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公開番号2025101367
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-07
出願番号2023218174
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】モータの駆動に必要なリファレンス電圧を生成するのに、PWM信号より生成しているが、第1のONDUTYのPWM信号を発生させ、その後、必要な第2のONDUTYのPWM信号を発生させているので、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、余分な消費電流が発生してしまう課題がある。
【解決手段】モータの駆動に必要なリファレンス電圧を生成するモータ駆動装置のPWM信号発生部は、第1のONDUTYのPWM信号を発生させ、必要な第2のONDUTYのPWM信号を発生させる前に、第3のONDUTYのPWM信号を発生させることで、必要な第2のONDutyにて生成するリファレンス電圧に早く到達させる制御を行う。
【選択図】図16
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より低い電圧Ｖｂへ移行させる際は、Ｖｂ以下のリファレンス電圧Ｖｃを出力する第１のＯＮＤｕｔｙ比のＰＷＭ信号の発生させた後、Ｖｂを出力する第２のＯＮＤｕｔｙ比のＰＷＭ信号に変更する制御を持ち、一方で現在のリファレンス電圧Ｖａより高い電圧Ｖｂへ移行させる際は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信号の発生させた後、Ｖｂを出力する第２のＯＮＤｕｔｙ比のＰＷＭ信号に変更する制御を持つことを特徴とするモータ駆動装置。
続きを表示（約 420 文字）【請求項２】
前記制御部は現在のリファレンス電圧Ｖａより低い電圧Ｖｂへ移行させる際の前記第１のＯＮＤｕｔｙ比から前記第２のＯＮＤｕｔｙ比へＰＷＭ信号へ変更するタイミングは、リファレンス電圧がＶｂ以下になる前とす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】
前記制御部は現在のリファレンス電圧Ｖａより高い電圧Ｖｂへ移行させる際の前記第１のＯＮＤｕｔｙ比から前記第２のＯＮＤｕｔｙ比へＰＷＭ信号へ変更するタイミングは、リファレンス電圧がＶｂ以上になる前とす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】
前記ＰＷＭ信号発生部は制御ＣＰＵからＰＷＭ信号をＦＥＴで受け、フィルター部に前記フィルター部にＰＷＭ信号を発信す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５】
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

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 2,000 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、前述のように、リファレンス電圧の立ち上がりに対する制御を提案しており、リファレンス電圧の立下りにおいては、従来通り、第１のＯＮＤＵＴＹのＰＷＭ信号を発生させ、その後、必要な第２のＯＮＤＵＴＹのＰＷＭ信号を発生させているので、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、余分な消費電流が発生してしまう問題が考えられる。
【０００９】
本発明は、上記点に鑑み為されたもので、第１のＯＮＤＵＴＹのＰＷＭ信号を発生させ、必要な第２のＯＮＤＵＴＹのＰＷＭ信号を発生させる前に、第３のＯＮＤＵＴＹのＰＷＭ信号を発生させることを条件としたステッピングモータの消費電流低減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中に、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より低い電圧Vｂへ移行させる際は、Ｖｂ以下のリファレンス電圧Ｖｃを出力する第１のＯＮＤｕｔｙ比のＰＷＭ信号の発生させた後、Ｖｂを出力する第２のＯＮＤｕｔｙ比のＰＷＭ信号に変更する制御を持ち、一方で現在のリファレンス電圧Ｖａより高い電圧Ｖｂへ移行させる際は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信号の発生させた後、Ｖｂを出力する第２のＯＮＤｕｔｙ比のＰＷＭ信号に変更する制御を持つことを特徴とする。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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