JP2017070014A - モータ制御装置、駆動装置、搬送装置、画像形成装置、モータ制御方法、およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】モータの回転方向を検出せずにモータの逆転動作を制御する。【解決手段】モータＭを駆動するモータ制御装置であって、モータＭの回転方向を指示する回転方向指令を含む駆動指令を外部から受信する動作状態管理部１４１と、回転方向指令を用いてモータＭの駆動する際に回転方向指令が示すモータＭの回転方向を記憶する記憶部１５０とを備え、動作状態管理部１４１は、駆動指令を外部から受信した場合、受信した駆動指令に含まれた回転方向指令が示すモータＭの回転方向と、記憶部１５０に記憶されたモータＭの回転方向とに基づいて、モータＭの逆転動作を制御する。【選択図】図３

Description

本発明は、モータ制御装置、駆動装置、搬送装置、画像形成装置、モータ制御方法、およびプログラムに関する。

従来、例えば画像形成に用いる用紙を搬送するためのモータなど、複数のモータが搭載された画像形成装置が知られている。このようなモータの制御技術として、ＣＰＵ（Central Processing Unit）からモータドライバに対して、モータに印加する制御電圧に応じたＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号などの制御信号を送り、この制御信号に基づきモータドライバがモータを駆動する技術が知られている。

このような画像形成装置では、回転中（減速中を含む）のモータを逆転するように起動すると、逆起電力と駆動のための印加電圧が同じ方向となり、大きな電圧が電機子に印加されてしまい、モータが故障してしまう恐れがある。

そこで、回転中モータの逆転方向への起動を防止するモータ制御装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１のモータ制御装置では、永久磁石型の直流ブラシレスモータの回転子が、回転させようとする方向と逆方向に回転していた場合でも、モータを反転して設定回転方向に回転させるものである。

しかしながら、特許文献１のモータ制御装置は、モータの起動を行うか否か判断する際に、モータの回転方向を検出しなければならなかった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、モータの回転方向を検出しなくても回転中のモータの逆転動作を制御するモータ制御装置、駆動装置、搬送装置、画像形成装置、モータ制御方法、およびプログラムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、モータを駆動するモータ制御装置であって、前記モータの回転方向を指示する回転方向指示指令を含む駆動指令を外部から受信する受信部と、前記回転方向指令を用いて前記モータを駆動する際に前記回転方向指令が示す前記モータの回転方向を記憶する記憶部と、前記駆動指令を外部から受信した場合、受信した前記駆動指令に含まれた前記回転方向指令が示す前記モータの回転方向と、前記記憶部に記憶された前記モータの回転方向とに基づいて、前記モータの逆転動作を制御する制御部と、を備える。

本発明によれば、モータの回転方向を検出しなくても回転中のモータの逆転動作を制御することができるという効果を奏する。

図１は、第１の実施形態にかかる画像形成装置の概略構成図である。 図２は、第１の実施形態の駆動装置のハードウェア構成図である。 図３は、第１の実施形態のモータ制御装置の機能構成を示すブロック図である。 図４−１は、第１の実施形態のモータの逆転起動を行った場合の説明図である。 図４−２は、第１の実施形態のモータの逆転起動を行った場合の説明図である。 図４−３は、第１の実施形態のモータの逆転起動を行った場合の説明図である。 図５−１は、第１の実施形態のモータにかかる電圧についての説明図である。 図５−２は、第１の実施形態のモータにかかる電圧についての説明図である。 図６は、第１の実施形態のモータ制御装置によるモータの逆転起動処理の流れを示すフローチャートである。 図７は、第２の実施形態のモータ制御装置の機能構成を示すブロック図である。 図８は、第２の実施形態のモータ制御装置によるモータの逆転起動処理の流れを示すフローチャートである。 図９は、第３の実施形態のモータ制御装置の機能構成を示すブロック図である。 図１０は、第３の実施形態のモータ制御装置によるモータの逆転起動処理の流れを示すフローチャートである。

以下に添付図面を参照して、モータ制御装置、駆動装置、搬送装置、画像形成装置、モータ制御方法、およびプログラムの実施の形態を詳細に説明する。以下では、本発明の画像形成装置を、中間転写方式のタンデム型カラー複写機に適用した例を示す。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態にかかる画像形成装置の概略構成図である。図１に示すように、本実施形態の画像形成装置１では、例えば、スキャナ部５において、原稿に光源を照射しながら走査して、原稿からの反射光を３ラインＣＣＤ（Charge Coupled Devices）センサで受光することにより画像を読み取る。

もしくは、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）１０により原稿を搬送しながら原稿の画像を読み取る。読み取った画像データは、画像処理ユニットでスキャナγ補正、色変換、画像分離、階調補正処理等の画像処理がされた後、画像書き込みユニット６へ送られる。

画像書き込みユニット６では、画像データに応じてＬＤ（Laser Diode）の駆動を変調する。感光体ユニット３では一様に帯電された回転する感光体ドラムにＬＤからのレーザビームにより潜像を書き込み、現像ユニット４によりトナーを付着させて顕像化させる。

感光体ドラム上に作られた画像は、一次転写部２の一次転写ユニットの転写ベルト上に再転写される。一次転写ベルト上にはフルカラーコピーの場合、４色のトナーが順次重ねられる。

フルカラー（Ｂｋ：ブラック、Ｃ：シアン、Ｍ：マゼンタ、Ｙ：イエロー）コピーの場合には、Ｂｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙの４色の作像、転写工程が終了した時点で一次転写ベルトとタイミングを合わせて、給紙部１１より転写紙が給紙され、紙転写部９で一次転写ベルトから４色同時に転写紙にトナーが転写される。

トナーが転写された転写紙は搬送部８を経て定着部７に送られ、定着ローラと加圧ローラによって熱定着されて排紙される。

以上のように構成される画像形成装置１において、ＡＤＦ１０は、原稿を搬送する搬送装置として機能する。搬送装置（ＡＤＦ１０）は、モータの動力によりローラ部材を回転させて用紙（原稿）を搬送する搬送機構を備えている。本実施形態の画像形成装置１は、搬送装置における搬送機構を動かすモータの駆動を制御する駆動装置を備えており、以下で説明する。

図２は、本実施形態の駆動装置１００のハードウェア構成図である。図２に示すように、本実施形態の駆動装置１００は、モータＭと、モータＭを駆動するモータドライバ１１０と、モータＭの回転数の検出に用いるＦＧ（Frequency Generator）１２０と、モータドライバ１１０を介してモータＭを制御するモータ制御装置１４０とを備える。

モータＭは、本実施形態の画像形成装置１において、図１に示す現像ユニット４、感光体ユニット３、一次転写部２、定着部７、ＡＤＦ１０等の駆動に用いられている。本実施形態では、駆動装置１００の制御対象であるモータＭとして、ブラシレスモータを用いられている。ここで、制御対象のモータＭは、ブラシレスモータに限定されるものではなく、様々なタイプのモータＭを制御対象とすることができる。

モータドライバ１１０は、モータＭの巻線の端子が接続されたスイッチング回路を備え、モータＭを駆動する。すなわち、モータドライバ１１０は、モータ制御装置１４０から送られるＰＷＭ信号に基づいてこのスイッチング回路の動作を制御することによって、モータＭを所望の制御電圧で駆動する。

また、モータドライバ１１０は、モータ制御装置１４０から送られるブレーキ信号がＯＮになると、モータＭを停止させるように、スイッチング回路の動作を制御する。また、モータドライバ１１０は、モータ制御装置１４０から送られる回転方向信号（モータＭの回転方向を示す信号）に基づいてスイッチング回路内の制御対象とするスイッチング素子を切り換える。

なお、本実施形態では、モータ制御装置１４０からモータドライバ１１０に対して送られる制御信号としてＰＷＭ信号を用いる例を説明するが、制御信号はモータＭに印加する制御電圧に応じた信号であればよく、ＰＷＭ信号に限らない。例えば、ＰＦＭ信号（パルス周波数信号）を制御信号として用いてもよいし、アナログ信号であってもよい。

モータドライバ１１０には、少なくとも、ＰＷＭ信号を入力する端子と、ブレーキ信号を入力する端子と、モータＭの回転方向を示す回転方向信号を入力する端子とが設けられている。これらのＰＷＭ信号を入力する端子、ブレーキ信号を入力する端子、および回転方向信号を入力する端子は、それぞれハーネスを介してモータ制御装置１４０の制御信号出力部１４３（後述）に接続されている。

ＦＧ１２０は、モータＭの回転数を検出するために、モータＭの回転数に応じたＦＧ信号（回転信号）を出力する。なお、モータＭの回転数を検出できればその他の方式を用いてもよい。例えば、１相エンコーダなどを用いて、モータＭの回転数を検出してもよい。

モータ制御装置１４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ等を備えており、上位ＣＰＵ（外部に相当）から速度目標値、起動／停止指令、および回転方向指令、ＦＧ１２０からＦＧ信号がそれぞれ入力される。速度目標値とは、モータＭの所望の速度を示す目標値である。起動／停止指令とは、モータＭを起動する（駆動を開始する）指令と、モータＭの駆動を停止する指令である。また、回転方向指令とは、モータＭの回転方向を指示する指令である。

また、モータ制御装置１４０は、モータドライバ１１０に対してＰＷＭ信号、ブレーキ信号、および回転方向信号を出力して、モータドライバ１１０の動作を制御する。本実施形態では、モータ制御装置１４０は、速度目標値、起動／停止指令、および回転方向指令を含む駆動指令を上位ＣＰＵから受信する。なお、モータ制御装置１４０は、速度目標値および回転方向指令を合わせて目標位置として受信してもよい。

本実施形態では、モータ制御装置１４０、モータドライバ１１０、ＦＧ１２０、およびモータＭが駆動装置として機能している。

図３は、第１の実施形態のモータ制御装置の機能構成を示すブロック図である。図３に示すように、モータ制御装置１４０は、本実施形態のモータ制御にかかわる機能的な構成要素として、動作状態管理部１４１と、制御電圧算出部１４２と、制御信号出力部１４３とを備える。これらの機能的な構成要素は、例えば、モータ制御装置１４０におけるＣＰＵがＲＯＭに記憶された所定の制御プログラムを実行することにより実現される。また、モータ制御装置１４０は、記憶部１５０を備えている。

なお、モータ制御装置１４０の機能的な構成要素の一部または全部を、汎用プロセッサであるＣＰＵではなく、例えばＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）などの専用のハードウェアを用いて実現してもよい。

記憶部１５０は、動作状態管理部１４１がモータＭの速度目標値、起動／停止指令、および回転方向指令を含む駆動指令を上位ＣＰＵから受信し、受信した回転方向指令を用いてモータＭを駆動する際に回転方向指令が示すモータＭの回転方向を記憶する。記憶部１５０は、モータ制御装置１４０の動作状態管理部１４１に接続されている。

動作状態管理部１４１は、上位ＣＰＵからモータＭの駆動指令を受信する。そして、駆動指令を受信したした場合、モータＭの起動状態／停止状態を管理し、各機能に対して指示する。すなわち、動作状態管理部１４１は、モータＭの動作状態が上位ＣＰＵからの指令に応じた動作状態となるように、制御電圧算出部１４２および制御信号出力部１４３に対して指示を出力する。上位ＣＰＵから受信する駆動指令は、例えば、上述したように、起動／停止指令、速度目標値、および回転方向指令などである。

具体的には、上位ＣＰＵからモータＭの起動指令が入力されると、動作状態管理部１４１は、制御信号出力部１４３に対してブレーキ信号をＯＦＦにすることを指示する。また、動作状態管理部１４１は、モータＭの起動指令とともに上位ＣＰＵから入力される速度目標値および回転方向指令を制御電圧算出部１４２に渡して、モータＭに印加する制御電圧値の算出を制御電圧算出部１４２に指示する。

また、上位ＣＰＵからモータＭの停止命令が入力されると、動作状態管理部１４１は、制御信号出力部１４３に対してブレーキ信号をＯＮにすることを指示してモータＭを停止させる。また、動作状態管理部１４１は、モータＭの異常時には上位ＣＰＵに対して異常通知を送信する。

また、上位ＣＰＵから新たな駆動指令（新規駆動指令）を受信した場合、動作状態管理部１４１は、受信した駆動指令に含まれた回転方向指令が示すモータＭの回転方向と、記憶部１５０に記憶されたモータＭの回転方向とに基づいて、回転中のモータＭの逆転動作を制御する。なお、動作状態管理部１４１が受信部および制御部として機能する。

すなわち、例えば、動作状態管理部１４１は、受信した駆動指令に含まれた回転方向指令が示すモータＭの回転方向と、記憶部１５０に記憶された現在のモータＭの回転方向とが同じ場合、モータＭを同じ方向で起動する。

また、例えば、動作状態管理部１４１は、受信した駆動指令に含まれた回転方向指令が示すモータＭの回転方向と、記憶部１５０に記憶された現在のモータＭの回転方向とが異なる場合であって、かつモータＭの回転速度が予め定めた所定の閾値以下の速度である場合、モータＭを逆転して起動する。ここで、所定の閾値は、現在のモータＭの回転速度が逆転起動可能な値であって、任意に設定可能となっている。

制御電圧算出部１４２は、動作状態管理部１４１から制御電圧値を算出する旨の指示とともに渡される速度目標値と、ＦＧ１２０から入力されるＦＧ信号によって示されるモータＭの現在の回転数とを比較して、速度偏差を補正するように、モータＭに印加する制御電圧値を算出する。制御電圧算出部１４２により算出された制御電圧値は、制御信号出力部１４３に渡される。

制御信号出力部１４３は、制御電圧算出部１４２により算出された制御電圧値に応じたＰＷＭ信号を、モータドライバ１１０へ制御信号として出力する。また、制御信号出力部１４３は、動作状態管理部１４１によりＯＮ／ＯＦＦが制御されるブレーキ信号を、モータドライバ１１０へ制御信号として出力する。

また、制御信号出力部１４３は、上位ＣＰＵから受信した駆動信号に含まれる回転方向指令が示すモータＭの回転方向とＦＧ信号が示すモータＭの回転数とに基づいて生成された回転方向信号を、モータドライバ１１０へ制御信号として出力する。

なお、制御信号出力部１４３が出力するＰＷＭ信号やブレーキ信号、回転方向信号は、上述したように、それぞれハーネスを介してモータ制御装置１４０からモータドライバ１１０に送られ、モータドライバ１１０の各端子に入力される。

次に、モータＭの逆転起動を行った場合の電圧について説明する。図４−１、図４−２、図４−３は、第１の実施形態のモータの逆転起動を行った場合の説明図である。

図４−１では、モータＭが完全に停止した後に、モータＭを逆転起動した場合を示す図である。図４−１に示すように、モータＭの逆転起動前と逆転起動後とを参照すると、モータＭにかかる電圧が突出して大きくかかるところがないため、問題なく起動していることがわかる。

図４−２では、モータＭの減速中に、モータＭを逆転起動した場合を示す図である。図４−２に示すように、モータＭの逆転起動前と逆転起動後とを参照すると、モータＭが逆転起動した際、逆起電力に起動するための電圧が加算され、モータＭに大きな電圧がかかる（Ｖ１参照）。つまり、モータＭの停止状態から逆転起動するより、大きな印加電圧がかかることがわかる。

図４−３では、モータＭの減速中で、その速度が所定の閾値より小さくなったことを検出した場合に、モータＭを逆転起動した場合を示す図である。図４−３に示すように、モータＭの逆転起動前と逆転起動後とを参照すると、モータＭが逆転起動した際、図４−２の場合よりは小さい電圧がモータＭにかかることになる。すなわち、図４−３の場合、図４−１の場合よりはモータＭにかかる電圧は大きいが、図４−２の場合よりモータＭにかかる電圧が小さくなる（Ｖ２参照）。

次に、モータＭについて説明する。図５−１、図５−２は、第１の実施形態のモータにかかる電圧についての説明図である。なお、図４−１〜図４−３の電圧は、図５−１、図５−２のａｂ間の電圧である。

図５−１は、モータＭが正転駆動している場合を示している。図５−１に示すように、ＵＨとＶＬがＯＮになっているため、点線のような電流が流れる。

図５−２は、モータＭが逆転駆動している場合を示している。図５−２に示すように、ＵＬとＶＨがＯＮになっているため、点線のような電流が流れる。モータＭを正転駆動している際に逆転起動すると正転による逆起電力と逆転のための電圧が加算されることになる。

次に、モータＭの逆転起動処理について説明する。図６は、第１の実施形態のモータ制御装置によるモータの逆転起動処理の流れを示すフローチャートである。図６では、モータＭの回転速度が所定の閾値以下になってから逆転起動を行うものである。

まず、動作状態管理部１４１は、上位ＣＰＵから新規駆動指令を受信したか否かを判断する（ステップＳ１００）。新規駆動指令を受信しなかった場合（ステップＳ１００：Ｎｏ）、画像処理装置を終了する。

一方、新規駆動指令を受信した場合（ステップＳ１００：Ｙｅｓ）、動作状態管理部１４１は、記憶部１５０から現在駆動しているモータＭの回転方向を読み出す（ステップＳ１０２）。そして、動作状態管理部１４１は、新規駆動指令に含まれた回転方向指令が示すモータＭの回転方向と、現在駆動しているモータＭの回転方向とが同じか異なるかを判断する（ステップＳ１０４）。

新規駆動指令に含まれた回転方向指令が示すモータＭの回転方向と、現在駆動しているモータＭの回転方向とが同じ場合（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、制御電圧算出部１４２は、モータＭに印加する制御電圧値を算出し、制御信号出力部１４３は、制御電圧値に応じたＰＷＭ信号をモータドライバ１１０へ出力し、モータＭを起動する（ステップＳ１０６）。そして、動作状態管理部１４１は、モータＭの回転方向を記憶部１５０に記憶する（ステップＳ１０８）。

一方、新規駆動指令に含まれた回転方向指令が示すモータＭの回転方向と、現在駆動しているモータＭの回転方向とが異なる場合（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、動作状態管理部１４１は、現在のモータＭの回転速度が所定の閾値以下か否かを判断する（ステップＳ１１０）。現在のモータＭの回転速度が所定の閾値以下である場合（ステップＳ１１０：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０６に進む。

一方、現在のモータＭの回転速度が所定の閾値より大きい場合（ステップＳ１１０：Ｎｏ）、閾値以下になるまで待機する。

このように、第１の実施形態のモータ制御装置１４０は、モータＭの回転方向を指示する回転方向指令を含む駆動指令を外部から受信し、当該回転方向指令を用いてモータＭを駆動する際に回転方向指令が示すモータＭの回転方向を記憶部１５０に記憶しておく。モータＭの回転中に新たなモータＭの駆動指令を受信した場合、記憶部１５０に記憶された現在駆動しているモータＭの回転方向を読み出して、駆動指令に含まれた回転方向指令が示すモータＭの回転方向と、現在駆動しているモータＭの回転方向とを比較する。そして、両者が同じ回転方向であった場合、および両者が異なる回転方向でもモータＭの回転速度が所定の閾値以下である場合、モータＭを起動する。一方、両者が異なる回転方向で、かつモータＭの回転速度が所定の閾値より大きい場合は、モータＭの回転速度が所定の閾値以下になるまで待機する。このため、新たな駆動指令を受信した場合に、その都度モータＭの回転方向を検出しなくても回転中のモータＭの逆転動作を制御することができる。その結果、モータＭの故障を回避することができる。

（第２の実施形態）
第１の実施形態では、新たに受信した駆動指令に含まれた回転方向指令が示すモータＭの回転方向と、現在駆動しているモータＭの回転方向とが異なり、かつモータＭの回転速度が所定の閾値より大きい場合、モータＭの回転速度が所定の閾値以下になるまで待機する構成となっていた。これに対し、第２の実施形態では、上述の場合、モータＭを逆転起動しないものである。

本実施形態の駆動装置２００のハードウェア構成は、第１の実施形態と同様である。

図７は、第２の実施形態のモータ制御装置の機能構成を示すブロック図である。図７に示すように、モータ制御装置２４０は、本実施形態のモータ制御にかかわる機能的な構成要素として、動作状態管理部２４１と、制御電圧算出部１４２と、制御信号出力部１４３とを備える。また、モータ制御装置２４０は、記憶部１５０を備えている。ここで、制御電圧算出部１４２、制御信号出力部１４３、及び記憶部１５０の構成及び機能は第１の実施形態と同様である。

動作状態管理部２４１は、第１の実施形態と同様に、上位ＣＰＵからモータＭの駆動指令を受信する。そして、駆動指令を受信したした場合、モータＭの起動状態／停止状態を管理し、各機能に対して指示する。すなわち、動作状態管理部２４１は、モータＭの動作状態が上位ＣＰＵからの指令に応じた動作状態となるように、制御電圧算出部１４２および制御信号出力部１４３に対して指示を出力する。上位ＣＰＵから受信する駆動指令は、例えば、上述したように、起動／停止指令、速度目標値、および回転方向指令などである。

具体的には、上位ＣＰＵからモータＭの起動指令が入力されると、動作状態管理部２４１は、制御信号出力部１４３に対してブレーキ信号をＯＦＦにすることを指示する。また、動作状態管理部２４１は、モータＭの起動指令とともに上位ＣＰＵから入力される速度目標値および回転方向指令を制御電圧算出部１４２に渡して、モータＭに印加する制御電圧値の算出を制御電圧算出部１４２に指示する。

また、上位ＣＰＵからモータＭの停止命令が入力されると、動作状態管理部２４１は、制御信号出力部１４３に対してブレーキ信号をＯＮにすることを指示してモータＭを停止させる。また、動作状態管理部２４１は、モータＭの異常時には上位ＣＰＵに対して異常通知を送信する。

また、上位ＣＰＵから新たな駆動指令（新規駆動指令）を受信した場合、動作状態管理部２４１は、受信した駆動指令に含まれた回転方向指令が示すモータＭの回転方向と、記憶部１５０に記憶されたモータＭの回転方向とに基づいて、回転中のモータＭの逆転動作を制御する。なお、動作状態管理部２４１が受信部および制御部として機能する。

すなわち、例えば、動作状態管理部２４１は、受信した駆動指令に含まれた回転方向指令が示すモータＭの回転方向と、記憶部１５０に記憶された現在のモータＭの回転方向とが同じ場合、モータＭを同じ方向で起動する。

また、例えば、動作状態管理部２４１は、受信した駆動指令に含まれた回転方向指令が示すモータＭの回転方向と、記憶部１５０に記憶された現在のモータＭの回転方向とが異なる場合であって、かつモータＭの回転速度が所定の閾値より速い速度である場合、モータＭを逆転して起動しない。そして、動作状態管理部２４１は、モータＭを起動しない旨を上位ＣＰＵに通知する。

次に、モータＭの逆転起動処理について説明する。図８は、第２の実施形態のモータ制御装置によるモータの逆転起動処理の流れを示すフローチャートである。図８では、モータＭの回転速度が所定の閾値以下の場合は逆転起動を行うが、所定の閾値より大きい場合はモータＭを起動しない。

新規駆動指令があったか否かの判断から、モータＭの回転方向を記憶するまでの処理（ステップＳ１２０〜ステップＳ１２８）は、第１の実施形態（図６）と同様であるため説明を省略する（ステップＳ１００〜ステップＳ１０８参照）。

一方、新規駆動指令に含まれた回転方向指令が示すモータＭの回転方向と、現在駆動しているモータＭの回転方向とが異なる場合（ステップＳ１２４：Ｎｏ）、動作状態管理部２４１は、現在のモータＭの回転速度が所定の閾値以下か否かを判断する（ステップＳ１３０）。現在のモータＭの回転速度が所定の閾値以下である場合（ステップＳ１３０：Ｙｅｓ）、ステップＳ１２６に進む。

一方、現在のモータＭの回転速度が所定の閾値より大きい場合（ステップＳ１３０：Ｎｏ）、動作状態管理部２４１は、モータＭを起動しない旨を上位ＣＰＵに通知する（ステップＳ１３２）。

このように、第２の実施形態のモータ制御装置２４０は、モータＭの回転方向を指示する回転方向指令を含む駆動指令を外部から受信し、当該回転方向指令を用いてモータＭを駆動する際に回転方向指令が示すモータＭの回転方向を記憶部１５０に記憶しておく。モータＭの回転中に新たなモータＭの駆動指令を受信した場合、記憶部１５０に記憶された現在駆動しているモータＭの回転方向を読み出して、駆動指令に含まれた回転方向指令が示すモータＭの回転方向と、現在駆動しているモータＭの回転方向とを比較する。そして、両者が同じ回転方向であった場合、および両者が異なる回転方向でもモータＭの回転速度が所定の閾値以下である場合、モータＭを起動する。一方、両者が異なる回転方向で、かつモータＭの回転速度が所定の閾値より大きい場合は、モータＭを逆転起動せず、上位ＣＰＵにその旨を通知する。このため、新たな駆動指令を受信した場合に、その都度モータＭの回転方向を検出しなくても回転中のモータＭの逆転動作を制御することができる。その結果、モータＭの故障を回避することができる。さらに、モータＭを起動しない旨を上位ＣＰＵに通知するため、上位装置が下位装置の状態を把握することができる。

（第３の実施形態）
第１の実施形態では、新たに受信した駆動指令に含まれた回転方向指令が示すモータＭの回転方向と、現在駆動しているモータＭの回転方向とが異なり、かつモータＭの回転速度が所定の閾値より大きい場合、モータＭの回転速度が所定の閾値以下になるまで待機する構成となっていた。これに対し、第３の実施形態では、上述の場合、モータＭの制御電圧を制限して起動するものである。

本実施形態の駆動装置３００のハードウェア構成は、第１の実施形態と同様である。

図９は、第３の実施形態のモータ制御装置の機能構成を示すブロック図である。図９に示すように、モータ制御装置３４０は、本実施形態のモータ制御にかかわる機能的な構成要素として、動作状態管理部３４１と、制御電圧算出部１４２と、制御信号出力部１４３とを備える。また、モータ制御装置３４０は、記憶部１５０を備えている。ここで、制御電圧算出部１４２、制御信号出力部１４３、及び記憶部１５０の構成及び機能は第１の実施形態と同様である。

動作状態管理部３４１は、第１の実施形態と同様に、上位ＣＰＵからモータＭの駆動指令を受信する。そして、駆動指令を受信したした場合、モータＭの起動状態／停止状態を管理し、各機能に対して指示する。すなわち、動作状態管理部３４１は、モータＭの動作状態が上位ＣＰＵからの指令に応じた動作状態となるように、制御電圧算出部１４２および制御信号出力部１４３に対して指示を出力する。上位ＣＰＵから受信する駆動指令は、例えば、上述したように、起動／停止指令、速度目標値、および回転方向指令などである。

具体的には、上位ＣＰＵからモータＭの起動指令が入力されると、動作状態管理部３４１は、制御信号出力部１４３に対してブレーキ信号をＯＦＦにすることを指示する。また、動作状態管理部３４１は、モータＭの起動指令とともに上位ＣＰＵから入力される速度目標値および回転方向指令を制御電圧算出部１４２に渡して、モータＭに印加する制御電圧値の算出を制御電圧算出部１４２に指示する。

また、上位ＣＰＵからモータＭの停止命令が入力されると、動作状態管理部２４１は、制御信号出力部１４３に対してブレーキ信号をＯＮにすることを指示してモータＭを停止させる。また、動作状態管理部３４１は、モータＭの異常時には上位ＣＰＵに対して異常通知を送信する。

また、上位ＣＰＵから新たな駆動指令（新規駆動指令）を受信した場合、動作状態管理部３４１は、受信した駆動指令に含まれた回転方向指令が示すモータＭの回転方向と、記憶部１５０に記憶されたモータＭの回転方向とに基づいて、回転中のモータＭの逆転動作を制御する。なお、動作状態管理部３４１が受信部および制御部として機能する。

すなわち、例えば、動作状態管理部３４１は、受信した駆動指令に含まれた回転方向指令が示すモータＭの回転方向と、記憶部１５０に記憶された現在のモータＭの回転方向とが同じ場合、モータＭを同じ方向で起動する。

また、例えば、動作状態管理部３４１は、受信した駆動指令に含まれた回転方向指令が示すモータＭの回転方向と、記憶部１５０に記憶された現在のモータＭの回転方向とが異なる場合であって、かつモータＭの回転速度が所定の閾値より速い速度である場合、モータＭの回転速度に応じて制御電圧を制限してモータＭを逆転して起動する。ここで、モータＭの制御電圧の上限は、モータＭの回転速度に応じて設定することができる。

次に、モータＭの逆転起動処理について説明する。図１０は、第３の実施形態のモータ制御装置によるモータの逆転起動処理の流れを示すフローチャートである。図１０では、モータＭの回転速度が所定の閾値以下の場合はそのまま起動を行い、所定の閾値より大きい場合は制御電圧を制限してモータＭを起動する。

新規駆動指令があったか否かの判断から、モータＭの回転方向を記憶するまでの処理（ステップＳ１４０〜ステップＳ１４８）は、第１の実施形態（図６）と同様であるため説明を省略する（ステップＳ１００〜ステップＳ１０８参照）。

一方、新規駆動指令に含まれた回転方向指令が示すモータＭの回転方向と、現在駆動しているモータＭの回転方向とが異なる場合（ステップＳ１４４：Ｎｏ）、動作状態管理部３４１は、現在のモータＭの回転速度が所定の閾値以下か否かを判断する（ステップＳ１５０）。現在のモータＭの回転速度が所定の閾値以下である場合（ステップＳ１５０：Ｙｅｓ）、ステップＳ１４６に進む。

一方、現在のモータＭの回転速度が所定の閾値より大きい場合（ステップＳ１５０：Ｎｏ）、動作状態管理部３４１は、モータＭの回転速度に応じた制御電圧を制限し、モータＭを起動する（ステップＳ１５２）。そして、動作状態管理部３４１は、モータＭの回転方向を記憶部１５０に記憶する（ステップＳ１４８）。

このように、第３の実施形態のモータ制御装置３４０は、モータＭの回転方向を指示する回転方向指令を含む駆動指令を外部から受信し、当該回転方向指令を用いてモータＭを駆動する際に回転方向指令が示すモータＭの回転方向を記憶部１５０に記憶しておく。モータＭの回転中に新たなモータＭの駆動指令を受信した場合、記憶部１５０に記憶された現在駆動しているモータＭの回転方向を読み出して、駆動指令に含まれた回転方向指令が示すモータＭの回転方向と、現在駆動しているモータＭの回転方向とを比較する。そして、両者が同じ回転方向であった場合、および両者が異なる回転方向でもモータＭの回転速度が所定の閾値以下である場合、モータＭを起動する。一方、両者が異なる回転方向で、かつモータＭの回転速度が所定の閾値より大きい場合は、モータＭの回転速度に応じて制御電圧を制限してモータＭを起動する。このため、新たな駆動指令を受信した場合に、その都度モータＭの回転方向を検出しなくても回転中のモータＭの逆転動作を制御することができる。その結果、モータＭの故障を回避することができる。さらに、モータＭの回転速度に応じて制御電圧を制限することで安全にモータＭを逆転動作させることができる。

なお、第１〜３の本実施形態のモータ制御装置で実行されるモータ制御プログラムは、ＲＯＭ等に予め組み込まれて提供される。第１〜３の実施形態のモータ制御装置で実行されるモータ制御プログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。

さらに、第１〜３の実施形態のモータ制御装置で実行されるモータ制御プログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、第１〜３の実施形態のモータ制御装置で実行されるモータ制御プログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。

第１〜３の実施形態のモータ制御装置で実行されるモータ制御プログラムは、上述した各部（動作状態管理部、制御電圧算出部、制御信号出力部）を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはＣＰＵ（プロセッサ）が上記ＲＯＭからプログラムを読み出して実行することにより上記各部が主記憶装置上にロードされ、動作状態管理部、制御電圧算出部、制御信号出力部が主記憶装置上に生成されるようになっている。また、例えば、上述した各部の機能のうちの一部または全部が専用のハードウェア回路で実現されてもよい。

なお、上記実施の形態では、本発明の画像形成装置を、複写機に適用した例を挙げて説明したが、コピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能およびファクシミリ機能のうち少なくとも２つの機能を有する複合機、プリンタ、スキャナ装置、ファクシミリ装置等のモータを利用する画像形成装置であればいずれにも適用することができる。

１ 画像形成装置
２ 一次転写部
３ 感光体ユニット
４ 現像ユニット
５ スキャナ部
６ 画像書き込みユニット
７ 定着部
８ 搬送部
９ 紙転写部
１０ ＡＤＦ
１１ 給紙部
１００、２００、３００ 駆動装置
１１０ モータドライバ
１２０ ＦＧ
１４１、２４１、３４１ 動作状態管理部
１４２ 制御電圧算出部
１４３ 制御信号出力部
１５０ 記憶部

特許３９６２５５６号公報

Claims (9)

1. モータを駆動するモータ制御装置であって、
   前記モータの回転方向を指示する回転方向指示指令を含む駆動指令を外部から受信する受信部と、
   前記回転方向指令を用いて前記モータを駆動する際に前記回転方向指令が示す前記モータの回転方向を記憶する記憶部と、
   前記駆動指令を外部から受信した場合、受信した前記駆動指令に含まれた前記回転方向指令が示す前記モータの回転方向と、前記記憶部に記憶された前記モータの回転方向とに基づいて、前記モータの逆転動作を制御する制御部と、
   を備えるモータ制御装置。
2. 前記制御部は、受信した前記駆動指令に含まれた前記回転方向指令が示す前記モータの回転方向と、前記記憶部に記憶された前記モータの回転方向とが異なる場合で、かつ前記モータの回転速度が所定の閾値以下の速度である場合、前記モータを逆転起動する、請求項１に記載のモータ制御装置。
3. 前記制御部は、受信した前記駆動指令に含まれた前記回転方向指令が示す前記モータの回転方向と、前記記憶部に記憶された前記モータの回転方向とが異なる場合で、かつ前記モータの回転速度が前記所定の閾値より速い速度である場合、前記モータを逆転起動しない、請求項２に記載のモータ制御装置。
4. 前記制御部は、受信した前記駆動指令に含まれた前記回転方向指令が示す前記モータの回転方向と、前記記憶部に記憶された前記モータの回転方向とが異なる場合で、かつ前記モータの回転速度が前記所定の閾値より速い速度である場合、前記モータの回転速度に応じて前記モータの制御電圧を制限して前記モータを逆転起動する、請求項２に記載のモータ制御装置。
5. モータと、
   前記モータの駆動を制御する制御信号を受信して前記モータを駆動するモータ駆動部と、
   前記モータの回転方向を指示する回転方向指令を含み、かつ外部から受信した駆動指令と、前記モータの回転数に応じた回転信号とに基づいて生成した前記制御信号を、前記モータ駆動部に出力する制御信号出力部と、
   前記駆動指令を外部から受信する受信部と、
   前記回転方向指令を用いて前記モータを駆動する際に前記回転方向指令が示す前記モータの回転方向を記憶する記憶部と、
   前記駆動指令を外部から受信した場合、受信した前記駆動指令に含まれた前記回転方向指令が示す前記モータの回転方向と、前記記憶部に記憶された前記モータの回転方向とに基づいて、前記モータの逆転動作を制御する制御部と、
   を備える駆動装置。
6. 搬送機構を発動させるモータと、
   前記モータの駆動を制御する制御信号を受信して前記モータを駆動するモータ駆動部と、
   前記モータの回転方向を指示する回転方向指令を含み、かつ外部から受信した駆動指令と、前記モータの回転数に応じた回転信号とに基づいて生成した前記制御信号を、前記モータ駆動部に出力する制御信号出力部と、
   前記駆動指令を外部から受信する受信部と、
   前記回転方向指令を用いて前記モータを駆動する際に前記回転方向指令が示す前記モータの回転方向を記憶する記憶部と、
   前記駆動指令を外部から受信した場合、受信した前記駆動指令に含まれた前記回転方向指令が示す前記モータの回転方向と、前記記憶部に記憶された前記モータの回転方向とに基づいて、前記モータの逆転動作を制御する制御部と、
   を備える搬送装置。
7. モータと、
   前記モータの駆動を制御する制御信号を受信して前記モータを駆動するモータ駆動部と、
   前記モータの回転方向を指示する回転方向指令を含み、かつ外部から受信した駆動指令と、前記モータの回転数に応じた回転信号とに基づいて生成した前記制御信号を、前記モータ駆動部に出力する制御信号出力部と、
   前記駆動指令を外部から受信する受信部と、
   前記回転方向指令を用いて前記モータを駆動する際に前記回転方向指令が示す前記モータの回転方向を記憶する記憶部と、
   前記駆動指令を外部から受信した場合、受信した前記駆動指令に含まれた前記回転方向指令が示す前記モータの回転方向と、前記記憶部に記憶された前記モータの回転方向とに基づいて、前記モータの逆転動作を制御する制御部と、
   を備える画像形成装置。
8. モータを駆動するモータ制御装置で実行されるモータ制御方法において、
   前記モータ制御装置は、記憶部を備え、
   前記モータの回転方向を指示する回転方向指令を含む駆動指令を外部から受信する受信ステップと、
   前記回転方向指令を用いて前記モータを駆動する際に前記回転方向指令が示す前記モータの回転方向を前記記憶部に記憶する保存ステップと、
   前記駆動指令を外部から受信した場合、受信した前記駆動指令に含まれた前記回転方向指令が示す前記モータの回転方向と、前記記憶部に記憶された前記モータの回転方向とに基づいて、前記モータの逆転動作を制御する制御ステップと、
   を含むモータ制御方法。
9. 記憶部を備え、前記モータを駆動するコンピュータに、
   前記モータの回転方向を指示する回転方向指令を含む駆動指令を外部から受信する受信ステップと、
   前記回転方向指令を用いて前記モータを駆動する際に前記回転方向指令が示す前記モータの回転方向を前記記憶部に記憶する保存ステップと、
   前記駆動指令を外部から受信した場合、受信した前記駆動指令に含まれた前記回転方向指令が示す前記モータの回転方向と、前記記憶部に記憶された前記モータの回転方向とに基づいて、前記モータの逆転動作を制御する制御ステップと、を実行させるためのプログラム。

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