JP2007307756A - Driving controlling apparatus and image forming apparatus - Google Patents

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Yasushi Sudo
靖 須藤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a driving controlling apparatus capable of suppressing down time of a driving mechanism at a minimum and realizing a driving operation having no influence on a printed image. <P>SOLUTION: The driving controlling apparatus is equipped with an abnormal operation detecting means 14 for detecting an abnormal operation of a driving means 12 from the amount of driving given to the driving means 12 from a position movement controlling means 11 when the driving means 12 is driven and the amount of movement detected by a means 13 for detecting the amount of movement, and a stopping judging means 15 for judging whether driving controlling of the driving means 12 by a position movement controlling means is stopped. When it is judged that the operation of the driving means 12 is abnormal by the detecting result of the abnormal operation detecting means 14, the stopping judging means 15 does not perform stopping judgement even when the position of a body 20 to be driven reaches a target position. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、モータの駆動を制御する駆動制御装置、及びその駆動制御装置を備えたインクジェットプリンタ等の画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to a drive control device that controls driving of a motor, and an image forming apparatus such as an ink jet printer including the drive control device.

現在、多種の装置の駆動源としてモータが使用されている。特に、インクジェット記録装置等の画像記録装置において記録ヘッドを往復動させるための主走査機構、記録媒体を搬送するための副走査機構にモータが使用され、更にモータとリニアエンコーダを併用して記録ヘッド及び記録媒体の位置制御及び速度制御が行われている。また、装置の高速化及び高精度化が望まれ、機械的精度に加え、より高度な位置制御が必要となっている。
しかし、走査機構の構成部品の不具合や組み立て工程におけるコネクタの接触不良などによって通常では起こり得ないようなノイズの影響による誤動作が発生してしまう可能性がある。このような問題点を解決するために異常検出方式として従来からいくつかの提案がなされている。
Currently, motors are used as drive sources for various devices. In particular, in an image recording apparatus such as an ink jet recording apparatus, a motor is used for a main scanning mechanism for reciprocating a recording head and a sub-scanning mechanism for transporting a recording medium. In addition, position control and speed control of the recording medium are performed. In addition, higher speed and higher accuracy of the apparatus are desired, and more advanced position control is required in addition to mechanical accuracy.
However, there is a possibility that malfunction due to the influence of noise, which cannot normally occur, may occur due to defects in the components of the scanning mechanism or poor contact of the connector in the assembly process. In order to solve such problems, several proposals have conventionally been made as an abnormality detection method.

例えば、特許文献1には、低速時に流れる電流と停止時に流れる電流とを比較し、低速時に流れる電流よりも停止時に流れる電流が一定時間継続して流れた場合は異常として電流を遮断することで異常電流の発生を制止する方法が開示されている。また、特許文献2には、モータを回転させようとする指令に応じた駆動方向とモータ駆動回路上の駆動信号から得られる駆動方向とを比較し、比較結果が不一致の場合はモータを停止させる方法が開示されている。また、特許文献3には、モータに流れる電流検出器とモータの回転量を検出するエンコーダ信号から異常が検出された場合にモータを停止する方法が開示されている。
特開平10−4471号公報 特開2004−129382公報 特開2005−198467公報
For example, Patent Document 1 compares the current flowing at a low speed with the current flowing at a stop, and interrupts the current as abnormal when the current flowing at a stop continues for a certain period of time rather than the current flowing at a low speed. A method for stopping the occurrence of abnormal current is disclosed. Patent Document 2 compares the drive direction according to a command to rotate the motor and the drive direction obtained from the drive signal on the motor drive circuit, and stops the motor if the comparison results do not match. A method is disclosed. Patent Document 3 discloses a method of stopping a motor when an abnormality is detected from a current detector flowing through the motor and an encoder signal for detecting the rotation amount of the motor.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-4471 JP 2004-129382 A JP 2005-198467 A

高精度な位置送り制御を実現するためには、停止位置付近での位置の微調節を如何に高速に安定して行うことが重要課題である。
ところが、モータ駆動ドライバ回路に対するノイズの飛び込みや、製品組み付け時の不良、部品類の不良などによって、制御コントローラから指示される回転開始指令値に対して、モータが指令値通りの回転動作をしない場合がある。
In order to realize high-accuracy position feed control, it is an important issue how to finely adjust the position near the stop position at high speed and stably.
However, when the motor does not rotate according to the command value in response to the rotation start command value instructed by the controller due to noise jumping into the motor drive driver circuit, product assembly failure, parts failure, etc. There is.

その一例としてモータ駆動回路のホール素子信号へのノイズ重畳等によって、駆動波形にチャタリングが生じ、モータ回転指令値に対してモータの回転駆動が停止もしくは停止直前の低速回転時に、正常時のモータ駆動指令値に対して回転数もしくは回転速度が追従しなくなるという状態がある。このようにノイズがホール素子信号に重畳した状態で回転を続けると、ある程度の回転数もしくは回転速度が上昇した状態ではノイズによる影響が少なく問題ないが、低回転数もしくは低回転速度時にはモータに駆動指令値を与えてもモータが回転駆動しないという状況が発生する。モータの回転制御を行う場合は、低速域で駆動指令値が異常に上昇してしまい、ある駆動指令値から急激に加速してしまうという状態となることがある。   As an example, chattering occurs in the drive waveform due to noise superimposed on the Hall element signal of the motor drive circuit, etc., and the motor drive is normal when the motor rotation drive stops or rotates at a low speed just before the motor rotation command value. There is a state in which the rotation speed or rotation speed does not follow the command value. If rotation continues with noise superimposed on the Hall element signal in this way, there is no problem with noise when there is a certain increase in the number of rotations or rotation speed, but there is no problem with the drive at low or low rotation speeds. Even if the command value is given, a situation occurs in which the motor does not rotate. When the rotation control of the motor is performed, the drive command value may rise abnormally in a low speed region, and may suddenly accelerate from a certain drive command value.

紙搬送とインク吐出ヘッドの移動を交互に繰り返すことで画像形成を行うインクジェット印字装置において、紙搬送をある目標位置までの移動動作を位置制御によって行う場合、目標位置への到達は位置情報を用いるために、上記のような駆動指令値に対してモータが回転しないという異常状態で、偶然目標位置付近で停止した場合に停止判定を行ってしまう。この停止判定によって紙は目標位置までの移動を終了したこととなり、インクヘッドによる印字動作が開始される。その後、前述したような急激なモータの回転が発生すると、停止判定後は印字が開始されているために印字が斜め書きになってしまう。   In an inkjet printing apparatus that performs image formation by alternately repeating paper transport and ink ejection head movement, when the paper transport is moved to a certain target position by position control, position information is used to reach the target position. Therefore, the stop determination is performed when the motor is accidentally stopped near the target position in an abnormal state where the motor does not rotate with respect to the drive command value as described above. By this stop determination, the paper has finished moving to the target position, and the printing operation by the ink head is started. Thereafter, when the rapid rotation of the motor as described above occurs, the printing is started diagonally because the printing is started after the stop determination.

このような状態への対策として、停止判定後はモータへの駆動トルクを「0」にしてしまえば、その後の急激な移動動作は発生しないと考えられる。しかし、外部からの振動や機構伝達系の捩れなどによって、停止判定後にモータ駆動トルクを「0」にすると、モータをその場所に保持する制御ができない状態となり、振動等によって位置ずれの発生可能性がある。
そこで、目標停止位置に停止後も被駆動体をその場所に停止保持するために制御動作を続ける必要があり、モータに対して一定のトルクをかけ続け制御状態を保つ必要がある。
As a countermeasure against such a state, it is considered that if the driving torque to the motor is set to “0” after the stop determination, the subsequent rapid movement operation does not occur. However, if the motor drive torque is set to “0” after the stop determination due to external vibrations or torsion of the mechanism transmission system, the motor cannot be controlled to be held in that position, and position deviation may occur due to vibrations or the like. There is.
Therefore, it is necessary to continue the control operation in order to stop and hold the driven body at the target stop position even after stopping at the target stop position, and it is necessary to continuously apply a certain torque to the motor and maintain the control state.

このような現象は発生頻度が非常に低いために、異常動作発生時にシステムを停止させるとJAM回復や修理が必要となるため印字画像やシステムに影響の無い範囲で印字を継続することが求められる。
そこで、本発明はこのような点に鑑み、モータ駆動信号へのノイズ等の混入により移動位置制御が誤動作を起こさない構成とすることにより、駆動機構のダウンタイムを最小限に抑えかつ印字画像上への影響が現れない駆動動作を実現することができる駆動制御装置及び画像形成装置を提供する。
Since the occurrence frequency of such a phenomenon is very low, if the system is stopped when an abnormal operation occurs, JAM recovery or repair is required. Therefore, it is required to continue printing within a range that does not affect the printed image and the system. .
Accordingly, in view of the above, the present invention minimizes the downtime of the drive mechanism and reduces the amount of time required for printing on the print image by adopting a configuration in which the movement position control does not malfunction due to noise or the like in the motor drive signal. Provided are a drive control device and an image forming apparatus capable of realizing a drive operation that does not affect the operation.

上記目的を達成するため、本発明の駆動制御装置は、被駆動体を駆動する駆動手段と、前記被駆動体の移動量を検出する移動量検出手段と、前記移動量検出手段により検出される移動量に基づいて前記駆動手段の駆動量を制御して前記被駆動体の位置を制御する位置制御手段と、備えた駆動制御装置において、前記駆動手段の駆動時に前記駆動制御手段より前記駆動手段に与えられる駆動量と、前記移動量検出手段において検出された移動量とから前記駆動手段の異常動作を検出する異常動作検出手段と、前記位置制御手段による前記駆動手段の駆動制御を停止するか否か判定する停止判定手段と、を備え、前記停止判定手段は、前記異常動作検出手段の検出結果により前記駆動手段の動作が異常であると判定した場合は、前記被駆動体の位置が目標位置に到達した場合でも停止判定を行わないことを特徴とする。
また本発明の駆動制御装置は、前記異常動作検出手段により異常動作の検出を行う際の設定値を変更する設定値変更手段を備えたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a drive control device of the present invention is detected by a drive unit that drives a driven body, a movement amount detection unit that detects a movement amount of the driven body, and the movement amount detection unit. And a position control means for controlling the position of the driven body by controlling the drive amount of the drive means based on the amount of movement, and a drive control device comprising the drive means by the drive control means when the drive means is driven. An abnormal operation detecting means for detecting an abnormal operation of the driving means from the driving amount given to the moving amount detecting means, and whether the driving control of the driving means by the position control means is stopped. Stop determining means for determining whether or not the stop determining means determines the position of the driven body when the operation of the driving means is determined to be abnormal based on the detection result of the abnormal operation detecting means. Characterized in that but do not perform the stop determination even when the target position has been reached.
Further, the drive control apparatus of the present invention is characterized by comprising a set value changing means for changing a set value when the abnormal operation detecting means detects an abnormal operation.

また本発明の駆動制御装置は、前記設定値変更手段における設定値変更は、正常動作時の駆動量、及び速度情報を元に行われることを特徴とする。
また本発明の駆動制御装置は、前記停止判定手段は、前記異常動作検出手段の検出結果によって停止判定条件を変更することを特徴とする。
また本発明の駆動制御装置は、前記異常動作検出手段での異常動作の検出回数を記憶する異常動作計数手段を備え、前記停止判定手段は、前記異常動作計数手段に記憶された異常動作の検出回数を元に停止判定を行うことを特徴とする。
また本発明の画像形成装置は、本発明の駆動制御装置を備えていることを特徴とする。
The drive control device of the present invention is characterized in that the set value change in the set value changing means is performed based on the drive amount and speed information during normal operation.
Moreover, the drive control apparatus of the present invention is characterized in that the stop determination unit changes a stop determination condition according to a detection result of the abnormal operation detection unit.
The drive control apparatus according to the present invention further includes an abnormal operation counting unit that stores the number of times that the abnormal operation is detected by the abnormal operation detecting unit, and the stop determination unit detects the abnormal operation stored in the abnormal operation counting unit. The stop determination is performed based on the number of times.
The image forming apparatus of the present invention includes the drive control apparatus of the present invention.

本発明によれば、停止判定手段が異常動作検出手段の検出結果により駆動手段の動作が異常であると判定した場合は、被駆動体の位置が目標位置に到達した場合でも停止判定を行わないように構成したことで、画像上での印字に悪影響を与えることなく印字を実行することが可能となる。
また本発明によれば、異常動作検出手段により異常動作の検出を行う際の設定値を変更する設定値変更手段を設け、設定値変更手段によって異常検出時の設定値を変更可能に構成したことにより、経時変化などによる変動への対応が可能となる。
According to the present invention, when the stop determination unit determines that the operation of the drive unit is abnormal based on the detection result of the abnormal operation detection unit, the stop determination is not performed even when the position of the driven body reaches the target position. With this configuration, printing can be executed without adversely affecting printing on the image.
Also, according to the present invention, the setting value changing means for changing the setting value when the abnormal operation is detected by the abnormal operation detecting means is provided, and the setting value at the time of abnormality detection can be changed by the setting value changing means. Therefore, it is possible to cope with fluctuations due to changes over time.

また本発明によれば、設定値変更手段における設定値変更を正常動作時の駆動量、及び速度情報を元に行うようにしたことで自動的に設定値の変更が可能となり、より安定した駆動動作を実現することが可能になる。
また本発明によれば、停止判定手段は異常動作検出手段の検出結果によって停止判定条件を変更することで、印字に影響を与えることなく移動動作が可能となる。
また本発明によれば、異常動作検出手段での異常動作の検出回数を記憶する異常動作計数手段を設け、停止判定手段は異常動作計数手段に記憶された異常動作の検出回数を元に停止判定を行うダウンタイムの少ないシステム動作が実現可能となる。
Further, according to the present invention, the setting value can be changed automatically by changing the setting value in the setting value changing means based on the driving amount and speed information during normal operation, and more stable driving. The operation can be realized.
Further, according to the present invention, the stop determination means changes the stop determination condition according to the detection result of the abnormal operation detection means, thereby enabling the moving operation without affecting printing.
According to the present invention, the abnormal operation counting means for storing the number of abnormal operations detected by the abnormal operation detecting means is provided, and the stop determining means determines the stop based on the number of abnormal operations detected stored in the abnormal operation counting means. System operation with less downtime can be realized.

図1は本発明の実施形態に係る駆動制御装置を備えた印字装置の紙搬送機構の概略構成を示した図である。
図1において、図示しない駆動モータ軸に取り付けられ回転駆動されるモータ駆動プーリ1が回転することによって、タイミングベルト2を介して、図示しない紙搬送軸に取り付けられた被駆動プーリ3が回転駆動され、被駆動プーリ3上に設置されたコードホイール4も同時に回転する。従って、コードホイール4上のエンコーダスリットをセンサ5によって検出することで、紙搬送駆動軸の回転量、即ち紙搬送の移動量を得ることができる。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a paper transport mechanism of a printing apparatus provided with a drive control device according to an embodiment of the present invention.
In FIG. 1, a driven pulley 3 attached to a paper transport shaft (not shown) is driven to rotate via a timing belt 2 by rotating a motor driven pulley 1 that is attached to a drive motor shaft (not shown) and driven to rotate. The cord wheel 4 installed on the driven pulley 3 also rotates at the same time. Therefore, by detecting the encoder slit on the code wheel 4 by the sensor 5, the rotation amount of the paper conveyance drive shaft, that is, the movement amount of the paper conveyance can be obtained.

そこで、本実施形態の駆動制御装置においては、コードホイール4とセンサ5とからなるエンコーダによって得られた位置情報を元に制御手段により目標とする位置まで紙搬送軸上の紙の移動を行うための制御量の演算を行い、図示しないモータドライバ等に対して制御指令値を与えモータを回転駆動することで目標位置への紙搬送を実現するようにしている。なお、前述のような紙搬送機構において目標位置までの紙搬送を実現するには、目標位置付近までは高速に移動し、目標位置付近で位置の微調整を行い、目標位置への移動を実現する方法が一般的である。   Therefore, in the drive control apparatus of the present embodiment, the paper on the paper transport shaft is moved to the target position by the control means based on the position information obtained by the encoder including the code wheel 4 and the sensor 5. The control amount is calculated, a control command value is given to a motor driver or the like (not shown), and the motor is driven to rotate, thereby realizing paper conveyance to the target position. In order to achieve paper conveyance to the target position with the paper conveyance mechanism as described above, move to the target position at high speed, finely adjust the position near the target position, and realize movement to the target position. The method to do is common.

図2は本実施形態の駆動制御装置において位置移動制御を行う機能ブロックの構成を示した図である。
図2において、位置移動制御手段11は被駆動体20を目標位置まで移動させるため、駆動手段12に与える指令値を被駆動体20に取り付けられた移動量検出手段13から得られる移動量を元に演算により求める。このとき、異常動作検出手段14は、位置移動制御手段11から駆動手段12に与えられる駆動指令値と移動量検出手段13における移動量ととから異常動作状態であるかの判断を行う。停止判定手段15は、異常動作検出手段14の検出結果と移動量検出手段13からの移動量を元に停止判定を行い、被駆動体20の目標位置までの移動を実現するようにしている。
ところで、上記したような駆動制御装置においては、組み立て工程上において発生するハーネス不良や接地不良などによってモータの駆動回路上にノイズが発生し易い状態になることが考えられる。
FIG. 2 is a diagram showing the configuration of functional blocks that perform position movement control in the drive control apparatus of the present embodiment.
In FIG. 2, since the position movement control means 11 moves the driven body 20 to the target position, the command value given to the driving means 12 is based on the movement amount obtained from the movement amount detection means 13 attached to the driven body 20. Is obtained by calculation. At this time, the abnormal operation detection unit 14 determines whether or not the abnormal operation state is present based on the drive command value given from the position movement control unit 11 to the drive unit 12 and the movement amount in the movement amount detection unit 13. The stop determination unit 15 performs stop determination based on the detection result of the abnormal operation detection unit 14 and the movement amount from the movement amount detection unit 13, and realizes the movement of the driven body 20 to the target position.
By the way, in the drive control apparatus as described above, it is considered that noise is likely to be generated on the motor drive circuit due to a harness failure or a grounding failure that occurs in the assembly process.

図3、図4、図5は、ノイズが発生し易い状態でモータを回転駆動し、目標位置までの位置移動制御を行った場合の結果の動作例を示した図である。
図3、図4においては横軸を移動開始からの時間(秒)とし、停止位置付近において縦左軸を目標位置までの残り移動量(移動量はエンコーダのパルス数で示す)、縦右軸を駆動手段であるモータ12に与える駆動指令値(駆動指令値はPWM駆動の場合の設定値)とした場合、正常動作の場合は図3に示すように、ある一定パルス数離れた位置から目標位置へ向かって時間経過と供に移動し、目標位置(目標位置偏差が「0」となるよう)移動を行う。
ところが、図4に示すように目標位置に向かって移動を開始し、0.02秒経過した付近からモータ12の駆動指令値は目標位置へ近づけるためマイナス方向へ増加しているが、位置の移動量の変化が少ない状態となっている。また、図4に示すようにモータの駆動指令値に対してモータ12の回転量が少なくなる場所が目標位置付近となる場合もある。
3, 4, and 5 are diagrams illustrating an operation example of a result when the motor is rotationally driven in a state where noise is likely to be generated and the position movement control to the target position is performed.
3 and 4, the horizontal axis is the time (seconds) from the start of movement, the vertical left axis is the remaining movement amount to the target position near the stop position (the movement amount is indicated by the number of pulses of the encoder), and the vertical right axis Is a drive command value (drive command value is a set value in the case of PWM drive) given to the motor 12 as a drive means, and in normal operation, as shown in FIG. It moves to the position along with the passage of time, and moves to the target position (so that the target position deviation becomes “0”).
However, as shown in FIG. 4, the movement toward the target position is started, and since the drive command value of the motor 12 approaches the target position from the point where 0.02 seconds have passed, it increases in the minus direction. There is little change in the amount. In addition, as shown in FIG. 4, the place where the rotation amount of the motor 12 decreases with respect to the motor drive command value may be near the target position.

位置の移動停止判定を行う際に、回転量を移動量検出手段であるエンコーダ13から出力されるパルス数によって移動量を求める方式の場合は、目標位置からのずれはパルスのエッジを検出しないと判断できない(パルスエッジが発生しない区間は移動量を検出できない)ため、また移動終了時間を速く検出するために、目標位置の±1パルス内に一定時間停止したことによって判定を行うのが一般的である。図5の場合は駆動指令値が大きく変動している0.1秒付近で目標位置の±1パルス以内に一定時間停止しているため停止判定を行ってしまう。
ところが、図5のように目標位置から1パルスずれをもったままモータ12の回転が停止すると、位置移動制御手段である制御コントローラ11は、停止位置を目標偏差「0」にしようとモータ駆動指令値を変化させるため、モータ12は回転しない状態でモータ駆動指令値の絶対値が増加し、あるところでモータ12が回転開始された場合は、そのときの駆動指令値が大きな値となっているために、急激に回転を開始することとなる。
In the method of obtaining the movement amount by the number of pulses output from the encoder 13, which is the movement amount detection means, when the position movement stop determination is performed, the deviation from the target position must be detected by detecting the edge of the pulse. Since it cannot be determined (the amount of movement cannot be detected in a section where no pulse edge occurs), and in order to quickly detect the movement end time, the determination is generally made by stopping for a certain time within ± 1 pulse of the target position. It is. In the case of FIG. 5, the stop determination is made because the drive command value is stopped for a certain period of time within ± 1 pulse of the target position in the vicinity of 0.1 seconds where the drive command value fluctuates greatly.
However, when the rotation of the motor 12 stops with one pulse deviation from the target position as shown in FIG. 5, the controller 11 serving as the position movement control means tries to set the stop position to the target deviation “0”. In order to change the value, the absolute value of the motor drive command value increases while the motor 12 does not rotate. When the motor 12 starts to rotate at a certain point, the drive command value at that time is a large value. In addition, the rotation starts abruptly.

この動作は一旦紙搬送機構が目標位置へ停止したと判断した後に発生するために、印字動作中はヘッドの走査による印字が開始されている状態で紙搬送機構が移動することになり、印字画像の曲がりとなって出力されてしまう。つまり、従来の位置情報に基づいて、ヘッドが目標位置に停止したと判断して印字動作を行った場合は、印字画像の曲がりが発生することがあった。
前述のような状況は、特に三相ブラシレスモータをPWM駆動時のホール素子信号へのノイズ重畳により、図6に示すようにホール素子信号のエッジ部分にチャタリングが発生したときに発生する。
コンデンサ等の追加、容量を上げるなどアナログ的なフィルタによる対策も可能であるが、量産工程の組み付け時のばらつきなどによって発生確率を「0」にすることはできず、また発生の頻度もごく稀であることから製品検査時点では発見できず、市場に出てからトラブルとなる可能性もある。
This operation occurs after it is determined that the paper transport mechanism has stopped at the target position. Therefore, during the printing operation, the paper transport mechanism moves in a state where printing by scanning of the head is started. Will be output as a bend. That is, when it is determined that the head has stopped at the target position based on the conventional position information and the printing operation is performed, the printed image may be bent.
The situation as described above occurs particularly when chattering occurs at the edge portion of the Hall element signal as shown in FIG. 6 due to noise superposition on the Hall element signal when the three-phase brushless motor is driven by PWM.
Although it is possible to take measures by analog filters such as adding capacitors and increasing the capacity, the probability of occurrence cannot be made “0” due to variations during assembly of the mass production process, and the frequency of occurrence is very rare. Therefore, it cannot be detected at the time of product inspection, and there is a possibility that it may cause a trouble after entering the market.

そこで、本実施形態では、被駆動体20を駆動する駆動手段12と、被駆動体20の移動量を検出する移動量検出手段13と、移動量検出手段13により検出される移動量に基づいて駆動手段12の駆動量を制御して被駆動体20の位置を制御する位置移動制御手段11と備えた駆動制御装置において、駆動手段12の駆動時に位置移動制御手段11より駆動手段12に与えられる駆動量と、移動量検出手段13において検出された移動量とから駆動手段12の異常動作を検出する異常動作検出手段14と、位置移動制御手段による駆動手段12の駆動制御を停止するか否か判定する停止判定手段15とを備え、停止判定手段15は異常動作検出手段14の検出結果により駆動手段12の動作が異常であると判定した場合は被駆動体20の位置が目標位置に到達した場合でも停止判定を行わないようにした点に特徴がある。   Therefore, in the present embodiment, the drive unit 12 that drives the driven body 20, the movement amount detection unit 13 that detects the movement amount of the driven body 20, and the movement amount detected by the movement amount detection unit 13. In the drive control device provided with the position movement control means 11 for controlling the drive amount of the drive means 12 to control the position of the driven body 20, the position movement control means 11 gives the drive means 12 when the drive means 12 is driven. Whether or not to stop the drive control of the drive means 12 by the abnormal movement detection means 14 for detecting the abnormal operation of the drive means 12 from the drive amount and the movement amount detected by the movement amount detection means 13 and the position movement control means. Stop determination means 15 for determining, if the stop determination means 15 determines that the operation of the drive means 12 is abnormal based on the detection result of the abnormal operation detection means 14, the position of the driven body 20 is determined. There is characterized in that so as not to perform the stop determination even when the target position has been reached.

図7は、上記した停止判定手段15における停止判定処理を示したフローチャートである。
この図7に示す停止判定処理は、図2に示す移動量検出手段13から移動量検出値countが得られたときに開始する。
この場合、先ず、ステップS1においてLoop_cに「0」をセットする。
次に、ステップS2において、移動量検出値countをposに読み込み、続くステップS3において、目標の移動量をtargetとしたときに、posとtargetに1を加算した値(target+1)とを比較し、posに読み込んだ移動量検出値countのほうが大きければ(S3で「No」)、ステップS1の処理へ戻る。一方、posに読み込んだ移動量検出値countがtarget+1と等しい、もしくは小さい場合(S3で「Yes」)、ステップS4に進む。
FIG. 7 is a flowchart showing the stop determination process in the stop determination means 15 described above.
The stop determination process shown in FIG. 7 starts when the movement amount detection value count is obtained from the movement amount detection means 13 shown in FIG.
In this case, first, “0” is set to Loop_c in step S1.
Next, in step S2, the movement amount detection value count is read into pos, and in the subsequent step S3, when the target movement amount is set as the target, the value obtained by adding 1 to pos and target (target + 1) is compared. If the movement amount detection value count read in pos is larger (“No” in S3), the process returns to step S1. On the other hand, if the movement amount detection value count read in pos is equal to or smaller than target + 1 (“Yes” in S3), the process proceeds to step S4.

ステップS4においては、posとtargetから1を減算した値(target−1)とを比較し、posに読み込んだ移動量検出値countのほうが小さければ(S4で「No」)、ステップS1の処理へ戻る。一方、posに読み込んだ移動量検出値countがtarget−1と等しいもしくは大きい場合(S4で「Yes」)、ステップS5へ進む。
ステップS5においては、位置移動制御手段11から駆動手段12に与える指令値をdrive_valとしたときに、drive_valの値をcnt_valに読み取る。
次にステップS6において、cnt_valの値と停止判定時の駆動指令値の上限値up_limとを比較して、cnt_valの値のほうが大きければ(S6で「Yes」)、ステップS1の処理に戻り、cnt_valの値と上限値up_limとが等しいもしくはcnt_valの値が上限値up_limより小さい場合(S6で「No」)、ステップS7の処理へ進む。
In step S4, pos and a value obtained by subtracting 1 from target (target-1) are compared. If the movement amount detection value count read in pos is smaller (“No” in S4), the process proceeds to step S1. Return. On the other hand, if the movement amount detection value count read in pos is equal to or larger than target-1 (“Yes” in S4), the process proceeds to step S5.
In step S5, when the command value given from the position movement control means 11 to the drive means 12 is drive_val, the value of drive_val is read into cnt_val.
Next, in step S6, the value of cnt_val is compared with the upper limit value up_lim of the drive command value at the time of stop determination. If the value of cnt_val is larger (“Yes” in S6), the process returns to step S1 and cnt_val. Is equal to the upper limit value up_lim or the value of cnt_val is smaller than the upper limit value up_lim (“No” in S6), the process proceeds to step S7.

ステップS7においては、cnt_valの値と停止判定時の駆動指令値の下限値low_limとを比較して、cnt_valの値のほうが小さければ(S7で「Yes」)、ステップS1の処理に戻り、cnt_valの値と上限値low_limとが等しいもしくは大きい場合(S7で「No」)、ステップS8に進む。
ステップS8においては、loop_cの値に1を加算した後、続くステップS9において、loop_cの値と停止判定時の繰り返し検出回数set_numの値とを比較して、loop_cの値とset_numの値とを等しいもしくは小さければステップS2の処理へ戻り、loop_cの値が大きければ停止と判定する(S10)。
In step S7, the value of cnt_val is compared with the lower limit value low_lim of the drive command value at the time of stop determination. If the value of cnt_val is smaller (“Yes” in S7), the process returns to step S1, and cnt_val If the value and the upper limit value low_lim are equal or larger (“No” in S7), the process proceeds to step S8.
In step S8, 1 is added to the value of loop_c, and then in step S9, the value of loop_c is compared with the value of the number of repeated detections set_num at the time of stop determination, and the value of loop_c is equal to the value of set_num. Alternatively, if it is smaller, the process returns to step S2, and if the value of loop_c is larger, it is determined that the process is stopped (S10).

次に、本発明の第2の実施形態として、図7において停止判定時の駆動指令値の異常値判定を行う場合の変更方法について説明する。
図8は第2の実施形態の駆動制御装置において位置移動制御を行う機能ブロックの構成を示した図である。なお、図2に示した機能ブロックと同一ブロックには同一符号を付して詳細な説明は省略する。
この場合は、図2に示した構成に加えて設定値変更手段16を設けるようにした点に特徴がある。設定値変更手段16では、図7に示した判定停止処理において上限値up_limと下限値low_limの値を変更することで、異常値の判定を機構の負荷などの特性変更に応じて可変となり、より変動に影響されない位置移動制御が可能となる。
Next, as a second embodiment of the present invention, a changing method in the case where the abnormal value determination of the drive command value at the stop determination in FIG. 7 is performed will be described.
FIG. 8 is a diagram showing the configuration of functional blocks that perform position movement control in the drive control apparatus of the second embodiment. It should be noted that the same blocks as the functional blocks shown in FIG.
This case is characterized in that the setting value changing means 16 is provided in addition to the configuration shown in FIG. In the setting value changing means 16, by changing the values of the upper limit value up_lim and the lower limit value low_lim in the determination stop process shown in FIG. 7, the determination of the abnormal value becomes variable according to the characteristic change such as the load of the mechanism. Position movement control that is not affected by fluctuations becomes possible.

図7に示した上限値up_limと下限値low_limの値は、正常動作停止判定時の駆動指令値の値を予め計測し、その計測した値をstop_valとしたときに、少なくとも数回以上(10回以上が望ましい)の値の絶対値の平均値stop_val_aveから下記の式(1)(2)により求めるようにする。
上限値up_lim=stop_val_ave×1.5・・・(1)
下限値low_lim=up_lim×(−1)・・・(2)
またset_numは、位置移動制御手段11で駆動指令値を駆動手段12へ与えるサンプリング周期上、何サンプリング目標値±1パルスに停止した場合に位置の移動完了とするかという値であり、この値を大きくすれば停止判定精度が上がるが、判定時間を要することとなる。この値は、被駆動体20の移動に要求される時間によって決定するものとする。以上のような停止判定処理を実行することで、モータ12の回転駆動状態が異常であるときに誤った停止判定を発生させることなく印字処理を行うことができる。
The values of the upper limit value up_lim and the lower limit value low_lim shown in FIG. 7 are measured at least several times (10 times) when the value of the drive command value at the time of normal operation stop determination is measured in advance and the measured value is set to stop_val. From the average value stop_val_ave of the absolute values of the above values (preferably), the following formulas (1) and (2) are used.
Upper limit up_lim = stop_val_ave × 1.5 (1)
Lower limit value low_lim = up_lim × (−1) (2)
Further, set_num is a value of how many sampling target values ± 1 pulse are used to complete the movement of the position in the sampling period in which the position movement control means 11 gives the drive command value to the driving means 12. If it is increased, the stop determination accuracy is improved, but the determination time is required. This value is determined by the time required for the movement of the driven body 20. By executing the stop determination process as described above, the print process can be performed without causing an erroneous stop determination when the rotational drive state of the motor 12 is abnormal.

図9は第3の実施形態の駆動制御装置において位置移動制御を行う機能ブロックの構成を示した図である。なお、図8に示した機能ブロックと同一ブロックには同一符号を付して詳細な説明は省略する。
この場合は、上記図8に示した構成に加えて、異常動作計数手段17を設けるようにした点に特徴がある。異常動作計数手段17は、異常動作発生回数を計数する異常動作検出回路を有し、異常動作計数手段17で計数された異常発生回数がある一定値以上かつ時間当たりの発生回数が一定以上となったときは動作異常としてシステム自体を停止させ、判定条件を満たさない場合は印刷動作を続けるもしくは外部に対して警告を出しシステム動作自体は停止させないようにする。
FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of functional blocks that perform position movement control in the drive control apparatus of the third embodiment. The same blocks as the functional blocks shown in FIG. 8 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
This case is characterized in that an abnormal operation counting means 17 is provided in addition to the configuration shown in FIG. The abnormal operation counting means 17 has an abnormal operation detection circuit that counts the number of abnormal operation occurrences, and the number of abnormal occurrences counted by the abnormal operation counting means 17 is a certain value or more and the number of occurrences per time is a certain value or more. If the system condition is not satisfied, the system itself is stopped. If the determination condition is not satisfied, the printing operation is continued or a warning is given to the outside so that the system operation itself is not stopped.

図10は、上記した異常発生時におけるシステム動作継続、停止の判定処理を示したフローチャートである。
この場合、先ずステップS11において、現在時刻をtimeとしたとき、現在時刻timeをS_timeに記憶する。次に、ステップS12において、異常発生したか否かのチェックを行い、異常発生と判別した場合にステップS13へ進む。
ステップS13においては、Err_countの値に1を加算し、続くステップS14において、Err_countの値とシステム停止を判断するエラー発生数Err_limとを比較し、Err_countの値がErr_limの値より小さい場合(S14で「No」)はステップS12の処理へ戻る。一方、Err_countの値がErr_limの値より大きい場合はステップS15に進み、現在時刻timeをE_timeとして記憶する。
FIG. 10 is a flowchart showing determination processing for continuation and stop of the system operation when the above-described abnormality occurs.
In this case, first, in step S11, when the current time is time, the current time time is stored in S_time. Next, in step S12, it is checked whether or not an abnormality has occurred. If it is determined that an abnormality has occurred, the process proceeds to step S13.
In step S13, 1 is added to the value of Err_count. In the subsequent step S14, the value of Err_count is compared with the number of error occurrences Err_lim for determining whether the system is stopped. If the value of Err_count is smaller than the value of Err_lim (in S14). "No") returns to the process of step S12. On the other hand, if the value of Err_count is greater than the value of Err_lim, the process proceeds to step S15, and the current time time is stored as E_time.

次に、ステップS16において、異常動作発生平均時間Err_timeを次式Err_time=(E_timeStime)/Err_timeにより求め、続くステップS17において、Err_timeとシステム停止を判断する異常動作発生平均時間の値ER_timeとを比較し、Err_timeがER_timeより大きい場合(S17で「Yes」)、ステップS12の処理へ戻る。一方、Err_timeがER_timeより小さい場合(S17で「No」)、平均発生時間が短く異常発生頻度が高いためシステムを停止させる(S18)。このような動作を行うことで、ダウンタイムの少ない駆動機構が実現可能となる。なお、図10の処理において、比較値として用いる異常動作発生回数のErr_limと異常発生平均時間の半低値ER_timeは、予めシステムの動作させた時の結果に基づき閾値として設定を行うようにする。   Next, in step S16, the abnormal operation occurrence average time Err_time is obtained by the following equation Err_time = (E_timeTime) / Err_time, and in subsequent step S17, Err_time and the abnormal operation occurrence average time value ER_time for determining the system stop are compared. If Err_time is greater than ER_time (“Yes” in S17), the process returns to step S12. On the other hand, if Err_time is smaller than ER_time (“No” in S17), the system is stopped because the average occurrence time is short and the frequency of occurrence of abnormality is high (S18). By performing such an operation, a drive mechanism with less downtime can be realized. In the process of FIG. 10, the Err_lim of the abnormal operation occurrence frequency and the half-low value ER_time of the abnormal occurrence average time used as the comparison values are set as threshold values based on the result of operating the system in advance.

本発明の実施形態に係る駆動制御装置を備えた印字装置の紙搬送機構の概略構成を示した図である。It is a figure showing a schematic structure of a paper conveyance mechanism of a printing apparatus provided with a drive control device concerning an embodiment of the present invention. 位置移動制御を行う機能ブロックの構成を示した図である。It is the figure which showed the structure of the functional block which performs position movement control. ノイズが発生し易い状態でモータを回転駆動し、目標位置までの位置移動制御を行った場合の動作結果の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the operation result at the time of rotating a motor in the state which is easy to generate | occur | produce a noise, and performing position movement control to a target position. ノイズが発生し易い状態でモータを回転駆動し、目標位置までの位置移動制御を行った場合の動作結果の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the operation result at the time of rotating a motor in the state which is easy to generate | occur | produce a noise, and performing position movement control to a target position. ノイズが発生し易い状態でモータを回転駆動し、目標位置までの位置移動制御を行った場合の動作結果の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the operation result at the time of rotating a motor in the state which is easy to generate | occur | produce a noise, and performing position movement control to a target position. 三相ブラシレスモータをPWM駆動時のホール素子信号の波形を示した図である。It is the figure which showed the waveform of the Hall element signal at the time of PWM drive of a three-phase brushless motor. 停止判定処理の手順を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the procedure of the stop determination process. 第2の実施形態の駆動制御装置において位置移動制御を行う機能ブロックの構成を示した図である。It is the figure which showed the structure of the functional block which performs position movement control in the drive control apparatus of 2nd Embodiment. 第3の実施形態の駆動制御装置において位置移動制御を行う機能ブロックの構成を示した図である。It is the figure which showed the structure of the functional block which performs position movement control in the drive control apparatus of 3rd Embodiment. 異常発生時におけるシステム動作継続、停止の判定処理を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the system operation continuation and stop determination processing at the time of abnormality occurrence.

符号の説明Explanation of symbols

1…モータ駆動プーリ、2…タイミングベルト、3…被駆動プーリ、4…コードホイール、5…センサ、11…位置移動制御手段、12…駆動手段、13…移動量検出手段、14…異常動作検出手段、15…停止判定手段、16…設定値変更手段、17…異常動作計数手段、20…被駆動体   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Motor drive pulley, 2 ... Timing belt, 3 ... Driven pulley, 4 ... Code wheel, 5 ... Sensor, 11 ... Position movement control means, 12 ... Drive means, 13 ... Movement amount detection means, 14 ... Abnormal operation detection Means 15: Stop determining means 16 ... Setting value changing means 17 ... Abnormal operation counting means 20 ... Driven object

Claims (6)

被駆動体を駆動する駆動手段と、前記被駆動体の移動量を検出する移動量検出手段と、前記移動量検出手段により検出される移動量に基づいて前記駆動手段の駆動量を制御して前記被駆動体の位置を制御する位置制御手段と、備えた駆動制御装置において、
前記駆動手段の駆動時に前記駆動制御手段より前記駆動手段に与えられる駆動量と、前記移動量検出手段において検出された移動量とから前記駆動手段の異常動作を検出する異常動作検出手段と、前記位置制御手段による前記駆動手段の駆動制御を停止するか否か判定する停止判定手段と、を備え、
前記停止判定手段は、前記異常動作検出手段の検出結果により前記駆動手段の動作が異常であると判定した場合は、前記被駆動体の位置が目標位置に到達した場合でも停止判定を行わないことを特徴とする駆動制御装置。
A driving means for driving the driven body; a movement amount detecting means for detecting a movement amount of the driven body; and a driving amount of the driving means is controlled based on a movement amount detected by the movement amount detecting means. In a position control means for controlling the position of the driven body, and a drive control apparatus comprising
An abnormal operation detecting unit for detecting an abnormal operation of the driving unit from a driving amount given to the driving unit by the driving control unit during driving of the driving unit and a moving amount detected by the moving amount detecting unit; Stop determination means for determining whether or not to stop the drive control of the drive means by the position control means,
If the stop determination means determines that the operation of the drive means is abnormal based on the detection result of the abnormal operation detection means, the stop determination means does not make a stop determination even when the position of the driven body reaches a target position. A drive control device characterized by the above.
前記異常動作検出手段により異常動作の検出を行う際の設定値を変更する設定値変更手段を備えたことを特徴とする請求項1に記載の駆動制御装置。   2. The drive control device according to claim 1, further comprising setting value changing means for changing a setting value when the abnormal action is detected by the abnormal action detecting means. 前記設定値変更手段における設定値変更は、正常動作時の駆動量、及び速度情報を元に行われることを特徴とする請求項2に記載の駆動制御装置。   3. The drive control apparatus according to claim 2, wherein the set value change in the set value changing means is performed based on drive amount and speed information during normal operation. 前記停止判定手段は、前記異常動作検出手段の検出結果によって停止判定条件を変更することを特徴とする請求項1に記載の駆動制御装置。   The drive control device according to claim 1, wherein the stop determination unit changes a stop determination condition according to a detection result of the abnormal operation detection unit. 前記異常動作検出手段での異常動作の検出回数を記憶する異常動作計数手段を備え、前記停止判定手段は、前記異常動作計数手段に記憶された異常動作の検出回数を元に停止判定を行うことを特徴とする請求項4に記載の駆動制御装置。   An abnormal operation counting unit that stores the number of times of abnormal operation detection by the abnormal operation detection unit is provided, and the stop determination unit performs stop determination based on the number of abnormal operation detections stored in the abnormal operation counting unit. The drive control apparatus according to claim 4. 請求項1乃至請求項5の何れか1項に記載の駆動制御装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the drive control device according to claim 1.
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CN104731016A (en) * 2015-03-18 2015-06-24 安徽马钢自动化信息技术有限公司 Control method for accurate positioning of alternating current motor

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