JP2002171779A - Rotating and driving device - Google Patents

Rotating and driving device

Info

Publication number
JP2002171779A
JP2002171779A JP2000364469A JP2000364469A JP2002171779A JP 2002171779 A JP2002171779 A JP 2002171779A JP 2000364469 A JP2000364469 A JP 2000364469A JP 2000364469 A JP2000364469 A JP 2000364469A JP 2002171779 A JP2002171779 A JP 2002171779A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
motor
output
signal
speed
rotation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000364469A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tadashi Imamura
正 今村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nidec Shimpo Corp
Original Assignee
Nidec Shimpo Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nidec Shimpo Corp filed Critical Nidec Shimpo Corp
Priority to JP2000364469A priority Critical patent/JP2002171779A/en
Publication of JP2002171779A publication Critical patent/JP2002171779A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To stably and precisely control output rotational speed in a rotating and driving device using an elastic body speed reducer. SOLUTION: This rotating and driving device 1, which is a device for rotating and driving a photoreceptor drum of a full-color image-forming device, is provided with a stepping motor 2, the elastic body speed reducer 3, and feedback control means 40, 41, 42, 43. The speed reducer 3, a device that includes a torque-transmitting part that transmits torque by frictional contact of an elastic body but not including a torque-transmitting part by gears, reduces the revolutions of a motor and outputs them to the photoreceptor drum. The feedback control means detects the output rotational speed of the speed reducer 3, to obtain a difference value from a target speed to directly control the rotational speed of the motor by giving a speed command signal to the motor based on the difference value.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、回転駆動装置、特
に、複写機の感光体ドラム等を回転駆動するための回転
駆動装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotary drive, and more particularly, to a rotary drive for rotating a photosensitive drum of a copying machine.

【0002】[0002]

【従来の技術】複写機等の画像形成装置や印刷機械等に
おいては、感光体ドラムやフィルムの送りのためのロー
ラを比較的低速度かつ高精度で回転するための回転駆動
装置が必要となる。従来のこの種の装置は、モータと、
モータの回転を減速する遊星方式の減速装置とを備えて
いる。そして、遊星方式の減速装置としては、トラクシ
ョン方式すなわち摩擦伝達方式による減速装置がある。
2. Description of the Related Art In an image forming apparatus such as a copying machine, a printing machine, and the like, a rotation driving device for rotating a photosensitive drum and a roller for feeding a film at a relatively low speed and high accuracy is required. . Conventional devices of this type include a motor,
A planetary speed reducer for reducing the rotation of the motor. As a planetary speed reducer, there is a speed reducer of a traction type, that is, a friction transmission type.

【0003】ここで、例えばフルカラー複写機において
は、各色成分用の感光体ドラムを駆動するために回転駆
動装置が用いられる。この場合、色ずれや色むらを防止
するために、各回転駆動装置の回転速度を高精度に制御
する必要がある。また、印刷機においては、フィルムの
送りのためにこの種の回転駆動装置が用いられるが、印
刷ムラを避けるために、前記同様に回転速度を高精度に
制御して速度変動を極力抑える必要がある。
Here, in a full-color copying machine, for example, a rotary drive device is used to drive a photosensitive drum for each color component. In this case, it is necessary to control the rotation speed of each rotation drive device with high accuracy in order to prevent color shift and color unevenness. In a printing press, this type of rotation drive device is used to feed a film. In order to avoid printing unevenness, it is necessary to control the rotation speed with high accuracy as described above to minimize speed fluctuations. is there.

【0004】そこで、特開平10-215593号公報等に示さ
れるように、減速装置の出力回転速度をセンサにより検
出し、この検出結果に基づいて出力回転速度が常に所望
の回転速度になるようにモータの回転速度をフィードバ
ック制御するようにした装置が提供されている。
Therefore, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-215593, the output rotation speed of the reduction gear is detected by a sensor, and based on the detection result, the output rotation speed is always set to a desired rotation speed. An apparatus has been provided in which the rotational speed of a motor is feedback-controlled.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】トラクション減速装置
を用いた回転駆動装置では、金属部材同士の摩擦接触に
より回転力が伝達される。したがって、減速装置の滑り
量のみを考慮してフィードバック制御すれば正確な回転
速度の制御を行うことが可能である。すなわち、回転速
度の制御に際して遅れ要素を考慮する必要がない。そこ
で、モータ回転速度のフィードバック制御は、最も制御
しやすくかつ安価に構成できるモータの加速度(トル
ク)の増減による速度制御が行われている。
In a rotary drive device using a traction reduction device, a rotational force is transmitted by frictional contact between metal members. Therefore, if the feedback control is performed in consideration of only the slip amount of the reduction gear, accurate rotation speed control can be performed. That is, it is not necessary to consider a delay element when controlling the rotation speed. Therefore, in the feedback control of the motor rotational speed, speed control is performed by increasing or decreasing the acceleration (torque) of the motor, which can be configured most easily and at a low cost.

【0006】より具体的には、トラクション減速装置を
用いたフィードバック制御においては、まず、トラクシ
ョン減速装置の出力回転速度を検出し、この回転速度と
目標回転速度との差分を求める。そして、この差分に応
じて、減速比を考慮してモータの加速度(トルク)を増
減するようにしている。このような制御ループにおい
て、減速装置を構成する部材の剛性によっては遅れ要素
が発生する。例えば、部材の剛性が極めて低い場合、回
転伝達時に部材が弾性変形し、これが従来のフィードバ
ック制御系においては遅れ要素となる。しかし、前述の
ように、従来のトラクション減速装置では金属部材同士
の摩擦接触によって回転伝達を行っているために、前述
のような遅れ要素を無視することができ、滑り量のみを
考慮することによって正確なフィードバック制御が可能
となる。
More specifically, in the feedback control using the traction reduction device, first, the output rotation speed of the traction reduction device is detected, and the difference between this rotation speed and the target rotation speed is obtained. Then, according to the difference, the acceleration (torque) of the motor is increased or decreased in consideration of the reduction ratio. In such a control loop, a delay element occurs depending on the stiffness of the members constituting the reduction gear transmission. For example, when the rigidity of the member is extremely low, the member is elastically deformed at the time of transmitting rotation, and this becomes a delay element in the conventional feedback control system. However, as described above, in the conventional traction reduction device, since the rotation is transmitted by frictional contact between the metal members, the delay element as described above can be ignored, and only the slip amount is considered. Accurate feedback control becomes possible.

【0007】ところで、本件出願人は、従来のトラクシ
ョン減速装置に代わり、より安価な弾性体減速装置を開
発し、既に出願している(特願2000-307496号)。この
弾性体減速装置は、従来の金属製の摩擦ローラに代わっ
て、摩擦接触部位外の部分を構成する金属等の構造体と
摩擦接触部を構成する弾性体とからなる摩擦ローラを用
いたものである。この弾性体減速装置では、金属部材同
士の摩擦接触に代わって弾性体の摩擦接触によって回転
伝達が行われる。
The applicant of the present invention has developed a cheaper elastic body speed reducer instead of the conventional traction speed reducer, and has already filed an application (Japanese Patent Application No. 2000-307496). This elastic body speed reduction device uses a friction roller composed of a structure such as metal constituting a portion outside a friction contact portion and an elastic body constituting a friction contact portion, instead of a conventional metal friction roller. It is. In this elastic body speed reducer, rotation is transmitted by frictional contact of an elastic body instead of frictional contact between metal members.

【0008】このような弾性体減速装置が用いられた回
転駆動装置において、前述のような従来のフィードバッ
ク制御ループを構成した場合、構成部材の弾性変形が大
きいので、制御ループ内における遅れ要素が無視できな
くなり、いわゆる過制御の状態になると考えられる。
In a rotary drive device using such an elastic speed reducer, when the above-described conventional feedback control loop is configured, since the elastic deformation of the components is large, the delay element in the control loop is ignored. It is considered that it is no longer possible, and a so-called over-control state occurs.

【0009】この点についてより詳細に説明する。減速
装置の出力回転速度が目標値より小さい場合、フィード
バック制御系はモータの回転数を増加させるように作用
する。しかし、この回転数増加作用は減速装置出力回転
速度が目標値に達した時点で始めて解除されるので、制
御ループ内に遅れ要素(具体的には減速装置内の弾性
体)が存在すると制御遅れが発生し、減速装置の出力回
転速度は目標値を超えて増加し、いわゆるオーバーシュ
ートの状態になる。その時点で系全体はモータ回転数を
減少させる方向に作用するが、この制御も遅れ要素のた
めに目標値を超えて作動することとなり、結果的に減速
装置の出力回転速度は目標値に対して振動することにな
る。
This will be described in more detail. When the output rotation speed of the reduction gear is smaller than the target value, the feedback control system acts to increase the rotation speed of the motor. However, since this rotation speed increasing effect is released only when the output rotation speed of the reduction gear reaches the target value, the control delay occurs when a delay element (specifically, an elastic body in the reduction gear) exists in the control loop. Occurs, and the output rotation speed of the reduction gear increases beyond the target value, resulting in a so-called overshoot state. At that time, the whole system acts in the direction of decreasing the motor speed, but this control also operates beyond the target value due to the delay element, and as a result, the output rotation speed of the reduction gear Will vibrate.

【0010】本発明の課題は、特に弾性体減速装置を用
いた場合の回転駆動装置において、出力回転速度を安定
かつ正確に制御できるようにすることにある。本発明の
他の課題は、特にフルカラー画像形成装置の各色像担時
体の色ズレや色ムラの原因となる回転変動を安価にかつ
安定して調整することができるようにすることにある。
An object of the present invention is to make it possible to control the output rotational speed stably and accurately, particularly in a rotary drive device using an elastic body speed reducer. Another object of the present invention is to make it possible to adjust inexpensively and stably the rotation fluctuation which causes color shift and color unevenness of each color image carrier of a full-color image forming apparatus.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】請求項1に係る回転駆動
装置は、被動装置を回転駆動する装置であって、回転駆
動源としてのモータと、弾性体減速装置と、フィードバ
ック制御手段とを備えている。弾性体減速装置は、弾性
体の摩擦接触によりトルク伝達を行うトルク伝達部を含
みかつ歯車によるトルク伝達を含まない、モータの回転
を減速して被動装置に出力する。フィードバック制御手
段は、弾性体減速装置の出力回転速度を検出して目標速
度との差分値を求め、差分値に基づいてモータに速度指
令信号を与え、モータの回転速度を直接的に制御する。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a rotary drive device for rotating a driven device, comprising a motor as a rotary drive source, an elastic body speed reducer, and feedback control means. ing. The elastic body reduction device includes a torque transmission unit that transmits torque by frictional contact of the elastic body and does not include torque transmission by gears, and reduces the rotation of the motor and outputs the rotation to the driven device. The feedback control means detects the output rotation speed of the elastic body deceleration device, obtains a difference value from the target speed, gives a speed command signal to the motor based on the difference value, and directly controls the rotation speed of the motor.

【0012】この装置では、モータの回転は、弾性体減
速装置により減速され、被動装置に出力される。このと
き、フィードバック制御手段によって、弾性体減速装置
の出力回転速度が検出され、この検出値と目標速度との
差分が求められ、求められた差分値に基づいてモータ速
度指令信号が作成され、これによりモータの回転速度が
直接的に制御される。この場合は、モータへの制御入力
はモータの回転速度に直接対応するパラメータとされ、
この制御入力によってモータの回転速度が直接制御され
る。
In this device, the rotation of the motor is reduced by the elastic body reduction device and output to the driven device. At this time, the output rotation speed of the elastic body speed reducer is detected by the feedback control means, a difference between the detected value and the target speed is obtained, and a motor speed command signal is created based on the obtained difference value. Directly controls the rotation speed of the motor. In this case, the control input to the motor is a parameter directly corresponding to the rotation speed of the motor,
This control input directly controls the rotation speed of the motor.

【0013】ここでは、モータの加速度を増減する従来
のフィードバック制御と異なり、モータに速度指令信号
を与えて、モータの回転速度そのものを直接的に制御し
ている。すなわちモータの回転速度そのものを比例要素
としてフィードバック制御している。したがって、弾性
体減速装置を用いた場合にも、減速装置内部の弾性体に
よる遅れ要素の影響がなくなり、安定かつ正確にモータ
の回転速度を制御できる。なお、この弾性体減速装置に
は、歯車によるトルク伝達部を含まない。これを含む場
合、歯車の精度に起因する噛み合いのズレ等により減速
装置出力側で回転ムラが発生するためである。
Here, unlike the conventional feedback control in which the acceleration of the motor is increased or decreased, a speed command signal is given to the motor to directly control the rotation speed of the motor. That is, feedback control is performed using the rotation speed of the motor itself as a proportional element. Therefore, even when the elastic body speed reducer is used, the influence of the delay element due to the elastic body inside the speed reducer is eliminated, and the rotation speed of the motor can be controlled stably and accurately. It should be noted that this elastic body speed reducer does not include a torque transmission unit using gears. This is because, when this is included, rotational unevenness occurs on the output side of the reduction gear due to a shift in engagement caused by the accuracy of the gear.

【0014】請求項2に係る回転駆動装置は、請求項1
の装置において、フィードバック制御手段は、出力回転
センサと、第1変換部と、第1差分検出部と、信号生成
部とを含んでいる。出力回転センサは弾性体減速装置の
回転速度を検出する。第1変換部はセンサ出力を信号に
変換する。第1差分検出部は第1変換部で変換された信
号値と目標速度に対応する信号値との差分を検出する。
信号生成部は第1差分検出部の出力に基づいてモータの
回転速度を直接的に制御するためのモータ速度指令信号
を生成する。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a rotary driving device.
In the apparatus, the feedback control means includes an output rotation sensor, a first conversion section, a first difference detection section, and a signal generation section. The output rotation sensor detects the rotation speed of the elastic body reduction device. The first converter converts the sensor output into a signal. The first difference detector detects a difference between the signal value converted by the first converter and a signal value corresponding to the target speed.
The signal generation unit generates a motor speed command signal for directly controlling the rotation speed of the motor based on the output of the first difference detection unit.

【0015】この装置では、弾性体減速装置の回転速度
が出力回転センサにより検出され、この検出値は第1変
換部により電圧等の信号に変換される。そして、第1変
換部で変換された信号値と目標速度に対応する信号値と
の差分が第1差分検出部によって求められ、求められた
差分値に基づいて、モータ速度指令信号が生成される。
In this device, the rotation speed of the elastic body speed reducer is detected by the output rotation sensor, and the detected value is converted into a signal such as a voltage by the first converter. Then, a difference between the signal value converted by the first conversion unit and the signal value corresponding to the target speed is obtained by the first difference detection unit, and a motor speed command signal is generated based on the obtained difference value. .

【0016】ここでは、前記同様に、モータ速度指令信
号によってモータの回転速度が直接的に制御されるの
で、弾性体減速装置における遅れ要素の影響をなくすこ
とができる。
Here, as described above, since the rotation speed of the motor is directly controlled by the motor speed command signal, the influence of the delay element in the elastic body reduction device can be eliminated.

【0017】請求項3に係る回転駆動装置は、請求項1
又は2の装置において、被動装置は2色又は2色を越え
る多色画像形成装置に内蔵された像担持体である。この
回転駆動装置は、2色又は2色を越える多色画像形成装
置に内蔵された像担持体を駆動するのに用いられ、その
結果、像担持体は正確かつ安定的に駆動され、各色毎の
色ずれが生じにくくなる。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a rotary drive device.
Alternatively, in the apparatus of the second aspect, the driven apparatus is an image carrier incorporated in a two-color or multi-color image forming apparatus having more than two colors. This rotary driving device is used to drive an image carrier incorporated in a two-color or multi-color image forming apparatus, so that the image carrier is driven accurately and stably, and Color shift is less likely to occur.

【0018】請求項4に係る回転駆動装置は、請求項2
又は3の装置において、モータはステッピングモータで
ある。そして、フィードバック制御手段の信号生成部
は、第1差分検出部の出力に基づいてモータへの設定回
転速度に直接対応する信号を出力する調節部と、調節部
からの出力信号に基づいてモータ制御用のパルス信号を
出力するパルス発生部とを有している。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a rotary driving device.
Or in the device of 3, the motor is a stepping motor. The signal generation unit of the feedback control unit outputs a signal directly corresponding to the set rotation speed to the motor based on the output of the first difference detection unit, and a motor control unit based on the output signal from the adjustment unit. And a pulse generating unit for outputting a pulse signal for use.

【0019】この装置では、第1差分検出部の出力に基
づいてモータの回転速度に直接対応する電圧等の信号が
調整部から出力され、この出力信号に基づいてモータ制
御用のパルス信号が出力されてステッピングモータが回
転駆動される。
In this device, a signal such as a voltage directly corresponding to the rotation speed of the motor is output from the adjustment unit based on the output of the first difference detection unit, and a pulse signal for motor control is output based on the output signal. Then, the stepping motor is driven to rotate.

【0020】ここでは、回転駆動源としてのモータとし
てステッピングモータを用いているので、簡単な構成で
モータの回転速度を直接制御することができる。請求項
5に係る回転駆動装置は、請求項2又は3の装置におい
て、モータは直流モータである。そして、フィードバッ
ク制御手段の信号生成部は、第1差分検出部の出力に基
づいてモータへの設定回転速度に対応する信号を出力す
る第1調節部と、直流モータの出力回転速度を検出する
モータ出力回転センサと、モータ出力回転センサの出力
を信号に変換する第2変換部と、第2変換部で変換され
た信号値と第1調整部の出力信号値との差分を検出する
第2差分検出部と、第2差分検出部からの出力信号に基
づいてモータの回転制御用信号を出力する第2調節部と
を有している。
Here, since the stepping motor is used as the motor as the rotation drive source, the rotation speed of the motor can be directly controlled with a simple configuration. According to a fifth aspect of the present invention, in the rotary drive device according to the second or third aspect, the motor is a DC motor. The signal generation unit of the feedback control unit outputs a signal corresponding to a rotation speed set to the motor based on an output of the first difference detection unit, and a motor that detects an output rotation speed of the DC motor. An output rotation sensor, a second conversion unit that converts the output of the motor output rotation sensor into a signal, and a second difference that detects a difference between the signal value converted by the second conversion unit and the output signal value of the first adjustment unit. A detection unit; and a second adjustment unit that outputs a motor rotation control signal based on an output signal from the second difference detection unit.

【0021】この装置では、第1差分検出部の出力に基
づいてモータの回転速度に対応する電圧等の信号が第1
調整部から出力される。一方、回転駆動源としての直流
モータの出力回転速度はモータ出力回転センサによって
検出され、この検出出力は第2変換部によって電圧等の
信号に変換される。そして、この変換された信号値と第
1調整部の出力信号値との差分が第2差分検出部によっ
て求められ、第2差分検出部からの出力信号に基づいて
直流モータの回転制御用信号が第2調節部から出力され
る。
In this device, a signal such as a voltage corresponding to the rotation speed of the motor is converted to a first signal based on the output of the first difference detector.
Output from the adjustment unit. On the other hand, the output rotation speed of the DC motor as a rotation drive source is detected by a motor output rotation sensor, and this detection output is converted into a signal such as a voltage by a second converter. Then, the difference between the converted signal value and the output signal value of the first adjustment unit is obtained by the second difference detection unit. Based on the output signal from the second difference detection unit, the rotation control signal of the DC motor is calculated. Output from the second adjustment unit.

【0022】ここでは、モータとして直流モータを使用
しているので、コストが安価となる。また、直流モー
タ、モータ出力回転センサ、第2変換部、第2差分検出
部及び第2調整部からなるマイナー・フィードバック制
御ループには、弾性体減速装置のような遅れ要素がな
い。したがって、安価でしかも安定した回転制御を行う
ことができる。
Here, since a DC motor is used as the motor, the cost is reduced. In addition, the minor feedback control loop including the DC motor, the motor output rotation sensor, the second conversion unit, the second difference detection unit, and the second adjustment unit does not have a delay element such as an elastic body reduction device. Therefore, stable and inexpensive rotation control can be performed.

【0023】請求項6に係る回転駆動装置は、請求項1
から5のいずれかの装置において、モータは、ステータ
とステータの外周に配置された回転可能なロータとを有
するアウタロータ型のモータである。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a rotary driving device.
The motor is an outer rotor type motor having a stator and a rotatable rotor arranged on the outer periphery of the stator.

【0024】この装置では、アウタロータ型モータを用
いているため、インナロータ型に比べて回転子の半径が
大きい分、ロータの慣性モーメントが大きくなる。これ
は、減速装置のモータ側にイナーシャ成分、すなわちフ
ライホイールが設けられているのに等しい。このフライ
ホイールの回転エネルギは、モータの回転角速度及びフ
ライホイールの慣性モーメントが同じであるとすると、
減速装置の被動装置側にフライホイールを設ける場合に
比べて、減速比の二乗倍大きい。このため、モータに起
因する回転変動が被動装置側に伝達されにくく、被動装
置側におけるより効果的なフライホイール効果が得られ
る。
In this device, since the outer rotor type motor is used, the inertia moment of the rotor is increased by the larger radius of the rotor than in the inner rotor type. This is equivalent to an inertia component, that is, a flywheel provided on the motor side of the reduction gear transmission. The rotational energy of the flywheel is, given that the rotational angular velocity of the motor and the moment of inertia of the flywheel are the same,
Compared to the case where a flywheel is provided on the driven device side of the reduction gear, the reduction ratio is twice as large as the reduction ratio. For this reason, rotation fluctuations caused by the motor are less likely to be transmitted to the driven device side, and a more effective flywheel effect on the driven device side can be obtained.

【0025】請求項7に係る回転駆動装置は、被動装置
を回転駆動する装置であって、回転駆動源としてのモー
タと、減速装置と、フィードバック制御手段とを備えて
いる。減速装置は、歯車によるトルク伝達部を含まず、
モータの回転を減速して被動装置に出力する。フィード
バック制御手段は、減速装置の出力回転速度を検出して
目標速度との差分値を求め、差分値に基づいてモータに
速度指令信号を与え、モータの回転速度を直接的に制御
する。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a rotary drive device for rotating a driven device, comprising a motor as a rotary drive source, a speed reduction device, and feedback control means. The reduction gear does not include a torque transmission unit by gears,
The rotation of the motor is reduced and output to the driven device. The feedback control means detects the output rotation speed of the reduction gear to obtain a difference value from the target speed, and provides a speed command signal to the motor based on the difference value to directly control the rotation speed of the motor.

【0026】ここでは、フィードバック制御手段がモー
タの回転速度を直接的に制御するので、制御ループ内に
遅れ要素が存在しても、その影響をなくすことができ、
安定かつ正確なフィードバック制御が実現できる。
Here, since the feedback control means directly controls the rotation speed of the motor, even if a delay element exists in the control loop, its influence can be eliminated.
Stable and accurate feedback control can be realized.

【0027】請求項8に係る回転駆動装置は、請求項7
の装置において、フィードバック制御手段は、減速装置
の回転速度を検出する出力回転センサと、センサ出力を
信号に変換する変換部と、変換部で変換された信号値と
目標速度に対応する信号値との差分を検出する差分検出
部と、差分検出部の出力に基づいてモータの回転速度を
直接的に制御するためのモータ速度指令信号を生成する
信号生成部とを含む。
[0027] According to the eighth aspect of the present invention, there is provided a rotary driving device.
In the apparatus, the feedback control means includes an output rotation sensor that detects the rotation speed of the reduction gear, a conversion unit that converts the sensor output into a signal, a signal value converted by the conversion unit, and a signal value corresponding to the target speed. And a signal generation unit that generates a motor speed command signal for directly controlling the rotation speed of the motor based on the output of the difference detection unit.

【0028】請求項9に係る回転駆動装置は、請求項7
又は8の装置において、被動装置は2色又は2色を越え
る多色画像形成装置に内蔵された像担持体である。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a rotary driving device according to the seventh aspect.
In the apparatus according to the eighth aspect, the driven device is an image carrier incorporated in a two-color or multi-color image forming apparatus having more than two colors.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】[第1実施形態] <構成>図1は本発明の第1実施形態による回転駆動装
置1を示したものである。この回転駆動装置1は図3に
示すような画像形成装置51に用いられる。画像形成装
置51は、4色の未定着可視像に記録シートを多重転写
した後にこれを定着するいわゆるタンデムタイプのフル
カラー画像形成装置であって、シート搬送路に沿って配
置された感光体ドラム52(像担持体)等を含む各色
(Y,M,C,B)用の画像形成部を有している。回転
駆動装置1は各感光体ドラム52のそれぞれを駆動可能
なように、各感光体ドラム52に対応して設けられてい
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First Embodiment <Structure> FIG. 1 shows a rotary drive device 1 according to a first embodiment of the present invention. This rotary drive 1 is used in an image forming apparatus 51 as shown in FIG. The image forming apparatus 51 is a so-called tandem type full-color image forming apparatus that multi-transfers a recording sheet to a four-color unfixed visible image and then fixes the recording sheet, and is a photosensitive drum arranged along a sheet conveying path. An image forming unit for each color (Y, M, C, B) including the image carrier 52 (image carrier) and the like is provided. The rotation drive device 1 is provided corresponding to each of the photosensitive drums 52 so as to be able to drive each of the photosensitive drums 52.

【0030】図1に示された回転駆動装置1は、モータ
2と、モータ2からの回転を減速して出力する遊星方式
の弾性体減速装置3と、弾性体減速装置3の出力回転速
度を検出するための出力回転センサ4とを備えている。
またこの回転駆動装置1は、出力回転センサ4からの出
力が入力される回転制御部5をさらに有している。
The rotary driving device 1 shown in FIG. 1 has a motor 2, a planetary-type elastic decelerator 3 for reducing the rotation from the motor 2 and outputting the decelerated rotation, and an output rotational speed of the elastic decelerator 3. And an output rotation sensor 4 for detection.
The rotation drive device 1 further includes a rotation control unit 5 to which an output from the output rotation sensor 4 is input.

【0031】モータ2は、アウターロータ型のステッピ
ングモータであり、回転制御部5からの信号により駆動
されて回転駆動装置1の回転駆動源として機能する。こ
のモータ2は、ブラケット10と、ステータ11と、ロ
ータ12とから主に構成されている。
The motor 2 is an outer rotor type stepping motor, and is driven by a signal from the rotation control unit 5 to function as a rotation driving source of the rotation driving device 1. The motor 2 mainly includes a bracket 10, a stator 11, and a rotor 12.

【0032】ブラケット10は、筒状部10aと、その
一端から外周側に延びるフランジ10bとから構成され
ている。なお、モータ2は弾性体減速装置3の側面に固
定されており、ブラケット10のフランジ10bは減速
装置3の側壁を兼ねている。
The bracket 10 comprises a cylindrical portion 10a and a flange 10b extending from one end to the outer periphery. The motor 2 is fixed to a side surface of the elastic body speed reduction device 3, and the flange 10 b of the bracket 10 also serves as a side wall of the speed reduction device 3.

【0033】ステータ11は、コイルを有しており、ブ
ラケット10の筒状部10aの外周に固定されている。
ロータ12は、回転駆動軸14と、ロータヨーク15
と、ロータマグネット16とから構成されている。回転
駆動軸14は、ブラケット10の筒状部10a内を延
び、軸方向に並んだ複数の軸受18,19によって筒状
部10aに回転自在に支持されている。回転駆動軸14
の先端は、弾性体減速装置3内に進入して弾性体減速装
置3の入力部である太陽ローラ20を構成している。ロ
ータヨーク15は、円板状の垂直壁15aと、その外周
縁から減速装置3側に延びる筒状の環状壁15bとから
構成されている。垂直壁15aの内周部は回転駆動軸1
4の端部に固定されている。ロータマグネット16は、
円周方向に並んだ複数の極を有する円筒状の部材であ
り、環状壁15bの内周面に固定されている。このよう
にして、ロータマグネット16はステータ11に半径方
向に対向してかつ同心に配置されている。
The stator 11 has coils and is fixed to the outer periphery of the cylindrical portion 10a of the bracket 10.
The rotor 12 includes a rotary drive shaft 14 and a rotor yoke 15
And a rotor magnet 16. The rotation drive shaft 14 extends inside the cylindrical portion 10a of the bracket 10, and is rotatably supported by the cylindrical portion 10a by a plurality of bearings 18 and 19 arranged in the axial direction. Rotary drive shaft 14
Of the elastic body speed reduction device 3 constitutes a sun roller 20 which is an input part of the elastic body speed reduction device 3. The rotor yoke 15 includes a disk-shaped vertical wall 15a, and a cylindrical annular wall 15b extending from the outer peripheral edge toward the reduction gear 3. The inner peripheral portion of the vertical wall 15a is the rotary drive shaft 1.
4 is fixed to the end. The rotor magnet 16 is
It is a cylindrical member having a plurality of poles arranged in the circumferential direction, and is fixed to the inner peripheral surface of the annular wall 15b. In this manner, the rotor magnet 16 is disposed concentrically opposite the stator 11 in the radial direction.

【0034】また、ロータヨーク15の内部において、
垂直壁15aの外周部とロータマグネット16との間に
はイナーシャ部材17が固定されている。このイナーシ
ャ部材17は、環状又は複数の弧状の部材であり、フラ
イホイールとしてのロータ12の慣性モーメントを増大
させている。なお、イナーシャ部材17はロータ12と
別体の部材であるが、例えばロータヨーク15の一部が
イナーシャ部材17と同等の機能を有するように構成し
てもよい。さらに、イナーシャ部材17は、装置を大型
化しないという意味ではロータヨーク15の内部に設け
られることが好ましいが、必要に応じてロータヨーク1
5の外部に設けても良い。
Further, inside the rotor yoke 15,
An inertia member 17 is fixed between the outer peripheral portion of the vertical wall 15a and the rotor magnet 16. The inertia member 17 is an annular or multiple arc-shaped member, and increases the moment of inertia of the rotor 12 as a flywheel. Although the inertia member 17 is a member separate from the rotor 12, for example, a part of the rotor yoke 15 may be configured to have the same function as the inertia member 17. Further, the inertia member 17 is preferably provided inside the rotor yoke 15 in order not to increase the size of the apparatus.
5 may be provided outside.

【0035】以上に述べたロータ12の構成では、アウ
タロータ型であり、かつイナーシャ部材17が付加され
ているために、ロータ12の慣性モーメントが比較的大
きくなっている。また、アウタロータ型であるため、回
転子直径の大きいところでの磁気反発力により駆動力を
発生するため、同一トルクのインナロータ型モータより
も弱い磁気反発力で同等のトルクを生み出すことができ
る。したがって磁力の弱い磁石を使用して製造コストを
低くできる。
In the structure of the rotor 12 described above, since the rotor 12 is of the outer rotor type and the inertia member 17 is added, the moment of inertia of the rotor 12 is relatively large. Further, since the outer rotor type is used, a driving force is generated by the magnetic repulsion at a place where the rotor diameter is large, so that the same torque can be generated with a weaker magnetic repulsion than the inner rotor type motor having the same torque. Therefore, the manufacturing cost can be reduced by using a magnet having a weak magnetic force.

【0036】弾性体減速装置3は、ローラを圧接駆動す
るトラクション式であり、さらに摩擦接触部に弾性体を
用いている。また、この弾性体減速装置3には、歯車に
よるトルク伝達部を含まない。これを含む場合、歯車の
精度に起因する噛み合いのズレ等により減速装置出力側
で回転ムラが発生するためである。以下、この弾性体減
速装置3の構造について詳細に説明する。
The elastic body speed reducer 3 is of a traction type in which a roller is pressed and driven, and an elastic body is used for a friction contact portion. Further, the elastic body speed reducer 3 does not include a torque transmission unit using gears. This is because, when this is included, rotational unevenness occurs on the output side of the reduction gear due to a shift in engagement caused by the accuracy of the gear. Hereinafter, the structure of the elastic body speed reducer 3 will be described in detail.

【0037】この弾性体減速装置3は、モータ2の回転
を例えば1回転/秒程度に減速するための差動型の遊星
方式であり、太陽ローラ20と、インタナルリング21
と、複数の遊星ローラ22と、各遊星ローラ22を回転
自在に支持するキャリア23と、出力軸24とを有して
いる。
The elastic body speed reducer 3 is a differential planetary system for reducing the rotation of the motor 2 to, for example, about 1 rotation / second, and comprises a sun roller 20 and an internal ring 21.
, A plurality of planetary rollers 22, a carrier 23 that rotatably supports each planetary roller 22, and an output shaft 24.

【0038】インタナルリング21は、図2に拡大して
示すように、それぞれ円環状の固定リング21a及び可
動リング21bを有しており、両リング21a及び21
bは遊星ローラ22を挟むように対向して設けられてい
る。固定リング21aはハウジング25に対して軸方向
及び回転方向に移動不能に固定されている。また、可動
リング21bは、ハウジング25に対して、軸方向に移
動自在で、かつ相対回転不能に装着されている。そし
て、両リング21a,21bの内周部の対向する面は、
それぞれテーパ状に形成されている。
The internal ring 21 has an annular fixed ring 21a and a movable ring 21b, respectively, as shown in an enlarged view in FIG.
b is provided so as to face the planetary roller 22 therebetween. The fixing ring 21a is fixed to the housing 25 so as not to move in the axial direction and the rotation direction. The movable ring 21b is attached to the housing 25 so as to be movable in the axial direction and not to rotate relatively. The facing surfaces of the inner peripheral portions of both rings 21a and 21b are
Each is formed in a tapered shape.

【0039】遊星ローラ22は、ロッド28によりキャ
リア23に対して片持ちで回転自在に支持されており、
摩擦接触部位外を構成する金属製の構造体30と、摩擦
接触部を構成するゴム又は樹脂あるいはこれらの複合体
からなる弾性体31a,31bとから構成されている。
The planetary roller 22 is supported by a rod 28 so as to be cantilevered and rotatable with respect to the carrier 23.
It comprises a metal structure 30 outside the frictional contact portion, and elastic bodies 31a and 31b made of rubber, resin, or a composite thereof constituting the frictional contact portion.

【0040】構造体30は、大径ローラ部30aと、小
径ローラ部30bとから構成されている。大径ローラ部
30aの外周面は太陽ローラ20の外周面に対向してい
る。小径ローラ部30bは、大径ローラ部30aの両側
面に大径ローラ部30aと同心に形成されている。そし
て、小径ローラ部30bに固定リング21a及び可動リ
ング21bの内周面に形成されたテーパ面が対向してい
る。大径ローラ部30aと小径ローラ部30bの外周面
全周には断面略半円形状の溝が形成されている。
The structure 30 includes a large-diameter roller portion 30a and a small-diameter roller portion 30b. The outer peripheral surface of the large-diameter roller portion 30a faces the outer peripheral surface of the sun roller 20. The small diameter roller portion 30b is formed concentrically with the large diameter roller portion 30a on both side surfaces of the large diameter roller portion 30a. The tapered surfaces formed on the inner peripheral surfaces of the fixed ring 21a and the movable ring 21b face the small-diameter roller portion 30b. A groove having a substantially semicircular cross section is formed on the entire outer peripheral surface of the large-diameter roller portion 30a and the small-diameter roller portion 30b.

【0041】弾性体31a,31bはそれぞれ断面円形
の部材であり、大径ローラ部30a及び小径ローラ部3
0bの溝に嵌め込まれている。そして、大径ローラ部3
0aに装着された弾性体31aが太陽ローラ20に摩擦
接触し、小径ローラ部30bに装着された弾性体31b
が固定リング21a及び可動リング21bの内周面に形
成されたテーパ面に摩擦接触している。
Each of the elastic members 31a and 31b is a member having a circular cross section, and has a large-diameter roller portion 30a and a small-diameter roller portion 3.
0b. And the large diameter roller section 3
The elastic body 31a attached to the small roller portion 30b is brought into frictional contact with the elastic body 31a attached to the sun roller 20.
Are in frictional contact with the tapered surfaces formed on the inner peripheral surfaces of the fixed ring 21a and the movable ring 21b.

【0042】また、可動リング21bの側方には圧縮コ
イルばね32が配置されており、この圧縮コイルばね3
2により可動リング21bは常に固定リング21a側に
付勢されている。これにより、各遊星ローラ22の弾性
体31aと太陽ローラ20との各接触面と、弾性体31
bと固定リング21a及び可動リング21bとの各接触
面とに所定の圧接力が与えられ、各弾性体31a,31
bが弾性変形して相手部材に圧接されている。
A compression coil spring 32 is arranged on the side of the movable ring 21b.
2, the movable ring 21b is always urged toward the fixed ring 21a. Thereby, each contact surface between the elastic body 31a of each planetary roller 22 and the sun roller 20 and the elastic body 31a
b and a predetermined pressure contact force is applied to each contact surface between the fixed ring 21a and the movable ring 21b, and each elastic body 31a, 31
b is elastically deformed and pressed against the mating member.

【0043】なお、遊星ローラ22に装着される弾性体
31a,31bをより弾性変形しやすい材質のゴム等で
形成することにより、圧縮コイルばね32を省略するこ
とも可能である。
It should be noted that the compression coil spring 32 can be omitted by forming the elastic bodies 31a and 31b mounted on the planetary roller 22 with rubber or the like, which is more easily elastically deformed.

【0044】出力回転センサ4は、キャリア23の側面
に固定されたパルス円板35と、投光器及び受光器を含
む光検出器36とを有している。このような構成によ
り、キャリア23、すなわち出力軸24の回転速度が検
出され、検出結果は回転制御部5に送られる。
The output rotation sensor 4 has a pulse disk 35 fixed to the side surface of the carrier 23, and a light detector 36 including a light emitter and a light receiver. With such a configuration, the rotation speed of the carrier 23, that is, the output shaft 24 is detected, and the detection result is sent to the rotation control unit 5.

【0045】<フィードバック制御系>次に、前記装置
のフィードバック制御系の基本ブロックを図4に示す。
この装置のフィードバック制御系は、出力回転速度検出
部40と、回転制御部5とを含み、制御ループは、モー
タ2、弾性体減速装置3、出力回転速度検出部40及び
回転制御部5から構成されている。回転制御部5は、出
力回転速度検出部40の一部構成と、目標速度設定部4
1と、出力回転速度検出部40の出力値と目標速度設定
部41で設定された値との差分を求める差分検出部42
と、差分検出部42の出力値に基づいてモータ出力速度
を制御するためのモータ出力速度制御部43とを含んで
いる。
<Feedback Control System> Next, FIG. 4 shows the basic blocks of the feedback control system of the device.
The feedback control system of this device includes an output rotation speed detection unit 40 and a rotation control unit 5, and a control loop includes the motor 2, the elastic body reduction device 3, the output rotation speed detection unit 40, and the rotation control unit 5. Have been. The rotation control unit 5 includes a part of the output rotation speed detection unit 40 and the target speed setting unit 4.
1 and a difference detection unit 42 that calculates a difference between the output value of the output rotation speed detection unit 40 and the value set by the target speed setting unit 41.
And a motor output speed control unit 43 for controlling the motor output speed based on the output value of the difference detection unit 42.

【0046】図5に、この第1実施形態に対応する具体
的ブロック図を示す。この図から明らかなように、図4
における出力回転速度検出部40は、出力回転センサ4
と、出力回転センサ4の出力である周波数(回転数)を
電圧に変換する回転数/電圧変換部44とを有してい
る。なお、このうちの回転数/電圧変換部44は回転制
御部5に含まれるものである。また、目標速度設定部4
1は、与えられた目標速度データを電圧に変換する電圧
変換部で構成されている。さらに、モータ出力速度制御
部43はPI動作部45とパルス発生部46とを有して
いる。PI動作部45は差分検出部42の出力を比例
(P)及び積分(I)動作によって調節信号に変換する
ものである。また、パルス発生部46はPI動作部45
によって作成された調節信号に基づいてステッピングモ
ータ駆動用のパルスを発生するものである。
FIG. 5 shows a specific block diagram corresponding to the first embodiment. As is clear from FIG.
The output rotation speed detection unit 40 in the output rotation sensor 4
And a rotation speed / voltage conversion unit 44 for converting a frequency (rotation speed) output from the output rotation sensor 4 into a voltage. The rotation speed / voltage conversion unit 44 is included in the rotation control unit 5. The target speed setting unit 4
Reference numeral 1 denotes a voltage conversion unit that converts given target speed data into a voltage. Further, the motor output speed control unit 43 has a PI operation unit 45 and a pulse generation unit 46. The PI operation unit 45 converts the output of the difference detection unit 42 into an adjustment signal by proportional (P) and integral (I) operations. Further, the pulse generation unit 46 is a PI operation unit 45.
A pulse for driving the stepping motor is generated based on the adjustment signal generated by the control unit.

【0047】この図5に示す制御ループにおいて、PI
動作部45の出力である調節信号(電圧)は、モータの
速度そのものを示す電圧信号である。 <動作>次にその動作について説明する。
In the control loop shown in FIG.
The adjustment signal (voltage) output from the operation unit 45 is a voltage signal indicating the motor speed itself. <Operation> Next, the operation will be described.

【0048】モータ2において、ステータ11に所用電
力が通電されると、ステータ11とロータ12との電磁
的作用によりロータ12が回転駆動される。この結果、
回転駆動軸14が回転し、この回転は弾性体減速装置3
に入力される。この回転は、太陽ローラ20、遊星ロー
ラ22及びインタナルリング21のそれぞれの外径、内
径によって決まる減速比によって減速され、キャリア2
3及び出力軸24を介して出力される。
In the motor 2, when the required electric power is supplied to the stator 11, the rotor 12 is driven to rotate by the electromagnetic action of the stator 11 and the rotor 12. As a result,
The rotation drive shaft 14 rotates, and this rotation is performed by the elastic body reduction device 3.
Is input to This rotation is reduced by a reduction ratio determined by the outer diameter and the inner diameter of each of the sun roller 20, the planetary roller 22, and the internal ring 21.
3 and output via the output shaft 24.

【0049】このとき、キャリア23の側面に固定され
たパルス板35及び光検出器36によってキャリア23
の回転速度がパルス信号として検出され、このパルス信
号は回転制御部5に出力され、以下に説明するフィード
バック制御によってモータ2の回転速度が制御される。
At this time, the carrier 23 is fixed by a pulse plate 35 and a photodetector 36 fixed to the side surface of the carrier 23.
Is detected as a pulse signal, and this pulse signal is output to the rotation control unit 5, and the rotation speed of the motor 2 is controlled by feedback control described below.

【0050】まず、目標とする弾性体減速装置2の出力
回転速度(rpm)のデータが電圧変換部41に与えられ
ている。電圧変換部41ではこのデータを電圧に変換し
て差分検出部42に与える。一方、出力回転センサ4の
出力であるパルス信号は回転数/電圧変換部44に入力
され、ここで電圧に変換される。そして、差分検出部4
2において、電圧変換部41の出力である目標速度に対
応する電圧値と、検出した出力回転速度の電圧値との差
分が求められる。次に、この差分値に基づいてPI動作
部45により調節信号が作成される。PI動作部45の
出力である調節信号はモータ速度そのものの意味を持つ
電圧値であり、この電圧値に応じたパルス信号がパルス
発生部46によって作成される。そして、パルス発生部
46から出力されるパルス信号によってステッピングモ
ータ2が回転制御される。
First, data on the target output rotation speed (rpm) of the elastic body reduction device 2 is given to the voltage conversion section 41. The voltage conversion section 41 converts this data into a voltage and supplies the voltage to the difference detection section 42. On the other hand, the pulse signal, which is the output of the output rotation sensor 4, is input to the rotation speed / voltage conversion unit 44, where it is converted into a voltage. Then, the difference detection unit 4
In 2, the difference between the voltage value corresponding to the target speed output from the voltage converter 41 and the voltage value of the detected output rotation speed is obtained. Next, an adjustment signal is created by the PI operation unit 45 based on the difference value. The adjustment signal output from the PI operation section 45 is a voltage value having the meaning of the motor speed itself, and a pulse signal corresponding to this voltage value is generated by the pulse generation section 46. Then, the rotation of the stepping motor 2 is controlled by the pulse signal output from the pulse generator 46.

【0051】このようなフィードバック制御によって、
ステッピングモータ2はパルス信号発生部46によって
発生されたパルス数に応じた回転速度で回転する。ここ
では、弾性体減速装置3が弾性体31a,31bの摩擦
接触を用いてトルク伝達を行っているために、トルク伝
達に際して弾性体が弾性変形する。したがって、モータ
の回転速度を、従来の加速度(駆動トルク)の増減によ
って制御すると、前記の弾性変形が遅れ要素となって過
制御状態となる。
By such feedback control,
The stepping motor 2 rotates at a rotation speed corresponding to the number of pulses generated by the pulse signal generator 46. Here, since the elastic body reduction device 3 performs the torque transmission using the frictional contact between the elastic bodies 31a and 31b, the elastic body is elastically deformed at the time of the torque transmission. Therefore, if the rotational speed of the motor is controlled by increasing or decreasing the conventional acceleration (drive torque), the elastic deformation becomes a delay element, and the motor is over-controlled.

【0052】しかし、この第1実施形態では、弾性体減
速装置3の出力回転速度を検出し、その検出結果に応じ
てモータ2に与える速度指令のための信号を調節してい
る。すなわち、モータ2の回転速度を直接的に制御して
いる。したがって、弾性体減速装置3に遅れ要素が存在
しても、その遅れ要素がフィードバック制御に影響を与
えるのを防止でき、正確かつ安定した回転制御を行うこ
とができる。
However, in the first embodiment, the output rotation speed of the elastic body speed reducer 3 is detected, and the signal for the speed command given to the motor 2 is adjusted according to the detection result. That is, the rotation speed of the motor 2 is directly controlled. Therefore, even if a delay element is present in the elastic body speed reducer 3, the delay element can be prevented from affecting the feedback control, and accurate and stable rotation control can be performed.

【0053】また、この回転駆動装置1では、アウター
ロータ型モータを用いているため、インナーロータ型に
比べてロータ12の半径が大きい分、またイナーシャ部
材17が付加されている分、ロータ12の慣性モーメン
トが大きくなる。さらに、フライホイール効果のあるロ
ータ12が弾性体減速装置3のモータ側に設けられてい
るので、被動装置側に設けられている場合に比較して、
回転エネルギは減速比の二乗倍場合大きくなり、モータ
2の回転変動が被動装置である感光体ドラム52に伝達
されにくく、感光体ドラム52の回転が安定し、画像形
成装置51の画像の色むら等が生じにくい。
Further, in this rotary drive device 1, since the outer rotor type motor is used, the radius of the rotor 12 is larger than that of the inner rotor type and the inertia member 17 is added. The moment of inertia increases. Further, since the rotor 12 having the flywheel effect is provided on the motor side of the elastic body speed reduction device 3, compared with the case where the rotor 12 is provided on the driven device side,
Rotational energy increases when the reduction ratio is squared, and rotation fluctuations of the motor 2 are hardly transmitted to the photosensitive drum 52 as a driven device, rotation of the photosensitive drum 52 is stabilized, and color unevenness of an image of the image forming apparatus 51 is obtained. Are unlikely to occur.

【0054】[第2実施形態]第1実施形態におけるパ
ルス発生部46及びステッピングモータ2を、図6に示
すような構成に置換して構成することも可能である。
[Second Embodiment] The pulse generator 46 and the stepping motor 2 in the first embodiment can be replaced with a configuration as shown in FIG.

【0055】図6に示す第2実施形態は、モータとして
直流(DC)モータ2’を用いている。そして、このD
Cモータ2’の出力回転を検出するためのモータ出力回
転センサ47と、センサ47の周波数(回転数)信号を
電圧に変換する回転数/電圧変換部48と、メイン制御
ループ中のPI動作部45の出力値と回転数/電圧変換
部48の出力値との差分を求める差分検出部49と、差
分検出部49の出力を比例及び積分動作によって調整信
号に変換するPI動作部55とを有している。他の構成
は前記第1実施形態と同様である。
In the second embodiment shown in FIG. 6, a direct current (DC) motor 2 'is used as the motor. And this D
A motor output rotation sensor 47 for detecting the output rotation of the C motor 2 ', a rotation speed / voltage conversion unit 48 for converting a frequency (rotation speed) signal of the sensor 47 into a voltage, and a PI operation unit in a main control loop There is provided a difference detection unit 49 for obtaining a difference between the output value of the output 45 and the output value of the rotation speed / voltage conversion unit 48, and a PI operation unit 55 for converting the output of the difference detection unit 49 into an adjustment signal by proportional and integral operations. are doing. Other configurations are the same as those of the first embodiment.

【0056】この第2実施形態におけるメイン制御ルー
プ中のPI動作部45の出力信号は、前述のように、モ
ータの速度そのものを示す電圧信号である。そして、D
Cモータ2’、モータ出力回転センサ47、回転数/電
圧変換部48、差分検出部49及びPI動作部55によ
って構成されるマイナー制御ループ中には、弾性体減速
装置3における弾性体のような遅れ要素が存在しない。
したがって、このマイナー制御ループを含むDCモータ
系(部材49,55,2’,47,48で構成される
系)は、PI動作部45からの指定速度に即応して、こ
れに一致するモータ出力速度を実現する機能を有するこ
とになる。これにより、このDCモータ系は、指定され
た速度にて直接制御可能なモータとなっており、前記第
1実施形態のステッピングモータと同様の機能を実現で
きる。
The output signal of the PI operation section 45 in the main control loop in the second embodiment is a voltage signal indicating the motor speed itself, as described above. And D
In a minor control loop constituted by the C motor 2 ′, the motor output rotation sensor 47, the rotation speed / voltage conversion unit 48, the difference detection unit 49 and the PI operation unit 55, there is an elastic member such as the elastic member in the elastic member reduction device 3. There is no delay element.
Therefore, the DC motor system (system composed of the members 49, 55, 2 ', 47, 48) including the minor control loop immediately responds to the designated speed from the PI operation unit 45 and generates a motor output corresponding to the designated speed. It will have the function of realizing speed. Thus, the DC motor system is a motor that can be directly controlled at a designated speed, and can realize the same function as the stepping motor of the first embodiment.

【0057】以上から明らかなように、この第2実施形
態においても、前記実施形態同様に、正確かつ安定した
回転制御を行うことができる。しかも、モータとして安
価なDCモータを利用することができる。
As is clear from the above, also in the second embodiment, accurate and stable rotation control can be performed as in the above embodiment. Moreover, an inexpensive DC motor can be used as the motor.

【0058】[他の実施形態]前記各実施形態では、減
速装置として弾性体減速装置を採用したが、従来の一般
的な金属部材同士の摩擦接触によるトラクション方式の
減速装置にも本発明を同様に適用することができる。
[Other Embodiments] In each of the above embodiments, the elastic body speed reducer is employed as the speed reducer. However, the present invention is similarly applied to a conventional traction type speed reducer based on frictional contact between metal members. Can be applied to

【0059】[0059]

【発明の効果】以上のように本発明の回転駆動装置で
は、モータの回転速度を直接的に制御するようにしてい
るので、減速装置として内部に遅れ要素を有する弾性体
減速装置を用いた場合でも、正確でしかも安定した回転
制御を行うことができる。
As described above, in the rotary drive device of the present invention, since the rotational speed of the motor is directly controlled, an elastic body speed reducer having a delay element therein is used as the speed reducer. However, accurate and stable rotation control can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施形態による回転駆動装置の断
面構成図。
FIG. 1 is a sectional configuration diagram of a rotary drive device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1の拡大部分図。FIG. 2 is an enlarged partial view of FIG. 1;

【図3】本発明の回転駆動装置が用いられる画像形成装
置の概略図。
FIG. 3 is a schematic diagram of an image forming apparatus using the rotary drive device of the present invention.

【図4】本発明のフィードバック制御系の基本ブロック
図。
FIG. 4 is a basic block diagram of a feedback control system according to the present invention.

【図5】本発明の第1実施形態のフィードバック制御系
の具体的ブロック図。
FIG. 5 is a specific block diagram of a feedback control system according to the first embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第2実施形態のフィードバック制御系
の具体的ブロック図。
FIG. 6 is a specific block diagram of a feedback control system according to a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 回転駆動装置 2 モータ 3 弾性体減速装置 4 出力回転センサ 5 回転制御部 40 出力回転速度検出部 42,49 差分検出部 43 モータ出力速度制御部 51 フルカラー画像形成装置 52 感光体ドラム REFERENCE SIGNS LIST 1 rotation drive device 2 motor 3 elastic body reduction device 4 output rotation sensor 5 rotation control unit 40 output rotation speed detection unit 42, 49 difference detection unit 43 motor output speed control unit 51 full color image forming device 52 photosensitive drum

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H030 AA01 AB02 AD16 BB02 BB43 BB71 2H035 CB01 CG01 CG03 2H071 CA02 CA05 DA27 DA31 5H550 AA14 DD06 DD07 GG03 JJ24 LL01 PP10 5H607 BB01 BB04 BB10 BB14 BB17 CC07 DD19 EE21 EE29 FF11 GG01 GG08 HH03  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2H030 AA01 AB02 AD16 BB02 BB43 BB71 2H035 CB01 CG01 CG03 2H071 CA02 CA05 DA27 DA31 5H550 AA14 DD06 DD07 GG03 JJ24 LL01 PP10 5H607 BB01 BB04 BB10 BB19 BB17 BB19 BB17 BB17 BB17 BB17 BB17 BB17 BB11

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】被動装置を回転駆動する回転駆動装置であ
って、 回転駆動源としてのモータと、 弾性体の摩擦接触によりトルク伝達を行うトルク伝達部
を含みかつ歯車によるトルク伝達部を含まない、前記モ
ータの回転を減速して前記被動装置に出力する弾性体減
速装置と、 前記弾性体減速装置の出力回転速度を検出して目標速度
との差分値を求め、前記差分値に基づいて前記モータに
速度指令信号を与え、前記モータの回転速度を直接的に
制御するフィードバック制御手段と、を備えた回転駆動
装置。
1. A rotary drive device for rotating a driven device, comprising: a motor as a rotary drive source; and a torque transmission unit for transmitting torque by frictional contact of an elastic body, and not including a torque transmission unit by gears. An elastic decelerator that reduces the rotation of the motor and outputs the output to the driven device; a differential value between a target speed and an output rotational speed of the elastic decelerator is detected, based on the differential value. A feedback control means for providing a speed command signal to the motor and directly controlling the rotation speed of the motor.
【請求項2】前記フィードバック制御手段は、 前記弾性体減速装置の回転速度を検出する出力回転セン
サと、 前記センサ出力を信号に変換する第1変換部と、 前記第1変換部で変換された信号値と目標速度に対応す
る信号値との差分を検出する第1差分検出部と、 前記第1差分検出部の出力に基づいて前記モータの回転
速度を直接的に制御するためのモータ速度指令信号を生
成する信号生成部とを含む、請求項1に記載の回転駆動
装置。
2. The feedback control means includes: an output rotation sensor for detecting a rotation speed of the elastic body deceleration device; a first conversion unit for converting the sensor output into a signal; A first difference detection unit for detecting a difference between the signal value and a signal value corresponding to the target speed; and a motor speed command for directly controlling a rotation speed of the motor based on an output of the first difference detection unit. The rotation drive device according to claim 1, further comprising: a signal generation unit configured to generate a signal.
【請求項3】前記被動装置は2色又は2色を越える多色
画像形成装置に内蔵された像担持体である、請求項1又
は2に記載の回転駆動装置。
3. The rotary drive device according to claim 1, wherein the driven device is an image carrier incorporated in a two-color or multi-color image forming device having more than two colors.
【請求項4】前記モータはステッピングモータであり、 前記フィードバック制御手段の信号生成部は、前記第1
差分検出部の出力に基づいて前記モータへの設定回転速
度に直接対応する信号を出力する調節部と、前記調節部
からの出力信号に基づいてモータ制御用のパルス信号を
出力するパルス発生部とを有している、請求項2又は3
に記載の回転駆動装置。
4. The motor according to claim 1, wherein the motor is a stepping motor, and the signal generation section of the feedback control means includes
An adjustment unit that outputs a signal directly corresponding to the set rotation speed to the motor based on the output of the difference detection unit, and a pulse generation unit that outputs a pulse signal for motor control based on an output signal from the adjustment unit. 4. The method according to claim 2, wherein
3. The rotary drive device according to claim 1.
【請求項5】前記モータは直流モータであり、 前記フィードバック制御手段の信号生成部は、前記第1
差分検出部の出力に基づいて前記モータへの設定回転速
度に対応する信号を出力する第1調節部と、前記直流モ
ータの出力回転速度を検出するモータ出力回転センサ
と、前記モータ出力回転センサの出力を信号に変換する
第2変換部と、前記第2変換部で変換された信号値と前
記第1調整部の出力信号値との差分を検出する第2差分
検出部と、前記第2差分検出部からの出力信号に基づい
て前記モータの回転制御用信号を出力する第2調節部と
を有している、請求項2又は3に記載の回転駆動装置。
5. The motor according to claim 1, wherein the motor is a DC motor,
A first adjustment unit that outputs a signal corresponding to a set rotation speed to the motor based on an output of the difference detection unit; a motor output rotation sensor that detects an output rotation speed of the DC motor; A second conversion unit for converting an output into a signal, a second difference detection unit for detecting a difference between the signal value converted by the second conversion unit and an output signal value of the first adjustment unit, and the second difference The rotation drive device according to claim 2, further comprising a second adjustment unit configured to output a rotation control signal of the motor based on an output signal from the detection unit.
【請求項6】前記モータは、ステータと前記ステータの
外周に配置された回転可能なロータとを有するアウタロ
ータ型のモータである、請求項1から5のいずれかに記
載の回転駆動装置。
6. The rotary drive device according to claim 1, wherein said motor is an outer rotor type motor having a stator and a rotatable rotor arranged on the outer periphery of said stator.
【請求項7】被動装置を回転駆動する回転駆動装置であ
って、 回転駆動源としてのモータと、 歯車によるトルク伝達部を含まず、前記モータの回転を
減速して前記被動装置に出力する減速装置と、 前記減速装置の出力回転速度を検出して目標速度との差
分値を求め、前記差分値に基づいて前記モータに速度指
令信号を与え、前記モータの回転速度を直接的に制御す
るフィードバック制御手段と、を備えた回転駆動装置。
7. A rotational drive device for rotationally driving a driven device, which does not include a motor as a rotary drive source and a torque transmission unit by gears, and reduces the rotation of the motor to output the output to the driven device. A device that detects an output rotation speed of the speed reduction device to obtain a difference value from a target speed, and provides a speed command signal to the motor based on the difference value to directly control the rotation speed of the motor. A rotation drive device comprising: a control unit.
【請求項8】前記フィードバック制御手段は、 前記減速装置の回転速度を検出する出力回転センサと、 前記センサ出力を信号に変換する変換部と、 前記変換部で変換された信号値と目標速度に対応する信
号値との差分を検出する差分検出部と、 前記差分検出部の出力に基づいて前記モータの回転速度
を直接的に制御するためのモータ速度指令信号を生成す
る信号生成部とを含む、請求項7に記載の回転駆動装
置。
8. The feedback control means includes: an output rotation sensor for detecting a rotation speed of the speed reduction device; a conversion unit for converting the sensor output into a signal; and a signal value converted by the conversion unit and a target speed. A difference detection unit that detects a difference from a corresponding signal value; and a signal generation unit that generates a motor speed command signal for directly controlling the rotation speed of the motor based on an output of the difference detection unit. The rotation drive device according to claim 7.
【請求項9】前記被動装置は2色又は2色を越える多色
画像形成装置に内蔵された像担持体である、請求項7又
は8に記載の回転駆動装置。
9. The rotary drive device according to claim 7, wherein said driven device is an image carrier incorporated in a two-color or multi-color image forming device having more than two colors.
JP2000364469A 2000-11-30 2000-11-30 Rotating and driving device Pending JP2002171779A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000364469A JP2002171779A (en) 2000-11-30 2000-11-30 Rotating and driving device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000364469A JP2002171779A (en) 2000-11-30 2000-11-30 Rotating and driving device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002171779A true JP2002171779A (en) 2002-06-14

Family

ID=18835403

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000364469A Pending JP2002171779A (en) 2000-11-30 2000-11-30 Rotating and driving device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002171779A (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006085153A (en) * 2004-08-20 2006-03-30 Ricoh Co Ltd Transfer device and image forming apparatus
JP2007171510A (en) * 2005-12-21 2007-07-05 Kyocera Mita Corp Driving apparatus for use in image forming apparatus
JP2008268373A (en) * 2007-04-17 2008-11-06 Ricoh Co Ltd Drive device or image forming apparatus
US7477033B2 (en) 2005-09-30 2009-01-13 Kyocera Mita Corporation Rotation drive system having a speed reduction device with elastic bodies
US7483651B2 (en) 2005-12-21 2009-01-27 Kyocera Mita Corporation Drive device used in image forming device
US7630668B2 (en) 2005-07-22 2009-12-08 Kyocera Mita Corporation Image forming apparatus using speed reduction device with elastic bodies
US8229325B2 (en) 2008-06-30 2012-07-24 Ricoh Company, Ltd. Decelerator, drive device including same, and image forming apparatus incorporating the drive device
JP2013096522A (en) * 2011-11-02 2013-05-20 Ntn Corp Electric linearly moving actuator

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03150085A (en) * 1989-11-06 1991-06-26 Sanyo Denki Co Ltd Controller of servomotor with reduction gear
JPH03270684A (en) * 1990-03-19 1991-12-02 Fuji Xerox Co Ltd Image processor
JPH0553381A (en) * 1991-08-23 1993-03-05 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Drum driving mechanism
JPH09204225A (en) * 1996-01-26 1997-08-05 Canon Inc Control method for servo motor and driving device using the same
JP2000257625A (en) * 1999-03-10 2000-09-19 Minolta Co Ltd Rotor driving gear and image forming device using this rotor driving gear

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03150085A (en) * 1989-11-06 1991-06-26 Sanyo Denki Co Ltd Controller of servomotor with reduction gear
JPH03270684A (en) * 1990-03-19 1991-12-02 Fuji Xerox Co Ltd Image processor
JPH0553381A (en) * 1991-08-23 1993-03-05 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Drum driving mechanism
JPH09204225A (en) * 1996-01-26 1997-08-05 Canon Inc Control method for servo motor and driving device using the same
JP2000257625A (en) * 1999-03-10 2000-09-19 Minolta Co Ltd Rotor driving gear and image forming device using this rotor driving gear

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006085153A (en) * 2004-08-20 2006-03-30 Ricoh Co Ltd Transfer device and image forming apparatus
US7630668B2 (en) 2005-07-22 2009-12-08 Kyocera Mita Corporation Image forming apparatus using speed reduction device with elastic bodies
US7477033B2 (en) 2005-09-30 2009-01-13 Kyocera Mita Corporation Rotation drive system having a speed reduction device with elastic bodies
JP2007171510A (en) * 2005-12-21 2007-07-05 Kyocera Mita Corp Driving apparatus for use in image forming apparatus
US7466941B2 (en) 2005-12-21 2008-12-16 Kyocera Mita Corporation Drive device used in image forming device
US7483651B2 (en) 2005-12-21 2009-01-27 Kyocera Mita Corporation Drive device used in image forming device
JP2008268373A (en) * 2007-04-17 2008-11-06 Ricoh Co Ltd Drive device or image forming apparatus
US8229325B2 (en) 2008-06-30 2012-07-24 Ricoh Company, Ltd. Decelerator, drive device including same, and image forming apparatus incorporating the drive device
CN101639114B (en) * 2008-06-30 2013-03-27 株式会社理光 Decelerator, drive device including same, and image forming apparatus incorporating the drive device
JP2013096522A (en) * 2011-11-02 2013-05-20 Ntn Corp Electric linearly moving actuator
US9353837B2 (en) 2011-11-02 2016-05-31 Ntn Corporation Electric linear motion actuator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9323208B2 (en) Electric motor system and motor control method
JP2007333058A (en) Drive transmission unit and image forming apparatus equipped with it
JP2002171779A (en) Rotating and driving device
US7294080B2 (en) Rotational drive device and processing device using the same
JP2002078289A (en) Rotary drive device
US8095044B2 (en) Rotary member driving apparatus
JP2004005547A (en) Position control method, position control system, image forming apparatus, program, and recording medium having the program stored therein
US8864620B2 (en) Rotary body driver with planetary gear transmission and image forming apparatus incorporating same
JP4689517B2 (en) Driving device used in image forming apparatus
JP2002171721A (en) Rotating drive unit
US20140270852A1 (en) Image forming apparatus having photosensitive member and intermediate transfer member subjected to driving rotation control independently
JP2004219836A (en) Drum driving device
JP4864447B2 (en) Driving device used in image forming apparatus
JP4864448B2 (en) Driving device used in image forming apparatus
JP4943036B2 (en) Driving device used in image forming apparatus
JP4510774B2 (en) Driving device used in image forming apparatus
JP2002078290A (en) Rotary drive device
JP2004102129A (en) Image forming apparatus
JP4864449B2 (en) Driving device used in image forming apparatus
CN211519771U (en) Middle motor
JPH11191947A (en) Rotating body driving motor and image forming equipment using the same
JP2002268504A (en) Image forming device
JP2003021942A (en) Image forming apparatus
JPH06214498A (en) Driving device for photosensitive drum
JPH1173065A (en) Recording apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20070613

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20070613

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20071102

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100610

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100614

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20101019