JP2001238482A - 画像形成装置 - Google Patents
画像形成装置Info
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- JP2001238482A JP2001238482A JP2000047368A JP2000047368A JP2001238482A JP 2001238482 A JP2001238482 A JP 2001238482A JP 2000047368 A JP2000047368 A JP 2000047368A JP 2000047368 A JP2000047368 A JP 2000047368A JP 2001238482 A JP2001238482 A JP 2001238482A
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- image forming
- forming apparatus
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- loop control
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- Discharging, Photosensitive Material Shape In Electrophotography (AREA)
- Control Or Security For Electrophotography (AREA)
- Motor And Converter Starters (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電流リミッタを装備しなくてもモータ起動時
の電流を抑制でき、モータの加速による無駄な電力の消
費が無くし、電源の電流容量も必要以上に大きくしなく
て済み、電力消費量の軽減と同時に装置のコストダウン
を図ることが出来る画像形成装置の提供。 【解決手段】 ＤＣモータ４０と、該ＤＣモータ４０に
より駆動される感光ドラム等の回転体４６と、前記ＤＣ
モータ４０をソフトウェアサーボにより制御するモータ
制御部１４とを備える画像形成装置において、前記モー
タ制御部１４は、モータ回転速度検出手段、モータ操作
量演算手段を有し、停止状態にあるモータを開ループ制
御で起動し、所定の期間、開ループ制御でモータを駆動
した後、閉ループ制御に切り替えることを特徴とする。
の電流を抑制でき、モータの加速による無駄な電力の消
費が無くし、電源の電流容量も必要以上に大きくしなく
て済み、電力消費量の軽減と同時に装置のコストダウン
を図ることが出来る画像形成装置の提供。 【解決手段】 ＤＣモータ４０と、該ＤＣモータ４０に
より駆動される感光ドラム等の回転体４６と、前記ＤＣ
モータ４０をソフトウェアサーボにより制御するモータ
制御部１４とを備える画像形成装置において、前記モー
タ制御部１４は、モータ回転速度検出手段、モータ操作
量演算手段を有し、停止状態にあるモータを開ループ制
御で起動し、所定の期間、開ループ制御でモータを駆動
した後、閉ループ制御に切り替えることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、電子写真
方式等の画像形成装置に関する。
方式等の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図９を参照して、従来の技術について以
下に説明する。
下に説明する。
【０００３】図９は、４色、即ち、イエローＹ、マゼン
タＭ、シアンＣ、ブラックＫの画像形成手段を備えたカ
ラー画像形成装置を示すもので、同図において、１は静
電潜像を形成する感光ドラム（ａ、ｂ、ｃ、ｄは夫々
Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ用を示す）で、６ａ〜６ｄは各感光ドラ
ムを駆動するモータである。
タＭ、シアンＣ、ブラックＫの画像形成手段を備えたカ
ラー画像形成装置を示すもので、同図において、１は静
電潜像を形成する感光ドラム（ａ、ｂ、ｃ、ｄは夫々
Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ用を示す）で、６ａ〜６ｄは各感光ドラ
ムを駆動するモータである。
【０００４】２は画像信号に応じて露光を行い、感光ド
ラム１上に静電潜像を形成するレーザスキャナー、３は
用紙を各色の画像形成部に順次搬送するエンドレスの搬
送ベルト、４は、モータ及びギア等から成る駆動手段と
接続され搬送ベルト３を駆動する駆動ローラ、６ｅは駆
動ローラ４を駆動するモータ、５は用紙に転写されたト
ナーを溶融、固着する定着器である。
ラム１上に静電潜像を形成するレーザスキャナー、３は
用紙を各色の画像形成部に順次搬送するエンドレスの搬
送ベルト、４は、モータ及びギア等から成る駆動手段と
接続され搬送ベルト３を駆動する駆動ローラ、６ｅは駆
動ローラ４を駆動するモータ、５は用紙に転写されたト
ナーを溶融、固着する定着器である。
【０００５】ＰＣからプリントすべきデータがプリンタ
に送られ、プリンタエンジンの方式に応じた画像形成が
終了し、プリント可能状態となると、用紙カセットから
用紙が供給され搬送ベルト３に到達し、搬送ベルト３に
より用紙が各色の画像形成部に順次搬送される。搬送ベ
ルト３による用紙搬送とタイミングを合わせて、各色の
画像信号が各レーザスキャナー２に送られ、感光ドラム
３上に静電潜像が形成され、図示しない現像器により、
静電潜像がでトナーで現像され、図示しない転写部で用
紙上に転写される。図１では、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの順に順
次画像形成される。その後用紙は搬送ベルトから分離さ
れ、定着器で熱によってトナー像が用紙上に定着され、
外部へ排出される。
に送られ、プリンタエンジンの方式に応じた画像形成が
終了し、プリント可能状態となると、用紙カセットから
用紙が供給され搬送ベルト３に到達し、搬送ベルト３に
より用紙が各色の画像形成部に順次搬送される。搬送ベ
ルト３による用紙搬送とタイミングを合わせて、各色の
画像信号が各レーザスキャナー２に送られ、感光ドラム
３上に静電潜像が形成され、図示しない現像器により、
静電潜像がでトナーで現像され、図示しない転写部で用
紙上に転写される。図１では、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの順に順
次画像形成される。その後用紙は搬送ベルトから分離さ
れ、定着器で熱によってトナー像が用紙上に定着され、
外部へ排出される。
【０００６】モータにはＤＣブラシレスモータが使用さ
れる。制御系を含むＤＣブラシレスモータの従来の構成
例を図１０に示す。
れる。制御系を含むＤＣブラシレスモータの従来の構成
例を図１０に示す。
【０００７】図１０において、ＤＣブラシレスモータ５
０は、Ｕ、Ｖ、Ｗの３相スター結線されたコイル５１と
ロータ５２を有する。ロータ５２の位置検出手段とし
て、前記ロータ５２の磁極を検知する３個のホール素子
５３を備え、その出力はアンプ５４で増幅される。ま
た、ロータ５２の外周上に設けられた磁気的パターン５
５と磁気センサ５６から成る回転速度検出手段を持ち、
その出力はアンプ５７で増幅され、速度制御部６０に入
力される。
０は、Ｕ、Ｖ、Ｗの３相スター結線されたコイル５１と
ロータ５２を有する。ロータ５２の位置検出手段とし
て、前記ロータ５２の磁極を検知する３個のホール素子
５３を備え、その出力はアンプ５４で増幅される。ま
た、ロータ５２の外周上に設けられた磁気的パターン５
５と磁気センサ５６から成る回転速度検出手段を持ち、
その出力はアンプ５７で増幅され、速度制御部６０に入
力される。
【０００８】７０は、ＤＣブラシレスモータ５０を駆動
するドライバであり、ハイ側トランジスタ７１とロー側
トランジスタ７２を各３個備え、夫々コイル５１のＵ、
Ｖ、Ｗに接続されている。５８は通電を制御する通電ロ
ジック回路であり、８０は電流リミッタである。
するドライバであり、ハイ側トランジスタ７１とロー側
トランジスタ７２を各３個備え、夫々コイル５１のＵ、
Ｖ、Ｗに接続されている。５８は通電を制御する通電ロ
ジック回路であり、８０は電流リミッタである。
【０００９】通電ロジック回路５８は、ホール素子５３
が発信するロータ位置信号ＨＵ〜ＨＷにより、ロータの
位置を特定し、相切り替え信号を生成する。相切り替え
信号ＵＵ〜ＵＷ、ＬＵ〜ＬＷは、ドライバ７０の各トラ
ンジスタをオン／オフ制御し、励磁する相を順次切り替
えてロータ５２を回転させる。
が発信するロータ位置信号ＨＵ〜ＨＷにより、ロータの
位置を特定し、相切り替え信号を生成する。相切り替え
信号ＵＵ〜ＵＷ、ＬＵ〜ＬＷは、ドライバ７０の各トラ
ンジスタをオン／オフ制御し、励磁する相を順次切り替
えてロータ５２を回転させる。
【００１０】速度制御部６０は、Ｆ／Ｖコンバータ６１
でモータ回転数に比例した電圧を生成した後、比較器６
２で基準電圧と比較し、その差動出力電圧を得る。ま
た、ＰＬＬ６３によりモータ回転周波数信号と基準周波
数信号を位相比較し、位相のずれに応じた出力を得る。
更にこの二つの出力を混合器６４で混合し、ＰＷＭ信号
生成器６５でＰＷＭ信号を生成する。ＰＷＭ信号は通電
ロジック回路５８に入力されモータの回転速度を制御す
る。
でモータ回転数に比例した電圧を生成した後、比較器６
２で基準電圧と比較し、その差動出力電圧を得る。ま
た、ＰＬＬ６３によりモータ回転周波数信号と基準周波
数信号を位相比較し、位相のずれに応じた出力を得る。
更にこの二つの出力を混合器６４で混合し、ＰＷＭ信号
生成器６５でＰＷＭ信号を生成する。ＰＷＭ信号は通電
ロジック回路５８に入力されモータの回転速度を制御す
る。
【００１１】電流リミッタ８０は、電流検出抵抗８１に
より、駆動電流を電圧に変換し、比較器８２で基準電圧
と比較する。比較した結果、基準電圧より大きかった場
合、駆動を停止するように通電ロジック回路５８に信号
を出力する。
より、駆動電流を電圧に変換し、比較器８２で基準電圧
と比較する。比較した結果、基準電圧より大きかった場
合、駆動を停止するように通電ロジック回路５８に信号
を出力する。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】然しながら上述の従来
例では、以下のような欠点があった。
例では、以下のような欠点があった。
【００１３】モータの速度制御部６０が、ハードウェア
で構成されているため、制御ループの各パラメータは一
定である。即ち、通常の回転動作時にモータの回転むら
が小さくなるように、安定して回転動作させるためゲイ
ンを最大限に設定してある。従って、モータ起動時に
は、目標速度との偏差が大きいため、操作量が大きくな
り大電流が流れる。このため、電流検出部分と、基準電
流との比較部分で基準電流より大きな電流が流れた場
合、電流を抑制する電流リミッタ８０が必要となり、装
置全体のコストアップや、電流検出抵抗８１等による無
駄な電力消費を招いていた。
で構成されているため、制御ループの各パラメータは一
定である。即ち、通常の回転動作時にモータの回転むら
が小さくなるように、安定して回転動作させるためゲイ
ンを最大限に設定してある。従って、モータ起動時に
は、目標速度との偏差が大きいため、操作量が大きくな
り大電流が流れる。このため、電流検出部分と、基準電
流との比較部分で基準電流より大きな電流が流れた場
合、電流を抑制する電流リミッタ８０が必要となり、装
置全体のコストアップや、電流検出抵抗８１等による無
駄な電力消費を招いていた。
【００１４】また、電流リミッタ８０のリミット値とし
ては、モータに接続された負荷を回転動作させ得る電流
値にマージンを考慮して設定する必要がある。例えば、
定常時１Ａに対してリミット値２Ａのように設定する。
起動時のモータ速度と電流波形の一例を図１１に示す。
起動時にはリミット値までの電流が流れ必要以上のモー
タの加速が生じる。従って無駄な電力消費や、それに伴
う電源の大容量化を招いていた。特に各色ごとにモータ
を備えたカラー画像形成装置では、その無駄な電力消費
や電源の大容量化によるコストアップが大きくなってし
まっていたという問題があった。
ては、モータに接続された負荷を回転動作させ得る電流
値にマージンを考慮して設定する必要がある。例えば、
定常時１Ａに対してリミット値２Ａのように設定する。
起動時のモータ速度と電流波形の一例を図１１に示す。
起動時にはリミット値までの電流が流れ必要以上のモー
タの加速が生じる。従って無駄な電力消費や、それに伴
う電源の大容量化を招いていた。特に各色ごとにモータ
を備えたカラー画像形成装置では、その無駄な電力消費
や電源の大容量化によるコストアップが大きくなってし
まっていたという問題があった。
【００１５】本発明は、上述の事情に鑑みて成されたも
ので、電流リミッタを装備しなくてもモータ起動時の電
流を抑制でき、更に、モータの加速による無駄な電力の
消費が無くなり、電源の電流容量も必要以上に大きくし
なくて良いため、電力消費量の軽減と同時に装置のコス
トダウンを図ることが出来る画像形成装置を提供するこ
とを目的とする。
ので、電流リミッタを装備しなくてもモータ起動時の電
流を抑制でき、更に、モータの加速による無駄な電力の
消費が無くなり、電源の電流容量も必要以上に大きくし
なくて良いため、電力消費量の軽減と同時に装置のコス
トダウンを図ることが出来る画像形成装置を提供するこ
とを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明は、下記構成を備
えることにより上記課題を解決できるものである。
えることにより上記課題を解決できるものである。
【００１７】（１）モータと、該モータにより駆動され
る感光ドラム等の回転体と、前記モータをソフトウェア
サーボにより制御するモータ制御手段とを備える画像形
成装置において、前記モータ制御手段は、モータ回転速
度検出手段、モータ操作量演算手段を有し、停止状態に
あるモータを開ループ制御で起動し、所定の期間、開ル
ープ制御でモータを駆動した後、閉ループ制御に切り替
えることを特徴とする画像形成装置。
る感光ドラム等の回転体と、前記モータをソフトウェア
サーボにより制御するモータ制御手段とを備える画像形
成装置において、前記モータ制御手段は、モータ回転速
度検出手段、モータ操作量演算手段を有し、停止状態に
あるモータを開ループ制御で起動し、所定の期間、開ル
ープ制御でモータを駆動した後、閉ループ制御に切り替
えることを特徴とする画像形成装置。
【００１８】（２）モータと、該モータにより駆動され
る感光ドラム等の回転体と、前記モータをソフトウェア
サーボにより制御するモータ制御手段とを備える画像形
成装置において、前記モータ制御手段は、モータ回転速
度検出手段、モータ操作量演算手段を有し、停止状態に
あるモータを開ループ制御で起動し、モータの速度が或
る値に達した場合、閉ループ制御に切り替えることを特
徴とする画像形成装置。
る感光ドラム等の回転体と、前記モータをソフトウェア
サーボにより制御するモータ制御手段とを備える画像形
成装置において、前記モータ制御手段は、モータ回転速
度検出手段、モータ操作量演算手段を有し、停止状態に
あるモータを開ループ制御で起動し、モータの速度が或
る値に達した場合、閉ループ制御に切り替えることを特
徴とする画像形成装置。
【００１９】（３）前記モータ制御手段は、開ループ制
御時に、操作量の値を、少なくとも二段階以上に変化さ
せることを特徴とする前項（１）または（２）の何れか
に記載の画像形成装置。
御時に、操作量の値を、少なくとも二段階以上に変化さ
せることを特徴とする前項（１）または（２）の何れか
に記載の画像形成装置。
【００２０】（４）前記モータ制御手段は、開ループ制
御時に、操作量の初期値及び変化幅を最終目標速度に応
じて変化させることを特徴とする前項（１）または
（２）の何れかに記載の画像形成装置。
御時に、操作量の初期値及び変化幅を最終目標速度に応
じて変化させることを特徴とする前項（１）または
（２）の何れかに記載の画像形成装置。
【００２１】（５）前記モータ制御手段は、閉ループ制
御時に、制御ループの各パラメータを最終目標速度に応
じて変化させることを特徴とする前項（１）または
（２）の何れかに記載の画像形成装置。
御時に、制御ループの各パラメータを最終目標速度に応
じて変化させることを特徴とする前項（１）または
（２）の何れかに記載の画像形成装置。
【００２２】（６）前記モータ制御手段は、閉ループ制
御時に、制御ループの各パラメータを現在の回転速度に
応じて変化させることを特徴とする前項（１）または
（２）の何れかに記載の画像形成装置。
御時に、制御ループの各パラメータを現在の回転速度に
応じて変化させることを特徴とする前項（１）または
（２）の何れかに記載の画像形成装置。
【００２３】（７）前記モータ制御手段は、電流ループ
を持たず、操作量としてＰＷＭ（パルス幅変調）信号を
出力し、モータへの供給電力をスイッチングすることを
特徴とする前項（１）または（２）の何れかに記載の画
像形成装置。
を持たず、操作量としてＰＷＭ（パルス幅変調）信号を
出力し、モータへの供給電力をスイッチングすることを
特徴とする前項（１）または（２）の何れかに記載の画
像形成装置。
【００２４】（８）前記モータは、ＤＣモータであるこ
とを特徴とする前項（１）または（２）の何れかに記載
の画像形成装置。
とを特徴とする前項（１）または（２）の何れかに記載
の画像形成装置。
【００２５】（９）前記ＤＣモータの駆動制御を、デジ
タル信号処理にて行うことを特徴とする前項（８）記載
の画像形成装置。
タル信号処理にて行うことを特徴とする前項（８）記載
の画像形成装置。
【００２６】（１０）前記デジタル信号処理にＤＳＰ、
またはマイコンを用いることを特徴とする前項（９）記
載の画像形成装置。
またはマイコンを用いることを特徴とする前項（９）記
載の画像形成装置。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を説明
する。
する。
【００２８】図１は、第１の実施例における動作説明用
フローチャート、図２は、本発明に係る画像形成装置と
してのプリンタ制御システムの要部構成ブロック図、図
３は第１の実施例における主要部構成ブロック図、図４
は、第１の実施例における主要部構成ブロック図、図５
は、第１の実施例におけるＤＳＰの要部構成ブロック
図、図６は、第２の実施例における動作説明用フローチ
ャート、図７は、第３の実施例における動作説明用フロ
ーチャート、図８は、第４の実施例における動作説明用
フローチャート、図９は、画像形成装置の全体構成模式
図、図１０は、制御系を含むＤＣブラシレスモータの従
来の構成例ブロック図、図１１は、ＤＣブラシレスモー
タの起動時の速度及び電流波形説明図である。
フローチャート、図２は、本発明に係る画像形成装置と
してのプリンタ制御システムの要部構成ブロック図、図
３は第１の実施例における主要部構成ブロック図、図４
は、第１の実施例における主要部構成ブロック図、図５
は、第１の実施例におけるＤＳＰの要部構成ブロック
図、図６は、第２の実施例における動作説明用フローチ
ャート、図７は、第３の実施例における動作説明用フロ
ーチャート、図８は、第４の実施例における動作説明用
フローチャート、図９は、画像形成装置の全体構成模式
図、図１０は、制御系を含むＤＣブラシレスモータの従
来の構成例ブロック図、図１１は、ＤＣブラシレスモー
タの起動時の速度及び電流波形説明図である。
【００２９】（第１の実施例）本発明の実施例に係る画
像形成装置の構成は図９と同様である。
像形成装置の構成は図９と同様である。
【００３０】同図において、感光ドラム１ａ〜１ｄを駆
動するモータ６ａ〜６ｄについて、本発明に係る画像形
成装置の制御システムを適用して制御操作を行う。
動するモータ６ａ〜６ｄについて、本発明に係る画像形
成装置の制御システムを適用して制御操作を行う。
【００３１】他の構成及び動作は、前述の従来例と同様
なので説明を省略する。
なので説明を省略する。
【００３２】図２は、本装置の制御システムの要部構成
を示す。
を示す。
【００３３】１０は画像形成装置としてのプリンタであ
る。１１はプリンタ内の各装置を制御するプリンタ制御
部である。１２はプリンタ内の各装置へ電力を供給する
電源である。１３はプリンタ内の各部の状況を検知する
センサ類である。１４はプリンタ制御部１１の指示によ
りモータ類を制御するモータ制御部である。１５はプリ
ンタ内の各装置の動力源となるモータ類である。１６は
プリンタの動作状況をユーザに報知する表示部である。
１７はプリンタ制御部１１とホストコンピュータとの通
信を行う通信コントローラであり、１８は印刷するデー
タをプリンタに転送するホストコンピュータである。
る。１１はプリンタ内の各装置を制御するプリンタ制御
部である。１２はプリンタ内の各装置へ電力を供給する
電源である。１３はプリンタ内の各部の状況を検知する
センサ類である。１４はプリンタ制御部１１の指示によ
りモータ類を制御するモータ制御部である。１５はプリ
ンタ内の各装置の動力源となるモータ類である。１６は
プリンタの動作状況をユーザに報知する表示部である。
１７はプリンタ制御部１１とホストコンピュータとの通
信を行う通信コントローラであり、１８は印刷するデー
タをプリンタに転送するホストコンピュータである。
【００３４】図３、図４において、２０はＤＳＰ（デジ
タル・シグナル・プロセッサ）、４０はＤＣブラシレス
モータ、３０はモータへの供給電力を制御するドライ
バ、４６はモータにより駆動される感光ドラム等の回転
体である。前記ＤＳＰ２０は、ＤＣブラシレスモータ４
０からのロータ位置信号により相切り替え制御、プリン
タ制御部１１からの制御信号によるモータの始動・停止
制御、及びプリンタ制御部１１からの速度信号と速度検
知手段の出力とを比較し、ドライバ３０を介して速度制
御を行う。
タル・シグナル・プロセッサ）、４０はＤＣブラシレス
モータ、３０はモータへの供給電力を制御するドライ
バ、４６はモータにより駆動される感光ドラム等の回転
体である。前記ＤＳＰ２０は、ＤＣブラシレスモータ４
０からのロータ位置信号により相切り替え制御、プリン
タ制御部１１からの制御信号によるモータの始動・停止
制御、及びプリンタ制御部１１からの速度信号と速度検
知手段の出力とを比較し、ドライバ３０を介して速度制
御を行う。
【００３５】ＤＳＰの要部構成ブロック図を図５に示
す。図において、２１はプログラムコントローラ、２２
ａは加減算や論理演算を行うＡＬＵ、２２ｂは積和演算
を行うＭＡＣ、２３はデータ用メモリ、２４はプログラ
ム用メモリ、２５はデータメモリバス、２６はプログラ
ムメモリバス、２７はシリアルポート、２８はタイマ、
２９はＩ／Ｏポートである。このようにメモリをデータ
用とプログラム用に独立させ、バスもデータバスとプロ
グラムバスに分離し、乗算と加算を１マシンサイクルで
実行するＭＡＣを持つことで高速な演算を可能としてい
る。
す。図において、２１はプログラムコントローラ、２２
ａは加減算や論理演算を行うＡＬＵ、２２ｂは積和演算
を行うＭＡＣ、２３はデータ用メモリ、２４はプログラ
ム用メモリ、２５はデータメモリバス、２６はプログラ
ムメモリバス、２７はシリアルポート、２８はタイマ、
２９はＩ／Ｏポートである。このようにメモリをデータ
用とプログラム用に独立させ、バスもデータバスとプロ
グラムバスに分離し、乗算と加算を１マシンサイクルで
実行するＭＡＣを持つことで高速な演算を可能としてい
る。
【００３６】ＤＣブラシレスモータ４０はＵ、Ｖ、Ｗの
３相スター結線されたコイル４３とロータ４４を持つ。
更にロータ４４の位置検出手段としてロータ４４の磁極
を検知する３個のホール素子４２を備え、その出口はＤ
ＳＰ２０に接続されている。また、ロータ４４の外周上
に設けられた磁気的パターン４５とＭＲセンサ４１から
成る回転速度検知手段を持ち、その出力はＤＳＰ２０に
接続されている。
３相スター結線されたコイル４３とロータ４４を持つ。
更にロータ４４の位置検出手段としてロータ４４の磁極
を検知する３個のホール素子４２を備え、その出口はＤ
ＳＰ２０に接続されている。また、ロータ４４の外周上
に設けられた磁気的パターン４５とＭＲセンサ４１から
成る回転速度検知手段を持ち、その出力はＤＳＰ２０に
接続されている。
【００３７】３０はＤＣブラシレスモータ４０を駆動す
るドライバであり、ハイ側トランジスタ３１とロー側ト
ランジスタ３２を各３個備え、夫々コイル４３のＵ、
Ｖ、Ｗに接続されている。
るドライバであり、ハイ側トランジスタ３１とロー側ト
ランジスタ３２を各３個備え、夫々コイル４３のＵ、
Ｖ、Ｗに接続されている。
【００３８】ＤＳＰ２０はホール素子４２が発生するロ
ータ位置信号ＨＵ〜ＨＷにより、ロータの位置を特定
し、相切り替え信号を生成する。相切り替え信号ＵＵ〜
ＵＷ、ＬＵ〜ＬＷは、ドライバ３０の各トランジスタを
オン・オフ制御し、励磁する相を順次切り替えてロータ
４４を回転させる。
ータ位置信号ＨＵ〜ＨＷにより、ロータの位置を特定
し、相切り替え信号を生成する。相切り替え信号ＵＵ〜
ＵＷ、ＬＵ〜ＬＷは、ドライバ３０の各トランジスタを
オン・オフ制御し、励磁する相を順次切り替えてロータ
４４を回転させる。
【００３９】更に、ＤＳＰ２０は回転速度目標値と回転
速度情報を比較し、ＰＷＭ（PulseWidth Modulation）
信号を生成、出力する。ＰＷＭ信号は０でduty０、２５
５でduty１００となる。ＰＷＭ信号は相切り替え信号Ｕ
Ｕ〜ＵＷとナンドゲート３３により論理積否定され駆動
電流のチョッピングを行いＤＣブラシレスモータ４０の
回転速度を制御する。なお、ナンドゲート３３を使わず
にＤＳＰ２０で全て処理しても良い。
速度情報を比較し、ＰＷＭ（PulseWidth Modulation）
信号を生成、出力する。ＰＷＭ信号は０でduty０、２５
５でduty１００となる。ＰＷＭ信号は相切り替え信号Ｕ
Ｕ〜ＵＷとナンドゲート３３により論理積否定され駆動
電流のチョッピングを行いＤＣブラシレスモータ４０の
回転速度を制御する。なお、ナンドゲート３３を使わず
にＤＳＰ２０で全て処理しても良い。
【００４０】図９における駆動ローラ４、及びモータ６
ｅの構成も上記構成と同様なので説明を省略する。
ｅの構成も上記構成と同様なので説明を省略する。
【００４１】次に本回路のモータ起動シーケンスの動作
を図１に基づいて説明する。
を図１に基づいて説明する。
【００４２】開ループ制御により、一定時間モータを駆
動した後、閉ループ制御によりモータを制御する。
動した後、閉ループ制御によりモータを制御する。
【００４３】プリンタ制御部１１からモータ回転と最終
目標速度を指示されると（ステップＳ１、ステップＳ
２）、モータ制御部１４は、最終目標速度に応じて、開
ループ制御時のＰＷＭ値とその駆動時間を決定する。例
えば、最終目標速度が２０００ｒｐｍの場合、ＰＷＭ値
＝１００、駆動時間＝１００ｍｓ、最終目標速度が１０
００ｒｐｍの場合、ＰＷＭ値＝５０、駆動時間＝５０ｍ
ｓと設定する。
目標速度を指示されると（ステップＳ１、ステップＳ
２）、モータ制御部１４は、最終目標速度に応じて、開
ループ制御時のＰＷＭ値とその駆動時間を決定する。例
えば、最終目標速度が２０００ｒｐｍの場合、ＰＷＭ値
＝１００、駆動時間＝１００ｍｓ、最終目標速度が１０
００ｒｐｍの場合、ＰＷＭ値＝５０、駆動時間＝５０ｍ
ｓと設定する。
【００４４】なお、閉ループ制御時の制御ループの各パ
ラメータを最終目標速度に応じて設定しても良く、また
現在の回転速度に応じて切り替えても良い。
ラメータを最終目標速度に応じて設定しても良く、また
現在の回転速度に応じて切り替えても良い。
【００４５】次に、駆動時間計測用カウンタをセットす
る（ステップＳ３）。
る（ステップＳ３）。
【００４６】更に、前記ＰＷＭ値により、モータの駆動
を開始し（ステップＳ４）、カウンタを一定周期毎に減
算する（ステップＳ５）。
を開始し（ステップＳ４）、カウンタを一定周期毎に減
算する（ステップＳ５）。
【００４７】カウンタ値が０になるまで、開ループ制御
を続け、その後、閉ループ制御に切り替える（ステップ
Ｓ６）。
を続け、その後、閉ループ制御に切り替える（ステップ
Ｓ６）。
【００４８】閉ループ制御では、モータの回転速度を検
出し（ステップＳ７）、回転目標値と検出した回転速度
とによりモータ操作量を演算の上（ステップＳ８）、演
算した操作量に基づいてＰＷＭ信号を出力する。ＰＷＭ
信号は相切り替え信号ＵＵ〜ＵＷとナンドゲート３３に
より論理積否定され駆動電流のチョッピングを行う（ス
テップＳ９）。
出し（ステップＳ７）、回転目標値と検出した回転速度
とによりモータ操作量を演算の上（ステップＳ８）、演
算した操作量に基づいてＰＷＭ信号を出力する。ＰＷＭ
信号は相切り替え信号ＵＵ〜ＵＷとナンドゲート３３に
より論理積否定され駆動電流のチョッピングを行う（ス
テップＳ９）。
【００４９】以上の動作を各モータについて、最終目標
速度に達するまで継続し、目標速度に達した時点で起動
シーケンスを終了する（ステップＳ１０）。
速度に達するまで継続し、目標速度に達した時点で起動
シーケンスを終了する（ステップＳ１０）。
【００５０】（第２の実施例）第２の実施例の形態を以
下に説明する。
下に説明する。
【００５１】本実施例における画像形成装置、及び制御
システムの要部構成は、第１の実施例と同様なので説明
を省略する。
システムの要部構成は、第１の実施例と同様なので説明
を省略する。
【００５２】開ループでの駆動を、所定の回転速度に達
するまで継続する点が第１の実施例と異なり、その他は
第１の実施例と同様である。
するまで継続する点が第１の実施例と異なり、その他は
第１の実施例と同様である。
【００５３】次に、第２の実施例における本回路の動作
を図６に基づいて説明する。
を図６に基づいて説明する。
【００５４】プリンタ制御部１１からモータ回転と最終
目標速度を指示されると（ステップＳ６０１、ステップ
Ｓ６０２）、モータ制御部１４は、最終目標速度に応じ
て、開ループ制御時のＰＷＭ値を決定する（ステップＳ
６０３）。このＰＭＷ値は閉ループ制御に切り替える速
度に十分達する値とする。例えば、最終目標速度が２０
００ｒｐｍの場合、ＰＷＭ値＝１００、最終目標速度が
１０００ｒｐｍの場合、ＰＷＭ値＝５０と設定する。
目標速度を指示されると（ステップＳ６０１、ステップ
Ｓ６０２）、モータ制御部１４は、最終目標速度に応じ
て、開ループ制御時のＰＷＭ値を決定する（ステップＳ
６０３）。このＰＭＷ値は閉ループ制御に切り替える速
度に十分達する値とする。例えば、最終目標速度が２０
００ｒｐｍの場合、ＰＷＭ値＝１００、最終目標速度が
１０００ｒｐｍの場合、ＰＷＭ値＝５０と設定する。
【００５５】なお、閉ループ制御時の制御ループの各パ
ラメータを最終目標速度に応じて設定しても良く、また
現在の回転速度に応じて切り替えても良い。
ラメータを最終目標速度に応じて設定しても良く、また
現在の回転速度に応じて切り替えても良い。
【００５６】次に、前記ＰＭＷ値によりモータを起動す
る（ステップＳ６０４）。更に、モータの回転速度を検
出する（ステップＳ６０５）。
る（ステップＳ６０４）。更に、モータの回転速度を検
出する（ステップＳ６０５）。
【００５７】モータの回転速度が最終目標速度の、例え
ば、８０％に達した時点で閉ループ制御に切り替える
（ステップＳ６０６）。
ば、８０％に達した時点で閉ループ制御に切り替える
（ステップＳ６０６）。
【００５８】閉ループ制御では、モータの回転速度を検
出し（ステップＳ６０７）、検出した回転速度と目標速
度とを比較し、その結果からモータ操作量を演算の上
（ステップＳ６０８）、演算した操作量に基づいてＰＷ
Ｍ信号を出力する（ステップＳ６０９）。
出し（ステップＳ６０７）、検出した回転速度と目標速
度とを比較し、その結果からモータ操作量を演算の上
（ステップＳ６０８）、演算した操作量に基づいてＰＷ
Ｍ信号を出力する（ステップＳ６０９）。
【００５９】以上の動作を各モータについて、最終目標
速度に達するまで継続し、目標速度に達した時点で起動
シーケンスを終了する（ステップＳ６１０）。
速度に達するまで継続し、目標速度に達した時点で起動
シーケンスを終了する（ステップＳ６１０）。
【００６０】（第３の実施例）第３の実施例の形態を以
下に説明する。
下に説明する。
【００６１】本実施例における画像形成装置、及び制御
システムの要部構成は、第１の実施例と同様なので説明
を省略する。
システムの要部構成は、第１の実施例と同様なので説明
を省略する。
【００６２】開ループ時にＰＷＭ値を徐々に増加させる
点が第１の実施例と異なり、その他の点は第１の実施例
と同様である。
点が第１の実施例と異なり、その他の点は第１の実施例
と同様である。
【００６３】本回路の動作を図７に基づいて説明する。
【００６４】プリンタ制御部１１からモータ回転と最終
目標速度を指示されると（ステップＳ７０１、ステップ
Ｓ７０２）、モータ制御部１４は、最終目標速度に応じ
て、開ループ制御時のＰＷＭの初期値と増分を決定する
（ステップＳ７０３）。例えば、最終目標速度が２００
０ｒｐｍの場合、ＰＷＭ初期値＝１００、増分＝１０、
最終目標速度が１０００ｒｐｍの場合、ＰＷＭ初期値＝
５０、増分＝５と設定する。
目標速度を指示されると（ステップＳ７０１、ステップ
Ｓ７０２）、モータ制御部１４は、最終目標速度に応じ
て、開ループ制御時のＰＷＭの初期値と増分を決定する
（ステップＳ７０３）。例えば、最終目標速度が２００
０ｒｐｍの場合、ＰＷＭ初期値＝１００、増分＝１０、
最終目標速度が１０００ｒｐｍの場合、ＰＷＭ初期値＝
５０、増分＝５と設定する。
【００６５】なお、閉ループ制御時の制御ループの各パ
ラメータを最終目標速度に応じて設定しても良く、また
現在の回転速度に応じて切り替えても良い。
ラメータを最終目標速度に応じて設定しても良く、また
現在の回転速度に応じて切り替えても良い。
【００６６】次に、決定したＰＷＭ初期値を出力し、モ
ータを起動する（ステップＳ７０４）。そしてＰＷＭ値
に増分を加算し（ステップＳ７０５）、モータの回転速
度を検出する（ステップＳ７０６）。
ータを起動する（ステップＳ７０４）。そしてＰＷＭ値
に増分を加算し（ステップＳ７０５）、モータの回転速
度を検出する（ステップＳ７０６）。
【００６７】モータの回転速度が最終目標速度の、例え
ば、８０％に達した時点で閉ループ制御に切り替える
（ステップＳ７０７）。
ば、８０％に達した時点で閉ループ制御に切り替える
（ステップＳ７０７）。
【００６８】閉ループ制御では、モータの回転速度を検
出し（ステップＳ７０８）、検出した回転速度と目標速
度とを比較し、その結果からモータ操作量を演算の上
（ステップＳ７０９）、演算した操作量に基づいてＰＷ
Ｍ信号を出力する（ステップＳ７１０）。
出し（ステップＳ７０８）、検出した回転速度と目標速
度とを比較し、その結果からモータ操作量を演算の上
（ステップＳ７０９）、演算した操作量に基づいてＰＷ
Ｍ信号を出力する（ステップＳ７１０）。
【００６９】以上の動作を各モータについて、最終目標
速度に達するまで継続し、目標速度に達した時点で起動
シーケンスを終了する（ステップＳ７１１）。
速度に達するまで継続し、目標速度に達した時点で起動
シーケンスを終了する（ステップＳ７１１）。
【００７０】（第４の実施例）第４の実施例の形態を以
下に説明する。
下に説明する。
【００７１】本実施例における画像形成装置、及び制御
システムの要部構成は、第１の実施例と同様なので説明
を省略する。
システムの要部構成は、第１の実施例と同様なので説明
を省略する。
【００７２】開ループ時にＰＷＭ値を段階的に増加させ
る点が第１の実施例と異なり、その他の点は第１の実施
例と同様である。
る点が第１の実施例と異なり、その他の点は第１の実施
例と同様である。
【００７３】本回路の動作を図８に基づいて説明する。
【００７４】プリンタ制御部１１からモータ回転と最終
目標速度を指示されると（ステップＳ８０１、ステップ
Ｓ８０２）、モータ制御部１４は、最終目標速度に応じ
て、開ループ制御時のＰＷＭ値を決定する（ステップＳ
８０３）。例えば、第一のＰＷＭ値で所定時間駆動し、
第二のＰＷＭ値で所定の速度に達するまで駆動するに際
し、最終目標速度が２０００ｒｐｍの場合、第一のＰＷ
Ｍ値＝５０、駆動時間１０ｍｓ、第二のＰＷＭ値＝１０
０、最終目標速度が１０００ｒｐｍの場合、第一のＰＷ
Ｍ値＝２５、駆動時間１０ｍｓ、第二のＰＷＭ値＝５０
と設定する。
目標速度を指示されると（ステップＳ８０１、ステップ
Ｓ８０２）、モータ制御部１４は、最終目標速度に応じ
て、開ループ制御時のＰＷＭ値を決定する（ステップＳ
８０３）。例えば、第一のＰＷＭ値で所定時間駆動し、
第二のＰＷＭ値で所定の速度に達するまで駆動するに際
し、最終目標速度が２０００ｒｐｍの場合、第一のＰＷ
Ｍ値＝５０、駆動時間１０ｍｓ、第二のＰＷＭ値＝１０
０、最終目標速度が１０００ｒｐｍの場合、第一のＰＷ
Ｍ値＝２５、駆動時間１０ｍｓ、第二のＰＷＭ値＝５０
と設定する。
【００７５】第二のＰＷＭ値は閉ループ制御に切り替え
得る速度に十分達する値とする。
得る速度に十分達する値とする。
【００７６】なお、閉ループ制御時の制御ループの各パ
ラメータを最終目標速度に応じて設定しても良く、また
現在の回転速度に応じて切り替えても良い。
ラメータを最終目標速度に応じて設定しても良く、また
現在の回転速度に応じて切り替えても良い。
【００７７】次に、前記第一のＰＷＭ値により、モータ
の駆動を開始し（ステップＳ８０４）、カウンタを一定
周期毎に減算する（ステップＳ８０５）。
の駆動を開始し（ステップＳ８０４）、カウンタを一定
周期毎に減算する（ステップＳ８０５）。
【００７８】カウンタ値が０になるまで、開ループ制御
を続け、その後、第二のＰＷＭ値に切り替える（ステッ
プＳ８０６）。
を続け、その後、第二のＰＷＭ値に切り替える（ステッ
プＳ８０６）。
【００７９】第二のＰＷＭ値によりモータを駆動し（ス
テップＳ８０７）、更にモータの回転速度を検出する
（ステップＳ８０８）。
テップＳ８０７）、更にモータの回転速度を検出する
（ステップＳ８０８）。
【００８０】モータの回転速度が最終目標速度の、例え
ば、８０％に達した時点で閉ループ制御に切り替える
（ステップＳ８０９）。
ば、８０％に達した時点で閉ループ制御に切り替える
（ステップＳ８０９）。
【００８１】閉ループ制御では、モータの回転速度を検
出し（ステップＳ８１０）、検出した回転速度と目標速
度とを比較し、その結果からモータ操作量を演算の上
（ステップＳ８１１）、演算した操作量に基づいてＰＷ
Ｍ信号を出力する（ステップＳ８１２）。
出し（ステップＳ８１０）、検出した回転速度と目標速
度とを比較し、その結果からモータ操作量を演算の上
（ステップＳ８１１）、演算した操作量に基づいてＰＷ
Ｍ信号を出力する（ステップＳ８１２）。
【００８２】以上の動作を各モータについて、最終目標
速度に達するまで継続し、目標速度に達した時点で起動
シーケンスを終了する（ステップＳ８１３）。
速度に達するまで継続し、目標速度に達した時点で起動
シーケンスを終了する（ステップＳ８１３）。
【００８３】
【発明の効果】以上説明したように、本出願に係る発明
によれば、電流リミッタを装備しなくてもモータ起動時
の電流を抑制でき、更に、モータの加速による無駄な電
力の消費が無くなり、電源の電流容量も必要以上に大き
くしなくて良いため、電力消費量の軽減と同時に装置の
コストダウンを図ることが出来るという効果を呈す
る。。
によれば、電流リミッタを装備しなくてもモータ起動時
の電流を抑制でき、更に、モータの加速による無駄な電
力の消費が無くなり、電源の電流容量も必要以上に大き
くしなくて良いため、電力消費量の軽減と同時に装置の
コストダウンを図ることが出来るという効果を呈す
る。。
【図１】 第１の実施例における動作説明用フローチャ
ート
ート
【図２】 本発明に係る画像形成装置としてのプリンタ
制御システムの要部構成ブロック図
制御システムの要部構成ブロック図
【図３】 第１の実施例における主要部構成ブロック図
【図４】 第１の実施例における主要部構成ブロック図
【図５】 第１の実施例におけるＤＳＰの要部構成ブロ
ック図
ック図
【図６】 第２の実施例における動作説明用フローチャ
ート
ート
【図７】 第３の実施例における動作説明用フローチャ
ート
ート
【図８】 第４の実施例における動作説明用フローチャ
ート
ート
【図９】 画像形成装置の全体構成模式図
【図１０】 制御系を含むＤＣブラシレスモータの従来
の構成例ブロック図
の構成例ブロック図
【図１１】 ＤＣブラシレスモータの起動時の速度及び
電流波形説明図
電流波形説明図
１、１ａ〜１ｄ 感光ドラム ２ａ〜２ｄ レーザスキャナー ３ 搬送ベルト ４ 駆動ローラ ５ 定着器 ６ａ〜６ｅ モータ １０ プリンタ １１ プリンタ制御部 １２ 電源 １３ センサ類 １４ モータ制御部 １５ モータ類 １６ 表示部 １７ 通信コントローラ １８ ホストコンピュータ ２０ ＤＳＰ ２１ プログラムコントローラ ２２ａ ＡＬＵ ２２ｂ ＭＡＣ ２３ データ用メモリ ２４ プログラム用メモリ ２５ データメモリバス ２６ プログラムメモリバス ２７ シリアルポート ２８ タイマ ２９ Ｉ／Ｏポート ３０ ドライバ ３１、７１ ハイ側トランジスタ ３２、７２ ロー側トランジスタ ３３ ナンドゲート ４０、５０ ＤＣブラシレスモータ ４１、５６ 磁気センサ ４２、５３ ホール素子 ４３、５１ コイル ４４、５２ ロータ ４５、５５ 磁気的パターン ４６ 回転体 ４７ 駆動伝達部 ５４、５７ アンプ ５８ 通電ロジック回路 ６０ 速度制御部 ６１ Ｆ／Ｖコンバータ ６２、８２ 比較器 ６３ ＰＬＬ ６４ 混合器 ６５ ＰＷＭ信号生成器 ７０ ドライバ ８０ 電流リミッタ ８１ 電流検出抵抗
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０２Ｐ 5/00 Ｈ０２Ｐ 6/02 ３４１Ｋ ９Ａ００１ Ｆターム(参考） 2H027 DA17 DE01 DE07 EA15 ED02 EE03 EE04 EE06 2H035 CA05 CA07 CG01 5H001 AA03 AB12 AD01 AD02 5H550 AA15 BB03 DD06 DD08 FF01 FF02 GG03 GG08 HB16 JJ02 JJ03 JJ18 LL09 LL35 MM02 5H560 AA03 BB04 BB07 BB12 DA02 DA19 DB01 DC01 DC12 EB01 GG04 TT05 TT07 UA02 XA12 9A001 JJ35 KK32 KK42
Claims (10)
- 【請求項１】 モータと、該モータにより駆動される感
光ドラム等の回転体と、前記モータをソフトウェアサー
ボにより制御するモータ制御手段とを備える画像形成装
置において、前記モータ制御手段は、モータ回転速度検
出手段、モータ操作量演算手段を有し、停止状態にある
モータを開ループ制御で起動し、所定の期間、開ループ
制御でモータを駆動した後、閉ループ制御に切り替える
ことを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項２】 モータと、該モータにより駆動される感
光ドラム等の回転体と、前記モータをソフトウェアサー
ボにより制御するモータ制御手段とを備える画像形成装
置において、前記モータ制御手段は、モータ回転速度検
出手段、モータ操作量演算手段を有し、停止状態にある
モータを開ループ制御で起動し、モータの速度が或る値
に達した場合、閉ループ制御に切り替えることを特徴と
する画像形成装置。 - 【請求項３】 前記モータ制御手段は、開ループ制御時
に、操作量の値を、少なくとも二段階以上に変化させる
ことを特徴とする請求項１または２の何れかに記載の画
像形成装置。 - 【請求項４】 前記モータ制御手段は、開ループ制御時
に、操作量の初期値及び変化幅を最終目標速度に応じて
変化させることを特徴とする請求項１または２の何れか
に記載の画像形成装置。 - 【請求項５】 前記モータ制御手段は、閉ループ制御時
に、制御ループの各パラメータを最終目標速度に応じて
変化させることを特徴とする請求項１または２の何れか
に記載の画像形成装置。 - 【請求項６】 前記モータ制御手段は、閉ループ制御時
に、制御ループの各パラメータを現在の回転速度に応じ
て変化させることを特徴とする請求項１または２の何れ
かに記載の画像形成装置。 - 【請求項７】 前記モータ制御手段は、電流ループを持
たず、操作量としてＰＷＭ（パルス幅変調）信号を出力
し、モータへの供給電力をスイッチングすることを特徴
とする請求項１または２の何れかに記載の画像形成装
置。 - 【請求項８】 前記モータは、ＤＣモータであることを
特徴とする請求項１または２の何れかに記載の画像形成
装置。 - 【請求項９】 前記ＤＣモータの駆動制御を、デジタル
信号処理にて行うことを特徴とする請求項８記載の画像
形成装置。 - 【請求項１０】 前記デジタル信号処理にＤＳＰ、また
はマイコンを用いることを特徴とする請求項９記載の画
像形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000047368A JP2001238482A (ja) | 2000-02-24 | 2000-02-24 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000047368A JP2001238482A (ja) | 2000-02-24 | 2000-02-24 | 画像形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001238482A true JP2001238482A (ja) | 2001-08-31 |
Family
ID=18569623
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000047368A Withdrawn JP2001238482A (ja) | 2000-02-24 | 2000-02-24 | 画像形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001238482A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2007116770A (ja) * | 2005-10-18 | 2007-05-10 | Sanyo Electric Co Ltd | モータ駆動装置及びその制御方法、空気調和装置 |
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| JP2015061434A (ja) * | 2013-09-19 | 2015-03-30 | ミネベア株式会社 | モータ駆動制御装置及びモータ駆動制御装置の制御方法 |
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| EP3540224A4 (en) * | 2016-11-14 | 2020-04-15 | TBK Co., Ltd. | ELECTRIC PUMPING DEVICE |
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-
2000
- 2000-02-24 JP JP2000047368A patent/JP2001238482A/ja not_active Withdrawn
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US7109673B2 (en) | 2004-03-30 | 2006-09-19 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Apparatus and method of controlling motor in manner resistant to additive noise during start up of motor |
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| EP3540224A4 (en) * | 2016-11-14 | 2020-04-15 | TBK Co., Ltd. | ELECTRIC PUMPING DEVICE |
| CN107055361A (zh) * | 2017-05-16 | 2017-08-18 | 北京航天发射技术研究所 | 一种液压提升机运行速度平稳控制方法及控制系统 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20070501 |