JP2010057314A - モータ制御装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】モータの回転数制御に必要な信号からノイズ成分を除去して適性且つ遅延のない信号を取得し、当該信号に基づいてモータの回転数（回転速度）を正確にフィードバック制御することができるモータ制御装置を提供する。
【解決手段】パルス信号に基づいて速度演算部９２が算出したモータ９０の回転数に基づいて、前記モータ９０をフィードバック制御するモータ制御装置９に、過去のパルス信号のエッジ検出タイミングから次のエッジ検出タイミングの予測値を求めて当該予測値に基づいて所定の許容値の範囲を設定し、当該許容値の範囲内でエッジが検出されたパルス信号を適正として前記速度演算部９２に入力し、前記許容値の範囲を逸脱してエッジが検出されたパルス信号を不適正として排除するノイズ除去部９１を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、モータから出力されるパルス信号、例えばＦＧパルス信号に基づいて前記モータの回転数を算出する速度演算部と、前記速度演算部により算出された速度が目標速度となるように制御値を算出するフィードバック演算部と、前記フィードバック演算部により算出された制御値に基づいて前記モータを駆動制御するＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ制御部を備えたモータ制御装置及び、像担持体または回転多面鏡を回転駆動するブラシレスＤＣモータが当該モータ制御装置により駆動される画像形成装置に関する。

レーザプリンタなどの電子写真方式を採用した画像形成装置は、露光装置から射出されたレーザービームを偏向するポリゴンミラーや、レーザービームに露光されて静電潜像が表面に形成される感光体ドラムなどの回転速度の厳密な制御が要求される回転体を随所に備えている。

そこで、これらの回転体を駆動するモータの回転速度に応じた信号（ＦＧ信号）を出力する周波数発生器（ＦＧ：Frequency Generator）が画像形成装置に備えられ、当該ＦＧ信号に基づいてモータの回転数をフィードバック制御する技術が、当該モータを駆動するモータ制御装置に広く採用されている。

モータ制御装置がモータの回転数を厳密に制御するには、正確なＦＧ信号を必要とする。しかし、モータ起動時のバックラッシュなどに起因してＦＧ信号にノイズ成分が混入することがあり、当該ノイズ成分が当該回転数の厳密な制御を困難にすることがある。

特許文献１には、モータの回転状態を示す回転情報を取得する回転情報取得手段と、前記回転情報に基づいてモータの回転をフィードバック制御する制御信号を生成する制御部と、前記回転情報からノイズ成分を除去するノイズ除去手段とを備え、前記制御部は、モータの起動時に、前記ノイズ除去手段によりノイズ成分の除去された回転情報に基づいて制御信号を生成することを特徴とするモータ制御装置が開示されている。

当該モータ制御装置によれば、ＦＧ信号に存在するノイズ成分がノイズ除去手段により除去されるため、制御部は当該ＦＧ信号に基づいてモータの回転速度を厳密に制御することができる。
特開２００５−２８７２０６号公報

特許文献１に開示されたノイズ除去手段は、基準クロック毎に二値化したＦＧ信号がハイ（Ｈ）であればカウント値を加算し、ロウ（Ｌ）であればカウント値を減算する。そして、当該カウント値が所定の設定値に到達した後に出力を切り替えてノイズ成分を除去する。そのため、制御部でのＦＧ信号のエッジ検出タイミングが遅延し、モータの回線速度の制御性が悪くなると言う問題があった。

本発明の目的は、モータの回転数制御に必要な信号からノイズ成分を除去して適性且つ遅延のない信号を取得し、当該信号に基づいてモータの回転数（回転速度）を正確にフィードバック制御することができるモータ制御装置及び回転体を回転駆動するブラシレスＤＣモータが当該モータ制御装置により駆動される画像形成装置を提供する点にある。

上述の目的を達成するため、本発明によるモータ制御装置の第一の特徴構成は、特許請求の範囲の書類の請求項１に記載したとおり、モータから出力されるパルス信号に基づいて前記モータの回転数を算出する速度演算部と、前記速度演算部により算出された速度が目標速度となるように制御値を算出するフィードバック演算部と、前記フィードバック演算部により算出された制御値に基づいて前記モータを駆動制御するＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ制御部を備えたモータ制御装置であって、過去のパルス信号のエッジ検出タイミングから次のエッジ検出タイミングの予測値を求め、パルス信号のエッジが当該予測値に対して上限側及び下限側に設定した所定の許容値の範囲内で検出されたときに適正なパルス信号として前記速度演算部に入力し、パルス信号のエッジが前記許容値の範囲を逸脱して検出されたときに不適正なパルス信号として排除するノイズ除去部を備えている点にある。

モータの回転速度を表すパルス信号のエッジ検出タイミングから各パルス間隔を算出する。モータは目標速度になるように制御されるため、隣接するパルス間隔には連続性があり、過去のパルス信号のエッジ検出タイミングから次のエッジの検出タイミングの予測値を求めることが可能である。しかし、モータに対する負荷の変動などによって次のパルス信号のエッジ検出タイミングは予測値よりも若干変動することが想定される。

従って、パルス信号が適正か否かは、上述の変動を吸収する所定の許容値を当該予測値の上限側及び下限側に設け、当該所定の許容値の範囲内で当該パルス信号のエッジが検出されるか否かに基づいて判断すればよい。これによりノイズを含まない適性且つ遅延のないパルス信号を得ることができる。

当該所定の許容値の範囲内でエッジが検出されないパルス信号はノイズであると考えられ、ノイズ除去部は当該信号を不適正であるとして排除するため、速度演算部にノイズが入力されることはない。また、次のパルス信号のエッジ検出タイミングの予測値を求める際に、排除された当該不適正なパルス信号は利用されず、ノイズ除去部によるノイズ除去の精度は確保される。

同第二の特徴構成は、同請求項２に記載した通り、上述の第一の特徴構成に加えて、前記ノイズ除去部は、前記速度演算部により算出された回転数に基づいてモータが加速中であると判断される場合に下限側許容値を上限側許容値より大きな値に設定し、前記速度演算部により算出された回転数に基づいてモータが減速中であると判断される場合に上限側許容値を下限側許容値より大きな値に設定する点にある。

パルス信号のパルス間隔は、モータの加速時には短くなり、減速時には長くなる。従って、予測値に対する許容値を設定するに際して、当該加速時には下限側許容値を上限側許容値より大きな値に設定し、当該減速時には小さな値に設定することで、ノイズ除去の精度を高めることができる。

本発明による画像形成装置の特徴構成は、同請求項３に記載した通り、上述の第一または第二の特徴構成を備えたモータ制御装置により像担持体または回転多面鏡を回転駆動するブラシレスＤＣモータが駆動される点にある。

当該モータ制御装置は、画像形成装置に備えられた像担持体または回転多面鏡を回転駆動するブラシレスＤＣモータの駆動制御に好適である。

以上説明した通り、本発明によれば、モータの回転数制御に必要な信号からノイズ成分を除去して適性且つ遅延のない信号を取得し、当該信号に基づいてモータの回転数（回転速度）を正確にフィードバック制御することができるモータ制御装置及び回転体を回転駆動するブラシレスＤＣモータが当該モータ制御装置により駆動される画像形成装置を提供することができるようになった。

以下に、本発明が採用されたモータ制御装置を備えた画像形成装置の実施形態について、電子写真方式を採用した複写機を用いて説明する。

図１に示すように、複写機１は、マンマシンインタフェースである操作部２と、原稿画像を読み取って画像データを生成するスキャナ３と、スキャナ３で生成された画像データを操作部２を介して設定された画像処理条件に基づいて画像処理して出力用画像データを生成する画像処理部４と、画像処理部４が生成した出力用画像データに基づいて画像を出力するプリンタエンジン５を備えている。

操作部２は、画像処理条件を設定するソフトキーなどを備えた設定画面などを表示する表示部２ａと、コピー枚数などを入力する数値キーやコピー開始を指示するコピーキーなどのハードキー２ｂを備えている。

スキャナ３は、縮小光学系を採用し、原稿を照明するキセノンランプなどの光源と、光源に照明された原稿からの反射光を光電変換して画像データを生成するＣＣＤセンサと、当該反射光をＣＣＤセンサに導く複数のミラーとレンズなどを備えている。

画像処理部４は、画像処理用ＡＳＩＣなどで構成されている。

プリンタエンジン５は、電子写真方式を採用し、本発明の像担持体である感光体ドラムと、画像処理部４で生成された出力用画像データに基づいてレーザービームを照射し、感光体ドラムに静電潜像を形成する露光装置と、感光体ドラムに形成された静電潜像をトナー像として顕像化する現像装置と、感光体ドラムに担持されたトナー像を用紙に転写する転写装置と、用紙を給紙・搬送・排紙する搬送機構と、トナー像が転写された用紙を挟持搬送して当該トナー像を用紙に熱定着する定着装置を備えている。

複写機１には、画像データを伝送する画像バス（図１の太実線）及びコマンドデータなどを伝送するコマンドバス（図１の細実線）が備えられている。画像バスまたはコマンドバスを介して、操作部２を制御する操作制御部２０と、スキャナ３を制御するスキャナ制御部３０と、画像処理部４と、プリンタエンジン５を制御するエンジン制御部５０と、各制御部を介して複写機１を統括制御するシステム制御部６が接続されている。

操作制御部２０とスキャナ制御部３０とエンジン制御部５０とシステム制御部６は、ＣＰＵとＣＰＵの動作プログラムを格納したＲＯＭとＣＰＵの作業領域であるＲＡＭと周辺回路を備えたマイクロコンピュータで構成されている。

操作部２でコピー枚数や拡縮率などの画像処理条件が設定され、コピーキーが
操作されると、操作制御部２０を介して当該画像処理条件がシステム制御部６に入力される。システム制御部６は、スキャナ制御部３０に原稿画像の読み取り開始を指示し、画像処理部４に当該画像処理条件をセットし、エンジン制御部５０にプリント処理の開始を指示する。

スキャナ制御部３０は、スキャナ３で読み取った原稿画像の画像データを生成して画像処理部４に入力する。画像処理部４は、画像データを画像処理して出力用画像データを生成する。

エンジン制御部５０は、感光体ドラムや、露光装置に備えられた本発明の回転多面鏡であるポリゴンミラーなどの回転体を駆動し、定着装置に備えられたヒータをオンする。各回転体が所定回転速度に到達し、定着装置の定着温度が所定温度になると搬送機構で用紙搬送を開始し、搬送機構による用紙搬送タイミングに対応して用紙の所定位置にトナー像が転写されるタイミングで露光装置でレーザービームによる走査を開始する。現像装置で感光体ドラムにトナー像を形成し、転写装置で当該トナー像を用紙に転写し、定着装置で用紙にトナー像を熱定着して、当該用紙を排紙する。

複写機１は、感光体ドラムやポリゴンミラーを回転駆動するモータを駆動するモータ制御装置９を備えている。

図２に示すように、モータ制御装置９は、モータ９０から出力されるＦＧパルス信号に基づいてモータ９０の回転数を算出する速度演算部９２と、速度演算部９２により算出された速度が目標速度となるように制御値を算出するフィードバック演算部９３と、フィードバック演算部９３により算出された制御値に基づいてモータ９０を駆動制御するＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ制御部９４と、ＰＷＭ制御部９４の生成したＰＷＭ信号に基づいてモータを駆動するドライブ回路９５を備えている。

速度演算部９２とフィードバック演算部９３とＰＷＭ制御部９４は、動作プログラムがＣＰＵで実行されてエンジン制御部４０に具現化された機能ブロックである。

モータ９０はブラシレスＤＣモータでなり、Ｕ、Ｖ、Ｗの三相スター結線されたコイルと、永久磁石を備えたロータを備えている。ロータの位置検出用にホール素子９９（９９ａ、９９ｂ、９９ｃ）が用いられている。ロータの外周上に磁気的パターンが設けられ、当該磁気的パターンを検出してモータの回転状態に応じた信号であるＦＧパルス信号を出力するＦＧセンサ９８を備えている。また、エンジン制御部４０は、フリーランタイマを備えている。

速度演算部９２は、ＦＧパルス信号の立ち上がりエッジを検出し、当該検出時のフリーランタイマのタイマ値を取得する。そして、前回のタイマ値と今回のタイマ値の差分値に基づいてモータ９０の回転速度（回転数）を求め、当該回転速度を示す速度信号を出力する。

フィードバック演算部９３は、モータ９０の回転速度をＰＩＤ制御によって目標速度に制御する。具体的に、速度演算部９２が出力した速度信号に基づいてモータ９０の現在の回転速度と目標速度の速度差を求める。そして、当該速度差に基づいてモータ９０の回転速度を目標速度にするためにモータ９０に供給すべき電力をＰＩＤ制御に関する演算で求め、当該電力に対応する制御値の供給電力信号を出力する。

当該演算では、求めた速度差、これまでに求めた速度差の累積値、求めた速度差と前回求めた速度差の差分値の夫々に、夫々に対応する係数の積を求め、夫々の積を加算する。各係数は、実験などを通して予め求められ、エンジン制御部５０のＲＯＭなどに格納されている。

モータ９０はパルス状の電流が供給されるように構成されており、当該電流のパルス幅を調整してモータ９０に供給する電力を調整することができる。ＰＷＭ制御部９４は、フィードバック演算部９３が出力した供給電力信号に対応する電力をモータ９０に供給するＰＷＭ信号を出力する。ＰＷＭ信号は、当該電流のパルス幅を示す信号である。

トランジスタブリッジで構成されているドライブ回路９５は、各ホール素子９９から出力されて夫々に対応するアンプ９７で増幅された信号に基づいてロータの位置を検出し、対応するトランジスタをオンして、電流を供給すべきコイルへの通電を許容する。ＰＷＭ制御部９４が出力したＰＷＭ信号に基づいて、通電を制御し、当該コイルに対応する電力を供給する。

モータ制御装置９は、ＦＧパルス信号に含まれるノイズ成分を除去するノイズ除去部９１を備えている。ノイズ除去部９１は、動作プログラムがＣＰＵで実行されてエンジン制御部４０に具現化された機能ブロックである。

ノイズ除去部９１は、過去のＦＧパルス信号のエッジ検出タイミングから次のエッジ検出タイミングの予測値を求め、ＦＧパルス信号のエッジが当該予測値に対して上限側及び下限側に設定した所定の許容値の範囲内で検出されたときに適正なＦＧパルス信号として速度演算部９２に入力し、ＦＧパルス信号のエッジが許容値の範囲を逸脱して検出されたときに不適正なＦＧパルス信号として排除するように構成されている。

ＦＧセンサ９８の出力端子は、エンジン制御部５０の割り込み信号入力端子とアンプ９６を介して接続されている。ノイズ除去部９１は、ＦＧセンサ９８から出力されてアンプ９６で増幅されたＦＧパルス信号の立ち上がりエッジを検出し、当該立ち上がりエッジの検出時のフリーランタイマのタイマ値を取得し、当該タイマ値をエンジン制御部５０のＲＡＭに格納する。また、取得したタイマ値と一つ前に取得したタイマ値の差分値（パルス間隔）を求め、当該差分値をＲＡＭに格納する。

ノイズ除去部９１は、前回と今回のパルスのパルス間隔と、今回と次回のパルスのパルス間隔が同じ間隔になるものとして次のパルスの立ち上がりエッジの検出タイミングの予測値を求める。次の立ち上がりエッジの検出時に取得するタイマ値と取得したタイマ値の差分値が、ＲＡＭに最も最近に格納した差分値と一致するように、次の立ち上がりエッジの検出時に取得するタイマ値を予測し、当該予測したタイマ値を予測値とするのである。

ノイズ除去部９１は、負荷変動などによるモータ９０の回転速度変動を想定して、当該予測値に対して所定の許容値を上限側及び下限側に設定する。次のＦＧパルス信号の立ち上がりエッジを検出すると、検出時のフリーランタイマのタイマ値を取得し、当該タイマ値が所定の許容値の範囲内にあるか否かを確認する。

当該タイマ値が所定の許容値の範囲内になければ、当該ＦＧパルス信号は不適正であると判断して当該ＦＧパルス信号を排除し、当該所定の許容値の範囲内にあれば、適性であると判断して当該ＦＧパルス信号を速度演算部９２に入力し、当該ＦＧパルス信号の次のＦＧパルス信号の立ち上がりエッジに対する新たな予測値を求める。

以下に、ノイズ除去部９１による予測値に対する所定の許容値の設定について詳述する。

モータ９０が加速中であるとき、図３（ａ）に示すように、ＦＧパルス信号の各パルス間隔Ｔ_ｍは短くなる方向に変化するため、ＦＧパルス信号のパルスＰ_ｍのエッジ検出後に次のパルスＰ_ｍ＋１のエッジを検出する可能性は、予測値より値が大きくなる上限側よりも、当該予測値より値が小さくなる下限側のほうが高くなる。

逆に、モータ９０が減速中であるとき、図３（ｂ）に示すように、ＦＧパルス信号の各パルス間隔Ｔ_ｎは長くなる方向に変化するため、ＦＧパルス信号のパルスＰ_ｎのエッジ検出後に次のパルスＰ_ｎ＋１のエッジを検出する可能性は、上限側よりも下限側のほうが低くなる。

そこで、ノイズ除去部９１は、速度演算部９２により算出された回転数に基づいてモータ９０が加速中であると判断される場合に下限側許容値を上限側許容値より大きな値に設定し、速度演算部９２により算出された回転数に基づいてモータ９０が減速中であると判断される場合に上限側許容値を下限側許容値より大きな値に設定するように構成されている。

エンジン制御部５０が備えるＲＯＭには、モータ９０の回転速度及び加減速状態に対応する上限側及び下限側の許容値が実験などを通して予め求められて格納されている。ノイズ除去部９１は、速度演算部９２が算出したモータ９０の回転速度に基づいてＲＯＭを参照し、当該回転速度に対応する各許容値を採用する。

図３（ａ）に示すように、モータ９０が加速中であり、パルスＰ_ｍ＋１とパルスＰ_ｍ＋２のパルス間隔がＴ_ｍ＋１であるとき、ノイズ除去部９１は、パルスＰ_ｍ＋３の立ち上がりエッジ検出タイミングの予測値を当該Ｔ_ｍ＋１とする。そして、速度演算部９２が算出したモータ９０の回転速度に基づいてＲＯＭを参照して、上限側
及び下限側の許容値を夫々α、βに設定する。

実際のパルスＰ_ｍ＋２とパルスＰ_ｍ＋３のパルス間隔がＴ_ｍ＋２は予測値Ｔ_ｍ＋１より短いが、ノイズ除去部９１は、パルスＰ_ｍ＋３の立ち上がりエッジを所定の許容値の範囲内で検出し、当該パルスＰ_ｍ＋３は適正であるとして、当該パルスＰ_ｍ＋３を速度演算部９２に入力する。

図３（ｂ）に示すように、モータ９０が減速中であり、パルスＰ_ｎ＋１とパルスＰ_ｎ＋２のパルス間隔がＴ_ｎ＋１であるとき、ノイズ除去部９１は、パルスＰ_ｎ＋３の立ち上がりエッジ検出タイミングの予測値を当該Ｔ_ｎ＋１とする。そして、速度演算部９２が算出したモータ９０の回転速度に基づいてＲＯＭを参照して、上限側
及び下限側の許容値を夫々γ、δに設定する。

実際のパルスＰ_ｎ＋２とパルスＰ_ｎ＋３のパルス間隔がＴ_ｎ＋２は予測値Ｔ_ｎ＋１より長いが、ノイズ除去部９１は、パルスＰ_ｎ＋３の立ち上がりエッジを所定の許容値の範囲内で検出し、当該パルスＰ_ｎ＋３は適正であるとして、当該パルスＰ_ｎ＋３を速度演算部９２に入力する。

以下に、ノイズ除去部９１の動作について図４に示すフローチャートを用いて説明する。

複写機１で複写動作が開始されてモータ９０が駆動し、ＦＧセンサ９８から出力されたＦＧパルス信号のパルスがエンジン制御部５０に入力されると（Ｓ１）、ノイズ除去部９１は、当該パルスを検出し、当該パルスと当該パルスの一つ前のパルスの立ち上がりエッジのパルス間隔を求め、当該パルス間隔を予測値とする（Ｓ２）。速度制御部９２が算出したモータ９０の回転速度を取得してモータ９０の加減速を判断する（Ｓ３）。

ノイズ除去部９１は、モータ９０が加速中であると判断すると（Ｓ４）、上限側許容値αと当該上限側許容値αより小さな値の下限側許容値βを当該予測値に対して設定する（Ｓ５）。

モータ９０が減速中であると判断すると（Ｓ６）、上限側許容値αと当該上限側許容値αより大きな値の下限側許容値βを当該予測値に対して設定する（Ｓ７）。

モータ９０が等速運動中であると判断すると（Ｓ６）、上限側許容値αと当該上限側許容値αと同じ値の下限側許容値βを当該予測値に対して設定する（Ｓ８）。

ノイズ除去部９１は、新たなパルス（次の次のパルス）が入力されると（Ｓ９）、当該パルスの立ち上がりエッジが所定の許容値の範囲内で検出されたか否かを判断する（Ｓ１０）。

当該範囲内で検出されれば（Ｓ１１）、当該新たなパルスは適正として速度制御部９２に入力し（Ｓ１２）、複写動作が終了でなければ（Ｓ１３）、ステップＳ３からの動作を繰り返す。複写動作が終了であれば（Ｓ１３）、ノイズ除去動作を終了する。

当該範囲内で検出されなければ（Ｓ１１）、当該新たなパルスは不適正として排除し（Ｓ１４）、新たなパルス入力を待ち受ける。

以下に、別実施形態について説明する。

上述の実施形態では、ノイズ除去部９１は、モータ９０の加減速状態に対応して値の異なる許容値を上限側と下限側に予測値に対して設定するものとしたが、モータの加減速状態によらず、予め設定された一定の許容値を設定するものであってもよい。また、モータの加減速状態に対応して線形または非線形に予め設定された許容値を設定するものであってもよい。さらに、モータの加減速状態に対応してステップ状に、且つ、線形または非線形に予め設定された許容値を設定するものであってもよい。

上述の実施形態では、エンジン制御部５０が備えるＲＯＭには、モータ９０の回転速度及び加減速状態に対応する上限側及び下限側の許容値が実験などを通して予め求められて格納されており、ノイズ除去部９１は、速度演算部９２が算出したモータ９０の回転速度に基づいてＲＯＭを参照し、当該回転速度に対応する各許容値を採用するものとしたが、モータ９０の回転速度及び加減速状態に対応する上限側及び下限側の許容値を算出する計算式が実験などを通して予め求められて格納されており、ノイズ除去部９１は、速度演算部９２が算出したモータ９０の回転速度などを当該計算式に代入して、当該回転速度に対応する各許容値を算出するものであってもよい。

上述の実施形態では、ノイズ除去部９１は、次の立ち上がりエッジの検出時に取得するタイマ値と今回取得したタイマ値の差分値が、ＲＡＭに最も最近に格納した差分値と一致するように、次の立ち上がりエッジの検出時に取得するタイマ値を予測し、当該予測したタイマ値を予測値とするものとしたがこれに限定するものではない。

例えば、複写機１のコピー動作の開始時や、カラーコピーとモノクロコピーの何れ行なうかを定めるカラーモードがカラーからモノクロに変更されたときなどには、当該予測値を、ＲＡＭに最も最近に格納した差分値と予め設定された１より大きな係数の積を求め、次の立ち上がりエッジの検出時に取得するタイマ値と今回取得したタイマ値の差分値が、当該積と一致するように、次の立ち上がりエッジの検出時に取得するタイマ値を予測し、当該予測したタイマ値を予測値とするものであってもよい。

カラーモードがモノクロからカラーに変更されたときなどには、当該予測値を、ＲＡＭに最も最近に格納した差分値と予め設定された１より小さな正の係数の積を求め、次の立ち上がりエッジの検出時に取得するタイマ値と今回取得したタイマ値の差分値が、当該積と一致するように、次の立ち上がりエッジの検出時に取得するタイマ値を予測し、当該予測したタイマ値を予測値とするものであってもよい。

また、例えば、次の立ち上がりエッジの検出時に取得するタイマ値と今回取得したタイマ値の差分値が、ＲＡＭに格納した全差分値または所定個数の差分値（例えば、最近のものから２個や３個など）の平均値と一致するように、次の立ち上がりエッジの検出時に取得するタイマ値を予測し、当該予測したタイマ値を予測値としてもよい。

つまり、モータ９０の加速度の大きな変化が想定される場合には、モータ９０が略目標速度を維持して回転している場合に較べて大きい値の制御値がフィードバック演算部９３から出力されるようにする。これにより、モータ９０の回転速度が目標速度に収束する時間を短縮することができる。

上述の実施形態では、ノイズ除去部９１及び速度演算部９２は、ＦＧパルス信号の立ち上がりエッジを基準に動作するものとしたが、立ち下がりエッジを基準とするものであってもよい。

上述の実施形態では、本発明のモータ制御装置を備えた複写機１を例に説明を行なったが、当該モータ制御装置は、外部からネットワークなどを介して複写機１と接続され、複写機１に備えられたブラシレスＤＣモータを遠隔で制御するものであってもよい。

上述の実施形態では、感光体ドラムやポリゴンミラーを回転駆動するブラシレスＤＣモータを備え、当該モータを本発明のモータ制御装置により駆動する複写機１を用いて本発明の画像形成装置について説明したが、精密な回転駆動制御が必要な回転体を駆動するブラシレスＤＣモータを、本発明のモータ制御装置により制御する画像形成装置であれば複写機でなくてもよく、単体のスキャナや所謂複合機などの画像形成装置であってもよい。

また、本発明のモータ制御装置は、画像形成装置のブラシレスＤＣモータを駆動するものに限られず、モータの回転速度に応じた信号に基づいてフィードバック制御により、精密な回転駆動制御が必要な回転体を駆動するモータを駆動するものであればよい。モータのフィードバック制御はＰＩＤ制御ではなく、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）制御であってもよい。

上述の実施形態では、モータ９０の回転速度を検出するパルス信号としてＦＧパルス信号を用いた例を説明したが、パルス信号を生成するデバイスはこれに限るものではない。スリットが周方向に形成された回転板をモータ軸心に取り付け、スリットの通過をフォトインタラプタで検出するエンコーダを設けてその出力信号を用いるものであってもよい。

上述の実施形態では、ドライブ回路９５は、ＰＷＭ制御部９４が出力するＰＷＭ信号に基づいて、モータ９０に供給する電流のパルス幅を変化させて、モータ９０の回転数を変化させるものとして説明したが、当該電流のパルス周波数を変化させてモータ９０の回転数を変化させてもよい。また、当該電流のパスル幅とパスル周波数を変化させてモータ９０の回転数を変化させてもよい。

例えば、前者の場合、ＰＤＭ（Pulse Density Modulation）信号を出力して当該電流のパルス密度を変化させてパルス周波数を変化させるＰＤＭ制御部を、ＰＷＭ制御部９４に替えて備え、当該ＰＤＭ制御部の出力信号に応じて当該電流のパスル周波数を変化させるようにドライブ回路９５を構成すればよい。後者の場合は、当該電流のパルス幅とパルス周波数に関する信号を出力する制御部を備え、当該制御部の出力信号に応じて当該電流のパスル幅とパルス周波数を変化させるようにドライブ回路９５を構成すればよい。

なお、上述した実施形態は何れも本発明の一実施例に過ぎず、当該記載により本発明の範囲が限定されるものではなく、各部の具体的構成は本発明による作用効果を奏する範囲において適宜変更設計することができる。

複写機の機能ブロック図 モータ制御装置の説明図 （ａ）はモータ加速時のＦＧパルス信号の説明図、（ａ）はモータ減速時のＦＧパルス信号の説明図 ノイズ除去部の動作を説明するフローチャート

符号の説明

１：画像形成装置（複写機）
９：モータ制御装置
５０：エンジン制御部
９０：モータ（ブラシレスＤＣモータ）
９１：ノイズ除去部
９２：速度演算部
９３：フィードバック演算部
９４：ＰＷＭ制御部
９５：ドライブ回路
９６：アンプ
９７：アンプ
９８：ＦＧセンサ
９９：ホール素子

Claims (3)

1. モータから出力されるパルス信号に基づいて前記モータの回転数を算出する速度演算部と、前記速度演算部により算出された速度が目標速度となるように制御値を算出するフィードバック演算部と、前記フィードバック演算部により算出された制御値に基づいて前記モータを駆動制御するＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ制御部を備えたモータ制御装置であって、
   過去のパルス信号のエッジ検出タイミングから次のエッジ検出タイミングの予測値を求め、パルス信号のエッジが当該予測値に対して上限側及び下限側に設定した所定の許容値の範囲内で検出されたときに適正なパルス信号として前記速度演算部に入力し、パルス信号のエッジが前記許容値の範囲を逸脱して検出されたときに不適正なパルス信号として排除するノイズ除去部を備えているモータ制御装置。
2. 前記ノイズ除去部は、前記速度演算部により算出された回転数に基づいてモータが加速中であると判断される場合に下限側許容値を上限側許容値より大きな値に設定し、前記速度演算部により算出された回転数に基づいてモータが減速中であると判断される場合に上限側許容値を下限側許容値より大きな値に設定する請求項１記載のモータ制御装置。
3. 請求項１または２記載のモータ制御装置により像担持体または回転多面鏡を回転駆動するブラシレスＤＣモータが駆動される画像形成装置。

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