CN103935789B - 图像处理装置以及电动机的旋转控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及图像处理装置以及电动机的旋转控制方法。能够在利用输送辊使输送中的纸张减速而暂时停止时,抑制纸张的停止距离和停止时间的偏差。作为旋转驱动输送辊的输送电动机的减速控制,从减速开始(ta)起通过反馈控制对输送电动机交替执行制动(ta~t1)、动力运行(t1~t2)、制动(t2~t3),若电动机转速降至基准速度vc1(t3),则通过动力运行维持基准速度Vc1(t3~t4),若从减速开始起的脉冲计数值Pc达到基准值Ps(t4),则代替反馈控制,只执行制动直至停止为止(t4~t5)。

Description

图像处理装置以及电动机的旋转控制方法
技术领域
本发明涉及利用输送辊对作为图像处理的对象的片材进行输送的图像处理装置以及设置在该图像处理装置中的电动机的旋转控制方法。
背景技术
图像处理装置包括打印机等图像形成装置,图像形成装置具备对作为图像形成的对象的纸张等片材进行输送的片材输送装置。
片材输送装置通常采用如下构成:沿着片材的输送路径隔开比片材的输送方向长度短的间隔来配置多个输送辊,并将片材逐个从片材输送方向的上游侧的辊子传送到下游侧的辊子来进行输送。
作为片材输送的具体例子,有一种与对像担载体形成图像的时刻吻合地将纸张输送至转印位置的所谓套准调节动作。
套准调节动作是指在沿着输送方向配置有输送辊、和比输送辊靠下游侧的套准调节辊的情况下,若利用输送辊输送一张片材,并且使该片材的输送方向前端与在下游侧停止的一对套准调节辊抵接,在该片材的前端侧形成用于修正偏移(斜行)的卷曲(挠曲),则暂时停止输送辊,然后与图像形成的时刻吻合地开始输送辊和套准调节辊双方的旋转(再开始输送)。
输送辊的暂时停止通过对作为输送辊的驱动源的电动机的旋转施加制动、例如使电动机的绕组线圈的两端短路的所谓短路制动来进行。可是,若因从电动机向输送辊传递驱动力的驱动系统的负荷变动,使得在从制动开始到电动机停止为止的减速时片材的输送量发生偏差,则卷曲量有可能产生偏差,无法恰当地进行偏移(skew)修正。
作为抑制这样的偏差的技术,有一种对电动机的旋转进行减速控制的方法。
专利文献1(日本特开2004-85838号公报)中公开了一种在具有为了自动调焦而利用电动机使透镜(移动体)移动的功能的照相机中,当使移动中的透镜减速而停止时,基于伴随着透镜的移动而输出的脉冲信号的脉冲间隔的大小来判断透镜的实际速度与减速时的目标速度的大小关系,在实际速度比目标速度快的情况下施加制动,在实际的速度比目标速度慢的情况下,进行执行加速的反馈控制的技术。
专利文献1:日本特开2004-85838号公报
当如上述那样在减速中基于脉冲间隔的大小来进行速度调整时,与高转速区域相比,越靠近低转速区域则脉冲信号的周期越长,脉冲间隔越大,等待脉冲输入的时间越长。
若等待脉冲输入的时间变长,则由于在该等待时间的期间不能执行速度调整,所以即使在从低转速区域到停止为止的期间反复执行速度调整,其次数也被限制。
例如,如果设想当通过在低转速区域中执行的第一次速度调整而施加了制动之后,在为了下面的第二次速度调整而等待脉冲输入的中途电动机停止的情况,则基于该第一次速度调整的制动持续到电动机停止为止。
该情况下,即使在第一次速度调整的时刻只稍微比目标速度快,之后也被继续施加制动,发生减速过大、在从减速开始到停止为止的期间被输送的片材的输送量(停止距离)比原来短的情况。
相反,在加速的情况下,即使在第一次速度调整的时刻只稍微比目标速度慢,之后也被继续加速,使得减速过少,停止距离比原来长,另外,从减速开始到停止为止所需要的时间(停止时间)也变长。
这样,在从电动机的低转速区域到停止为止的期间进行基于加减速的速度调整的控制中,也存在减速时的停止距离不稳定,而且,停止时间变长的情况。
若电动机的停止时间变长,基于套准调节动作的片材的输送再开始延迟,则无法与图像形成的时刻吻合。如果为了避免该情况而延迟图像形成的时刻,则图像形成的生产率降低,不优选。
这样的问题并不限于图像形成装置,例如在将原稿纸张等片材输送至读取位置来读取其图像的扫描仪等图像读取装置中,当使输送中的片材暂时停止后,与图像读取的时刻相配合来再开始向读取位置输送的构成等也会同样产生。
另外,在无需形成用于偏移修正的卷曲的构成中,使输送中的片材以其输送方向前端与套准调节辊相接的状态暂时停止,若成为图像形成的时刻,则在再开始输送的情况下等也同样会产生。
发明内容
本发明鉴于上述的问题点而完成,其目的在于,提供一种能够抑制减速时的片材的停止距离和停止时间的偏差的图像处理装置以及电动机的旋转控制方法。
为了实现上述目的,本发明所涉及的图像处理装置是利用输送辊来输送成为图像处理的对象的片材的图像处理装置,其特征在于,具备:电动机,其旋转驱动上述输送辊;以及减速单元,其通过上述电动机的减速控制来进行输送中的片材的暂时停止,以使从减速开始起的片材的停止时间与停止距离落入到目标范围内,上述减速控制包括:第1控制,从减速开始起,通过对上述电动机的旋转的制动、动力运行和失控运转中的包括制动的2个以上动作使上述电动机的转速降至比减速开始时的转速Vct慢的基准速度;以及第2控制;紧接着上述第1控制,在上述电动机的从减速开始起的旋转量达到基准值以后,继续执行上述制动直至上述电动机停止为止。
这里,在上述第1控制中,可以在达到了上述基准速度以后到上述电动机的从减速开始起的旋转量达到上述基准值为止,通过动力运行来维持上述基准速度。
另外,也可以具备对上述电动机的驱动负荷进行检测的负荷检测单元,上述第1控制包括以下控制:根据上述检测出的驱动负荷的大小来决定上述失控运转或者制动的执行时间,从上述减速开始起使上述失控运转或者制动执行所决定的执行时间,接着在上述电动机的转速降至上述基准速度为止的期间,执行上述制动或者失控运转。
这里,也可以具备控制单元,该控制单元在进入到上述减速控制之前,按照上述电动机的转速被维持为与上述片材的输送速度相当的规定速度的方式对上述电动机中流动的电流量进行可变控制,上述负荷检测单元在进入到上述减速控制之前的片材输送中获取对上述电动机中流动的电流量进行表示的信息,并基于获取的信息来检测上述驱动负荷的大小。
这里,上述控制单元也可以对上述电动机进行若当前的转速比上述规定速度慢则使在述电动机中流动的电流量增加的指示,若比上述规定速度快则进行使上述电动机中流动的电流量减少的指示,对上述电动机中流动的电流量进行表示的信息是表示由上述控制单元对上述电动机指示的电流量的大小的信号,上述负荷检测单元检测出针对上述电动机指示的电流量的大小间接地作为上述驱动负荷的大小。
这里,上述控制单元也可以通过使上述信号的电压值可变来进行上述电流量的增减指示,上述负荷检测单元在进入到上述减速控制之前获取上述信号的电压值,并将获取到的电压值或者其平均电压值作为上述电流量的大小。
这里,也可以具备对表示上述信号的电压值或者其平均电压值与上述失控运转或者制动的执行时间之间的对应关系的信息进行存储的存储单元,上述第1控制包括如下控制:参照上述信息来获取与上述获取的电压值或者其平均电压值对应的失控运转或者制动的执行时间,并将获取到的执行时间决定为上述失控运转或者制动的执行时间。
另外,也可以具备对表示从上述信号的电压值或者其平均电压值减去了规定值Vdmin后的差量与上述失控运转或者制动的执行时间之间的对应关系的信息进行存储的存储单元,上述第1控制包括如下控制:参照上述信息来获取与从上述获取的电压值或者其平均电压值减去了上述规定值Vdmin后的差量对应的失控运转或者制动的执行时间,并将获取到的执行时间决定为上述失控运转或者制动的执行时间,上述规定值Vdmin相当于设想为在上述电动机的驱动负荷为最小负荷的情况下检测出的上述信号的电压值或者平均电压值。
并且,也可以具备对表示从规定值Vdmax减去了上述信号的电压值或者其平均电压值后的差量与上述失控运转或者制动的执行时间之间的对应关系的信息进行存储的存储单元,上述第1控制包括如下控制:参照上述信息来获取与从上述规定值Vdmax减去了上述获取的电压值或者其平均值电压后的差量对应的失控运转或者制动的执行时间,并将获取到的执行时间决定为上述失控运转或者制动的执行时间,上述规定值Vdmax相当于设想为在上述电动机的驱动负荷为最大负荷的情况下检测出的上述信号的电压值或者平均电压值。
另外,上述控制单元也可以通过使上述信号的PWM值可变来进行上述电流量的增减指示,上述负荷检测单元在进入到上述减速控制之前获取上述信号的PWM值,并将获取到的PWM值或者其平均PWM值作为上述电流量的大小。
这里,也可以具备对表示上述信号的PWM值或者其平均PWM值与上述失控运转或者制动的执行时间之间的对应关系的信息进行存储的存储单元,上述第1控制包括如下控制:参照上述信息来获取与上述获取的PWM值或者其平均PWM值对应的失控运转或者制动的执行时间,并将获取到的执行时间决定为上述失控运转或者制动的执行时间。
另外,也可以具备对表示从上述信号的PWM值或者其平均PWM值减去了规定值PWMmin后的差量与上述失控运转或者制动的执行时间之间的对应关系的信息进行存储的存储单元,上述第1控制包括如下控制:参照上述信息来获取与从上述获取的PWM值或者其平均PWM值减去了上述规定值PWMmin后的差量对应的失控运转或者制动的执行时间,并将获取到的执行时间决定为上述失控运转或者制动的执行时间,上述规定值PWMmin相当于设想为在上述电动机的驱动负荷为最小负荷的情况下检测出的上述信号的PWM值或者平均PWM值。
并且,也可以具备对表示从规定值PWMmax减去了上述信号的PWM值或者其平均PWM值后的差量与上述失控运转或者制动的执行时间之间的对应关系的信息进行存储的存储单元,上述第1控制包括如下控制:参照上述信息来获取与从上述规定值PWMmax减去了上述获取的PWM值或者其平均PWM值后的差量对应的失控运转或者制动的执行时间,并将获取到的执行时间决定为上述失控运转或者制动的执行时间,上述规定值PWMmax相当于设想为在上述电动机的驱动负荷为最大负荷的情况下检测出的上述信号的PWM值或者平均PWM值。
另外,也可以具备对表示上述电动机的驱动负荷的大小与上述失控运转或者制动的执行时间之间的对应关系的信息进行存储的存储单元,上述第1控制包括如下控制:参照上述信息来获取与检测出的上述电动机的驱动负荷的大小对应的失控运转或者制动的执行时间,并将获取到的执行时间决定为上述失控运转或者制动的执行时间。
另外,上述第1控制也可以包括在从上述减速开始起到上述电动机的转速降至基准速度为止的期间,交替切换上述制动和动力运行以使减速沿着基准的减速率进行的反馈控制的执行。
这里,上述基准的减速率可以表示设想为在上述电动机的驱动负荷为最小负荷的情况下使该电动机的旋转从上述减速开始起只通过上述制动进行减速时的减速率。
另外,上述反馈控制可以包括每隔规定间隔检测上述电动机的转速的控制,是每当检测上述转速时,在设想为以上述基准的减速率减速时的从基准转速减去了上述检测出的转速而形成的差量D为第1阈值(负)以下的情况下执行上述制动,在上述差量D为第2阈值(正)以上的情况下切换为上述动力运行的控制。
并且,上述反馈控制也可以包括每隔规定间隔检测从上述减速开始起的上述电动机的旋转量的控制,是每当检测上述旋转量时,在设想为以上述基准的减速率减速时的从基准旋转量减去了上述检测出的旋转量而形成的差量Dp为第1阈值(负)以下的情况下执行上述制动,在上述差量Dp为第2阈值(正)以上的情况下切换为上述动力运行的控制。
另外,上述反馈控制也可以包括每隔规定间隔检测上述电动机的转速的控制、和每隔规定间隔检测从上述减速开始起的上述电动机的旋转量的控制,是每当检测上述旋转量时,在设想为以上述基准的减速率减速时的从基准旋转量减去了上述检测出的旋转量而形成的差量Dp为第1阈值(负)以下的情况下,执行上述制动,每当检测上述转速时,在设想为以上述基准的减速率减速时的从基准转速减去了上述检测出的转速而形成的差量D为第2阈值(正)以上的情况下切换为上述动力运行的控制。
并且,上述反馈控制也可以包括每隔规定间隔检测上述电动机的转速的控制、和每隔规定间隔检测从上述减速开始起的上述电动机的旋转量的控制,是每当检测上述转速时,在设想为以上述基准的减速率减速时的从基准转速减去了上述检测出的转速而形成的差量D为第1阈值(负)以下的情况下执行上述制动,每当检测上述旋转量时,在设想为以上述基准的减速率减速时的从基准旋转量减去了上述检测出的旋转量而形成的差量Dp为第2阈值(正)以上的情况下切换为上述动力运行的控制。
另外,在将比上述转速Vct慢、且比上述基准速度快的规定转速设为Vc2时,当在上述第1控制中上述电动机的转速降至上述Vc2时,在上述电动机的从减速开始起的旋转量达到上述基准值的情况下,上述减速单元按照中止该第1控制而开始基于上述第2控制的制动的方式执行上述减速控制。
并且,上述第1控制也可以包括当上述电动机的转速降至上述基准速度时,在上述电动机的旋转量未达到上述基准值的情况下,按照直至达到上述基准值为止的期间,上述电动机的转速维持上述基准速度的方式使上述电动机动力运行的控制。
另外,上述电动机可以是DC无刷电动机。
另外,上述制动可以是对上述电动机的短路制动。
并且,也可以具备套准调节辊,该套准调节辊与向像担载体形成图像的时刻吻合地将片材输送至转印位置,或者与其图像读取的时刻吻合地将上述片材输送至读取位置,上述输送辊是被配置在比上述套准调节辊靠片材输送方向上游侧、朝向该套准调节辊输送上述片材的辊。
本发明所涉及的电动机的旋转控制方法是利用被电动机旋转驱动的输送辊来输送成为图像处理对象的片材的图像处理装置中所设置的该电动机的旋转控制方法,其特征在于,执行按照从减速开始起的片材的停止时间和停止距离落入到目标范围内的方式通过上述电动机的减速控制进行输送中的片材的暂时停止的减速步骤,上述减速步骤包括:,第1控制步骤,从减速开始起通过对上述电动机的旋转的制动、动力运行和失控运转中的包括制动的2个以上动作使上述电动机的转速降至比减速开始时的转速Vct慢的基准速度;以及第2控制步骤,紧接着上述第1控制,在上述电动机的从减速开始起的旋转量达到基准值以后,继续执行上述制动直至上述电动机停止为止。
根据上述的构成,从减速开始到降至基准速度为止通过制动和动力运行的组合等来执行减速,如果在降至基准速度以后,从减速开始起的电动机的旋转量达到基准值,则到电动机停止为止的期间继续制动。
通过将该基准速度决定为比产生停止距离和停止时间的偏差的低速区域高的速度区域,能够不执行即将停止之前的低速区域中的加减速控制,防止因低速区域中的加减速引起的停止距离和停止时间的偏差的产生。
而且,当采用在降至基准速度以后不执行加减速控制而执行制动的构成时,停止距离和停止时间由施加该制动的时刻决定,该制动的时刻由基准速度和基准值的大小决定。
因此,通过将基准速度和基准值预先决定为从电动机的减速开始至停止为止的停止距离和停止时间分别落入到目标范围内那样的值,即使电动机的驱动负荷变动,也能够抑制减速时的停止距离和停止时间的偏差,由此执行适当的减速控制。
附图说明
图1是表示实施方式1所涉及的打印机的整体构成的图。
图2是表示套准调节动作的时序图。
图3是表示电动机控制部和输送电动机的构成的框图。
图4是表示比较例的减速控制的内容的图。
图5是表示本实施方式中的减速控制的内容的图。
图6是表示其他减速控制的时序图。
图7是表示从基准速度到施加最后的制动而停止为止的期间中的电动机转速的推移的图。
图8是表示减速控制的流程的一部分的图。
图9是表示减速控制的流程的剩余部分的图。
图10是表示基准转速表的构成例的图。
图11是表示变形例所涉及的减速控制的时序图。
图12是表示基准脉冲计数表的构成例的图。
图13是表示变形例所涉及的减速控制的一部分内容的流程图。
图14是表示变形例所涉及的其他减速控制的一部分内容的流程图。
图15是表示变形例所涉及的另一减速控制的一部分内容的流程图。
图16是表示实施方式2所涉及的减速控制的内容的图。
图17(a)是表示基于电动机驱动负荷的变动的制动停止特性的图,(b)是基于电动机驱动负荷的变动的失控运转(freerun)停止特性的图。
图18是表示对加减速信号的平均电压值与失控运转时间的对应关系加以表示的表的构成例的图。
图19是利用曲线表示了被写入到表的信息的图。
图20是表示实施方式2所涉及的减速控制的一部分内容的流程图。
图21(a)是表示将从加减速信号的平均电压值减去了最小值而形成的差量与失控运转时间建立对应的表的构成例的图,(b)是表示将从加减速信号的最大值减去了平均电压值而形成的差量与失控运转时间建立对应的表的构成例的图。
图22是表示实施方式3所涉及的减速控制的时序图。
图23是表示加减速信号的平均电压值与制动时间的对应关系的图。
图24是表示实施方式3所涉及的减速控制的一部分内容的流程图。
图25是表示将从加减速信号的最大值减去了平均电压值而得到的差量与制动时间建立对应的表的构成例的图。
图26是表示实施方式4中的脉冲计数的推移的时序图。
图27是表示将实施方式4所涉及的减速控制的内容的一部分抽出来进行表示的流程图。
图28是表示将实施方式4所涉及的其他减速控制的内容的一部分抽出来进行表示的流程图。
具体实施方式
以下,以串联型彩色打印机(以下简称为“打印机J”)为例,对本发明所涉及的图像处理装置以及电动机的旋转控制方法的实施方式进行说明。
<实施方式1>
实施方式1是在从减速开始到电动机转速降至基准速度Vc1为止的期间,进行对制动与动力运行加以切换的反馈控制的实施方式。
以下进行说明。
[1]打印机的整体构成
图1是表示打印机100的整体构成的图。
如该图所示,打印机100是通过公知的电子照相方式来形成图像的装置,具备图像处理部10、中间转印部20、送给部30、定影部40、整体控制部50、和电动机控制部60,若与网络(例如LAN)连接而接受来自外部终端装置(未图示)的打印(印刷)任务的执行指示,则基于该指示来执行由黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)以及黑色(K)构成的彩色的图像形成。
图像处理部10具备与Y~K色的各个对应的成像部10Y、10M、10C、10K。
成像部10Y具备感光鼓11、配设在其周围的带电部12、曝光部13、显影部14、一次转印辊15、用于清扫感光鼓11的清洁器16等,在感光鼓11上形成Y色的调色剂像。对于其他成像部10M、10C、10K而言,该构成相同,所以在该图中省略了符号。在各感光鼓11上形成其对应的颜色的调色剂像。
中间转印部20具备沿箭头方向循环行进的中间转印带21、架设中间转印带21的驱动辊22与从动辊23、和隔着中间转印带21被配置在与驱动辊22对置的位置且与中间转印带21压接的二次转印辊24等。
送给部30作为片材输送装置发挥作用,具备供纸盒31a、31b、抽出辊32a、32b、输送辊对33a、33b、34、和套准调节辊对35等。以下,除了需要表示是一对的情况之外,将输送辊对和套准调节辊对分别称为输送辊和套准调节辊。
供纸盒31a和位于供纸盒31a下方的供纸盒31b分别收容作为记录用的片材的纸张S。
抽出辊32a、32b将纸张S从供纸盒31a、31b抽出到输送路径39,输送辊33a、33b将被抽出的纸张S进一步向输送方向下游侧输送。
输送辊34被配置在比输送辊33b靠输送方向下游且比套准调节辊35靠输送方向上游的位置,将来自输送辊33b的纸张S沿着箭头A表示的方向朝向套准调节辊35输送。
套准调节辊35是用于掌控将由输送辊33a或者34输送来的纸张S向二次转印辊24送出的时刻的辊。
抽出辊32a和输送辊33a被输送电动机62a驱动而旋转,抽出辊32b和输送辊33b被输送电动机62b驱动而旋转。另外,输送辊34被输送电动机63驱动而旋转,套准调节辊35被套准调节电动机64驱动而旋转。
其中,对于送给部30以外的感光鼓11、中间转印带21等各旋转体而言,以驱动电动机61作为驱动源被旋转驱动。各电动机是DC无刷电动机,被电动机控制部60旋转控制。
定影部40具备定影辊和加压辊,以规定的定影温度对纸张S进行加热、加压来使调色剂像定影。
整体控制部50将来自外部终端装置的图像信号变换为Y~K色用的数字信号,并按成像部10Y~10K的每个来生成用于驱动其曝光部13的驱动信号,通过该驱动信号来驱动曝光部13。由此,从各曝光部13射出激光束,对感光鼓11进行曝光扫描。
在接受该曝光扫描之前按每个成像部10Y~10K,其感光鼓11通过带电部12被均匀地带电,通过激光束的曝光在感光鼓11上形成静电潜像,该静电潜像被显影部14的显影剂显影,在感光鼓11上形成调色剂像。
形成在各感光鼓11上的调色剂像被一次转印辊15一次转印到中间转印带21上。此时,各色的成像动作错开时刻地执行,以使其调色剂像被多重转印到中间转印带21上的相同位置。
被多重转印到中间转印带21上的各色调色剂像通过中间转印带21的循环行进,向二次转印辊24与中间转印带21压接的位置、即二次转印位置241移动。该二次转印位置241成为用于将中间转印带21(像担载体)上的调色剂像转印到纸张S的转印位置。
与上述的成像动作的时刻吻合,从送给部30经由套准调节辊35来供给纸张S,该纸张S被夹在循环行进的中间转印带21与二次转印辊24之间进行输送,并受到由供给至二次转印辊24的二次转印电压产生的电场所产生的静电力的作用,在二次转印位置241,中间转印带21上的各色调色剂像被一并二次转印于纸张S。
通过了二次转印位置241后的纸张S被输送至定影部40,在此调色剂像基于加热、加压被定影到纸张S后,经由排出辊对36排出,被收容于收容托盘37。
在输送路径39的附近并比输送辊34靠纸张输送方向下游且比套准调节辊35靠纸张输送方向上游、套准调节辊35的附近的位置,配置有用于检测输送来的纸张S的套准调节传感器38。
若套准调节传感器38一张一张对纸张S检测该纸张S的输送方向前端(纸张的前端),则将该检测信号发送给电动机控制部60。
电动机控制部60基于来自整体控制部50的指示,对各电动机的旋转和停止进行控制,另外,基于套准调节传感器38的检测信号来执行在纸张S的输送方向前端部形成卷曲Lp的套准调节动作。
[套准调节动作]
图2是表示针对从供纸盒31b抽出的纸张S的套准调节动作的时序图。
表示了在该图所示的时刻ta之前,以套准调节辊35停止的状态利用旋转的输送辊34将纸张S朝向套准调节辊35以规定的输送速度(系统速度)输送的状态。
若在时刻ta接收到来自套准调节传感器38的纸张前端检测信号(ON),则电动机控制部60通过进行使输送电动机63减速而停止的控制,来使输送辊34的旋转停止(时刻tb)。
当从1张纸张S的前端被套准调节传感器38检测出到到达停止中的套准调节辊对35的辊隙(一个辊与另一个辊彼此相互相接的部分)之后,在到输送辊34停止为止的减速时间Tk的期间,在纸张S的前端部形成目标范围内的大小的卷曲Lp(图1)。
电动机控制部60在从时刻tb到tc的期间,通过输送电动机63和套准调节电动机64的停止来使输送辊34和套准调节辊35双方停止,从而使纸张S暂时停止。其中,虽然未图示,但二次转印辊24与输送辊34和套准调节辊35的停止无关地从图像形成开始持续以系统速度旋转。
时刻tc表示了基于成像部10Y~10K进行的成像动作(图像形成)的时刻的纸张S的输送再开始时刻,具体而言,表示了按照中间转印带21上的与1页量相当的图像形成区域的前端到达二次转印位置241的时刻与输送再开始的纸张S的前端到达二次转印位置241的时刻一致的方式,以图像形成的时刻为基准而预先决定的纸张S的输送再开始时刻。
这里,若从整体控制部50按照每一张纸张S送来纸张S的输送再开始时刻,则表示该信息的指示信号被发送给电动机控制部60。
若电动机控制部60接受了来自整体控制部50的指示信号(时刻tc),则使输送电动机63和套准调节电动机64起动,通过输送辊34和套准调节辊35双方的旋转开始,使暂时停止的纸张S的输送再开始,将该纸张S以系统速度朝向二次转印位置241输送。
以上说明了针对从供纸盒31b抽出的纸张S的套准调节动作,但针对从供纸盒31a抽出的纸张S的套准调节动作也是相同的,该情况下,对输送辊33a旋转驱动的输送电动机62a成为减速、停止、输送再开始的控制对象。
[3]电动机控制部60和输送电动机63的构成
图3是表示电动机控制部60和输送电动机63的构成的框图。
如该图所示,电动机控制部60具有CPU(CentralProcessingUnit)601、存储部602、和RAM(RandomAccessMemory)603,输送电动机63具有前级驱动器631、功率输出部632、编码器633和绕组线圈634。
除了执行后述的减速控制的情况之外,电动机控制部60的CPU601对包括输送电动机63的各电动机的旋转进行反馈控制。
以输送电动机63为例,CPU601对输送电动机63的前级驱动器631输出加减速信号、旋转方向指示信号、制动信号,从输送电动机63的编码器633接收脉冲信号。
这里,加减速信号是用于对输送电动机63指示驱动和停止、以及驱动的情况下的加减速的信号。输送电动机63的前级驱动器631如果是电压对应,则加减速信号是电压值,如果是PWM对应,则加减速信号成为PWM值。按照如果是电压对应则成为与电压值成比例的转速、如果是PWM对应则成为例如以25kHz(40μs周期)与Duty(占空)比成比例(或者在低激活的情况下,成反比例)的转速方式,进行对输送电动机63的驱动和停止的控制。
此外,以下作为代表,对以电压值进行控制的输送电动机63的实施例进行说明,但即便是使用以PWM值进行控制的输送电动机63的实施例,也能够应用同样的控制。
旋转方向指示信号是用于指示正转和反转的信号。
制动信号是用于指示制动的开始(作用)和断开(非作用)的信号。这里,制动是使输送电动机63的绕组线圈的两端电短路的所谓短路制动。此外,也可以将绕组线圈的两端接地。
脉冲信号是伴随着输送电动机63的旋转轴635的旋转而从编码器633输出的信号,若输送电动机63的旋转轴635旋转1圈,则输出N个,这里输出200个脉冲。
CPU601在输送电动机63的旋转过程中接受来自编码器633的脉冲信号,对脉冲数进行计数(累积),能够根据计数结果、即脉冲计数值Pc来检测输送电动机63的旋转轴635的旋转量、即从计数开始起旋转轴635旋转几次。
例如若脉冲计数值Pc从1变为200,则可知输送电动机63的旋转轴635旋转了1圈,如果预先求出了脉冲计数值Pc为1脉冲时纸张输送距离为Lz,则可知在脉冲计数值Pc从0达到200的时刻,在该期间纸张S被输送了(200×Lz)。以下,将输送电动机63的旋转轴635的旋转量(相当于纸张输送距离)称为“电动机旋转量”。
另外,通过对单位时间输入的脉冲数进行计数,能够检测出输送电动机63的旋转速度,这里能够检测出转速[min-1]。
具体而言,预先在存储部602中存储有将单位时间的输入脉冲数与输送电动机63的转速建立对应的脉冲/速度信息,通过从该脉冲/速度信息读出与计数得到的脉冲数对应的转速,可检测出输送电动机63的转速(以下称为“电动机转速”)。该检测每隔规定间隔,例如按1毫秒间隔执行。能够在纸张S的输送中间隔微小时间来检测当前的电动机转速。
CPU601按照电动机转速以规定速度被维持,例如在片材的输送中以与系统速度相当的速度被维持,在后述的动力运行中以基准速度被维持的方式使加减速信号的电压值变化,对输送电动机63中流动的电流量进行可变控制。
具体而言,在当前的电动机转速是与规定速度相当的转速的情况下,将加减速信号的电压维持为当前的值,在当前的电动机转速比规定速度慢的情况下,使加减速信号的电压上升到比当前的值高的值,在当前的电动机转速比规定速度快的情况下,使加减速信号的电压下降到比当前的值低的值。
在该意义下,CPU601作为对输送电动机63中流动的电流量进行可变控制以使电动机转速被维持为系统速度等规定速度的控制单元发挥作用,可以说加减速信号是表示输送电动机63中流动的电流量的大小的信号。
前级驱动器631在基于来自CPU601的加减速信号被指示了驱动的情况下,如果制动信号为断开(OFF),则将基于加减速信号的电压的加减速或者包括速度维持和旋转方向(正转或者反转)的驱动指示输出给功率输出部632。
另外,前级驱动器631在由CPU601指示了停止的情况下,向功率输出部632输出停止指示,在制动信号为开始(ON)的情况下,向功率输出部632输出制动指示。
功率输出部632例如由对开关元件进行切换来使向绕组线圈634供给的电流可变的开关电路构成,在来自前级驱动器631的指示为驱动指示的情况下,基于该指示向绕组线圈634供给驱动电流。
例如,若由于来自CPU601的加减速信号的电压上升而被从前级驱动器631指示加速,则功率输出部632使向绕组线圈634供给的电流(在输送电动机63中流动的电流)比当前增加。相反,若由于加减速信号的电压下降而被从前级驱动器631指示减速,则功率输出部632使向绕组线圈634供给的电流比当前减少。
另外,在停止指示的情况下,功率输出部632停止向绕组线圈634供给驱动电流,在制动指示的情况下,功率输出部632使将绕组线圈634的两端短路的短路制动动作。由此,输送电动机63按照CPU601的指示进行驱动、制动动作或者停止。
在进行套准调节动作的情况下,CPU601在基于套准调节传感器38的检测信号使输送电动机63减速、停止后,再开始驱动。
输送电动机63的减速基本上通过施加制动来进行,但如果在从减速开始至停止为止的期间只持续施加制动,则由于作用于输送电动机63的负荷的变动,使得从减速开始至停止为止所需要的停止时间以及从减速开始至停止为止的期间的纸张S的输送量(停止距离)产生偏差。
这里,作用于输送电动机63的负荷产生变动的重要因素有:例如用于将输送电动机63的驱动力传递给输送辊34的传递系统中的负荷扭矩[mN·m]与负荷惯性[g.cm2]的变动、在输送电动机63的内部产生的电动机绕组温度[℃]、电动机惯性[g.cm2]、电动机绕组电阻[Ω]、因电动机磁力[Wb/m2]的各自变动而作用于旋转轴635的负荷变动等。以下,将作用于输送电动机63的负荷称为“电动机驱动负荷”。
对于这样的停止时间和停止距离的偏差,有如上述那样在减速时进行基于反馈控制的速度调整的技术,但低转速区域(低速区域)中的速度调整反而成为产生该偏差的原因。
鉴于此,在本实施方式中,采用了将从减速开始到停止为止的减速期间分为第1时间(高速区域)和紧接着该第1时间的第2时间(低速区域),作为减速控制,通过执行在第1时间执行反馈控制的第1控制、和在第2时间不执行(禁止)反馈控制而持续施加制动的第2控制,来抑制停止时间和停止距离的偏差的构成。根据该含义,可以说执行减速控制的CPU601作为通过输送电动机63的减速控制来进行被输送的纸张S的暂时停止的减速单元发挥作用。接下来对减速控制详细进行说明。
在电动机控制部60的存储部602中,除了上述的脉冲/速度信息之外,还存储有用于减速控制的系统速度、基准速度、基准值、基准转速表、阈值(规定值)等各信息。
RAM603成为CPU601的工作区。
此外,上述对输送电动机63的构成进行了说明,其他的电动机也为相同的构成,另外,除了减速控制之外,速度控制也执行与输送电动机63相同的反馈控制。减速控制分别被应用于担当套准调节动作的输送电动机62a、63,由于基本上为相同的控制内容,所以下面以输送电动机63为例进行说明。
[4]减速控制
图4是表示比较例的减速控制的内容的图,图5是表示本实施方式中的减速控制的内容的图。以下,按照比较例、本实施方式的顺序对控制内容进行说明。
[4-1]比较例的减速控制
图4是表示比较例的减速控制的时序图,(a)表示了输送电动机63的转速V[min-1]的推移,(b)表示了从编码器633输出的脉冲信号的脉冲波形的例子。其中,横轴的时间的单位为毫秒[ms]。
图4(a)所示的实线的曲线图901和虚线的曲线图902表示了进行只施加制动的控制的情况,单点划线的曲线图903表示了进行交替反复制动和加速的反馈控制的情况。
曲线图901表示电动机驱动负荷是被设想为最小的最小负荷的情况下的电动机转速的推移,时刻ta为减速开始时,时刻tb为停止时,时刻ta~tb间为减速期间(停止时间)Ts。这里,最小负荷是考虑因齿轮等驱动系统的尺寸公差、老化引起的负荷变动而设定的负荷(后述的最大负荷也相同)。
时刻ta处的电动机转速Vct相当于系统速度(输送速度),例如是2000[min-1]。另外,曲线图901的倾斜相当于减速率。将该最小负荷的情况下的减速率称为基准的减速率Gs。
在图4(a)中,由于横轴为时间、纵轴为电动机转速,所以被曲线图901、横轴(X轴)、和通过时刻ta的与纵轴平行的Y轴包围的区域的面积Ma相当于减速时的电动机旋转量、即相当于纸张S的停止距离。
在将该最小负荷的情况下的停止距离设为基准值Ls时,基准值Ls的长度被预先决定成在通过套准调节动作而停止的纸张S的前端部形成的卷曲Lp的大小成为目标范围内的基准值。
另一方面,曲线图902表示了电动机驱动负荷因变动而变为比最小负荷大的情况下的电动机转速的推移。从曲线图901和902可知:若电动机驱动负荷变得比最小负荷大,则减速率比基准的减速率Gs大。
由此,停止时间(时刻ta~tc)变得比基准值Ts短、且停止距离变得比基准值Ls短。若停止距离变短,则容易发生卷曲Lp的大小从目标范围内大幅偏离的情况。
与此相对,曲线图903表示电动机驱动负荷比最小负荷大时,按照以与基准的减速率Gs相同的减速率进行减速的方式进行了反馈控制时的电动机转速的推移。曲线图903是锯齿形状,通过从减速开始起交替地反复制动和加速,不会从直线形状的曲线图901所表示的基准的减速率Gs大幅偏离地逐渐减速。
当在即将停止之前的低速区域的时刻td最后切换成加速之后,在到时刻te停止为止的期间,继续加速,停止时间比Ts长。
其理由如下。
即,如图4(b)的脉冲信号波形的例子所示,相对于减速刚刚开始之后的高速区域,在即将停止之前的低速区域中单位时间的输入脉冲数极少。
输入脉冲数少意味着从输入一个脉冲到输入下一个脉冲为止的脉冲间隔较长。在利用脉冲间隔检测电动机转速的情况下,脉冲间隔越长,等待下一脉冲输入的时间越长,相应地电动机转速的检测花费时间。
这是因为由于到有下一个脉冲输入为止不能进行新的检测,所以在如图4(a)所示基于时刻td处的脉冲输入检测出电动机转速的情况下,如果该检测值比目标速度(以基准的减速率Gs进行减速的情况下的时刻td处的电动机转速)慢,则转换为加速,如果在到输入下一个脉冲(虚线部)为止的期间达到停止时,则到停止为止被持续加速。
由于如果改变电动机驱动负荷的大小则时刻td处的电动机转速也改变,所以若假设时刻td处的检测值比目标速度快,则在时刻td以后被施加制动,与加速的情况下相比停止时间变短。
如果进行曲线图903所示那样的反馈控制,则与曲线图902所示那样的只施加制动的控制相比,因电动机驱动负荷的变动而引起的停止时间和停止距离的偏差容易变小,但不稳定并未改变,可知不能抑制偏差的产生。
[4-2]实施方式1所涉及的减速控制
图5是表示本实施方式1所涉及的减速控制的内容的时序图,(a)表示电动机转速的推移,(b)表示制动信号的开启和开启的切换时刻,(c)表示加减速信号的电压值的推移。另外,(d)是表示后述的电动机转速的差量D的推移的图。
图5(a)的虚线的曲线图101表示了设想在电动机驱动负荷为最小负荷的情况下从减速开始(时刻ta)至停止(时刻tb)为止的期间只通过制动以基准的减速率Gs进行减速的情况的例子(相当于图4(a)的曲线图901)。
另一方面,实线的曲线图102表示了在电动机驱动负荷比最小负荷大的情况下,以沿着基准的减速率Gs进行减速的方式在从减速开始(时刻ta)至时刻t4为止的时间(第1时间)进行反馈控制,在时刻t4~停止(时刻t5)的时间(第2时间)只施加制动来进行减速的控制的例子。
具体而言,首先从电动机转速Vct,这里为2000[min-1]的时刻ta开始制动。
在电动机驱动负荷为最小负荷的情况下,通过制动,如曲线图101所示,电动机转速以基准的减速率Gs逐渐降低。将假设为电动机转速随着时间经过而以基准的减速率Gs不断降低时的该时刻的转速称为“基准转速”。
与此相对,在电动机驱动负荷比最小负荷大的情况下,通过从减速开始起的制动,如曲线图102所示,时刻ta稍后的减速率(倾斜)比曲线图101(基准的减速率Gs)大,电动机转速比基准转速小。
若将从基准转速减去了当前的电动机转速后的值设为差量D,则差量D随着时间经过而变大(图5(d)的时刻ta~t1)。该差量D变大相当于相应地向停止距离变短的方向推移。
若满足差量D的大小为正的阈值即Sb以上的条件(时刻t1),则取代制动而进行动力运行。这里,动力运行是按照电动机转速被维持为当前的值Vc3的方式对输送电动机63进行旋转驱动的控制。
动力运行通过CPU601根据来自编码器633的脉冲信号来检测制动结束时刻处的电动机转速,将检测出的电动机转速作为目标转速,这里为Vc3,之后按照检测出的电动机转速与目标转速Vc3一致的方式进行反馈控制、即对加减速信号的电压进行可变控制来执行。
在图5(c)中,表示了加减速信号的电压在动力运行中以Ea为恒定的例子,但也有时通过反馈控制在微小范围可变。
由于基于该动力运行的开始,在时刻t1以后电动机转速被维持为时刻t1处的转速Vc3,所以随着时间经过,当前的电动机转速与基准转速的差量D的大小逐渐变小(图5(d)的时刻t1~t2)。该差量D变小相当于相应地向停止距离变长的方向推移。
差量D在时刻tf变为0,在时刻tf以后转为负。随着时间经过,若满足差量D(负)为负的阈值(-Sa)以下的条件(时刻t2),则从动力运行切换为制动。
在时刻t2以后,基于制动的再开始,电动机转速再次逐渐降低,差量D逐渐变大(接近于0)。随着时间经过,若电动机转速与基准转速相等,则差量D变为0(时刻tg),若电动机转速变得比基准转速小,则差量D转为正,以后差量D进一步变大。
因差量D变大而向停止距离变短的方向推移与上述的第一次的制动的情况相同。
若电动机转速降至基准速度Vc1(时刻t3),则从制动切换为动力运行。该动力运行通过按照电动机转速被维持为基准速度Vc1的方式对输送电动机63进行旋转控制来进行。基准速度Vc1被设定得比减速开始时的转速Vct低。考虑停止时间的偏差,优选为400~800[min-1]左右。这里,将基准速度Vc1设为800[min-1]。
在时刻t3以后的动力运行中,若从减速开始(时刻ta)起开始计数的脉冲计数值(电动机旋转量)Pc达到基准值ps(时刻t4),则从动力运行切换为制动(以下称为“最后的制动”)。该最后的制动与差量D的大小无关持续到停止(时刻t5)。
这里,基准值Ps相当于在曲线图101所示的最小负荷的情况下电动机转速达到基准速度Vc1的时刻th处的脉冲计数值Pc。
通过将脉冲计数值Pc达到基准值Ps作为施加最后的制动的条件,无论在最小负荷的情况下还是在最小负荷以外的情况下,都能够使从减速开始到施加最后的制动为止的期间的电动机旋转量相同。
这等同于将最小负荷以外的情况下的基于反馈控制的电动机旋转量相对于最小负荷的情况下的从减速开始至施加最后的制动为止的期间的电动机旋转量的差量消除。因此,如果因输送电动机63的驱动负荷的大小而使得从开始施加最后的制动到停止为止的期间的电动机旋转量产生差δ,则只有该差δ成为停止距离的偏差而出现。
在进行这样的减速控制的情况下,反复制动和动力运行的反馈控制中使用的阈值(-Sa和Sb)、和在脉冲计数值Pc达到基准值Ps为止的期间等待施加最后的制动成为决定停止距离和停止时间的主要要素。
以下,对此具体进行说明。
即,若设想过大地采取了反馈控制中使用的阈值(-Sa和Sb)中的Sb的情况,则例如成为图6所示的曲线图103。
即使在曲线图103所示的减速控制中,停止距离也可利用由曲线图103、X轴和Y轴围绕的区域的面积Mc的大小来表示,为了使停止距离与图5(a)的曲线图102所表示的减速控制相同,只要使面积Mc与图5(a)的面积Mb相同即可。
在图6的由曲线图103所示的减速控制中,与图5(a)的由曲线图102所示的减速控制相比过大地采取阈值Sb,相应地曲线图103与曲线图102相比,从减速开始(时刻ta)到电动机转速达到基准速度Vc1为止(时刻t31)的期间的面积变小。因此,在曲线图103所示的控制中,为了在时刻t31以后的动力运行中恢复该面积变小的量的电动机旋转量,动力运行的时间(时刻t31~t41)变长。
由此,脉冲计数值Pc达到基准值Ps的时刻t41也比图5所示的时刻t4慢,结果,停止时间变长。
另一方面,若将负的阈值(-Sa)取得过大,则如图6所示的曲线图104,从减速开始到电动机转速达到基准速度Vc1的时刻t51为止的期间的电动机旋转量(面积)比以基准的减速率Gs进行减速的情况(曲线图101)大。该情况下,在时刻t51脉冲计数值Pc大多已经超过基准值Ps。于是,与等待脉冲计数值Pc达到基准值Ps之后施加最后的制动的原来控制相比,停止距离变长脉冲计数值Pc超过基准值Ps的量。
由此,阈值(-Sa和Sb)的大小越小越好,越小则制动和动力运行的反复周期越短,向输送电动机63的电流供给和短路制动的切换不能顺利进行等不再是现实。
由此,如果阈值(-Sa和Sb)的大小在能够控制向输送电动机63的电流供给与短路制动的切换的范围中较小,则可实现沿着基准的减速率Gs的减速。
当进行在脉冲计数值Pc达到基准值Ps之后施加最后的制动的控制时,由于如上述那样从开始施加最后的制动到停止为止的期间的电动机旋转量的差δ成为停止距离的偏差,所以为了抑制停止距离的偏差,只要该差δ尽量小即可。
图7分别用设想了最小负荷的情况下的曲线图105、和设想了最大负荷的情况下的曲线图106表示从基准速度Vc1到持续施加最后的制动而停止为止的期间的电动机转速的推移。曲线图105和106的倾斜相当于减速率,在该图中,用直线表示曲线图105和106。
这是因为在电动机转速处于1000[min-1]左右或者比1000[min-1]低的状态时施加制动来使之停止的情况下,与电动机驱动负荷的大小无关,减速率几乎都具有线形性。
该图所示的被曲线图105、106和X轴包围的区域(斜线部)的面积Md成为电动机旋转量的差δ的最大值δmax,该最大值δmax成为停止距离的偏差的最大值。为了抑制停止距离的偏差,只要减小最大值δmax即可,为了减小最大值δmax,只要面积Md变小即可。
为了减小面积Md,如果将图7所示的最小负荷的减速率(曲线图105的倾斜)和最大负荷的减速率(曲线图106的倾斜)设为恒定,则只要尽量降低施加最后的制动时的基准速度Vc1即可。
可是,若使基准速度Vc1过低,则会产生比较例的低速区域中的反馈控制所引起的停止时间的偏差。另一方面,若使基准速度Vc1过高,则面积Md变大,停止距离的偏差的最大值δmax变大。
鉴于此,若将比产生因反馈控制所引起的停止距离的偏差的低速区域高的速度区域、且偏差的最大值δmax落入到目标范围内的速度决定为基准速度Vc1,则能够抑制因输送电动机63的驱动负荷的变动所引起的停止距离的偏差。
根据该意义,基准速度Vc1可称为在停止距离为最长条件(例如最小负荷)、以及最短条件(例如最大负荷)下持续制动而使之停止时,上述最长条件与上述最短条件的停止距离之差为规定值以下的速度。
在本实施方式中,通过将该基准速度Vc1设为800[min-1],由此基于实验等来决定阈值(-Sa和Sb)的大小,以便不受到因低速区域中的反馈控制所引起的偏差的影响、且停止距离和停止时间的偏差落入到目标范围内。
此外,在图5(a)的曲线图102中表示了到最后的制动为止,将制动和动力运行交替反复2次的情况的例子,但因电动机转速、停止距离、停止时间、阈值(-Sa和Sb)的大小等,也有时成为除此之外的次数。
[5]减速控制的流程
图8和图9是表示针对从供纸盒31b抽出的纸张S的套准调节动作中的减速控制的流程图,由电动机控制部60的CPU601执行。
如图8所示,若被输送的纸张S的前端被套准调节传感器38检测出(步骤S1:“是”),则开始从输送电动机63的编码器633输出的脉冲信号的脉冲计数值Pc的计数(步骤S2)。脉冲计数值Pc的计数开始时刻相当于图5的时刻ta。
然后,判断是否是当前的电动机转速V≤规定值Vc2(步骤S3)。基于单位时间的脉冲数来求出当前的电动机转速V。作为阈值的规定值Vc2比基准速度Vc1高速,这里被预先决定为900[min-1]。设定规定值Vc2的理由将后述。
由于在减速开始时刻,电动机转速V是相当于系统速度的Vct(=2000[min-1]),减速刚刚开始之后的电动机转速V比规定值Vc2大,所以这里判断为不满足V≤Vc2的关系(步骤S3:“否”),移至步骤S4。
在步骤S4中,判断步骤S3的判断次数从减速开始起是否是第一次。是否是第一次的判断采用例如每当进行步骤S3的判断便判断是否创建了规定的标志,若判断为未创建该标志,则创建该标志,若判断已创建则保持原样的状态的构成,在进行步骤S3的判断时,可通过如果该标志未创建则判断为第一次,如果创建则判断为第二次以后来进行。
若判断为第一次(步骤S4:“是”),则开始施加制动(步骤S7)。该制动开始相当于图5的时刻ta稍后的时刻。
基于该制动开始,电动机转速不断急剧减少,但施加了制动时的电动机转速的减速率根据输送电动机63的驱动负荷的大小而变动。
接着,再次判断是否当前的电动机转速V≤规定值Vc2(步骤S8),若判定为否定(步骤S8:“否”),则判断是否差量D≥Sb(步骤S9)。
这里,差量D和Sb与图5(a)所示的差量D和阈值Sb相等,差量D是从基准转速减去了当前的电动机转速V后的值。
基准转速是如上述那样设想为在最小负荷的情况下以基准的减速率Gs进行减速时的电动机转速,被从存储部602中存储的基准转速表111读出。
图10是表示基准转速表111的构成例的图。
如该图所示,基准转速表111将从减速开始起的经过时间与基准转速建立对应而成,可知例如若从减速开始起的经过时间为t1则基准转速为V1,如果经过时间是t2则基准转速为V2。
返回到图8,若判断为不是差量≥Sb(步骤S9:“否”),则返回到步骤S8。在步骤S8中,若判断为不是电动机转速V≤规定值Vc2,则再次判断是否是差量D≥阈值Sb(步骤S9)。
在当前的电动机转速V降至规定值Vc2即900[min-1]为止的期间,反复执行步骤S8和S9,直到满足差量D≥Sb的关系为止。该执行时间相当于图5(a)的时刻ta~t1的期间。
如果判断为差量D≥Sb(步骤S9:“是”),则结束制动(步骤S10),开始动力运行(步骤S11),返回到步骤S3。该动力运行开始时刻相当于图5(a)的时刻t1。通过从制动向动力运行切换,差量D逐渐减少。
若在步骤S3中判断为不是当前的电动机转速V≤规定值Vc2,则移至步骤S4,若判断为不是第一次(步骤S4:“否”),则判断是否是差量D≤-Sa(步骤S5)。这里,阈值Sa与图5(a)所示的阈值Sa相等。
若判断为不是差量D≤-Sa(步骤S5:“否”),则返回到步骤S3。若在步骤S3中判断为不是当前的电动机转速V≤规定值Vc2,在步骤S4中判断为不是第一次,则再次判断是否差量D≤-Sa(步骤S5)。
在当前的电动机转速V降至规定值Vc2为止的期间,反复执行步骤S3、S4、S5直到满足差量D≤-Sa的关系为止。该执行时间相当于图5(a)的时刻t1~t2的期间。
若判断为差量D≤-Sa(步骤S5:“是”),则结束动力运行(步骤S6),开始制动(步骤S7),移至步骤S8。该制动开始时刻相当于图5(a)的时刻t2。通过从动力运行向制动切换,电动机转速再次转为急剧减少。
在反复执行步骤S8和S9的期间,若在满足差量D≥Sb的关系之前,满足当前的电动机转速V≤规定值Vc2的关系(步骤S8:“是”),则移至图9所示的步骤S13。满足该关系的时刻相当于图5(a)的时刻tj。
另外,在反复执行步骤S3~S5的期间,若在满足差量D≤-Sa的关系之前,判断为满足当前的电动机转速V≤规定值Vc2的关系(步骤S3:“是”),则由于该情况下是动力运行中,所以在步骤S12中结束动力运行而开始制动之后,移至图9所示的步骤S13。
在图9所示的步骤S13中,判断从减速开始计数得到的脉冲计数值Pc是否达到基准值Ps、即是否满足Pc≥Ps的关系。
若判断为不是脉冲计数值Pc≥基准值Ps(步骤S13:“否”),则判断电动机转速V是否降至基准速度Vc1(步骤S14)。若判断为电动机转速V未降至基准速度Vc1(步骤S14:“否”),则返回到步骤S13。
如果不满足脉冲计数值Pc≥基准值Ps的关系(步骤S13:“否”),则再次判断电动机转速V是否降至基准速度Vc1,若判断为否定(步骤S14:“否”),则返回到步骤S13。
若在满足脉冲计数值Pc≥基准值Ps的关系之前,判断为电动机转速V降至基准速度Vc1(步骤S14:“是”),则开始动力运行以使电动机转速V维持基准速度Vc1(步骤S15)。该动力运行的开始时刻相当于图5(a)的时刻t3,通过将基准速度Vc1作为目标速度的反馈控制来执行动力运行。
在动力运行中,再次判断是否是脉冲计数值Pc≥基准值Ps(步骤S16)。若判断为否定(步骤S16:“否”),则返回到步骤S15。
反复执行步骤S15和S16的处理,直到满足脉冲计数值Pc≥基准值Ps的关系为止。该执行时间相当于图5(a)的时刻t3~t4的期间。
若判断为脉冲计数值Pc≥基准值Ps(步骤S16:“是”),则结束动力运行(步骤S17),开始最后的制动并将其持续到输送电动机63停止为止(步骤S18),然后结束该减速控制。
其中,最后的制动在因该减速控制的结束而纸张S被暂时停止后,持续到纸张S的输送再开始(图2的时刻tc),在纸张S的输送再开始时被解除。
在上述说明中,若判断为电动机转速V降至基准速度Vc1(步骤S14:“是”),则开始动力运行(步骤S15),但也可以取而代之,构成为例如在该判断时刻再次判断是否是脉冲计数值Pc≥基准值Ps,如果是否定的结果,则执行动力运行(步骤S15),如果是肯定的结果,则跳过(不执行)动力运行,移至持续到输送电动机63停止为止的最后的制动(步骤S18)。
另一方面,若在电动机转速V降至基准速度Vc1之前(步骤S14:“否”),判断为满足脉冲计数值Pc≥基准值Ps的关系(步骤S13:“是”),则即使电动机转速V降至基准速度Vc1,也持续将执行中的制动作为最后的制动(步骤S19),然后结束该减速控制。可以说执行该步骤S19是在中途强制中止步骤S2~S17的反馈控制,使最后的制动开始的控制。
进行这样的控制是为了进一步抑制停止距离的偏差。
即,该减速控制基本上通过以电动机转速V降至基准速度Vc1的状态,在满足脉冲计数值Pc≥基准值Ps的关系之后施加最后的制动(基本控制),来使停止距离的偏差落入到图7所示的面积Md(偏差的最大值δmax)的范围内。
只要按每张纸张S,不管对哪张纸张S都能执行基本控制即可,但对例外的纸张S,有时也在电动机转速V降至基准速度Vc1之前,脉冲计数值Pc≥基准值Ps。
该情况下,如果不设定规定值Vc2,则从等待电动机转速V降至基准速度Vc1起,在判断为脉冲计数值Pc≥基准值Ps后,施加最后的制动,停止距离变长该等待时间中的电动机旋转量。
鉴于此,将比与输送速度相当的规定速度Vct慢、且比基准速度Vc1稍快的速度值设为规定值Vc2,如果在电动机转速V降至规定值Vc2的时刻脉冲计数值Pc≥基准值Ps,则停止(禁止)等待降至基准速度Vc1,通过切换成到停止为止继续制动的控制(例外控制),与等待降至基准速度Vc1的情况相比,可抑制停止距离的偏差。
规定值Vc2被决定为比基准速度Vc1快的速度值,但若规定值Vc2过快,则在判断时刻几乎不会脉冲计数值Pc≥基准值Ps。相反,若规定值Vc2过小,则由于和等待降至基准速度Vc1的情况没有不同,所以优选规定值Vc2基于与偏差的目标范围之间的关系并根据实验等来决定适合的值。
在上述说明中,对从减速开始起按照制动、动力运行、制动的顺序执行的情况进行了说明,但根据装置构成,在制动和动力运行的次数与上述不同的情况下,从步骤S3~S7的动力运行向制动的切换、和从步骤S8~S11的制动向动力运行的切换的各处理的次数也不同。即使切换的次数不同,进行反馈控制以便沿着基准的减速率Ga进行减速也是相同的。
另外,在上述的图8所示的流程图中,构成为在满足当前的电动机转速V≤规定值Vc2的关系的情况下(步骤S3:“是”),在从动力运行切换成制动开始之后(步骤S12),移至步骤S13,但并不限于此。
例如,也可以构成为当在步骤S3中判断为“是”时,不执行制动开始,而移至图9所示的步骤S13,当在步骤S13中判断为“否”时,执行制动开始。在该构成中,若在步骤S3中判断为“是”,则也有时可在步骤S13中为“是”,按顺序执行步骤S19,但该情况下,只要在步骤S19从动力运行起在最后切换为制动即可。
如以上说明那样,在本实施方式1中,进行如下控制:通过从减速开始起交替切换制动和动力运行的反馈控制来进行减速,在电动机转速V降至基准速度Vc1以后,通过动力运行来维持基准速度Vc1,并且若脉冲计数值(电动机旋转量)Pc达到基准值Ps,则只执行最后的制动直至停止。
将成为执行反馈控制的下限值的基准速度Vc1决定在比设想为产生停止距离和停止时间的偏差的低速区域高的速度区域,通过在比该基准速度Vc1低速的区域中禁止反馈控制,能够抑制停止距离的偏差,并且抑制因低速区域的反馈控制引起的停止时间的偏差。
而且,通过预先将在电动机转速V降至基准速度Vc1的期间的反馈控制中使用的阈值(-Sa和Sb)、以及成为开始最后的制动的条件的从减速开始起的旋转量的基准值Ps决定为适当值,能够使停止距离和停止时间各自的偏差收敛于目标范围内。
可将该基准值Ps设定为在停止距离为最长条件(例如最小负荷)的情况下,从减速开始(图5(a)等的时刻ta)持续制动的情况下电动机转速达到基准速度vc1的时刻th(图5(a))处的、从减速开始起的脉冲计数值Pc,或者比脉冲计数值Pc大的值。
通过抑制停止距离的偏差,可在套准调节动作中形成适当的大小的卷曲Lp。
另外,通过抑制停止时间的偏差,可使卷曲形成后的纸张S的输送再开始与图像形成的时刻吻合。
若如以往那样停止时间的偏差较大则存在停止时间出乎意料地变长的情况,在这样的情况下,通过纸张S的输送再开始不赶上图像形成的时刻,或者预料到纸张S的输送再开始延迟而使图像形成的时刻延迟,可防止打印的生产率降低。
此外,上述对从供纸盒31b抽出的纸张S形成卷曲Lp的情况下的套准调节动作时的减速控制的例子进行了说明,但在对从供纸盒31a抽出的纸张S进行套准调节动作的情况下的减速控制中也可应用相同的控制。该情况下,控制对象变为输送电动机62a。
[6]实施方式1的变形例
在上述实施方式1中,从减速开始起到降至基准速度Vc1为止的期间,使用电动机转速与基准转速的差量D来切换制动和动力运行,但在本变形例中,取代电动机转速而使用脉冲计数值,这一点与实施方式1不同。以下,为了避免说明的重复,对与实施方式1相同的内容省略其说明,对相同的构成要素标注相同的符号。
图11是表示本变形例所涉及的减速控制的时序图。
如该图所示,在本变形例中,当从基准脉冲计数值减去当前的脉冲计数值Pc而得到的差量Dp是正的阈值即Sc以上时,从制动切换为动力运行,在差量Dp为负的阈值即(-Sd)以下时,从动力运行切换为制动。
这里,基准脉冲计数值是设想为以与对最小负荷的情况下的电动机转速的推移进行表示的曲线图101的倾斜相当的基准的减速率Gp进行减速时的从减速开始时起累积的脉冲计数值(电动机旋转量)。
图12是表示将从减速开始时起的经过时间与基准脉冲计数值建立对应而成的基准脉冲计数表121的构成例的图。
通过参照该基准脉冲计数表121,可知例如若从减速开始起的经过时间是t1则基准脉冲计数值为P1,如果经过时间是t2则基准脉冲计数值为P2。基准脉冲计数值可根据实验等求出,并预先写入到设在存储部602内的基准脉冲计数表121。
可从减速开始起每隔规定间隔来计算从减速开始起的经过时间所对应的基准脉冲计数值(基准旋转量)与在该经过时间的时刻检测出的脉冲计数值(从减速开始起的电动机旋转量)Pc的差量,作为Dp。
图13是表示本变形例所涉及的减速控制的一部分内容的流程图,是将实施方式1所涉及的图8所示的流程图的一部分改变而成的流程图。
具体而言,图13所示的步骤S101~S103代替图8所示的步骤S4~S6,图13所示的步骤S104代替图8所示的步骤S9。
如图13所示,从脉冲计数值Pc的计数开始起(步骤S2),在不是电动机转速V≤Vc2的情况下(步骤S3:“否”),判断是否是差量Dp≤-Sd(步骤S101)。在实施方式1中,在步骤S4中进行了是否是“第一次”的判断,但在本变形例中,不进行该第一次的判断。
其理由如下。
即,在实施方式1中,由于是检测电动机转速的构成,所以有可能因该检测误差,在减速开始时不满足差量D≤-Sa的关系而在减速开始时刻不施加制动,为了防止该情况,如果是第一次则强制施加制动(图8的步骤S4:“是”、S7)。
与此相对,在本变形例中,由于使用检测出的脉冲计数值本身,在减速开始时无论脉冲计数值还是基准脉冲计数值都为0,所以满足差量Dp≤-Sd的关系,可以不考虑不施加制动这一可能性。此外,如果需要,也可以进行第一次的判断。
若判断为差量Dp≤-Sd(步骤S101:“是”),则判断当前是否执行动力运行(步骤S102)。若判断为否定(步骤S102:“否”),则开始制动(步骤S7)。由此,从减速开始起施加制动。该制动开始时刻相当图11的时刻ta。
在制动开始后,在步骤S104中判断是否是差量Dp≥Sc。如果不是差量Dp≥Sc,则反复步骤S8和S104。
若判断为差量Dp≥Sc(步骤S104:“是”),则结束制动(步骤S10),开始动力运行(步骤S11),返回到步骤S3。该动力运行的开始时刻相当于图11的时刻t1。
若在动力运行开始后,判断为差量Dp≤-Sd(步骤S101:“是”),则结束当前的动力运行(步骤S102:“是”、S103),开始制动(步骤S7)。以后,交替地反复执行制动和动力运行,直至满足电动机转速V≤Vc2的关系为止(步骤S3或者S8)。
这样,能够进行使用脉冲计数值来切换制动和动力运行的反馈控制。其中,由于阈值(Sc、-Sd)与实施方式1所涉及的阈值(-Sa和Sb)同样成为决定停止时间和停止距离的要素,所以通过实验等求出适当值,并预先存储于存储部602。
在上述说明中,使用脉冲计数值与基准脉冲计数值的差量Dp,来进行从制动向动力运行的切换和从动力运行向制动的切换的双方判断,但并不限于此。例如,也可以采用使用实施方式1所涉及的电动机转速与基准转速的差量D来进行任意一方的判断的构成。
图14表示了使用电动机转速与基准转速的差量D来判断从制动向动力运行的切换(步骤S9),使用脉冲计数值与基准脉冲计数值的差量Dp来判断从动力运行向制动的切换(步骤S101)时的流程图的例子。
另外,图15表示了使用脉冲计数值与基准脉冲计数值的差量Dp来判断从制动向动力运行的切换(步骤S104),使用电动机转速与基准转速的差量D来判断从动力运行向制动的切换(步骤S5)时的流程图的例子。
这样,能够将差量D和Dp组合来进行制动和动力运行的切换判断,可根据装置构成来选择使用哪一个,设计的自由度扩大。
<实施方式2>
在上述实施方式1中,在从减速开始至电动机转速降至基准速度Vc1为止的期间,进行了切换制动和动力运行的反馈控制,但在本实施方式2中,取而代之,将失控运转和制动按该顺序执行,这一点与实施方式1不同。
这里,失控运转是指因切断向输送电动机63的绕组线圈634的电流供给,旋转中的旋转轴635在惯性下继续旋转的状态。
[1]表示减速控制的时序图
图16是表示本实施方式2所涉及的减速控制的时序图,(a)表示电动机转速的推移,(b)表示制动信号的开启与断开的切换时刻,(c)表示加减速信号的电压值的推移。
图16(a)所示的曲线图101表示电动机驱动负荷为最小负荷时的电动机转速的推移,曲线图201表示电动机驱动负荷比最小负荷大时的电动机转速的推移。
在曲线图201中,在从减速开始(时刻ta)至时刻t1为止的期间执行失控运转,在从时刻t1至时刻t2为止的期间执行制动,在从时刻t2至时刻t3为止的期间执行动力运行,在从时刻t3至时刻t4为止的期间执行最后的制动。
若电动机转速降至基准速度Vc1(时刻t2)则随后进行动力运行以使电动机转速维持基准速度Vc1、以及若在动力运行的中途脉冲计数值Pc达到基准值Ps(时刻t3)则开始最后的制动,这与实施方式1相同。
因此,与实施方式1相同,如果以在电动机转速降至基准速度Vc1的时刻t2,脉冲计数值Pc达到基准值Ps之前的方式进行减速,则可使停止距离和停止时间收敛于目标范围内。
作为该减速的方法,在本实施方式2中,代替反馈控制而采用从减速开始起执行了失控运转后,切换为制动的方法。
[2]基于电动机驱动负荷的变动的制动停止特性和失控运转停止特性
图17(a)是表示基于电动机驱动负荷的变动的制动停止特性的图,是表示将在电动机转速为Vct(=2000[min-1]时开始的制动继续到停止为止时的停止时间因电动机驱动负荷而产生偏差的曲线图。
图17(b)是表示基于电动机驱动负荷的变动的失控运转停止特性的图,是表示将电动机转速为Vct时开始的失控运转继续到停止时的停止时间因电动机驱动负荷而产生偏差的图。
两幅图都用实线的曲线图表示电动机驱动负荷Ld为最小负荷,这里为5[mN·m]的情况,用点划线的曲线图表示最大负荷,这里为30[mN·m]的情况。
若将图17(a)所示的制动停止特性和图17(b)所示的失控运转停止特性进行比较,则可知失控运转与制动相比停止时间长2倍左右。由于相对于制动是使输送电动机63的绕组线圈634的两端短路来强制减速,失控运转是因切断向输送电动机63的电流供给而使旋转轴635在惯性下旋转的状态,所以与制动相比减速率变小。
假设在最小负荷、例如5[mN·m]的情况下,如果在图16(a)中将失控运转的执行时间(失控运转时间)Tf设为0,则由于不执行失控运转地从减速开始起只执行制动,所以以曲线图101所示的基准的减速率Ga进行减速。
另一方面,在最大负荷、例如30[mN·m]的情况下,若只执行制动,则如虚线的曲线图202所示,在电动机转速降至基准速度Vc1的时刻t5,从减速开始到降至基准速度Vc1为止的电动机旋转量(以下称为“输送距离α”)与曲线图101相比极少。该情况下,为了使停止距离收敛于目标范围,如曲线图202所示,需要增加动力运行的时间(时刻t5~t6间),来获得时刻t5以后的输送距离,即使能够使停止距离收敛于目标范围内,停止时间也大幅度延长。
如上述那样,由于失控运转与制动相比减速率较小,所以若如曲线图201所示将失控运转与制动组合,则能够获得输送距离α。
可是,若失控运转时间Tf过长,则在电动机转速降至基准速度Vc1的期间,脉冲计数值Pc达到基准值Ps,有可能产生停止距离偏离目标范围的情况。
另外,由于失控运转是输送电动机63的旋转轴635进行惯性旋转的状态,所以受到电动机驱动负荷的变动的影响,减速率容易变化。对于失控运转时的减速率变化而言,由于单位时间的减速时的电动机旋转量也变化,所以如果不对应于该减速率的变动来改变失控运转时间Tf,则产生输送距离α过长或者过短的情况。
因此,在将失控运转与制动组合的情况下,每当执行减速控制时,都检测此时的电动机驱动负荷Ld是何种程度,如果根据检测出的电动机驱动负荷Ld的大小来决定失控运转时间Tf的长度,则能够防止输送距离α过长或者过短。
电动机驱动负荷Ld的检测需要在失控运转时间Tf的决定前进行。这里,如下那样进行电动机驱动负荷Ld的检测。
即,遍及减速开始时刻ta之前的时间Tz,在电动机转速被维持为相当于系统速度的规定速度Vct的状态下,对输出至输送电动机63的前级驱动器631的加减速信号的电压进行取样。然后,求出取样到的加减速信号的电压的平均值、即平均电压值Vdave。
加减速信号的电压如上述那样,按照若电动机转速比目标值慢则上升,若快则降低的方式可变,也根据电动机驱动负荷Ld的大小可变。
例如,为了在电动机驱动负荷Ld较小的情况下维持为目标值(系统速度),当将加减速信号的电压设为V1时,在电动机驱动负荷Ld因变动而变大的情况下,若电动机转速因其负荷增大而降低,则为了补偿其降低量而将电动机转速增至目标值,需要使加减速信号的电压从V1上升为V2。若加减速信号的电压上升,则输送电动机63中流动的单位时间的电流增多电压上升量,电动机转速上升。
相反,在负荷变动从大向小变动的情况下,如电动机转速上升,则为了将电动机转速降至目标值,需要使加减速信号的电压下降。若加减速信号的电压下降,则输送电动机63中流动的单位时间的电流变少电压下降量,电动机转速降低。
这样,电动机驱动负荷Ld、加减速信号的电压值、和输送电动机63中流动的电流量具有若电动机驱动负荷Ld较小则降低加减速信号的电压值来减少输送电动机63中流动的电流量,若电动机驱动负荷Ld变大则增加加减速信号的电压值来增多输送电动机63中流动的电流量这一关系。
由此,可以说加减速信号的电压值以输送电动机63中流动的电流量为指标,输送电动机63中流动的电流量以电动机驱动负荷Ld的大小为指标,加减速信号的电压值的大小间接表示电动机驱动负荷Ld的大小。
因此,对于电动机驱动负荷Ld、加减速信号的平均电压值Vdave、和失控运转时间Tf的关系,通过预先根据实验等求出电动机驱动负荷Ld变为何种程度,则加减速信号的平均电压值Vdave成为什么样的值,加减速信号的平均电压值Vdave成为什么样的值、将失控运转时间Tf决定为何种程度的长度,则使停止距离和停止时间收敛于目标范围内,由此可根据加减速信号的平均电压值Vdave获得适合电动机驱动负荷Ld的大小的失控运转时间Tf。
[3]加减速信号的平均电压值Vdave与失控运转时间Tf的对应关系
图18是表示对加减速信号的平均电压值Vdave与失控运转时间Tf的对应关系进行表示的表210的构成例的图。该表210作为表示加减速信号的平均电压值Vdave与失控运转时间Tf的对应关系的信息被存储在存储部602中。
如该图所示,在表210中,当加减速信号的平均电压值Vdave为最小值vdmin时失控运转时间Tf为最小值0,当为最大值Vdmax时失控运转时间Tf为最大值TF,在平均电压值Va为Vdmin<Va<Vdmax时,失控运转时间Tfa满足0<Tfa<TF的关系。
这里,最小值Vdmin的情况相当于设想为在将电动机驱动负荷设为最小负荷的情况下检测出的加减速信号的平均电压值,最大值Vdmax的情况相当于设想为将电动机驱动负荷设为最大负荷的情况下检测出的加减速信号的平均电压值。Vdmin、Vdmax、TF通过实验等预先决定。
图19是用曲线图211表示写入到表210的信息的图,横轴为加减速信号的平均电压值Vdave,纵轴为失控运转时间Tf。
该图所示的曲线图211能够由下面的(式1)表示。
Tf=A×Vdave/(Vdmax-Vdmin)-Tf0···(式1)
这里,A和Tf0是按照在平均电压值Vdave为Vdmin时失控运转时间Tf为0,在平均电压值Vdave为Vdmax时失控运转时间Tf为最大值TF的方式预先决定的系数。
如果使用该(式1),则能够根据计算出的平均电压值Vdave来求出适合其计算时的电动机驱动负荷的大小的失控运转时间Tf。也可以代替表210而事先将(式1)存储于存储部602。
此外,在加减速信号不是电压值而是PWM值的构成的情况下,可采用代替平均电压值Vdave而使用将遍及减速开始时刻ta之前的时间Tz取样得到的占空比平均后的值(平均PWM值)的方法。
另外,在使用PWM值的情况下,可代替上述的最小值Vdmin而使用与设想为将电动机驱动负荷设为最小负荷的情况下检测出的平均PWM值相当的PWMmin,并且,可代替最大值Vmax而使用与设想为将电动机驱动负荷设为最大负荷的情况下检测出的平均PWM值相当的PWMmax。这些在以下的变形例以及实施方式也同样。
[4]减速控制的流程
图20是表示本实施方式2所涉及的减速控制的一部分内容的流程图,是代替实施方式1所涉及的减速控制中的步骤S1~S12的流程图。
如该图所示,首先遍及时间Tz对加减速信号的电压值Vd进行取样(获取)(步骤S201)。如图16(a)所示,在减速开始时刻ta之前、即在到输送来的纸张S的前端被套准调节传感器38检测出的时刻之前执行该取样。取样次数例如可为3次等,但也可以为2次以上,还可以只为1次。
到达取样的执行时期的判断通过对从输送对象的纸张S的输送开始起的经过时间进行计时,并检测出该经过时间达到规定时间(设想为该纸张S的前端从输送开始位置到套准调节传感器38的根前的位置所需的时间)来进行。
计算出将取样到的加减速信号的电压值Vd平均后的平均电压值Vdave(步骤S202)。在到减速开始时刻ta为止的期间执行该计算。其中,在只获取1次加减速信号的电压值Vd的情况下,该获取到的加减速信号的电压值Vd被直接置换为平均电压值Vdave使用。此外,在加减速信号为PWM值的构成的情况下,直接使用1次获取的占空比。
若输送来的纸张S的前端被套准调节传感器38检测出(步骤S203:“是”),则开始电动机控制部60中设置的内部计时器(未图示)的计时,并且开始脉冲计数值Pc的计数(步骤S204、S205)。该计数的开始与实施方式1涉及的步骤S2相同。
接下来,基于计算出的加减速信号的平均电压值Vdave的大小来决定失控运转时间Tf(步骤S206)。该决定通过参照上述的表210,并读出与平均电压值Vdave对应的失控运转时间Tf来进行。此外,也可以使用上述的(式1)。
若决定了失控运转时间Tf,则开始失控运转(步骤S207)。该失控运转的开始时刻相当于图16(a)所示的时刻ta。
然后,若内部计时器的计时时间、即从失控运转开始时起的经过时间达到所决定的失控运转时间Tf(步骤S208:“是”),则开始制动(步骤S209)。该制动的开始时刻相当于图16(a)所示的时刻t1。内部计时器被复位。
然后,如果电动机转速V≤阈值Vc2(步骤S210:“是”),则移至步骤S13。步骤S13以后的处理与实施方式1相同。
这样,在本实施方式2中进行如下控制:在纸张S的输送中,计算出对减速开始之前的电动机驱动负荷进行间接表示的加减速信号的平均电压值Vdave,并基于该计算结果来决定失控运转时间Tf,在从减速开始起使失控运转执行了所决定的失控运转时间Tf后,切换为制动。
如果执行该控制,则在从减速开始到电动机旋转速度降至基准速度Vc1为止的期间,只要在将失控运转进行1次所决定的时间后,切换为制动即可,能够实现减速控制的简化。
此外,在上述说明中,使失控运转时间Tf的决定(步骤S206)在输送来的纸张S的前端被套准调节传感器38检测出(在步骤S203中判断为“是”)之后进行,但并不限于此。例如,也可以在步骤S202与S203之间进行。
[5]实施方式2的变形例
以上,对利用表200或者(式1)将加减速信号的平均电压值Vdave与失控运转时间Tf一对一建立对应的构成例进行了说明,但并不限于此。
例如,也可以根据装置构成而采用将加减速信号的平均电压值Vdave的最小值至最大值的范围分为多个部分范围,按每个部分范围将失控运转时间Tf建立对应的构成。
另外,也能够取代只使用加减速信号的平均电压值Vdave的构成而采用将例如从平均电压值Vdave减去最小值Vdmin后的值、即差量Vk与失控运转时间Tf建立对应的构成。
图21(a)是表示将差量Vk[V]与失控运转时间Tf[ms]建立对应的表221的构成例的图。
如该图所示,表示了在表221中将差量Vk的大小分为3个阶段,按照失控运转时间Tf随着差量Vk变大而成为长的时间的方式将差量Vk与失控运转时间Tf建立对应的例子。
差量Vk由(平均电压值Vdave-最小值Vdmin)表示,由于若电动机驱动负荷变大,则平均电压值Vdave上升,所以差量Vk和电动机驱动负荷具有若电动机驱动负荷变大则差量Vk变大这一关系。
由于若电动机驱动负荷变大,则失控运转中的单位时间的电动机旋转量(输送距离)变少,所以通过差量Vk越大,与小的情况相比越增长失控运转时间Tf,能够抑制从失控运转的开始至结束为止的期间的输送量的偏差。
另外,也能够取代使用差量Vk的构成,而采用例如将从最大值Vdmax减去平均电压值Vdave后的值、即差量Vm与失控运转时间Tf建立对应的构成。
图21(b)是表示将差量Vm[V]与失控运转时间Tf[ms]建立对应而成的表222的构成例的图。
在该图所示的表222中,表示了按照失控运转时间Tf随着差量Vm变大而成为短的时间的方式将差量Vm与失控运转时间Tf建立对应的例子。
由于若差量Vm变大则电动机驱动负荷变少,所以如果随着差量Vm变大而缩短失控运转时间Tf,则在差量Vm较大的情况下,能够抑制从失控运转的开始至结束为止的期间的输送量的偏差。
此外,上述对将差量Vk、Vm的范围分成3个阶段的例子进行了说明,但并不局限于此,可采用分成多个阶段的构成。
<实施方式3>
在上述实施方式2中,从减速开始起按失控运转和制动的顺序执行,但在本实施方式3中,成为制动、失控运转的顺序,这一点与实施方式2不同。
[1]表示减速控制的时序图
图22是表示本实施方式3所涉及的减速控制的时序图,(a)表示实施例中的电动机转速的推移,(b)表示比较例中的电动机转速的推移。
图22(a)所示的曲线图101表示电动机驱动负荷为最小负荷的情况下的电动机转速的推移,曲线图301表示电动机驱动负荷比最小负荷大的情况下的电动机转速的推移。
在曲线图301中,在从减速开始(时刻ta)至时刻t1为止的期间执行制动,在从时刻t1至时刻t2为止的期间执行失控运转,在从时刻t2至时刻t3为止的期间执行动力运行,在从时刻t3至时刻t4为止的期间执行最后的制动。时刻t2以后的控制与实施方式2相同。
另一方面,图22(b)所示的曲线图302相对于(a)所示的曲线图301,增长了施加制动的时间(制动时间)Tb。
失控运转时间Tf(时刻t11~t12)缩短制动时间Tb(时刻ta~t11)变长的量,与曲线图101相比,从减速开始到电动机转速降至基准速度Vc1为止的输送距离α变短。由此,动力运行的时间增加(时刻t12~t13),停止时间(时刻ta~t14)大幅延长。
相反,如曲线图303所示,若制动时间Tb极短,则失控运转时间Tf增加,但输送距离因失控运转而增加,相应地导致在电动机转速降至基准速度vc1之前的时刻t12,满足脉冲计数值Pc≥基准值Ps的关系,从时刻t12开始最后的制动。
该情况下,停止时间与曲线图101相比变短,但开始最后的制动的时刻t12处的电动机转速Vca与基准速度Vc1相比大幅变大,该电动机转速Vca越大,图7所示的面积Md越宽,最大偏差δmax越大。
因此,如图22(b)的曲线图303所示,包括如下情况:若在电动机转速为比基准速度Vc1快的Vca时开始最后的制动,则与在基准速度Vc1时开始最后的制动的情况相比,停止距离产生偏差的范围变大,停止距离成为相对于基准的停止距离Ls大幅偏离的距离。
由此,只要能够将制动时间Tb决定成在电动机转速降至基准速度Vc1的时刻,成为脉冲计数值Pc达到基准值Ps之前即可,但由于制动的减速率因电动机驱动负荷的大小而大幅变动,所以无法固定为恒定时间。
因此,与实施方式2的失控运转时间Tf同样,如果根据电动机驱动负荷的大小、即加减速信号的平均电压值Vdave的大小来决定制动时间Tb,则能够获得适合电动机驱动负荷Ld的大小的制动时间Tb,可使停止距离和停止时间收敛于目标范围内。
[2]加减速信号的平均电压值Vdave与制动时间Tb的对应关系
图23是用曲线图311表示加减速信号的平均电压值Vdave与制动时间Tb的对应关系的图。
|该图所示的Vdmin是电动机驱动负荷为最小负荷的情况下的加减速信号的平均电压值,Vdmax是电动机驱动负荷为最大负荷的情况下的加减速信号的平均电压值。另外,TBmin是电动机驱动负荷为最大负荷的情况下的制动时间,TBmax是电动机驱动负荷为最小负荷的情况下的制动时间。通过实验等预先决定Vdmin、Vdmax、TBmin、TBmax。
曲线图311可由以下的(式2)表示。
Tb=-B×Vdave/(Vdmax-Vdmin)+Tk0···(式2)
这里,B和Tk0是以平均电压值Vdave为Vdmin时制动时间Bk为TBmax,平均电压值Vdave为Vdmax时制动时间Bk为TBmin的方式预先决定的系数。
该(式2)作为表示加减速信号的平均电压值Vdave与制动时间Tb的对应关系的信息,按照停止距离和停止时间收敛于目标范围内的方式根据实验等预先求出,并存储在存储部602中。如果使用该(式2),则能够根据计算出的平均电压值vdave来求出适合其计算时的电动机驱动负荷的大小的制动时间Tb。
[3]减速控制的流程
图24是表示本实施方式3设计的减速控制的一部分内容的流程图,是将实施方式2涉及的减速控制的步骤S206~S209置换为步骤S301~S305的流程图。由于步骤S201~S205与实施方式2涉及的减速控制相同,所以这里省略说明。
如该图所示,在步骤S301中,基于在步骤S202中计算出的加减速信号的平均电压值Vdave的大小来决定制动时间Tb。该决定通过使用上述的(式2)计算与平均电压值Vdave对应的制动时间Tb来进行。
若决定了制动时间Tb,则开始制动(步骤S302)。该制动的开始时刻相当于图22(a)所示的时刻ta。
接着,若内部计时器的计时时间、即从制动开始时起的经过时间达到所决定的制动时间Tb(步骤S303:“是”),则结束制动(步骤S304),开始失控运转(步骤S305)。该失控运转的开始时刻相当于图22(a)所示的时刻t1。内部计时器被复位。若开始失控运转,则经由步骤S210移至步骤S13。步骤S13以后的处理与实施方式1中的图9所示的处理基本相同,但在步骤S19中代替制动继续,而执行从失控运转向制动开始的切换。
这样,在本实施方式3中进行如下控制:计算出表示减速开始之前的电动机驱动负荷的加减速信号的平均电压值Vdave,从减速开始使制动执行基于该计算结果而决定的制动时间Tb之后,切换为失控运转。
由此,只要在将制动进行一次所决定的时间后切换为失控运转即可,可实现减速控制的简化。此外,上述在步骤S203之后执行制动时间Tb的决定(步骤S301),但并不局限于此,也可以例如在步骤S202与S203的之间进行。
[4]实施方式3的变形例
上面对使用(式2)并根据加减速信号的平均电压值Vdave来决定制动时间Tb的构成例进行了说明,但并不限于此。
也可以采用例如代替(式2),而在存储部602中存储将加减速信号的平均电压值Vdave与制动时间Tb建立对应的表,在决定制动时间Tb时参照该表的构成。
另外,也能够采用例如将从最大值Vdmax减去平均电压值Vdave后的值即差量vr与制动时间Tb建立对应的构成。
图25是表示将差量Vr[V]与制动时间Tb[ms]建立对应而成的表312的构成例的图。
在该图的表312中,表示了按照制动时间Tb随着差量Vr变大而变长的方式将差量Vr与制动时间Tb建立对应的例子。
由于若差量Vr变大则电动机驱动负荷变少,所以如果随着差量Vr变大而增长制动时间Tb,则在差量Vr较大的情况下,能够抑制从制动的开始到结束为止的期间的输送量的偏差。此外,上述对将差量Vr的范围分为3个阶段的例子进行了说明,但并不局限于此,可采用分为多个阶段的构成。
并且,也可以代替上述构成而采用例如将从平均电压值Vdave减去最小值Vdmin后的值、即差量与制动时间Tb建立对应的构成。
<实施方式4>
在上述实施方式1~3中,以输送中的纸张S的前端被套准调节传感器38检测出为契机来开始减速控制,但在本实施方式4中,取代套准调节传感器38的检测,将在纸张S的输送中计数得到的脉冲计数值Pc达到规定值Pz的时刻作为减速控制的开始时刻,这一点与上述实施方式1~3不同。
[1]表示脉冲计数值Pc的推移的时序图
图26是表示从由输送辊34进行的纸张S的输送开始到该纸张S因套准调节动作而停止为止的期间计数得到的脉冲计数值Pc的推移的时序图。
该图所示的曲线图401表示了执行实施方式1中的减速控制的情况下的脉冲计数值Pc的推移,时刻ta为减速控制开始时,时刻t1为动力运行开始时,时刻t2为制动开始时,时刻t3为电动机转速降至基准速度Vc1的时刻,时刻t4为最后的制动的开始时,时刻t5为停止时。
另外,时刻t0表示通过在纸张S的前端夹在停止中的输送辊对34的辊隙的状态下开始输送辊34的旋转,由此开始该纸张S的输送的时刻。
如曲线图401所示,在时刻t0,脉冲计数值Pc为0,在时刻ta,脉冲计数值Pc增加至Pz。
该Pz预先通过以下的(式3)求出。
Pz=(La+Lb)×Pk-Pd···(式3)
这里,La表示从输送辊34到套准调节辊35为止的输送路径39上的距离[mm],Lb表示以基准值的大小形成卷曲Lp所需的纸张S的输送量[mm]。
Pk表示与输送电动机63的旋转轴635为了使纸张S输送1[mm]而旋转时的旋转量相当的脉冲计数值,Pd表示在从减速开始到停止为止的期间旋转轴635旋转时与最低限度所需的旋转量相当的脉冲计数值。
例如,如果La=110[mm]、Lb=7[mm]、Pk=66.67[脉冲数/mm]、Pd=40[脉冲数],则Pz=7760[脉冲数]。
即,若在从时刻t0起的脉冲计数值Pc变为7760的时刻ta开始减速控制,则如果减速控制所需的脉冲计数值为40,那么停止时的脉冲计数值Pc变为7800。在从纸张S的输送开始到停止为止的累计的脉冲计数值Pc为7800的情况下,将此值除以Pk后的值为117[mm],该117[mm]成为从输送开始到停止为止的纸张S的输送距离。
输送距离为117[mm]意味着输送纸张S的前端除了从输送辊34到套准调节辊35的距离的110[mm]之外,还被输送7[mm],通过该7[mm]被用于卷曲形成,能够在纸张S的前端部形成基准值的大小的卷曲Lp。
此外,在本实施方式4中,对从纸张S的输送开始起的脉冲计数值Pc进行计数,但在实施方式1~3中,对从减速开始起的脉冲计数值Pc进行计数,脉冲计数的计数开始时刻不同。因此,在采用使用本实施方式4的脉冲计数值Pc来开始减速控制的构成的情况下,只要将基准值Ps置换为对实施方式1~3中的基准值Ps加上Pz后的值即可。
[2]减速控制的流程1
图27是将在实施方式1的构成中采用使用脉冲计数值Pc来开始减速控制的构成时的减速控制的内容的一部分抽出进行表示的流程图,代替实施方式1所涉及的减速控制(图8)的步骤S1和S2,在图27中,执行步骤S91~S93,这一点与图8不同。
如图27所示,开始输送电动机63的旋转驱动(步骤S91),开始来自输送电动机63的编码器633的脉冲信号的脉冲计数值Pc的计数(步骤S92)。
若计数得到的脉冲计数值Pc达到Pz(步骤S93:“是”),则移至步骤S3。步骤S3以后的制动、动力运行等处理与实施方式1相同。
[3]减速控制的流程2
图28是将在实施方式2的构成中采用使用脉冲计数值Pc来开始减速控制的构成时的减速控制的内容的一部分抽出进行表示的流程图。在图28中,相对于实施方式2所涉及的减速控制(图20),在步骤S201之前执行步骤S91~S92,代替图20的步骤S203而执行步骤S93,这一点与图20不同。
如图28所示,开始输送电动机63的旋转驱动(步骤S91),开始来自输送电动机63的编码器633的脉冲信号的脉冲计数值Pc的计数(步骤S92)。
然后,对加减速信号的电压值Vd进行取样(步骤S201),在计算出平均值vdave之后(步骤S202),若计数得到的脉冲计数值Pc达到Pz(步骤S93:“是”),则移至步骤S204。步骤S204以后的失控运转、制动等处理与实施方式2相同。
此外,并不限于实施方式2,在实施方式3中也能够采用使用脉冲计数值Pc来开始减速控制的构成。该情况下,在图24所示的步骤S201之前执行图28所示的步骤S91、S92,代替图24所示的步骤S203而执行图28所示的步骤S93。
如以上说明那样,通过根据装置构成预先基于实验等求出脉冲计数值Pz,能够不基于套准调节传感器38的检测地判断减速控制的开始时刻,执行与实施方式1~3相同的减速控制。
本发明并不限于包括图像形成装置、图像读取装置的图像处理装置,也可以是控制电动机的旋转的控制方法。另外,还可以是计算机执行该方法的程序。并且,本发明所涉及的程序能够记录于例如软盘等磁盘、DVD-ROM等光记录介质、闪存系列记录介质等计算机可读取的各种记录介质,也存在以该记录介质的形态进行生产、转让等的情况,还存在以程序的形态经由包括因特网络的有线、无线的各种网络、广播、电气通信线路、卫星通信等进行传送、供给的情况。
<变形例>
以上,基于实施方式对本发明进行了说明,当然本发明并不限于上述的实施方式,可考虑以下那样的变形例。
(1)在上述实施方式中,构成为当在减速控制中电动机转速降至规定值Vc2(>基准速度Vc1)时,如果脉冲计数值Pc达到基准值Ps(步骤S13:“是”),则执行最后的制动(步骤S19)。换言之,即使脉冲计数值Pc达到基准值Ps,也禁止最后的制动直至电动机转速降至规定值Vc2为止,但并不限于此。
也能够采用例如不设定规定值Vc2的构成。
如上述那样,规定值Vc2是为了在电动机转速降至基准速度Vc1之前,脉冲计数值Pc达到基准值Ps的情况的例外控制而设置的,但根据装置构成,有时即使不执行这样的例外控制,也可将停止距离抑制在目标范围内。
通过采用不设置规定值Vc2的构成,由于不需要判断电动机转速与规定值Vc2的大小关系的处理,所以可以不进行判断,能够使减速控制更简化。
(2)在上述实施方式1~4中,当在减速控制中电动机转速降至基准速度Vc1之后,在脉冲计数值Pc达到基准值Ps为止的期间(图5(a)所示的时刻t3~t4间等),通过动力运行维持基准速度Vc1,但并不限于动力运行。例如,也可以代替动力运行而执行失控运转。
在执行失控运转的情况下,电动机转速从基准速度Vc1逐渐降低,但如果是在高于比较例所示的低速区域的高速区域中能够对脉冲计数值Pc进行计数的范围内的执行,则不会如低速区域的反馈控制那样停止距离和停止时间的偏差变大。
另外,动力运行并不限于维持基准速度Vc1的控制,如果能够使停止距离和停止时间收敛于目标范围内,则也可采用例如以仅减速或者加速的方式进行控制的构成。作为减速,可考虑例如与失控运转相比减速率变少那样的控制。
(3)在上述实施方式2中,按被输送的每1张纸张S,在针对该纸张S的减速控制的开始之前求出加减速信号的平均电压值Vdave,并基于求出的平均电压值Vdave来决定失控运转时间Tf,但并不限于按每1张纸张S求出平均电压值Vdave的构成。
例如可采用如下的构成:在执行对N(多)张纸张S连续进行图像形成的打印任务的情况下,只对最初被输送的第1张纸张S求出平均电压值Vdave,根据求出的平均电压值Vdave来决定失控运转时间Tf,将该失控运转时间Tf用于减速控制,在针对第2张以后的纸张S的减速控制中,直接应用对第1张纸张S决定的失控运转时间Tf。
其原因在于,即使对第1张至第N张的纸张S应用相同的失控运转时间Tf,如果在一次打印任务的执行时间的程度内几乎不产生电动机驱动负荷的变动,则有时也能使停止距离和停止时间收敛于目标范围内。
如果这样构成,则能够对第2张以后的纸张S省略平均电压值Vdave的计算,相应地能够使减速控制简化。
另外,也可采用如下的构成:如果电动机驱动负荷的变动以某种程度长期缓缓地产生,则并不限于一次的打印任务,例如每当打印机100起动时(电源接通时等)、每当针对规定张数的纸张S执行打印等,便求出平均电压值Vdave来决定失控运转时间Tf,将该决定的失控运转时间Tf应用直到下次失控运转时间Tf的决定时为止。
并且,也能够采用如下的构成:从与纸张S的输送不同的时刻例如从电源接通起,或者从卡纸等故障的复原到能够进行图像形成的状态为止的期间、即预热运转中,驱动输送电动机63,在该驱动时求出平均电压值Vdave来决定失控运转时间Tf,将该决定的失控运转时间Tf应用于以后的打印任务执行时针对纸张S的减速控制。
(4)另外,在上述实施方式2和3中,对获取加减速信号的平均电压值Vdave作为间接表示电动机驱动负荷的信息的构成例进行了说明,但如果是能够间接或者直接检测电动机驱动负荷的构成,则并不限于使用平均电压值Vdave的构成。
例如也能够采用如下的构成:设置检测出输送电动机63中流动的电流量作为表示电动机驱动负荷的信息的传感器,并基于该传感器的检测值来检测电动机驱动负荷的变动。
若预先根据实验等决定在输送电动机63的电流量为什么样的值时,将失控运转时间Tf或者制动时间Tb设为多少时间,使得停止距离和停止时间落入到目标范围内,则能够使失控运转或者制动只执行适合检测出的电流量、即该检测时刻的电动机驱动负荷的时间。另外,也能够使用扭矩传感器等。
可采用代替加减速信号的平均电压值Vdave而将表示检测出的电流量或者扭矩传感器的检测值与失控运转时间Tf或者制动时间Tb的对应关系的信息(表或计算式等)存储于存储部602等的构成。
(5)在上述实施方式中,将设想为在电动机驱动负荷为最小负荷的情况下使输送电动机63的旋转从减速开始起只通过制动进行减速时的减速率设为基准减速率Gs,将以该基准的减速率Gs减速的情况下的停止距离和停止时间作为基准,即使在电动机驱动负荷比最小负荷大的情况下也以停止距离和停止时间落入到包括该基准的目标范围内的方式预先决定了阈值Sa、基准值Ps等,但并不限于最小负荷。
例如也能够采用如下的构成:以所设想的最大负荷与最小负荷的中间或者最大负荷为基准,按照落入到目标范围内的方式根据实验等决定阈值Sa、基准值Ps等。
(6)在上述实施方式中,对在减速控制时的制动中使用短路制动的构成例进行了说明,但并不限于此。只要是能够对输送电动机63的旋转施加制动的构成即可。例如也可采用在用于将输送电动机63的驱动力传递给输送辊34的传递路径的中途设置机械式制动器,使该制动器发挥作用的构成。
(7)在上述实施方式中,对将输送电动机63等各电动机作为DC无刷电动机的构成例进行了说明,但并不局限于此,也可以是其他种类的电动机。
另外,电动机控制部60的CPU601执行减速控制等,但如果是具有相同的功能,则例如也可以使用与CPU不同的ASIC(ApplicationSpecificIntegratedCircuit:可编程专用集成电路)等。
另外,对输送电动机63设置了前级驱动器631,但并不局限于此,例如也可以对电动机控制部60设置前级驱动器631。并且,编码器633也可以设置在例如能够检测出在上述的传递路径上存在的轴部件的旋转的位置。
(8)在上述实施方式中,对作为图像形成装置的一个例子的串联型彩色打印机100的构成例进行了说明,但并不限于此。作为图像形成装置,例如可应用于复印机、传真装置、复合机(MFP:MultipleFunctionPeripheral)等。
并且,并不限于图像形成装置,也能够应用于放置在扫描仪等图像读取装置的原稿向读取位置的输送。
具体而言,在一张一张将放置于原稿托盘的原稿抽出至输送路径,并通过输送辊对(相当于输送辊对34)和比输送辊对靠输送方向下游侧的套准调节辊对(相当于套准调节辊对35)在该原稿的前端部形成了卷曲后,与图像读取的时刻吻合地将将抽出的原稿输送至读取位置,当被输送的原稿通过读取位置时以光学方式读取该原稿的图像的图像读取装置中,当对使输送辊对旋转驱动的电动机(相当于输送电动机63)进行控制时,可应用与上述相同的减速控制。
另外,并不限于为了卷曲形成而暂时停止输送中的纸张S、原稿等片材的情况,例如也能够应用于即使不形成卷曲,也为了等待输送中的片材达到图像形成、原稿读取的时刻而在暂时停止后再开始输送的情况下的暂时停止时的减速控制。
即,一般能够应用于在利用输送辊输送成为图像处理的对象的1枚片材时,进行在套准调节动作等中使之停止的情况下的减速控制的包括图像形成装置、图像读取装置等的图像处理装置。
当然,上述的基准速度Vc1、规定值Vc2、失控运转时间Tf、制动时间Tb等值并不限于上述的值,可决定适合于装置构成的值。
另外,也可以尽可能地组合上述实施方式以及上述变形例的内容。
工业上的可利用性
本发明能够广泛应用于对使输送成为图像处理的对象的纸张、原稿等1枚片材的输送辊旋转的电动机进行控制的图像处理装置。
符号说明:34…输送辊对;35…套准调节辊对;38…套准调节传感器;39…输送路径;60…电动机控制部;63…输送电动机;601…CPU;633…编码器;634…绕组线圈;Ps…基准值;Vc1…基准速度;Vc2…规定值;Vdave…平均电压值;Tf…失控运转时间;Tb…制动时间;100…打印机(图像形成装置)。

Claims (41)

1.一种图像处理装置,是利用输送辊来输送成为图像处理对象的片材的图像处理装置,其特征在于,具备:
电动机,其旋转驱动所述输送辊;以及
减速单元,其通过所述电动机的减速控制来进行输送中的片材的暂时停止,以使从减速开始起的片材的停止时间和停止距离落入到目标范围内,
所述减速控制包括:
第1控制,从减速开始起通过对所述电动机的旋转的制动、动力运行和失控运转中的包括制动的2个以上动作使所述电动机的转速降至比减速开始时的转速Vct慢的基准速度;以及
第2控制;紧接着所述第1控制,在所述电动机的从减速开始起的旋转量达到基准值以后,继续执行所述制动直至所述电动机停止为止。
2.根据权利要求1所述的图像处理装置,其特征在于,
在所述第1控制中,当达到所述基准速度以后,直至所述电动机的从减速开始起的旋转量达到所述基准值为止,通过动力运行维持所述基准速度。
3.根据权利要求1所述的图像处理装置,其特征在于,
具备对所述电动机的驱动负荷进行检测的负荷检测单元,
所述第1控制包括如下控制:根据所述检测出的驱动负荷的大小来决定所述失控运转或者制动的执行时间,并从所述减速开始起使所述失控运转或者制动执行所决定的执行时间,接下来在所述电动机的转速降至所述基准速度为止的期间,执行所述制动或者失控运转。
4.根据权利要求2所述的图像处理装置,其特征在于,
具备对所述电动机的驱动负荷进行检测的负荷检测单元,
所述第1控制包括如下控制:根据所述检测出的驱动负荷的大小来决定所述失控运转或者制动的执行时间,并从所述减速开始起使所述失控运转或者制动执行所决定的执行时间,接下来在所述电动机的转速降至所述基准速度为止的期间,执行所述制动或者失控运转。
5.根据权利要求3所述的图像处理装置,其特征在于,
具备控制单元,该控制单元在进入到所述减速控制之前,按照所述电动机的转速被维持为与所述片材的输送速度相当的规定速度的方式对所述电动机中流动的电流量进行可变控制,
所述负荷检测单元在进入到所述减速控制之前的片材输送中获取对所述电动机中流动的电流量进行表示的信息,并基于获取的信息来检测所述驱动负荷的大小。
6.根据权利要求5所述的图像处理装置,其特征在于,
所述控制单元对所述电动机进行如下指示:若当前的转速比所述规定速度慢则使所述电动机中流动的电流量增加的指示、和若当前的转速比所述规定速度快则使所述电动机中流动的电流量减少的指示,
对所述电动机中流动的电流量进行表示的信息是表示由所述控制单元对所述电动机指示的电流量的大小的信号,
所述负荷检测单元检测对所述电动机指示的电流量的大小,间接地作为所述驱动负荷的大小。
7.根据权利要求6所述的图像处理装置,其特征在于,
所述控制单元通过使所述信号的电压值可变来进行所述电流量的增减指示,
所述负荷检测单元在进入到所述减速控制之前获取所述信号的电压值,并将获取到的电压值或者其平均电压值作为所述电流量的大小。
8.根据权利要求7所述的图像处理装置,其特征在于,
具备对表示所述信号的电压值或者其平均电压值与所述失控运转或者制动的执行时间之间的对应关系的信息进行存储的存储单元,
所述第1控制包括如下控制:参照所述信息来获取与所述获取到的电压值或者其平均电压值对应的失控运转或者制动的执行时间,并将获取到的执行时间决定为所述失控运转或者制动的执行时间。
9.根据权利要求7所述的图像处理装置,其特征在于,
具备对表示从所述信号的电压值或者其平均电压值减去了规定值Vdmin后的差量与所述失控运转或者制动的执行时间之间的对应关系的信息进行存储的存储单元,
所述第1控制包括如下控制:参照所述信息来获取与从所述获取到的电压值或者其平均电压值减去了所述规定值Vdmin后的差量对应的失控运转或者制动的执行时间,并将获取到的执行时间决定为所述失控运转或者制动的执行时间,
所述规定值Vdmin相当于设想为在所述电动机的驱动负荷为最小负荷的情况下检测出的所述信号的电压值或者平均电压值。
10.根据权利要求7所述的图像处理装置,其特征在于,
具备对表示从规定值Vdmax减去了所述信号的电压值或者其平均电压值后的差量与所述失控运转或者制动的执行时间之间的对应关系的信息进行存储的存储单元,
所述第1控制包括如下控制:参照所述信息来获取与从所述规定值Vdmax减去了所述获取到的电压值或者其平均值电压后的差量对应的失控运转或者制动的执行时间,并将获取到的执行时间决定为所述失控运转或者制动的执行时间,
所述规定值Vdmax相当于设想为在所述电动机的驱动负荷为最大负荷的情况下检测出的所述信号的电压值或者平均电压值。
11.根据权利要求6所述的图像处理装置,其特征在于,
所述控制单元通过使所述信号的PWM值可变来进行所述电流量的增减指示,
所述负荷检测单元在进入到所述减速控制之前获取所述信号的PWM值,并将获取到的PWM值或者其平均PWM值作为所述电流量的大小。
12.根据权利要求11所述的图像处理装置,其特征在于,
具备对表示所述信号的PWM值或者其平均PWM值与所述失控运转或者制动的执行时间之间的对应关系的信息进行存储的存储单元,
所述第1控制包括如下控制:参照所述信息来获取与所述获取到的PWM值或者其平均PWM值对应的失控运转或者制动的执行时间,并将获取到的执行时间决定为所述失控运转或者制动的执行时间。
13.根据权利要求11所述的图像处理装置,其特征在于,
具备对表示从所述信号的PWM值或者其平均PWM值减去了规定值PWMmin后的差量与所述失控运转或者制动的执行时间之间的对应关系的信息进行存储的存储单元,
所述第1控制包括如下控制:参照所述信息来获取与从所述获取到的PWM值或者其平均PWM值减去了所述规定值PWMmin后的差量对应的失控运转或者制动的执行时间,并将获取到的执行时间决定为所述失控运转或者制动的执行时间,
所述规定值PWMmin相当于设想为在所述电动机的驱动负荷为最小负荷的情况下检测出的所述信号的PWM值或者平均PWM值。
14.根据权利要求11所述的图像处理装置,其特征在于,
具备对表示从规定值PWMmax减去了所述信号的PWM值或者其平均PWM值后的差量与所述失控运转或者制动的执行时间之间的对应关系的信息进行存储的存储单元,
所述第1控制包括如下控制:参照所述信息来获取与从所述规定值PWMmax减去了所述获取到的PWM值或者其平均PWM值后的差量对应的失控运转或者制动的执行时间,并将获取到的执行时间决定为所述失控运转或者制动的执行时间,
所述规定值PWMmax相当于设想为在所述电动机的驱动负荷为最大负荷的情况下检测出的所述信号的PWM值或者平均PWM值。
15.根据权利要求3~7中任意一项所述的图像处理装置,其特征在于,
具备对表示所述电动机的驱动负荷的大小与所述失控运转或者制动的执行时间之间的对应关系的信息进行存储的存储单元,
所述第1控制包括如下控制:参照所述信息来获取与检测出的所述电动机的驱动负荷的大小对应的失控运转或者制动的执行时间,并将获取到的执行时间决定为所述失控运转或者制动的执行时间。
16.根据权利要求1或者2所述的图像处理装置,其特征在于,
所述第1控制包括在从所述减速开始到所述电动机的转速降至基准速度为止的期间,交替切换所述制动和动力运行以使减速沿着基准的减速率进行的反馈控制的执行。
17.根据权利要求16所述的图像处理装置,其特征在于,
所述基准的减速率表示设想为在所述电动机的驱动负荷为最小负荷的情况下使该电动机的旋转从所述减速开始起只通过所述制动减速时的减速率。
18.根据权利要求16所述的图像处理装置,其特征在于,
所述反馈控制包括每隔规定间隔检测所述电动机的转速的控制,
所述反馈控制是每当检测所述转速时,在设想为以所述基准的减速率减速时的从基准转速减去了所述检测出的转速而形成的差量D为第1阈值以下的情况下执行所述制动,在所述差量D为第2阈值以上的情况下切换为所述动力运行的控制,
其中,所述第1阈值为负,所述第2阈值为正。
19.根据权利要求17所述的图像处理装置,其特征在于,
所述反馈控制包括每隔规定间隔检测所述电动机的转速的控制,
所述反馈控制是每当检测所述转速时,在设想为以所述基准的减速率减速时的从基准转速减去了所述检测出的转速而形成的差量D为第1阈值以下的情况下执行所述制动,在所述差量D为第2阈值以上的情况下切换为所述动力运行的控制,
其中,所述第1阈值为负,所述第2阈值为正。
20.根据权利要求16所述的图像处理装置,其特征在于,
所述反馈控制包括每隔规定间隔检测从所述减速开始起的所述电动机的旋转量的控制,
所述反馈控制是每当检测所述旋转量时,在设想为以所述基准的减速率减速时的从基准旋转量减去了所述检测出的旋转量而形成的差量Dp为第1阈值以下的情况下执行所述制动,在所述差量Dp为第2阈值以上的情况下切换为所述动力运行的控制,
其中,所述第1阈值为负,所述第2阈值为正。
21.根据权利要求17所述的图像处理装置,其特征在于,
所述反馈控制包括每隔规定间隔检测从所述减速开始起的所述电动机的旋转量的控制,
所述反馈控制是每当检测所述旋转量时,在设想为以所述基准的减速率减速时的从基准旋转量减去了所述检测出的旋转量而形成的差量Dp为第1阈值以下的情况下执行所述制动,在所述差量Dp为第2阈值以上的情况下切换为所述动力运行的控制,
其中,所述第1阈值为负,所述第2阈值为正。
22.根据权利要求16所述的图像处理装置,其特征在于,
所述反馈控制包括每隔规定间隔检测所述电动机的转速的控制、和每隔规定间隔检测从所述减速开始起的所述电动机的旋转量的控制,
所述反馈控制是每当检测所述旋转量时,在设想为以所述基准的减速率减速时的从基准旋转量减去了所述检测出的旋转量而形成的差量Dp为第1阈值以下的情况下执行所述制动,每当检测所述转速时,在设想为以所述基准的减速率减速时的从基准转速减去了所述检测出的转速而形成的差量D为第2阈值以上的情况下切换为所述动力运行的控制,
其中,所述第1阈值为负,所述第2阈值为正。
23.根据权利要求17所述的图像处理装置,其特征在于,
所述反馈控制包括每隔规定间隔检测所述电动机的转速的控制、和每隔规定间隔检测从所述减速开始起的所述电动机的旋转量的控制,
所述反馈控制是每当检测所述旋转量时,在设想为以所述基准的减速率减速时的从基准旋转量减去了所述检测出的旋转量而形成的差量Dp为第1阈值以下的情况下执行所述制动,每当检测所述转速时,在设想为以所述基准的减速率减速时的从基准转速减去了所述检测出的转速而形成的差量D为第2阈值以上的情况下切换为所述动力运行的控制,
其中,所述第1阈值为负,所述第2阈值为正。
24.根据权利要求16所述的图像处理装置,其特征在于,
所述反馈控制包括每隔规定间隔检测所述电动机的转速的控制、和每隔规定间隔检测从所述减速开始起的所述电动机的旋转量的控制,
所述反馈控制是每当检测所述转速时,在设想为以所述基准的减速率减速时的从基准转速减去了所述检测出的转速而形成的差量D为第1阈值以下的情况下执行所述制动,每当检测所述旋转量时,在设想为以所述基准的减速率减速时的从基准旋转量减去了所述检测出的旋转量而形成的差量Dp为第2阈值以上的情况下切换为所述动力运行的控制,
其中,所述第1阈值为负,所述第2阈值为正。
25.根据权利要求17所述的图像处理装置,其特征在于,
所述反馈控制包括每隔规定间隔检测所述电动机的转速的控制、和每隔规定间隔检测从所述减速开始起的所述电动机的旋转量的控制,
所述反馈控制是每当检测所述转速时,在设想为以所述基准的减速率减速时的从基准转速减去了所述检测出的转速而形成的差量D为第1阈值以下的情况下执行所述制动,每当检测所述旋转量时,在设想为以所述基准的减速率减速时的从基准旋转量减去了所述检测出的旋转量而形成的差量Dp为第2阈值以上的情况下切换为所述动力运行的控制,
其中,所述第1阈值为负,所述第2阈值为正。
26.根据权利要求1~14、17~25中任意一项所述的图像处理装置,其特征在于,
在将比所述转速Vct慢且比所述基准速度快的规定转速设为Vc2时,当在所述第1控制中所述电动机的转速降至所述Vc2时,在所述电动机的从减速开始起的旋转量达到所述基准值的情况下,所述减速单元按照中止该第1控制而开始基于所述第2控制的制动的方式执行所述减速控制。
27.根据权利要求15所述的图像处理装置,其特征在于,
在将比所述转速Vct慢且比所述基准速度快的规定转速设为Vc2时,当在所述第1控制中所述电动机的转速降至所述Vc2时,在所述电动机的从减速开始起的旋转量达到所述基准值的情况下,所述减速单元按照中止该第1控制而开始基于所述第2控制的制动的方式执行所述减速控制。
28.根据权利要求16所述的图像处理装置,其特征在于,
在将比所述转速Vct慢且比所述基准速度快的规定转速设为Vc2时,当在所述第1控制中所述电动机的转速降至所述Vc2时,在所述电动机的从减速开始起的旋转量达到所述基准值的情况下,所述减速单元按照中止该第1控制而开始基于所述第2控制的制动的方式执行所述减速控制。
29.根据权利要求1~14、17~25中任意一项所述的图像处理装置,其特征在于,
所述第1控制包括当所述电动机的转速降至所述基准速度时,在所述电动机的旋转量未达到所述基准值的情况下,按照直至达到所述基准值为止的期间,所述电动机的转速维持所述基准速度的方式使所述电动机动力运行的控制。
30.根据权利要求15所述的图像处理装置,其特征在于,
所述第1控制包括当所述电动机的转速降至所述基准速度时,在所述电动机的旋转量未达到所述基准值的情况下,按照直至达到所述基准值为止的期间,所述电动机的转速维持所述基准速度的方式使所述电动机动力运行的控制。
31.根据权利要求16所述的图像处理装置,其特征在于,
所述第1控制包括当所述电动机的转速降至所述基准速度时,在所述电动机的旋转量未达到所述基准值的情况下,按照直至达到所述基准值为止的期间,所述电动机的转速维持所述基准速度的方式使所述电动机动力运行的控制。
32.根据权利要求1~14、17~25中任意一项所述的图像处理装置,其特征在于,
所述电动机是DC无刷电动机。
33.根据权利要求15所述的图像处理装置,其特征在于,
所述电动机是DC无刷电动机。
34.根据权利要求16所述的图像处理装置,其特征在于,
所述电动机是DC无刷电动机。
35.根据权利要求1~14、17~25中任意一项所述的图像处理装置,其特征在于,
所述制动是对所述电动机的短路制动。
36.根据权利要求15所述的图像处理装置,其特征在于,
所述制动是对所述电动机的短路制动。
37.根据权利要求16所述的图像处理装置,其特征在于,
所述制动是对所述电动机的短路制动。
38.根据权利要求1~14、17~25中任意一项所述的图像处理装置,其特征在于,
具备与向像担载体形成图像的时刻吻合地将片材输送至转印位置的套准调节辊,或者与所述片材的图像读取的时刻吻合地将该片材输送至读取位置的套准调节辊,
所述输送辊是被配置在比所述套准调节辊靠片材输送方向上游侧、朝向该套准调节辊输送所述片材的辊。
39.根据权利要求15所述的图像处理装置,其特征在于,
具备与向像担载体形成图像的时刻吻合地将片材输送至转印位置的套准调节辊,或者与所述片材的图像读取的时刻吻合地将该片材输送至读取位置的套准调节辊,
所述输送辊是被配置在比所述套准调节辊靠片材输送方向上游侧、朝向该套准调节辊输送所述片材的辊。
40.根据权利要求16所述的图像处理装置,其特征在于,
具备与向像担载体形成图像的时刻吻合地将片材输送至转印位置的套准调节辊,或者与所述片材的图像读取的时刻吻合地将该片材输送至读取位置的套准调节辊,
所述输送辊是被配置在比所述套准调节辊靠片材输送方向上游侧、朝向该套准调节辊输送所述片材的辊。
41.一种电动机的旋转控制方法,是利用被电动机旋转驱动的输送辊来输送成为图像处理对象的片材的图像处理装置中所设置的该电动机的旋转控制方法,其特征在于,
执行通过所述电动机的减速控制进行输送中的片材的暂时停止以使从减速开始起的片材的停止时间和停止距离落入到目标范围内的减速步骤,
所述减速步骤包括:
第1控制步骤,从减速开始起通过对所述电动机的旋转的制动、动力运行和失控运转中的包括制动的2个以上动作使所述电动机的转速降至比减速开始时的转速Vct慢的基准速度;以及
第2控制步骤,紧接着所述第1控制,在所述电动机的从减速开始起的旋转量达到基准值以后,继续执行所述制动直至所述电动机停止为止。
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