JP2017192195A - Motor control device, image formation device, motor control method, and method of controlling image formation device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To control the position of a motor with high accuracy even when a rotational speed of the motor is changed.SOLUTION: In a motor control device, a deviation counter update unit 823 updates the value of a deviation counter CT every time when a reference pulse signal Ps and an encoder pulse signal Pe are generated. A periodic recording unit 825 records data of a target period Tref in a case where the deviation counter CT represents a phase-delay state every time when the reference pulse signal Ps is generated, and records data of a measurement period Tenc in a case where the deviation counter CT represents a phase-advance state every time when the encoder pulse signal Pe is generated, in a FIFO buffer 820. A phase error calculation unit 826 calculates a phase error PHE on the basis of a phase error that is previously calculated, a period represented by data read out from the FIFO, and a period that is newly detected.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、モーター制御装置、像担持体を駆動するモーターをそのモーター制御装置によって制御する画像形成装置、モーター制御方法および画像形成装置の制御方法に関する。   The present invention relates to a motor control device, an image forming apparatus that controls a motor that drives an image carrier by the motor control device, a motor control method, and a control method for the image forming apparatus.

電子写真方式の画像形成装置において、ドラム状の像担持体を駆動するモーターに対する供給電力が調節され、これにより、前記像担持体の回転速度および回転方向の位置(向き)が制御される。   In an electrophotographic image forming apparatus, the power supplied to a motor that drives a drum-shaped image carrier is adjusted, and thereby the rotational speed and position (orientation) of the image carrier are controlled.

例えば、前記モーターが、前記モーターの目標位置と前記モーターの計測位置(検出位置)との差分が縮小する方向へ前記供給電力を調節するフィードバック制御によって制御されることが知られている(例えば、特許文献1参照)。前記目標位置は、基準パルス信号のエッジをカウントすることにより得られる。また、前記計測位置は、前記モーターの回転に同期したエンコーダーパルス信号のエッジをカウントすることにより得られる。前記エンコーダーパルス信号は、前記モーターに取り付けられたエンコーダーが出力する。   For example, it is known that the motor is controlled by feedback control that adjusts the supply power in a direction in which a difference between a target position of the motor and a measurement position (detection position) of the motor is reduced (for example, Patent Document 1). The target position is obtained by counting the edges of the reference pulse signal. The measurement position is obtained by counting the edges of the encoder pulse signal synchronized with the rotation of the motor. The encoder pulse signal is output by an encoder attached to the motor.

特開2013−162694号公報JP 2013-162694 A

ところで、前記基準パルス信号および前記エンコーダーパルス信号各々のカウント数の差分が、前記モーターのフィードバック制御の偏差として用いられる場合、1パルス未満の前記偏差が前記フィードバック制御における不感帯となる。この場合、前記偏差を1パルス未満に維持することが難しく、前記エンコーダーパルス信号に基づく位置計測の分解能が制約となり、前記モーターの位置を高精度で制御することが難しい。   By the way, when the difference between the count numbers of the reference pulse signal and the encoder pulse signal is used as a deviation of the feedback control of the motor, the deviation of less than one pulse becomes a dead zone in the feedback control. In this case, it is difficult to maintain the deviation below 1 pulse, and the resolution of position measurement based on the encoder pulse signal becomes a limitation, and it is difficult to control the position of the motor with high accuracy.

一方、2つのパルス信号各々の発生周期の差分が、前記モーターのフィードバック制御の偏差として用いられることも考えられる。この場合、前記偏差が2つのパルス信号の一方の前記発生周期を超えると、前記目標位置と前記計測位置との差分の情報が失われる。そのため、前記モーターの起動時および停止時など、前記モーターの速度が変更される際に前記目標位置と前記計測位置との差分が大きくなると、前記モーターの位置を制御することができない。   On the other hand, it is also conceivable that the difference between the generation periods of the two pulse signals is used as a deviation in the feedback control of the motor. In this case, when the deviation exceeds the generation period of one of the two pulse signals, information on the difference between the target position and the measurement position is lost. Therefore, if the difference between the target position and the measurement position becomes large when the speed of the motor is changed, such as when the motor is started and stopped, the position of the motor cannot be controlled.

本発明の目的は、モーターの回転速度が変更される場合でもモーターの位置を高精度で制御することができるモーター制御装置、画像形成装置、モーター制御方法および画像形成装置の制御方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a motor control device, an image forming apparatus, a motor control method, and an image forming apparatus control method capable of controlling the position of the motor with high accuracy even when the rotational speed of the motor is changed. It is in.

本発明の一の局面に係るモーター制御装置は、目標周期検出部と、計測周期検出部と、偏差カウンター更新部と、周期記録部と、位相誤差算出部と、電力調節部とを備える。前記目標周期検出部は、基準パルス信号が発生するごとに、前回の前記基準パルス信号の発生時からの経過時間である目標周期を検出する。前記計測周期検出部は、モーターの回転に同期したエンコーダーパルス信号が発生するごとに、前回の前記エンコーダーパルス信号の発生時からの経過時間である計測周期を検出する。前記偏差カウンター更新部は、前記基準パルス信号が発生するごとに、予め定められた変数である偏差カウンターの値を予め定められた単位数値を加算した値に更新し、前記エンコーダーパルス信号が発生するごとに、前記偏差カウンターの値を、前記単位数値を減算した値に更新する。前記周期記録部は、前記基準パルス信号が発生するごとに、前記偏差カウンターの値が、前記エンコーダーパルス信号の位相に対して前記基準パルス信号の位相が遅れている位相遅れ状態を表す場合に、新たに検出された前記目標周期のデータをFIFOバッファーに記録し、前記エンコーダーパルス信号が発生するごとに、前記偏差カウンターの値が、前記エンコーダーパルス信号の位相に対して前記基準パルス信号の位相が進んでいる位相進み状態を表す場合に、新たに検出された前記計測周期のデータを前記FIFOバッファーに記録する。前記位相誤差算出部は、前記エンコーダーパルス信号が発生するごとに、前記偏差カウンターの値が前記位相遅れ状態を表す場合に、前回算出された位相誤差と、前記FIFOからの読み出しデータが表す周期と、新たに検出された前記計測周期とを予め定められた第1計算式に適用することによって前記位相誤差を算出する。さらに、前記位相誤差算出部は、前記基準パルス信号が発生するごとに、前記偏差カウンターの値が前記位相進み状態を表す場合に、前回算出された前記位相誤差と、前記FIFOバッファーからの読み出しデータが表す周期と、新たに検出された前記目標周期と、を予め定められた第1計算式に適用することによって前記位相誤差を算出する。前記電力調節部は、前記モーターに供給する電力を前記位相誤差が縮小する方向へ調節する。   A motor control device according to one aspect of the present invention includes a target cycle detection unit, a measurement cycle detection unit, a deviation counter update unit, a cycle recording unit, a phase error calculation unit, and a power adjustment unit. The target period detector detects a target period that is an elapsed time from the previous generation of the reference pulse signal every time a reference pulse signal is generated. The measurement cycle detector detects a measurement cycle that is an elapsed time from the previous generation of the encoder pulse signal every time an encoder pulse signal synchronized with the rotation of the motor is generated. The deviation counter updating unit updates the value of a deviation counter, which is a predetermined variable, to a value obtained by adding a predetermined unit value every time the reference pulse signal is generated, and the encoder pulse signal is generated. Each time, the value of the deviation counter is updated to a value obtained by subtracting the unit numerical value. The period recording unit, when the reference pulse signal occurs, when the value of the deviation counter represents a phase delay state in which the phase of the reference pulse signal is delayed with respect to the phase of the encoder pulse signal, The newly detected data of the target period is recorded in a FIFO buffer, and each time the encoder pulse signal is generated, the value of the deviation counter is changed so that the phase of the reference pulse signal is relative to the phase of the encoder pulse signal. When representing the advanced phase advance state, the data of the newly detected measurement cycle is recorded in the FIFO buffer. Whenever the encoder pulse signal is generated, the phase error calculation unit, when the value of the deviation counter represents the phase delay state, the previously calculated phase error and the period represented by the read data from the FIFO The phase error is calculated by applying the newly detected measurement period to a predetermined first calculation formula. Further, the phase error calculation unit, when the value of the deviation counter indicates the phase advance state every time the reference pulse signal is generated, the phase error calculated last time and the read data from the FIFO buffer. The phase error is calculated by applying the cycle represented by and the newly detected target cycle to a predetermined first calculation formula. The power adjusting unit adjusts the power supplied to the motor in a direction in which the phase error is reduced.

本発明の他の局面に係る画像形成装置は、像担持体と、前記像担持体を駆動するモーターと、エンコーダーと、前記モーター制御装置とを備える。前記エンコーダーは、前記モーターの回転に同期したエンコーダーパルス信号を出力する。前記モーター制御装置は、前記モーターに供給する電力を調節する。   An image forming apparatus according to another aspect of the present invention includes an image carrier, a motor that drives the image carrier, an encoder, and the motor control device. The encoder outputs an encoder pulse signal synchronized with the rotation of the motor. The motor control device adjusts electric power supplied to the motor.

本発明の他の局面に係るモーター制御方法は、以下に示される複数の工程を含む。前記複数の工程の1つは、基準パルス信号が発生するごとに、前回の前記基準パルス信号の発生時からの経過時間である目標周期を検出する工程である。前記複数の工程の他の1つは、モーターの回転に同期したエンコーダーパルス信号が発生するごとに、前回の前記エンコーダーパルス信号の発生時からの経過時間である計測周期を検出する工程である。前記複数の工程の他の1つは、前記基準パルス信号が発生するごとに、予め定められた変数である偏差カウンターの値を予め定められた単位数値を加算した値に更新し、前記エンコーダーパルス信号が発生するごとに、前記偏差カウンターの値を、前記単位数値を減算した値に更新する工程である。前記複数の工程の他の1つは、前記基準パルス信号が発生するごとに、前記偏差カウンターの値が、前記エンコーダーパルス信号の位相に対して前記基準パルス信号の位相が遅れている位相遅れ状態を表す場合に、新たに検出された前記目標周期のデータをFIFOバッファーに記録し、前記エンコーダーパルス信号が発生するごとに、前記偏差カウンターの値が、前記エンコーダーパルス信号の位相に対して前記基準パルス信号の位相が進んでいる位相進み状態を表す場合に、新たに検出された前記計測周期のデータを前記FIFOバッファーに記録する工程である。前記複数の工程の他の1つは、前記エンコーダーパルス信号が発生するごとに、前記偏差カウンターの値が前記位相遅れ状態を表す場合に、前回算出された位相誤差と、前記FIFOからの読み出しデータが表す周期と、新たに検出された前記計測周期とを予め定められた第1計算式に適用することによって前記位相誤差を算出する工程である。前記複数の工程の他の1つは、前記基準パルス信号が発生するごとに、前記偏差カウンターの値が前記位相進み状態を表す場合に、前回算出された前記位相誤差と、前記FIFOバッファーからの読み出しデータが表す周期と、新たに検出された前記目標周期と、を予め定められた第2計算式に適用することによって前記位相誤差を算出する工程である。前記複数の工程の他の1つは、前記モーターに供給する電力を前記位相誤差が縮小する方向へ調節する工程である。   A motor control method according to another aspect of the present invention includes a plurality of steps shown below. One of the plurality of steps is a step of detecting a target period which is an elapsed time from the previous generation of the reference pulse signal every time the reference pulse signal is generated. Another one of the plurality of steps is a step of detecting a measurement cycle which is an elapsed time from the previous generation of the encoder pulse signal every time an encoder pulse signal synchronized with the rotation of the motor is generated. The other one of the plurality of steps updates the value of a deviation counter, which is a predetermined variable, to a value obtained by adding a predetermined unit value every time the reference pulse signal is generated, This is a step of updating the value of the deviation counter to a value obtained by subtracting the unit numerical value every time a signal is generated. Another one of the plurality of steps is a phase delay state in which the value of the deviation counter is delayed from the phase of the encoder pulse signal each time the reference pulse signal is generated. When the encoder pulse signal is generated, the value of the deviation counter is recorded with respect to the phase of the encoder pulse signal each time the encoder pulse signal is generated. This is a step of recording the newly detected data of the measurement cycle in the FIFO buffer in the case of representing a phase advance state in which the phase of the pulse signal is advanced. Another one of the plurality of steps is that each time the encoder pulse signal is generated, when the value of the deviation counter indicates the phase delay state, the previously calculated phase error and the read data from the FIFO Is a step of calculating the phase error by applying the cycle represented by the above and the newly detected measurement cycle to a predetermined first calculation formula. Another one of the plurality of steps is that each time the reference pulse signal is generated, when the value of the deviation counter indicates the phase advance state, the previously calculated phase error and the FIFO buffer In this step, the phase error is calculated by applying a cycle represented by read data and the newly detected target cycle to a predetermined second calculation formula. Another one of the plurality of steps is a step of adjusting the power supplied to the motor in a direction in which the phase error is reduced.

本発明の他の局面に係る画像形成装置の制御方法は、像担持体と、前記像担持体を駆動するモーターと、前記モーターの回転に同期したエンコーダーパルス信号を出力するエンコーダーとを備える画像形成装置を制御する方法である。この制御方法において、前記モーターに供給する電力が、前記モーター制御方法によって調節される。   According to another aspect of the present invention, there is provided a method for controlling an image forming apparatus, comprising: an image carrier; a motor that drives the image carrier; and an encoder that outputs an encoder pulse signal synchronized with the rotation of the motor. A method for controlling an apparatus. In this control method, the electric power supplied to the motor is adjusted by the motor control method.

本発明によれば、モーターの回転速度が変更される場合でもモーターの位置を高精度で制御することができるモーター制御装置、画像形成装置、モーター制御方法および画像形成装置の制御方法を提供することが可能になる。   According to the present invention, it is possible to provide a motor control device, an image forming apparatus, a motor control method, and an image forming apparatus control method capable of controlling the position of the motor with high accuracy even when the rotational speed of the motor is changed. Is possible.

図1は、第1実施形態に係る画像形成装置の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of an image forming apparatus according to the first embodiment. 図2は、第1実施形態に係るモーター制御装置のブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of the motor control device according to the first embodiment. 図3は、第1実施形態に係るモーター制御装置における位相比較部のブロック図である。FIG. 3 is a block diagram of a phase comparison unit in the motor control device according to the first embodiment. 図4は、第1実施形態に係るモーター制御装置の位相比較部が入力する基準パルス信号およびエンコーダーパルス信号のタイムチャートの一例を表す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a time chart of the reference pulse signal and the encoder pulse signal input by the phase comparison unit of the motor control device according to the first embodiment. 図5Aは、図4のタイムチャートにおける1つ目の基準パルス信号が入力されたときのFIFOバッファーのメモリーマップの一例を表す図である。FIG. 5A is a diagram illustrating an example of a memory map of the FIFO buffer when the first reference pulse signal in the time chart of FIG. 4 is input. 図5Bは、図4のタイムチャートにおける2つ目の基準パルス信号が入力されたときのFIFOバッファーのメモリーマップの一例を表す図である。FIG. 5B is a diagram illustrating an example of a memory map of the FIFO buffer when the second reference pulse signal in the time chart of FIG. 4 is input. 図6Aは、図4のタイムチャートにおける3つ目のエンコーダーパルス信号が入力されたときのFIFOバッファーのメモリーマップの一例を表す図である。FIG. 6A is a diagram illustrating an example of a memory map of the FIFO buffer when the third encoder pulse signal in the time chart of FIG. 4 is input. 図6Bは、図4のタイムチャートにおける4つ目のエンコーダーパルス信号が入力されたときのFIFOバッファーのメモリーマップの一例を表す図である。FIG. 6B is a diagram illustrating an example of a memory map of the FIFO buffer when the fourth encoder pulse signal in the time chart of FIG. 4 is input. 図6Cは、図4のタイムチャートにおける5つ目のエンコーダーパルス信号が入力されたときのFIFOバッファーのメモリーマップの一例を表す図である。FIG. 6C is a diagram illustrating an example of a memory map of the FIFO buffer when the fifth encoder pulse signal in the time chart of FIG. 4 is input. 図7Aは、図4のタイムチャートにおける4つ目の基準パルス信号が入力されたときのFIFOバッファーのメモリーマップの一例を表す図である。FIG. 7A is a diagram illustrating an example of a memory map of the FIFO buffer when the fourth reference pulse signal in the time chart of FIG. 4 is input. 図7Bは、図4のタイムチャートにおける6つ目のエンコーダーパルス信号が入力されたときのFIFOバッファーのメモリーマップの一例を表す図である。FIG. 7B is a diagram illustrating an example of a memory map of the FIFO buffer when the sixth encoder pulse signal in the time chart of FIG. 4 is input. 図7Cは、図4のタイムチャートにおける5つ目の基準パルス信号が入力されたときのFIFOバッファーのメモリーマップの一例を表す図である。FIG. 7C is a diagram illustrating an example of a memory map of the FIFO buffer when the fifth reference pulse signal in the time chart of FIG. 4 is input. 図8は、第2実施形態に係るモーター制御装置のブロック図である。FIG. 8 is a block diagram of a motor control device according to the second embodiment.

以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格を有さない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, the following embodiment is an example which actualized this invention, Comprising: It does not have the character which limits the technical scope of this invention.

[第1実施形態]
第1実施形態に係る画像形成装置10は、電子写真方式の画像形成装置である。画像形成装置10は、例えば、プリンター、コピー機、ファクシミリーまたは複合機などである。
[First Embodiment]
The image forming apparatus 10 according to the first embodiment is an electrophotographic image forming apparatus. The image forming apparatus 10 is, for example, a printer, a copier, a facsimile machine, or a multifunction machine.

図1に示されるように、画像形成装置10において、シート供給部2が、シート9を1枚ずつ送り出し、シート搬送部3が、シート供給部2から供給されるシート9を搬送路30に沿って搬送する。シート9は、紙または封筒などのシート状の画像形成媒体である。   As shown in FIG. 1, in the image forming apparatus 10, the sheet supply unit 2 sends out the sheets 9 one by one, and the sheet conveyance unit 3 moves the sheet 9 supplied from the sheet supply unit 2 along the conveyance path 30. Transport. The sheet 9 is a sheet-like image forming medium such as paper or an envelope.

さらに、画像形成装置10において、画像形成部4が、搬送路30を移動中のシート9に画像を形成する。画像形成部4において、感光体41が回転し、帯電部42の帯電ローラー421が、感光体41に対向して回転することによって感光体41を帯電させる。なお、感光体41は像担持体の一例である。   Further, in the image forming apparatus 10, the image forming unit 4 forms an image on the sheet 9 moving on the conveyance path 30. In the image forming unit 4, the photosensitive member 41 rotates, and the charging roller 421 of the charging unit 42 rotates opposite to the photosensitive member 41 to charge the photosensitive member 41. The photoconductor 41 is an example of an image carrier.

さらに、光走査部5が、帯電した感光体41に静電潜像を書き込み、現像部43で回転する現像ローラー431が、前記静電潜像をとトナー像として現像する。さらに、転写部45が、感光体41上の前記トナー像を、搬送路30を移動中のシート9に転写する。さらに、定着部46が、シート9に形成された前記トナー像を加熱することによって前記トナー像をシート9に定着させる。   Further, the optical scanning unit 5 writes an electrostatic latent image on the charged photoreceptor 41, and a developing roller 431 rotated by the developing unit 43 develops the electrostatic latent image as a toner image. Further, the transfer unit 45 transfers the toner image on the photoconductor 41 to the sheet 9 moving on the conveyance path 30. Further, the fixing unit 46 fixes the toner image on the sheet 9 by heating the toner image formed on the sheet 9.

感光体41、帯電ローラー421および現像ローラー431などの回転体は、ギア機構401を介して連結されたモーター40によって駆動される。   Rotating bodies such as the photoconductor 41, the charging roller 421, and the developing roller 431 are driven by a motor 40 connected through a gear mechanism 401.

モーター40は、サーボモーターであり、例えばDCブラシレスモーターなどのDCモーターである。モーター40にはエンコーダー400が取り付けられている。エンコーダー400は、モーター40の回転に同期したパルス信号であるエンコーダーパルス信号Peを出力する。   The motor 40 is a servo motor, for example, a DC motor such as a DC brushless motor. An encoder 400 is attached to the motor 40. The encoder 400 outputs an encoder pulse signal Pe that is a pulse signal synchronized with the rotation of the motor 40.

エンコーダーパルス信号Peは、モーター40が単位角度ずつ回転するごとに発生する。前記単位角度は、エンコーダー400の分解能によって定まる。エンコーダーパルス信号Peは、制御部8に入力される。   The encoder pulse signal Pe is generated every time the motor 40 rotates by a unit angle. The unit angle is determined by the resolution of the encoder 400. The encoder pulse signal Pe is input to the control unit 8.

制御部8は、モーター40を制御するモーター制御装置80およびモーター40以外の機器を制御するその他制御部を含む。制御部8は、例えばMPU(Micro Processor Unit)、その他の半導体デバイスおよびその他の電子回路などの組合せにより構成される。また、制御部8が実行する各種の演算は、前記MPUが非一時的かつコンピューター読み取り可能なメモリーに記憶されたプログラムを実行することによって実現されることの他、論理演算回路などのハードウェアによって実現されることも考えられる。   The control unit 8 includes a motor control device 80 that controls the motor 40 and other control units that control devices other than the motor 40. The control unit 8 is configured by a combination of, for example, an MPU (Micro Processor Unit), other semiconductor devices, and other electronic circuits. The various operations executed by the control unit 8 are realized by the MPU executing a program stored in a non-temporary and computer-readable memory, or by hardware such as a logic operation circuit. It can be realized.

モーター制御装置80は、モーター40への供給電力を調節することにより、モーター40の回転速度および回転方向の位置(向き)を制御する。即ち、モーター制御装置80は、モーター40の目標位置とモーター40の計測位置(検出位置)との差分が縮小する方向へ前記供給電力を調節するフィードバック制御を行う。前記目標位置は、後述する基準パルス信号Psとして与えられる(例えば、図2参照)。   The motor control device 80 controls the rotational speed and rotational position (orientation) of the motor 40 by adjusting the power supplied to the motor 40. That is, the motor control device 80 performs feedback control for adjusting the supplied power in a direction in which the difference between the target position of the motor 40 and the measurement position (detection position) of the motor 40 is reduced. The target position is given as a reference pulse signal Ps described later (for example, see FIG. 2).

ところで、基準パルス信号Psおよびエンコーダーパルス信号Pe各々のカウント数の差分が、モーター40のフィードバック制御の偏差として用いられる場合、1パルス未満の前記偏差が前記フィードバック制御における不感帯となる。この場合、前記偏差を1パルス未満に維持することが難しく、エンコーダーパルス信号Peに基づく位置計測の分解能が制約となり、モーター40の位置を高精度で制御することが難しい。   By the way, when the difference between the count numbers of the reference pulse signal Ps and the encoder pulse signal Pe is used as a deviation in feedback control of the motor 40, the deviation of less than one pulse becomes a dead zone in the feedback control. In this case, it is difficult to maintain the deviation below one pulse, and the resolution of position measurement based on the encoder pulse signal Pe is limited, and it is difficult to control the position of the motor 40 with high accuracy.

一方、2つのパルス信号Ps,Peの差分が、モーター40の前記フィードバック制御の偏差として用いられることも考えられる。この場合、前記偏差が2つの前記パルス信号Ps,Peの一方の前記発生周期を超えると、前記目標位置と前記計測位置との差分の情報が失われる。そのため、モーター40の起動時および停止時など、モーター40の速度が変更される際に前記目標位置と前記計測位置との差分が大きくなると、モーター40の位置を制御することができない。   On the other hand, it is also conceivable that the difference between the two pulse signals Ps and Pe is used as a deviation of the feedback control of the motor 40. In this case, when the deviation exceeds the generation period of one of the two pulse signals Ps and Pe, information on the difference between the target position and the measurement position is lost. Therefore, the position of the motor 40 cannot be controlled if the difference between the target position and the measurement position increases when the speed of the motor 40 is changed, such as when the motor 40 is started and stopped.

一方、モーター制御装置80は、モーター40の回転速度が変更される場合でもモーター40の回転方向の位置を高精度で制御することができる。   On the other hand, the motor control device 80 can control the position of the motor 40 in the rotational direction with high accuracy even when the rotational speed of the motor 40 is changed.

[モーター制御装置80の詳細]
図2に示されるように、モーター制御装置80は、基準パルス生成部81、位相比較部82およびモーター電力調節部83などを備える。
[Details of motor control device 80]
As shown in FIG. 2, the motor control device 80 includes a reference pulse generation unit 81, a phase comparison unit 82, a motor power adjustment unit 83, and the like.

基準パルス生成部81は、モーター40の回転方向の目標位置の基準となる基準パルス信号Psを生成する。例えば、基準パルス生成部81は、目標速度演算部811とローパスフィルター処理部812と電圧制御発振器813とを備える。目標速度演算部811は、感光体41を予め定められた規則に従って動作させるために必要なモーター40の回転速度である一次目標速度Vxを算出する。   The reference pulse generator 81 generates a reference pulse signal Ps that serves as a reference for the target position in the rotation direction of the motor 40. For example, the reference pulse generation unit 81 includes a target speed calculation unit 811, a low pass filter processing unit 812, and a voltage controlled oscillator 813. The target speed calculation unit 811 calculates a primary target speed Vx that is the rotational speed of the motor 40 necessary for operating the photoconductor 41 in accordance with a predetermined rule.

ローパスフィルター処理部812は、一次目標速度Vxに相当するレベルの信号に対してローパスフィルター処理を施す。電圧制御発振器813は、前記ローパスフィルター処理後の二次目標速度Vyの信号に相当する周波数のパルス信号である基準パルス信号Psを生成する。   The low-pass filter processing unit 812 performs low-pass filter processing on a signal having a level corresponding to the primary target speed Vx. The voltage controlled oscillator 813 generates a reference pulse signal Ps that is a pulse signal having a frequency corresponding to the signal of the secondary target speed Vy after the low-pass filter processing.

位相比較部82は、基準パルス信号Psとエンコーダーパルス信号Peとの位相差の積算値である位相誤差PHEを算出する。位相比較部82の詳細については後述する。   The phase comparator 82 calculates a phase error PHE that is an integrated value of the phase difference between the reference pulse signal Ps and the encoder pulse signal Pe. Details of the phase comparator 82 will be described later.

モーター電力調節部83は、モーター40に供給する電力を位相誤差PHEが縮小する方向へ調節する。例えば、モーター電力調節部83は、比例要素増幅器831、積分器832、積分要素増幅器833、加算器834、パルス幅変調部835およびモーター駆動回路836を備える。なお、位相誤差PHEが縮小する方向は、位相誤差PHEを0に収束させる方向または位相誤差PHEを無くす方向と換言することができる。   The motor power adjustment unit 83 adjusts the power supplied to the motor 40 in a direction in which the phase error PHE is reduced. For example, the motor power adjustment unit 83 includes a proportional element amplifier 831, an integrator 832, an integration element amplifier 833, an adder 834, a pulse width modulation unit 835, and a motor drive circuit 836. Note that the direction in which the phase error PHE decreases can be rephrased as the direction in which the phase error PHE converges to 0 or the direction in which the phase error PHE is eliminated.

比例要素増幅器831は、位相誤差PHEに相当する信号を予め設定された比例ゲインで増幅することにより、位相誤差PHEの比例要素が反映される比例制御信号Xpを生成する増幅器である。   The proportional element amplifier 831 is an amplifier that generates a proportional control signal Xp reflecting the proportional element of the phase error PHE by amplifying a signal corresponding to the phase error PHE with a preset proportional gain.

積分器832は、位相誤差PHEに相当する信号に積分処理を施す。また、積分要素増幅器833は、位相誤差PHEの積分値に相当する信号を予め設定された積分ゲインで増幅することにより、位相誤差PHEの積分要素が反映される積分制御信号Xiを生成する増幅器である。   The integrator 832 performs integration processing on the signal corresponding to the phase error PHE. The integral element amplifier 833 is an amplifier that generates an integral control signal Xi reflecting the integral element of the phase error PHE by amplifying a signal corresponding to the integral value of the phase error PHE with a preset integral gain. is there.

加算器834は、比例制御信号Xpと積分制御信号Xiとを加算することによってモーター40への供給電力の大きさを表す給電量信号Xoを生成する。即ち、比例要素増幅器831、積分器832、積分要素増幅器833および加算器834は、いわゆるPI制御によってモーター40への供給電力を調節する制御部である。   The adder 834 generates a power supply amount signal Xo representing the magnitude of power supplied to the motor 40 by adding the proportional control signal Xp and the integral control signal Xi. That is, the proportional element amplifier 831, the integrator 832, the integral element amplifier 833, and the adder 834 are control units that adjust the power supplied to the motor 40 by so-called PI control.

パルス幅変調部835は、給電量信号Xoにパルス幅変調処理を施すことにより、給電量信号Xoのレベルに相当するデューティー比でパルス幅が調節されたパルス幅変調信号Pcを生成する。   The pulse width modulation unit 835 generates a pulse width modulation signal Pc whose pulse width is adjusted by a duty ratio corresponding to the level of the power supply amount signal Xo by performing pulse width modulation processing on the power supply amount signal Xo.

モーター駆動回路836は、パルス幅変調信号Pcと同期したパルス状のモーター駆動用の電力信号である駆動パルス信号Pdを生成する回路である。駆動パルス信号Pdは前記モーター40に供給される。   The motor drive circuit 836 is a circuit that generates a drive pulse signal Pd that is a pulsed motor drive power signal synchronized with the pulse width modulation signal Pc. The drive pulse signal Pd is supplied to the motor 40.

即ち、パルス幅変調部835は、位相誤差PHEの比例要素および積分要素が反映される入力信号である給電量信号Xoに応じてモーター40に供給される駆動パルス信号Pdのデューティー比を調節する。これにより、モーター40への供給電力が、位相誤差PHEに応じて調節される。   That is, the pulse width modulation unit 835 adjusts the duty ratio of the drive pulse signal Pd supplied to the motor 40 in accordance with the power supply amount signal Xo that is an input signal in which the proportional and integral elements of the phase error PHE are reflected. Thereby, the electric power supplied to the motor 40 is adjusted according to the phase error PHE.

なお、前述したように、モーター電力調節部83は、モーター40に供給する電力を位相誤差PHEが縮小する方向へ調節する工程を実行する。また、パルス幅変調部835は、モーター40に供給する電力を調整する工程において、少なくとも位相誤差PHEの比例要素が反映される入力信号である比例制御信号Xpに応じて、モーター40に供給される駆動パルス信号Pdのデューティー比を調節する工程を実行する。   As described above, the motor power adjustment unit 83 executes a step of adjusting the power supplied to the motor 40 in a direction in which the phase error PHE is reduced. Further, in the step of adjusting the power supplied to the motor 40, the pulse width modulation unit 835 is supplied to the motor 40 according to a proportional control signal Xp that is an input signal that reflects at least a proportional element of the phase error PHE. A step of adjusting the duty ratio of the drive pulse signal Pd is executed.

[位相比較部82]
図3に示されるように、位相比較部82は、FIFOバッファー820、目標周期検出部821、計測周期検出部822、偏差カウンター更新部823、位相状態判定部824、周期記録部825および位相誤差算出部826を含む。
[Phase comparison unit 82]
As shown in FIG. 3, the phase comparison unit 82 includes a FIFO buffer 820, a target cycle detection unit 821, a measurement cycle detection unit 822, a deviation counter update unit 823, a phase state determination unit 824, a cycle recording unit 825, and a phase error calculation. Part 826.

FIFOバッファー820は、複数のデータ格納部8200を有するファーストイン・ファーストアウト方式のデータ記憶媒体である(例えば、図5A,図5B参照)。例えば、FIFOバッファー820が、少なくとも3つのデータ格納部8200を有することが考えられる。   The FIFO buffer 820 is a first-in / first-out data storage medium having a plurality of data storage units 8200 (see, for example, FIGS. 5A and 5B). For example, the FIFO buffer 820 can include at least three data storage units 8200.

周期記録部825が最新のデータをFIFOバッファー820に記録し、位相誤差算出部826が、最古のデータをFIFOバッファー820から読み出す。位相誤差算出部826によって読み出された最古のデータは、FIFOバッファー820から消去される。   The period recording unit 825 records the latest data in the FIFO buffer 820, and the phase error calculation unit 826 reads the oldest data from the FIFO buffer 820. The oldest data read by the phase error calculation unit 826 is erased from the FIFO buffer 820.

なお、前記最古のデータとは、FIFOバッファー820に記憶されている有効なデータのうち、最初に記録されたデータのことである。   The oldest data is the first recorded data among the effective data stored in the FIFO buffer 820.

図5A,図5Bなどに示される例では、FIFOバッファー820は、バッファー番号0〜15の16個のデータ格納部8200を含む。図5A,図5Bなどに示されるメモリーマップにおいて、バッファー番号4〜14のデータ格納部8200が省略されている。   In the example shown in FIGS. 5A, 5B, etc., the FIFO buffer 820 includes 16 data storage units 8200 with buffer numbers 0-15. In the memory maps shown in FIGS. 5A, 5B, etc., the data storage units 8200 with buffer numbers 4 to 14 are omitted.

なお、FIFO方式でデータの記録および読み出しが行われるリングバッファーなども、FIFOバッファー820の一例である。   Note that a ring buffer that records and reads data using the FIFO method is also an example of the FIFO buffer 820.

以下の説明において、整数i,j,kは、それぞれ発生した基準パルス信号Psの番号、発生したエンコーダーパルス信号Peの番号および順次計算される位相誤差PHEの番号を表す。   In the following description, the integers i, j, and k represent the number of the generated reference pulse signal Ps, the number of the generated encoder pulse signal Pe, and the number of the phase error PHE calculated sequentially.

目標周期検出部821は、基準パルス信号Psが発生するごとに前回の基準パルス信号Psの発生時からの経過時間である目標周期Trefを検出する。即ち、目標周期検出部821は、i番目の基準パルス信号Psが発生したときに、(i−1)番目の(図6参照)基準パルス信号Psの発生時点からの経過時間である目標周期Tref(i)を検出する。   Each time the reference pulse signal Ps is generated, the target period detection unit 821 detects a target period Tref that is an elapsed time from the previous generation of the reference pulse signal Ps. That is, when the i-th reference pulse signal Ps is generated, the target cycle detection unit 821 is a target cycle Tref that is an elapsed time from the generation time point of the (i−1) -th (see FIG. 6) reference pulse signal Ps. (I) is detected.

計測周期検出部822は、エンコーダーパルス信号Peが発生するごとに前回のエンコーダーパルス信号Peの発生時からの経過時間である計測周期Tencを検出する。即ち、計測周期検出部822は、j番目の基準パルス信号Psが発生したときに、(j−1)番目のエンコーダーパルス信号Peの発生時点からの経過時間である計測周期Tenc(j)を検出する。   Each time the encoder pulse signal Pe is generated, the measurement period detector 822 detects a measurement period Tenc that is an elapsed time from the previous generation of the encoder pulse signal Pe. That is, when the j-th reference pulse signal Ps is generated, the measurement cycle detection unit 822 detects the measurement cycle Tenc (j) that is an elapsed time from the generation time point of the (j−1) -th encoder pulse signal Pe. To do.

目標周期検出部821が実行する工程は、目標周期Trefを検出する工程の一例である。また、計測周期検出部822が実行する工程は、計測周期Tencを検出する工程の一例である。   The step executed by the target cycle detection unit 821 is an example of a step of detecting the target cycle Tref. Moreover, the process performed by the measurement cycle detection unit 822 is an example of a process of detecting the measurement cycle Tenc.

なお、目標周期Trefおよび計測周期Tencのデータが、例えばミリ秒などの時間の単位の数値データであることの他、所定のクロック信号のカウントアップ数を表す数値データなどであることなども考えられる。   Note that the data of the target period Tref and the measurement period Tenc may be numerical data representing a count-up number of a predetermined clock signal, in addition to numerical data in units of time such as milliseconds. .

偏差カウンター更新部823は、基準パルス信号Psが発生するごとに、予め定められた変数である偏差カウンターCTの値を予め定められた単位数値を加算した値に更新する。さらに、偏差カウンター更新部823は、エンコーダーパルス信号Peが発生するごとに、偏差カウンターCTの値を、前記単位数値を減算した値に更新する。   Each time the reference pulse signal Ps is generated, the deviation counter updating unit 823 updates the value of the deviation counter CT, which is a predetermined variable, to a value obtained by adding a predetermined unit numerical value. Further, the deviation counter updating unit 823 updates the value of the deviation counter CT to a value obtained by subtracting the unit numerical value every time the encoder pulse signal Pe is generated.

本実施形態において、前記単位数値は1である。なお、前記単位数値が、例えば−1などの他の数値であることも考えられる。偏差カウンター更新部823が実行する工程は、偏差カウンターCTの値を更新する工程の一例である。   In this embodiment, the unit numerical value is 1. The unit numerical value may be another numerical value such as -1. The step executed by the deviation counter updating unit 823 is an example of a step of updating the value of the deviation counter CT.

以下の説明において、エンコーダーパルス信号Peの位相に対して基準パルス信号Psの位相が進んでいる状態のことを位相進み状態と称し、エンコーダーパルス信号Peの位相に対して基準パルス信号Psの位相が遅れている状態のことを位相遅れ状態と称する。   In the following description, a state where the phase of the reference pulse signal Ps is advanced with respect to the phase of the encoder pulse signal Pe is referred to as a phase advance state, and the phase of the reference pulse signal Ps is relative to the phase of the encoder pulse signal Pe. The state of being delayed is referred to as a phase delay state.

前記位相進み状態および前記位相遅れ状態は、エンコーダーパルス信号Peの位相と基準パルス信号Psの位相との相対関係の一例である。   The phase advance state and the phase delay state are an example of a relative relationship between the phase of the encoder pulse signal Pe and the phase of the reference pulse signal Ps.

なお、エンコーダーパルス信号Peと基準パルス信号Psとが完全に同期している状態も考えられるが、便宜上、完全同期の状態は、前記位相進み状態であると仮定する。なお、前記完全同期の状態が、前記位相遅れ状態であると仮定されてもよい。   Although a state in which the encoder pulse signal Pe and the reference pulse signal Ps are completely synchronized is also conceivable, for the sake of convenience, it is assumed that the completely synchronized state is the phase advance state. It may be assumed that the state of complete synchronization is the phase delay state.

ここで、偏差カウンターCTの初期値が0であり、モーター制御装置80の初期状態が前記位相進み状態であるとする。この場合、基準パルス信号Psが発生するごとに、偏差カウンター更新部823によって更新された偏差カウンターCTの値が0より大きいことは前記位相遅れ状態を表し、同値が0以下であるであることは前記位相進み状態を表す。   Here, it is assumed that the initial value of the deviation counter CT is 0 and the initial state of the motor control device 80 is the phase advance state. In this case, every time the reference pulse signal Ps is generated, the value of the deviation counter CT updated by the deviation counter updating unit 823 being greater than 0 indicates the phase delay state, and the value is 0 or less. The phase advance state is represented.

一方、エンコーダーパルス信号Peが発生するごとに、偏差カウンター更新部823によって更新された偏差カウンターCTの値が0以上であることは前記位相遅れ状態を表し、同値が0未満であることは前記位相進み状態を表す。   On the other hand, every time the encoder pulse signal Pe is generated, the value of the deviation counter CT updated by the deviation counter updating unit 823 being 0 or more indicates the phase delay state, and the value being less than 0 is the phase. Indicates the advance state.

なお、偏差カウンターCTの初期値が0であり、前記単位数値が−1である場合、基準パルス信号Ps発生ごとの更新後の偏差カウンターCTの値が0未満である、または、エンコーダーパルス信号Pe発生ごとの更新後の偏差カウンターCTの値が0以下である状態は前記位相遅れ状態であり、その他の状態が前記位相進み状態である。   When the initial value of the deviation counter CT is 0 and the unit numerical value is −1, the updated value of the deviation counter CT every time the reference pulse signal Ps is generated is less than 0, or the encoder pulse signal Pe. The state where the value of the updated deviation counter CT for each occurrence is 0 or less is the phase delay state, and the other states are the phase advance state.

位相状態判定部824は、偏差カウンターCTの値が前記位相遅れ状態および前記位相進み状態のいずれを表すかを判定する。便宜上、図4において、位相状態判定部824の判定結果STが前記位相遅れ状態であることが1と表記され、判定結果STが前記位相進み状態であることが0と表記されている。   The phase state determination unit 824 determines whether the value of the deviation counter CT represents the phase delay state or the phase advance state. For convenience, in FIG. 4, the determination result ST of the phase state determination unit 824 is expressed as 1 when the phase is delayed, and the determination result ST is expressed as 0 when it is the phase advance state.

具体的には、位相状態判定部824は、基準パルス信号Psが発生するごとに偏差カウンター更新部823によって更新された偏差カウンターCTの値が0より大きい、または、エンコーダーパルス信号Peが発生するごとに偏差カウンター更新部823によって更新された偏差カウンターCTの値が0以上である場合、前記位相遅れ状態が生じていると判定する。   Specifically, the phase state determination unit 824 determines that the value of the deviation counter CT updated by the deviation counter updating unit 823 is greater than 0 every time the reference pulse signal Ps is generated, or whenever the encoder pulse signal Pe is generated. When the value of the deviation counter CT updated by the deviation counter updating unit 823 is 0 or more, it is determined that the phase delay state has occurred.

一方、位相状態判定部824は、基準パルス信号Psが発生するごとに偏差カウンター更新部823によって更新された偏差カウンターCTの値が0以下、または、エンコーダーパルス信号Peが発生するごとに偏差カウンター更新部823によって更新された偏差カウンターCTの値が0未満である場合、前記位相進み状態が生じていると判定する。   On the other hand, the phase state determination unit 824 updates the deviation counter every time the value of the deviation counter CT updated by the deviation counter updating unit 823 is 0 or less every time the reference pulse signal Ps is generated, or every time the encoder pulse signal Pe is generated. When the value of the deviation counter CT updated by the unit 823 is less than 0, it is determined that the phase advance state has occurred.

周期記録部825は、基準パルス信号Psが発生するごとに、位相状態判定部824の判定結果STが前記位相遅れ状態である場合に、新たに検出された目標周期TrefのデータをFIFOバッファー820に記録する。   Whenever the reference pulse signal Ps is generated, the period recording unit 825 stores the data of the newly detected target period Tref in the FIFO buffer 820 when the determination result ST of the phase state determination unit 824 is the phase delay state. Record.

さらに、周期記録部825は、エンコーダーパルス信号Peが発生するごとに、位相状態判定部824の判定結果STが前記位相進み状態である場合に、新たに検出された計測周期TencのデータをFIFOバッファー820に記録する。   Further, every time the encoder pulse signal Pe is generated, the period recording unit 825 stores the data of the newly detected measurement period Tenc in the FIFO buffer when the determination result ST of the phase state determination unit 824 is the phase advance state. Record at 820.

周期記録部825が実行する工程は、データをFIFOバッファー820に記録する工程の一例である。   The process executed by the periodic recording unit 825 is an example of a process of recording data in the FIFO buffer 820.

位相誤差算出部826は、エンコーダーパルス信号Peが発生するごとに、位相状態判定部824の判定結果STが前記位相遅れ状態である場合に、FIFOバッファー820からデータを読み出す。読み出されるデータは、FIFOバッファー820に格納されている有効なデータのうち最古のデータである。   The phase error calculation unit 826 reads data from the FIFO buffer 820 every time the encoder pulse signal Pe is generated, when the determination result ST of the phase state determination unit 824 is the phase delay state. The data to be read is the oldest data among the valid data stored in the FIFO buffer 820.

さらに、前記位相遅れ状態において、位相誤差算出部826は、前回算出された位相誤差PHE(k−1)と、FIFOバッファー820からの読み出しデータが表す周期Toutと、計測周期検出部822によって新たに検出された計測周期Tenc(j)とを(1)式に適用することによって位相誤差PHE(k)を算出する。   Further, in the phase delay state, the phase error calculation unit 826 newly adds the previously calculated phase error PHE (k−1), the cycle Tout represented by the read data from the FIFO buffer 820, and the measurement cycle detection unit 822. The phase error PHE (k) is calculated by applying the detected measurement cycle Tenc (j) to the equation (1).

Figure 2017192195
Figure 2017192195

位相誤差PHEの初期値は0である。なお、(1)式は、予め定められた第1計算式の一例である。   The initial value of the phase error PHE is zero. In addition, (1) Formula is an example of the 1st calculation formula defined beforehand.

また、位相誤差算出部826は、基準パルス信号Psが発生するごとに、位相状態判定部824の判定結果STが前記位相進み状態である場合にも、FIFOバッファー820からデータを読み出す。読み出されるデータは、FIFOバッファー820に格納されている有効なデータのうち最古のデータである。   Further, every time the reference pulse signal Ps is generated, the phase error calculation unit 826 reads data from the FIFO buffer 820 even when the determination result ST of the phase state determination unit 824 is the phase advance state. The data to be read is the oldest data among the valid data stored in the FIFO buffer 820.

さらに、前記位相進み状態において、位相誤差算出部826は、前回算出された位相誤差PHE(k−1)と、FIFOバッファー820からの読み出しデータが表す周期Toutと、目標周期検出部821によって新たに検出された目標周期Tref(i)とを次の(2)式に適用することによって位相誤差PHE(k)を算出する。なお、(2)式は、予め定められた第2計算式の一例である。   Further, in the phase advance state, the phase error calculation unit 826 newly adds the previously calculated phase error PHE (k−1), the cycle Tout represented by the read data from the FIFO buffer 820, and the target cycle detection unit 821. The phase error PHE (k) is calculated by applying the detected target cycle Tref (i) to the following equation (2). Equation (2) is an example of a predetermined second calculation equation.

Figure 2017192195
Figure 2017192195

位相誤差算出部826が実行する以上の工程は、位相誤差PHEを算出する工程の一例である。   The above steps executed by the phase error calculation unit 826 are examples of steps for calculating the phase error PHE.

以下、図4のタイムチャートに示される基準パルス信号Psおよびエンコーダーパルス信号Peの例に基づいて、位相比較部82の具体的な処理の一例について説明する。   Hereinafter, based on the example of the reference pulse signal Ps and the encoder pulse signal Pe shown in the time chart of FIG. 4, an example of specific processing of the phase comparison unit 82 will be described.

図4の例では、まず、1番目(i=1)の基準パルス信号Psが発生する。このとき、偏差カウンターCTの値が、初期値0から1にカウントアップされる。更新後の偏差カウンターCTが0より大きいため、位相状態判定部824の判定結果STが前記位相遅れ状態(=1)となる。   In the example of FIG. 4, first (i = 1) reference pulse signal Ps is generated. At this time, the value of the deviation counter CT is counted up from the initial value 0 to 1. Since the updated deviation counter CT is larger than 0, the determination result ST of the phase state determination unit 824 becomes the phase delay state (= 1).

従って、周期記録部825が、新たに検出された1番目の目標周期Tref(1)のデータをFIFOバッファー820に記録する(図5A参照)。   Therefore, the period recording unit 825 records the newly detected data of the first target period Tref (1) in the FIFO buffer 820 (see FIG. 5A).

次に、図4の例では、1番目(j=1)のエンコーダーパルス信号Peが発生する。このとき、偏差カウンターCTの値が、1から0にカウントダウンされる。更新後の偏差カウンターCTの値が0以上であるため、位相状態判定部824の判定結果STが前記位相遅れ状態(=1)に維持される。   Next, in the example of FIG. 4, the first (j = 1) encoder pulse signal Pe is generated. At this time, the value of the deviation counter CT is counted down from 1 to 0. Since the value of the updated deviation counter CT is 0 or more, the determination result ST of the phase state determination unit 824 is maintained in the phase delay state (= 1).

従って、位相誤差算出部826が、前回の位相誤差PHE(0)と、FIFOバッファー820からの読み出しデータが表す周期Toutである目標周期Tref(1)と、新たに検出された1番目の計測周期Tenc(1)とを(1)式に適用することによって位相誤差PHE(1)を算出する。データが読み出された後のFIFOバッファー820は空になる。   Therefore, the phase error calculation unit 826 has the previous phase error PHE (0), the target period Tref (1) that is the period Tout represented by the read data from the FIFO buffer 820, and the newly detected first measurement period. The phase error PHE (1) is calculated by applying Tenc (1) to the equation (1). The FIFO buffer 820 after data is read becomes empty.

なお、位相誤差PHE(i)を示す矢印が、図6の紙面に向かって右向きであることは前記位相遅れ状態を表し、位相誤差PHE(i)を示す矢印が、図6の紙面に向かって左向きであることは前記位相進み状態を表す。   Note that the arrow indicating the phase error PHE (i) pointing to the right in FIG. 6 indicates the phase delay state, and the arrow indicating the phase error PHE (i) is directed toward the sheet in FIG. Leftward direction represents the phase advance state.

次に、図4の例では、2番目(i=2)の基準パルス信号Psが発生する。このとき、偏差カウンターCTの値が、0から1にカウントアップされる。更新後の偏差カウンターCTの値が0より大きいため、位相状態判定部824の判定結果STが前記位相遅れ状態(=1)に維持される。   Next, in the example of FIG. 4, the second (i = 2) reference pulse signal Ps is generated. At this time, the value of the deviation counter CT is counted up from 0 to 1. Since the value of the updated deviation counter CT is larger than 0, the determination result ST of the phase state determination unit 824 is maintained in the phase delay state (= 1).

従って、周期記録部825が、新たに検出された2番目の目標周期Tref(2)のデータをFIFOバッファー820に記録する(図5B参照)。   Therefore, the period recording unit 825 records the newly detected data of the second target period Tref (2) in the FIFO buffer 820 (see FIG. 5B).

次に、図4の例では、2番目(j=2)のエンコーダーパルス信号Peが発生する。このとき、偏差カウンターCTの値が、1から0にカウントダウンされる。更新後の偏差カウンターCTの値が0以上であるため、位相状態判定部824の判定結果STが前記位相遅れ状態(=1)に維持される。   Next, in the example of FIG. 4, the second (j = 2) encoder pulse signal Pe is generated. At this time, the value of the deviation counter CT is counted down from 1 to 0. Since the value of the updated deviation counter CT is 0 or more, the determination result ST of the phase state determination unit 824 is maintained in the phase delay state (= 1).

従って、位相誤差算出部826が、前回算出された位相誤差PHE(1)と、FIFOバッファー820からの読み出しデータが表す周期Toutである目標周期Tref(2)と、新たに検出された2番目の計測周期Tenc(2)とを(1)式に適用することによって位相誤差PHE(2)を算出する。また、データが読み出された後のFIFOバッファー820は空になる。   Therefore, the phase error calculation unit 826 includes the previously calculated phase error PHE (1), the target period Tref (2) that is the period Tout represented by the read data from the FIFO buffer 820, and the newly detected second error. The phase error PHE (2) is calculated by applying the measurement cycle Tenc (2) to the equation (1). Further, the FIFO buffer 820 after data is read becomes empty.

次に、図4の例では、3番目(j=3)のエンコーダーパルス信号Peが発生する。このとき、偏差カウンターCTの値が、0から−1にカウントダウンされる。更新後の偏差カウンターCTの値が0未満であるため、位相状態判定部824の判定結果STが前記位相進み状態(=0)になる。   Next, in the example of FIG. 4, the third (j = 3) encoder pulse signal Pe is generated. At this time, the value of the deviation counter CT is counted down from 0 to -1. Since the value of the updated deviation counter CT is less than 0, the determination result ST of the phase state determination unit 824 becomes the phase advance state (= 0).

従って、周期記録部825が、新たに検出された3番目の計測周期Tenc(3)のデータをFIFOバッファー820に記録する(図6A参照)。   Therefore, the period recording unit 825 records the data of the newly detected third measurement period Tenc (3) in the FIFO buffer 820 (see FIG. 6A).

次に、図4の例では、3番目(i=3)の基準パルス信号Psが発生する。このとき、偏差カウンターCTの値が−1から0へカウントアップされる。更新後の偏差カウンターCTの値が0以下であるため、位相状態判定部824の判定結果STが前記位相進み状態(=0)に維持される。   Next, in the example of FIG. 4, the third (i = 3) reference pulse signal Ps is generated. At this time, the value of the deviation counter CT is counted up from −1 to 0. Since the value of the updated deviation counter CT is 0 or less, the determination result ST of the phase state determination unit 824 is maintained in the phase advance state (= 0).

従って、位相誤差算出部826が、前回算出された位相誤差PHE(2)と、FIFOバッファー820からの読み出しデータが表す周期Toutである計測周期Tenc(3)と、新たに検出された3番目の目標周期Tref(3)とを(2)式に適用することによって位相誤差PHE(3)を算出する。また、データが読み出された後のFIFOバッファー820は空になる。   Therefore, the phase error calculation unit 826 includes the previously calculated phase error PHE (2), the measurement period Tenc (3) that is the period Tout represented by the read data from the FIFO buffer 820, and the third detected newly. The phase error PHE (3) is calculated by applying the target period Tref (3) to the equation (2). Further, the FIFO buffer 820 after data is read becomes empty.

次に、図4の例では、4番目(j=4)のエンコーダーパルス信号Peが発生する。このとき、偏差カウンターCTの値が、0から−1にカウントダウンされる。更新後の偏差カウンターCTの値が0未満であるため、位相状態判定部824の判定結果STが前記位相進み状態(=0)に維持される。   Next, in the example of FIG. 4, the fourth (j = 4) encoder pulse signal Pe is generated. At this time, the value of the deviation counter CT is counted down from 0 to -1. Since the value of the updated deviation counter CT is less than 0, the determination result ST of the phase state determination unit 824 is maintained in the phase advance state (= 0).

従って、周期記録部825が、新たに検出された4番目の計測周期Tenc(4)のデータをFIFOバッファー820に記録する(図6B参照)。   Therefore, the period recording unit 825 records the newly detected data of the fourth measurement period Tenc (4) in the FIFO buffer 820 (see FIG. 6B).

次に、図4の例では、5番目(j=5)のエンコーダーパルス信号Peが発生する。このとき、偏差カウンターCTの値が、−1から−2にカウントダウンされる。更新後の偏差カウンターCTの値が0未満であるため、位相状態判定部824の判定結果STが前記位相進み状態(=0)に維持される。   Next, in the example of FIG. 4, the fifth (j = 5) encoder pulse signal Pe is generated. At this time, the value of the deviation counter CT is counted down from −1 to −2. Since the value of the updated deviation counter CT is less than 0, the determination result ST of the phase state determination unit 824 is maintained in the phase advance state (= 0).

従って、周期記録部825が、新たに検出された5番目の計測周期Tenc(5)のデータをFIFOバッファー820に記録する(図6C参照)。   Therefore, the period recording unit 825 records the newly detected data of the fifth measurement period Tenc (5) in the FIFO buffer 820 (see FIG. 6C).

次に、図4の例では、4番目(i=4)の基準パルス信号Psが発生する。このとき、偏差カウンターCTの値が−2から−1へカウントアップされる。更新後の偏差カウンターCTの値が0以下であるため、位相状態判定部824の判定結果STが前記位相進み状態(=0)に維持される。   Next, in the example of FIG. 4, the fourth (i = 4) reference pulse signal Ps is generated. At this time, the value of the deviation counter CT is counted up from -2 to -1. Since the value of the updated deviation counter CT is 0 or less, the determination result ST of the phase state determination unit 824 is maintained in the phase advance state (= 0).

従って、位相誤差算出部826が、前回算出された位相誤差PHE(3)と、FIFOバッファー820からの読み出しデータが表す周期Toutである計測周期Tenc(4)と、新たに検出された4番目の目標周期Tref(4)とを(2)式に適用することによって位相誤差PHE(4)を算出する。また、データが読み出された後のFIFOバッファー820には、5番目の計測周期Tenc(5)のみが残る(図7A参照)。   Therefore, the phase error calculation unit 826 includes the previously calculated phase error PHE (3), the measurement period Tenc (4) that is the period Tout represented by the read data from the FIFO buffer 820, and the newly detected fourth error. The phase error PHE (4) is calculated by applying the target period Tref (4) to the equation (2). Further, only the fifth measurement cycle Tenc (5) remains in the FIFO buffer 820 after the data is read (see FIG. 7A).

次に、図4の例では、6番目(j=6)のエンコーダーパルス信号Peが発生する。このとき、偏差カウンターCTの値が、−1から−2にカウントダウンされる。更新後の偏差カウンターCTの値が0未満であるため、位相状態判定部824の判定結果STが前記位相進み状態(=0)に維持される。   Next, in the example of FIG. 4, the sixth (j = 6) encoder pulse signal Pe is generated. At this time, the value of the deviation counter CT is counted down from −1 to −2. Since the value of the updated deviation counter CT is less than 0, the determination result ST of the phase state determination unit 824 is maintained in the phase advance state (= 0).

従って、周期記録部825が、新たに検出された6番目の計測周期Tenc(6)のデータをFIFOバッファー820に記録する(図7B参照)。   Therefore, the period recording unit 825 records the newly detected data of the sixth measurement period Tenc (6) in the FIFO buffer 820 (see FIG. 7B).

次に、図4の例では、5番目(i=5)の基準パルス信号Psが発生する。このとき、偏差カウンターCTの値が−2から−1へカウントアップされる。更新後の偏差カウンターCTの値が0以下であるため、位相状態判定部824の判定結果STが前記位相進み状態(=0)に維持される。   Next, in the example of FIG. 4, the fifth (i = 5) reference pulse signal Ps is generated. At this time, the value of the deviation counter CT is counted up from -2 to -1. Since the value of the updated deviation counter CT is 0 or less, the determination result ST of the phase state determination unit 824 is maintained in the phase advance state (= 0).

従って、位相誤差算出部826が、前回算出された位相誤差PHE(4)と、FIFOバッファー820からの読み出しデータが表す周期Toutである計測周期Tenc(5)と、新たに検出された5番目の目標周期Tref(5)とを(2)式に適用することによって位相誤差PHE(5)を算出する。また、データが読み出された後のFIFOバッファー820には、6番目の計測周期Tenc(6)のみが残る(図7C参照)。   Therefore, the phase error calculation unit 826 includes the previously calculated phase error PHE (4), the measurement period Tenc (5) that is the period Tout represented by the read data from the FIFO buffer 820, and the newly detected fifth. The phase error PHE (5) is calculated by applying the target period Tref (5) to the equation (2). Further, only the sixth measurement cycle Tenc (6) remains in the FIFO buffer 820 after the data is read (see FIG. 7C).

次に、図4の例では、6番目(i=6)の基準パルス信号Psが発生する。このとき、偏差カウンターCTの値が−1から0へカウントアップされる。更新後の偏差カウンターCTの値が0以下であるため、位相状態判定部824の判定結果STが前記位相進み状態(=0)に維持される。   Next, in the example of FIG. 4, the sixth (i = 6) reference pulse signal Ps is generated. At this time, the value of the deviation counter CT is counted up from −1 to 0. Since the value of the updated deviation counter CT is 0 or less, the determination result ST of the phase state determination unit 824 is maintained in the phase advance state (= 0).

従って、位相誤差算出部826が、前回算出された位相誤差PHE(5)と、FIFOバッファー820からの読み出しデータが表す周期Toutである計測周期Tenc(6)と、新たに検出された6番目の目標周期Tref(6)とを(2)式に適用することによって位相誤差PHE(6)を算出する。また、データが読み出された後のFIFOバッファー820は空になる。   Therefore, the phase error calculation unit 826 includes the previously calculated phase error PHE (5), the measurement period Tenc (6) that is the period Tout represented by the read data from the FIFO buffer 820, and the newly detected sixth. The phase error PHE (6) is calculated by applying the target period Tref (6) to the equation (2). Further, the FIFO buffer 820 after data is read becomes empty.

次に、図4の例では、7番目(j=7)のエンコーダーパルス信号Peが発生する。このとき、偏差カウンターCTの値が、0から−1にカウントダウンされる。更新後の偏差カウンターCTの値が0未満であるため、位相状態判定部824の判定結果STが前記位相進み状態(=0)に維持される。   Next, in the example of FIG. 4, the seventh (j = 7) encoder pulse signal Pe is generated. At this time, the value of the deviation counter CT is counted down from 0 to -1. Since the value of the updated deviation counter CT is less than 0, the determination result ST of the phase state determination unit 824 is maintained in the phase advance state (= 0).

従って、周期記録部825が、新たに検出された7番目の計測周期Tenc(7)のデータをFIFOバッファー820に記録する。これ以降、位相比較部82は、基準パルス信号Psおよびエンコーダーパルス信号Peの発生状況に応じて同様の処理を繰り返す。   Therefore, the period recording unit 825 records the newly detected data of the seventh measurement period Tenc (7) in the FIFO buffer 820. Thereafter, the phase comparator 82 repeats the same processing according to the generation status of the reference pulse signal Ps and the encoder pulse signal Pe.

(1)式および(2)式は、順次検出される目標周期Tref(i)および計測周期Tenc(j)の差分を積算する式である。前記位相遅れ状態において、位相誤差PHE(k)の値が0以上となり、前記位相進み状態において、位相誤差PHE(k)の値が0未満となる。   Expressions (1) and (2) are expressions that integrate the differences between the target period Tref (i) and the measurement period Tenc (j) that are sequentially detected. In the phase delay state, the value of the phase error PHE (k) is 0 or more, and in the phase advance state, the value of the phase error PHE (k) is less than 0.

前記差分の積算値である位相誤差PHE(k)は、モーター40の回転方向における目標位置に対する計測位置の誤差(位置誤差)に相当する。位相誤差PHEは、基準パルス信号Psの1周期未満の範囲内でのみ変化する一般的な位相差とは異なり、基準パルス信号Psの1周期分を超える範囲で変化し得る。   The phase error PHE (k), which is an integrated value of the difference, corresponds to a measurement position error (position error) with respect to a target position in the rotation direction of the motor 40. Unlike a general phase difference that changes only within a range of less than one period of the reference pulse signal Ps, the phase error PHE can change within a range exceeding one period of the reference pulse signal Ps.

そして、順次算出される最新の位相誤差PHE(k)が、モーター電力調節部83へ入力される。これにより、モーター電力調節部83は、モーター40に供給する電力を位相誤差PHE(k)が縮小する方向へ調節する。なお、モーター電力調節部83が実行する工程は、モーター40に供給する電力を調節する工程の一例である。   Then, the latest phase error PHE (k) calculated sequentially is input to the motor power adjustment unit 83. Thereby, the motor power adjusting unit 83 adjusts the power supplied to the motor 40 in a direction in which the phase error PHE (k) is reduced. The process executed by the motor power adjustment unit 83 is an example of a process for adjusting the power supplied to the motor 40.

モーター制御装置80が採用されれば、基準パルス信号Psおよびエンコーダーパルス信号Peの発生周期の差の積算値である位相誤差PHEが、モーター40のフィードバック制御の偏差として用いられる。そのため、位相誤差PHE(偏差)が1パルス未満の時間差であっても、その時間差が無くなる方向へモーター40への供給電力が調節される。そのため、エンコーダーパルス信号Peに基づく位置計測の分解能が制御性能の制約とならず、モーター40の位置を高精度で制御することができる。   If the motor control device 80 is employed, the phase error PHE that is an integrated value of the difference between the generation periods of the reference pulse signal Ps and the encoder pulse signal Pe is used as a deviation in feedback control of the motor 40. Therefore, even if the phase error PHE (deviation) is a time difference of less than one pulse, the power supplied to the motor 40 is adjusted in such a direction that the time difference disappears. Therefore, the resolution of position measurement based on the encoder pulse signal Pe does not become a restriction on the control performance, and the position of the motor 40 can be controlled with high accuracy.

さらに、前記位相遅れ状態または前記位相進み状態の拡大に応じて、複数の目標周期Trefまたは複数の計測周期Tencの一方を表す複数のデータがFIFOバッファー820に保存される。そのため、基準パルス信号Psおよびエンコーダーパルス信号Peの位相差(偏差)が、それら2つのパルス信号Ps,Peの一方の発生周期を超えても、正しい位相誤差PHEが算出される。   Furthermore, a plurality of data representing one of a plurality of target periods Tref or a plurality of measurement periods Tenc is stored in the FIFO buffer 820 in accordance with the expansion of the phase delay state or the phase advance state. Therefore, even if the phase difference (deviation) between the reference pulse signal Ps and the encoder pulse signal Pe exceeds the generation period of one of the two pulse signals Ps and Pe, the correct phase error PHE is calculated.

従って、モーター40の起動時および停止時など、モーター40の速度が比較的大きく変更される場合、即ち、前記目標位置と前記計測位置との差分が大きくなる場合でも、モーター40の位置を正しく制御することができる。   Therefore, even when the speed of the motor 40 is changed relatively large, such as when the motor 40 is started and stopped, that is, even when the difference between the target position and the measurement position becomes large, the position of the motor 40 is correctly controlled. can do.

また、偏差カウンターCTが前記位相遅れ状態および前記位相進み状態のいずれを表すかに応じて、目標周期Trefおよび計測周期Tencの一方のデータが、選択的にFIFOバッファー820に保存される。そのため、目標周期Trefおよび計測周期Tencを保存するためのバッファーのサイズを小さくすることができる。   Further, one data of the target cycle Tref and the measurement cycle Tenc is selectively stored in the FIFO buffer 820 depending on whether the deviation counter CT represents the phase delay state or the phase advance state. Therefore, the size of the buffer for storing the target period Tref and the measurement period Tenc can be reduced.

また、モーター電力調節部83において、パルス幅変調部835が、位相誤差PHEの比例要素が反映される入力信号(給電量信号Xo)に応じてモーター40に供給される駆動パルス信号Pdのデューティー比を調節する。このような制御は、位相誤差PHEを早く縮小させる制御として有効である。   Further, in the motor power adjustment unit 83, the pulse width modulation unit 835 has a duty ratio of the drive pulse signal Pd supplied to the motor 40 in accordance with the input signal (power supply amount signal Xo) reflecting the proportional element of the phase error PHE. Adjust. Such control is effective as control for quickly reducing the phase error PHE.

本実施形態では、パルス幅変調部835は、さらに位相誤差PHEの積分要素も反映された入力信号(給電量信号Xo)に応じてモーター40に供給される駆動パルス信号Pdのデューティー比を調節する。これにより、モーター40の位置制御にオフセットが生じることを防止できる。   In the present embodiment, the pulse width modulation unit 835 further adjusts the duty ratio of the drive pulse signal Pd supplied to the motor 40 in accordance with the input signal (power supply amount signal Xo) that also reflects the integral element of the phase error PHE. . Thereby, it is possible to prevent an offset from occurring in the position control of the motor 40.

[第2実施形態]
次に、図8を参照しつつ、第2実施形態に係るモーター制御装置80Aにおけるモーター制御装置80と異なる点について説明する。図8において、図2に示される構成要素と同じ構成要素は、同じ参照符号が付されている。
[Second Embodiment]
Next, differences from the motor control device 80 in the motor control device 80A according to the second embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 8, the same components as those shown in FIG. 2 are given the same reference numerals.

モーター制御装置80Aは、モーター制御装置80の構成に目標速度検出部84、実測度検出部85、減算器86、速度フィードバック制御用増幅器87およびフィードフォワード制御用増幅器88が追加された構成を有している。   The motor control device 80A has a configuration in which a target speed detection unit 84, an actual measurement level detection unit 85, a subtractor 86, a speed feedback control amplifier 87, and a feedforward control amplifier 88 are added to the configuration of the motor control apparatus 80. ing.

目標速度検出部84は、基準パルス信号Psの発生周期の逆数を算出することによってモーター40の目標回転速度を検出(算出)する。同様に、実測度検出部85は、エンコーダーパルス信号Peの発生周期の逆数を算出することによってモーター40の実回転速度を検出(算出)する。   The target speed detector 84 detects (calculates) the target rotational speed of the motor 40 by calculating the reciprocal of the generation period of the reference pulse signal Ps. Similarly, the actual measurement degree detection unit 85 detects (calculates) the actual rotational speed of the motor 40 by calculating the reciprocal of the generation period of the encoder pulse signal Pe.

減算器86は、前記目標回転速度と前記実回転速度との差分である速度偏差を算出する。速度フィードバック制御用増幅器87は、前記速度偏差に相当する信号を予め設定されたゲインで増幅することにより、前記速度偏差が反映される速度制御信号を生成する増幅器である。   The subtracter 86 calculates a speed deviation that is a difference between the target rotation speed and the actual rotation speed. The speed feedback control amplifier 87 is an amplifier that generates a speed control signal that reflects the speed deviation by amplifying a signal corresponding to the speed deviation with a preset gain.

前記フィードフォワード制御用増幅器88は、前記目標回転速度に相当する信号を予め設定されたゲインで増幅することにより、前記目標回転速度の変化の要素が反映されるフィードフォワード制御信号を生成する増幅器である。   The feedforward control amplifier 88 is an amplifier that amplifies a signal corresponding to the target rotation speed with a preset gain to generate a feedforward control signal in which an element of the change in the target rotation speed is reflected. is there.

前記速度制御信号および前記フィードフォワード制御信号は、加算器834によって比例制御信号Xpおよび積分制御信号Xiとともに加算され、給電量信号Xoに反映される。   The speed control signal and the feedforward control signal are added together with the proportional control signal Xp and the integral control signal Xi by the adder 834 and reflected in the power supply amount signal Xo.

なお、第2実施形態に係る画像形成装置は、画像形成装置10においてモーター制御装置80がモーター制御装置80Aに置き換えられた構成を備える。   The image forming apparatus according to the second embodiment includes a configuration in which the motor control device 80 in the image forming device 10 is replaced with a motor control device 80A.

以上に示されるように、モーター制御装置80Aは、位相誤差PHEに基づくフィードバック制御と並行して、モーター40の回転速度に基づくフィードバック制御およびフィードフォワード制御を行う。これにより、位相誤差PHEをより速やかに縮小させることができる。   As described above, the motor control device 80A performs feedback control and feedforward control based on the rotation speed of the motor 40 in parallel with feedback control based on the phase error PHE. Thereby, the phase error PHE can be reduced more quickly.

[応用例]
モーター制御装置80,80Aにおいて、積分器832および積分要素増幅器833が省略されることも考えられなくはない。
[Application example]
In the motor control devices 80 and 80A, the integrator 832 and the integral element amplifier 833 may not be omitted.

なお、本発明に係るモーター制御装置、画像形成装置、モーター制御方法および画像形成装置は、各請求項に記載された発明の範囲において、以上に示された実施形態及び応用例を自由に組み合わせること、或いは実施形態及び応用例を適宜、変形する又は一部を省略することによって構成されることも可能である。   The motor control device, the image forming apparatus, the motor control method, and the image forming apparatus according to the present invention can be freely combined within the scope of the invention described in each claim. Alternatively, the embodiment and application examples may be modified as appropriate, or may be configured by omitting a part thereof.

2 :シート供給部
3 :シート搬送部
4 :画像形成部
5 :光走査部
8 :制御部
9 :シート
10 :画像形成装置
30 :搬送路
40 :モーター
41 :感光体
42 :帯電部
43 :現像部
45 :転写部
46 :定着部
80,80A:モーター制御装置
81 :基準パルス生成部
82 :位相比較部
83 :モーター電力調節部
84 :目標速度検出部
85 :実測度検出部
86 :減算器
87 :速度フィードバック制御用増幅器
88 :フィードフォワード制御用増幅器
400 :エンコーダー
401 :ギア機構
421 :帯電ローラー
431 :現像ローラー
811 :目標速度演算部
812 :ローパスフィルター処理部
813 :電圧制御発振器
820 :FIFOバッファー
821 :目標周期検出部
822 :計測周期検出部
823 :偏差カウンター更新部
824 :位相状態判定部
825 :周期記録部
826 :位相誤差算出部
831 :比例要素増幅器
832 :積分器
833 :積分要素増幅器
834 :加算器
835 :パルス幅変調部
836 :モーター駆動回路
8200 :データ格納部
CT :偏差カウンター
PHE :位相誤差
Pc :パルス幅変調信号
Pd :駆動パルス信号
Pe :エンコーダーパルス信号
Ps :基準パルス信号
Tenc :計測周期
Tref :目標周期
2: Sheet feeding unit 3: Sheet conveying unit 4: Image forming unit 5: Optical scanning unit 8: Control unit 9: Sheet 10: Image forming apparatus 30: Conveying path 40: Motor 41: Photoconductor 42: Charging unit 43: Development Unit 45: transfer unit 46: fixing unit 80, 80A: motor control device 81: reference pulse generation unit 82: phase comparison unit 83: motor power adjustment unit 84: target speed detection unit 85: measured degree detection unit 86: subtractor 87 : Speed feedback control amplifier 88: Feed forward control amplifier 400: Encoder 401: Gear mechanism 421: Charging roller 431: Development roller 811: Target speed calculation unit 812: Low pass filter processing unit 813: Voltage controlled oscillator 820: FIFO buffer 821 : Target period detection unit 822: Measurement period detection unit 823: Deviation counter update 824: Phase state determination unit 825: Period recording unit 826: Phase error calculation unit 831: Proportional element amplifier 832: Integrator 833: Integration element amplifier 834: Adder 835: Pulse width modulation unit 836: Motor drive circuit 8200: Data storage Part CT: Deviation counter PHE: Phase error Pc: Pulse width modulation signal Pd: Drive pulse signal Pe: Encoder pulse signal Ps: Reference pulse signal Tenc: Measurement cycle Tref: Target cycle

Claims (6)

基準パルス信号が発生するごとに、前回の前記基準パルス信号の発生時からの経過時間である目標周期を検出する目標周期検出部と、
モーターの回転に同期したエンコーダーパルス信号が発生するごとに、前回の前記エンコーダーパルス信号の発生時からの経過時間である計測周期を検出する計測周期検出部と、
前記基準パルス信号が発生するごとに、予め定められた変数である偏差カウンターの値を予め定められた単位数値を加算した値に更新し、前記エンコーダーパルス信号が発生するごとに、前記偏差カウンターの値を、前記単位数値を減算した値に更新する偏差カウンター更新部と、
前記基準パルス信号が発生するごとに、前記偏差カウンターの値が、前記エンコーダーパルス信号の位相に対して前記基準パルス信号の位相が遅れている位相遅れ状態を表す場合に、新たに検出された前記目標周期のデータをFIFOバッファーに記録し、前記エンコーダーパルス信号が発生するごとに、前記偏差カウンターの値が、前記エンコーダーパルス信号の位相に対して前記基準パルス信号の位相が進んでいる位相進み状態を表す場合に、新たに検出された前記計測周期のデータを前記FIFOバッファーに記録する周期記録部と、
前記エンコーダーパルス信号が発生するごとに、前記偏差カウンターの値が前記位相遅れ状態を表す場合に、前回算出された位相誤差と、前記FIFOからの読み出しデータが表す周期と、新たに検出された前記計測周期とを予め定められた第1計算式に適用することによって前記位相誤差を算出し、前記基準パルス信号が発生するごとに、前記偏差カウンターの値が前記位相進み状態を表す場合に、前回算出された前記位相誤差と、前記FIFOバッファーからの読み出しデータが表す周期と、新たに検出された前記目標周期と、を予め定められた第2計算式に適用することによって前記位相誤差を算出する位相誤差算出部と、
前記モーターに供給する電力を前記位相誤差が縮小する方向へ調節する電力調節部と、を備えるモーター制御装置。
A target period detection unit that detects a target period that is an elapsed time from the previous generation of the reference pulse signal each time a reference pulse signal is generated;
Each time an encoder pulse signal synchronized with the rotation of the motor is generated, a measurement cycle detection unit that detects a measurement cycle that is an elapsed time from the previous generation of the encoder pulse signal;
Each time the reference pulse signal is generated, the value of the deviation counter, which is a predetermined variable, is updated to a value obtained by adding a predetermined unit value, and each time the encoder pulse signal is generated, the deviation counter A deviation counter updating unit for updating the value to a value obtained by subtracting the unit numerical value;
Each time the reference pulse signal is generated, the value of the deviation counter is newly detected when the phase of the reference pulse signal is delayed with respect to the phase of the encoder pulse signal. Phase lead state in which the data of the target period is recorded in the FIFO buffer, and the value of the deviation counter is advanced with respect to the phase of the encoder pulse signal each time the encoder pulse signal is generated , A period recording unit that records data of the newly detected measurement period in the FIFO buffer;
Each time the encoder pulse signal is generated, when the value of the deviation counter represents the phase lag state, the previously calculated phase error, the period represented by the read data from the FIFO, and the newly detected When the phase error is calculated by applying a measurement period to a predetermined first calculation formula, and the value of the deviation counter represents the phase advance state every time the reference pulse signal is generated, The phase error is calculated by applying the calculated phase error, the period represented by the read data from the FIFO buffer, and the newly detected target period to a predetermined second calculation formula. A phase error calculator;
And a power control unit that adjusts power supplied to the motor in a direction in which the phase error is reduced.
前記電力調節部は、少なくとも前記位相誤差の比例要素が反映される入力信号に応じて前記モーターに供給される駆動パルス信号のデューティー比を調節するパルス幅変調部を有する、請求項1に記載のモーター制御装置。   The said power adjustment part has a pulse width modulation part which adjusts the duty ratio of the drive pulse signal supplied to the said motor according to the input signal in which the proportional factor of the said phase error is reflected at least. Motor control device. 像担持体と、
前記像担持体を駆動するモーターと、
前記モーターの回転に同期したエンコーダーパルス信号を出力するエンコーダーと、
前記モーターに供給する電力を調節する請求項1または請求項2に記載のモーター制御装置と、を備える画像形成装置。
An image carrier;
A motor for driving the image carrier;
An encoder that outputs an encoder pulse signal synchronized with the rotation of the motor;
An image forming apparatus comprising: the motor control device according to claim 1, which adjusts electric power supplied to the motor.
基準パルス信号が発生するごとに、前回の前記基準パルス信号の発生時からの経過時間である目標周期を検出する工程と、
モーターの回転に同期したエンコーダーパルス信号が発生するごとに、前回の前記エンコーダーパルス信号の発生時からの経過時間である計測周期を検出する工程と、
前記基準パルス信号が発生するごとに、予め定められた変数である偏差カウンターの値を予め定められた単位数値を加算した値に更新し、前記エンコーダーパルス信号が発生するごとに、前記偏差カウンターの値を、前記単位数値を減算した値に更新する工程と、
前記基準パルス信号が発生するごとに、前記偏差カウンターの値が、前記エンコーダーパルス信号の位相に対して前記基準パルス信号の位相が遅れている位相遅れ状態を表す場合に、新たに検出された前記目標周期のデータをFIFOバッファーに記録し、前記エンコーダーパルス信号が発生するごとに、前記偏差カウンターの値が、前記エンコーダーパルス信号の位相に対して前記基準パルス信号の位相が進んでいる位相進み状態を表す場合に、新たに検出された前記計測周期のデータを前記FIFOバッファーに記録する工程と、
前記エンコーダーパルス信号が発生するごとに、前記偏差カウンターの値が前記位相遅れ状態を表す場合に、前回算出された位相誤差と、前記FIFOからの読み出しデータが表す周期と、新たに検出された前記計測周期とを予め定められた第1計算式に適用することによって前記位相誤差を算出する工程と、
前記基準パルス信号が発生するごとに、前記偏差カウンターの値が前記位相進み状態を表す場合に、前回算出された前記位相誤差と、前記FIFOバッファーからの読み出しデータが表す周期と、新たに検出された前記目標周期と、を予め定められた第2計算式に適用することによって前記位相誤差を算出する工程と、
前記モーターに供給する電力を前記位相誤差が縮小する方向へ調節する工程と、を含むモーター制御方法。
Each time a reference pulse signal is generated, detecting a target period that is an elapsed time from the previous generation of the reference pulse signal;
Each time an encoder pulse signal synchronized with the rotation of the motor is generated, a step of detecting a measurement cycle that is an elapsed time from the previous generation of the encoder pulse signal;
Each time the reference pulse signal is generated, the value of the deviation counter, which is a predetermined variable, is updated to a value obtained by adding a predetermined unit value, and each time the encoder pulse signal is generated, the deviation counter Updating the value to a value obtained by subtracting the unit numerical value;
Each time the reference pulse signal is generated, the value of the deviation counter is newly detected when the phase of the reference pulse signal is delayed with respect to the phase of the encoder pulse signal. Phase lead state in which the data of the target period is recorded in the FIFO buffer, and the value of the deviation counter is advanced with respect to the phase of the encoder pulse signal each time the encoder pulse signal is generated The step of recording the newly detected data of the measurement period in the FIFO buffer,
Each time the encoder pulse signal is generated, when the value of the deviation counter represents the phase lag state, the previously calculated phase error, the period represented by the read data from the FIFO, and the newly detected Calculating the phase error by applying a measurement period to a predetermined first calculation formula;
Each time the reference pulse signal is generated, when the value of the deviation counter indicates the phase advance state, the phase error calculated last time and the period represented by the read data from the FIFO buffer are newly detected. Calculating the phase error by applying the target period to a predetermined second calculation formula;
Adjusting the power supplied to the motor in a direction in which the phase error is reduced.
前記モーターに供給する電力を調整する工程は、少なくとも前記位相誤差の比例要素が反映される入力信号に応じて前記モーターに供給される駆動パルス信号のデューティー比を調節する工程を含む、請求項4に記載のモーター制御方法。   The step of adjusting the power supplied to the motor includes a step of adjusting a duty ratio of a drive pulse signal supplied to the motor in accordance with an input signal reflecting at least a proportional factor of the phase error. The motor control method as described in. 像担持体と、前記像担持体を駆動するモーターと、前記モーターの回転に同期したエンコーダーパルス信号を出力するエンコーダーとを備える画像形成装置の制御方法であって、
前記モーターに供給する電力が、請求項4または請求項5に記載のモーター制御方法によって調節される、画像形成装置の制御方法。
An image forming apparatus comprising: an image carrier; a motor that drives the image carrier; and an encoder that outputs an encoder pulse signal synchronized with the rotation of the motor.
6. A method for controlling an image forming apparatus, wherein electric power supplied to the motor is adjusted by the motor control method according to claim 4 or 5.
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