JP2015146728A5 - DRIVE DEVICE, CONVEYING DEVICE, AND IMAGE FORMING DEVICE - Google Patents

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Description

本発明は、DCモータの駆動を制御する駆動装置、並びに、かかる駆動装置を用いる搬送装置及び画像形成装置に関するものである。 The present invention, DC motors drive operated device that controls the drive of, and, to a conveyance apparatus and an image forming apparatus Ru with drive kinematic device that written.

本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、次のような駆動装置、搬送装置、及び画像形成装置を提供することである。即ち、回転センシング信号へのノイズの混入に起因するモータ回転の不安定化、及び負荷変動に起因する被駆動体の速度不安定化を抑えることができる駆動装置等である。 The present invention has been made in consideration of the above background, and has as its object to provide a following drive operated device, conveyance device and an image forming apparatus. That is, motor instability of the rotation, and the driven member speed destabilization can be that drive operated device to suppress the like due to load fluctuations due to mixing of noise into the rotation sensing signal.

上記目的を達成するために、請求項1の発明は、駆動装置であって、モータ軸を回転させるDCモータと、前記DCモータ本体に取り付けられ、前記DCモータのモータ軸の周囲に配置された基板と、前記モータ軸の長手方向における前記基板よりも前記DCモータ本体側の箇所及び軸先端側の箇所のうち、軸先端側の箇所に取り付けられたコードホイールと、前記モータ軸の回転に伴ってホール信号を出力するホール素子とを有し、前記基板が、前記ホール信号に基づいて前記DCモータへ励磁電圧を供給するドライバ回路と、前記コードホイールを読み取ることで、前記ホール信号に基づく前記モータ軸の回転量検知の分解能よりも高い分解能で前記モータ軸の回転量を検知して回転量検知信号を出力するセンサーとを具備するものであることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the invention of claim 1 is a drive device, which is attached to a DC motor for rotating a motor shaft and the DC motor main body, and is arranged around the motor shaft of the DC motor. A board, a code wheel attached to a position on the shaft tip side of a position on the DC motor main body side and a position on the shaft tip side with respect to the substrate in the longitudinal direction of the motor shaft, and accompanying rotation of the motor shaft A Hall element that outputs a Hall signal, and the substrate reads a code wheel from a driver circuit that supplies an excitation voltage to the DC motor based on the Hall signal. A sensor for detecting the rotation amount of the motor shaft and outputting a rotation amount detection signal with a resolution higher than the resolution for detecting the rotation amount of the motor shaft. It is characterized in.

発明においては、DCモータによって駆動される被駆動体の速度を検知することなく、センサーによってDCモータの回転速度を直接的且つ高精度に検知する。かかる構成では、被駆動体の速度変化に基づいてDCモータの回転速度の変化を間接的に検知していた従来に比べて、DCモータの回転速度の変化を迅速に検知して、元の回転速度に素速く戻すことで、負荷変動に起因する被駆動体の速度不安定化を抑えることができる。 In the present invention, without detecting the speed of the driven body driven by the D C motors, to detect directly and accurately the rotational speed of the D C motors by sensors. In such a configuration, as compared with the prior art in which has been indirectly detecting a change in the rotational speed of the D C motors based on the speed change of the driven body, quickly detect the change in the rotational speed of the D C Motor Then, by quickly returning to the original rotational speed, speed instability of the driven body due to load fluctuation can be suppressed.

また、本発明においては、ドライバ回路を具備する基板をCモータに搭載したことで、ドライバ回路をDCモータから離れた位置に配設していた従来に比べて、ドライバ回路とDCモータのコイルとの距離を近づけている。これにより、複数の駆動電源用電線や信号用電線を束ねたハーネスをドライバ回路とDCモータとの間に設けることなく、回路基板上の電極によってドライバ回路からモータコイルに励磁電圧を供給したり、DCモータからドライバ回路に回転センシング信号を送信したりすることが可能になる。この結果、励磁対象となるコイルを高速で切り替える際のノイズの発生を抑えたり、発生したノイズの回転センシング信号への混入を抑えたりすることで、回転センシング信号へのノイズの混入に起因するモータ回転の不安定化を抑えることができる。 In the present invention, a substrate having a driver circuit that is mounted on D C motors, as compared with the driver circuit in the prior art which has been disposed at a position away from the D C motors, the driver circuit thus approximating the distance between D C motors coils and. Thus, the supply that without excitation voltage to the motor coil from the driver circuit by an electrode on the circuit board provided between the plurality of driving power supply lines or signal driver circuit harness a bundle of electric wires and D C motors And a rotation sensing signal can be transmitted from the DC motor to the driver circuit. As a result, by suppressing the generation of noise when switching the coil to be excited at high speed, or by suppressing the mixing of the generated noise into the rotation sensing signal, the motor caused by the mixing of noise into the rotation sensing signal Instability of rotation can be suppressed.

モータ軸213におけるドライバ基板216よりも後方の箇所には、第2回転量検知手段としてのモータエンコーダ211のコードホイール211aが固定されており、モータ軸213の回転に伴ってモータ軸213と同じ回転軸線上で回転する。コードホイール211aは、図9に示されるように、回転方向に所定のピッチで並ぶ複数のスリットSLを具備している。コードホイール211aの回転に伴ってそれらのスリットSLを順次検知するように、透過型フォトセンサーからなる光学センサー211bが、搬送モータ210のドライバ基板216に固定されている(図8参照)。なお、便宜上、図示を省略しているが、搬送モータ210のモータ本体における後端部には、ドライバ基板216やモータエンコーダ211を覆うカバー部材が嵌め込まれている。 A code wheel 211a of a motor encoder 211 as a second rotation amount detection means is fixed at a position behind the driver board 216 in the motor shaft 213, and the same rotation as the motor shaft 213 is accompanied by the rotation of the motor shaft 213. Rotate on the axis. As shown in FIG. 9, the code wheel 211 a includes a plurality of slits SL arranged at a predetermined pitch in the rotation direction. An optical sensor 211b composed of a transmissive photosensor is fixed to the driver board 216 of the transport motor 210 so as to sequentially detect the slits SL as the code wheel 211a rotates (see FIG. 8). Although not shown for convenience, a cover member that covers the driver board 216 and the motor encoder 211 is fitted into the rear end portion of the motor body of the transport motor 210.

位置・速度追従制御回路202は、モータ回転量・速度計算回路203から送られてくるモータ回転速度信号の目標速度信号からのずれ量を算出し、そのずれ量に基づいてPWM信号を調整することで、搬送モータ210に対する励磁電圧を調整して、搬送モータ210の回転速度を目標の回転速度に制御するための速度調整処理を実施する。この速度調整処理により、搬送モータ210によって駆動される被駆動体たる第1搬送ローr46aの回転速度を自在に調整することができる。かかる速度調整処理については、PID制御を利用したフィードバック制御によって行われる。本発明は、この複写機のように、DCブラシレスモータの回転速度を検知した結果に基づいて、DCブラシレスモータによって駆動される被駆動体の速度を自在に調整することができる。 The position / speed tracking control circuit 202 calculates a deviation amount of the motor rotation speed signal sent from the motor rotation amount / speed calculation circuit 203 from the target speed signal, and adjusts the PWM signal based on the deviation amount. Thus, the excitation voltage for the conveyance motor 210 is adjusted, and a speed adjustment process for controlling the rotation speed of the conveyance motor 210 to the target rotation speed is performed. By this speed adjustment processing, the rotational speed of the first transport row r46a that is a driven body driven by the transport motor 210 can be freely adjusted. Such speed adjustment processing is performed by feedback control using PID control. The present invention can freely adjust the speed of the driven body driven by the DC brushless motor based on the result of detecting the rotational speed of the DC brushless motor as in this copying machine.

Claims (8)

駆動装置であって、  A driving device comprising:
モータ軸を回転させるDCモータと、A DC motor that rotates the motor shaft;
前記DCモータ本体に取り付けられ、前記DCモータのモータ軸の周囲に配置された基板と、A substrate attached to the DC motor body and disposed around the motor shaft of the DC motor;
前記モータ軸の長手方向における前記基板よりも前記DCモータ本体側の箇所及び軸先端側の箇所のうち、軸先端側の箇所に取り付けられたコードホイールと、A code wheel attached to a position on the shaft tip side of the DC motor main body side and the shaft tip side of the substrate in the longitudinal direction of the motor shaft;
前記モータ軸の回転に伴ってホール信号を出力するホール素子とを有し、A hall element that outputs a hall signal as the motor shaft rotates,
前記基板が、前記ホール信号に基づいて前記DCモータへ励磁電圧を供給するドライバ回路と、前記コードホイールを読み取ることで、前記ホール信号に基づく前記モータ軸の回転量検知の分解能よりも高い分解能で前記モータ軸の回転量を検知して回転量検知信号を出力するセンサーとを具備するものであることを特徴とする駆動装置。By reading the code wheel and the driver circuit that supplies the excitation voltage to the DC motor based on the Hall signal, the substrate has a resolution higher than the resolution of detecting the rotation amount of the motor shaft based on the Hall signal. A driving device comprising: a sensor that detects a rotation amount of the motor shaft and outputs a rotation amount detection signal.
前記基板、及び前記コードホイールを覆うカバー部材を有することを特徴とする請求項1に記載の駆動装置。  The drive device according to claim 1, further comprising a cover member that covers the substrate and the code wheel. 前記モータ軸が前記基板を貫通していることを特徴とする請求項1又は2に記載の駆動装置。  The drive device according to claim 1, wherein the motor shaft passes through the substrate. 前記センサーが光学センサーであり、前記コードホイールが複数のスリットを具備するものであることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の駆動装置。  The drive device according to any one of claims 1 to 3, wherein the sensor is an optical sensor, and the code wheel includes a plurality of slits. 前記基板が、前記回転量検知信号を伝えるための電気接続を行うコネクターを具備するものであることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の駆動装置。  5. The driving device according to claim 1, wherein the board includes a connector that performs electrical connection for transmitting the rotation amount detection signal. 6. 駆動システムであって、  A drive system,
請求項1乃至5の何れか1項に記載の駆動装置と、前記回転量検知信号を受信する制御回路とを備えることを特徴とする駆動システム。A drive system comprising: the drive device according to any one of claims 1 to 5; and a control circuit that receives the rotation amount detection signal.
搬送装置であって、  A conveying device,
請求項1乃至5の何れか1項に記載の駆動装置と、前記駆動装置によって駆動される搬送ローラとを備えることを特徴とする搬送装置。A transport apparatus comprising: the drive device according to claim 1; and a transport roller driven by the drive device.
画像形成装置であって、  An image forming apparatus,
請求項1乃至5の何れか1項に記載の駆動装置と、前記駆動装置によって駆動される搬送ローラによって記録シートを搬送する搬送手段と、前記記録シートに画像を形成する画像形成手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。6. A drive device according to claim 1, a transport unit that transports a recording sheet by a transport roller driven by the drive device, and an image forming unit that forms an image on the recording sheet. An image forming apparatus.
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