JP2659743B2 - モータ回転数制御装置 - Google Patents

モータ回転数制御装置

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JP2659743B2
JP2659743B2 JP63053017A JP5301788A JP2659743B2 JP 2659743 B2 JP2659743 B2 JP 2659743B2 JP 63053017 A JP63053017 A JP 63053017A JP 5301788 A JP5301788 A JP 5301788A JP 2659743 B2 JP2659743 B2 JP 2659743B2
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繁治 前原
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Description

【発明の詳細な説明】 (a)産業上の利用分野 この発明は、複写機における光学系の駆動装置のよう
にサーボモータに入力する駆動パルスのデューティ比を
フィードバック制御するモータ回転数制御装置に関す
る。
(b)従来の技術 複写機の光学系装置の駆動用モータのように定速度回
転が要求されるものではフィードバック制御が行われ、
モータの回転数が目標値に一致するようにモータに加え
る駆動電圧を増減している。これによって光学系装置の
駆動用モータの回転速度は第5図に示すように、例えば
往動時には原稿画像先端位置B点から原稿画像終端位置
E点までの間において目標値V1を維持し、光学系装置は
原稿台の下面を所定の走査速度で移動する。このフィー
ドバック制御においてモータの回転開始後、目標値V1
達するまでの間の立ち上り状態では、モータの回転数を
素早く目標値V1に近づける必要がある。そこで第6図に
示すモータM1の駆動回路において、トランジスタTr1
オン/オフデューティ比をSCPU61で所定の立ち上りデュ
ーティ比に設定し、モータの回転数を素早く目標値に一
致させるようにしていた。
(c)発明が解決しようとする課題 しかしながら、従来のモータ回転数制御装置では、モ
ータの駆動回路の一部を構成するトランジスタの固体差
により、制御部において設定されたデューティ比でモー
タを駆動できない場合があった。特に、トランジスタの
トーンオフ時間の固体差は比較的大きく、第6図に示す
駆動回路においてトランジスタTr1のベースに印加され
る電圧Vbに対してトランジスタTr1の出力電圧Voは第7
図に示す状態になり、ターンオン時の送れ時間とターン
オフ時の遅れ時間Tとの差によってトランジスタTr1
らモータM1に印加される電圧Voのデューティ比は、制御
部のSCPU61において設定されたデューティ比よりも(T1
−t1)/TSだけ大きくなり、電圧Voの単位時間当りの平
均電圧も上昇する。このため、モータM1の回転の立ち上
り状態には第8図中1点鎖線で示すようにオーバシュー
トおよびアンダシュートが大きく顕れ、モータM1の回転
が目標値V1に収束するまでに長時間を必要とする問題が
あった。これを改善する方法として駆動回路を構成する
トランジスタにターンオフ時間の短いものを選別して使
用することも考えられるが、これではトランジスタの歩
留まり状態によりコストアップを招く場合があり、トラ
ンジスタの固体差により生産安定性が劣化する問題があ
った。
この発明の目的は、モータの立ち上りデューティ比を
外部からの設定入力により増減できるようにし、これに
よってトランジスタの固体差を吸収することによりトラ
ンジスタのターンオフ特性に係る選別を排除してコスト
の上昇を防止するとともに、生産安定性を良好に維持で
きるモータ回転数制御装置を提供することにある。
(d)課題を解決するための手段 この発明モータ回転数制御装置は、駆動開始後にモー
タの回転数が目標回転数に達するまでの立ち上がり制御
時に、該モータを予め設定さられたデューティ比の駆動
パルスに応じた電圧を供給することで、立ち上がり時の
モータ回転数を制御するモータ回転数制御装置におい
て、 上記予め設定されたデューティ比の駆動パルスを入力
し、該デューティ比に応じた電圧を上記モータに供給す
るためのスイッチング素子と、 通常の動作開始と異なるシュミレーションモードを設
定する設定手段と、 所定の数値を手操作にてキー入力する入力手段と、 上記設定手段によるシュミレーションモード時に、予
め設定される上記モータの立ち上がり時に供給する電圧
に応じた駆動パルスのデューティ比を上記入力手段を介
して増減して設定する立ち上がりデューティ比変更手段
と、 通常動作モード時に、上記設定されたデューティ比の
駆動パルスで上記スイッチング素子を介して上記モータ
を駆動制御する制御回路と、 とを備えたことを特徴とする。
(e)作用 この発明においては、シュミレーションモード時にお
いて、モータの立ち上がり時に予め決められた駆動パル
スのデューティ比を、スイッチング素子固有の応答速度
に応じてデューティ比変更手段により増減する。そのた
め、製品の完成後や保守等にてスイッチング手段の交換
時において、シュミレーションモードを実行し、モータ
の回転の立ち上がり状態を確認しながら、上記スイッチ
ング素子の異なる固有の応答速度に応じた値を簡単な構
成となる手操作にて簡単にキー入力して設定でき、モー
タの立ち上がり状態を各製品、及び保守時において一定
にできる。そのため、モータの立ち上がりによりオーバ
シュートおよびアンダシュートを軽減でき、目標回転数
に達する時間を一定にできる。
(f)実施例 以下にこの発明の実施例を複写機を例に挙げて説明す
る。第2図は、この発明の実施例であるモータ回転数制
御装置を備えた複写機の正面断面の略図である。
複写機本体21の上面には硬質透明ガラス体を素材とし
た原稿台22が備えられている。この原稿台22の下方に光
学系装置31が備えられている。この光学系装置31は光源
32、ミラー33〜36およびレンズ37からなる。このうち光
源32およびミラー33〜35は複写プロセス時に原稿台22の
下面を矢印AおよびB方向に往復移動し、原稿台22上に
載置された原稿の画像を走査する。光源32の光の原稿か
ら反射光は図中1点鎖線で示すように配光され、ミラー
33〜36およびレンズ37を経由して感光体ドラム23の表面
に導かれる。これによって感光体ドラム23の表面には静
電潜像が形成される。
第3図は、上記複写機の光学系装置の要部を示す斜視
図である。
光源32は図外のミラー33とともにベース38に固定され
ている。また、ミラー34,35はベース39に固定されてい
る。これらベース38および39はガイド40および41に摺動
自在にされている。さらにベース38および39にはワイヤ
42を介してモータM1の回転が直線運動の駆動力として伝
達される。このとき図外のプーリ作用により、ベース38
はベース39に対して2倍の速度で矢印AおよびB方向に
移動する。またセンサC1はベース38をその復動時に検出
し、光学系装置の位置を特定する。
第1図は、上記複写機の制御部の要部を示すブロック
図である。
複写機本体21の各部を制御する制御部はマスタ・スレ
ーブCPUシステムによって構成されている。主制御部1
はマスタCPU(M−CPU)2およびこれに接続されたROM3
とRAM4によって構成されている。このM−CPU2には内部
ガス15を介して各入出力機器を制御する副制御部のスレ
ーブCPU(S−CPU)6,11などが接続されている。操作パ
ネル制御部5はS−CPU6およびこれに接続されたROM7と
RAM8とにより構成されており、複写機本体21の上面に設
けられた操作パネル9を制御する。モータ制御部10はS
−SPU11およびこれに接続されたROM12とRAM13とにより
構成されており、光学系装置に駆動力を与えるモータM1
の回転を制御する。具体的には、モータM1の回転数をロ
ータリエンコーダ14により読み取り、これが所定の目標
値に一致するように駆動パルスのデューティ比を設定す
る。RAM13のメモリエリアMA1にはモータM1の往動時の立
ち上りデューティ比D1が記憶されており、このRAM13は
図外のバッテリによりバックアップされている。また、
複写機本体21の一部に設けられたディップスイッチSW1
をオンするとシュミレーションモードが設定される。
第4図は、上記複写機の制御部の一部を構成するモー
タ制御部の処理手順を示すフローチャートである。
モータ制御部10の一部を構成するS−CPU11は電源が
オンされると通常動作モードであるか否かのチェックを
行う(n1)。組立作業終了時またはメンテナンス時にお
いてディップスイッチSW1が操作されると、M−CPU2か
ら各S−CPUにシュミレーションモードの設定に係る信
号が出力される。したがって、n1でシュミレーションモ
ードが設定されているか否かの状態を判別する。このと
きディップスイッチSW1がオンされておらず、通常動作
モードである場合にはM−CPU2からの光学系フィード信
号の受信を待機する(n2)。
操作パネル9のプリントスイッチが操作されたのち所
定時間経過後に光学系の走査開始を促す光学系フィード
信号がM−CPU2から送出される。光学系フィード信号が
送出されるとRAM8のメモリエリアMA1に記憶されている
往動時の立ち上りデューティ比D1でモータM1を駆動する
(n3)。この立ち上りデューティ比D1による駆動はロー
タリエンコーダ14の検出値Vaが目標値V1に一致するまで
継続して行われる(n4)。ロータリエンコーダ14の検出
値Vaが目標値V1に達するとフィード停止信号が送出され
るまでロータリエンコーダ14の検出値に基づいてPID制
御などによりモータM1の駆動電圧フィードバック制御す
る(n5,n6)。
光学系装置31が原稿台22上に載置された原稿の後端に
達し、フィード停止信号が送出されると、光学系リター
ン信号の送出を待機する(n7)。光学系リターン信号が
送出されるとロータリエンコーダ14の検出値Vaが復動時
の立ち上りデューティD2でモータM1を駆動する(n8,n
9)。ロータリエンコーダ14の検出値Vaが第5図に示す
復動時の目標値V3に一致すると、光学系装置31のベース
38がセンサに達するまでロータリエンコーダ14の出力値
Vaに基づいてモータM1の駆動電圧をフィードバック制御
する(n10,n11)。光学系装置31がセンサC1に達すると
デューティ比を2段階に減少してモータを停止する(n1
2)。
ディップスイッチSW1がオンされてシュミレーション
モードが設定されるとRAM13のメモリエリアMA1に記憶さ
れている立ち上りデューティ比D1の値を操作パネル9の
キー操作により入力された値に変更する(n13,n14)。
シュミレーションモード時に作業者はオシロスコープ等
により第7図に示すモータ駆動回路中のモータM1の駆動
電圧Voのパルス波形をチェックし、そのデューティ比が
所定の値に一致するように立ち上がりデューティ比を、
上述したように動作状態を確認しながら、キーにて手操
作による所定の値を選定し、変更する。このキーによる
入力手段として、テンキーによる数値入力、またはアッ
プ/ダウンキーによる増減入力等が考えられる。以上の
処理においてn1,n13,n14がこの発明の立ち上りデューテ
ィ比変更手段に相当する。
以上のようにしてこの実施例によれば、複写機本体21
の組立作業終了後または、メンテナンス時にシュミレー
ションモードを実行し、モータM1に印加される駆動電圧
のパルスを取り出し、この駆動パルスが所定のデューテ
ィ比となるようにキー操作によって駆動回路に印加する
電圧のデューティ比を変更することができる。これによ
って駆動回路を構成する電気部品の固体差によって生じ
るデューティ比の誤差を補正してモータM1に適正なデュ
ーティ比の駆動電圧を印加することができる。
(g)発明の効果 この発明のモータ回転数制御装置によれば、モータの
立ち上がりの回転駆動において、スイッチング素子の固
体差、特に応答速度の差を補正でき、モータの回転数が
所望の目標値に立ち上がる時間を一定にすることができ
る。
そのため、スイッチング素子を構成する例えばトラン
ジスタの特性を選別する作業を不要にでき、キー入力に
て補正値を入力するといった簡単な構成にて立ち上がり
時間を各製品等において一定にできることから、コスト
の上昇を防止でき、安定した生産及びその装置を提供で
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の実施例であるモータ回転数制御装置
を備えた複写機の制御部の要部のブロック図、第2図は
同複写機の正面断面図の略図、第3図は同複写機が備え
た光学系装置の要部の斜視図、第4図は同複写機の制御
部の一部を構成するモータ制御部の処理手順を示すフロ
ーチャートである。第5図はこの発明の実施例を含む一
般的な複写機における光学系駆動用モータの回転速度の
変化を示す図であり、第6図は一般的なモータ駆動回路
を示す回路図である。第7図は従来のモータ駆動回路に
おけるモータ駆動用トランジスタへの印加電圧のデュー
ティ比とその出力のデューティ比との関係を示す図であ
る。また第8図は同駆動回路において生じるデューティ
比の誤差による立ち上り状態を示す図である。 M1……モータ、 SW1……ディップスイッチ。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】駆動開始後にモータの回転数が目標回転数
    に達するまでの立ち上がり制御時に、該モータを予め設
    定さられたデューティ比の駆動パルスに応じた電圧を供
    給することで、立ち上がり時のモータ回転数を制御する
    モータ回転数制御装置において、 上記予め設定されたデューティ比の駆動パルスを入力
    し、該デューティ比に応じた電圧を上記モータに供給す
    るためのスイッチング素子と、 通常の動作開始と異なるシュミレーションモードを設定
    する設定手段と、 所定の数値を手操作にてキー入力する入力手段と、 上記設定手段によるシュミレーションモード時に、予め
    設定される上記モータの立ち上がり時に供給する電圧に
    応じた駆動パルスのデューティ比を上記入力手段を介し
    て増減して設定する立ち上がりデューティ比変更手段
    と、 通常動作モード時に、上記設定されたデューティ比の駆
    動パルスで上記スイッチング素子を介して上記モータを
    駆動制御する制御回路と、 とを備えたことを特徴とするモータ回転数制御装置。
JP63053017A 1988-03-07 1988-03-07 モータ回転数制御装置 Expired - Lifetime JP2659743B2 (ja)

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JPS587159A (ja) * 1981-07-06 1983-01-14 Toshiba Corp 露光装置
JPS62118794A (ja) * 1985-11-18 1987-05-30 Canon Inc モ−タ駆動制御装置

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