JP2017121151A - モータ制御装置、モータ制御システム、画像形成装置、および搬送装置 - Google Patents

モータ制御装置、モータ制御システム、画像形成装置、および搬送装置 Download PDF

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Abstract

【課題】モータの停止が指示された状態におけるモータの誤動作を防止しつつ回路規模の増大を防止する。【解決手段】本発明は、モータの回転またはモータの停止を指示する動作要求を受信した場合に、当該動作要求に基づいて、モータの回転を制御する制御部と、モータが回転しているか否かを検出する検出部と、を備え、制御部は、モータの停止を指示する動作要求を受信してからの経過時間が第1所定時間に達した後に検出部によりモータが回転していることが検出された場合、モータを停止することを特徴とする。【選択図】図3

Description

本発明は、モータ制御装置、モータ制御システム、画像形成装置、および搬送装置に関する。
モータを制御するモータ駆動集積回路等のモータ制御装置は、多様な要請に応えるべく、モータの回転速度を指示する速度制御信号が入力される速度制御端子、モータの電源のオフを指示するオフ信号が入力される電源オフ端子、モータの回転または停止を指示する駆動制御信号が入力されるスタート/ストップ端子等の複数の端子を有する。しかし、1チップのモータ制御装置に複数の端子を設けると、端子数の増大によって回路規模が増大化する。
そこで、モータ制御装置が有する複数の端子のうち一部の端子を削除し、当該削除した端子と同様の機能を、他の端子を用いて補うことで、モータ制御装置の機能の低下を招くことなく、端子数を削減する方法がある。例えば、電源オフ端子を削除したモータ制御装置は、当該電源オフ端子による機能を補うために、速度制御端子から入力された速度制御信号がモータの停止を指示し、かつモータの回転速度に応じた周波数の変更を示す信号が検出されなかった場合に、当該モータ制御装置への電源の供給を遮断してモータを停止する。
しかしながら、電源オフ端子を削除したモータ制御装置は、速度制御端子と接続されたハーネスが地絡や天絡等すると、速度制御信号が入力されないため、当該速度制御信号によってモータの停止が指示されていることを検出することができず、モータの誤動作が発生する。この場合、モータがPWM(Pulse Width Modulation)制御される場合、モータが駆動中のデューティー比が最大となり、最大速度でモータが回転してしまうこともある。モータを回転させる駆動用の回路、および当該駆動用の回路とは絶縁分離されかつモータを停止させるブレーキ用の回路の2つのアイソレーション回路を用いて、モータの停止が指示された場合におけるモータの誤動作による回転を停止する技術もあるが、アイソレーション回路の追加によって回路規模が大きくなってしまう。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、モータの停止が指示された状態におけるモータの誤動作を防止しつつ回路規模の増大を防止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、モータの回転またはモータの停止を指示する動作要求を受信した場合に、当該動作要求に基づいて、モータの回転を制御する制御部と、モータが回転しているか否かを検出する検出部と、を備え、制御部は、モータの停止を指示する動作要求を受信してからの経過時間が第1所定時間に達した後に検出部によりモータが回転していることが検出された場合、モータを停止することを特徴とする。
本発明によれば、モータの停止が指示された状態におけるモータの誤動作を防止しつつ回路規模の増大を防止できる、という効果を奏する。
図1は、本実施の形態にかかる画像形成装置の全体構成の一例を示す図である。 図2は、本実施の形態にかかる画像形成装置が有するモータ駆動装置および上位装置の構成の一例を示すブロック図である。 図3は、本実施の形態にかかる画像形成装置が有するモータ駆動装置および上位装置の機能構成の一例を示すブロック図である。 図4は、本実施の形態にかかる画像形成装置においてモータを停止後に異常が発生した場合のモータの制御処理の一例を説明するための図である。 図5は、本実施の形態にかかる画像形成装置においてモータの回転中に異常が発生した場合のモータの制御処理の一例を説明するための図である。 図6は、本実施の形態にかかる画像形成装置のモータ制御装置によるモータの制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。
以下、添付の図面を用いて、本実施の形態にかかるモータ制御装置、モータ制御システム、画像形成装置、および搬送装置について説明する。
(第1の実施の形態)
図1は、本実施の形態にかかる画像形成装置の全体構成の一例を示す図である。図1に示すように、本実施の形態にかかる画像形成装置100(画像処理装置の一例)は、タンデム方式と称される二次転写機構を有する電子写真方式の画像形成装置である。画像形成装置100は、複合機等に含まれる画像形成装置である。
画像形成装置100は、大別すると、光学装置101と、像形成装置102と、転写装置103と、を有する。光学装置101は、複数のレーザ等の光源から放出されたビームBMを、ポリゴンミラー110で偏向させ、走査レンズ111a,111bに入射する。走査レンズ111a,111bは、例えば、fθレンズ等である。走査レンズ111aには、ブラック(K)の画像を形成するための光ビームBM(以下、光ビームBMKと言う)、およびイエロー(Y)の画像を形成するための光ビームBM(以下、光ビームBMYと言う)が入射される。また、走査レンズ111bには、マゼンタ(M)の画像を形成するための光ビームBM(以下、光ビームBMMと言う)、およびシアン(C)の画像を形成するための光ビームBM(以下、光ビームBMCと言う)が入射される。
光ビームBMKは、走査レンズ111aを通過した後、ミラー112kで反射される。光ビームBMYは、走査レンズ111aを通過した後、ミラー112yで反射される。光ビームBMMは、走査レンズ111bを通過した後、ミラー112mで反射される。光ビームBMCは、走査レンズ111bを通過した後、ミラー112cで反射される。
WTLレンズ113kは、ミラー112kで反射した光ビームBMKを整形した後、反射ミラー114kに入射する。WTLレンズ113yは、ミラー112yで反射した光ビームBMYを整形した後、反射ミラー114yに入射する。WTLレンズ113mは、ミラー112mで反射した光ビームBMMを整形した後、反射ミラー114mに入射する。WTLレンズ113cは、ミラー112cで反射した光ビームBMCを整形した後、反射ミラー114cに入射する。
反射ミラー114kは、WTLレンズ113kから入射された光ビームBMKを偏向して、反射ミラー115kに入射する。反射ミラー114yは、WTLレンズ113yから入射された光ビームBMYを偏向して、反射ミラー115yに入射する。反射ミラー114mは、WTLレンズ113mから入射された光ビームBMMを偏向して、反射ミラー115mに入射する。反射ミラー114cは、WTLレンズ113cから入射された光ビームBMCを偏向して、反射ミラー115cに入射する。
反射ミラー115kは、反射ミラー114kから入射された光ビームBMKを反射させた後、感光体120kに照射する。反射ミラー115yは、反射ミラー114yから入射された光ビームBMYを反射させた後、感光体120yに照射する。反射ミラー115mは、反射ミラー114mから入射された光ビームBMMを反射させた後、感光体120mに照射する。反射ミラー115cは、反射ミラー114cから入射された光ビームBMCを反射させた後、感光体120cに照射する。
このように、感光体120k,120y,120m,120cへの光ビームBMK,BMY,BMM,BMCの照射は、上述のWTLレンズ113k,113y,113m,113c、反射ミラー114k,114y,114m,114c、および反射ミラー115k,115y,115m,115c等の複数の光学素子を用いて行われる。以下、感光体120k,120y,120m,120cに対する光ビームBMの走査方向を、主走査方向とする。一方、感光体120k,120y,120m,120cの回転する方向を、副走査方向とする。
感光体120k,120y,120m,120cは、アルミニウム等の導電性のドラム上に、少なくとも電荷発生層と電荷輸送層と光導電層とを有する。感光体120k,120y,120m,120cは、帯電器122k,122y,122m,122cにより電荷が付与される。帯電器122k,122y,122m,122cにより電荷が付与された感光体120k,120y,120m,120cには、光ビームBMK,BMY,BMM,BMCが露光される。これにより、感光体120k,120y,120m,120cにおいて、光ビームBMK,BMY,BMM,BMCが露光された面(以下、被走査面と言う)上に、静電潜像が形成される。
現像器121k,121y,121m,121cは、現像スリーブ、現像剤供給ローラ、規制ブレード等を有する。感光体120k,120y,120m,120cの被走査面上に形成された静電潜像は、現像器121k,121y,121m,121cにより現像化される。これにより、感光体120k,120y,120m,120cの被走査面上に現像剤像が形成される。
感光体120k,120y,120m,120cの被走査面上に形成された現像剤像は、一次転写ローラ132k,132y,132m,132cによって、搬送ローラ131a〜131cにより矢印Dの方向に移動する中間転写ベルト130上に転写される。中間転写ベルト130(中間転写体)は、感光体120k,120y,120m,120cから現像剤像が転写された状態で、2次転写部へと搬送される。
2次転写部は、2次転写ベルト133と、搬送ローラ134aと、搬送ローラ134bとを有する。2次転写ベルト133は、搬送ローラ134aおよび搬送ローラ134bにより矢印Eの方向に搬送される。
記録媒体Pは、2次転写部により給紙カセット等の記録媒体収容部Tから搬送ローラ135によって供給される。受像材である記録媒体Pは、紙、プラスチックシート、金属シート等である。2次転写部は、記録媒体Pに対して2次転写バイアス電圧を印加して、中間転写ベルト130上に形成された現像剤像を、2次転写ベルト133上に吸着保持された記録媒体Pに転写する。その後、記録媒体Pは、2次転写ベルト133によって定着装置136へと搬送される。
定着装置136は、定着ローラ等の定着部材137を有する。定着部材137は、シリコンゴムやフッ素ゴム等の部材である。定着装置136は、記録媒体Pに転写された現像剤像を加圧加熱して、当該現像剤像を記録媒体Pに定着させる。そして、排紙ローラ138が、現像剤像が定着した記録媒体Pを、印刷物P´として画像形成装置100の外部へ排出する。
記録媒体Pに対して現像剤像を転写した後、中間転写ベルト130は、クリーニング部139によって残った現像剤が除去される。その後、画像形成装置100は、次の画像形成プロセスへと移行する。
検出センサ5a〜5cは、中間転写ベルト130上に形成されたテストパターンを検出する。テストパターンは、例えば、色ずれ補正用のテストパターン、濃度補正用のテストパターン等である。検出センサ5a〜5cは、例えば、反射型のフォトセンサである。そして、画像形成装置100は、検出センサ5a〜5cによるテストパターンの検出結果に基づいて、色ずれや濃度等の各種のずれ量を補正する。
次に、図2を用いて、本実施の形態にかかる画像形成装置100が有する各種の搬送機構(例えば、搬送ローラ131a〜131c,132k,132y,132m,132c,134a,134b,135等)を駆動させるモータ駆動装置(モータ制御システムの一例)、および画像形成装置100全体を制御する上位装置について説明する。図2は、本実施の形態にかかる画像形成装置が有するモータ駆動装置および上位装置の構成の一例を示すブロック図である。本実施の形態では、各種の搬送機構とモータ駆動装置とが、搬送装置の一例として機能する。
図2に示すように、本実施の形態にかかる画像形成装置100が有する上位装置210は、CPU(Central Processing Unit)211と、ROM(Read Only Memory)212と、RAM(Random Access Memory)213と、を有する。CPU211は、後述するROM212に記憶されたプログラムに従って、後述するモータ駆動装置200に対する動作要求の送信処理を含む、画像形成装置100の制御処理を実行する。ここで、動作要求は、後述するモータ201の回転または停止を指示する。本実施の形態では、動作要求は、モータ201の回転を指示する場合、モータ201の目標回転速度を含む。ROM212は、画像形成装置100の制御処理に係る各種のプログラムを記憶する。RAM213は、CPU211によりプログラムを実行する際の作業領域として用いられる。
図2に示すように、本実施の形態にかかる画像形成装置100が有するモータ駆動装置200は、モータ201と、モータドライバ回路202と、モータ計測回路203と、モータ制御基板204(モータ制御装置の一例)と、を有する。モータ201は、例えば、ブラシモータやブラシレスモータ等であり、回転駆動して、各種の搬送機構を駆動させる。また、モータ201は、当該モータ201の回転を停止するブレーキ(例えば、ショートブレーキ)を有する。ショートブレーキは、モータ201の回転を停止する場合、電機子巻線に対して、モータ201の回転とは逆方向の電流を流して、モータ201に制動力を加えて、モータ201の回転を停止するブレーキである。本実施の形態では、モータ駆動装置200は、複数のモータ201を有する。モータドライバ回路202は、モータ201を回転駆動させる。モータ計測回路203は、複数のモータ201それぞれの回転速度を検出する。モータ制御基板204は、モータドライバ回路202を介して、モータ201の回転駆動を制御する。
図2に示すように、本実施の形態では、モータ制御基板204は、CPU(Central Processing Unit)205と、ROM(Read Only Memory)206と、RAM(Random Access Memory)207と、モータ制御回路208と、を有する。CPU205は、後述するROM206に記憶されるプログラムに従って、上位装置210等の外部機器からの動作要求の受信をはじめ、モータ駆動装置200全体の制御を行う。ROM206は、モータ駆動装置200全体の制御に係る各種のプログラムを記憶する。RAM207は、CPU205によりプログラムを実行する際の作業領域として用いられる。
次に、図3を用いて、本実施の形態にかかる画像形成装置100が有するモータ駆動装置200および上位装置210の機能構成について説明する。図3は、本実施の形態にかかる画像形成装置が有するモータ駆動装置および上位装置の機能構成の一例を示すブロック図である。
図3に示すように、本実施の形態では、CPU211が、RAM213を作業領域として用いて、ROM212に記憶されたプログラムを実行することによって、動作要求送信部310と、上位装置制御部311と、状態受信部212と、を実現する。上位装置制御部311(上位制御部の一例)は、後述する動作要求送信部310を介して、動作要求の送信を含む、画像形成装置100の制御処理を実行する。動作要求送信部310は、上位装置制御部311からの指示を受けて、モータ制御基板204に対して動作要求を送信する。状態受信部312は、モータ制御基板204から、モータ201の動作状態(例えば、モータ201が正常か異常か)を受信する。
モータ計測回路203は、回転信号検出部301を有する。回転信号検出部301は、エンコーダやFGセンサ等を用いて、モータ201の回転に関する物理変化を検出する。そして、回転信号検出部301は、検出した物理変化を表す回転信号を、後述する回転速度検出部304に送信する。
図3に示すように、本実施の形態では、CPU205が、RAM207を作業領域として用いて、ROM206に記憶されたプログラムを実行することによって、動作要求受信部302と、モータ制御部303と、回転速度検出部304と、停止時回転検出部305と、状態通知部306と、を実現する。動作要求受信部302(受信部の一例)は、上位装置210やサーバ等の外部装置から、モータ201の回転および当該モータ201の目標回転速度、またはモータ201の停止を指示する動作要求を受信する。そして、動作要求受信部302は、受信した動作要求を、モータ制御部303に送信する。
回転速度検出部304は、回転信号検出部301から回転信号を受信し、当該受信した回転信号に基づいて、モータ201の回転速度を検出する。そして、回転速度検出部304は、モータ201の回転速度を、モータ制御部303および停止時回転検出部305に送信する。
停止時回転検出部305(検出部の一例)は、モータ201が回転しているか否かを検出する。本実施の形態では、停止時回転検出部305は、動作要求受信部302によりモータ201の停止を指示する動作要求を受信した場合に、回転速度検出部304によるモータ201の回転速度の検出結果に基づいて、モータ201が回転しているか否かを検出する。そして、停止時回転検出部305は、モータ201が回転しているか否かの検出結果を示す停止時回転検出状態情報を、モータ制御部303に送信する。ここで、停止時回転検出状態情報は、モータ201が回転している否かの検出結果を2値で表す。具体的には、停止時回転検出状態情報は、モータ201が回転していることを検出した場合には「1」となり、モータ201が停止していることを検出した場合には「0」となる。
モータ制御部303(制御部の一例)は、動作要求受信部302により動作要求を受信した場合に、当該動作要求に基づいて、モータ201の回転を制御する。本実施の形態では、モータ制御部303は、動作要求受信部302により受信した動作要求、回転速度検出部304により検出されたモータ201の回転速度、停止時回転検出部305によるモータ201が回転しているか否かの検出結果(本実施の形態では、停止時回転検出状態情報)等に基づいて、制御電圧値、回転方向、およびブレーキ信号をモータ制御回路208に送信することにより、モータ201を制御する。ここで、制御電圧値は、モータ201に印加する電圧である。回転方向は、モータ201を回転させる方向である。ブレーキ信号は、モータ201の回転を停止するか否かを示す信号である。具体的には、モータ制御部303(制御部の一例)は、動作要求がモータ201の回転を指示する場合、モータ201の回転速度を、当該動作要求が指示する目標回転速度に調整する。一方、モータ制御部303は、動作要求がモータ201の停止を指示する場合、モータ201を停止する。本実施の形態では、モータ制御部303は、モータ201が有するブレーキまたはモータ201への電力の供給停止によって、モータ201を停止する。また、モータ制御部303(検出部の一例)は、動作要求受信部302により受信した動作要求がモータ201の回転を指示する場合、当該動作要求により指示された目標回転速度と、回転速度検出部304により検出されたモータ201の回転速度とを比較する。そして、モータ制御部303は、目標回転速度と、検出されたモータ201の回転速度との差分が、所定値より大きい場合に、モータ201の回転に異常があることを検出する。若しくは、モータ制御部303は、目標回転速度と、検出されたモータ201の回転速度との差分が所定値より大きい状態が、所定時間継続された場合に、モータ201の回転に異常があることを検出しても良い。また、モータ制御部303は、モータ201の制御結果(例えば、モータ201の回転速度、停止時回転検出部305によるモータ201が回転しているか否かの検出結果、動作要求がモータ201の回転を指示している場合におけるモータ201の回転の異常の検出結果等)を示す制御情報を状態通知部306に送信する。
状態通知部306は、モータ制御部303から、制御情報を受信する。そして、状態通知部306(通知部の一例)は、受信した制御情報に基づいて、モータ201の動作状態(例えば、モータ201が正常か異常か)を、サーバ等の外部装置に通知する。
モータ制御回路208は、ドライバ信号生成部307を有する。ドライバ信号生成部307は、モータ制御部303から、制御電圧値、回転方向、およびブレーキ信号を受信する。そして、ドライバ信号生成部307は、受信した制御電圧値に基づいて、PWM(Pulse Width Modulation)信号を生成する。そして、ドライバ信号生成部307は、PWM信号、回転方向、およびブレーキ信号をモータドライバ回路202に出力する。
モータドライバ回路202は、制御信号生成部308を有する。制御信号生成部308は、ドライバ信号生成部307から出力されたPWM信号、回転方向、およびブレーキ信号に基づいて、モータ201を制御するための制御信号を生成する。そして、制御信号生成部308は、生成した制御信号をモータ201に出力して、モータ201を制御する。
次に、図4および図5を用いて、本実施の形態にかかる画像形成装置100が有するモータ制御装置20によるモータ201の制御処理について説明する。図4は、本実施の形態にかかる画像形成装置においてモータを停止後に異常が発生した場合のモータの制御処理の一例を説明するための図である。図5は、本実施の形態にかかる画像形成装置においてモータの回転中に異常が発生した場合のモータの制御処理の一例を説明するための図である。図4および図5において、縦軸はモータ201の回転速度を表し、横軸は時間を表す。
本実施の形態では、モータ制御部303は、動作要求フラグ、マスクフラグ、物理状態フラグ、および停止時回転検出状態情報を用いて、モータ201を制御する。動作要求フラグは、受信した動作要求がモータ201の回転を指示するか否かを示すフラグであり、動作要求がモータ201の回転を指示する場合には「駆動」となり、動作要求がモータ201の停止を指示する場合には「停止」となる。マスクフラグは、モータ201の停止を指示する動作要求を受信してからの経過時間の一例であるマスク期間が、モータ201の回転の停止に要する時間(制動時間)の上限である第1閾値(第1所定時間の一例)を経過したか否かを示すフラグであり、第1閾値を経過していない場合には「オン」となり、第1閾値を経過した場合には「オフ」となる。物理状態フラグは、モータ201が回転しているか若しくは停止しているかを示すフラグであり、停止時回転検出状態情報が「1」である場合(すなわち、モータ201が回転している場合)には「回転」となり、停止時回転検出状態情報が「0」である場合(すなわち、モータ201が停止している場合)には「停止」となる。
モータ制御部303は、停止時回転検出状態情報が「1」であり(言い換えると、物理状態フラグが「回転」であり)かつマスクフラグが「オフ」の場合、モータ201の停止を指示する動作要求を受信したにも関わらず、モータ201が回転していることが検出されたと判断する(本実施の形態では、停止中回転判断結果:「あり」)。そして、モータ制御部303は、停止中回転判断結果が「あり」である場合、モータ201の回転を停止することを示すブレーキ信号:「ブレーキオン」をモータドライバ回路202に出力して、モータ201の回転を強制的に停止する。一方、モータ制御部303は、停止時回転検出状態情報が「0」である場合(言い換えると、物理状態フラグが「停止」である場合)若しくはマスクフラグが「オン」の場合、モータ201の停止を指示する動作要求を受信した場合において、モータ201が回転していることは検出されていないと判断する(本実施の形態では、停止中回転判断結果:「なし」)。この場合、モータ制御部303は、ブレーキ信号:「ブレーキオン」を出力しない。
または、モータ制御部303は、停止中回転判断結果:「あり」の状態が所定時間(以下、停止中回転検出期間と言う)連続した場合、モータ201の停止に異常があると判断する(本実施の形態では、停止中回転異常判断結果:「あり」)。そして、モータ制御部303は、停止中回転異常判断結果が「あり」である場合に、ブレーキ信号:「ブレーキオン」をモータドライバ回路202に出力して、モータ201の回転を強制的に停止しても良い。
次いで、図4を用いて、モータ201の停止後に異常が発生した場合のモータ201の制御処理について説明する。画像形成装置100の電源がオンされると(ステップS401)、モータ制御部303は、ドライバ信号生成部307を制御して、デューティー比が0%のPWM信号および「ブレーキオフ」を示すブレーキ信号を、モータドライバ回路202に出力する。これにより、モータ201は、停止している状態となる。さらに、モータ制御部303は、動作要求受信部302によってモータ201の回転を指示する動作要求を受信するまで、動作要求フラグを「停止」とする。また、モータ制御部303は、マスクフラグを「オフ」とする。また、モータ制御部303は、物理状態フラグを「停止」とする。また、モータ制御部303は、停止中回転判断結果を「なし」とする。また、モータ制御部303は、停止中回転異常判断結果を「なし」とする。
次いで、動作要求受信部302によってモータ201の回転を指示する動作要求を受信した場合(ステップS402)、モータ制御部303は、ドライバ信号生成部307を制御して、ロウアクティブでかつ予め設定されたデューティー比のPWM信号および「ブレーキオフ」を示すブレーキ信号を、モータドライバ回路202に出力する。これにより、モータ201は、受信した動作要求が含む目標回転速度の回転速度で回転する。本実施の形態では、ドライバ信号生成部307は、モータ201を回転させる場合、ロウアクティブのPWM信号を出力しているが、これに限定するものではなく、ハイアクティブのPWM信号を出力しても良い。さらに、モータ制御部303は、動作要求フラグを「駆動」とし、マスクフラグを「オフ」のままとし、物理状態フラグを「回転」とし、停止中回転判断結果および停止中回転異常判断結果を共に「なし」とする。
次に、モータ制御部303は、動作要求受信部302によってモータ201の停止を指示する動作要求を受信した場合(ステップS403)、モータ制御部303は、ドライバ信号生成部307を制御して、デューティー比が0%のPWM信号および「ブレーキオフ」を示すブレーキ信号を、モータドライバ回路202に出力する。これにより、モータ201は、モータ201の回転速度を徐々に落としながら、モータ201を停止する励磁オフ停止を行う。さらに、モータ制御部303は、動作要求フラグを「停止」とし、マスク期間が第1閾値に達するまでマスクフラグを「オン」とし、モータ201が停止した後に物理状態フラグを「停止」とし、停止中回転判断結果および停止中回転異常判断結果を共に「なし」とする。
動作要求フラグを「停止」としている場合、マスクフラグが「オフ」となり、物理状態フラグが「停止」となる。しかしながら、モータ201を停止後、地絡等の発生の影響によって、モータ201が誤動作により回転し始めた場合、動作要求フラグが「停止」であるにも関わらず、物理状態フラグが「回転」となるため、モータ制御部303は、地絡等の発生の影響によるモータ201の誤動作を検知し(ステップS404)、停止中回転判断結果を「あり」とする。例えば、地絡等の発生の影響によってドライバ信号生成部307からデューティー比が100%のPWM信号が出力されてモータ201が回転する誤動作が発生する。この場合、モータ制御部303は、ドライバ信号生成部307を制御して、モータ201に対して、「ブレーキオン」を示すブレーキ信号をモータドライバ回路202に出力する。これにより、モータ201は、その回転が強制的に停止する(ステップS405)。
すなわち、モータ201の停止後に地絡等が発生して当該モータ201が誤動作した場合、モータ制御部303は、モータ201の停止を指示する動作要求を受信してからのマスク時間が、第1閾値(第1所定時間の一例)に達した後に、停止時回転検出部305によりモータ201が回転していることが検出された場合に、モータ201を停止する。これにより、モータ201の停止後に地絡等の発生の影響によってモータ201が誤動作した場合に、モータ201の電源のオフを示す信号が入力されなくても、モータ201を停止できるので、モータ制御基板204から電源オフ端子を削除した場合に、回路規模が大きくなることを抑えつつ、モータ201の停止が指示された状態におけるモータ201の誤動作を防止できる。
また、本実施の形態では、モータ制御部303は、マスク期間が第1閾値に達した後に、地絡等の発生の影響によって(ステップS404)、停止中回転判断結果が「あり」の時間(すなわち、停止時回転検出部305によりモータ201の回転が連続して検出される時間)である停止中回転検出期間が第2閾値(第2所定時間の一例)に達した場合に、モータ201を停止しても良い。これにより、停止時回転検出部305によりモータ201の回転が誤検出された場合に、モータ201を停止するための処理が行われることを防止できる。
または、モータ制御部303は、マスク期間が第1閾値に達した後に、地絡等の発生の影響によって(ステップS404)、所定回数以上、連続して、停止時回転検出部305によりモータ201が回転していることが検出された場合に、モータ201を停止しても良い。これによっても、停止時回転検出部305によりモータ201の回転が誤検出された場合に、モータ201を停止するための処理が行われることを防止できる。
次に、図5を用いて、モータ201が回転中に異常が発生した場合のモータ201の制御処理について説明する。画像形成装置100の電源がオンされた後(ステップS401)、モータ201の回転を指示する動作要求を受信して(ステップS402)、モータ201を回転させるまでの処理は、図4と同様である。その後、モータ201が回転中に地絡等が発生した場合(ステップS501)、ドライバ信号生成部307は、デューティー比が100%のPWM信号を出力し続ける。そして、動作要求受信部302によってモータ201の停止を指示する動作要求を受信した場合(ステップS502)、モータ制御部303は、動作要求フラグを「停止」とする。この場合、動作要求フラグが「停止」であるにも関わらず、物理状態フラグが「回転」となる。そのため、モータ制御部303は、モータ201の誤動作を検知し、停止中回転判断結果を「あり」とする。この場合も、モータ制御部303は、ドライバ信号生成部307を制御して、モータ201に対して、「ブレーキオン」を示すブレーキ信号をモータドライバ回路202に出力する。これにより、モータ201は、その回転が強制的に停止する(ステップS503)。
すなわち、モータ201の回転中に地絡等の発生により当該モータ201が誤動作した場合も、モータ制御部303は、モータ201の停止を指示する動作要求を受信してからのマスク期間が、第1閾値に達した後に、停止時回転検出部305によりモータ201が回転していることが検出された場合に、モータ201を停止する。これにより、モータ201の回転中に、地絡等の発生の影響によってモータ201が誤動作した場合に、モータ201の電源のオフを示す信号が入力されなくても、モータ201を停止できるので、モータ制御基板204から電源オフ端子を削除した場合に、回路規模が大きくなることを抑えつつ、モータ201の停止が指示された状態におけるモータ201の誤動作を防止できる。
または、モータ201の回転中に地絡等が発生した場合も、モータ制御部303は、マスク期間が第1閾値に達した後に、地絡等の発生の影響によって(ステップS501)、停止中回転検出期間が第2閾値に達した場合、モータ201を停止しても良い、これにより、停止時回転検出部305によりモータ201の回転が誤検出された場合に、モータ201を停止するための処理が行われることを防止できる。
または、モータ制御部303は、マスク期間が第1閾値に達した後に、地絡等の発生の影響によって(ステップS501)、所定回数以上、連続して、停止時回転検出部305によりモータ201が回転していることが検出された場合に、モータ201を停止しても良い。これによっても、停止時回転検出部305によりモータ201の回転が誤検出された場合に、モータ201を停止するための処理が行われることを防止できる。
次に、図6を用いて、モータ制御装置20によるモータ201の制御処理の流れについて説明する。図6は、本実施の形態にかかる画像形成装置のモータ制御装置によるモータの制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。
画像形成装置100の電源がオンされると、モータ制御部303は、まず、動作要求受信部302によってモータ201の回転を指示する動作要求を受信するまで、動作要求フラグを「停止」とする(ステップS601)。また、モータ制御部303は、マスクフラグを「オフ」とし(ステップS602)、かつ物理状態フラグを「停止」とする(ステップS603)。さらに、モータ制御部303は、停止中回転検出期間をリセットする(ステップS604)。
モータ制御部303は、予め設定された監視周期毎に、動作要求受信部302によって動作要求を受信していないか否かを確認する(ステップS605)。動作要求を受信していない場合(ステップS606:Yes)、モータ制御部303は、マスクフラグが「オン」であるか否かを判断する(ステップS607)。マスクフラグが「オン」である場合(ステップS607:Yes)、モータ制御部303は、マスク期間のカウントアップを行う(ステップS608)。次いで、モータ制御部303は、カウントアップ後のマスク期間が第1閾値以上であるか否かを判断する(ステップS609)。カウントアップ後のマスク期間が第1閾値以上である場合(ステップS609:Yes)、モータ制御部303は、マスクフラグを「オフ」とする(ステップS610)。一方、マスクフラグが「オフ」の場合(ステップS607:No)またはマスク期間が第1閾値より短い場合(ステップS609:No)、ステップS618へ進む。モータ制御部303は、モータ201の停止を指示する動作要求を受信した際のモータ201の回転速度(すなわち、マスクフラグが「オン」になった際にモータ201の回転速度)に応じて、第1閾値を変更しても良い。例えば、モータ制御部303は、モータ201の回転速度が速くなるに従い、第1閾値を大きくする。これにより、モータ201の制動時間を考慮して、第1閾値が設定されるので、マスク期間が第1閾値に達した後、モータ201の制動時間が経過する前に、モータ201が回転していることが誤検出されて、モータ201の停止が行われることを防止できる。
また、動作要求を受信した場合(ステップS606:No)、モータ制御部303は、受信した動作要求がモータ201の停止を指示しているか否かを判断する(ステップS611)。受信した動作要求がモータ201の停止を指示している場合(ステップS611:Yes)、モータ制御部303は、前回受信した動作要求もモータ201の停止を指示しているか否かを判断する(ステップS612)。前回受信した動作要求もモータ201の停止を指示している場合(ステップS612:Yes)、ステップS607へ進む。すなわち、モータ制御部303は、マスク期間が第1閾値に達する前に、モータ201の停止を指示する新たな動作要求を受信した場合に、マスク期間をリセットしない。これにより、マスク期間中に新たな動作要求を受けても、マスク期間が延長されることを防止できる。一方、前回受信した動作要求がモータ201の回転を指示していない場合(ステップS612:No)、モータ制御部303は、動作要求フラグを「停止」とし(ステップS613)、マスクフラグを「オン」とする(ステップS614)。また、モータ制御部303は、モータ201を停止する。さらに、モータ制御部303は、マスク期間をリセットし、当該マスク期間のカウントアップを開始する(ステップS615)。その後、ステップS618へ進む。
受信した動作要求がモータ201の回転を指示している場合(ステップS611:No)、モータ制御部303は、動作要求フラグを「駆動」とし(ステップS616)、かつマスクフラグを「オフ」とする(ステップS617)。また、モータ制御部303は、モータ201の回転速度を、受信した動作要求が指示する目標回転速度に調整する。その後、ステップS618へ進む。
ステップS618において、モータ制御部303は、回転速度検出部304によるモータ201の回転速度の検出結果を、モータ201の物理状態として検知する。そして、モータ制御部303は、検知した物理状態に基づいて、モータ201が回転しているか否かを判断する(ステップS619)。モータ201が回転している場合(ステップS619:Yes)、モータ制御部303は、物理状態フラグを「回転」とする(ステップS620)。一方、モータ201が停止している場合(ステップS619:No)、モータ制御部303は、物理状態フラグを「停止」とする(ステップS621)。
次いで、モータ制御部303は、動作要求フラグが「停止」、マスクフラグが「オフ」、かつ物理状態フラグが「回転」であるか否かを判断する(ステップS622)。動作フラグが「停止」、マスクフラグが「オフ」、かつ物理状態フラグが「回転」である場合(ステップS622:Yes)、モータ制御部303は、地絡等の発生の影響によって、モータ201が回転している可能性があると判断して、停止中回転検出期間をカウントアップする(ステップS623)。一方、動作フラグが「停止」、マスクフラグが「オフ」、かつ物理状態フラグが「回転」でない場合(ステップS622:No)、モータ制御部303は、モータ201が誤動作によって回転していないと判断して、停止中回転検出期間をリセットする(ステップS624)。
次に、モータ制御部303は、停止中回転検出期間が、第2閾値以上であるか否かを判断する(ステップS625)。停止中回転検出期間が第2閾値以上である場合(ステップS625:Yes)、モータ制御部303は、地絡等の発生の影響によって、モータ201が回転していると判断して、状態通知部306に対して、モータ201の回転の異常を示す停止中回転異常を通知する(ステップS626)。さらに、モータ制御部303は、ドライバ信号生成部307を制御して、モータ201を強制的に停止する(ステップS627)。
一方、停止中回転検出期間が第2閾値に達していない場合(ステップS625:No)、モータ制御部303は、予め設定された監視周期を待った後(ステップS628)、ステップS605へ戻る。
このように、第1の実施の形態にかかる画像形成装置100によれば、モータ制御基板204から電源オフ端子を削除した場合に、回路規模が大きくなることを抑えつつ、モータ201の停止が指示された状態におけるモータ201の誤動作を防止できる。
また、本実施の形態では、停止時回転検出部305は、モータ201の電源がオンされてから予め設定された時間経過するまでに受信した動作要求がモータ201の停止を指示する場合、マスク期間が第1閾値に達する前に、モータ201が回転していることを検出する。モータ201の電源がオンされた直後は、モータ201の回転速度が遅い可能性が高く、モータ201の制動時間が短くなることが考えられる。そのため、モータ201の電源がオンされた直後は、動作要求がモータ201の停止を示す場合、直ちに、モータ201を停止することで、モータ201の誤動作をより適切に防止することができる。
(第2の実施の形態)
本実施の形態は、上位装置が、モータの回転を指示する動作要求を送信しかつ少なくとも1つのモータの回転の異常が検出された場合、複数のモータの停止を指示する動作要求をモータ制御基板に送信する例である。以下の説明では、第1の実施の形態と同様の構成については説明を省略する。
本実施の形態では、モータ制御部303は、動作要求受信部302により受信した動作要求によってモータ201の回転が指示されてモータ201を回転させている状態において、少なくとも1つのモータ201の回転に異常があることを検出した場合、駆動時の異常を示す動作状態を、状態通知部306を介して、上位装置210に通知する。上位装置210の上位装置制御部311は、モータ201の回転を指示する動作要求をモータ駆動装置200に送信して当該モータ201を回転させている状態において、モータ駆動装置200から通知された動作状態が駆動時の異常を示す場合、動作要求送信部310を介して、複数のモータ201の停止を指示する動作要求をモータ制御基板204に送信する。モータ制御部303は、モータ201の停止を指示する動作要求を動作要求受信部302によって受信すると、複数のモータ201全ての回転を停止する。これにより、モータ201の回転を指示する動作要求を受信し、かつ複数のモータ201の一部のモータ201に異常が発生した場合に、全てのモータ201が停止して、記録媒体Pの搬送が停止されるので、当該一部のモータ201が正常に動作しないことによる、記録媒体Pの紙詰まりが発生することを防止できる。本実施の形態では、モータ制御部303は、モータ201の回転を指示する動作要求を受信して当該モータ201を回転させている状態において、モータ201の回転の異常を検出した場合、上位装置210からの、モータ201の回転の停止を指示する動作要求の受信を待って、モータ201の回転を停止させているが、これに限定するものではない。モータ制御部303は、少なくとも、異常が検出されたモータ201については、上位装置210からの、モータ201の回転の停止を指示する動作要求の受信を待たずに、その回転を停止させても良い。
また、モータ制御部303は、モータ201の回転を指示する動作要求を送信して当該モータ201を回転させている状態において、モータ201の回転の異常が検出された場合、定着装置136等が備えるヒータによる、モータ201の回転により搬送される記録媒体P等(媒体の一例)の加熱を停止することも可能である。これにより、定着装置136等が備えるヒータによる加熱時に記録媒体Pの搬送が停止されて、記録媒体Pの特定箇所のみが加熱されて、画像形成装置100全体の動作に異常が生じすることを防止できる。
また、モータ制御部303は、モータ201の回転を指示する動作要求を送信して当該モータ201を回転させている状態において、モータ201の回転の異常が検出された場合、画像形成に関わるバイアスの印加(例えば、現像器121k,121y,121m,121cや定着装置136におけるバイアスの印加)を禁止する。これにより、モータ201の回転が停止して記録媒体Pに対する画像形成が行われないにも関わらず、画像形成に関わるバイアスの印加が継続されることを防止できるので、画像形成に関わるバイアスの印加による電力の消費量を削減することができる。
本実施の形態では、モータ駆動装置200は、画像形成装置100が有する各種の搬送機構を駆動させているが、プリプレグやプラスチックシートや紙幣等の媒体を搬送する搬送装置において、搬送ローラ等の搬送機構を駆動させるものであれば、これに限定するものではない。
なお、本実施の形態の画像形成装置100で実行されるプログラムは、ROM等に予め組み込まれて提供される。本実施の形態の画像形成装置100で実行されるプログラムは、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、本実施の形態の画像形成装置100で実行されるプログラムを、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、本実施の形態の画像形成装置100で実行される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。
本実施の形態の画像形成装置100で実行されるプログラムは、上述した各部(動作要求受信部302、モータ制御部303、回転速度検出部304、停止時回転検出部305、状態通知部306)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、動作要求受信部302、モータ制御部303、回転速度検出部304、停止時回転検出部305、状態通知部306が主記憶装置上に生成されるようになっている。
なお、上記実施の形態では、本発明の画像形成装置を、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に適用した例を挙げて説明するが、複写機、プリンタ、スキャナ装置、ファクシミリ装置等の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。
100 画像形成装置
200 モータ駆動装置
201 モータ
202 モータドライバ回路
203 モータ計測回路
204 モータ制御基板
205,211 CPU
206,212 ROM
207,213 RAM
208 モータ制御回路
210 上位装置
302 動作要求受信部
303 モータ制御部
304 回転速度検出部
305 停止時回転検出部
306 状態通知部
310 動作要求送信部
311 上位装置制御部
312 状態受信部
特開2004−23838号公報

Claims (14)

  1. モータの回転または前記モータの停止を指示する動作要求を受信した場合に、当該動作要求に基づいて、前記モータの回転を制御する制御部と、
    前記モータが回転しているか否かを検出する検出部と、を備え、
    前記制御部は、前記モータの停止を指示する前記動作要求を受信してからの経過時間が第1所定時間に達した後に前記検出部により前記モータが回転していることが検出された場合、前記モータを停止する、モータ制御装置。
  2. 前記制御部は、前記経過時間が前記第1所定時間に達した後に、前記検出部により前記モータが回転していることが連続して検出される時間が第2所定時間に達した場合、前記モータを停止する請求項1に記載のモータ制御装置。
  3. 前記制御部は、前記経過時間が前記第1所定時間に達した後に、所定回数以上、連続して、前記検出部により前記モータが回転していることが検出された場合に、前記モータを停止する請求項1に記載のモータ制御装置。
  4. 前記検出部は、前記モータの電源をオンしてから予め設定された時間経過するまでに受信した前記動作要求が前記モータの停止を指示する場合、前記経過時間が前記第1所定時間に達する前に、前記モータが回転していることを検出する請求項1から3のいずれか一に記載のモータ制御装置。
  5. 前記制御部は、前記経過時間が前記第1所定時間に達する前に、前記モータの停止を示す新たな前記動作要求を受信した場合、当該経過時間をリセットしない請求項1から4のいずれか一に記載のモータ制御装置。
  6. 前記検出部は、前記モータの回転速度に応じて、前記第1所定時間を変更する請求項1から5のいずれか一に記載のモータ制御装置。
  7. 前記制御部は、ブレーキまたは前記モータへの電力の供給停止によって、前記モータを停止する請求項1から6のいずれか一に記載のモータ制御装置。
  8. モータと、請求項1から7のいずれか一に記載のモータ制御装置と、を備えたモータ制御システム。
  9. 請求項8に記載のモータ制御システムを備えた画像形成装置。
  10. 前記画像形成装置は、複数の前記モータと、前記動作要求を前記モータ制御装置に送信する上位制御部と、を備え、
    前記上位制御部は、前記モータの回転を指示する前記動作要求を前記モータ制御装置に送信して前記モータを回転させている状態において、前記検出部により少なくとも1つの前記モータの回転の異常が検出された場合、前記複数のモータの停止を指示する前記動作要求を前記モータ制御装置に送信する請求項9に記載の画像形成装置。
  11. 前記画像形成装置は、前記モータの回転により搬送される媒体を加熱するヒータを備え、
    前記上位制御部は、前記モータの回転を指示する前記動作要求を前記モータ制御装置に送信して前記モータを回転させている状態において、前記検出部により少なくとも1つの前記モータの回転の異常が検出された場合、前記ヒータによる前記記録媒体の加熱を停止させる請求項10に記載の画像形成装置。
  12. 前記上位制御部は、前記モータの回転を指示する前記動作要求を前記モータ制御装置に送信して前記モータを回転させている状態において、前記検出部により少なくとも1つの前記モータの回転の異常が検出された場合、画像形成に関わるバイアスの印加を禁止する請求項10または11に記載の画像形成装置。
  13. 請求項8に記載のモータ制御装置を備えた搬送装置。
  14. 前記搬送装置は、複数の前記モータと、前記動作要求を前記モータ制御装置に送信する上位制御部と、を備え、
    前記上位制御部は、前記モータの回転を指示する前記動作要求を前記モータ制御装置に送信しかつ前記検出部により少なくとも1つの前記モータの回転の異常が検出された場合、前記モータの停止を指示する前記動作要求を前記モータ制御装置に送信する請求項13に記載の搬送装置。
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