JP2003021943A - 画像形成装置 - Google Patents
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- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/08—Arrangements for controlling the speed or torque of a single motor
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- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
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- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 安価に精度よく回転体の位相制御ができ、か
つ、印字動作時の、位相調整完了までの時間を短くする
ことができ、ファーストプリントタイムが長くなってし
まうことがない画像形成装置を提供する。 【解決手段】 回転体１Ｙ〜１Ｋのホームポジションを
検出する手段と、モータ４０と、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手段１４とを備
え、前記モータ制御手段１４は、前記モータ４０に対す
る位置制御機能を有する。
つ、印字動作時の、位相調整完了までの時間を短くする
ことができ、ファーストプリントタイムが長くなってし
まうことがない画像形成装置を提供する。 【解決手段】 回転体１Ｙ〜１Ｋのホームポジションを
検出する手段と、モータ４０と、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手段１４とを備
え、前記モータ制御手段１４は、前記モータ４０に対す
る位置制御機能を有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は画像形成装置に関
し、たとえば電子写真方式の画像形成装置に関するもの
である。
し、たとえば電子写真方式の画像形成装置に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】図１２、図１３を用いて従来の画像形成
装置の一例を説明する。
装置の一例を説明する。
【０００３】図１２はモータ類および画像形成部を説明
する図、図１３はＤＣブラシレスモータおよびその周辺
を説明する図である。
する図、図１３はＤＣブラシレスモータおよびその周辺
を説明する図である。
【０００４】図１２は、４色すなわち、イエローＹ、マ
ゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＫのモータと回転体を備
えた多色の画像形成装置を示すもので、同図において、
１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、静電潜像を形成し、静電潜
像の現像を行う現像ユニットである感光ドラムなどの回
転体（１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは各々Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用
を示す）で、６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋは、各回転体１Ｙ
〜１Ｋを駆動するモータである。
ゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＫのモータと回転体を備
えた多色の画像形成装置を示すもので、同図において、
１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、静電潜像を形成し、静電潜
像の現像を行う現像ユニットである感光ドラムなどの回
転体（１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは各々Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用
を示す）で、６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋは、各回転体１Ｙ
〜１Ｋを駆動するモータである。
【０００５】２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋは、画像信号に応
じて露光を行い回転体１Ｙ〜１Ｋ上に静電潜像を形成す
るレーザスキャナー、３は、用紙を各色の回転体１Ｙ〜
１Ｋに順次搬送する、無端状の搬送ベルト、４は、モー
タとギア等でなり、駆動手段と接続されて搬送ベルト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、１５はモータ類および画像形成部である。
じて露光を行い回転体１Ｙ〜１Ｋ上に静電潜像を形成す
るレーザスキャナー、３は、用紙を各色の回転体１Ｙ〜
１Ｋに順次搬送する、無端状の搬送ベルト、４は、モー
タとギア等でなり、駆動手段と接続されて搬送ベルト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、１５はモータ類および画像形成部である。
【０００６】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
終了しプリンタ可能状態となると、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、順次搬送される。
に送られ、プリンタエンジンの方式に応じた画像形成が
終了しプリンタ可能状態となると、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、順次搬送される。
【０００７】搬送ベルト３による用紙搬送とタイミング
を合せて、各色の画像信号が各レーザスキャナー２Ｙ〜
２Ｋに送られ、回転体１Ｙ〜１Ｋ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。
を合せて、各色の画像信号が各レーザスキャナー２Ｙ〜
２Ｋに送られ、回転体１Ｙ〜１Ｋ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。
【０００８】同図においては、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの順に順
次画像形成される。
次画像形成される。
【０００９】その後用紙は搬送ベルト３から分離され、
定着器５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。
定着器５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。
【００１０】モータ６Ｙ〜６Ｋ、６ｅには、例えばＤＣ
ブラシレスモータが使用される。
ブラシレスモータが使用される。
【００１１】ＤＣブラシレスモータの構成例を図１３に
示す。
示す。
【００１２】５１はコイル、５２はロータ、５３はホー
ル素子、５４はアンプ、５５は磁気的パターン、５６は
磁気センサ、５７はアンプ、５８は通電を制御する通電
ロジック回路、６０は速度制御部、６１はＦ／Ｖコンバ
ータ、６２は比較器、６３はＰＬＬ、６４は混合器、６
５はＰＷＭ信号生成器、７０はドライバ、７１はハイ側
トランジスタ、７２はロー側トランジスタ、８０は電流
リミッタ、８１は電流検出抵抗、８２は比較器、ＨＵ、
ＨＶ、ＨＷはロータ位置信号、ＵＵ、ＵＶ、ＵＷ、Ｌ
Ｕ、ＬＶ、ＬＷは相切り替え信号である。
ル素子、５４はアンプ、５５は磁気的パターン、５６は
磁気センサ、５７はアンプ、５８は通電を制御する通電
ロジック回路、６０は速度制御部、６１はＦ／Ｖコンバ
ータ、６２は比較器、６３はＰＬＬ、６４は混合器、６
５はＰＷＭ信号生成器、７０はドライバ、７１はハイ側
トランジスタ、７２はロー側トランジスタ、８０は電流
リミッタ、８１は電流検出抵抗、８２は比較器、ＨＵ、
ＨＶ、ＨＷはロータ位置信号、ＵＵ、ＵＶ、ＵＷ、Ｌ
Ｕ、ＬＶ、ＬＷは相切り替え信号である。
【００１３】ＤＣブラシレスモータ５０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
もつ。
３相スター結線されたコイル５１とロータ５２を
もつ。
【００１４】さらにロータ５２の位置検出手段としてロ
ータの磁極を検知する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。
ータの磁極を検知する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。
【００１５】また、ロータ５２の外周上に設けられた磁
気的パターン５５と磁気センサ５６からなる回転速度検
知手段を持ち、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。
気的パターン５５と磁気センサ５６からなる回転速度検
知手段を持ち、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。
【００１６】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、それぞれコイル５１の
Ｕ、Ｖ、Ｗに接続されている。
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、それぞれコイル５１の
Ｕ、Ｖ、Ｗに接続されている。
【００１７】通電ロジック回路５８は、ホール素子５３
が発生するロータ位置信号ＨＵ〜ＨＷにより、ロータ５
２の位置を特定し、相切り替え信号ＵＵ〜ＵＷ、ＬＵ〜
ＬＷを生成する。
が発生するロータ位置信号ＨＵ〜ＨＷにより、ロータ５
２の位置を特定し、相切り替え信号ＵＵ〜ＵＷ、ＬＵ〜
ＬＷを生成する。
【００１８】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７１、７２をオンオ
フ制御し励磁する相を順次切り替えロータ５２を回転さ
せる。
は、ドライバ７０の各トランジスタ７１、７２をオンオ
フ制御し励磁する相を順次切り替えロータ５２を回転さ
せる。
【００１９】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のち、比較器
６２で基準電圧と比較し、その差動出力を得る。
でモータ回転数に比例した電圧を生成したのち、比較器
６２で基準電圧と比較し、その差動出力を得る。
【００２０】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。
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。
【００２１】さらに、この２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。
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。
【００２２】以上延べたように構成される多色の画像形
成装置では、各色の印字位置の不一致が、色ずれとなっ
て画像に現れ、画質の劣化をまねいてしまう。
成装置では、各色の印字位置の不一致が、色ずれとなっ
て画像に現れ、画質の劣化をまねいてしまう。
【００２３】色ずれは、各色の現像装置の組み付け時の
位置ずれなどにより発生する定常的な色ずれ（以下、Ｄ
Ｃ色ずれと記述する）と、回転体１Ｙ〜１Ｋの軸のフレ
などにより発生する周期的な色ずれ（以下、ＡＣ色ずれ
と記述する）に大別できる。
位置ずれなどにより発生する定常的な色ずれ（以下、Ｄ
Ｃ色ずれと記述する）と、回転体１Ｙ〜１Ｋの軸のフレ
などにより発生する周期的な色ずれ（以下、ＡＣ色ずれ
と記述する）に大別できる。
【００２４】このうち、ＡＣ色ずれ対策として、各色の
回転体１Ｙ〜１Ｋの回転位相を個別に制御する手法が知
られており、回転体１Ｙ〜１Ｋの位相の調整方法とし
て、たとえば特開平９−１４６３２９号公報に示される
技術が提案されている。
回転体１Ｙ〜１Ｋの回転位相を個別に制御する手法が知
られており、回転体１Ｙ〜１Ｋの位相の調整方法とし
て、たとえば特開平９−１４６３２９号公報に示される
技術が提案されている。
【００２５】このような技術では、回転体１Ｙ〜１Ｋの
回転位相を制御するために、回転体１Ｙ〜１Ｋの回転軸
に一回転あたり多数の信号を出力でき、かつ一回転一回
の信号を出力できるロータリーエンコーダを設け、前記
ロータリーエンコーダの出力により回転体１Ｙ〜１Ｋの
回転位相を検知して、ＤＣブラシレスモータを空回転さ
せる、あるいは通常の回転速度より、高速回転、または
低速回転させて、回転体１Ｙ〜１Ｋの位相を調整してい
る。
回転位相を制御するために、回転体１Ｙ〜１Ｋの回転軸
に一回転あたり多数の信号を出力でき、かつ一回転一回
の信号を出力できるロータリーエンコーダを設け、前記
ロータリーエンコーダの出力により回転体１Ｙ〜１Ｋの
回転位相を検知して、ＤＣブラシレスモータを空回転さ
せる、あるいは通常の回転速度より、高速回転、または
低速回転させて、回転体１Ｙ〜１Ｋの位相を調整してい
る。
【００２６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、以下のような問題点があった。
来例では、以下のような問題点があった。
【００２７】一回転あたり多数の信号を出力でき、かつ
一回転一回の信号を出力できるロータリーエンコーダは
高価であり、とくに４色分の回転体１Ｙ〜１Ｋを備える
画像形成装置では、そのコストアップが問題となってい
た。
一回転一回の信号を出力できるロータリーエンコーダは
高価であり、とくに４色分の回転体１Ｙ〜１Ｋを備える
画像形成装置では、そのコストアップが問題となってい
た。
【００２８】また、モータ空回転により、位相制御を行
うには、所定の位相すすませたところで、モータを急停
止させるためブレーキ機能が必要となる。通常の回転速
度より高速回転あるいは低速回転させるためには、速度
可変機能が必要となり、いずれもモータのコストアップ
となる。
うには、所定の位相すすませたところで、モータを急停
止させるためブレーキ機能が必要となる。通常の回転速
度より高速回転あるいは低速回転させるためには、速度
可変機能が必要となり、いずれもモータのコストアップ
となる。
【００２９】ところが、位相制御の分解能を高めようと
しても、以上のような制御方法では、モータの高精度な
位置制御が難しく、位相制御の効果が十分得られなかっ
た。
しても、以上のような制御方法では、モータの高精度な
位置制御が難しく、位相制御の効果が十分得られなかっ
た。
【００３０】とくに、低コスト化が要求されるプリンタ
においては、コストパフォーマンスが悪く、実用的では
なかった。
においては、コストパフォーマンスが悪く、実用的では
なかった。
【００３１】また、各回転体１Ｙ〜１Ｋの負荷トルクが
違うため、定常速度に達するまでの時間や停止するまで
の時間が異なり、モータの起動停止を繰り返すたびに、
回転位相が大きくずれる可能性がある。
違うため、定常速度に達するまでの時間や停止するまで
の時間が異なり、モータの起動停止を繰り返すたびに、
回転位相が大きくずれる可能性がある。
【００３２】このため、位相をあわせこむのに必要な時
間が長くなってしまい、印字動作開始を位相調整終了ま
で待っていると、ファーストプリントタイムが伸びてし
まうという問題もあった。
間が長くなってしまい、印字動作開始を位相調整終了ま
で待っていると、ファーストプリントタイムが伸びてし
まうという問題もあった。
【００３３】ＤＣブラシレスモータの代わりにステッピ
ングモータを用いると、比較的容易に位相制御をおこな
えるものの、ステッピングモータの機械的効率が悪いた
め消費電力が大きく、複数のモータを使用する多色の画
像形成装置では、大容量の電源が必要となり、装置の大
型化とコストアップをまねいていた。
ングモータを用いると、比較的容易に位相制御をおこな
えるものの、ステッピングモータの機械的効率が悪いた
め消費電力が大きく、複数のモータを使用する多色の画
像形成装置では、大容量の電源が必要となり、装置の大
型化とコストアップをまねいていた。
【００３４】本発明は、以上のような問題点に鑑みてな
されたもので、その目的とする処は、安価に精度よく回
転体の位相制御ができ、かつ、印字動作時の、位相調整
完了までの時間を短くすることができ、ファーストプリ
ントタイムが長くなってしまうことがない画像形成装置
を提供することにある。
されたもので、その目的とする処は、安価に精度よく回
転体の位相制御ができ、かつ、印字動作時の、位相調整
完了までの時間を短くすることができ、ファーストプリ
ントタイムが長くなってしまうことがない画像形成装置
を提供することにある。
【００３５】
【課題を解決するための手段】このため、本発明におい
ては、下記の各項（１）〜（１２）のいずれかに示す画
像形成装置を提供することにより、前記目的を達成しよ
うとするものである。
ては、下記の各項（１）〜（１２）のいずれかに示す画
像形成装置を提供することにより、前記目的を達成しよ
うとするものである。
【００３６】（１）各色ごとにそれぞれモータと該モー
タにより駆動される回転体とを備え、少なくともある一
つの色の回転体の回転位相を制御することにより、色ず
れを抑制する機能を有する多色の画像形成装置であっ
て、回転体のホームポジションを検出する手段と、モー
タと、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、前記モータ制御手段は、前記モー
タに対する位置制御機能を有することを特徴とする画像
形成装置。
タにより駆動される回転体とを備え、少なくともある一
つの色の回転体の回転位相を制御することにより、色ず
れを抑制する機能を有する多色の画像形成装置であっ
て、回転体のホームポジションを検出する手段と、モー
タと、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、前記モータ制御手段は、前記モー
タに対する位置制御機能を有することを特徴とする画像
形成装置。
【００３７】（２）前記モータ制御手段は、前記モータ
に対して位置制御を行い、前記回転体のホームポジショ
ンを検出する手段により得られた回転体のホームポジシ
ョン情報から、該モータに対する位置誤差情報を算出
し、該モータに対して、該位置誤差を解消するように位
置制御し、前記回転体の回転位相を制御することを特徴
とする前記（１）項に記載の画像形成装置。
に対して位置制御を行い、前記回転体のホームポジショ
ンを検出する手段により得られた回転体のホームポジシ
ョン情報から、該モータに対する位置誤差情報を算出
し、該モータに対して、該位置誤差を解消するように位
置制御し、前記回転体の回転位相を制御することを特徴
とする前記（１）項に記載の画像形成装置。
【００３８】（３）前記モータ制御手段は、速度制御機
能を持ち、前記モータに対して位置制御とともに速度制
御を行い、前記回転体のホームポジションを検出する手
段により得られた回転体のホームポジション情報から、
該モータに対する位置誤差情報を算出し、該モータに対
して、該位置誤差を解消するように位置制御し、前記回
転体の回転位相を制御することを特徴とする前記（１）
項または（２）項に記載の画像形成装置。
能を持ち、前記モータに対して位置制御とともに速度制
御を行い、前記回転体のホームポジションを検出する手
段により得られた回転体のホームポジション情報から、
該モータに対する位置誤差情報を算出し、該モータに対
して、該位置誤差を解消するように位置制御し、前記回
転体の回転位相を制御することを特徴とする前記（１）
項または（２）項に記載の画像形成装置。
【００３９】（４）前記回転体のホームポジションを検
出する手段は、ホームポジション情報を回転体一回転に
つき１回出力することを特徴とする前記（１）項ないし
（３）項のいずれかに記載の画像形成装置。
出する手段は、ホームポジション情報を回転体一回転に
つき１回出力することを特徴とする前記（１）項ないし
（３）項のいずれかに記載の画像形成装置。
【００４０】（５）前記モータ制御手段は、モータに対
する位置誤差の値により、モータの位置制御操作量の演
算用係数の値を変えることを特徴とする前記（１）項な
いし（３）項のいずれかに記載の画像形成装置。
する位置誤差の値により、モータの位置制御操作量の演
算用係数の値を変えることを特徴とする前記（１）項な
いし（３）項のいずれかに記載の画像形成装置。
【００４１】（６）前記モータ制御手段は、同時に複数
のモータを起動する場合に、各モータの相対回転数が最
小になるように制御することを特徴とする前記（１）項
ないし（３）項のいずれかまたは（５）項に記載の画像
形成装置。
のモータを起動する場合に、各モータの相対回転数が最
小になるように制御することを特徴とする前記（１）項
ないし（３）項のいずれかまたは（５）項に記載の画像
形成装置。
【００４２】（７）前記モータ制御手段は、複数の駆動
中のモータを停止させる場合に、各モータの相対回転数
が最小になるように制御することを特徴とする前記
（１）項ないし（３）項のいずれかまたは（５）項また
は（６）項に記載の画像形成装置。
中のモータを停止させる場合に、各モータの相対回転数
が最小になるように制御することを特徴とする前記
（１）項ないし（３）項のいずれかまたは（５）項また
は（６）項に記載の画像形成装置。
【００４３】（８）電源投入時あるいはドアクローズ時
に、各回転体のクリーニング動作などを行う、イニシャ
ルシーケンスを実行することを特徴とする前記（１）項
ないし（７）項のいずれか記載の画像形成装置。
に、各回転体のクリーニング動作などを行う、イニシャ
ルシーケンスを実行することを特徴とする前記（１）項
ないし（７）項のいずれか記載の画像形成装置。
【００４４】（９）前記モータは、ＤＣモータであるこ
とを特徴とする前記（１）項ないし（３）項のいずれか
または（５）項または（６）項または（７）項に記載の
画像形成装置。
とを特徴とする前記（１）項ないし（３）項のいずれか
または（５）項または（６）項または（７）項に記載の
画像形成装置。
【００４５】（１０）前記ＤＣモータは、デジタル信号
処理により駆動制御されることを特徴とする前記（９）
項に記載の画像形成装置。
処理により駆動制御されることを特徴とする前記（９）
項に記載の画像形成装置。
【００４６】（１１）前記デジタル信号処理は、ＤＳＰ
またはマイコンを用いて行うことを特徴とする前記（１
０）項に記載の画像形成装置。
またはマイコンを用いて行うことを特徴とする前記（１
０）項に記載の画像形成装置。
【００４７】（１２）前記回転体は、静電潜像の現像を
行う現像ユニットであることを特徴とする前記（１）項
ないし（４）項のいずれかまたは（８）項に記載の画像
形成装置。
行う現像ユニットであることを特徴とする前記（１）項
ないし（４）項のいずれかまたは（８）項に記載の画像
形成装置。
【００４８】上記構成において、安価に入手できるよう
になった高性能なＤＳＰまたはマイコンがデジタル信号
処理を行い、ソフトウェアサーボによりモータの駆動制
御を行う。
になった高性能なＤＳＰまたはマイコンがデジタル信号
処理を行い、ソフトウェアサーボによりモータの駆動制
御を行う。
【００４９】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施例に基いて詳
細に説明する。
細に説明する。
【００５０】（第１の実施例）図１に、本発明に係る画
像形成装置の制御システムの概略構成を示す。
像形成装置の制御システムの概略構成を示す。
【００５１】１０は、画像形成装置であるプリンタであ
る。
る。
【００５２】１１は、プリンタ１０内の各装置を制御す
るプリンタ制御部である。
るプリンタ制御部である。
【００５３】１２は、プリンタ１０内の各装置へ電力を
供給する電源である。
供給する電源である。
【００５４】１３は、プリンタ１０内の各部の状況を検
知するセンサ類である。
知するセンサ類である。
【００５５】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、モータ制御手段であるモータ制御
部である。
モータ類を制御する、モータ制御手段であるモータ制御
部である。
【００５６】１５は、プリンタ１０内のモータ類および
画像形成部である。
画像形成部である。
【００５７】１６は、プリンタ１０の動作状況をユーザ
に報知する表示部である。
に報知する表示部である。
【００５８】１７は、プリンタ１０とホストコンピュー
タ１８との通信を行う通信コントローラである。
タ１８との通信を行う通信コントローラである。
【００５９】１８は、プリンタ１０に印刷するデータを
転送するＰＣなどのホストコンピュータである。
転送するＰＣなどのホストコンピュータである。
【００６０】図２、図３、図４に、本発明に係る主要部
の構成を示す。
の構成を示す。
【００６１】２０は、位置制御機能、速度制御機能を有
するＤＳＰ（ＤＳＰまたはマイコンを用いるが、本実施
例ではＤＳＰとする）、３０は、ＤＣブラシレスモータ
４０への電力を制御するドライバ、３１はハイ側トラン
ジスタ、３２はロー側トランジスタ、３３はナンドゲー
ト、３４は電流検出抵抗、４０は、モータであって、Ｄ
ＣモータのひとつであるＤＣブラシレスモータ、４１は
磁気センサ、４２はホール素子、４３はコイル、４４は
ロータ、４５は磁気的パターン、４７は回転軸、４８は
フラグ、４９はフォトセンサである。
するＤＳＰ（ＤＳＰまたはマイコンを用いるが、本実施
例ではＤＳＰとする）、３０は、ＤＣブラシレスモータ
４０への電力を制御するドライバ、３１はハイ側トラン
ジスタ、３２はロー側トランジスタ、３３はナンドゲー
ト、３４は電流検出抵抗、４０は、モータであって、Ｄ
ＣモータのひとつであるＤＣブラシレスモータ、４１は
磁気センサ、４２はホール素子、４３はコイル、４４は
ロータ、４５は磁気的パターン、４７は回転軸、４８は
フラグ、４９はフォトセンサである。
【００６２】フラグ４８およびフォトセンサ４９で、回
転体１Ｙ〜１Ｋのホームポジションを検出する手段を構
成する。
転体１Ｙ〜１Ｋのホームポジションを検出する手段を構
成する。
【００６３】すなわち、回転体１Ｙ〜１Ｋの回転軸４７
には、フラグ４８を設け、回転軸４７の回転に伴い、フ
ォトセンサ４９の光路を遮る。
には、フラグ４８を設け、回転軸４７の回転に伴い、フ
ォトセンサ４９の光路を遮る。
【００６４】これによりホームポジション情報が、信号
の形態で、回転体１Ｙ〜１Ｋ一回転につき１回出力され
る（以下、信号の形態で出力されるホームポジション情
報のことをホームポジション信号と呼ぶ）。
の形態で、回転体１Ｙ〜１Ｋ一回転につき１回出力され
る（以下、信号の形態で出力されるホームポジション情
報のことをホームポジション信号と呼ぶ）。
【００６５】あるいは、回転体１Ｙ〜１Ｋや、回転体１
Ｙ〜１Ｋを駆動するギヤにフラグ４８を設け、このフラ
グ４８がフォトセンサ４９を遮光するような構成として
も良い。
Ｙ〜１Ｋを駆動するギヤにフラグ４８を設け、このフラ
グ４８がフォトセンサ４９を遮光するような構成として
も良い。
【００６６】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をも
つ。
の３相スター結線されたコイル４３とロータ４４をも
つ。
【００６７】さらにロータ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、その出力はＤＳＰ２０に接続されている。
ータ４４の磁極を検知する３個のホール素子４２を備
え、その出力はＤＳＰ２０に接続されている。
【００６８】また、ロータ４４の外周上に設けられた磁
気的パターン４５と磁気センサ４１からなる回転速度検
知手段を持ち、その出力はＤＳＰ２０に接続されてい
る。
気的パターン４５と磁気センサ４１からなる回転速度検
知手段を持ち、その出力はＤＳＰ２０に接続されてい
る。
【００６９】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、それぞれコイル４３の
Ｕ、Ｖ、Ｗに接続されている。
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、それぞれコイル４３の
Ｕ、Ｖ、Ｗに接続されている。
【００７０】３４は電流検出抵抗で、モータ駆動電流を
電圧に変換する。発生した電圧はＤＳＰ２０のＤ／Ａポ
ートに取り込まれる。
電圧に変換する。発生した電圧はＤＳＰ２０のＤ／Ａポ
ートに取り込まれる。
【００７１】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４４の位置を
特定し、相切り替え信号を生成する。
ロータ位置信号ＨＵ〜ＨＷにより、ロータ４４の位置を
特定し、相切り替え信号を生成する。
【００７２】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３１、３２をオンオ
フ制御し励磁する相を順次切り替えロータ４４を回転さ
せる。
は、ドライバ３０の各トランジスタ３１、３２をオンオ
フ制御し励磁する相を順次切り替えロータ４４を回転さ
せる。
【００７３】さらにＤＳＰ２０は、速度制御を行うため
に、回転速度目標値と回転速度情報を比較し、速度誤差
情報を得る。
に、回転速度目標値と回転速度情報を比較し、速度誤差
情報を得る。
【００７４】また、位置制御を行うために、回転速度情
報を積分したロータ４４の位置情報と、位置目標値とを
比較し、位置誤差情報を得る。
報を積分したロータ４４の位置情報と、位置目標値とを
比較し、位置誤差情報を得る。
【００７５】上記、速度誤差情報と位置誤差情報からモ
ータ操作量を演算し、その結果によりＰＷＭ信号を生
成、出力する。
ータ操作量を演算し、その結果によりＰＷＭ信号を生
成、出力する。
【００７６】ＰＷＭ信号は０でduty０、２５５でduty１
００となる。
００となる。
【００７７】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
ョッピングを行いＤＣブラシレスモータ４０の回転速度
を制御する。
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。
【００７８】なお、ナンドゲート３３を使わずにＤＳＰ
２０ですべて処理してもよい。
２０ですべて処理してもよい。
【００７９】ＤＳＰ２０は、ＤＣブラシレスモータ４０
からのロータ位置信号ＨＵ〜ＨＷ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ＤＣブラ
シレスモータ４０の始動、停止制御、およびプリンタ制
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おこなう。
からのロータ位置信号ＨＵ〜ＨＷ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ＤＣブラ
シレスモータ４０の始動、停止制御、およびプリンタ制
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おこなう。
【００８０】以上の構成によって、安価に入手できるよ
うになった高性能なＤＳＰ２０またはマイコンがデジタ
ル信号処理を行い、ソフトウェアサーボによりＤＣブラ
シレスモータ４０の駆動制御を行う。
うになった高性能なＤＳＰ２０またはマイコンがデジタ
ル信号処理を行い、ソフトウェアサーボによりＤＣブラ
シレスモータ４０の駆動制御を行う。
【００８１】ＤＳＰのブロック図を図５に示す。
【００８２】２１はプログラムコントローラ、２２ａは
加減算や論理演算を行うＡＬＵ、２２ｂは積和演算をお
こなうＭＡＣ、２３はデータ用メモリ、２４はプログラ
ムメモリ、２５ａはデータメモリバス、２５ｂはプログ
ラムメモリバス、２６はＤ／Ａポート、２７はシリアル
ポート、２８はタイマ、２９はＩ／Ｏポートである。
加減算や論理演算を行うＡＬＵ、２２ｂは積和演算をお
こなうＭＡＣ、２３はデータ用メモリ、２４はプログラ
ムメモリ、２５ａはデータメモリバス、２５ｂはプログ
ラムメモリバス、２６はＤ／Ａポート、２７はシリアル
ポート、２８はタイマ、２９はＩ／Ｏポートである。
【００８３】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ＭＡ
Ｃ２２ｂを持つことで高速な演算を可能としている。
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ＭＡ
Ｃ２２ｂを持つことで高速な演算を可能としている。
【００８４】以下、本発明のモータ制御部の作用を説明
する。
する。
【００８５】回転体１Ｙ〜１Ｋが感光ドラムであって、
基準となる回転体が、回転体１Ｙであり、回転体１Ｍに
対して位相制御を行う場合について図６、７にもとづい
て説明する。
基準となる回転体が、回転体１Ｙであり、回転体１Ｍに
対して位相制御を行う場合について図６、７にもとづい
て説明する。
【００８６】プリンタ制御部１１からＤＣブラシレスモ
ータ４０起動を指示されると（Ｓ６０１）、モータ制御
部１４は、各ＤＣブラシレスモータ４０に対して速度制
御および位置制御を行い、各ＤＣブラシレスモータ４０
の相対回転数を最小にするように、各ＤＣブラシレスモ
ータ４０を所定の加速カーブに従い位置、速度指令を更
新して、加速していく（Ｓ６０２）。
ータ４０起動を指示されると（Ｓ６０１）、モータ制御
部１４は、各ＤＣブラシレスモータ４０に対して速度制
御および位置制御を行い、各ＤＣブラシレスモータ４０
の相対回転数を最小にするように、各ＤＣブラシレスモ
ータ４０を所定の加速カーブに従い位置、速度指令を更
新して、加速していく（Ｓ６０２）。
【００８７】全ＤＣブラシレスモータ４０が定常回転速
度に達したら加速を終了し（Ｓ６０３）、基準となる回
転体１Ｙと、回転体１Ｍとの回転位相差の検出を開始す
る。
度に達したら加速を終了し（Ｓ６０３）、基準となる回
転体１Ｙと、回転体１Ｍとの回転位相差の検出を開始す
る。
【００８８】すなわち、基準となる回転体１Ｙのフォト
センサ４９からのホームポジション信号が出力された時
点で時間計測用カウンタ値cntをクリアし（Ｓ６０４、
Ｓ６０５）、その後一定周期でカウント値cntを増加さ
せる（Ｓ６０６）。
センサ４９からのホームポジション信号が出力された時
点で時間計測用カウンタ値cntをクリアし（Ｓ６０４、
Ｓ６０５）、その後一定周期でカウント値cntを増加さ
せる（Ｓ６０６）。
【００８９】回転体１Ｍのフォトセンサ４９からの信号
が出力された時点でカウント値cntの増加を停止し（Ｓ
６０７）、計測された時間からＤＣブラシレスモータ４
０の位置誤差情報を算出する（Ｓ６０８）。
が出力された時点でカウント値cntの増加を停止し（Ｓ
６０７）、計測された時間からＤＣブラシレスモータ４
０の位置誤差情報を算出する（Ｓ６０８）。
【００９０】算出されたＤＣブラシレスモータ４０の位
置誤差情報は、ＤＣブラシレスモータ４０の位置制御ル
ープにフィードバックされ、位置誤差を解消するように
制御を行う（Ｓ６０９）。
置誤差情報は、ＤＣブラシレスモータ４０の位置制御ル
ープにフィードバックされ、位置誤差を解消するように
制御を行う（Ｓ６０９）。
【００９１】このとき、位置誤差の値、すなわち、位置
誤差情報の絶対値により位置制御操作量の演算用係数、
すなわち、位置制御ループの操作量演算にもちいる各パ
ラメータの値を変えても良い。
誤差情報の絶対値により位置制御操作量の演算用係数、
すなわち、位置制御ループの操作量演算にもちいる各パ
ラメータの値を変えても良い。
【００９２】たとえば、位置誤差情報の絶対値が大きい
場合、位置制御ループのゲインをさげ、制御の安定性を
確保する。
場合、位置制御ループのゲインをさげ、制御の安定性を
確保する。
【００９３】プリンタ制御部１１からＤＣブラシレスモ
ータ４０停止を指示されると（Ｓ７０１）、モータ制御
部１４は、各ＤＣブラシレスモータ４０の相対回転数を
最小にするように、各ＤＣブラシレスモータ４０を一定
の減速カーブに従い位置、速度指令を更新し（Ｓ７０
２）、減速していき、ＤＣブラシレスモータ４０が停止
した時点で減速シーケンスを終了する（Ｓ７０３）。
ータ４０停止を指示されると（Ｓ７０１）、モータ制御
部１４は、各ＤＣブラシレスモータ４０の相対回転数を
最小にするように、各ＤＣブラシレスモータ４０を一定
の減速カーブに従い位置、速度指令を更新し（Ｓ７０
２）、減速していき、ＤＣブラシレスモータ４０が停止
した時点で減速シーケンスを終了する（Ｓ７０３）。
【００９４】この減速カーブは、負荷トルクがもっとも
小さいときに、フリクションロスにより自然に減速する
場合の減速カーブより緩やかなものとする。
小さいときに、フリクションロスにより自然に減速する
場合の減速カーブより緩やかなものとする。
【００９５】以上述べたように、起動時と停止時の各Ｄ
Ｃブラシレスモータ４０の相対回転数が最小になるよう
に制御することにより、各回転体１Ｙ〜１Ｋの所望の位
相と、実際の位相とのずれは小さく保たれ、ＤＣブラシ
レスモータ４０起動後に、各回転体１Ｙ〜１Ｋの位相を
目標の位相に調整するまでに要する時間の短縮をはかれ
る。
Ｃブラシレスモータ４０の相対回転数が最小になるよう
に制御することにより、各回転体１Ｙ〜１Ｋの所望の位
相と、実際の位相とのずれは小さく保たれ、ＤＣブラシ
レスモータ４０起動後に、各回転体１Ｙ〜１Ｋの位相を
目標の位相に調整するまでに要する時間の短縮をはかれ
る。
【００９６】また、プリンタ制御部１１は、プリンタエ
ンジンの電源投入時あるいはプリンタエンジンの内部へ
のアクセスドアクローズ時に、回転体１Ｙ〜１Ｋや搬送
ベルトなどのクリーニング動作などを実行するため、イ
ニシャルシーケンスを起動する。
ンジンの電源投入時あるいはプリンタエンジンの内部へ
のアクセスドアクローズ時に、回転体１Ｙ〜１Ｋや搬送
ベルトなどのクリーニング動作などを実行するため、イ
ニシャルシーケンスを起動する。
【００９７】イニシャルシーケンスを起動すると、モー
タ制御部１４に各ＤＣブラシレスモータ４０の起動を指
示する。
タ制御部１４に各ＤＣブラシレスモータ４０の起動を指
示する。
【００９８】電源投入時や、ドアクローズ時には各回転
体１Ｙ〜１Ｋの回転位相が、所望の回転位相から大きく
ずれている可能性があるが、このイニシャルシーケンス
動作により、回転体１Ｙ〜１Ｋの回転位相を所望の値に
合わせることができる。
体１Ｙ〜１Ｋの回転位相が、所望の回転位相から大きく
ずれている可能性があるが、このイニシャルシーケンス
動作により、回転体１Ｙ〜１Ｋの回転位相を所望の値に
合わせることができる。
【００９９】この場合、印字動作は行わないため、位相
調整に時間がかかっても問題はなく、実際の印字動作時
には、イニシャルシーケンスにより各回転体１Ｙ〜１Ｋ
の回転位相が所望の位相に、ほぼあった状態に保たれて
いるため、短時間に位相調整が終了し、ファーストプリ
ントタイムを伸ばしてしまうことがない。
調整に時間がかかっても問題はなく、実際の印字動作時
には、イニシャルシーケンスにより各回転体１Ｙ〜１Ｋ
の回転位相が所望の位相に、ほぼあった状態に保たれて
いるため、短時間に位相調整が終了し、ファーストプリ
ントタイムを伸ばしてしまうことがない。
【０１００】なお、所望の回転位相、すなわちＡＣ色ず
れを抑制するような各回転体１Ｙ〜１Ｋの回転位相は、
回転位相検出シーケンスを実行することによりあらかじ
め求めておき、その回転位相はプリンタ制御部１１か
ら、モータ制御部１４に送信される。
れを抑制するような各回転体１Ｙ〜１Ｋの回転位相は、
回転位相検出シーケンスを実行することによりあらかじ
め求めておき、その回転位相はプリンタ制御部１１か
ら、モータ制御部１４に送信される。
【０１０１】（第２の実施例）本発明の第２の実施例を
説明する。
説明する。
【０１０２】第２の実施例のモータ類および画像形成部
１５の構成、制御システムの概略構成は第１の実施例と
同一なので説明を省略する。
１５の構成、制御システムの概略構成は第１の実施例と
同一なので説明を省略する。
【０１０３】ＤＣブラシレスモータ４０を起動する場合
と、駆動中のＤＣブラシレスモータ４０を停止させる場
合には、位置制御を行わず、速度制御のみで制御する点
が第１の実施例と異なる。
と、駆動中のＤＣブラシレスモータ４０を停止させる場
合には、位置制御を行わず、速度制御のみで制御する点
が第１の実施例と異なる。
【０１０４】本回路の動作を図８、９に基づいて説明す
る。
る。
【０１０５】プリンタ制御部１１からＤＣブラシレスモ
ータ４０起動を指示されると（Ｓ８０１）、モータ制御
部１４は、各ＤＣブラシレスモータ４０に対して速度制
御を行い、各ＤＣブラシレスモータ４０の相対回転数を
最小にするように、各ＤＣブラシレスモータ４０を一定
の加速カーブに従い速度指令を更新し、加速していく
（Ｓ８０２）。
ータ４０起動を指示されると（Ｓ８０１）、モータ制御
部１４は、各ＤＣブラシレスモータ４０に対して速度制
御を行い、各ＤＣブラシレスモータ４０の相対回転数を
最小にするように、各ＤＣブラシレスモータ４０を一定
の加速カーブに従い速度指令を更新し、加速していく
（Ｓ８０２）。
【０１０６】全ＤＣブラシレスモータ４０が最終回転速
度に達した時点（Ｓ８０３）で、位置制御を開始する
（Ｓ８０４）。
度に達した時点（Ｓ８０３）で、位置制御を開始する
（Ｓ８０４）。
【０１０７】次に基準となる回転体１Ｙと、それ以外の
回転体１Ｍとの回転位相差の検出を開始する。
回転体１Ｍとの回転位相差の検出を開始する。
【０１０８】すなわち、基準となる回転体１Ｙのフォト
センサ４９からの信号が出力された時点（Ｓ８０５）で
時間計測用カウンタ値cntをクリアし（Ｓ８０６）、そ
の後一定周期でカウント値cntを増加させる（Ｓ８０
７）。
センサ４９からの信号が出力された時点（Ｓ８０５）で
時間計測用カウンタ値cntをクリアし（Ｓ８０６）、そ
の後一定周期でカウント値cntを増加させる（Ｓ８０
７）。
【０１０９】回転体１Ｍのフォトセンサ４９からの信号
が出力された時点（Ｓ８０８）でカウント値cntの増加
を停止し、計測された時間からＤＣブラシレスモータ４
０の位置誤差情報を算出する（Ｓ８０９）。
が出力された時点（Ｓ８０８）でカウント値cntの増加
を停止し、計測された時間からＤＣブラシレスモータ４
０の位置誤差情報を算出する（Ｓ８０９）。
【０１１０】算出されたＤＣブラシレスモータ４０位置
誤差情報は、ＤＣブラシレスモータ４０の位置制御ルー
プにフィードバックされ、位置誤差を解消するように制
御を行う（Ｓ８１０）。
誤差情報は、ＤＣブラシレスモータ４０の位置制御ルー
プにフィードバックされ、位置誤差を解消するように制
御を行う（Ｓ８１０）。
【０１１１】このとき、位置誤差の値、すなわち、位置
誤差情報の絶対値により位置制御操作量の演算用係数、
すなわち、位置制御ループの操作量演算にもちいる各パ
ラメータの値を変えても良い。
誤差情報の絶対値により位置制御操作量の演算用係数、
すなわち、位置制御ループの操作量演算にもちいる各パ
ラメータの値を変えても良い。
【０１１２】たとえば、位置誤差情報の絶対値が大きい
場合、位置制御ループのゲインをさげ、制御の安定性を
確保する。
場合、位置制御ループのゲインをさげ、制御の安定性を
確保する。
【０１１３】プリンタ制御部１１からＤＣブラシレスモ
ータ４０停止を指示されると（Ｓ９０１）、モータ制御
部１４は、位置制御を切り（Ｓ９０２）、速度制御のみ
で各ＤＣブラシレスモータ４０の相対回転数を最小にす
るように、各ＤＣブラシレスモータ４０を一定の減速カ
ーブに従い速度指令を更新し（Ｓ９０３）、減速してい
く。
ータ４０停止を指示されると（Ｓ９０１）、モータ制御
部１４は、位置制御を切り（Ｓ９０２）、速度制御のみ
で各ＤＣブラシレスモータ４０の相対回転数を最小にす
るように、各ＤＣブラシレスモータ４０を一定の減速カ
ーブに従い速度指令を更新し（Ｓ９０３）、減速してい
く。
【０１１４】ＤＣブラシレスモータ４０の速度が０にな
った時点で減速シーケンスを終了する（Ｓ９０４）。
った時点で減速シーケンスを終了する（Ｓ９０４）。
【０１１５】この減速カーブは、負荷トルクがもっとも
小さいときに、フリクションロスにより自然に減速する
場合の減速カーブより緩やかなものとする。
小さいときに、フリクションロスにより自然に減速する
場合の減速カーブより緩やかなものとする。
【０１１６】あるいは、各ＤＣブラシレスモータ４０へ
のブレーキ操作により、一定の減速カーブに従って減速
しても良い。この場合の減速カーブは負荷トルクがもっ
とも大きいときに、フリクションロスにより自然に減速
する場合の減速カーブより急なものとする。
のブレーキ操作により、一定の減速カーブに従って減速
しても良い。この場合の減速カーブは負荷トルクがもっ
とも大きいときに、フリクションロスにより自然に減速
する場合の減速カーブより急なものとする。
【０１１７】以上述べたように、起動時と停止時の各Ｄ
Ｃブラシレスモータ４０の相対回転数が最小になるよう
に制御することにより、各回転体１Ｙ〜１Ｋの所望の位
相と、実際の位相とのずれは小さく保たれ、ＤＣブラシ
レスモータ４０起動後に、各回転体１Ｙ〜１Ｋの位相を
目標の位相に調整するまでに要する時間の短縮をはかれ
る。
Ｃブラシレスモータ４０の相対回転数が最小になるよう
に制御することにより、各回転体１Ｙ〜１Ｋの所望の位
相と、実際の位相とのずれは小さく保たれ、ＤＣブラシ
レスモータ４０起動後に、各回転体１Ｙ〜１Ｋの位相を
目標の位相に調整するまでに要する時間の短縮をはかれ
る。
【０１１８】イニシャルシーケンスの実行については、
第１の実施例と同様であるので説明を省略する。
第１の実施例と同様であるので説明を省略する。
【０１１９】なお、所望の回転位相、すなわちＡＣ色ず
れを抑制するような各回転体１Ｙ〜１Ｋの回転位相は、
回転位相検出シーケンスを実行することによりあらかじ
め求めておき、その回転位相はプリンタ制御部１１か
ら、モータ制御部１４に送信される。
れを抑制するような各回転体１Ｙ〜１Ｋの回転位相は、
回転位相検出シーケンスを実行することによりあらかじ
め求めておき、その回転位相はプリンタ制御部１１か
ら、モータ制御部１４に送信される。
【０１２０】（第３の実施例）本発明の第３の実施例を
説明する。
説明する。
【０１２１】本装置のモータ類および画像形成部１５の
構成、制御システムの概略構成は第１の実施例と同一な
ので説明を省略する。
構成、制御システムの概略構成は第１の実施例と同一な
ので説明を省略する。
【０１２２】回転体１Ｙ〜１Ｋのホームポジション信号
とは別の独立した信号、たとえば、全ＤＣブラシレスモ
ータが目標速度に達したことをしめすモータ速度レディ
信号を基準にして、各回転体１Ｙ〜１Ｋのホームポジシ
ョン信号を比較し、ＤＣブラシレスモータ４０の位置誤
差情報を算出する点が第１の実施例と異なる。
とは別の独立した信号、たとえば、全ＤＣブラシレスモ
ータが目標速度に達したことをしめすモータ速度レディ
信号を基準にして、各回転体１Ｙ〜１Ｋのホームポジシ
ョン信号を比較し、ＤＣブラシレスモータ４０の位置誤
差情報を算出する点が第１の実施例と異なる。
【０１２３】本回路の動作を図１０、１１に基づいて説
明する。
明する。
【０１２４】プリンタ制御部１１からＤＣブラシレスモ
ータ４０起動を指示されると（Ｓ１００１）、モータ制
御部１４は、各ＤＣブラシレスモータ４０に対して速度
制御および位置制御を行い、各ＤＣブラシレスモータ４
０の相対回転数を最小にするように、各ＤＣブラシレス
モータ４０を所定の加速カーブに従い位置、速度指令を
更新して、加速していく（Ｓ１００２）。
ータ４０起動を指示されると（Ｓ１００１）、モータ制
御部１４は、各ＤＣブラシレスモータ４０に対して速度
制御および位置制御を行い、各ＤＣブラシレスモータ４
０の相対回転数を最小にするように、各ＤＣブラシレス
モータ４０を所定の加速カーブに従い位置、速度指令を
更新して、加速していく（Ｓ１００２）。
【０１２５】全ＤＣブラシレスモータ４０が定常回転速
度に達したら加速を終了し（Ｓ１００３）、基準となる
回転体１Ｙと、回転体１Ｍとの回転位相差の検出を開始
する。
度に達したら加速を終了し（Ｓ１００３）、基準となる
回転体１Ｙと、回転体１Ｍとの回転位相差の検出を開始
する。
【０１２６】たとえば、全ＤＣブラシレスモータが目標
速度に達したことをしめすモータ速度レディ信号が出力
された時点で、回転体１Ｙ〜１Ｋのフォトセンサ４９か
らの信号が出力されるまでの時間計測用カウンタ値cnt
をクリアし（Ｓ１００４）、その後一定周期で、各回転
体１Ｙ〜１Ｋのフォトセンサ４９出力を監視するととも
に（Ｓ１００５、Ｓ１００６）、カウント値cntを増加
させる（Ｓ１００７）。
速度に達したことをしめすモータ速度レディ信号が出力
された時点で、回転体１Ｙ〜１Ｋのフォトセンサ４９か
らの信号が出力されるまでの時間計測用カウンタ値cnt
をクリアし（Ｓ１００４）、その後一定周期で、各回転
体１Ｙ〜１Ｋのフォトセンサ４９出力を監視するととも
に（Ｓ１００５、Ｓ１００６）、カウント値cntを増加
させる（Ｓ１００７）。
【０１２７】回転体１Ｙのフォトセンサ４９からの信号
が出力された時点でカウント値をcnt１Ｙに記憶する
（Ｓ１００８）、回転体１Ｍのフォトセンサ４９からの
信号が出力された時点でカウント値をcnt１Ｍに記憶す
る（Ｓ１００９）。
が出力された時点でカウント値をcnt１Ｙに記憶する
（Ｓ１００８）、回転体１Ｍのフォトセンサ４９からの
信号が出力された時点でカウント値をcnt１Ｍに記憶す
る（Ｓ１００９）。
【０１２８】回転体１Ｙと回転体１Ｍの両方のホームポ
ジションの計測が終わると、計測されたcnt１Ｙとcnt１
Ｍの差からＤＣブラシレスモータ４０の位置誤差情報を
算出する（Ｓ１０１０）。
ジションの計測が終わると、計測されたcnt１Ｙとcnt１
Ｍの差からＤＣブラシレスモータ４０の位置誤差情報を
算出する（Ｓ１０１０）。
【０１２９】算出されたＤＣブラシレスモータ４０位置
誤差情報は、ＤＣブラシレスモータ４０の位置制御ルー
プにフィードバックされ、位置誤差を解消するように制
御を行う（Ｓ１０１１）。
誤差情報は、ＤＣブラシレスモータ４０の位置制御ルー
プにフィードバックされ、位置誤差を解消するように制
御を行う（Ｓ１０１１）。
【０１３０】このとき、位置誤差の値、すなわち、位置
誤差情報の絶対値により位置制御操作量の演算用係数、
すなわち、位置制御ループの操作量演算にもちいる各パ
ラメータの値を変えても良い。
誤差情報の絶対値により位置制御操作量の演算用係数、
すなわち、位置制御ループの操作量演算にもちいる各パ
ラメータの値を変えても良い。
【０１３１】たとえば、位置誤差情報の絶対値が大きい
場合、位置制御ループのゲインをさげ、制御の安定性を
確保する。
場合、位置制御ループのゲインをさげ、制御の安定性を
確保する。
【０１３２】プリンタ制御部１１からＤＣブラシレスモ
ータ４０停止を指示されると（Ｓ１１０１）、モータ制
御部１４は、各ＤＣブラシレスモータ４０の相対回転数
を最小にするように、各ＤＣブラシレスモータ４０を一
定の減速カーブに従い位置、速度指令を更新し（Ｓ１１
０２）、減速していき、ＤＣブラシレスモータ４０が停
止した時点で減速シーケンスを終了する（Ｓ１１０
３）。
ータ４０停止を指示されると（Ｓ１１０１）、モータ制
御部１４は、各ＤＣブラシレスモータ４０の相対回転数
を最小にするように、各ＤＣブラシレスモータ４０を一
定の減速カーブに従い位置、速度指令を更新し（Ｓ１１
０２）、減速していき、ＤＣブラシレスモータ４０が停
止した時点で減速シーケンスを終了する（Ｓ１１０
３）。
【０１３３】この減速カーブは、負荷トルクがもっとも
小さいときに、フリクションロスにより自然に減速する
場合の減速カーブより緩やかなものとする。
小さいときに、フリクションロスにより自然に減速する
場合の減速カーブより緩やかなものとする。
【０１３４】以上述べたように、起動時と停止時の各Ｄ
Ｃブラシレスモータ４０の相対回転数が最小になるよう
に制御することにより、各回転体１Ｙ〜１Ｋの所望の位
相と、実際の位相とのずれは小さく保たれ、ＤＣブラシ
レスモータ４０起動後に、各回転体１Ｙ〜１Ｋの位相を
目標の位相に調整するまでに要する時間の短縮をはかれ
る。
Ｃブラシレスモータ４０の相対回転数が最小になるよう
に制御することにより、各回転体１Ｙ〜１Ｋの所望の位
相と、実際の位相とのずれは小さく保たれ、ＤＣブラシ
レスモータ４０起動後に、各回転体１Ｙ〜１Ｋの位相を
目標の位相に調整するまでに要する時間の短縮をはかれ
る。
【０１３５】イニシャルシーケンスの実行については、
第１の実施例と同様であるので説明を省略する。
第１の実施例と同様であるので説明を省略する。
【０１３６】なお、所望の回転位相、すなわちＡＣ色ず
れを抑制するような各回転体１Ｙ〜１Ｋの回転位相は、
回転位相検出シーケンスを実行することによりあらかじ
め求めておき、その回転位相はプリンタ制御部１１か
ら、モータ制御部１４に送信される。
れを抑制するような各回転体１Ｙ〜１Ｋの回転位相は、
回転位相検出シーケンスを実行することによりあらかじ
め求めておき、その回転位相はプリンタ制御部１１か
ら、モータ制御部１４に送信される。
【０１３７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
安価に精度よく回転体の位相制御ができ、かつ、印字動
作時の、位相調整完了までの時間を短くすることがで
き、ファーストプリントタイムが長くなってしまうこと
がない画像形成装置を提供できる。
安価に精度よく回転体の位相制御ができ、かつ、印字動
作時の、位相調整完了までの時間を短くすることがで
き、ファーストプリントタイムが長くなってしまうこと
がない画像形成装置を提供できる。
【図１】 本発明に係る画像形成装置の制御システムの
概略構成を説明する図
概略構成を説明する図
【図２】 第１の実施例の主要部の構成を説明する図
【図３】 第１の実施例の主要部の構成を説明する図
【図４】 第１の実施例の主要部の構成を説明する図
【図５】 ＤＳＰのブロック図
【図６】 第１の実施例の動作を説明する図
【図７】 第１の実施例の動作を説明する図
【図８】 第２の実施例の動作を説明する図
【図９】 第２の実施例の動作を説明する図
【図１０】 第３の実施例の動作を説明する図
【図１１】 第３の実施例の動作を説明する図
【図１２】 モータ類および画像形成部を説明する図
【図１３】 ＤＣブラシレスモータおよびその周辺を説
明する図
明する図
１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ 回転体（感光ドラム）
２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ レーザスキャナー
３ 搬送ベルト
４ 駆動ローラ
５ 定着器
６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋ 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 モータ類および画像形成部
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 プラグラムコントローラ
２２ａ ＡＬＵ
２２ｂ ＭＡＣ
２３ データメモリ
２４ プログラムメモリ
２５ａ データメモリバス
２５ｂ プログラムメモリバス
２６ Ｄ／Ａポート
２７ シリアルポート
２８ タイマ
２９ Ｉ／Ｏポート
３０ ドライバ
３１ ハイ側トランジスタ
３２ ロー側トランジスタ
３３ ナンドゲート
３４ 電流検出抵抗
４０ ＤＣブラシレスモータ
４１ 磁気センサ
４２ ホール素子
４３ コイル
４４ ロータ
４５ 磁気的パターン
４７ 回転軸
４８ フラグ
４９ フォトセンサ
５０ ＤＣブラシレスモータ
５１ コイル
５２ ロータ
５３ ホール素子
５４ アンプ
５５ 磁気的パターン
５６ 磁気センサ
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 比較器
６３ ＰＬＬ
６４ 混合器
６５ ＰＷＭ信号生成器
７０ ドライバ
７１ ハイ側トランジスタ
７２ ロー側トランジスタ
８０ 電流リミッタ
８１ 電流検出抵抗
８２ 比較器
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 2H027 DA17 DA22 DA26 DE07 ED02
ED27 EE04 EE07 EF02 EF09
EF13
2H030 AA01 AB02 AD17
2H071 AA17 CA02 DA15 DA27 DA31
2H077 BA03 DA24 DB18 DB25 GA13
Claims (12)
- 【請求項１】 各色ごとにそれぞれモータと該モータに
より駆動される回転体とを備え、少なくともある一つの
色の回転体の回転位相を制御することにより、色ずれを
抑制する機能を有する多色の画像形成装置であって、回
転体のホームポジションを検出する手段と、モータと、
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、前記モータ制御手段は、前記モータに対
する位置制御機能を有することを特徴とする画像形成装
置。 - 【請求項２】 前記モータ制御手段は、前記モータに対
して位置制御を行い、前記回転体のホームポジションを
検出する手段により得られた回転体のホームポジション
情報から、該モータに対する位置誤差情報を算出し、該
モータに対して、該位置誤差を解消するように位置制御
し、前記回転体の回転位相を制御することを特徴とする
請求項１に記載の画像形成装置。 - 【請求項３】 前記モータ制御手段は、速度制御機能を
持ち、前記モータに対して位置制御とともに速度制御を
行い、前記回転体のホームポジションを検出する手段に
より得られた回転体のホームポジション情報から、該モ
ータに対する位置誤差情報を算出し、該モータに対し
て、該位置誤差を解消するように位置制御し、前記回転
体の回転位相を制御することを特徴とする請求項１また
は２に記載の画像形成装置。 - 【請求項４】 前記回転体のホームポジションを検出す
る手段は、ホームポジション情報を回転体一回転につき
１回出力することを特徴とする請求項１ないし３のいず
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、モータに対する
位置誤差の値により、モータの位置制御操作量の演算用
係数の値を変えることを特徴とする請求項１ないし３の
いず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、同時に複数のモ
ータを起動する場合に、各モータの相対回転数が最小に
なるように制御することを特徴とする請求項１ないし３
のいずれかまたは５に記載の画像形成装置。 - 【請求項７】 前記モータ制御手段は、複数の駆動中の
モータを停止させる場合に、各モータの相対回転数が最
小になるように制御することを特徴とする請求項１ない
し３のいずれかまたは５または６に記載の画像形成装
置。 - 【請求項８】 電源投入時あるいはドアクローズ時に、
各回転体のクリーニング動作などを行う、イニシャルシ
ーケンスを実行することを特徴とする請求項１ないし７
のいずれか記載の画像形成装置。 - 【請求項９】 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ないし３のいずれかまたは５または
６または７に記載の画像形成装置。 - 【請求項１０】 前記ＤＣモータは、デジタル信号処理
により駆動制御されることを特徴とする請求項９に記載
の画像形成装置。 - 【請求項１１】 前記デジタル信号処理は、ＤＳＰまた
はマイコンを用いて行うことを特徴とする請求項１０に
記載の画像形成装置。 - 【請求項１２】 前記回転体は、静電潜像の現像を行う
現像ユニットであることを特徴とする請求項１ないし４
のいずれかまたは８に記載の画像形成装置。
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| JP2001206080A JP4174197B2 (ja) | 2001-07-06 | 2001-07-06 | カラー画像形成装置及びその制御方法 |
| US10/188,751 US7038404B2 (en) | 2001-07-06 | 2002-07-05 | Image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001206080A JP4174197B2 (ja) | 2001-07-06 | 2001-07-06 | カラー画像形成装置及びその制御方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003021943A true JP2003021943A (ja) | 2003-01-24 |
| JP2003021943A5 JP2003021943A5 (ja) | 2008-01-31 |
| JP4174197B2 JP4174197B2 (ja) | 2008-10-29 |
Family
ID=19042271
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001206080A Expired - Fee Related JP4174197B2 (ja) | 2001-07-06 | 2001-07-06 | カラー画像形成装置及びその制御方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JP4174197B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| WO2004074071A2 (en) | 2003-02-20 | 2004-09-02 | Nsk Ltd. | Electric-powered power steering apparatus |
| JP2006084669A (ja) * | 2004-09-15 | 2006-03-30 | Ricoh Co Ltd | カラー画像形成装置における感光体駆動制御 |
| JP2006171596A (ja) * | 2004-12-20 | 2006-06-29 | Seiko Epson Corp | 画像形成装置および該装置における位相調整方法 |
| JP2006201255A (ja) * | 2005-01-18 | 2006-08-03 | Seiko Epson Corp | 画像形成装置 |
| JP2006201254A (ja) * | 2005-01-18 | 2006-08-03 | Seiko Epson Corp | 画像形成装置 |
| JP2006293294A (ja) * | 2005-03-17 | 2006-10-26 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置 |
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| KR20120005216A (ko) * | 2010-07-08 | 2012-01-16 | 삼성전자주식회사 | 화상형성장치, 모터 제어 장치 및 그 모터 제어 방법 |
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| JP4603785B2 (ja) | 2003-08-20 | 2010-12-22 | キヤノン株式会社 | 画像形成装置 |
| JP5463926B2 (ja) * | 2010-01-15 | 2014-04-09 | 富士ゼロックス株式会社 | 回転体異常検出装置および画像形成装置 |
| JP2011161649A (ja) * | 2010-02-04 | 2011-08-25 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置、サーボ制御装置、プログラム |
| JP2011217530A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Toshiba Mach Co Ltd | サーボ制御方法及びサーボ制御装置 |
| JP6525659B2 (ja) * | 2015-03-25 | 2019-06-05 | キヤノン株式会社 | モータ制御装置およびモータ制御方法 |
| JP6465848B2 (ja) * | 2016-09-21 | 2019-02-06 | キヤノン株式会社 | モータ制御装置、シート搬送装置及び画像形成装置 |
| US11736047B2 (en) * | 2019-09-25 | 2023-08-22 | Allegro Microsystems, Llc | BLDC motor controller/driver |
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| JP3207877B2 (ja) * | 1991-07-22 | 2001-09-10 | 株式会社日立製作所 | 静電記録装置 |
| CA2106706C (en) * | 1992-09-28 | 1999-07-27 | Rie Saito | Image forming method and apparatus |
| JP2809206B2 (ja) * | 1995-06-26 | 1998-10-08 | 松下電器産業株式会社 | 光ディスク記録再生方法及び光ディスク装置 |
| JPH09146329A (ja) | 1995-11-20 | 1997-06-06 | Fuji Xerox Co Ltd | 画像形成装置 |
| US6243635B1 (en) * | 1997-08-27 | 2001-06-05 | Nartron Corporation | Integrated seat control with adaptive capabilities |
-
2001
- 2001-07-06 JP JP2001206080A patent/JP4174197B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-07-05 US US10/188,751 patent/US7038404B2/en not_active Expired - Lifetime
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| KR101702440B1 (ko) * | 2010-07-08 | 2017-02-06 | 에스프린팅솔루션 주식회사 | 화상형성장치, 모터 제어 장치 및 그 모터 제어 방법 |
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|---|---|
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| US20030020423A1 (en) | 2003-01-30 |
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