JP2021022979A - Sheet transfer device, document reading device, and image forming device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、シート搬送装置、原稿読取装置及び画像形成装置におけるモータの制御に関する。 The present invention relates to the control of a motor in a sheet transfer device, a document reading device, and an image forming device.
従来、駆動対象である負荷を、複数の小型モータを用いて駆動する方法が知られている(特許文献1)。前記特許文献1の構成においては、第一のモータによって発生するトルクと第二のモータによって発生するトルクとの合成トルクが、負荷を回転駆動するために必要なトルクに到達することにより、負荷が駆動される。 Conventionally, a method of driving a load to be driven by using a plurality of small motors is known (Patent Document 1). In the configuration of Patent Document 1, the load is increased by the combined torque of the torque generated by the first motor and the torque generated by the second motor reaching the torque required to drive the load to rotate. Driven.
モータの駆動効率はモータの種類によって異なる。また、モータの駆動効率は、当該モータを駆動する際の回転速度によって異なる。なお、駆動効率は、入力電力(=電圧[V]*電流[A])に対する機械出力(角速度[rad/s]*トルク[N・m])の比によって表される。 The drive efficiency of the motor depends on the type of motor. Further, the drive efficiency of the motor differs depending on the rotation speed when driving the motor. The drive efficiency is represented by the ratio of the mechanical output (angular velocity [rad / s] * torque [Nm]) to the input power (= voltage [V] * current [A]).
駆動対象である負荷を、第一モータと第一モータとは種類が異なる第二モータとを用いて駆動する際には、以下のことが起こりうる。具体的には、第1の速度で第一モータ及び第二モータを駆動する際には第一モータの駆動効率が第二モータの駆動効率よりも高く、第2の速度で第一モータ及び第二モータを駆動する際には第二モータの駆動効率が第一モータの駆動効率よりも高い場合がある。 When the load to be driven is driven by using a first motor and a second motor of a different type from the first motor, the following can occur. Specifically, when driving the first motor and the second motor at the first speed, the drive efficiency of the first motor is higher than the drive efficiency of the second motor, and the first motor and the second motor are driven at the second speed. When driving the two motors, the drive efficiency of the second motor may be higher than the drive efficiency of the first motor.
このような場合、第一のモータを用いて発生させるトルクT1と第二のモータを用いて発生させるトルクT2との比が、例えば、1:1であると、負荷を効率的に回転駆動することができない可能性がある。そこで、駆動対象である負荷を、複数の小型モータを用いて駆動する際に、より効率的に負荷を駆動することができる構成が求められている。 In such a case, if the ratio of the torque T1 generated by the first motor to the torque T2 generated by the second motor is, for example, 1: 1, the load is efficiently rotationally driven. It may not be possible. Therefore, there is a demand for a configuration that can drive the load more efficiently when the load to be driven is driven by a plurality of small motors.
上記課題に鑑み、本発明は、負荷を効率的に駆動することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to drive a load efficiently.
上記課題を解決するために、本発明にかかるシート搬送装置は、
シートを搬送する搬送部と、
前記搬送部を駆動する第1モータと、
前記第1モータとは種類が異なる第2モータであって、前記第1モータとともに前記搬送部を駆動する第2モータと、
搬送されるシートの種類に関する情報を取得する取得手段と、
前記取得手段によって取得された情報に基づいて前記搬送部の目標速度を設定する設定手段と、
前記搬送部の回転速度を検出する検出手段と、
前記設定手段によって設定された目標速度と前記検出手段によって検出された回転速度との偏差が小さくなるように、前記搬送部に与えるべきトルクに関する値を決定する第1決定手段と、
前記第1決定手段によって決定された値に基づいて、前記第1モータが出力すべき第1トルクに関する値と前記第2モータが出力すべき第2トルクに関する値とを決定する第2決定手段と、
前記第1トルクに関する値に基づいて前記第1モータを駆動する第1駆動手段と、
前記第2トルクに関する値に基づいて前記第2モータを駆動する第2駆動手段と、
を有し、
前記第2決定手段は、前記目標速度が第1の速度に設定された場合における前記第2トルクに関する値に対する前記第1トルクに関する値の割合が、前記目標速度が前記第1の速度よりも遅い第2の速度に設定された場合における前記第2トルクに関する値に対する前記第1トルクに関する値の割合よりも小さくなるように、前記第1トルクに関する値及び前記第2トルクに関する値を決定し、
前記第1の速度に対応する第1の回転速度で回転する前記第1モータの駆動効率は前記第1の回転速度で回転する前記第2モータの駆動効率よりも小さく、前記第2の速度に対応する第2の回転速度で回転する前記第1モータの駆動効率は前記第2の回転速度で回転する前記第2モータの駆動効率よりも大きいことを特徴とする。
In order to solve the above problems, the sheet transport device according to the present invention is
The transport unit that transports the sheet and
The first motor that drives the transport unit and
A second motor of a type different from that of the first motor, the second motor that drives the transport unit together with the first motor, and
An acquisition method for acquiring information on the type of sheet to be transported,
A setting means for setting a target speed of the transport unit based on the information acquired by the acquisition means, and
A detection means for detecting the rotation speed of the transport unit and
A first determining means for determining a value regarding torque to be applied to the transport unit so that the deviation between the target speed set by the setting means and the rotation speed detected by the detecting means becomes small.
A second determining means for determining a value related to the first torque to be output by the first motor and a value related to the second torque to be output by the second motor based on the value determined by the first determining means. ,
A first driving means for driving the first motor based on a value related to the first torque, and
A second driving means for driving the second motor based on the value related to the second torque, and
Have,
In the second determining means, the ratio of the value related to the first torque to the value related to the second torque when the target speed is set to the first speed is slower than the target speed. The value related to the first torque and the value related to the second torque are determined so as to be smaller than the ratio of the value related to the first torque to the value related to the second torque when the second speed is set.
The drive efficiency of the first motor rotating at the first rotation speed corresponding to the first speed is smaller than the drive efficiency of the second motor rotating at the first rotation speed, and the second speed is reached. The drive efficiency of the first motor rotating at the corresponding second rotation speed is higher than the drive efficiency of the second motor rotating at the second rotation speed.
本発明によれば、負荷を効率的に駆動することができる。 According to the present invention, the load can be driven efficiently.
以下に図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の形状及びそれらの相対配置などは、この発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲が以下の実施の形態に限定される趣旨のものではない。なお、以下の説明においては、モータ制御装置が画像形成装置に設けられる場合について説明するが、モータ制御装置が設けられるのは画像形成装置に限定されるわけではない。例えば、記録媒体や原稿等のシートを搬送するシート搬送装置等にも用いられる。 Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the shapes of the component parts and their relative arrangements described in this embodiment should be appropriately changed depending on the configuration of the apparatus to which the present invention is applied and various conditions, and the scope of the present invention is limited. It is not intended to be limited to the following embodiments. In the following description, the case where the motor control device is provided in the image forming device will be described, but the case where the motor control device is provided is not limited to the image forming device. For example, it is also used in a sheet transfer device for transporting a sheet such as a recording medium or a document.
〔第1実施形態〕
[画像形成装置]
図1は、本実施形態で用いられるシート搬送装置を有するモノクロの電子写真方式の複写機(以下、画像形成装置と称する)100の構成を示す断面図である。なお、画像形成装置は複写機に限定されず、例えば、ファクシミリ装置、印刷機、プリンタ等であっても良い。また、記録方式は、電子写真方式に限らず、例えば、インクジェット等であっても良い。更に、画像形成装置の形式はモノクロ及びカラーのいずれの形式であっても良い。
[First Embodiment]
[Image forming device]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of a monochrome electrophotographic copying machine (hereinafter, referred to as an image forming apparatus) 100 having a sheet transporting apparatus used in the present embodiment. The image forming apparatus is not limited to the copying machine, and may be, for example, a facsimile apparatus, a printing machine, a printer, or the like. Further, the recording method is not limited to the electrophotographic method, and may be, for example, an inkjet or the like. Further, the format of the image forming apparatus may be either monochrome or color.
以下に、図1を用いて、画像形成装置100の構成および機能について説明する。図1に示すように、画像形成装置100は、原稿読取装置200及び画像印刷装置301を有する。
The configuration and function of the
<原稿読取装置>
原稿読取装置200には、原稿を読取位置に給送する原稿給送装置201が設けられている。原稿給送装置201の原稿積載部2に積載された原稿Pは、ピックアップローラ3によって1枚ずつ給送され、その後、給紙ローラ4によって搬送される。給紙ローラ4と対向する位置には、給紙ローラ4に圧接する分離ローラ5が設けられている。分離ローラ5は、該分離ローラ5に所定のトルク以上の負荷トルクがかかると回転する構成となっており、2枚重なった状態で給送された原稿を分離する機能を有する。
<Original reader>
The
ピックアップローラ3と給紙ローラ4は揺動アーム12によって連結されている。揺動アーム12は、給紙ローラ4の回転軸を中心にして回動できるように給紙ローラ4の回転軸によって支持されている。
The
原稿Pは、給紙ローラ4等によって搬送されて、排紙ローラ11によって排紙トレイ10へ排紙される。なお、図1に示すように、原稿積載部2には、原稿積載部2に原稿が積載されているか否かを検知する原稿セットセンサSS1が設けられている。また、原稿が通過する搬送路には、原稿の先端を検知する(原稿の有無を検知する)シートセンサSS2が設けられている。
The document P is conveyed by the
原稿読取装置201には、搬送される原稿の第1面の画像を読み取る原稿読取部16が設けられている。原稿読取部16に読み取られた画像情報は、画像印刷装置301へ出力される。
The
また、原稿読取装置200には、搬送される原稿の第2面の画像を読み取る原稿読取部17が設けられている。原稿読取部17に読み取られた画像情報は、原稿読取部16において説明した方法と同様にして画像印刷装置301へ出力される。
Further, the
前述の如くして、原稿の読取が行われる。即ち、原稿給送装置201及び読取装置202は、原稿読取装置として機能する。
As described above, the original is read. That is, the
また、原稿の読取モードとして、第1読取モードと第2読取モードがある。第1読取モードは、上述した方法で搬送される原稿の画像を読み取るモードである。第2読取モードは、読取装置202の原稿ガラス214上に載置された原稿の画像を、一定速度で移動する原稿読取部16によって読み取るモードである。通常、シート状の原稿の画像は第1読取モードで読み取られ、本や冊子等の綴じられた原稿の画像は第2読取モードで読み取られる。
Further, as the document scanning mode, there are a first scanning mode and a second scanning mode. The first scanning mode is a mode for scanning an image of a document conveyed by the method described above. The second scanning mode is a mode in which the image of the document placed on the
<画像印刷装置>
画像印刷装置301の内部には、シート収納トレイ302、304が設けられている。シート収納トレイ302、304には、それぞれ異なる種類の記録媒体を収納することができる。例えば、シート収納トレイ302にはA4サイズの普通紙が収納され、シート収納トレイ304にはA4サイズの厚紙が収納される。なお、記録媒体とは、画像形成装置によって画像が形成されるものであって、例えば、用紙、樹脂シート、布、OHPシート、ラベル等は記録媒体に含まれる。
<Image printing device>
シート収納トレイ302に収納された記録媒体は、給紙ローラ303によって給送されて、搬送ローラ306によってレジストレーションローラ308へ送り出される。また、シート収納トレイ304に収納された記録媒体は、給紙ローラ305によって給送されて、搬送ローラ307及び306によってレジストレーションローラ308へ送り出される。
The recording medium stored in the
原稿読取装置200から出力された画像信号は、半導体レーザ及びポリゴンミラーを含む光走査装置311に入力される。また、感光体としての感光ドラム309は、帯電器310によって外周面が帯電される。感光ドラム309の外周面が帯電された後、原稿読取装置200から光走査装置311に入力された画像信号に応じたレーザ光が、光走査装置311からポリゴンミラー及びミラー312、313を経由し、感光ドラム309の外周面に照射される。この結果、感光ドラム309の外周面に静電潜像が形成される。
The image signal output from the
現像ユニットとしての現像器314は、現像剤担持体としての現像ローラ350を有する。感光ドラム309の外周面に形成された静電潜像は現像ローラ350が担持している現像剤(トナー)によって現像され、感光ドラム309の外周面にトナー像が形成される。感光ドラム309に形成されたトナー像は、感光ドラム309と対向する位置(転写位置)に設けられた転写部としての転写帯電器315によって記録媒体に転写される。この転写タイミングに合わせて、レジストレーションローラ308は記録媒体を転写位置へ送り込む。
The
前述の如くして、トナー像が転写された記録媒体は、搬送ベルト317によって定着器318へ送り込まれ、定着器318(定着ローラ400及び加圧ローラ401)によって加熱加圧されて、トナー像が記録媒体に定着される。このようにして、画像形成装置100によって記録媒体に画像が形成される。
As described above, the recording medium on which the toner image is transferred is sent to the
片面印刷モードで画像形成が行われる場合は、定着器318を通過した記録媒体は、排紙ローラ319、324によって、不図示の排紙トレイへ排紙される。また、両面印刷モードで画像形成が行われる場合は、定着器318によって記録媒体の第1面に定着処理が行われた後に、記録媒体は、排紙ローラ319、搬送ローラ320、及び反転ローラ321によって、反転パス325へと搬送される。その後、記録媒体は、搬送ローラ322、323によって再度レジストレーションローラ308へと搬送され、前述した方法で記録媒体の第2面に画像が形成される。その後、記録媒体は、排紙ローラ319、324によって不図示の排紙トレイへ排紙される。
When image formation is performed in the single-sided printing mode, the recording medium that has passed through the fixing
また、第1面に画像形成された記録媒体がフェースダウンで画像形成装置100の外部へ排紙される場合は、定着器318を通過した記録媒体は、排紙ローラ319を通って搬送ローラ320へ向かう方向へ搬送される。その後、記録媒体の後端が搬送ローラ320のニップ部を通過する直前に搬送ローラ320の回転が反転することによって、記録媒体の第1面が下向きになった状態で、記録媒体が排紙ローラ324を経由して、画像形成装置100の外部へ排出される。
Further, when the recording medium on which the image is formed on the first surface is discharged face-down to the outside of the
以上が画像形成装置100の構成および機能についての説明である。
The above is a description of the configuration and function of the
<画像形成装置の制御構成>
図2は、画像形成装置100の制御構成の例を示すブロック図である。システムコントローラ151は、図2に示すように、CPU151a、ROM151b、RAM151cを備えている。また、システムコントローラ151は、画像処理部112、操作部152、アナログ・デジタル(A/D)変換器153、高圧制御部155、モータ制御装置157、センサ類159、ACドライバ160と接続されている。システムコントローラ151は、接続された各ユニットとの間でデータやコマンドの送受信をすることが可能である。
<Control configuration of image forming device>
FIG. 2 is a block diagram showing an example of a control configuration of the
CPU151aは、ROM151bに格納された各種プログラムを読み出して実行することによって、予め定められた画像形成シーケンスに関連する各種シーケンスを実行する。
The
RAM151cは記憶デバイスである。RAM151cには、例えば、高圧制御部155に対する設定値、モータ制御装置157に対する指令値及び操作部152から受信される情報等の各種データが記憶される。
The
システムコントローラ151は、画像処理部112における画像処理に必要となる、画像形成装置100の内部に設けられた各種装置の設定値データを画像処理部112に送信する。更に、システムコントローラ151は、センサ類159からの信号を受信して、受信した信号に基づいて高圧制御部155の設定値を設定する。
The
高圧制御部155は、システムコントローラ151によって設定された設定値に応じて、高圧ユニット156(帯電器310、現像器314、転写帯電器315等)に必要な電圧を供給する。なお、センサ類159には、搬送ローラによって搬送される記録媒体を検知するセンサ等が含まれる。
The high-
モータ制御装置157は、CPU151aから出力された指令に応じて、負荷を駆動する第一モータ402及び第二モータ403を制御する。なお、図2においては、モータ制御装置が1個しか設けられていないが、実際には、複数個のモータ制御装置が画像形成装置に設けられている。
The
A/D変換器153は、定着ヒータ161の温度を検出するためのサーミスタ154が検出した検出信号を受信し、検出信号をアナログ信号からデジタル信号に変換してシステムコントローラ151に送信する。システムコントローラ151は、A/D変換器153から受信したデジタル信号に基づいてACドライバ160の制御を行う。ACドライバ160は、定着ヒータ161の温度が定着処理を行うために必要な温度となるように定着ヒータ161を制御する。なお、定着ヒータ161は、定着処理に用いられるヒータであり、定着器318に含まれる。
The A /
システムコントローラ151は、使用する記録媒体の種類(以下、紙種と称する)等の設定をユーザが行うための操作画面を、操作部152に設けられた表示部に表示するように、操作部152を制御する。システムコントローラ151は、ユーザが設定した情報を操作部152から受信し、ユーザが設定した情報に基づいて画像形成装置100の動作シーケンスを制御する。また、システムコントローラ151は、画像形成装置の状態を示す情報を操作部152に送信する。なお、画像形成装置の状態を示す情報とは、例えば、画像形成枚数、画像形成動作の進行状況、原稿読取装置201及び画像印刷装置301におけるシートのジャムや重送等に関する情報である。操作部152は、システムコントローラ151から受信した情報を表示部に表示する。
The
前述の如くして、システムコントローラ151は画像形成装置100の動作シーケンスを制御する。
As described above, the
<定着ローラの駆動構成>
図3は、定着器318に含まれる定着ローラ400とともにニップ部を形成し定着ローラ400に対して圧力を加える加圧ローラ401の駆動構成を示す図である。なお、図3においては、定着ローラ400の構成は省略されている。加圧ローラ401は回転体及び搬送部として機能する。
<Drive configuration of fixing roller>
FIG. 3 is a diagram showing a drive configuration of a
図3に示すように、加圧ローラ401の回転軸401aには、加圧ローラ401の回転速度を検知するロータリエンコーダ404が設けられている。
As shown in FIG. 3, the
第一モータ402の駆動力は、第一モータ402の回転軸402a、ギア403及び回転軸401aを介して加圧ローラ401に伝達される。また、第二モータ403の駆動力は、第二モータ403の回転軸403a、ギア403及び回転軸401aを介して加圧ローラ401に伝達される。即ち、加圧ローラ401は、第一モータ402及び第二モータ403によって駆動される。なお、第一モータ402としてステッピングモータが用いられてもよいし、ブラシレスDCモータやブラシモータが用いられてもよい。また、第二モータ403としてステッピングモータが用いられてもよいし、ブラシレスDCモータやブラシモータが用いられてもよい。
The driving force of the
図4は、第一モータ402及び第二モータ403の回転速度と駆動効率との関係を示す図である。駆動効率は、入力電力(=電圧[V]*電流[A])に対する機械出力(角速度[rad/s]*トルク[N・m])の比によって表されるパラメータである。なお、図4に示す回転速度と駆動効率との関係は、本実施形態における一例である。
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the rotational speed of the
本実施形態では、図4に示すように、第一モータ402及び第二モータ403は互いに異なる駆動効率を有するモータである。
In the present embodiment, as shown in FIG. 4, the
画像形成装置においては、搬送される記録媒体の種類に応じて、当該記録媒体を搬送する速度(搬送速度)が設定される。具体的には、例えば、坪量が70[g/m2]である普通紙の場合、搬送速度は第1の速度に設定される。本実施形態では、搬送速度が第1の速度である場合、第一モータ402及び第二モータ403の目標速度は4000rpmに設定される。一方、例えば、坪量が350[g/m2]である厚紙の場合、搬送速度は第1の速度よりも遅い第2の速度に設定される。本実施形態では、搬送速度が第2の速度である場合、第一モータ402及び第二モータ403の目標速度は2000rpmに設定される。
In the image forming apparatus, the speed at which the recording medium is conveyed (transport speed) is set according to the type of the recording medium to be conveyed. Specifically, for example, in the case of plain paper having a basis weight of 70 [g / m2], the transport speed is set to the first speed. In the present embodiment, when the transport speed is the first speed, the target speeds of the
図4に示すように、搬送速度が第1の速度に設定されている状態においては第一モータ402の駆動効率が第二モータ403の駆動効率よりも小さく、搬送速度が第2の速度に設定されている状態においては第一モータ402の駆動効率が第二モータ403の駆動効率よりも大きい。
As shown in FIG. 4, when the transfer speed is set to the first speed, the drive efficiency of the
そこで、本実施形態では、以下の構成が適用されることによって、負荷を効率的に駆動する。 Therefore, in the present embodiment, the load is efficiently driven by applying the following configuration.
[モータ制御装置]
図5は、モータ制御装置157の構成の例を示すブロック図である。なお、モータ制御装置157は、少なくとも1つのASICで構成されており、以下に説明する各機能を実行する。
[Motor control device]
FIG. 5 is a block diagram showing an example of the configuration of the
CPU151aは、画像形成装置100の動作シーケンスに基づいて、加圧ローラ401の角速度の目標速度を表す指令速度をモータ制御装置157に出力する。
The
ロータリエンコーダ404は、加圧ローラ401の角速度(回転速度)を検知し、検知結果を速度制御部30に出力する。なお、ロータリエンコーダ404は、光を出射する発光部と、発光部から出射される光を受光する受光部と、発光部から出射される光が通過するスリットが所定角度毎に設けられた円盤と、を備え、受光部が光を受光する度に、パルス信号を検知結果として出力する。
The
速度制御部30は、エンコーダ404から出力された検知結果が示す加圧ローラ401の回転速度と、CPU151aから出力された指令速度と、の偏差を周期T(例えば、200μs)で取得する。速度制御部30は、比例制御(P)、積分制御(I)、微分制御(D)に基づいて、取得する偏差が小さくなるように、巻線に供給すべき電流の振幅の指令値I_refを生成して出力する。具体的には、速度制御部30は、P制御、I制御、D制御に基づいて取得する偏差が0になるように、指令値I_refを生成して出力する。指令値I_refは、加圧ローラ401に与えるべきトルクに関する値に対応する。なお、P制御とは、制御する対象の値を指令値と推定値との偏差に比例する値に基づいて制御する制御方法である。また、I制御とは、制御する対象の値を指令値と推定値との偏差の時間積分に比例する値に基づいて制御する制御方法である。また、D制御とは、制御する対象の値を指令値と推定値との偏差の時間変化に比例する値に基づいて制御する制御方法である。本実施形態における速度制御部30は、PID制御に基づいて指令値I_refを生成するが、これに限定されるものではない。例えば、速度制御部30は、PI制御に基づいて指令値I_refを生成しても良い。
The
速度制御部30から出力された指令値I_refは、乗算部31によって後述するゲインaが乗算される。ゲインaが乗算された指令値I1_refは電流・電圧制御部33に出力される。
The command value I_ref output from the
また、速度制御部30から出力された指令値I_refは、乗算部32によって後述するゲインbが乗算される。ゲインbが乗算された指令値I2_refは電流・電圧制御部34に出力される。
Further, the command value I_ref output from the
第一モータ402の巻線に流れる駆動電流は、電流検出部35によって検出されアナログ値からデジタル値へと変換される。電流検出部35から出力される電流値は、電流・電圧制御部33に入力される。
The drive current flowing through the winding of the
第二モータ403の巻線に流れる駆動電流は、電流検出部36によって検出されアナログ値からデジタル値へと変換される。電流検出部36から出力される電流値は、電流・電圧制御部34に入力される。
The drive current flowing through the winding of the
電流・電圧制御部33は、PID制御に基づいて、指令値I1_refと電流検出部35から出力される電流値との偏差が小さくなるように駆動電圧V1を生成する。具体的には、電流・電圧制御部33は、指令値I1_refと電流検出部35から出力される電流値との偏差が0になるように駆動電圧V1を生成する。なお、本実施形態における電流・電圧制御部33は、PID制御に基づいて駆動電圧V1を生成しているが、これに限定されるものではない。例えば、電流・電圧制御部33は、PI制御に基づいて駆動電圧V1を生成しても良い。
Based on the PID control, the current /
電流・電圧制御部33は、フルブリッジ回路を有する。フルブリッジ回路は駆動電圧V1に基づくPWM(パルス幅変調)信号によって駆動される。その結果、電流・電圧制御部33は、駆動電圧V1に応じた駆動電流I1_drvを生成し、駆動電流I1_drvをモータ402の巻線に供給することによって、第一モータ402を駆動させる。なお、本実施形態においては、電流・電圧制御部33はフルブリッジ回路を有しているが、電流・電圧制御部33はハーフブリッジ回路を有していても良い。
The current /
電流・電圧制御部34は、PID制御に基づいて、指令値I2_refと電流検出部36から出力される電流値との偏差が小さくなるように駆動電圧V2を生成する。具体的には、電流・電圧制御部34は、指令値I2_refと電流検出部36から出力される電流値との偏差が0になるように駆動電圧V2を生成する。なお、本実施形態における電流・電圧制御部34は、PID制御に基づいて駆動電圧V2を生成しているが、これに限定されるものではない。例えば、電流・電圧制御部34は、PI制御に基づいて駆動電圧V2を生成しても良い。
Based on the PID control, the current /
電流・電圧制御部34は、フルブリッジ回路を有する。フルブリッジ回路は駆動電圧V2に基づくPWM(パルス幅変調)信号によって駆動される。その結果、電流・電圧制御部34は、駆動電圧V2に応じた駆動電流I2_drvを生成し、駆動電流I2_drvを第二モータ403の巻線に供給することによって、第二モータ403を駆動させる。なお、本実施形態においては、電流・電圧制御部34はフルブリッジ回路を有しているが、電流・電圧制御部34はハーフブリッジ回路を有していても良い。
The current /
<ゲイン制御部>
次に、ゲイン制御部37について説明する。
<Gain control unit>
Next, the
本実施形態では、ユーザが操作部152を用いて設定した記録媒体の種類に関する情報(例えば坪量)に基づいて、記録媒体を搬送する速度(搬送速度)を設定する。具体的には、例えば、CPU151aは、搬送される記録媒体の坪量が70[g/m2]である普通紙であることがユーザによって設定されると、搬送速度を第1の速度に設定する。また、例えば、CPU151aは、搬送される記録媒体の坪量が350[g/m2]である厚紙であることがユーザによって設定されると、搬送速度を第1の速度よりも遅い第2の速度に設定する。
In the present embodiment, the speed (conveying speed) of transporting the recording medium is set based on the information (for example, basis weight) regarding the type of the recording medium set by the user using the
CPU151aは、設定された搬送速度に関する情報をゲイン制御部37に通知する。
The
ゲイン制御部37は、搬送速度が第1の速度に設定された場合はゲインaをa1に設定し、ゲインbをb1に設定する。また、ゲイン制御部37は、搬送速度が第2の速度に設定された場合はゲインaをa2に設定し、ゲインbをb2に設定する。ゲインa1、b1、a2及びb2は、ゲイン制御部37に設けられたメモリ37aに予め格納されている。なお、ゲインa1とゲインb1との比(割合)G1(=a1/b1)は、ゲインa2とゲインb2の比G2(=a2/b2)よりも小さい。例えば、ゲインa1はゲインb1より小さくゲインa2はゲインb2より大きくてもよいし、ゲインa1はゲインb1より大きくゲインa2はゲインb2より大きくてもよい。また、ゲインa1はゲインb1より小さくゲインa2はゲインb2より小さくてもよい。
When the transfer speed is set to the first speed, the
図6は、モータ制御装置157によるモータの制御方法を示すフローチャートである。以下に、図6を用いて、本実施形態におけるモータ402、403の制御について説明する。このフローチャートの処理は、モータ制御装置157によって実行される。
FIG. 6 is a flowchart showing a method of controlling the motor by the
S101において、搬送速度に関する情報をCPU151aから受信すると、S102において、モータ制御装置157(ゲイン制御部37)は、受信した情報に応じたゲインを設定する。
When the information regarding the transport speed is received from the
その後、S103において、第一モータ402及び第二モータ403の駆動を開始する指示がCPU151aから入力されると、S104において、モータ制御装置157は、第一モータ402及び第二モータ403の駆動を開始する。
After that, in S103, when an instruction to start driving the
S105において、第一モータ402及び第二モータ403の駆動を停止する指示がCPU151aから入力されると、S106において、モータ制御装置157は、第一モータ402及び第二モータ403の駆動を停止する。
When an instruction to stop driving the
図7は、本実施形態が適用されることによる効果の一例を説明する図である。図7に示すように、搬送速度に拘わらず所定のゲインa0(=0.5)及びb0(=0.5)が設定されている場合、搬送速度が第1の速度である場合の第一モータ402と第二モータ403との両方の効率(全体効率)は71.5%であり、搬送速度が第2の速度である場合の全体効率は52%である。一方、搬送速度に応じてゲインが変更される場合、搬送速度が第1の速度である場合の全体効率は73.3%であり、搬送速度が第2の速度である場合の全体効率は54.4%である。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the effect of applying the present embodiment. As shown in FIG. 7, when predetermined gains a0 (= 0.5) and b0 (= 0.5) are set regardless of the transport speed, the first case where the transport speed is the first speed. The efficiency (overall efficiency) of both the
このように、本実施形態では、負荷を駆動するために必要なトルクを第一モータ402と第二モータ403とを用いて発生させる際の、第一モータ402のトルクと第二モータ403のトルクとの比を、モータの回転速度に応じて変更する。具体的には、第一モータ402の駆動効率が第二モータ403の駆動効率よりも小さい第1の速度に搬送速度が設定されている場合の比G1が、第一モータ402の駆動効率が第二モータ403の駆動効率よりも大きい第2の速度に搬送速度が設定されている場合の比G2よりも小さい値になるようにゲインa、bが設定される。この結果、負荷を効率的に駆動することができる。即ち、駆動対象の負荷を複数のモータを用いて駆動する際の消費電力を低減することができる。
As described above, in the present embodiment, the torque of the
なお、本実施形態では、速度制御部30は、加圧ローラ401に与えるべきトルクに関する値として電流の指令値I_refを出力したが、この限りではない。例えば、速度制御部30は、加圧ローラ401に与えるべきトルクに関する値として電圧の指令値を出力してもよい。
In the present embodiment, the
〔第2実施形態〕
画像形成装置100の構成が第1実施形態における画像形成装置100の構成と同様である部分については説明を省略する。
[Second Embodiment]
The description of the portion where the configuration of the
本実施形態では、第一モータ402及び第二モータ403がベクトル制御によって制御される。
In this embodiment, the
<ベクトル制御>
以下に、図8及び図9を用いて、本実施形態におけるモータ制御装置157がベクトル制御を行う方法について説明する。なお、以下の説明におけるモータには、モータの回転子の回転位相を検出するためのロータリエンコーダなどのセンサは設けられていないが、ロータリエンコーダなどのセンサがモータに設けられている構成であっても良い。また、以下の説明では、第一モータ402の構成について説明するが、第二モータ403の構成は第一モータ402の構成と同様の構成である。
<Vector control>
Hereinafter, a method in which the
図8は、A相(第1相)とB相(第2相)との2相から成る第一モータ402としてのステッピングモータと、d軸及びq軸によって表される回転座標系との関係を示す図である。図8では、静止座標系において、A相の巻線に対応した軸であるα軸と、B相の巻線に対応した軸であるβ軸とが定義されている。また、図8では、回転子に用いられている永久磁石の磁極によって作られる磁束の方向に沿ってd軸が定義され、d軸から反時計回りに90度進んだ方向(d軸に直交する方向)に沿ってq軸が定義されている。α軸とd軸との成す角度はθと定義され、回転子の回転位相は角度θによって表される。ベクトル制御では、回転子の回転位相θを基準とした回転座標系が用いられる。具体的には、ベクトル制御では、巻線に流れる駆動電流に対応する電流ベクトルの、回転座標系における電流成分であって、回転子にトルクを発生させるq軸成分(トルク電流成分)と巻線を貫く磁束の強度に影響するd軸成分(励磁電流成分)とが用いられる。
FIG. 8 shows the relationship between a stepping motor as a
ベクトル制御とは、回転子の目標速度を表す指令速度と実際の回転速度との偏差が小さくなるようにトルク電流成分の値と励磁電流成分の値とを制御する速度フィードバック制御を行うことによってモータを制御する制御方法である。また、回転子の目標位相を表す指令位相と実際の回転位相との偏差が小さくなるようにトルク電流成分の値と励磁電流成分の値とを制御する位相フィードバック制御を行うことによってモータを制御する方法もある。 Vector control is a motor by performing speed feedback control that controls the value of the torque current component and the value of the exciting current component so that the deviation between the command speed representing the target speed of the rotor and the actual rotation speed becomes small. It is a control method to control. In addition, the motor is controlled by performing phase feedback control that controls the value of the torque current component and the value of the exciting current component so that the deviation between the command phase representing the target phase of the rotor and the actual rotation phase becomes small. There is also a method.
図9は、第一モータ402及び第二モータ403を制御するモータ制御装置157の構成の例を示すブロック図である。なお、モータ制御装置157は、少なくとも1つのASICで構成されており、以下に説明する各機能を実行する。また、以下の説明では、第一モータ402の制御構成について説明するが、第二モータ403の制御構成は第一モータ402の制御構成と同様の構成である。
FIG. 9 is a block diagram showing an example of the configuration of the
図9に示すように、モータ制御装置157は、ベクトル制御を行う回路として、速度制御器502a、電流制御器503a、座標逆変換器505a、座標変換器511a、PWMインバータ506a等を有する。座標変換器511aは、第一モータ402のA相及びB相の巻線に流れる駆動電流に対応する電流ベクトルを、α軸及びβ軸で表される静止座標系からq軸及びd軸で表される回転座標系に座標変換する。この結果、巻線に流れる駆動電流は、回転座標系における電流値であるq軸成分の電流値(q軸電流)とd軸成分の電流値(d軸電流)とによって表される。なお、q軸電流は、第一モータ402の回転子にトルクを発生させるトルク電流に相当する。また、d軸電流は、第一モータ402の巻線を貫く磁束の強度に影響する励磁電流に相当する。モータ制御装置157は、q軸電流及びd軸電流をそれぞれ独立に制御することができる。この結果、モータ制御装置157は、回転子にかかる負荷トルクに応じてq軸電流を制御することによって、回転子が回転するために必要なトルクを効率的に発生させることができる。即ち、ベクトル制御においては、図8に示す電流ベクトルの大きさは、回転子にかかる負荷トルクに応じて変化する。
As shown in FIG. 9, the
モータ制御装置157は、第一モータ402の回転子の回転速度ωを後述する方法により決定し、その決定結果に基づいてベクトル制御を行う。CPU151aは、第一モータ402の回転子の目標速度を表す指令速度ω_refを生成し、指令速度ω_refをモータ制御装置157へ出力する。
The
減算器101aは、第一モータ402の回転子の回転速度ωと指令速度ω_refとの偏差を演算し、該偏差を速度制御器502aに出力する。
The
速度制御器502aは、所定の時間周期T(例えば、200μs)で、減算器101aから出力される偏差を取得する。速度制御器502aは、比例制御(P)、積分制御(I)、微分制御(D)に基づいて、減算器101aから出力される偏差が小さくなるように、q軸電流指令値iq_ref及びd軸電流指令値id_refを生成して出力する。具体的には、速度制御器502aは、P制御、I制御、D制御に基づいて減算器101aから出力された偏差が0になるように、q軸電流指令値iq_ref及びd軸電流指令値id_refを生成して出力する。なお、P制御とは、制御する対象の値を指令値と推定値との偏差に比例する値に基づいて制御する制御方法である。また、I制御とは、制御する対象の値を指令値と推定値との偏差の時間積分に比例する値に基づいて制御する制御方法である。また、D制御とは、制御する対象の値を指令値と推定値との偏差の時間変化に比例する値に基づいて制御する制御方法である。本実施形態における速度制御器502aは、PID制御に基づいてq軸電流指令値iq_ref及びd軸電流指令値id_refを生成しているが、これに限定されるものではない。例えば、速度制御器502aは、PI制御に基づいてq軸電流指令値iq_ref及びd軸電流指令値id_refを生成しても良い。なお、本実施形態においては、巻線を貫く磁束の強度に影響するd軸電流指令値id_refは0に設定されるが、これに限定されるものではない。
The
速度制御器502aから出力されたq軸電流指令値iq_refは、乗算器600aに入力される。乗算器600aは、後述するゲインaをq軸電流指令値iq_refに乗算して出力する。
The q-axis current command value iq_ref output from the
第一モータ402のA相及びB相の巻線に流れる駆動電流は、電流検出器507a、508aによって検出され、その後、A/D変換器510aによってアナログ値からデジタル値へと変換される。なお、本実施形態では、A/D変換器510aがデジタル値を出力する周期は、例えば、速度制御器502aが偏差を取得する周期Tより短い周期(例えば25μs)であるが、これに限定されるわけではない。
The drive currents flowing through the A-phase and B-phase windings of the
A/D変換器510aによってアナログ値からデジタル値へと変換された駆動電流の電流値は、静止座標系における電流値iα及びiβとして、図8に示す電流ベクトルの位相θeを用いて次式によって表される。なお、電流ベクトルの位相θeは、α軸と電流ベクトルとの成す角度と定義される。また、Iは電流ベクトルの大きさを示す。
iα=I*cosθe (1)
iβ=I*sinθe (2)
The current value of the drive current converted from the analog value to the digital value by the A / D converter 510a is determined by the following equation using the phase θe of the current vector shown in FIG. 8 as the current values iα and iβ in the stationary coordinate system. expressed. The phase θe of the current vector is defined as the angle formed by the α-axis and the current vector. Further, I indicates the magnitude of the current vector.
iα = I * cosθe (1)
iβ = I * sinθe (2)
これらの電流値iα及びiβは、座標変換器511aと誘起電圧決定器512aに入力される。
These current values iα and iβ are input to the coordinate
座標変換器511aは、次式によって、静止座標系における電流値iα及びiβを回転座標系におけるq軸電流の電流値iq及びd軸電流の電流値idに変換する。
id= cosθ*iα+sinθ*iβ (3)
iq=−sinθ*iα+cosθ*iβ (4)
The coordinate
id = cosθ * iα + sinθ * iβ (3)
iq = −sinθ * iα + cosθ * iβ (4)
減算器102aには、乗算器600aから出力されたq軸電流指令値iq_refと座標変換器511aから出力された電流値iqとが入力される。減算器102aは、q軸電流指令値iq_refと電流値iqとの偏差を演算し、該偏差を電流制御器503aに出力する。
The q-axis current command value iq_ref output from the
また、減算器103aには、速度制御器502aから出力されたd軸電流指令値id_refと座標変換器511aから出力された電流値idとが入力される。減算器103aは、d軸電流指令値id_refと電流値idとの偏差を演算し、該偏差を電流制御器503aに出力する。
Further, the d-axis current command value id_ref output from the
電流制御器503aは、PID制御に基づいて、入力される偏差がそれぞれ小さくなるように駆動電圧Vq及びVdを生成する。具体的には、電流制御器503aは、前記偏差がそれぞれ0になるように駆動電圧Vq及びVdを生成して座標逆変換器505に出力する。なお、本実施形態における電流制御器503aは、PID制御に基づいて駆動電圧Vq及びVdを生成しているが、これに限定されるものではない。例えば、電流制御器503aは、PI制御に基づいて駆動電圧Vq及びVdを生成しても良い。
The
座標逆変換器505aは、電流制御器503aから出力された回転座標系における駆動電圧Vq及びVdを、次式によって、静止座標系における駆動電圧Vα及びVβに逆変換する。
Vα=cosθ*Vd−sinθ*Vq (5)
Vβ=sinθ*Vd+cosθ*Vq (6)
The coordinate
Vα = cosθ * Vd-sinθ * Vq (5)
Vβ = sinθ * Vd + cosθ * Vq (6)
座標逆変換器505aは、逆変換された駆動電圧Vα及びVβを誘起電圧決定器512a及びPWMインバータ506aに出力する。
The coordinate
PWMインバータ506aは、フルブリッジ回路を有する。フルブリッジ回路は座標逆変換器505aから入力された駆動電圧Vα及びVβに基づくPWM(パルス幅変調)信号によって駆動される。この結果、駆動電圧Vα及びVβに応じた駆動電流iα及びiβが巻線に供給される。なお、本実施形態においては、PWMインバータ506aはフルブリッジ回路を有しているが、PWMインバータ506aはハーフブリッジ回路等を有していても良い。
The
次に、回転位相θの決定方法について説明する。回転子の回転位相θの決定には、回転子の回転によって第一モータ402のA相及びB相の巻線に誘起される誘起電圧Eα及びEβの値が用いられる。誘起電圧の値は誘起電圧決定器512aによって決定(算出)される。具体的には、誘起電圧Eα及びEβは、A/D変換器510aから誘起電圧決定器512aに入力された電流値iα及びiβと、座標逆変換器505aから誘起電圧決定器512aに入力された駆動電圧Vα及びVβとから、次式によって決定される。
Eα=Vα−R*iα−L*diα/dt (7)
Eβ=Vβ−R*iβ−L*diβ/dt (8)
Next, a method of determining the rotation phase θ will be described. The values of the induced voltages Eα and Eβ induced in the A-phase and B-phase windings of the
Eα = Vα-R * iα-L * diα / dt (7)
Eβ = Vβ-R * iβ-L * diβ / dt (8)
ここで、Rは巻線レジスタンス、Lは巻線インダクタンスである。巻線レジスタンスR及び巻線インダクタンスLの値は使用されている第一モータ402に固有の値であり、ROM151b又はモータ制御装置157に設けられたメモリ(不図示)等に予め格納されている。
Here, R is the winding resistance and L is the winding inductance. The values of the winding resistance R and the winding inductance L are values peculiar to the
誘起電圧決定器512aによって決定された誘起電圧Eα及びEβは位相決定器513aに出力される。
The induced voltages Eα and Eβ determined by the induced
位相決定器513aは、誘起電圧決定器512aから出力された誘起電圧Eαと誘起電圧Eβとの比に基づいて、次式によって第一モータ402の回転子の回転位相θを決定する。
θ=tan^−1(−Eβ/Eα) (9)
The
θ = tan ^ -1 (-Eβ / Eα) (9)
なお、本実施形態においては、位相決定器513aは、式(9)に基づく演算を行うことによって回転位相θを決定したが、この限りではない。例えば、位相決定器513aは、ROM151b等に記憶されている、誘起電圧Eα及び誘起電圧Eβと誘起電圧Eα及び誘起電圧Eβとに対応する回転位相θとの関係を示すテーブルを参照することによって回転位相θを決定してもよい。
In the present embodiment, the
前述の如くして得られた回転子の回転位相θは、速度決定器514a、座標逆変換器505a及び座標変換器511aに入力される。
The rotation phase θ of the rotor obtained as described above is input to the
速度決定器514aは、位相決定器513aから出力された回転位相θの時間変化に基づいて回転速度ωを決定する。速度の決定には、以下の式(10)が用いられる。
ω=dθ/dt (10)
The
ω = dθ / dt (10)
速度決定器514aは、決定された回転速度ωを減算器101aに出力する。
The
モータ制御装置157は上述の制御を繰り返し行う。
The
以上のように、本実施形態におけるモータ制御装置157は、指令速度ω_refと回転速度ωとの偏差が小さくなるように回転座標系における電流値を制御する速度フィードバック制御を用いたベクトル制御を行う。ベクトル制御を行うことによって、モータが脱調状態となることや、余剰トルクに起因してモータ音が増大すること及び消費電力が増大することを抑制することができる。
As described above, the
<ゲイン制御部>
次に、ゲイン制御部700について説明する。
<Gain control unit>
Next, the gain control unit 700 will be described.
本実施形態では、ユーザが操作部152を用いて設定した記録媒体の種類に関する情報(例えば坪量)に基づいて、記録媒体を搬送する速度(搬送速度)を設定する。具体的には、例えば、CPU151aは、搬送される記録媒体の坪量が70[g/m2]である普通紙であることがユーザによって設定されると、搬送速度を第1の速度に設定する。そして、CPU151aは、第1の速度に対応する指令速度ω_refをモータ制御装置157に出力する。
In the present embodiment, the speed (conveying speed) of transporting the recording medium is set based on the information (for example, basis weight) regarding the type of the recording medium set by the user using the
また、例えば、CPU151aは、搬送される記録媒体の坪量が350[g/m2]である厚紙であることがユーザによって設定されると、搬送速度を第1の速度よりも遅い第2の速度に設定する。そして、CPU151aは、第2の速度に対応する指令速度ω_refをモータ制御装置157に出力する。
Further, for example, when the user sets that the
CPU151aは、設定された搬送速度に関する情報をゲイン制御部700に通知する。
The
ゲイン制御部700は、搬送速度が第1の速度に設定された場合はゲインaをa1に設定し、ゲインbをb1に設定する。また、ゲイン制御部700は、搬送速度が第2の速度に設定された場合はゲインaをa2に設定し、ゲインbをb2に設定する。ゲインa1、b1、a2及びb2は、ゲイン制御部700に設けられたメモリ700aに予め格納されている。なお、ゲインa1とゲインb1との比G1(=a1/b1)は、ゲインa2とゲインb2の比G2(=a2/b2)よりも小さい。例えば、ゲインa1はゲインb1より小さくゲインa2はゲインb2より大きくてもよいし、ゲインa1はゲインb1より大きくゲインa2はゲインb2より大きくてもよい。また、ゲインa1はゲインb1より小さくゲインa2はゲインb2より小さくてもよい。
When the transfer speed is set to the first speed, the gain control unit 700 sets the gain a to a1 and the gain b to b1. Further, the gain control unit 700 sets the gain a to a2 and the gain b to b2 when the transfer speed is set to the second speed. The gains a1, b1, a2 and b2 are stored in advance in the
このように、本実施形態では、負荷を駆動するために必要なトルクを第一モータ402と第二モータ403とを用いて発生させる際の、第一モータ402のトルクと第二モータ403のトルクとの比を、モータの回転速度に応じて変更する。具体的には、第一モータ402の駆動効率が第二モータ403の駆動効率よりも小さい第1の速度に搬送速度が設定されている場合の比G1が、第一モータ402の駆動効率が第二モータ403の駆動効率よりも大きい第2の速度に搬送速度が設定されている場合の比G2よりも小さい値になるようにゲインa、bが設定される。この結果、負荷を効率的に駆動することができる。即ち、駆動対象の負荷を複数のモータを用いて駆動する際の消費電力を低減することができる。
As described above, in the present embodiment, the torque of the
なお、本実施形態におけるベクトル制御では、速度フィードバック制御を行うことによってモータを制御しているが、これに限定されるものではない。例えば、図10に示すように、回転子の回転位相θをフィードバックしてモータを制御する構成であっても良い。 In the vector control in the present embodiment, the motor is controlled by performing speed feedback control, but the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 10, the motor may be controlled by feeding back the rotation phase θ of the rotor.
また、本実施形態においては、ステッピングモータが用いられているが、DCモータやブラシレスDCモータ等の他のモータであっても良い。また、モータは2相モータである場合に限らず、3相モータ等の他のモータであっても本実施形態を適用することができる。 Further, although the stepping motor is used in this embodiment, other motors such as a DC motor and a brushless DC motor may be used. Further, the motor is not limited to the case of a two-phase motor, and the present embodiment can be applied to other motors such as a three-phase motor.
また、本実施形態においては、回転子として永久磁石が用いられているが、これに限定されるものではない。 Further, in the present embodiment, a permanent magnet is used as the rotor, but the present invention is not limited to this.
第1実施形態、第2実施形態では、CPU151aは搬送速度に関する情報をモータ制御装置157に出力し、モータ制御装置157は当該情報に基づいてゲインを設定したが、この限りではない。例えば、CPU151aは記録媒体の種類に関する情報をモータ制御装置157に出力し、モータ制御装置157は当該情報に基づいてゲインを設定する構成でもよい。
In the first embodiment and the second embodiment, the
第1実施形態、第2実施形態では、ユーザによって設定される記録媒体の種類が、坪量が70[g/m2]である普通紙又坪量が350[g/m2]である厚紙である場合について説明したが、この限りではない。例えば、ユーザによって設定される記録媒体の種類が、坪量が256[g/m2]であるコート紙である場合において、本実施形態が適用されてもよい。具体的には、例えば、CPU151aは、コート紙であることがユーザによって設定されると、搬送速度を第1の速度よりも遅く且つ第2の速度よりも速い第3の速度に設定する。ゲイン制御部37は、搬送速度が第3の速度に設定された場合はゲインaをa3に設定し、ゲインbをb3に設定する。比G1は、ゲインa3とゲインb3の比G3(=a2/b2)よりも小さく、比G2は比G3よりも大きい。このような構成でもよい。
In the first embodiment and the second embodiment, the type of recording medium set by the user is plain paper having a basis weight of 70 [g / m2] or thick paper having a basis weight of 350 [g / m2]. The case has been described, but this is not the case. For example, the present embodiment may be applied when the type of recording medium set by the user is coated paper having a basis weight of 256 [g / m2]. Specifically, for example, when the user sets that the
また、第1実施形態、第2実施形態では、加圧ローラ401を2個のモータを用いて駆動する構成について説明したが、この限りではない。例えば、加圧ローラ401を3個以上のモータを用いて駆動する構成に、第1実施形態、第2実施形態が適用されてもよい。
Further, in the first embodiment and the second embodiment, the configuration in which the pressurizing
また、第1実施形態、第2実施形態では、複数のモータを用いて駆動する駆動対象の負荷として加圧ローラ401が用いられたが、この限りではない。例えば、感光ドラム309、搬送ベルト317、シートを搬送する搬送ローラが駆動対象の負荷として用いられてもよい。
Further, in the first embodiment and the second embodiment, the pressurizing
第1実施形態、第2実施形態では、ユーザが操作部152を用いて設定した記録媒体の種類に関する情報(例えば坪量)に基づいて、記録媒体を搬送する速度(搬送速度)が設定されたが、この限りではない。例えば、記録媒体の搬送路に設けられたセンサや搬送ローラにかかる負荷トルクに基づいて、記録媒体の搬送中に決定された記録媒体の種類に基づいて搬送速度が設定されてもよい。
In the first embodiment and the second embodiment, the speed (transport speed) for transporting the recording medium is set based on the information (for example, basis weight) regarding the type of the recording medium set by the user using the
30 速度制御部
31、32 乗算部
33、34 電流・電圧制御部
35、36 電流検出部
37 ゲイン制御部
151a CPU
157 モータ制御装置
401 加圧ローラ
402 第一モータ
403 第二モータ
404 ロータリエンコーダ
30
157
Claims (10)
前記搬送部を駆動する第1モータと、
前記第1モータとは種類が異なる第2モータであって、前記第1モータとともに前記搬送部を駆動する第2モータと、
搬送されるシートの種類に関する情報を取得する取得手段と、
前記取得手段によって取得された情報に基づいて前記搬送部の目標速度を設定する設定手段と、
前記搬送部の回転速度を検出する検出手段と、
前記設定手段によって設定された目標速度と前記検出手段によって検出された回転速度との偏差が小さくなるように、前記搬送部に与えるべきトルクに関する値を決定する第1決定手段と、
前記第1決定手段によって決定された値に基づいて、前記第1モータが出力すべき第1トルクに関する値と前記第2モータが出力すべき第2トルクに関する値とを決定する第2決定手段と、
前記第1トルクに関する値に基づいて前記第1モータを駆動する第1駆動手段と、
前記第2トルクに関する値に基づいて前記第2モータを駆動する第2駆動手段と、
を有し、
前記第2決定手段は、前記目標速度が第1の速度に設定された場合における前記第2トルクに関する値に対する前記第1トルクに関する値の割合が、前記目標速度が前記第1の速度よりも遅い第2の速度に設定された場合における前記第2トルクに関する値に対する前記第1トルクに関する値の割合よりも小さくなるように、前記第1トルクに関する値及び前記第2トルクに関する値を決定し、
前記第1の速度に対応する第1の回転速度で回転する前記第1モータの駆動効率は前記第1の回転速度で回転する前記第2モータの駆動効率よりも小さく、前記第2の速度に対応する第2の回転速度で回転する前記第1モータの駆動効率は前記第2の回転速度で回転する前記第2モータの駆動効率よりも大きいことを特徴とするシート搬送装置。 The transport unit that transports the sheet and
The first motor that drives the transport unit and
A second motor of a type different from that of the first motor, the second motor that drives the transport unit together with the first motor, and
An acquisition method for acquiring information on the type of sheet to be transported,
A setting means for setting a target speed of the transport unit based on the information acquired by the acquisition means, and
A detection means for detecting the rotation speed of the transport unit and
A first determining means for determining a value regarding torque to be applied to the transport unit so that the deviation between the target speed set by the setting means and the rotation speed detected by the detecting means becomes small.
A second determining means for determining a value related to the first torque to be output by the first motor and a value related to the second torque to be output by the second motor based on the value determined by the first determining means. ,
A first driving means for driving the first motor based on a value related to the first torque, and
A second driving means for driving the second motor based on the value related to the second torque, and
Have,
In the second determining means, the ratio of the value related to the first torque to the value related to the second torque when the target speed is set to the first speed is slower than the target speed. The value related to the first torque and the value related to the second torque are determined so as to be smaller than the ratio of the value related to the first torque to the value related to the second torque when the second speed is set.
The drive efficiency of the first motor rotating at the first rotation speed corresponding to the first rotation speed is smaller than the drive efficiency of the second motor rotating at the first rotation speed, and the second speed is reached. A sheet transfer device characterized in that the drive efficiency of the first motor rotating at the corresponding second rotation speed is higher than the drive efficiency of the second motor rotating at the second rotation speed.
前記目標速度が前記第2の速度に設定された場合における前記第1トルクに関する値は前記目標速度が前記第2の速度に設定された場合における前記第2トルクに関する値より大きいことを特徴とする請求項1又は2に記載のシート搬送装置。 The value relating to the first torque when the target speed is set to the first speed is smaller than the value relating to the second torque when the target speed is set to the first speed.
The value relating to the first torque when the target speed is set to the second speed is larger than the value relating to the second torque when the target speed is set to the second speed. The sheet transfer device according to claim 1 or 2.
前記積載部に積載された原稿を搬送する搬送部と、
前記搬送部によって搬送される原稿の画像を読み取る読取部と、
負荷を駆動する第1モータと、
前記第1モータとは種類が異なる第2モータであって、前記第1モータとともに前記負荷を駆動する第2モータと、
搬送される原稿の種類に関する情報を取得する取得手段と、
前記取得手段によって取得された情報に基づいて前記搬送部の目標速度を設定する設定手段と、
前記搬送部の回転速度を検出する検出手段と、
前記設定手段によって設定された目標速度と前記検出手段によって検出された回転速度との偏差が小さくなるように、前記搬送部に与えるべきトルクに関する値を決定する第1決定手段と、
前記第1決定手段によって決定された値に基づいて、前記第1モータが出力すべき第1トルクに関する値と前記第2モータが出力すべき第2トルクに関する値とを決定する第2決定手段と、
前記第1トルクに関する値に基づいて前記第1モータを駆動する第1駆動手段と、
前記第2トルクに関する値に基づいて前記第2モータを駆動する第2駆動手段と、
を有し、
前記第2決定手段は、前記目標速度が第1の速度に設定された場合における前記第2トルクに関する値に対する前記第1トルクに関する値の割合が、前記目標速度が前記第1の速度よりも遅い第2の速度に設定された場合における前記第2トルクに関する値に対する前記第1トルクに関する値の割合よりも小さくなるように、前記第1トルクに関する値及び前記第2トルクに関する値を決定し、
前記第1の速度に対応する第1の回転速度で回転する前記第1モータの駆動効率は前記第1の回転速度で回転する前記第2モータの駆動効率よりも小さく、前記第2の速度に対応する第2の回転速度で回転する前記第1モータの駆動効率は前記第2の回転速度で回転する前記第2モータの駆動効率よりも大きいことを特徴とする原稿読取装置。 The loading section where the manuscript is loaded and
A transport unit that transports the documents loaded on the load unit, and
A reading unit that reads an image of a document conveyed by the conveying unit,
The first motor that drives the load and
A second motor of a type different from that of the first motor, the second motor that drives the load together with the first motor, and
An acquisition method for acquiring information on the type of document to be transported,
A setting means for setting a target speed of the transport unit based on the information acquired by the acquisition means, and
A detection means for detecting the rotation speed of the transport unit and
A first determining means for determining a value regarding torque to be applied to the transport unit so that the deviation between the target speed set by the setting means and the rotation speed detected by the detecting means becomes small.
A second determining means for determining a value related to the first torque to be output by the first motor and a value related to the second torque to be output by the second motor based on the value determined by the first determining means. ,
A first driving means for driving the first motor based on a value related to the first torque, and
A second driving means for driving the second motor based on the value related to the second torque, and
Have,
In the second determining means, the ratio of the value related to the first torque to the value related to the second torque when the target speed is set to the first speed is slower than the target speed. The value related to the first torque and the value related to the second torque are determined so as to be smaller than the ratio of the value related to the first torque to the value related to the second torque when the second speed is set.
The drive efficiency of the first motor rotating at the first rotation speed corresponding to the first rotation speed is smaller than the drive efficiency of the second motor rotating at the first rotation speed, and the second speed is reached. A document reading device characterized in that the drive efficiency of the first motor rotating at the corresponding second rotation speed is higher than the drive efficiency of the second motor rotating at the second rotation speed.
前記搬送部によって搬送されるシートに画像を形成する画像形成部と、
負荷を駆動する第1モータと、
前記第1モータとは種類が異なる第2モータであって、前記第1モータとともに前記負荷を駆動する第2モータと、
搬送される原稿の種類に関する情報を取得する取得手段と、
前記取得手段によって取得された情報に基づいて前記搬送部の目標速度を設定する設定手段と、
前記搬送部の回転速度を検出する検出手段と、
前記設定手段によって設定された目標速度と前記検出手段によって検出された回転速度との偏差が小さくなるように、前記搬送部に与えるべきトルクに関する値を決定する第1決定手段と、
前記第1決定手段によって決定された値に基づいて、前記第1モータが出力すべき第1トルクに関する値と前記第2モータが出力すべき第2トルクに関する値とを決定する第2決定手段と、
前記第1トルクに関する値に基づいて前記第1モータを駆動する第1駆動手段と、
前記第2トルクに関する値に基づいて前記第2モータを駆動する第2駆動手段と、
を有し、
前記第2決定手段は、前記目標速度が第1の速度に設定された場合における前記第2トルクに関する値に対する前記第1トルクに関する値の割合が、前記目標速度が前記第1の速度よりも遅い第2の速度に設定された場合における前記第2トルクに関する値に対する前記第1トルクに関する値の割合よりも小さくなるように、前記第1トルクに関する値及び前記第2トルクに関する値を決定し、
前記第1の速度に対応する第1の回転速度で回転する前記第1モータの駆動効率は前記第1の回転速度で回転する前記第2モータの駆動効率よりも小さく、前記第2の速度に対応する第2の回転速度で回転する前記第1モータの駆動効率は前記第2の回転速度で回転する前記第2モータの駆動効率よりも大きいことを特徴とする画像形成装置。 The transport unit that transports the sheet and
An image forming unit that forms an image on a sheet conveyed by the conveying unit,
The first motor that drives the load and
A second motor of a type different from that of the first motor, the second motor that drives the load together with the first motor, and
An acquisition method for acquiring information on the type of document to be transported,
A setting means for setting a target speed of the transport unit based on the information acquired by the acquisition means, and
A detection means for detecting the rotation speed of the transport unit and
A first determining means for determining a value regarding torque to be applied to the transport unit so that the deviation between the target speed set by the setting means and the rotation speed detected by the detecting means becomes small.
A second determining means for determining a value related to the first torque to be output by the first motor and a value related to the second torque to be output by the second motor based on the value determined by the first determining means. ,
A first driving means for driving the first motor based on a value related to the first torque, and
A second driving means for driving the second motor based on the value related to the second torque, and
Have,
In the second determining means, the ratio of the value related to the first torque to the value related to the second torque when the target speed is set to the first speed is slower than the target speed. The value related to the first torque and the value related to the second torque are determined so as to be smaller than the ratio of the value related to the first torque to the value related to the second torque when the second speed is set.
The drive efficiency of the first motor rotating at the first rotation speed corresponding to the first speed is smaller than the drive efficiency of the second motor rotating at the first rotation speed, and the second speed is reached. An image forming apparatus, characterized in that the drive efficiency of the first motor rotating at a corresponding second rotation speed is higher than the drive efficiency of the second motor rotating at the second rotation speed.
前記シートにトナー像を転写する転写部と、
前記転写部によって転写されたトナー像を前記シートに定着させる回転体と、
を備え、
前記第1モータ及び前記第2モータは、前記回転体を駆動することを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置。 The image forming part is
A transfer unit that transfers the toner image to the sheet,
A rotating body that fixes the toner image transferred by the transfer unit to the sheet, and
With
The image forming apparatus according to claim 9, wherein the first motor and the second motor drive the rotating body.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019136927A JP2021022979A (en) | 2019-07-25 | 2019-07-25 | Sheet transfer device, document reading device, and image forming device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019136927A JP2021022979A (en) | 2019-07-25 | 2019-07-25 | Sheet transfer device, document reading device, and image forming device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2021022979A true JP2021022979A (en) | 2021-02-18 |
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ID=74573379
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2019136927A Pending JP2021022979A (en) | 2019-07-25 | 2019-07-25 | Sheet transfer device, document reading device, and image forming device |
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JP (1) | JP2021022979A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2022125409A (en) * | 2021-02-17 | 2022-08-29 | 株式会社ユニバーサルエンターテインメント | game machine |
-
2019
- 2019-07-25 JP JP2019136927A patent/JP2021022979A/en active Pending
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