JP2018148647A - 駆動装置、駆動システム、画像形成装置、搬送装置、および駆動方法 - Google Patents

駆動装置、駆動システム、画像形成装置、搬送装置、および駆動方法 Download PDF

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Abstract

【課題】２つのモータの出力トルクの適正な制御を、低コストに行うことができるようにすること。
【解決手段】同一の駆動対象に動力を伝達する第１のモータおよび第２のモータを駆動する駆動装置であって、前記第１のモータを駆動するための第１の電圧指令値と、前記第２のモータを駆動するための第２の電圧指令値を出力する制御部と、前記第１の電圧指令値および前記第２の電圧指令値を補正する補正部と、を備え、前記補正部は、前記駆動対象に対して前記第１のモータの出力トルクと前記第２のモータの出力トルクとを、互いに異なる方向に加えたときの前記第１のモータおよび前記第２のモータの駆動に関するパラメータに基づいて補正する。
【選択図】図３

Description

本発明は、駆動装置、駆動システム、画像形成装置、搬送装置、および駆動方法に関する。
従来、複数のモータによって同一の駆動対象（例えば、駆動軸、搬送ベルト等）を駆動することにより、駆動対象の駆動トルクを向上させたり、バックラッシュを低減したりすることができるようにした技術が知られている。
例えば、下記特許文献１には、同一の負荷軸を駆動する第１モータおよび第２モータの制御値を補正することにより、第１モータおよび第２モータの高効率なトルク制御を行うことができるようにした技術が開示されている。
しかしながら、特許文献１の技術は、２つのモータが一定のトルクを発生することを前提とするものである。実際には、モータの出力トルクには、ばらつきがある。このばらつきは、例えば、ロータへの着磁のばらつき、ステータの径のばらつき、電磁誘導の影響のばらつきなどを原因として生じ得る。このため、モータの出力トルクの電流制御を行ったとしても、そのモータが所望のトルクを発生するとは限らない。
従来、モータの出力トルクのばらつきを解消させるためには、手間、時間、コストをかけて、各モータのチューニングを行う必要があった。また、従来、モータと出力軸との間のバックラッシュを解消させるためには、モータの出力トルクの電流制御を行う必要があった。このようなことから、従来、２つのモータの出力トルクの適正な制御を、低コストに行うことは困難であった。
本発明は、上述した従来技術の課題を解決するため、２つのモータの出力トルクの適正な制御を、低コストに行うことができるようにすることを目的とする。
上述した課題を解決するために、本発明の駆動装置は、同一の駆動対象に動力を伝達する第１のモータおよび第２のモータを駆動する駆動装置であって、前記第１のモータを駆動するための第１の電圧指令値と、前記第２のモータを駆動するための第２の電圧指令値を出力する制御部と、前記第１の電圧指令値および前記第２の電圧指令値を補正する補正部と、を備え、前記補正部は、前記駆動対象に対して前記第１のモータの出力トルクと前記第２のモータの出力トルクとを、互いに異なる方向に加えたときの前記第１のモータおよび前記第２のモータの駆動に関するパラメータに基づいて補正する。
本発明によれば、２つのモータの出力トルクの適正な制御を、低コストに行うことができる。
本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。 本発明の一実施形態に係る第１のモータおよび第２のモータを用いた駆動機構の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置が備える駆動システムの構成を示す図である。 本発明の一実施形態に係る補正制御部の機能構成を示す図である。 本発明の一実施形態に係る駆動装置による駆動制御処理の手順を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る駆動装置による補正処理の手順を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係るトルク定数比算出部によるトルク定数比算出処理の手順を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る誘起電圧定数測定部による誘起電圧定数測定処理の手順を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る補正部による補正処理を説明するためのグラフである。 本発明の一実施形態に係る補正部による補正処理を説明するためのグラフである。 本発明の一実施形態に係るオフセット制御部によるオフセット制御の具体例を表すグラフである。 本発明の一実施形態に係るオフセット制御部の機能構成を示す図である。 本発明の一実施形態に係るオフセット制御部が備えるＭＭＣの機能構成を示す図である。 本発明の一実施形態に係るオフセット制御部が備える第１選択部の機能構成を示す図である。 本発明の一実施例に係る搬送装置の概略構成を示す図である。
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
（画像形成装置１００の構成）
図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１００の概略構成を示す図である。図１に示す画像形成装置１００は、プリントサーバ１１０および本体１２０を備えている。プリントサーバ１１０には、印刷データが記憶されている。プリントサーバ１１０に記憶されている印刷データは、ユーザからの指示により、本体１２０へと送信される。
本体１２０は、光学装置１２１、感光体ドラム１２２、現像ローラ１２３、転写ローラ１２４、転写ベルト１２５、転写ローラ１２６、定着装置１２７、搬送装置１３１、用紙トレイ１３２、搬送路１３３、排紙トレイ１３４、および記録紙１３５を備えている。
本体１２０は、印刷データに色補正、濃度変換、小値化等の処理を行う。そして、本体１２０は、最終的に２値となった印刷データを、光学装置１２１に送る。
光学装置１２１は、レーザダイオード等をレーザ光源として用いている。光学装置１２１は、一様に帯電した状態の感光体ドラム１２２に対して、印刷データに応じたレーザ光の照射を行う。
感光体ドラム１２２は、一様に帯電した状態で、印刷データに応じたレーザ光が表面に照射されることにより、レーザ光が照射された部分だけ電荷が消失する。これにより、感光体ドラム１２２の表面には、印刷データに応じた潜像が形成される。ここで形成された潜像は、感光体ドラム１２２の回転に伴って、対応する現像ローラ１２３の方向へと移動する。
現像ローラ１２３は、回転しながら、トナーカートリッジから供給されたトナーを、その表面に付着させる。そして、現像ローラ１２３は、その表面に付着されたトナーを、感光体ドラム１２２の表面に形成された潜像に付着させる。これにより、現像ローラ１２３は、感光体ドラム１２２の表面に形成された潜像を顕像化して、感光体ドラム１２２の表面にトナー像を形成する。
感光体ドラム１２２の表面に形成されたトナー像は、感光体ドラム１２２と転写ローラ１２４との間において、転写ベルト１２５上に転写される。これにより、転写ベルト１２５上に、トナー画像が形成される。
図１に示す例では、光学装置１２１、感光体ドラム１２２、現像ローラ１２３、および転写ローラ１２４は、４つの印刷色（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）の各々に対して設けられている。これにより、転写ベルト１２５上には、各印刷色のトナー画像が形成される。
搬送装置１３１は、用紙トレイ１３２から搬送路１３３へ、記録紙１３５を送出する。搬送路１３３に送出された記録紙１３５は、転写ベルト１２５と転写ローラ１２６との間に搬送される。これにより、転写ベルト１２５と転写ローラ１２６との間において、転写ベルト１２５上に形成された各印刷色のトナー画像が、記録紙１３５に転写される。その後、記録紙１３５は、定着装置１２７によって熱および圧力が加えられることにより、トナー画像が定着される。そして、記録紙１３５は、排紙トレイ１３４に搬送される。
このように構成された画像形成装置１００は、図１に示すように、駆動システム２００をさらに備えている。駆動システム２００は、画像形成装置１００において位置決め制御が必要な駆動箇所（例えば、給紙搬送等）に適用されるものである。駆動システム２００は、第１のモータ２２１および第２のモータ２２２を備えており（図２参照）、第１のモータ２２１および第２のモータ２２２の駆動を制御するようになされたシステムである。
（第１のモータ２２１および第２のモータ２２２を用いた駆動機構の一例）
図２は、本発明の一実施形態に係る第１のモータ２２１および第２のモータ２２２を用いた駆動機構の一例を示す図である。
第１のモータ２２１および第２のモータ２２２は、画像形成装置１００における同一の駆動対象を駆動させる。図２に示す例では、駆動対象の一例として、歯車状の出力軸３００を用いている。出力軸３００は、画像形成装置１００において、例えば、記録紙１３５を搬送するための各種ローラ（例えば、給紙ローラ、紙搬送ローラ等）を駆動するためのものである。
図２に示すように、第１のモータ２２１および第２のモータ２２２は、いずれも駆動軸に歯車が設けられており、この歯車が出力軸３００と噛み合いつつ回転することによって、出力軸３００を回転駆動できるように構成されている。
図２の構成において、例えば、第１のモータ２２１の回転方向と、第２のモータ２２２の回転方向とを互いに異ならせることにより、出力軸３００のバックラッシュ（歯車間の隙間）を低減することができる。
また、図２の構成において、例えば、第１のモータ２２１の回転方向と、第２のモータ２２２の回転方向とを互いに一致させることにより、出力軸３００を高トルク（２つのモータ２２１，２２２の出力トルクの合成トルク）で回転駆動することができる。
ここで、本実施形態の駆動システム２００は、第１のモータ２２１および第２のモータ２２２の出力トルクが互いに一致するように、第１のモータ２２１および第２のモータ２２２の各々を駆動することができる。このため、本実施形態の駆動システム２００によれば、２つのモータのトルクバランスが崩れることによって生じ得る各種不具合（例えば、速度変動、メカの変形、歯車の摩耗等）を防止することができる。
また、本実施形態の駆動システム２００は、第１のモータ２２１および第２のモータ２２２の各々の電圧指令値を制御するオフセット制御を行うことで、これら２つのモータ２２１，２２２と出力軸３００との間のバックラッシュを解消しつつ、これら２つのモータ２２１，２２２を駆動することができる。すなわち、本実施形態の駆動システム２００によれば、電圧制御によりバックラッシュを解消させることができるため、従来の電流制御によるバックラッシュを解消させる方法と比較して、低コストでバックラッシュを解消することができる。以下、これらの点について、具体的に説明する。
（駆動システム２００の構成）
図３は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１００が備える駆動システム２００の構成を示す図である。図３に示すように、駆動システム２００は、図２で説明した第１のモータ２２１および第２のモータ２２２に加え、駆動装置２１０、ドライバ２２３、ドライバ２２４、エンコーダ２２５、エンコーダ２２６、抵抗Ｒ１、および抵抗Ｒ２をさらに備えている。
駆動装置２１０は、位置・速度制御部２１１、位置・速度制御部２１２、オフセット制御部２１３、補正制御部２１４、ＰＷＭ生成部２１５、ＰＷＭ生成部２１６、Ａ／Ｄ（アナログ−デジタル変換器）２１７、およびＡ／Ｄ２１８を備えている。駆動装置２１０は全ての機能を回路で実行する他、それらの機能の一部をソフトウェア（ＣＰＵ）によって実行するものであっても良い。また、駆動装置２１０は複数の回路又は複数のソフトウェアによって実行されるものであっても良い。
エンコーダ２２５は、第１のモータ２２１の回転軸に設けられており、第１のモータ２２１のエンコーダ信号ｅｎｃ１を出力する。エンコーダ信号ｅｎｃ１は、駆動装置２１０の位置・速度制御部２１１に供給され、位置・速度制御部２１１によって第１のモータ２２１の位置および速度のＰＩＤ（Proportional Integral Differential）制御に用いられる。
エンコーダ２２６は、第２のモータ２２１の回転軸に設けられており、第２のモータ２２２のエンコーダ信号ｅｎｃ２を出力する。エンコーダ信号ｅｎｃ２は、駆動装置２１０の位置・速度制御部２１２に供給され、位置・速度制御部２１２によって第２のモータ２２２の位置および速度のＰＩＤ制御に用いられる。
抵抗Ｒ１は、ドライバ２２３に接続されている。抵抗Ｒ１を流れる電流の電流値は、Ａ／Ｄ２１７を介して、駆動装置２１０の補正制御部２１４へ供給される。
抵抗Ｒ２は、ドライバ２２４に接続されている。抵抗Ｒ２を流れる電流の電流値は、Ａ／Ｄ２１８を介して、駆動装置２１０の補正制御部２１４へ供給される。
位置・速度制御部２１１は、上位コントローラから入力される位置目標値ｘｔｇｔおよび速度目標値ｖｔｇｔと、エンコーダ２２５から出力される第１のモータ２２１のエンコード信号ｅｎｃ１とに基づき、第１のモータ２２１のＰＩＤ制御を行う。その結果、位置・速度制御部２１１は、第１のモータ２２１の位置および速度を、位置目標値ｘｔｇｔおよび速度目標値ｖｔｇｔに一致させるための、第１のモータ２２１の電圧指令値を出力する。位置目標値ｘｔｇｔ、速度目標値ｖｔｇｔ、および電圧指令値はデジタル値であり、例えば−２５５〜２５５までの数値で表される。これらの数値はそれぞれ下限と上限が異なるものであっても良い。
位置・速度制御部２１２、上位コントローラから入力される位置目標値ｘｔｇｔおよび速度目標値ｖｔｇｔと、エンコーダ２２６から出力される第２のモータ２２２のエンコード信号ｅｎｃ２とに基づき、第２のモータ２２２のＰＩＤ制御を行う。その結果、位置・速度制御部２１２は、第２のモータ２２２の位置および速度を、位置目標値ｘｔｇｔおよび速度目標値ｖｔｇｔに一致させるための、第２のモータ２２２の電圧指令値を出力する。
オフセット制御部２１３は、位置・速度制御部２１１，２１２から出力された、第１のモータ２２１および第２のモータ２２２の各々の電圧指令値を制御するオフセット制御を行うことで、これら２つのモータ２２１，２２２と出力軸３００との間のバックラッシュを解消しつつ、これら２つのモータ２２１，２２２を駆動できるようにする。なお、オフセット制御部２１３によるオフセット制御の詳細については、図１１以降に説明する。
補正制御部２１４は、第１のモータ２２１および第２のモータ２２２の出力トルクが互いに一致するように、オフセット制御部２１３から出力された、第１のモータ２２１および第２のモータ２２２の各々の電圧指令値（オフセット制御による制御後の電圧指令値）を補正する。なお、補正制御部２１４による補正制御の詳細については、図４以降に説明する。
ＰＷＭ生成部２１５は、補正制御部２１４から出力された第１のモータ２２１用の電圧指令値に応じたデューティ比のＰＷＭ信号を生成し、このＰＷＭ信号をドライバ２２３に供給する。ドライバ２２３は、ＰＷＭ生成部２１５から供給されたＰＷＭ信号に従って動作することにより、第１のモータ２２１のＵ，Ｖ，Ｗの各相へ駆動電圧を印加する。これにより、第１のモータ２２１が回転することとなる。
ＰＷＭ生成部２１６は、補正制御部２１４から出力された第２のモータ２２２用の電圧指令値に応じたデューティ比のＰＷＭ信号を生成し、このＰＷＭ信号をドライバ２２４に供給する。ドライバ２２４は、ＰＷＭ生成部２１６から供給されたＰＷＭ信号に従って動作することにより、第２のモータ２２２のＵ，Ｖ，Ｗの各相へ駆動電圧を印加する。これにより、第２のモータ２２２が回転することとなる。
ドライバ２２３，２２４は、駆動装置２１０内に設けられていてもよく、駆動装置２１０外に設けられていてもよい。
（補正制御部２１４の機能構成）
図４は、本発明の一実施形態に係る補正制御部２１４の機能構成を示す図である。図４に示すように、補正制御部２１４は、トルク定数比算出部３１１、誘起電圧定数測定部３１２、補正値記憶部３１３、補正部３１４を備えている。
トルク定数比算出部３１１は、第１のモータ２２１と第２のモータ２２２とのトルク定数の比であるトルク定数比を算出する。なお、トルク定数比算出部３１１によるトルク定数比算出処理の詳細については、図７を用いて後述する。
誘起電圧定数測定部３１２は、第１のモータ２２１および第２のモータ２２２の各々の誘起電圧定数を測定する。なお、誘起電圧定数測定部３１２による誘起電圧定数測定処理の詳細については、図８を用いて後述する。
補正値記憶部３１３は、トルク定数比算出部３１１によって算出されたトルク定数比、および、誘起電圧定数測定部３１２によって測定された誘起電圧定数を記憶する。これにより、トルク定数比および誘起電圧定数は、補正値記憶部３１３に記憶されてから、所定の監視時間が経過するまでの間、繰り返し使用可能となる。
補正部３１４は、トルク定数比算出部３１１によって算出されたトルク定数比と、誘起電圧定数測定部３１２によって測定された誘起電圧定数とに基づいて、第１のモータ２２１の出力トルクと第２のモータ２２２の出力トルクとを一致させるために、第１のモータ２２１および第２のモータ２２２の各々の電圧指令値を補正する。特に、補正部３１４は、駆動対象に対して第１のモータ２２１の出力トルクと第２のモータ２２２の出力トルクとを、互いに異なる方向に加えたときの第１のモータ２２１および第２のモータ２２２の駆動に関するパラメータに基づいて補正することが可能である。ここで、各モータの駆動に関するパラメータとは、各モータの駆動電圧、各モータの電流値、各モータの回転数、各モータの回転速度等である。なお、補正部３１４による補正処理の詳細については、図９および図１０を用いて後述する。
（駆動装置２１０による駆動処理の手順）
図５は、本発明の一実施形態に係る駆動装置２１０による駆動制御処理の手順を示すフローチャートである。
まず、駆動装置２１０は、所定の初期化処理を行う（ステップＳ５０１）。所定の初期化処理は、例えば、補正値記憶部３１３に記憶されているトルク定数比および誘起電圧定数を削除する処理等を含む。
次に、駆動装置２１０は、補正値算出処理を行う（ステップＳ５０２）。この補正値算出処理により、第１のモータ２２１および第２のモータ２２２の電圧指令値を補正するための補正値（トルク定数比および誘起電圧定数）が得られ、当該補正値が補正値記憶部３１３に記憶されることとなる。なお、補正値算出処理の詳細については、図６を用いて後述する。
そして、駆動装置２１０は、通常のモータ駆動動作を行う（ステップＳ５０３）。ここでは、補正部３１４が、ステップＳ５０２で得られた補正値によって第１のモータ２２１および第２のモータ２２２の電圧指令値を補正して、当該補正後の電圧指令値に基づいて、第１のモータ２２１および第２のモータ２２２を駆動する。
その後、駆動装置２１０は、ステップ５０２で補正値が得られてから、所定の監視時間が経過したか否かを判断する（ステップＳ５０４）。ステップＳ５０４において、所定の監視時間が経過していないと判断された場合（ステップＳ５０４：Ｎｏ）、駆動装置２１０は、ステップ５０３へ処理を戻して、通常動作を再度実行する。一方、ステップＳ５０４において、所定の監視時間が経過したと判断された場合（ステップＳ５０４：Ｎｏ）、駆動装置２１０は、ステップＳ５０２へ処理を戻して、補正値算出処理を再度実行する。
（駆動装置２１０による補正値算出処理の手順）
図６は、本発明の一実施形態に係る駆動装置２１０による補正値算出処理の手順を示すフローチャートである。ここでは、図５に示した補正値算出処理（ステップＳ４０２）を具体的に説明する。
まず、トルク定数比算出部３１１が、第１のモータ２２１と第２のモータ２２２とのトルク定数比Ｖｂ１／Ｖｂ２を算出する（ステップＳ６０１）。次に、誘起電圧定数測定部３１２が、第２のモータ２２２の誘起電圧定数Ｋｅ２＝Ｖｅ２／ω２を測定する（ステップＳ６０２）。また、誘起電圧定数測定部３１２が、第１のモータ２２１の誘起電圧定数Ｋｅ１＝Ｖｅ１／ω１を測定する（ステップＳ６０３）。そして、補正値記憶部３１３が、ステップＳ６０１で算出されたトルク定数比、ステップＳ６０２，Ｓ６０３で測定された誘起電圧定数を記憶する（ステップＳ６０４）。その後、駆動装置２１０は、図６に示す一連の補正値算出処理を終了する。
なお、トルク定数比算出処理（ステップＳ６０１）の詳細については、図７を用いて後述する。また、誘起電圧定数測定処理（ステップＳ６０２，Ｓ６０３）の詳細については、図８を用いて後述する。
（トルク定数比算出部３１１によるトルク定数比算出処理の手順）
図７は、本発明の一実施形態に係るトルク定数比算出部３１１によるトルク定数比算出処理の手順を示すフローチャートである。
まず、トルク定数比算出部３１１は、第１のモータ２２１に一定の駆動電圧Ｖｂ１を印加することにより、第１のモータ２２１を駆動する（ステップＳ７０１）。
次に、トルク定数比算出部３１１は、第２のモータ２２２を駆動して、第１のモータ２２１とは異なる方向のトルクを第２のモータ２２２に発生させることにより、出力軸３００の回転を停止させる。そして、トルク定数比算出部３１１は、出力軸３００の回転が停止したときの、第２のモータ２２２の駆動電圧Ｖｂ２を求める（ステップＳ７０２）。
そして、トルク定数比算出部３１１は、ステップＳ７０１で用いた駆動電圧Ｖｂ１と、ステップＳ７０２で求められた駆動電圧Ｖｂ２とに基づいて、第１のモータ２２１と第２のモータ２２２とのトルク定数比を算出する（ステップＳ７０３）。具体的には、トルク定数比算出部３１１は、トルク定数比としてＶｂ１／Ｖｂ２を算出する。
ここで、第１のモータ２２１の出力トルクをＴ１とし、トルク定数をＫｔ１とし、電流をｉ１とし、コイル抵抗をＲ１とすると、下記数式（１）を満たす。
Ｔ１＝ｉ１×Ｋｔ１＝Ｋｔ１・（Ｖｂ１／Ｒ１）・・・（１）
同様に、第２のモータ２２２の出力トルクをＴ２とし、トルク定数をＫｔ２とし、電流をｉ２とし、コイル抵抗をＲ２とすると、下記数式（２）を満たす。
Ｔ２＝ｉ２×Ｋｔ２＝Ｋｔ２・（Ｖｂ２／Ｒ２）・・・（２）
したがって、第１のモータ２２１の出力トルクと、第２のモータ２２２の出力トルクとが等しい場合、下記数式（３）を満たす。
Ｋｔ１・（Ｖｂ１／Ｒ１）＝Ｋｔ２・（Ｖｂ２／Ｒ２）・・・（３）
これにより、トルク定数比は、下記数式（４）および（５）で表すことができる。
Ｋｔ２／Ｋｔ１＝（Ｒ２／Ｒ１）・（Ｖｂ１／Ｖｂ２）・・・（４）
Ｖ２＝（Ｒ２／Ｒ１）・（Ｋｔ１／Ｋｔ２）・Ｖ１＝（Ｖｂ１／Ｖｂ２）・Ｖ１・・・（５）
したがって、トルク定数比算出部３１１は、２つのモータの出力トルクを互いに一致させるためのトルク定数比として、Ｖｂ１／Ｖｂ２さえ算出すればよく、例えＲ１、Ｒ２、Ｋｔ１、Ｋｔ２の少なくともいずれか一つにばらつきがあったとしても、これらの値を測定する必要はない。
（誘起電圧定数測定部３１２による誘起電圧定数測定処理の手順）
図８は、本発明の一実施形態に係る誘起電圧定数測定部３１２による誘起電圧定数測定処理の手順を示すフローチャートである。ここでは、第２のモータ２２２の誘起電圧定数Ｋｅ２＝Ｖｅ２／ω２を測定する処理について説明するが、この説明において、第１のモータ２２１と第２のモータ２２２とを互いに読み替えることにより、第１のモータ２２１の誘起電圧定数Ｋｅ１＝Ｖｅ１／ω１を測定する処理の説明とすることができる。
まず、誘起電圧定数測定部３１２は、第２のモータ２２２に一定の駆動電圧Ｖｅ２（電源電圧Ｖに第２のモータ２２２のＰＷＭデューティ比をかけた電圧）を印加することにより、第２のモータ２２２を駆動する（ステップＳ８０１）。
次に、誘起電圧定数測定部３１２は、第１のモータ２２１を駆動して、第２のモータ２２２とは異なる方向のトルクを第１のモータ２２１に発生させることにより、出力軸３００の回転を停止させる（ステップＳ８０２）。
次に、誘起電圧定数測定部３１２は、第２のモータ２２２の電流値を測定する（ステップＳ８０３）。そして、誘起電圧定数測定部３１２は、第２のモータ２２２の電流値が０になったか否かを判断する（ステップＳ８０４）。例えば、誘起電圧定数測定部３１２は、Ａ／Ｄ２１８を介して供給された抵抗Ｒ２を流れる電流の電流値を参照することにより、第２のモータ２２２の電流値が０になったか否かを判断する。
ステップＳ８０４において、第２のモータ２２２の電流値が０になっていないと判断された場合（ステップＳ８０４：Ｎｏ）、誘起電圧定数測定部３１２は、第１のモータ２２１のモータの回転数を一定量上げる（ステップＳ８０５）。そして、誘起電圧定数測定部３１２は、ステップＳ８０３以降の処理を再度実行する。
一方、ステップＳ８０４において、第２のモータ２２２の電流値が０になったと判断された場合（ステップＳ８０４：Ｙｅｓ）、誘起電圧定数測定部３１２は、第２のモータ２２２の誘起電圧定数としてＫｅ２＝Ｖｅ２／ω２を求める（ステップＳ８０６）。そして、誘起電圧定数測定部３１２は、図８に示す一連の処理を終了する。
ここで、第２のモータ２２２の駆動電圧をＶｅ２とすると、第１のモータ２２１の回転数を０にしたとき、第２のモータ２２２の流れる電流の電流値は、Ｖｅ２／Ｒ２となる。
そして、第２のモータ２２２の駆動電圧Ｖｅ２を印加し続けた状態で、第１のモータ２２１の駆動電圧を上げると、第１のモータ２２１の出力トルクが第２のモータ２２２の出力トルクに勝ることによって出力軸３００が回転し、それにつれて第２のモータ２２２も回転する。第１のモータ２２１の回転数を上げていくと、第２のモータ２２２の誘起電圧により、第２のモータ２２２に流れる電流は減少していく。
第２のモータ２２２の誘起電圧定数をＫｅ２とすると、回転速度がω２＝Ｖｅ２／Ｋ２のとき、Ｖｅ２−Ｋｅ２ω２＝０になる。この結果から、第２のモータ２２２の誘起電圧定数として、Ｋｅ２＝Ｖｅ２／ω２が得られる。
（補正部３１４による補正処理の手順）
図９および図１０は、本発明の一実施形態に係る補正部３１４による補正処理を説明するためのグラフである。
第１のモータ２２１および第２のモータ２２２は、同一の駆動電圧を印加した場合、同じ向き、且つ同じ速度で回転する。そこで、本実施形態の補正部３１４は、第１のモータ２２１および第２のモータ２２２の出力トルクを互いに一致させるために、これら２つのモータ回転数−トルク特性（Ｎ−Ｔ特性）を一致させる。
例えば、誘起電圧定数測定部３１２によって測定された誘起電圧定数Ｋｅ１，Ｋｅ２により、図９に示すように、第１のモータ２２１の回転数−トルク特性カーブ（図中実線）、および、第２のモータ２２２の回転数−トルク特性カーブ（図中点線）が求められたとする。この場合、第１のモータ２２１の出力トルクと、第２のモータ２２２の出力トルクは、互いに異なる回転速度でゼロになる。そこで、まず、補正部３１４は、第１のモータ２２１の出力トルクと、第２のモータ２２２の出力トルクとが、互いに同一の回転速度でゼロになるように補正する。
例えば、Ｋｅ１＞Ｋｅ２の場合、補正部３１４は、下記数式（６）により、第１のモータ２２１の出力トルクがゼロになる回転数（Ｖ／Ｋｅ１）のときに、第２のモータ２２２の出力トルクがゼロになるように、第２のモータ２２２の電圧指令値を補正する。但し、下記数式（６）において、Ｖを補正前の電圧指令値とし、Ｖ２を補正後の電圧指令値とする。
Ｖ２＝Ｖ―（Ｋｅ１−Ｋｅ２）ω・・・（６）
これにより、補正後の第２のモータ２２２の回転数−トルク特性カーブ（図中一点鎖線）は、下記数式（７）によって表されるものとなる。
Ｔ２＝Ｋｔ２・（Ｖ２−Ｋｅ２ω）／Ｒ２
＝Ｋｔ２・（Ｖ−（Ｋｅ１−Ｋｅ２）ω−Ｋｅ２ω）／Ｒ２
＝Ｋｔ２・（Ｖ−Ｋｅ１ω）／Ｒ２・・・（７）
なお、この補正は、図９において矢印で示される、第２のモータ２２２の回転数−トルク特性カーブの補正に相当する。
次に、補正部３１４は、下記数式（８）を変形した下記数式（９）により、第１のモータ２２１の出力トルクを、第２のモータ２２２の出力トルクと一致するように補正する。
Ｋｔ２・（Ｖ−Ｋｅ１ω）／Ｒ２＝Ｋｔ１・（Ｖ−Ｋｅ１ω）／Ｒ１・・・（８）
Ｖ１＝Ｒ１／Ｒ１・Ｋｔ２／Ｋｔ１・（Ｖ−Ｋｅ１ω）＋Ｋｅ１ω
＝Ｖｂ１／Ｖｂ２・（Ｖ−Ｋｅ１ω）＋Ｋｅ１ω・・・（９）
これにより、補正後の第１のモータ２２１の回転数−トルク特性カーブ（図中一点鎖線）は、下記数式（１０）によって表されるものとなる。
Ｔ１＝Ｋｔ１・（Ｖ１−Ｋｅ１ω）／Ｒ１
＝Ｋｔ１・（Ｒ１／Ｒ２・Ｋｔ２／Ｋｔ１・（Ｖ−Ｋｅ１ω）＋Ｋｅ１ω−Ｋｅ１ω）／Ｒ１
＝Ｋｔ２・（Ｖ−Ｋｅ１ω）／Ｒ２・・・（１０）
上記数式（７）および（１０）により、Ｔ１＝Ｔ２、すなわち、第１のモータ２２１の出力トルクと第２のモータ２２２の出力トルクとが互いに一致することが確認できる。
（オフセット制御部２１３によるオフセット制御）
続いて、図１１〜図１４を参照して、オフセット制御部２１３によるオフセット制御について説明する。このオフセット制御は、第１のモータ２２１および第２のモータ２２２を駆動する際に、これら２つのモータ２２１，２２２の電圧指令値を制御することにより、これら２つのモータ２２１，２２２と出力軸３００との間のバックラッシュを解消させるためのものであり、駆動装置２１０が備えるオフセット制御部２１３（図３参照）によって行われる。
（オフセット制御の具体例）
図１１は、本発明の一実施形態に係るオフセット制御部２１３によるオフセット制御の具体例を表すグラフである。図１１のグラフにおいて、横軸は、オフセット制御による制御前の入力電圧指令値ｄｒｖｉｎを表しており、縦軸は、オフセット制御による制御後の出力電圧指令値ｄｒｖｏｕｔを表している。また、図１１のグラフにおいて、実線は、第１のモータ２２１の電圧指令値を表しており、点線は、第２のモータ２２２の電圧指令値を表している。
図１１の例において、まず、オフセット制御部２１３は、図中Ａに示すように、第１のモータ２２１に対して、駆動軸３００を駆動方向とは逆方向に駆動させるオフセット電圧ｏｆｆｓｅｔが加わるように、第１のモータ２２１の電圧指令値（オフセット電圧指令値）を出力する。その状態で、オフセット制御部２１３は、第２のモータ２２２に対して、オフセット電圧ｏｆｆｓｅｔの絶対値と同値の電圧が加わりつつ、駆動軸３００を駆動方向に駆動させる駆動電圧が徐々に加わるように、第２のモータ２２２の電圧指令値を制御する。これにより、出力軸３００に対し、２つのモータ２２１，２２２の双方から互いに逆方向の駆動力が加えられるため、出力軸３００と２つのモータ２２１，２２２との間のバックラッシュが解消されることとなる。なお、オフセット電圧ｏｆｆｓｅｔは、歯車間の隙間を解消するためのものであり、外部負荷がかからないため、駆動電圧の５％程度で十分である。
次に、オフセット制御部２１３は、図中Ｂに示すように、駆動電圧ｄｒｖｌｉｍｉｔにおいて、第２のモータ２２２の出力が限界値に達すると、第２のモータ２２２に駆動電圧ｄｒｖｌｉｍｉｔが印加された状態を維持するように、第２のモータ２２２の電圧指令値を制御する。その状態で、オフセット制御部２１３は、第１のモータ２２１に対して、駆動軸３００を駆動方向に駆動させる駆動電圧が徐々に加わるように、第１のモータ２２１の電圧指令値を制御する。これにより、出力軸３００に対し、２つのモータ２２１，２２２の双方から互いに同方向の駆動力が加えられるため、出力軸３００の駆動トルクを高めることができる。このとき、図中Ａで第２のモータ２２２の駆動電圧を上昇させるときと同じ上昇率で、第１のモータ２２１の駆動電圧を上昇させるようにするとよい。
そして、オフセット制御部２１３は、図中Ｃに示すように、駆動電圧ｄｒｖｌｉｍｉｔにおいて、２つのモータ２２１，２２２の双方の出力が限界値に達すると、２つのモータ２２１，２２２の双方に対して、駆動電圧ｄｒｖｌｉｍｉｔが印加された状態を維持するように、これら２つのモータ２２１，２２２の各々の電圧指令値を制御する。
なお、図１１の例において、図中Ａ'〜Ｃ'は、図中Ａ〜Ｃと逆方向に各モータを駆動する例を表しており、図中Ａ〜Ｃと対称的である。
（オフセット制御部２１３の機能構成）
図１２は、本発明の一実施形態に係るオフセット制御部２１３の機能構成を示す図である。
図１２に示すように、オフセット制御部２１３は、第１選択部４０１、第２選択部４０２、ＭＭＣ（マルチモータ制御部）４０３、およびＭＭＣ４０４を備えている。
第１選択部４０１および第２選択部４０２は、それぞれ、エンコーダ２２５から出力された第１のモータ２２１のエンコーダ信号ｅｎｃ１、および、エンコーダ２２６から出力された第２のモータ２２２のエンコーダ信号ｅｎｃ２が入力される。そして、第１選択部４０１および第２選択部４０２は、それぞれ、エンコーダ信号ｅｎｃ１、エンコーダ信号ｅｎｃ２、または、エンコーダ信号ｅｎｃ１とエンコーダｅｎｃ２との平均値を選択し、選択された信号に応じた、位置検知信号ｘｄｅｔおよび速度検知信号ｖｄｅｔを出力する。
ＭＭＣ４０３は、上位コントローラから、速度目標値ｖｔｇｔおよび位置目標値ｘｔｇｔが入力される。また、ＭＭＣ４０３は、第１選択部４０１から出力された位置検知信号ｘｄｅｔおよび速度検知信号ｖｄｅｔが入力される。そして、ＭＭＣ４０３は、入力された各信号に基づいてＰＩＤ制御行うことによって入力電圧指令値ｄｒｖｉｎを生成し、図１１に示したように、入力電圧指令値ｄｒｖｉｎから出力電圧指令値ｄｒｖｏｕｔへの変換を行い、出力電圧指令値ｄｒｖｏｕｔを第１のモータ２２１へ出力する。また、ＭＭＣ４０３は、生成された入力電圧指令値ｄｒｖｉｎを、制御電圧ｃｏｎｔｏｕｔ２として、ＭＭＣ４０４に出力する。また、ＭＭＣ４０３は、入力電圧指令値ｄｒｖｉｎの代わりに、ＭＭＣ４０４から出力された制御電圧ｃｏｎｔｏｕｔ２を用いて、出力電圧指令値ｄｒｖｏｕｔへの変換を行うことができる。
ＭＭＣ４０４は、上位コントローラから、速度目標値ｖｔｇｔおよび位置目標値ｘｔｇｔが入力される。また、ＭＭＣ４０４は、第２選択部４０２から出力された位置検知信号ｘｄｅｔおよび速度検知信号ｖｄｅｔが入力される。そして、ＭＭＣ４０４は、入力された各信号に基づいてＰＩＤ制御行うことによって入力電圧指令値ｄｒｖｉｎを生成し、図１１に示したように、入力電圧指令値ｄｒｖｉｎから出力電圧指令値ｄｒｖｏｕｔへの変換を行い、出力電圧指令値ｄｒｖｏｕｔを第２のモータ２２２へ出力する。また、ＭＭＣ４０４は、生成された入力電圧指令値ｄｒｖｉｎを、制御電圧ｃｏｎｔｏｕｔ１として、ＭＭＣ４０３に出力する。また、ＭＭＣ４０４は、入力電圧指令値ｄｒｖｉｎの代わりに、ＭＭＣ４０３から出力された制御電圧ｃｏｎｔｏｕｔ１を用いて、出力電圧指令値ｄｒｖｏｕｔへの変換を行うことができる。
（ＭＭＣ４０３の機能構成）
図１３は、本発明の一実施形態に係るオフセット制御部２１３が備えるＭＭＣ４０３の機能構成を示す図である。なお、ＭＭＣ４０４の機能構成は、ＭＭＣ４０３の機能構成と同様であるため、図示および説明を省略する。
図１３に示すように、ＭＭＣ４０３は、ＰＩＤコントローラ４１１、ＭＵＸ（マルチプレクサ）４１２、オフセットコンバータ４１３を備えている。
ＰＩＤコントローラ４１１は、速度目標値ｖｔｇｔ、位置目標値ｘｔｇｔ、位置検知信号ｘｄｅｔ、速度検知信号ｖｄｅｔが入力される。そして、ＰＩＤコントローラ４１１は、これら各信号に基づいてＰＩＤ制御行うことによって入力電圧指令値ｄｒｖｉｎを生成し、当該入力電圧指令値ｄｒｖｉｎをＭＵＸ４１２へ出力する。
ＭＵＸ４１２は、外部入力信号ｐｗｍ＿ｅｘｇに基づいて、ＰＩＤコントローラ４１１から出力された入力電圧指令値ｄｒｖｉｎ、または、ＭＭＣ４０４から出力された制御電圧ｃｏｎｔｏｕｔ２を選択して出力する。
オフセットコンバータ４１３は、図１１に示したように、入力電圧指令値ｄｒｖｉｎ（または制御電圧ｃｏｎｔｏｕｔ２）から出力電圧指令値ｄｒｖｏｕｔへの変換を行い、当該出力電圧指令値ｄｒｖｏｕｔを第１のモータ２２１へ出力する。
なお、オフセットコンバータ４１３には、各種パラメータとして、ｄｒｖｌｉｍｉｔ、ｏｆｆｓｅｔ、ｏｆｆｓｅｔ＿ｓｅｌ、ｏｆｆｓｅｔ＿ｏｎが入力される。ｄｒｖｌｉｍｉｔは、モータの出力が限界値に達するときの電圧である。ｏｆｆｓｅｔは、駆動電圧とは反対側にかけるオフセット電圧値である。ｏｆｆｓｅｔ＿ｓｅｌは、正側に駆動電圧を印加するか、負側に駆動電圧を印加するかの選択値である。ｏｆｆｓｅｔ＿ｏｎは、オフセット制御を行うか否かの選択値である。これらのパラメータは、例えば、駆動装置２１０が備えるメモリ等に予め格納されている。
（第１選択部４０１の機能構成）
図１４は、本発明の一実施形態に係るオフセット制御部２１３が備える第１選択部４０１の機能構成を示す図である。なお、第２選択部４０２の機能構成は、第１選択部４０１の機能構成と同様であるため、図示および説明を省略する。
図１４に示すように、第１選択部４０１は、検出部４２１、検出部４２２、ＭＵＸ４２３、およびＭＵＸ４２４を備えている。
検出部４２１は、第１のモータ２２１のエンコーダ２２５から出力されたエンコーダ信号ｅｎｃ１が入力される。このエンコーダ信号ｅｎｃ１は、互いに位相差（例えば、９０度）をもつエンコーダ信号ｅｎｃ１ａおよびエンコーダ信号ｅｎｃ１ｂを含んでいる。そして、検出部４２１は、エンコーダ信号ｅｎｃ１ａおよびエンコーダ信号ｅｎｃ１ｂに基づいて、位置検知信号ｘｄｅｔおよび速度検知信号ｖｄｅｔを生成して、これら２つの信号をＭＵＸ４２３およびＭＵＸ４２４の各々に出力する。
検出部４２２は、第２のモータ２２２のエンコーダ２２６から出力されたエンコーダ信号ｅｎｃ２が入力される。このエンコーダ信号ｅｎｃ２は、互いに位相差（例えば、９０度）をもつエンコーダ信号ｅｎｃ２ａおよびエンコーダ信号ｅｎｃ２ｂを含んでいる。そして、検出部４２２は、エンコーダ信号ｅｎｃ２ａおよびエンコーダ信号ｅｎｃ２ｂに基づいて、位置検知信号ｘｄｅｔおよび速度検知信号ｖｄｅｔを生成して、これら２つの信号をＭＵＸ４２３およびＭＵＸ４２４の各々に出力する。
ＭＵＸ４２３およびＭＵＸ４２４は、それぞれ、エンコーダ信号ｅｎｃ１、エンコーダ信号ｅｎｃ２、または、エンコーダ信号ｅｎｃ１とエンコーダｅｎｃ２との平均値を選択し、選択された信号に応じた、位置検知信号ｘｄｅｔおよび速度検知信号ｖｄｅｔを出力する。この際、位置検知信号ｘｄｅｔの選択は、外部入力信号ｘｄｅｔｓｅｌに基づいて行われる。また、速度検知信号ｖｄｅｔの選択は、外部入力信号ｖｄｅｔｓｅｌに基づいて行われる。
以上説明したように、本実施形態の駆動システム２００によれば、駆動装置２１０により、第１のモータ２２１と第２のモータ２２２とのトルク定数比を算出し、第１のモータ２２１および第２のモータ２２２の各々の誘起電圧定数を測定し、算出されたトルク定数比と、測定された誘起電圧定数とに基づいて、第１のモータ２２１および第２のモータ２２２の各々の電圧指令値の補正を行うことにより、第１のモータ２２１の出力トルクと第２のモータ２２２の出力トルクとを互いに一致させることができる。このため、本実施形態の駆動システム２００によれば、２つのモータのトルクバランスが崩れることによって生じ得る各種不具合（例えば、速度変動、メカの変形、歯車の摩耗等）を防止することができる。特に、本実施形態の駆動システム２００によれば、モータの出力トルクのばらつきを解消させるために、各モータのチューニングを行う必要がないため、２つのモータの出力トルクの適正な制御を、低コストに行うことができる。
また、本実施形態の駆動システム２００によれば、駆動装置２１０により、第１のモータ２２１および第２のモータ２２２の各々の入力電圧指令値ｄｒｖｉｎを出力電圧指令値ｄｒｖｏｕｔに変換するオフセット制御を行うことで、これら２つのモータ２２１，２２２と出力軸３００との間のバックラッシュを解消しつつ、これら２つのモータ２２１，２２２を駆動することができる。すなわち、本実施形態の駆動システム２００によれば、電圧制御によりバックラッシュを解消させることができるため、従来の電流制御によるバックラッシュを解消させる方法と比較して、低コストでバックラッシュを解消することができる。
以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形又は変更が可能である。
例えば、上記実施形態では、本発明を画像形成装置に適用する例を説明したが、本発明は、２つのモータによって同一の駆動対象を駆動する構成を採用しているものであれば、如何なる装置にも適用することが可能である。
一例として、本発明は、シート状のプリプレグや、紙幣等を搬送する搬送装置において、搬送ローラを駆動する構成に適用することができる。その他、本発明は、例えば自動車やロボットやアミューズメント機器等において、２つのモータによって駆動される回転軸の回転運動により、動力を得ることを目的とする構成に適用することができる。
例えば、図１５は、本発明の一実施例に係る搬送装置７００の概略構成を示す図である。図１５に示す搬送装置７００は、用紙Ｐを搬送するための装置である。図１５に示すように、搬送装置７００は、第１のモータ２２１、搬送ローラ７１１、搬送ローラ７１２、および第２のモータ２２２を備えている。搬送ローラ７１１は、第１のモータ２２１の駆動により回転する。搬送ローラ７１２は、第２のモータ２２２の駆動により回転する。この搬送装置７００は、搬送ローラ７１１と搬送ローラ７１２とが互いに同一の方向に回転することにより、第１のモータ２２１の出力トルクと第２のモータ２２２の出力トルクとの合成トルクにより、用紙Ｐを搬送方向に搬送することができる。例えば、このように構成された搬送装置７００において、上記実施形態の駆動システム２００を適用して、第１のモータ２２１および第２のモータ２２２の各々の電圧指令値を制御することにより、これら２つのモータ２２１，２２２の出力トルクを互いに統一することができる。また、搬送装置７００に駆動システム２００を適用して、実施形態で説明したバックラッシュ制御と同等の制御を行い、一定のテンションを用紙Ｐに与えることにより、用紙Ｐのしわ発生を防ぐ等の効果を得ることができる。
なお、上記実施形態では、駆動装置２１０に対して、オフセット制御部２１３および補正制御部２１４の双方を設けるようにしているが、オフセット制御部２１３および補正制御部２１４のいずれか一方のみを設けるようにしてもよい。なお、本実施形態における制御部は、位置・速度制御部２１１，２１２およびオフセット制御部２１３を合わせたものの他、位置・速度制御部２１１，２１２のみを示す場合であっても良い。
１００ 画像形成装置
２００ 駆動システム
２１０ 駆動装置
２１１，２１２ 位置・速度制御部
２１３ オフセット制御部
２１４ 補正制御部
２１５，２１６ ＰＷＭ生成部
２１７，２１８ Ａ／Ｄ
２２１ 第１のモータ
２２２ 第２のモータ
２２３，２２４ ドライバ
２２５，２２６ エンコーダ
３００ 出力軸
３１１ トルク定数比算出部
３１２ 誘起電圧定数測定部
３１３ 補正値記憶部
３１４ 補正部
７００ 搬送装置
特開２０１３−００９５３２号公報

Claims (11)

  1. 同一の駆動対象に動力を伝達する第１のモータおよび第２のモータを駆動する駆動装置であって、
    前記第１のモータを駆動するための第１の電圧指令値と、前記第２のモータを駆動するための第２の電圧指令値を出力する制御部と、
    前記第１の電圧指令値および前記第２の電圧指令値を補正する補正部と、を備え、
    前記補正部は、前記駆動対象に対して前記第１のモータの出力トルクと前記第２のモータの出力トルクとを、互いに異なる方向に加えたときの前記第１のモータおよび前記第２のモータの駆動に関するパラメータに基づいて補正する駆動装置。
  2. 前記補正部は、前記駆動対象に対して前記第１のモータの出力トルクと前記第２のモータの出力トルクとを、互いに異なる方向に加えて停止状態となる前記第１のモータの駆動電圧と、前記第２のモータの駆動電圧と、に基づいて補正する請求項１記載の駆動装置。
  3. 前記補正部は、一方のモータの回転数を調整することにより、他方のモータの電流値が０になったときの、前記他方のモータの駆動電圧と、前記他方のモータの回転速度と、に基づいて補正する請求項１または２記載の駆動装置。
  4. 同一の駆動対象に動力を伝達する第１のモータおよび第２のモータを駆動する駆動装置であって、
    前記第１のモータおよび前記第２のモータを駆動するための電圧指令値をそれぞれ出力する制御部と、
    前記第１のモータと前記第２のモータとのトルク定数比を算出するトルク定数比算出部と、
    前記第１のモータおよび前記第２のモータの各々の誘起電圧定数を測定する誘起電圧定数測定部と、
    前記トルク定数比算出部によって算出された前記トルク定数比と、前記誘起電圧定数測定部によって測定された前記誘起電圧定数とに基づいて、前記第１のモータの出力トルクと前記第２のモータの出力トルクとが一致するように、前記第１のモータおよび前記第２のモータを駆動するための電圧指令値を補正する補正部と、を備える駆動装置。
  5. 前記トルク定数比算出部は、前記第１のモータおよび前記第２のモータによる同一の駆動軸に対して、前記第１のモータの出力トルクと前記第２のモータの出力トルクとを、互いに異なる方向に加えることによって、前記駆動対象が停止状態となる前記第１のモータの駆動電圧と、前記第２のモータの駆動電圧との比を、前記トルク定数比として算出する
    請求項４記載の駆動装置。
  6. 前記誘起電圧定数測定部は、前記第１のモータと前記第２のモータの出力トルクとを、互いに異なる方向に加えるともに、一方のモータの回転数を調整することにより、他方のモータの電流値が０になったときの、前記他方のモータの駆動電圧と、前記他方のモータの回転速度との比を、前記他方のモータの前記誘起電圧定数として算出する
    請求項４または５記載の駆動装置。
  7. 前記補正部は、前記第１のモータのモータ回転数−トルク特性と、前記第２のモータのモータ回転数−トルク特性とにおいて、同じ回転数でトルクが０になるように、少なくとも一方のモータの電圧指令値を補正するとともに、
    前記第１のモータのモータ回転数−トルク特性と、前記第２のモータのモータ回転数−トルク特性とにおいて、同じ回転数で同じ出力トルクとなるように、少なくとも一方のモータの電圧指令値を補正する
    請求項２乃至６のいずれか一項に記載の駆動装置。
  8. 前記第１のモータと、
    前記第２のモータと、
    請求項１から８のいずれか一項に記載の駆動装置と
    を備える駆動システム。
  9. 請求項９に記載の駆動システム
    を備える画像形成装置。
  10. 請求項９に記載の駆動システム
    を備える搬送装置。
  11. 同一の駆動対象に動力を伝達する第１のモータおよび第２のモータを駆動する駆動方法であって、
    前記第１のモータを駆動するための第１の電圧指令値と、前記第２のモータを駆動するための第２の電圧指令値を出力する制御工程と、
    前記第１の電圧指令値および前記第２の電圧指令値を補正する補正工程と、を含み、
    前記補正工程では、前記駆動対象に対して前記第１のモータの出力トルクと前記第２のモータの出力トルクとを、互いに異なる方向に加えたときの前記第１のモータおよび前記第２のモータの駆動に関するパラメータに基づいて補正する駆動方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11171582B2 (en) 2018-06-13 2021-11-09 Ricoh Company, Ltd. Drive device for correcting angular deviation between shafts
JP7452258B2 (ja) 2019-07-31 2024-03-19 株式会社リコー 制御装置、制御方法、画像形成装置及び搬送装置

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110856928A (zh) * 2018-08-22 2020-03-03 新世代机器人暨人工智慧股份有限公司 自动控制方法以及自动控制装置
CN109921693B (zh) * 2018-12-21 2021-04-20 中国航空工业集团公司北京航空精密机械研究所 一种多电机电气消隙及自动故障隔离方法
JP6899979B2 (ja) * 2019-01-31 2021-07-07 三菱電機株式会社 電動機駆動装置及び電動機駆動システム
US20220103096A1 (en) * 2019-05-13 2022-03-31 Mitsubishi Electric Corporation Load driving apparatus, air conditioner, and method for operating load driving apparatus

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014155294A (ja) * 2013-02-07 2014-08-25 Aida Engineering Ltd プレス装置
WO2015186471A1 (ja) * 2014-06-04 2015-12-10 日立オートモティブシステムズ株式会社 モータ制御装置、モータ駆動装置、および電動車両

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4906906A (en) * 1986-11-04 1990-03-06 Lautzenhiser Lloyd L Conveyance with electronic control for left and right motors
JP2009069604A (ja) 2007-09-14 2009-04-02 Ricoh Co Ltd 回転体制御装置及び回転体制御方法
JP2010209993A (ja) 2009-03-10 2010-09-24 Mitsubishi Heavy Ind Ltd バックラッシュ除去制御装置
JP2010236603A (ja) 2009-03-31 2010-10-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd バックラッシュ除去制御装置
JP2013009532A (ja) 2011-06-24 2013-01-10 Mitsubishi Electric Corp 制御装置、制御方法、及びプログラム
JP6380125B2 (ja) * 2015-01-23 2018-08-29 ブラザー工業株式会社 印刷装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014155294A (ja) * 2013-02-07 2014-08-25 Aida Engineering Ltd プレス装置
WO2015186471A1 (ja) * 2014-06-04 2015-12-10 日立オートモティブシステムズ株式会社 モータ制御装置、モータ駆動装置、および電動車両

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11171582B2 (en) 2018-06-13 2021-11-09 Ricoh Company, Ltd. Drive device for correcting angular deviation between shafts
JP7452258B2 (ja) 2019-07-31 2024-03-19 株式会社リコー 制御装置、制御方法、画像形成装置及び搬送装置

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