＴＹのＰＷＭ信号を発生させ、その後、ＰＷＭ信号のＯＮＤＵＴＹを第１のＯＮＤＵＴＹより低い第２のＯＮＤＵＴＹに切り替えることで、リファレンス電圧の立ち上がり時間を短くし、ステッピングモータの駆動を迅速に開始可能とする技術が知られている（特許文献２）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開平９－１０７４３３号公報
特開２０２０－８０６２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ステッピングモータ駆動用フィルタ回路が時定数を有することから、リファレンス電圧は目標電圧に直ちには到達せず、この時間待つ必要があるためステッピングモータの駆動開始までの時間が長くなるという課題がある。
【０００７】
特許文献２では、この課題を解決するため、第１のＯＮＤＵＴＹのＰＷＭ信号を発生させ、その後、ＰＷＭ信号のＯＮＤＵＴＹを第１のＯＮＤＵＴＹより低い第２のＯＮＤＵＴＹに切り替えることで、リファレンス電圧の立ち上がり時間を短くし、その後リファレンス電圧が十分安定した時点でステッピングモータの駆動開始させる制御にてモータ駆動開始までの時間短縮を行うモータ駆動装置が提案されている。
【０００８】
しかしながら、特許文献２では、リファレンス電圧が十分安定した時点までステッピングモータの駆動を開始していない。これは、モータの回転不良や発熱、誤動作、EMIなどの抑制のためであるが、この安定するまでの時間を待っているためモータ駆動開始となるまでの時間が最短とはならないという問題が考えらえる。
【０００９】
本発明は、上記点に鑑み為されたもので、上記モータの回転不良は、モータ駆動開始までにモータ駆動手段のモータ励磁相と実際のモータ励磁相とを合わせておくことで影響を低減可能であるため、この動作を行うことを条件としたステッピングモータの駆動開始までの時間短縮を行うモータ制御装置及び、これを備えた用紙後処理装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明のモータ駆動装置は、ＰＷＭ信号を発生させる発生手段と、前記発生手段により発生されたＰＷＭ信号を平滑化して直流電圧を生成するフィルタ部と、前記フィルタ部により生成された直流電圧をリミット値以下に制限したリファレンス電圧を出力する電圧制限手段と、前記電圧制限手段により出力されたリファレンス電圧に基づいて、ステッピングモータを駆動するための駆動電流を制御する電流制御手段と、前記電流制御手段により制御された駆動電流にてステッピングモータを動作させる駆動手段と、を有し、前記駆動手段によりステッピングモータ駆動開始までに前記駆動手段の励磁相と実際のモータ励磁相との差異を無くすための相合わせ動作行った後、前記発生手段は、前記ステッピングモータの駆動開始の際に、前記フィルタ部のリファレンス電圧を現在のリファレンス電圧Ｖａより高い電圧Ｖｂへ増加させるため、Ｖｂ以上のリファレンス電圧Ｖｃを出力する第１のＯＮＤｕｔｙ比のＰＷＭ信号の発生を開始させ、前記駆動手段は、リファレンス電圧がＶｂ以上となる所定の計算式で求められる時間t秒経過後に前期モータを駆動させるべくステップ信号を出力し、前期ＰＷＭ信号のＯＮＤｕｔｙ比を、2パルス目のステップ信号が入力される前にＶｂを出力する第２のＤｕｔｙ比に変更することを特徴とする。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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