JP5434311B2 - Stepping motor control device and rotation control method - Google Patents

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  • Control Of Stepping Motors (AREA)

Description

本発明は、ステッピングモータを制御するステッピングモータ制御装置及び回転制御方法に関し、特に、脱調を防止すると共に、消費電力を低減できるテッピングモータ制御装置及び回転制御方法に関する。   The present invention relates to a stepping motor control apparatus and a rotation control method for controlling a stepping motor, and more particularly to a tapping motor control apparatus and a rotation control method that can prevent step-out and reduce power consumption.

画像形成装置の給紙モータ等にステッピングモータが用いられることがある。ステッピングモータは、パルスの入力数と回転方向の位置(ロータ位置)が一致するため、速度のフィードバック制御が不要で、比較的単純な制御装置により制御できる。その反面、負荷トルクが発生トルクを上回ってしまうと脱調が生じてしまうため、想定される負荷トルクに対して充分余裕を持って発生トルクが得られるように設計する必要がある。   A stepping motor may be used as a paper feed motor of an image forming apparatus. Since the stepping motor has the same number of input pulses as the position in the rotation direction (rotor position), speed feedback control is not required and can be controlled by a relatively simple control device. On the other hand, if the load torque exceeds the generated torque, a step-out occurs. Therefore, it is necessary to design the generated torque with a sufficient margin with respect to the assumed load torque.

ステッピングモータのモータ出力は、ロータとステータ間の磁束密度、コイル巻数、コイル電流、負荷トルクに比例することが知られている。一般的なステッピングモータの制御装置は、コイル電流を調整することでモータ出力を制御している。したがって、ステッピングモータの脱調を抑制するためには、トルクマージンが充分確保されるようなコイル電流をコイルに流す必要がある。   It is known that the motor output of a stepping motor is proportional to the magnetic flux density between the rotor and the stator, the number of coil turns, the coil current, and the load torque. A general stepping motor control device controls the motor output by adjusting the coil current. Therefore, in order to suppress the step-out of the stepping motor, it is necessary to flow a coil current through the coil that ensures a sufficient torque margin.

しかし、脱調を防ぐためにトルクマージンを充分確保したコイル電流は、実際のモータ出力(=負荷トルク×回転速度)に対して、過剰な電力となっている。この過剰な電力は、コイルにおいてジュール熱として消費されている。   However, the coil current with a sufficient torque margin to prevent step-out is excessive power with respect to the actual motor output (= load torque × rotational speed). This excess power is consumed as Joule heat in the coil.

コイル電流を抑制しながら脱調を防止する技術も考えられている(例えば、特許文献1参照。)。特許文献1には、ステッピングモータの駆動電流を順次小さくして、モータが脱調した際のコイル電流を計測し、これに基づいて通常運転時の駆動電流を定めるモータ駆動制御装置が開示されている。   A technique for preventing the step-out while suppressing the coil current is also considered (see, for example, Patent Document 1). Patent Document 1 discloses a motor drive control device that sequentially reduces the drive current of a stepping motor, measures the coil current when the motor steps out, and determines the drive current during normal operation based on this. Yes.

また、コイル電流を調整する技術が考えられている(例えば、特許文献2参照。)。特許文献2には、ステッピングモータの振動を抑える目的で、モータの負荷トルクと発生トルクがほぼ一定の関係になるように、コイル電流を調整する技術が開示されている。   Further, a technique for adjusting the coil current is considered (for example, see Patent Document 2). Patent Document 2 discloses a technique for adjusting the coil current so that the load torque of the motor and the generated torque have a substantially constant relationship for the purpose of suppressing the vibration of the stepping motor.

しかしながら、特許文献1記載の技術では、脱調を防げても過剰な電力を消費してしまう問題が残る。また、特許文献2に開示された技術では、脱調を防ぐために、負荷トルクの最大値を基準にコイル電流を決定するため、最大値よりも低い負荷トルクに対して過剰なコイル電流が流れる。このため、最大値よりも低い負荷トルクに対して、常に過剰に電力消費しているという問題がある。   However, the technique described in Patent Document 1 still has a problem that excessive power is consumed even if step-out is prevented. Further, in the technique disclosed in Patent Document 2, in order to prevent step-out, the coil current is determined based on the maximum value of the load torque, so that an excessive coil current flows for a load torque lower than the maximum value. For this reason, there is a problem that power is always excessively consumed for a load torque lower than the maximum value.

本発明は、上記課題に鑑み、脱調を防止すると共に、過剰なコイル電流を低減したテッピングモータ制御装置及び回転制御方法を提供することを目的とする。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a tapping motor control device and a rotation control method that prevent step-out and reduce excessive coil current.

上記課題を解決するため、本発明は、コイル電流値情報とパルス周波数情報をステッピングモータの駆動回路に出力するステッピングモータ制御装置であって、1つのパルス周波数についてコイル電流値を変化させて、前記ステッピングモータのモータ効率を決定するモータ効率決定手段と、前記ステッピングモータの脱調有無を判定する脱調有無判定手段と、パルス周波数情報とコイル電流値情報に対応づけて、モータ効率情報及び脱調有無が登録されたテーブルを生成するテーブル生成手段と、前記ステッピングモータの回転速度に基づき、パルス周波数情報に対応づけられた複数のコイル電流値情報のうち、脱調がなく最もモータ効率が高いコイル電流値情報を前記テーブルから選択する選択手段と、前記選択手段により選択されたコイル電流値情報を、前記駆動回路に出力する制御情報出力手段と、を有することを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is a stepping motor control device that outputs coil current value information and pulse frequency information to a stepping motor drive circuit, and changes the coil current value for one pulse frequency, and Motor efficiency determining means for determining the motor efficiency of the stepping motor, step out presence / absence determining means for determining whether or not the stepping motor is out of step, motor efficiency information and step out in association with pulse frequency information and coil current value information Table generating means for generating a table in which presence / absence is registered, and a coil having the highest motor efficiency without step-out among a plurality of coil current value information associated with pulse frequency information based on the rotation speed of the stepping motor A selection means for selecting current value information from the table, and a copy selected by the selection means. The tail current value information, and having a control information output means for outputting to said driving circuit.

パルス周波数情報とコイル電流値情報に対応づけて、モータ効率情報及び脱調有無が登録されたテーブルを生成しておくことで、脱調がなく最もモータ効率が高いコイル電流値を決定することができる。したがって、負荷トルクに打ち勝つ駆動トルクにおいて、最も過剰な電力の少ない、コイル電流値を決定できる。   By generating a table in which motor efficiency information and step-out presence / absence are registered in association with pulse frequency information and coil current value information, it is possible to determine the coil current value with the highest motor efficiency without step-out. it can. Therefore, the coil current value with the least excess power can be determined in the driving torque that overcomes the load torque.

脱調を防止すると共に、過剰なコイル電流を低減したテッピングモータ制御装置及び回転制御方法を提供することができる。   It is possible to provide a tapping motor control device and a rotation control method that prevent step-out and reduce excessive coil current.

駆動トルクと回転速度、モータ効率と回転速度の関係を示す図の一例である。It is an example of the figure which shows the relationship between a driving torque, rotational speed, motor efficiency, and rotational speed. 画像形成装置の概略構成図の一例である。1 is an example of a schematic configuration diagram of an image forming apparatus. ステッピングモータ制御装置の機能ブロック図の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the functional block diagram of a stepping motor control apparatus. 初期のルックアップテーブルの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of an initial look-up table. モータドライバのブロック図の一例である。It is an example of the block diagram of a motor driver. ステッピングモータ制御装置がコイル電流をモータ効率と脱調有無をルックアップテーブルに登録する手順を示すフローチャート図の一例である。It is an example of the flowchart figure which shows the procedure in which a stepping motor control apparatus registers a coil current into motor efficiency and step-out presence / absence in a lookup table. 生成されたルックアップテーブルの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the produced | generated lookup table. コイル電流選択部が、コイル電流を選択する手順のフローチャート図の一例である。It is an example of the flowchart figure of the procedure in which a coil current selection part selects a coil current. ステッピングモータ制御装置の機能ブロック図の一例である(実施例2)。It is an example of the functional block diagram of a stepping motor control apparatus (Example 2). ステッピングモータ制御装置がコイル電流をモータ効率と脱調有無をルックアップテーブルに登録する手順を示すフローチャート図の一例である。(実施例2)。It is an example of the flowchart figure which shows the procedure in which a stepping motor control apparatus registers a coil current into motor efficiency and step-out presence / absence in a lookup table. (Example 2). ステッピングモータ制御装置がコイル電流をモータ効率と脱調有無をルックアップテーブルに登録する手順を示すフローチャート図の一例である。(実施例2 変形例)。It is an example of the flowchart figure which shows the procedure in which a stepping motor control apparatus registers a coil current into motor efficiency and step-out presence / absence in a lookup table. (Example 2 modification). ステッピングモータ制御装置の機能ブロック図の一例である(実施例3)。It is an example of the functional block diagram of a stepping motor control apparatus (Example 3). 給紙駆動ローラの概略斜視図の一例である。It is an example of a schematic perspective view of a paper feed driving roller. ステッピングモータ制御装置がコイル電流をモータ効率と脱調有無をルックアップテーブルに登録する手順を示すフローチャート図の一例である(実施例3)。(Example 3) which is an example of the flowchart figure which shows the procedure in which a stepping motor control apparatus registers a coil current into motor efficiency and step-out presence / absence in a lookup table. ステッピングモータ制御装置の機能ブロック図の一例である(実施例4)。It is an example of the functional block diagram of a stepping motor control apparatus (Example 4). ステッピングモータ制御装置がコイル電流をモータ効率と脱調有無をルックアップテーブルに登録する手順を示すフローチャート図の一例である(実施例4)。(Example 4) which is an example of the flowchart figure which shows the procedure in which a stepping motor control apparatus registers a coil current in a lookup table about motor efficiency and the presence or absence of a step-out. ステッピングモータ制御装置の機能ブロック図の一例である(実施例5)。It is an example of the functional block diagram of a stepping motor control apparatus (Example 5). ステッピングモータ制御装置がコイル電流をモータ効率と脱調有無をルックアップテーブルに登録する手順を示すフローチャート図の一例である(実施例5)。(Example 5) which is an example of the flowchart figure which shows the procedure in which a stepping motor control apparatus registers a coil current into motor efficiency and step-out presence / absence in a lookup table. ステッピングモータ制御装置の機能ブロック図の一例である(実施例6)。It is an example of the functional block diagram of a stepping motor control apparatus (Example 6). ステッピングモータ制御装置がコイル電流をモータ効率と脱調有無をルックアップテーブルに登録する手順を示すフローチャート図の一例である(実施例6)。(Example 6) which is an example of the flowchart figure which shows the procedure in which a stepping motor control apparatus registers a coil electric current in a lookup table about motor efficiency and step-out presence / absence.

以下、本発明を実施するための形態について、実施例を挙げて図面を参照しながら説明する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

本実施例のステッピングモータ制御装置100は、パルス周波数、コイル電流、モータ効率及び脱調有無を対応づけたルックアップテーブルを生成して、記憶しておく。ルックアップテーブルには、同じパルス周波数に対し、複数のコイル電流、モータ効率及び脱調有無が対応づけられている。そして、ステッピングモータ制御装置100は、ステッピングモータの駆動時に、ルックアップテーブルを参照して、パルス周波数(モータ回転速度)に応じて、複数のコイル電流から脱調が生じないで最もモータ効率のよいコイル電流を選択する。   The stepping motor control apparatus 100 according to the present embodiment generates and stores a lookup table in which pulse frequency, coil current, motor efficiency, and step-out presence / absence are associated with each other. In the lookup table, a plurality of coil currents, motor efficiency, and step-out presence / absence are associated with the same pulse frequency. Then, the stepping motor control device 100 refers to the look-up table when driving the stepping motor, and has the highest motor efficiency without causing step-out from a plurality of coil currents according to the pulse frequency (motor rotation speed). Select the coil current.

図1(a)に示すように、駆動トルクは回転速度に反比例する傾向がある。また、コイル電流が大きいほど駆動トルクは大きい。図1(b)に示すように、モータ効率は回転速度に比例し、かつ、コイル電流に反比例する傾向がある。したがって、充分な駆動トルクを得るために(脱調を防ぐために)、コイル電流を大きくするとモータ効率が下がってしまい、モータ効率を大きくしようとしてコイル電流を小さくすると駆動トルクが小さくなり脱調が生じやすくなる。したがって、脱調せずにモータ効率が最も大きいコイル電流は、直感的や理論的には決定することが困難である。   As shown in FIG. 1A, the drive torque tends to be inversely proportional to the rotational speed. Further, the driving torque is larger as the coil current is larger. As shown in FIG. 1B, the motor efficiency tends to be proportional to the rotational speed and inversely proportional to the coil current. Therefore, in order to obtain a sufficient driving torque (in order to prevent step-out), if the coil current is increased, the motor efficiency decreases, and if the coil current is decreased to increase the motor efficiency, the driving torque decreases and step-out occurs. It becomes easy. Therefore, it is difficult to intuitively and theoretically determine the coil current having the highest motor efficiency without being stepped out.

本実施例では、ルックアップテーブルに、コイル電流に対応づけて、脱調有無とモータ効率の対応を登録しておくことで、負荷トルクが比較的状態でも、脱調しない最も効率の高いコイル電流でステッピングモータを駆動できる。   In this embodiment, by registering the correspondence between step-out presence / absence and motor efficiency in the lookup table in association with the coil current, the most efficient coil current that does not step out even when the load torque is relatively low. Can drive the stepping motor.

〔画像形成装置の概略〕
画像形成装置200は、例えば、コピー機、プリンタ、ファクシミリ、又は、これらの機能の一以上を備えたMFP(Multifunction Peripheral)等である。また、スキャナ機能を備えていてもよい。本実施例の帯電制御装置100は、電子写真方式の画像形成装置200に好適に適用できる。
[Outline of image forming apparatus]
The image forming apparatus 200 is, for example, a copier, a printer, a facsimile, or an MFP (Multifunction Peripheral) having one or more of these functions. Further, a scanner function may be provided. The charge control device 100 of this embodiment can be suitably applied to the electrophotographic image forming apparatus 200.

図2は、画像形成装置200の概略構成図の一例を示す。図2の画像形成装置200はMFPと呼ばれるものである。MFPは、自動原稿送り装置(ADF)1000と、スキャナ部2000と、画像形成部3000と、給紙ユニット4000を有する。スキャナ部2000は、ADF1000又は原稿給紙台11に載置された原稿を1枚ずつコンタクトガラス21上に搬送し、原稿から画像データを読み取った後に排紙トレイ18上に排出する。具体的には、原稿給紙台11上にセットされた原稿は、サイドフェンス(不図示)によって用紙の幅方向が揃えられ、給紙ローラ12によって最下位の原稿から分離されて給紙され、搬送ベルト19によってコンタクトガラス21上に搬送される。また、給送部15には、原稿幅検知センサ13及び原稿長さ検知センサ14が設けられ、これらによってADF1000から搬送される原稿のサイズ(B5、A4、B4等)を検知することができる。そして、コンタクトガラス21上の原稿は、画像データの読み取りが終了した後に、搬送ベルト19及び排紙ローラ16によって排紙トレイ18上に排出され、一連の動作が終了する。   FIG. 2 shows an example of a schematic configuration diagram of the image forming apparatus 200. The image forming apparatus 200 in FIG. 2 is called an MFP. The MFP includes an automatic document feeder (ADF) 1000, a scanner unit 2000, an image forming unit 3000, and a paper feed unit 4000. The scanner unit 2000 conveys documents placed on the ADF 1000 or the document feeder 11 onto the contact glass 21 one by one, reads the image data from the document, and then ejects the document onto the sheet discharge tray 18. Specifically, the document set on the document feeder 11 is aligned in the width direction of the sheet by a side fence (not shown), separated from the lowest document by the sheet feed roller 12, and fed. It is conveyed on the contact glass 21 by the conveyance belt 19. The feeding unit 15 is provided with a document width detection sensor 13 and a document length detection sensor 14, which can detect the size (B5, A4, B4, etc.) of the document conveyed from the ADF 1000. The original on the contact glass 21 is discharged onto the paper discharge tray 18 by the conveying belt 19 and the paper discharge roller 16 after the reading of the image data is completed, and a series of operations is completed.

また、両面コピー時には、原稿は、給紙ローラ12によって給紙され、搬送ベルト19によってコンタクトガラス21上を通過して反転爪17で反転した後、再びコンタクトガラス21上に搬送されて、原稿の裏面が読み取られる。次に、原稿は、搬送ベルト19によって搬送されると共に、反転爪17で反転した後、再びコンタクトガラス21上に搬送されて、原稿の表面が読み取られる。そして、コンタクトガラス21上の原稿は、搬送ベルト19及び排紙ローラ16によって排紙トレイ18上に排出される。   Further, at the time of double-sided copying, the original is fed by the paper feed roller 12, passes through the contact glass 21 by the conveying belt 19, is reversed by the reversing claw 17, and is then conveyed again onto the contact glass 21, so The back side is read. Next, the document is transported by the transport belt 19, reversed by the reversing claw 17, and then transported onto the contact glass 21 again to read the surface of the document. Then, the document on the contact glass 21 is discharged onto the paper discharge tray 18 by the transport belt 19 and the paper discharge roller 16.

スキャナ部2000は、原稿を載置するためのコンタクトガラス21と、光学走査系20を有する。光学走査系20は、露光ランプ23、第1ミラー26、第2ミラー24、第3ミラー25、レンズ22及びフルカラーCCD27を備える。露光ランプ23及び第1ミラー12は、不図示の第1キャリッジに装備され、第1キャリッジは、原稿を読み取る際に、ステッピングモータによって一定速度で副走査方向に移動する。第2ミラー24及び第3ミラー25は、不図示の第2キャリッジに装備され、第2キャリッジは、原稿を読み取る際に、ステッピングモータによって第1キャリッジのほぼ1/2の速度で移動する。そして、第1キャリッジ及び第2キャリッジが移動することによって、原稿の画像面が光学的に走査され、読み取られたデータがレンズ22によってフルカラーCCD27の受光面に結像され、光電変換される。フルカラーCCD27によって、赤(R)、緑(G)及び青(B)の各色に光電変換された画像データは、A/D変換され各種の画像処理が施される。   The scanner unit 2000 includes a contact glass 21 for placing a document and an optical scanning system 20. The optical scanning system 20 includes an exposure lamp 23, a first mirror 26, a second mirror 24, a third mirror 25, a lens 22, and a full color CCD 27. The exposure lamp 23 and the first mirror 12 are mounted on a first carriage (not shown), and the first carriage moves in the sub-scanning direction at a constant speed by a stepping motor when reading a document. The second mirror 24 and the third mirror 25 are mounted on a second carriage (not shown), and the second carriage moves at a speed approximately half that of the first carriage by a stepping motor when reading a document. As the first carriage and the second carriage move, the image surface of the document is optically scanned, and the read data is imaged on the light receiving surface of the full-color CCD 27 by the lens 22 and subjected to photoelectric conversion. Image data photoelectrically converted into red (R), green (G), and blue (B) colors by the full color CCD 27 is A / D converted and subjected to various image processing.

さらに、複写する際には、画像形成部3000によって用紙に画像データが複写される。画像形成部3000は、レーザ出力部28、fθレンズ27及びミラー29を備える。レーザ出力部28は、レーザダイオード(LD)、ポリゴンミラー及びポリゴンモータを有する。感光体35の周囲には、帯電ローラ30、黒現像器31、赤信号の画像を書き込むためのLED書き込みユニット33、赤現像器34、転写器及び分離器(不図示)が配置されている。   Further, when copying, image data is copied onto the paper by the image forming unit 3000. The image forming unit 3000 includes a laser output unit 28, an fθ lens 27, and a mirror 29. The laser output unit 28 includes a laser diode (LD), a polygon mirror, and a polygon motor. Around the photoreceptor 35, a charging roller 30, a black developing device 31, an LED writing unit 33 for writing an image of a red signal, a red developing device 34, a transfer device and a separator (not shown) are arranged.

帯電ローラ30は、後述するように非接触型帯電ローラである。帯電ローラ30は、帯電制御装置100によりAC+DC電圧が印可され、感光体35の周面を帯電させる。レーザ出力部28は、複写時にスキャナで読み取られた画像に応じて変調された黒信号のレーザ光を出射する。レーザ光はミラー29により帯電した感光体35の周面を主走査方向に走査するように誘導される。これにより、感光体35上に潜像が形成される。   The charging roller 30 is a non-contact type charging roller as will be described later. The charging roller 30 is applied with an AC + DC voltage by the charging control device 100 and charges the peripheral surface of the photoreceptor 35. The laser output unit 28 emits a black signal laser beam modulated in accordance with an image read by a scanner during copying. The laser beam is guided so as to scan the peripheral surface of the photosensitive member 35 charged by the mirror 29 in the main scanning direction. As a result, a latent image is formed on the photoreceptor 35.

黒現像器31及び赤現像器34は、潜像形成された像にトナーを付着させ感光体35の周面にトナー像(トナーによって可視化した像)を形成する。次述するように所定のタイミングで用紙が転写装置40に搬送され、転写装置40にてトナー像が用紙に転写される。感光体35の表面に残留したトナーは、感光体35の周面に摺接するブレードを備えたクリーニング装置により除去される。   The black developing device 31 and the red developing device 34 form a toner image (image visualized with toner) on the peripheral surface of the photoreceptor 35 by attaching toner to the latent image formed image. As described below, the sheet is conveyed to the transfer device 40 at a predetermined timing, and the toner image is transferred to the sheet by the transfer device 40. The toner remaining on the surface of the photoconductor 35 is removed by a cleaning device including a blade that is in sliding contact with the peripheral surface of the photoconductor 35.

用紙は、画像形成装置200内の両面ユニット46、第1トレイ57、給紙ユニット4000内の第2トレイ54、第3トレイ55及び第4トレイ56のいずれかから選択される。選択された用紙は、フィードローラ43及び分離コロ47、第1給紙装置48、第2給紙装置49、第3給紙装置51又は第4給紙装置52によって給紙される。   The sheet is selected from any of the duplex unit 46 in the image forming apparatus 200, the first tray 57, the second tray 54 in the sheet feeding unit 4000, the third tray 55, and the fourth tray 56. The selected paper is fed by the feed roller 43 and the separation roller 47, the first paper feeding device 48, the second paper feeding device 49, the third paper feeding device 51, or the fourth paper feeding device 52.

また、両面ユニット46及び第1トレイ57から給紙された用紙は、縦搬送ユニット45によって上方に向けて搬送され、第2給紙装置49、第3給紙装置51又は第4給紙装置52によって給紙された用紙は、バンク縦搬送ユニット53及び縦搬送ユニット45を経由して搬送される。そして、この用紙は、その先端がレジストセンサ42によって検出された後、所定時間が経過すると、レジストローラ41に突き当てられて一端停止する。さらに、用紙は、副走査有効期間信号(FGATE)に同期してレジストローラ41の回転により搬送され、感光体35上のトナー像が転写される。   The paper fed from the duplex unit 46 and the first tray 57 is transported upward by the vertical transport unit 45, and the second paper feeder 49, the third paper feeder 51, or the fourth paper feeder 52. Is fed via the bank vertical conveyance unit 53 and the vertical conveyance unit 45. Then, when a predetermined time elapses after the leading edge of the sheet is detected by the registration sensor 42, the sheet is abutted against the registration roller 41 and stops once. Further, the sheet is conveyed by the rotation of the registration roller 41 in synchronization with the sub-scanning effective period signal (FGATE), and the toner image on the photoconductor 35 is transferred.

次に、用紙は、感光体35から分離器(不図示)により分離された後に、搬送装置36によって定着装置37まで搬送され、定着装置37により熱と圧力でトナー像が定着される。定着後の用紙は、片面印刷時と、両面印刷時の両面印刷後に、切り換え爪39及び排紙ローラ38によって排紙トレイ53上に排出される。   Next, the sheet is separated from the photoreceptor 35 by a separator (not shown), and then conveyed to the fixing device 37 by the conveying device 36, and the toner image is fixed by heat and pressure by the fixing device 37. The paper after fixing is discharged onto the paper discharge tray 53 by the switching claw 39 and the paper discharge roller 38 during single-sided printing and double-sided printing during double-sided printing.

本実施例のステッピングモータ制御装置100は、給紙ローラ12を回転駆動するステッピングモータに供給するコイル電流を制御する。しかしながら、ステッピングモータであれば、排紙ローラ16やフィードローラ43にも好適に適用することができる。   The stepping motor control apparatus 100 according to the present embodiment controls a coil current supplied to a stepping motor that rotationally drives the paper feed roller 12. However, any stepping motor can be suitably applied to the paper discharge roller 16 and the feed roller 43.

〔ステッピングモータ制御装置100の全体構成〕
図3は、ステッピングモータ制御装置100の機能ブロック図の一例を示す図である。ステッピングモータ制御装置100は、CPU65により制御される。電源61から供給される電力(電圧・電流)は電源電圧/電流検出回路62を介してステッピングモータ66に供給される。電源電圧/電流検出回路62は、CPU65に接続されている。
[Overall Configuration of Stepping Motor Control Device 100]
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a functional block diagram of the stepping motor control device 100. The stepping motor control device 100 is controlled by the CPU 65. The power (voltage / current) supplied from the power supply 61 is supplied to the stepping motor 66 via the power supply voltage / current detection circuit 62. The power supply voltage / current detection circuit 62 is connected to the CPU 65.

CPU65にはモータドライバ64、トルクセンサ68、ロータリーエンコーダ69及びROM63が接続されている。モータドライバ64はステッピングモータ66と接続され、ステッピングモータ66は給紙駆動軸67と接続され、給紙駆動軸67はトルクセンサ68及びロータリーエンコーダ69と接続されている。   A motor driver 64, a torque sensor 68, a rotary encoder 69 and a ROM 63 are connected to the CPU 65. The motor driver 64 is connected to a stepping motor 66, the stepping motor 66 is connected to a paper feed drive shaft 67, and the paper feed drive shaft 67 is connected to a torque sensor 68 and a rotary encoder 69.

電源61は商用の交流電源に接続されており、交流電源を、ステッピングモータ66を駆動するために好適な直流の電流と電圧に変換している。本実施例ではステッピングモータ66を駆動する電圧の上限を24〔V〕とする。電源電圧/電流検出回路62は、電源61が供給する電圧値と電流値を検出し、アナログ電圧信号でCPU65へ送信する。   The power source 61 is connected to a commercial AC power source, and converts the AC power source into a DC current and voltage suitable for driving the stepping motor 66. In this embodiment, the upper limit of the voltage for driving the stepping motor 66 is 24 [V]. The power supply voltage / current detection circuit 62 detects the voltage value and current value supplied by the power supply 61 and transmits them to the CPU 65 as an analog voltage signal.

ロータリーエンコーダ69は、給紙駆動軸67が所定の角度回転する毎にパルス信号をCPU65へ送信する。CPU65は単位時間毎のパルス信号の数から給紙駆動軸67の回転速度を検出する。本実施例では、ステッピングモータ66の回転軸と給紙駆動軸67とそれぞれ一体に回転する1対のギアのギア比は「1:1」とする。したがって、給紙駆動軸67の回転速度がそのまま、ステッピングモータ66のモータ回転速度となる。   The rotary encoder 69 transmits a pulse signal to the CPU 65 every time the paper feed drive shaft 67 rotates by a predetermined angle. The CPU 65 detects the rotation speed of the paper feed drive shaft 67 from the number of pulse signals per unit time. In this embodiment, the gear ratio of the pair of gears that rotate integrally with the rotation shaft of the stepping motor 66 and the paper feed drive shaft 67 is “1: 1”. Therefore, the rotation speed of the paper feed drive shaft 67 is the same as the motor rotation speed of the stepping motor 66.

また、トルクセンサ68は、給紙駆動軸67のねじれ角を電気信号に変換して得られた負荷トルクを検出する。トルクセンサ68は、検出した負荷トルクをアナログ電圧信号としてCPU65へ送信する。CPU65はこれをA/D変換して負荷トルクを取得する。   The torque sensor 68 detects a load torque obtained by converting the twist angle of the paper feed drive shaft 67 into an electric signal. The torque sensor 68 transmits the detected load torque to the CPU 65 as an analog voltage signal. The CPU 65 A / D converts this to acquire the load torque.

ROM63には、後述する式に関する関数情報85が予め記憶されている。また、ROM63には、ルックアップテーブル84が記憶される。
図4は、初期のルックアップテーブル84の一例を示す図である。初期のルックアップテーブル84には、パルス周波数とコイル電流のみが登録されている。なお、「初期」とは、工場出荷状態をいう。
In the ROM 63, function information 85 relating to an expression to be described later is stored in advance. The ROM 63 stores a lookup table 84.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the initial lookup table 84. In the initial lookup table 84, only the pulse frequency and the coil current are registered. “Initial” means a factory shipment state.

一度、ルックアップテーブル84が生成された後(空欄が埋められた後)、ステッピングモータ制御装置100は所定のタイミングでルックアップテーブル84を更新する。したがって、モータ効率と脱調有無は適宜、更新される。このように、比較的、短期間でルックアップテーブルを更新することで、常に、モータ効率のよいコイル電流にてステッピングモータ66を駆動できる。例えば、経時的に給紙ローラの取り付け角度が変わったような場合でも、常に、モータ効率のよいコイル電流でステッピングモータを駆動できる。   Once the lookup table 84 is generated (after blanks are filled), the stepping motor control device 100 updates the lookup table 84 at a predetermined timing. Therefore, the motor efficiency and the presence / absence of step-out are updated as appropriate. Thus, by updating the look-up table in a relatively short period, the stepping motor 66 can always be driven with a coil current with high motor efficiency. For example, even when the attachment angle of the paper feed roller changes over time, the stepping motor can always be driven with a coil current with high motor efficiency.

図4に登録されたパルス周波数〔Pulse Per Second〕は、ステッピングモータ66が取り得る回転数に応じて定まる。図では3段階に変えられるモータ回転速度に対応して、1200、1800、2400の3種類のパルス周波数が登録されている。また、コイル電流には、取り得る値がいくつか(図では6個ずつ)登録されている。ステッピングモータ66は定電流制御されるが、コイル電流はある程度の範囲で可変であり、必要な駆動トルクによる下限、発熱等を許容できる上限、から好ましいコイル電流の範囲を定めておくことができる。なお、コイル電流が高いほど高い駆動トルクが得られる。   The pulse frequency [Pulse Per Second] registered in FIG. 4 is determined according to the number of rotations that the stepping motor 66 can take. In the figure, three types of pulse frequencies of 1200, 1800, and 2400 are registered corresponding to the motor rotation speed that can be changed in three stages. In the coil current, several possible values (six values in the figure) are registered. Although the stepping motor 66 is controlled at a constant current, the coil current is variable within a certain range, and a preferable range of the coil current can be determined from a lower limit due to a required driving torque and an upper limit capable of allowing heat generation. A higher driving torque is obtained as the coil current is higher.

そして、本実施例のステッピングモータ制御装置100は、同じパルス周波数に対しモータ効率のよいコイル電流を決定する。このため、ステッピングモータ制御装置100は、画像形成装置のウォーミングアップ中や用紙ジャムリカバリ後など、コイル電流を調整するタイミングになると、「モータ効率」を計算し、また、脱調の有無を判定してルックアップテーブルの「モータ効率」「脱調発生有無」に登録していく。なお、モータ効率の測定の手順効率を考慮して、「パルス周波数(PPS)」は昇順に、「コイル電流」は降順にソートしておく。   Then, the stepping motor control device 100 according to the present embodiment determines a coil current with high motor efficiency for the same pulse frequency. For this reason, the stepping motor control device 100 calculates the “motor efficiency” at the timing of adjusting the coil current, such as during the warming up of the image forming apparatus or after paper jam recovery, and determines whether or not there is a step-out. Register the "motor efficiency" and "step-out occurrence" in the lookup table. Note that “pulse frequency (PPS)” is sorted in ascending order and “coil current” is sorted in descending order in consideration of the efficiency of the procedure for measuring motor efficiency.

また、図3に戻り、ROM63には、CPU65が実行するためのプログラム86が記憶されている。このプログラム86は、画像形成装置200の出荷時にROM63に記憶されている。また、バージョンアップ等のため、記憶媒体72に記憶された状態で配布されるので、ユーザがUSB I/F71に記憶媒体72を装着して、読み出されたプログラム86をROM63にインストールすることができる。不図示のサーバから、画像形成装置がNIC(Network Interface Card)を介して受信し、ROM63にインストールしてもよい。したがって、ROM63は、フラッシュメモリ、FeRAM(Ferroelectric Random Access Memory)、MRAM(Magnetoresistive Random Access Memory)等の書き換え可能な不揮発メモリであればよい。   Returning to FIG. 3, the ROM 63 stores a program 86 to be executed by the CPU 65. The program 86 is stored in the ROM 63 when the image forming apparatus 200 is shipped. Further, since the data is distributed in a state stored in the storage medium 72 for version upgrade or the like, the user can install the read program 86 in the ROM 63 by mounting the storage medium 72 on the USB I / F 71. it can. The image forming apparatus may receive from a server (not shown) via a NIC (Network Interface Card) and may be installed in the ROM 63. Therefore, the ROM 63 may be a rewritable nonvolatile memory such as a flash memory, FeRAM (Ferroelectric Random Access Memory), or MRAM (Magnetoresistive Random Access Memory).

CPU65は、このプログラム86を実行することで、パルス周波数、コイル電流、モータ効率、及び、脱調有無を関連づけてルックアップテーブル84に登録するテーブル生成部81、パルス周波数毎に、ルックアップテーブル84に登録された、複数のコイル電流値設定候補から脱調がなく最もモータ効率が高いコイル電流値を選択するコイル電流選択部82と、選択されたコイル電流値で、ステッピングモータ66を駆動するモータ駆動部83、とを有する。また、テーブル生成部81は、モータ効率を算出するモータ効率算出部81a及び脱調有無を判定する脱調有無判定部81bを有する。   The CPU 65 executes the program 86 to associate the pulse frequency, the coil current, the motor efficiency, and the presence / absence of step-out with the lookup table 84 and register the lookup table 84 for each pulse frequency. , A coil current selection unit 82 that selects a coil current value with the highest motor efficiency without step-out from a plurality of coil current value setting candidates, and a motor that drives the stepping motor 66 with the selected coil current value And a drive unit 83. Further, the table generation unit 81 includes a motor efficiency calculation unit 81a that calculates motor efficiency and a step-out presence / absence determination unit 81b that determines whether or not step-out occurs.

モータ効率算出部81aは、ロータリーエンコーダ69が検出した「モータ回転速度」と、トルクセンサ68が検出した「負荷トルク」から、ROM63に格納した関数情報85を利用して、「モータ出力」を算出する。この関数については後述する。また、モータ効率算出部81aは、電源電圧/電流検出回路62が検出した「電源電圧」と「電源電流」から、ROM63に格納した関数情報85を利用して「消費電力」を算出する。そして、モータ効率算出部81aは、算出した「モータ出力」と「消費電力」から、ROM63に格納した関数情報85を利用して「モータ効率」を算出する。モータ効率算出部81aは、以上の算出を、パルス周波数とコイル電流の組み合わせ毎に行う。そして、テーブル生成部81は、「パルス周波数(PPS)」、「コイル電流」、「モータ効率」が関連付けられたルックアップテーブル84を生成する。なお、脱調有無の判定については後述する。   The motor efficiency calculation unit 81 a calculates “motor output” from the “motor rotation speed” detected by the rotary encoder 69 and the “load torque” detected by the torque sensor 68 using the function information 85 stored in the ROM 63. To do. This function will be described later. The motor efficiency calculation unit 81 a calculates “power consumption” from the “power supply voltage” and “power supply current” detected by the power supply voltage / current detection circuit 62 using the function information 85 stored in the ROM 63. Then, the motor efficiency calculation unit 81 a calculates “motor efficiency” from the calculated “motor output” and “power consumption” using the function information 85 stored in the ROM 63. The motor efficiency calculation unit 81a performs the above calculation for each combination of the pulse frequency and the coil current. Then, the table generation unit 81 generates a lookup table 84 in which “pulse frequency (PPS)”, “coil current”, and “motor efficiency” are associated. The determination of the presence or absence of step-out will be described later.

コイル電流選択部82は、モータドライバ64に設定するコイル電流をルックアップテーブル84から選択する。モータ駆動部83は、選択したコイル電流をコイル電流設定信号に変換してモータドライバ64に送信する。また、モータ駆動部83は、ステッピングモータ66の回転速度を制御するため、モータドライバ64にパルス周波数を送信する。また、モータ駆動部83は、ステッピングモータ66の励磁方式を指定する励磁方式設定信号をモータドライバ64に送信する。   The coil current selection unit 82 selects a coil current to be set for the motor driver 64 from the lookup table 84. The motor drive unit 83 converts the selected coil current into a coil current setting signal and transmits it to the motor driver 64. Further, the motor driving unit 83 transmits a pulse frequency to the motor driver 64 in order to control the rotation speed of the stepping motor 66. In addition, the motor drive unit 83 transmits an excitation method setting signal that specifies the excitation method of the stepping motor 66 to the motor driver 64.

モータドライバ64は、CPU65から送信されたパルス周波数信号と励磁方式設定信号に従って励磁信号(シリアルデータ)を生成し、ステッピングモータ66を駆動する。また、モータドライバ64は、CPU65から送信されたコイル電流設定信号に従って、「コイル電流値」を決定し、その電流値にてチョッピング制御を行う。   The motor driver 64 generates an excitation signal (serial data) according to the pulse frequency signal and the excitation method setting signal transmitted from the CPU 65 and drives the stepping motor 66. Further, the motor driver 64 determines a “coil current value” in accordance with the coil current setting signal transmitted from the CPU 65, and performs chopping control using the current value.

図5に、モータドライバ64のブロック図の一例を示す。図5では、ステッピングモータ66を1相励磁、2相励磁、1−2相励磁、2−1相励磁が可能なステッピングモータ66として説明するが、より多相の励磁方式やマイクロステップ用の励磁など、励磁方式はどのような態様であってもよい。   FIG. 5 shows an example of a block diagram of the motor driver 64. In FIG. 5, the stepping motor 66 is described as a stepping motor 66 capable of one-phase excitation, two-phase excitation, 1-2 phase excitation, and 2-1 phase excitation. The excitation method may be any mode.

モータドライバ64は、定電流駆動方式を基本としながら、さらにコイル電流を可変にすることができる。コイル電流設定信号(電圧値)は比較回路75a、75bに入力され、コイルに流れる電流を検出する電流検出抵抗Rsの電圧と比較される。チョッピング制御回路74a、74bは、コイル電流がコイル電流設定信号よりも小さい間は、コイル電流をステッピングモータ66に供給し、コイル電流がコイル電流設定信号以上になると、コイル電流がステッピングモータ66に供給することを停止する。このため、ステッピングモータ66に流れるコイル電流は、コイル電流設定信号により指示された一定電流に制御される。   The motor driver 64 can make the coil current further variable based on the constant current driving method. The coil current setting signal (voltage value) is input to the comparison circuits 75a and 75b and compared with the voltage of the current detection resistor Rs that detects the current flowing through the coil. The chopping control circuits 74a and 74b supply the coil current to the stepping motor 66 while the coil current is smaller than the coil current setting signal, and supply the coil current to the stepping motor 66 when the coil current exceeds the coil current setting signal. To stop doing. Therefore, the coil current flowing through the stepping motor 66 is controlled to a constant current indicated by the coil current setting signal.

シーケンサ回路73は、CPU65から入力されたパルス周波数信号に基づいてステッピングモータ66のA相、−A相、B相、−B相に対応したシリアルデータを作成する。例えば、励磁方式設定信号により2相励磁が指定された場合、(A相オン、B相オン)、(−A相オン、B相オン)、(−A相オン、−B相オン)、(A相オン、−B相オン)、(A相オン、B相オン)、(−A相オン、B相オン)、(−A相オン、−B相オン)、(A相オン、−B相オン)、を繰り返すシリアルデータとなる。   The sequencer circuit 73 creates serial data corresponding to the A phase, -A phase, B phase, and -B phase of the stepping motor 66 based on the pulse frequency signal input from the CPU 65. For example, when two-phase excitation is specified by the excitation method setting signal, (A phase on, B phase on), (-A phase on, B phase on), (-A phase on, -B phase on), ( (A phase on, -B phase on), (A phase on, B phase on), (-A phase on, B phase on), (-A phase on, -B phase on), (A phase on, -B Serial data that repeats (phase on).

シーケンサ回路73は、シリアルデータに基づき、スイッチ回路76a、77a、76b、77bのオン・オフを制御する。オン・オフのタイミング(供給されるクロックに対し、各スイッチ回路76a、77a、76b、77bの状態をどのくらい保つか)は、パルス周波数信号により予め規定されている。   The sequencer circuit 73 controls on / off of the switch circuits 76a, 77a, 76b, and 77b based on the serial data. The on / off timing (how much the state of each switch circuit 76a, 77a, 76b, 77b is maintained with respect to the supplied clock) is defined in advance by a pulse frequency signal.

〔コイル電流の決定の制御手順〕
図6は、ステッピングモータ制御装置100がコイル電流をモータ効率と脱調有無をルックアップテーブルに登録する手順を示すフローチャート図の一例である。図6の手順は、画像形成装置200のシステム制御モジュールからステッピングモータ制御装置100に対して、「コイル電流調整」要求がくるとスタートする。例えば、システム制御モジュール側から「コイル電流調整」要求が来るタイミングとして、ウォーミングアップ中や用紙ジャムリカバリ後などが想定される。
[Control procedure for determining coil current]
FIG. 6 is an example of a flowchart illustrating a procedure in which the stepping motor control device 100 registers the coil current in the lookup table with the motor efficiency and the step-out status. The procedure in FIG. 6 starts when a “coil current adjustment” request is received from the system control module of the image forming apparatus 200 to the stepping motor control apparatus 100. For example, the timing when the “coil current adjustment” request comes from the system control module side is assumed to be during warming up or after paper jam recovery.

システム制御モジュール側からの「コイル電流調整」要求をCPU65が受けるとテーブル生成部81が起動し、テーブル生成部81は、「コイル電流調整ルーチン」を起動する(S1)。なお、給紙モータが回転している状態で、コイル電流を調整すべきでないので、テーブル生成部81は給紙モータの停止を確認しておく。その理由は、給紙モータ12に最も負荷が掛かるモータ起動時の脱調有無を確認するためである(モータ起動時は、負荷トルクに加え、加速トルクが掛かる)。給紙モータが停止していることは、ロータリーエンコーダ69がパルス信号を出力しないことから検出される。   When the CPU 65 receives a “coil current adjustment” request from the system control module, the table generation unit 81 is activated, and the table generation unit 81 activates a “coil current adjustment routine” (S1). Since the coil current should not be adjusted while the paper feed motor is rotating, the table generator 81 confirms that the paper feed motor has stopped. The reason for this is to confirm the presence or absence of step-out at the time of motor startup when the load is most applied to the paper feed motor 12 (at the time of motor startup, acceleration torque is applied in addition to load torque). That the paper feed motor is stopped is detected because the rotary encoder 69 does not output a pulse signal.

テーブル生成部81は、ROM63に記憶されたルックアップテーブル84を参照し、モータ効率を測定し、脱調有無を判定する「パルス周波数」と「コイル電流」の組を決定する(ステップS2)。ルックアップテーブル84における複数の「パルス周波数」のうちの最小値が「初期値」として、複数の「パルス周波数」のうちの最大値が「上限値」として、それぞれ扱われる。同様に、複数の「コイル電流」のうちの最大値が「初期値」として、複数の「コイル電流」のうちの最小値が「下限値」として、それぞれ扱われる。   The table generator 81 refers to the lookup table 84 stored in the ROM 63, measures the motor efficiency, and determines a set of “pulse frequency” and “coil current” that determines whether or not step-out occurs (step S2). The minimum value among the plurality of “pulse frequencies” in the lookup table 84 is treated as an “initial value”, and the maximum value among the plurality of “pulse frequencies” is treated as an “upper limit value”. Similarly, the maximum value among the plurality of “coil currents” is treated as the “initial value”, and the minimum value among the plurality of “coil currents” is treated as the “lower limit value”.

ステップS3〜S17によりモータ効率が算出されるが、ここでモータ効率の算出手順(ステップS3〜ステップS17)の概要を説明する。
(1)まず、テーブル生成部81は、パルス周波数(PPS)を一定値に保ちながらコイル電流を変更し、変更の都度「負荷トルク」と「電源電圧/電流」を検出する。設定するコイル電流が「下限値」に達したら、テーブル生成部81は、そのパルス周波数における「負荷トルク」と「電源電圧/電流」の測定を終了する。また、テーブル生成部81は、モータの脱調を検出した場合も、そのパルス周波数における測定を終了する。
(2)次に、テーブル生成部81は、パルス周波数を変更し、(1)の手順を繰り返す。
(3)パルス周波数の「上限値」に達したら、テーブル生成部81は、モータ効率の測定を完了する。
The motor efficiency is calculated in steps S3 to S17. Here, an outline of the motor efficiency calculation procedure (steps S3 to S17) will be described.
(1) First, the table generating unit 81 changes the coil current while keeping the pulse frequency (PPS) at a constant value, and detects “load torque” and “power supply voltage / current” each time the change is made. When the set coil current reaches the “lower limit value”, the table generating unit 81 ends the measurement of “load torque” and “power supply voltage / current” at the pulse frequency. Moreover, the table production | generation part 81 complete | finishes the measurement in the pulse frequency also when detecting a step-out of a motor.
(2) Next, the table generation unit 81 changes the pulse frequency and repeats the procedure of (1).
(3) When the “upper limit value” of the pulse frequency is reached, the table generator 81 completes the measurement of the motor efficiency.

ステップS3に戻り、詳細に説明する。
テーブル生成部81は、「目標PPS」に「初期値」を設定する(S3)。テーブル生成部81は、この目標PPSの一定値にモータ回転数を保ちながらコイル電流を変更する。また、テーブル生成部81は、「コイル電流」に「初期値」を設定する(S4)。最も大きいコイル電流が初期値となるので、最も脱調しにくい条件からモータ効率の算出を開始できる。
Returning to step S3, the details will be described.
The table generating unit 81 sets “initial value” to “target PPS” (S3). The table generator 81 changes the coil current while maintaining the motor rotation speed at a constant value of the target PPS. Further, the table generating unit 81 sets “initial value” to “coil current” (S4). Since the largest coil current becomes the initial value, the calculation of the motor efficiency can be started from the condition where the step-out is most difficult.

モータ駆動部83は、目標PPSとしてのパルス電流と、コイル電流に基づき、ROM63に予め格納された給紙モータのスルーアップテーブル内容に従って、給紙モータを起動する(S5)。すなわち、モータ駆動部83は、スルーアップテーブルに従い徐々に回転数を大きくする。   Based on the pulse current as the target PPS and the coil current, the motor driving unit 83 activates the paper feed motor according to the content of the feed motor through-up table stored in advance in the ROM 63 (S5). That is, the motor drive unit 83 gradually increases the rotational speed according to the through-up table.

モータ効率算出部81aは、ロータリーエンコーダ69から送信されるパルス信号に基づき、「モータ回転速度(rad/s)」の検出を開始する(S6)。モータ駆動部83は、「モータ回転速度(給紙駆動軸67の回転速度)」が「目標PPS」に対応するモータ回転速度に達するまで継続してモータ回転速度を制御する。   The motor efficiency calculation unit 81a starts detecting “motor rotational speed (rad / s)” based on the pulse signal transmitted from the rotary encoder 69 (S6). The motor driving unit 83 continuously controls the motor rotation speed until the “motor rotation speed (rotation speed of the paper feed drive shaft 67)” reaches the motor rotation speed corresponding to the “target PPS”.

なお、「モータ回転速度」はロータリーエンコーダ69が出力するパルス周波数から次式により算出される。
「モータ回転速度(rad/s)」=「出力パルス周波数(Hz)÷エンコーダ分解能(P/R)」×2π …(1)
また、「目標PPS」に対応するモータ回転速度は、次式により算出される。
「モータ回転速度(rad/S)」={「目標PPS(Hz)」÷(360÷「モータ基本ステップ角(°)」)}×2π …(2)
ところで、ステッピングモータ66が脱調すると、「モータ回転速度(給紙駆動軸67の回転速度)」が「目標PPS」に対応する目標モータ回転速度に達しない。本実施例では、ステッピングモータ66の起動を開始してから、所定時間内に、モータ回転速度が目標モータ回転速度に達しない場合、脱調有無判定部81bは、脱徴したと判定する。この所定時間(例えば、数秒)は、実験的に予め定めておく。ルックアップテーブル84に登録しておいてもよい。
The “motor rotation speed” is calculated from the pulse frequency output from the rotary encoder 69 by the following equation.
“Motor rotational speed (rad / s)” = “Output pulse frequency (Hz) ÷ Encoder resolution (P / R)” × 2π (1)
Further, the motor rotation speed corresponding to the “target PPS” is calculated by the following equation.
“Motor rotational speed (rad / S)” = {“Target PPS (Hz)” ÷ (360 ÷ “Motor basic step angle (°)”)} × 2π (2)
By the way, when the stepping motor 66 steps out, the “motor rotational speed (rotational speed of the paper feed drive shaft 67)” does not reach the target motor rotational speed corresponding to the “target PPS”. In the present embodiment, if the motor rotation speed does not reach the target motor rotation speed within a predetermined time after starting the stepping motor 66, the step-out presence / absence determination unit 81b determines that the alarm has been lost. This predetermined time (for example, several seconds) is experimentally determined in advance. It may be registered in the lookup table 84.

このため、ステップS7の判定により、「モータ回転速度」が目標モータ回転速度に達しない場合(S7のNo)、脱調有無判定部81bが、所定時間が経過したか否かに基づき、脱調したか否かを判定する(S8)。   For this reason, when the “motor rotation speed” does not reach the target motor rotation speed by the determination in step S7 (No in S7), the step-out presence / absence determination unit 81b determines whether or not the predetermined step has elapsed. It is determined whether or not (S8).

この結果、所定時間内に、「モータ回転速度」が目標モータ回転速度に達した場合(S7のYes)、処理はステップS9に進む。   As a result, when the “motor rotation speed” reaches the target motor rotation speed within a predetermined time (Yes in S7), the process proceeds to step S9.

一方、「モータ回転速度」が所定時間内に目標モータ回転速度に達しない場合(S8のYes)、脱調有無判定部81bは脱徴したと判定する。モータが脱調したと判定した場合(S8のYes)、モータ駆動部83がステッピングモータ66を停止させる(S11)。そして、テーブル生成部81は、ルックアップテーブル84の「モータ効率」の列に「0(%)」を、「脱調有無」の列に「1(脱調)」を登録する(S21)。   On the other hand, when the “motor rotation speed” does not reach the target motor rotation speed within a predetermined time (Yes in S8), the step-out presence / absence determination unit 81b determines that the alarm has occurred. When it is determined that the motor has stepped out (Yes in S8), the motor driving unit 83 stops the stepping motor 66 (S11). Then, the table generating unit 81 registers “0 (%)” in the “motor efficiency” column of the lookup table 84 and “1 (out of step)” in the “out of step” column (S21).

また、テーブル生成部81はルックアップテーブル84に、現在設定されている目標PPSのパルス周波数について、残りの「モータ効率」の列に「0(%)」を、「脱調有無」の列に「1(脱調)」を登録する(S22)。降順に登録されたコイル電流において、あるコイル電流で脱調した場合、それより小さいコイル電流では脱調するとしてよいからである。   Further, the table generation unit 81 stores “0 (%)” in the remaining “motor efficiency” column and “out of step” column in the lookup table 84 for the pulse frequency of the currently set target PPS. "1 (step out)" is registered (S22). This is because when the coil currents registered in descending order are stepped out at a certain coil current, they may be stepped out at a smaller coil current.

また、テーブル生成部81は、「目標PPS」にルックアップテーブル84における「次の設定値」を設定する(S23)。ここで「次の設定値」とは、ルックアップテーブル84における「現在の設定値」の次に高いパルス周波数である。すなわち、次のパルス周波数におけるモータ効率の算出に移行する。こうすることで、ルックアップテーブル84のモータ効率の算出をより短い時間で完了できる。   Further, the table generating unit 81 sets “next set value” in the lookup table 84 to “target PPS” (S23). Here, the “next set value” is the next highest pulse frequency after the “current set value” in the lookup table 84. That is, the process proceeds to calculation of motor efficiency at the next pulse frequency. By doing so, the calculation of the motor efficiency of the lookup table 84 can be completed in a shorter time.

ステップS9に戻り、モータ効率算出部81aは、負荷トルクを検出する(S9)。モータ効率算出部81aは、トルクセンサ68が検出する出力電圧から次式を用いて、「負荷トルク」を算出する。ただし式(3)において「A:変換係数」である。
「負荷トルク(N・m)」=「トルクセンサ出力電圧(V)」×A …(3)
次に、モータ効率算出部81aは、電源電圧/電流検出回路62が検出した「電源電圧」を用いて、次式から、ステッピングモータ駆動電源の電圧値を算出する(S10)。ただし式(4)において「B:変換係数」である。
「電圧値(V)」=「電源電圧(V)」×B …(4)
同様に、モータ効率算出部81aは、電源電圧/電流検出回路62が検出した「電流電圧」を用いて、次式から、ステッピングモータ駆動電源の電流値を算出する。ただし式(5)において「B:変換係数」である。
「電流値(A)」=「電源電流(V)」×C …(5)
これにより、モータ効率に必要な情報が得られたので、モータ駆動部83はモータを停止させる(S11)。モータ駆動部83は、ROM63に予め格納された給紙モータのスルーダウンテーブル内容に従って、ステッピングモータ66を停止する。
Returning to step S9, the motor efficiency calculator 81a detects the load torque (S9). The motor efficiency calculation unit 81 a calculates “load torque” from the output voltage detected by the torque sensor 68 using the following equation. However, in Formula (3), it is “A: Conversion coefficient”.
“Load torque (N · m)” = “Torque sensor output voltage (V)” × A (3)
Next, the motor efficiency calculation unit 81a uses the “power supply voltage” detected by the power supply voltage / current detection circuit 62 to calculate the voltage value of the stepping motor drive power supply from the following equation (S10). However, in equation (4), “B: conversion coefficient”.
“Voltage value (V)” = “Power supply voltage (V)” × B (4)
Similarly, the motor efficiency calculation unit 81a calculates the current value of the stepping motor drive power supply from the following equation using the “current voltage” detected by the power supply voltage / current detection circuit 62. However, in equation (5), “B: conversion coefficient”.
“Current value (A)” = “Power supply current (V)” × C (5)
Thereby, since the information required for motor efficiency was obtained, the motor drive part 83 stops a motor (S11). The motor driving unit 83 stops the stepping motor 66 according to the content of the through-down table of the paper feed motor stored in advance in the ROM 63.

そして、モータ効率算出部81aは、式(3)で算出した「負荷トルク」と、式(1)で算出した「モータ回転速度」から、式(6)を用いて、「モータ出力」を算出する(S12)。
「モータ出力(W)」=「モータ負荷トルク(N・m)」×「モータ回転速度(rad/S)」…(6)
また、モータ効率算出部81aは、式(4)から算出した「電圧値(V)」と、式(4)から算出した「電流値(A)」から、式(7)を用いて、「消費電力」を算出する。(S12)。
「消費電力(W)」=「電源電圧(V)」×「電源電流(A)」 …(7)
また、モータ効率算出部81aは、式(6)で算出した「モータ出力」と、式(7)で算出した「消費電力」から、式(8)を用いて、「モータ効率」を算出する。
「モータ効率(%)」=「モータ出力(W)」÷「消費電力(W)」…(8)
以上により、テーブル生成部81は、ルックアップテーブル84の「モータ効率」の列に、式(8)で算出した「モータ効率」登録する。また、モータ効率が算出されたことは、脱調しなかったことを意味するので、テーブル生成部81は、「脱調有無」の列に「0(正常)」を登録する(S13)。
Then, the motor efficiency calculation unit 81a calculates “motor output” from the “load torque” calculated by the equation (3) and the “motor rotation speed” calculated by the equation (1) using the equation (6). (S12).
“Motor output (W)” = “Motor load torque (N · m)” × “Motor rotation speed (rad / S)” (6)
Further, the motor efficiency calculation unit 81a uses the expression (7) from the “voltage value (V)” calculated from the expression (4) and the “current value (A)” calculated from the expression (4), "Power consumption" is calculated. (S12).
“Power consumption (W)” = “Power supply voltage (V)” × “Power supply current (A)” (7)
Further, the motor efficiency calculation unit 81a calculates “motor efficiency” from the “motor output” calculated by the equation (6) and the “power consumption” calculated by the equation (7) using the equation (8). .
“Motor efficiency (%)” = “Motor output (W)” ÷ “Power consumption (W)” (8)
As described above, the table generation unit 81 registers “motor efficiency” calculated by Expression (8) in the “motor efficiency” column of the lookup table 84. In addition, the fact that the motor efficiency has been calculated means that no step-out has occurred, so the table generating unit 81 registers “0 (normal)” in the column of “step-out presence / absence” (S13).

次に、テーブル生成部81は、現在の「コイル電流」が「下限値」か否かを判定する(S14)。コイル電流は降順にソートされているので、「下限値」になるとその目標PPSとコイル電流の全ての組に対し、モータ効率の算出が終了したことになる。したがって、「コイル電流」が「下限値」でない場合(S14のNo)、テーブル生成部81は、「コイル電流」に、ルックアップテーブル84において次に小さいコイル電流を設定する(S15)。例えば、図4の例では「現在の設定値」が「1.2A」の場合、「次の設定値」は「1.0A」である。   Next, the table generating unit 81 determines whether or not the current “coil current” is the “lower limit value” (S14). Since the coil currents are sorted in descending order, when the “lower limit value” is reached, the calculation of the motor efficiency is completed for all sets of the target PPS and the coil current. Therefore, when the “coil current” is not the “lower limit value” (No in S14), the table generating unit 81 sets the next smaller coil current in the lookup table 84 as the “coil current” (S15). For example, in the example of FIG. 4, when the “current set value” is “1.2A”, the “next set value” is “1.0A”.

「コイル電流」が「下限値」であった場合(S14のYes)、テーブル生成部81は、現在設定されている「目標PPS」が「上限値」か否かを判定する(S16)。ルックアップテーブル84は、パルス周波数に対し昇順にソートされているので、「目標PPS」が「上限値」の場合は、全てのパルス周波数について、ルックアップテーブル84の空欄を埋めたこと、又は、ルックアップテーブル84を更新したことになる。   When the “coil current” is the “lower limit value” (Yes in S14), the table generating unit 81 determines whether the currently set “target PPS” is the “upper limit value” (S16). Since the lookup table 84 is sorted in ascending order with respect to the pulse frequency, if the “target PPS” is the “upper limit value”, the blank of the lookup table 84 is filled for all the pulse frequencies, or That is, the lookup table 84 is updated.

このため、「目標PPS」が「上限値」でない場合(ステップS16のNo)、テーブル生成部81は、「目標PPS」にルックアップテーブル84における「次の設定値」を設定する(S17)。ここで「次の設定値」とは、ルックアップテーブル84における「現在の設定値」の次に高いパルス周波数を指す。例えば、図4では「現在の設定値」が「1200Hz」の場合、「次の設定値」は「1800Hz」である。そして、テーブル生成部81は、新たに設定した「目標PPS」に対しステップS4からの処理を繰り返す。   Therefore, when the “target PPS” is not the “upper limit value” (No in step S16), the table generating unit 81 sets the “next set value” in the lookup table 84 to the “target PPS” (S17). Here, the “next set value” refers to the next highest pulse frequency after the “current set value” in the lookup table 84. For example, in FIG. 4, when the “current set value” is “1200 Hz”, the “next set value” is “1800 Hz”. Then, the table generation unit 81 repeats the processing from step S4 for the newly set “target PPS”.

「目標PPS」が「上限値」であった場合(ステップS16のYes)、ルックアップテーブル84を参照して、必要であればコイル電流選択部82がコイル電流を決定し(S18)、テーブル生成部81は、「コイル電流調整ルーチン」を終了する(S19)。また、テーブル生成部81は、システム制御モジュール側に「コイル電流調整」が完了したことを通知する。   If the “target PPS” is the “upper limit value” (Yes in step S16), the lookup table 84 is referred to and the coil current selection unit 82 determines the coil current if necessary (S18), and the table is generated. The unit 81 ends the “coil current adjustment routine” (S19). The table generation unit 81 notifies the system control module side that “coil current adjustment” has been completed.

〔ルックアップテーブル84を参照したコイル電流の選択〕
以上の処理で、ルックアップテーブル84が生成された。
図7は、生成されたルックアップテーブル84の一例を示す図である。「パルス周波数」と「コイル電流」に対応づけて、「モータ効率」と「脱調有無」が登録されている。なお、上述のように、「脱調」した場合は「モータ効率」は「ゼロ」である。
[Selection of coil current with reference to lookup table 84]
With the above processing, the lookup table 84 is generated.
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the generated lookup table 84. In association with “pulse frequency” and “coil current”, “motor efficiency” and “step-out presence / absence” are registered. As described above, when “step out” is performed, “motor efficiency” is “zero”.

コイル電流選択部82は、ステッピングモータ66を駆動する際、ルックアップテーブル84を参照して最もモータ効率のよいコイル電流を選択する。
図8は、コイル電流選択部82が、コイル電流を選択する手順のフローチャート図の一例である。
When the stepping motor 66 is driven, the coil current selection unit 82 refers to the lookup table 84 and selects the coil current with the highest motor efficiency.
FIG. 8 is an example of a flowchart of a procedure in which the coil current selection unit 82 selects a coil current.

まず、コイル電流選択部82は、システム制御モジュールから要求されたステッピングモータの回転速度からパルス周波数を決定する。そして、コイル電流選択部82は、パルス周波数に対応づけられた「コイル電流」「モータ効率」「脱調有無」を、ルックアップテーブル84から読み出す(S110)。   First, the coil current selection unit 82 determines the pulse frequency from the rotation speed of the stepping motor requested from the system control module. Then, the coil current selection unit 82 reads “coil current”, “motor efficiency”, and “step-out presence / absence” associated with the pulse frequency from the lookup table 84 (S110).

そして、コイル電流選択部82は、「脱調有無」が「1」の「モータ電流」を選択対象から排除する(S120)。   Then, the coil current selection unit 82 excludes “motor current” having “step-out presence / absence” of “1” from selection targets (S120).

次に、コイル電流選択部82は、モータ効率が最も高いコイル電流を抽出する(S130)。例えば、パルス周波数が「1200」の場合、最も高いモータ効率は「35%」なので、コイル電流選択部82は、モータ効率が「35%」に対応づけられた「0.6A」をコイル電流に抽出する。   Next, the coil current selection unit 82 extracts a coil current having the highest motor efficiency (S130). For example, when the pulse frequency is “1200”, since the highest motor efficiency is “35%”, the coil current selection unit 82 uses “0.6 A” associated with the motor efficiency of “35%” as the coil current. Extract.

また、例えば、パルス周波数が「1800」の場合、最も高いモータ効率は「31%」なので、コイル電流選択部82は、モータ効率が「31%」に対応づけられた「1.0A」をコイル電流に抽出する。なお、パルス周波数が「1800」の場合、モータ効率は最高でなくても最小のコイル電流「0.8A」があるのでこちらのコイル電流を選択してもよい。例えば、コイル電流選択部82は、モータ効率が大きく変わらないようなら、直接コイル電流に着目してもよい。例えば、最高と次点のモータ効率の差(図7では「(31−28)/31×100」<10%以内)が、最高と次点のコイル電流の差(図7では「(1.0−0.8)/1.0」<20%)よりも十分に小さいような場合、最も小さいコイル電流を抽出することも可能である。   Further, for example, when the pulse frequency is “1800”, the highest motor efficiency is “31%”, so the coil current selection unit 82 uses “1.0 A” corresponding to the motor efficiency of “31%” as the coil. Extract to current. When the pulse frequency is “1800”, the coil efficiency may be selected because there is a minimum coil current “0.8 A” even if the motor efficiency is not the highest. For example, the coil current selector 82 may focus directly on the coil current if the motor efficiency does not change significantly. For example, the difference in motor efficiency between the highest and next points (in FIG. 7, “(31−28) / 31 × 100” <within 10%) is the difference between the highest and next point coil currents (“(1. If it is sufficiently smaller than 0-0.8) /1.0 "<20%), it is also possible to extract the smallest coil current.

また、コイル電流選択部82は、最も高いモータ効率が複数あるか否かを判定する(S140)。最も高いモータ効率が複数ある場合(S140のYes)、コイル電流選択部82は、最も高いモータ効率に対応づけられた複数のコイル電流から、最も小さいコイル電流を選択する(S150)。こうすることで、モータ効率が同じなら、消費電力を小さくすることができる。   Further, the coil current selection unit 82 determines whether or not there is a plurality of highest motor efficiencies (S140). When there are a plurality of highest motor efficiencies (Yes in S140), the coil current selection unit 82 selects the smallest coil current from a plurality of coil currents associated with the highest motor efficiency (S150). By doing so, power consumption can be reduced if the motor efficiency is the same.

最も高いモータ効率が複数ない場合(S140のNo)、コイル電流選択部82は、ステップS130で抽出したコイル電流を、コイル電流として選択する(S160)。   When there is not a plurality of highest motor efficiencies (No in S140), the coil current selection unit 82 selects the coil current extracted in Step S130 as the coil current (S160).

以上のような選択により、パルス周波数が「1200」では「0.6A」が、パルス周波数が「1800」では「1.0A」が、パルス周波数が「2400」では「1.2A」が、それぞれ選択される。   With the above selection, “0.6 A” is obtained when the pulse frequency is “1200”, “1.0 A” is obtained when the pulse frequency is “1800”, and “1.2 A” is obtained when the pulse frequency is “2400”. Selected.

モータ駆動部83は、選択されたコイル電流値をコイル電流設定信号に変換して、モータドライバ64に出力する。これにより、モータドライバ64は、選択されたコイル電流値一定で、ステッピングモータ66を駆動する。   The motor driving unit 83 converts the selected coil current value into a coil current setting signal and outputs the coil current setting signal to the motor driver 64. Thereby, the motor driver 64 drives the stepping motor 66 with the selected coil current value constant.

以上説明したように、本実施例のステッピングモータ制御装置100は、予め、コイル電流と「モータ効率」「脱調有無」を調べておくことにより、脱調しないコイル電流のなかから最も効率の高いコイル電流を選択して、ステッピングモータ66を駆動できる。   As described above, the stepping motor control device 100 according to the present embodiment has the highest efficiency among the coil currents that do not step out by checking the coil current and the “motor efficiency” and “out of step”. The stepping motor 66 can be driven by selecting the coil current.

実施例1では、「コイル電流を調整するタイミング」になると、ルックアップテーブル84を更新したが、モータ効率はそれほど急激に変動しない。そこで、本実施例では、ステッピングモータ66の積算稼働時間が、所定の再更新時間を超えた場合に、図6と同様のフローチャート図に従い、モータ効率と脱調有無をルックアップテーブル84に登録するステッピングモータ制御装置100について説明する。   In the first embodiment, when the “timing for adjusting the coil current” is reached, the lookup table 84 is updated, but the motor efficiency does not vary so rapidly. Therefore, in this embodiment, when the accumulated operating time of the stepping motor 66 exceeds a predetermined re-update time, the motor efficiency and the presence / absence of step-out are registered in the lookup table 84 according to the same flowchart as FIG. The stepping motor control device 100 will be described.

図9は、ステッピングモータ制御装置100の機能ブロック図の一例を示す図である。図9において図3と同一部には同一の符号を付しその説明は省略する。本実施例のステッピングモータ制御装置100は、CPU65がプログラム86を実行することで実現される、再更新時間経過計測部87を有する。   FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a functional block diagram of the stepping motor control device 100. 9, the same parts as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. The stepping motor control apparatus 100 according to the present embodiment includes a re-update time elapsed measurement unit 87 that is realized by the CPU 65 executing the program 86.

再更新時間経過計測部87は、パラメータとして(命令コードの一部として)「再更新時間」を記憶している。そして、再更新時間経過計測部87は、ステッピングモータ66が実際に回転している時間を計測して、積算していく。再更新時間経過計測部87は、例えば、ロータリーエンコーダが検出するパルス信号から実際に回転している場合にフラグを立て、フラグが立っている間の時間を計測する。   The re-update time elapsed measurement unit 87 stores “re-update time” as a parameter (as part of the instruction code). Then, the re-update time elapsed measurement unit 87 measures and accumulates the time during which the stepping motor 66 is actually rotating. For example, the re-update time elapsed measurement unit 87 sets a flag when actually rotating from a pulse signal detected by the rotary encoder, and measures the time during which the flag is set.

再更新時間経過計測部87は、積算時間を更新しながら随時、ROM63に記憶する。再更新時間経過計測部87は、例えば、画像形成装置の主電源がONになる毎に、再更新時間と積算時間を比較して、積算時間が再更新時間を超えている場合、再更新時間経過計測部87は、テーブル生成部81に、ルックアップテーブル84の更新を要求する。更新すると、更新時間経過計測部87は積算時間をリセットする。   The re-update time elapsed measurement unit 87 stores the accumulated time in the ROM 63 at any time while updating the accumulated time. For example, each time the main power of the image forming apparatus is turned on, the re-update time elapsed measurement unit 87 compares the re-update time with the accumulated time, and if the accumulated time exceeds the re-update time, the re-update time The progress measurement unit 87 requests the table generation unit 81 to update the lookup table 84. When updated, the update time elapsed measuring unit 87 resets the accumulated time.

図10は、ステッピングモータ制御装置100がコイル電流をモータ効率と脱調有無をルックアップテーブルに登録する手順を示すフローチャート図の一例である。図10の手順は、例えば、画像形成装置の主電源がONになる毎にスタートする。   FIG. 10 is an example of a flowchart illustrating a procedure in which the stepping motor control apparatus 100 registers the coil current in the look-up table for the motor efficiency and the step-out status. The procedure in FIG. 10 starts, for example, every time the main power supply of the image forming apparatus is turned on.

再更新時間経過計測部87は、ROM63に記憶された積算時間が、再更新時間に到達したか否かを判定する(S310)。積算時間が再更新時間に到達していない場合(S310のNo)、ルックアップテーブル84を更新しないので、図10の処理は終了する。   The re-update time elapsed measurement unit 87 determines whether or not the accumulated time stored in the ROM 63 has reached the re-update time (S310). If the integration time has not reached the re-update time (No in S310), the lookup table 84 is not updated, and the processing in FIG. 10 ends.

積算時間が再更新時間に到達している場合(S310のYes)、ルックアップテーブル84を更新するタイミングなので、再更新時間経過計測部87は、テーブル生成部81に、ルックアップテーブル84の更新を要求する(S320)。   When the accumulated time has reached the re-update time (Yes in S310), the re-update time elapsed measurement unit 87 updates the look-up table 84 to the table generation unit 81 because it is the timing to update the lookup table 84. A request is made (S320).

これにより、テーブル生成部81は、実施例1と同様にしてルックアップテーブル84を更新する(S330)。ステップS330の処理は、図6のステップS1からS23と同じなので省略する。   Thereby, the table generation unit 81 updates the lookup table 84 in the same manner as in the first embodiment (S330). The processing in step S330 is the same as steps S1 to S23 in FIG.

本実施例によれば、実施例1の効果に加え、負荷トルクの経時変動(ギアの磨耗など)が生じるような時間毎にルックアップテーブル84を更新するので、モータ効率の高い状態を維持することができる。   According to the present embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, the look-up table 84 is updated every time when load torque aging (gear wear, etc.) occurs, so that a high motor efficiency state is maintained. be able to.

<変形例>
なお、最後に、ルックアップテーブル84を更新した年月日と時刻をROM63に記憶しておき、単にルックアップテーブル84が更新されてからの期間を更新必要時間と比較して、ルックアップテーブル84を更新してもよい。この場合、再更新時間経過計測部87は、現在の年月日と時刻をシステム制御モジュールから取得する。システム制御モジュールは、カレンダ機能により現在の年月日と時刻を継続的に保持している。
<Modification>
Finally, the date and time when the look-up table 84 is updated is stored in the ROM 63, and the period after the look-up table 84 is simply updated is compared with the required update time. May be updated. In this case, the re-update time elapsed measurement unit 87 acquires the current date and time from the system control module. The system control module continuously holds the current date and time by the calendar function.

そして、再更新時間経過計測部87は、ROM63から読み出した、「最後にルックアップテーブル84を更新した年月日と時刻」から「現在の年月日と時刻」までの経過時間が、更新必要時間を超えたか否かを判定する。超えている場合、再更新時間経過計測部87は、テーブル生成部81に、ルックアップテーブル84の更新を要求する。   Then, the re-update time elapsed measurement unit 87 needs to update the elapsed time read from the ROM 63, from the "date and time when the lookup table 84 was last updated" to the "current date and time". Determine if the time has been exceeded. If it has exceeded, the re-update time elapsed measurement unit 87 requests the table generation unit 81 to update the lookup table 84.

図11は、ステッピングモータ制御装置がコイル電流をモータ効率と脱調有無をルックアップテーブルに登録する手順を示すフローチャート図の一例である。図11の手順は、例えば、画像形成装置の主電源がONになる毎にスタートする。   FIG. 11 is an example of a flowchart illustrating a procedure in which the stepping motor control device registers the coil current in the look-up table for motor efficiency and step-out presence / absence. The procedure of FIG. 11 is started each time the main power source of the image forming apparatus is turned on, for example.

再更新時間経過計測部87は、システム制御モジュールから取得した「現在の年月日と時刻」と、ROM63から読み出した「最後にルックアップテーブルを更新した年月日と時刻」から、更新必要時間以上、経過しているか否かを判定する(S311)。   The re-update time elapsed measurement unit 87 calculates the required update time from the “current date / time” acquired from the system control module and the “date / time and date / time when the lookup table was last updated” read from the ROM 63. As described above, it is determined whether or not it has elapsed (S311).

「最後にルックアップテーブルを更新した年月日と時刻」から更新必要時間以上、経過していない場合(S3110のNo)、ルックアップテーブル84を更新しないので、図11の処理は終了する。   If the update required time or more has not elapsed since the “date and time when the lookup table was last updated” (No in S3110), the lookup table 84 is not updated, and the processing in FIG. 11 ends.

「最後にルックアップテーブルを更新した年月日と時刻」から更新必要時間以上、経過している場合(S3110のYes)、ルックアップテーブル84を更新するタイミングなので、再更新時間経過計測部87は、テーブル生成部81に、ルックアップテーブル84の更新を要求する(S321)。   If more than the necessary update time has elapsed since the "date and time when the lookup table was last updated" (Yes in S3110), the timing for updating the lookup table 84 is reached, so the re-update time elapsed measurement unit 87 The table generator 81 is requested to update the lookup table 84 (S321).

これにより、テーブル生成部81は、実施例1と同様にしてルックアップテーブル84を更新する(S330)。ステップS330の処理は、図6のステップS1からS23と同じなので省略する。   Thereby, the table generation unit 81 updates the lookup table 84 in the same manner as in the first embodiment (S330). The processing in step S330 is the same as steps S1 to S23 in FIG.

また、再更新時間経過計測部87は、ルックアップテーブル84を更新した際の年月日と時刻をROM63に記憶する(S341)。   Further, the re-update time elapsed measurement unit 87 stores the date and time when the lookup table 84 is updated in the ROM 63 (S341).

本変形例では、実施例2と同様に、実施例1の効果に加え、負荷トルクの経時変動(ギアの磨耗など)が生じるような時間毎にルックアップテーブル84を更新するので、モータ効率の高い状態を維持することができる。   In this modified example, as in the second embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, the look-up table 84 is updated every time when a change in load torque with time (such as gear wear) occurs, the motor efficiency is improved. High state can be maintained.

実施例2ではステッピングモータ66の積算稼働時間又は最後に更新してからの経過時間に基づき、ルックアップテーブル84の更新タイミングを決定したが、本実施例では、ステッピングモータ66の駆動伝達部の積算走行距離から更新タイミングを決定するステッピングモータ制御装置100について説明する。   In the second embodiment, the update timing of the lookup table 84 is determined based on the accumulated operation time of the stepping motor 66 or the elapsed time since the last update. In this embodiment, the integration of the drive transmission unit of the stepping motor 66 is determined. The stepping motor control device 100 that determines the update timing from the travel distance will be described.

図12は、ステッピングモータ制御装置100の機能ブロック図の一例を示す図である。図12において図3と同一部には同一の符号を付しその説明は省略する。本実施例のステッピングモータ制御装置100は、給紙駆動軸67に給紙駆動ローラ89が接続されている。また、本実施例のステッピングモータ制御装置100は、CPU65がプログラム86を実行することで実現される、積算走行距離計測部88を有する。   FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a functional block diagram of the stepping motor control device 100. 12, the same parts as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. In the stepping motor control apparatus 100 of this embodiment, a paper feed driving roller 89 is connected to the paper feed drive shaft 67. In addition, the stepping motor control device 100 according to the present embodiment includes an integrated travel distance measurement unit 88 that is realized by the CPU 65 executing the program 86.

給紙駆動ローラ89は給紙駆動軸67と同軸に取り付けられている。ステッピングモータの軸と給紙駆動軸67に設けられた互いに噛合するギアのギア比は1:1とする。   The paper feed drive roller 89 is attached coaxially to the paper feed drive shaft 67. The gear ratio of the stepping motor shaft and the gears provided on the paper feed drive shaft 67 that mesh with each other is 1: 1.

積算走行距離計測部88は、給紙駆動ローラ89の積算走行距離を計測する。
図13は、給紙駆動ローラ89の概略斜視図の一例を示す。給紙駆動ローラ89の円周のある点の軌跡を積算したものである。したがって、積算走行距離計測部88は、次式から積算走行距離を算出する。
「ローラ積算走行距離(m)」=「モータ回転速度(rad/s)」×「給紙駆動ローラ径r」×「モータ積算稼動時間(s)」 …(9)
式(9)のうち、「モータ回転速度(=ローラ回転速度)」は式(1)から算出でき、「給紙駆動ローラ径r」は既知であり、「モータ積算稼動時間」は実施例2の再更新時間経過計測部87が計測する。
The accumulated travel distance measuring unit 88 measures the accumulated travel distance of the paper feed drive roller 89.
FIG. 13 shows an example of a schematic perspective view of the paper feed drive roller 89. The locus of a certain point on the circumference of the paper feed drive roller 89 is integrated. Therefore, the accumulated travel distance measuring unit 88 calculates the accumulated travel distance from the following equation.
“Roller integrated travel distance (m)” = “motor rotational speed (rad / s)” × “feeding drive roller diameter r” × “motor integrated operating time (s)” (9)
In the formula (9), the “motor rotation speed (= roller rotation speed)” can be calculated from the formula (1), the “paper feed drive roller diameter r” is known, and the “motor integrated operation time” is the second embodiment. The re-update time elapsed measurement unit 87 measures.

積算走行距離計測部88は、式(9)で算出した「ローラ積算走行距離」をROM63に記憶された積算走行距離に順次加えていく。積算走行距離計測部88は、パラメータとして(命令コードの一部として)「再更新距離」を記憶している。積算走行距離計測部88は、例えば、画像形成装置の主電源がONになる毎に、再更新距離と積算走行距離を比較して、積算走行距離が再更新距離を超えている場合、テーブル生成部81に、ルックアップテーブル84の更新を要求する。更新すると、積算走行距離計測部88は積算走行距離をリセットする。   The accumulated travel distance measuring unit 88 sequentially adds the “roller accumulated travel distance” calculated by the equation (9) to the accumulated travel distance stored in the ROM 63. The accumulated travel distance measuring unit 88 stores “re-update distance” as a parameter (as part of the instruction code). For example, each time the main power supply of the image forming apparatus is turned on, the accumulated travel distance measurement unit 88 compares the renewal distance with the accumulated travel distance, and generates a table if the accumulated travel distance exceeds the reupdate distance. Request the part 81 to update the lookup table 84. When updated, the accumulated travel distance measuring unit 88 resets the accumulated travel distance.

図14は、ステッピングモータ制御装置がコイル電流をモータ効率と脱調有無をルックアップテーブルに登録する手順を示すフローチャート図の一例である。図14の手順は、例えば、画像形成装置の主電源がONになる毎にスタートする。   FIG. 14 is an example of a flowchart illustrating a procedure in which the stepping motor control device registers the coil current in the look-up table for motor efficiency and step-out presence / absence. The procedure in FIG. 14 starts, for example, every time the main power supply of the image forming apparatus is turned on.

積算走行距離計測部88は、ROM63に記憶された積算走行距離が、再更新距離に到達したか否かを判定する(S410)。積算走行距離が再更新距離に到達していない場合(S410のNo)、ルックアップテーブル84を更新しないので、図14の処理は終了する。   The accumulated travel distance measuring unit 88 determines whether or not the accumulated travel distance stored in the ROM 63 has reached the re-update distance (S410). If the accumulated travel distance has not reached the re-update distance (No in S410), the lookup table 84 is not updated, and the process in FIG. 14 ends.

積算走行距離が再更新距離に到達している場合(S410のYes)、ルックアップテーブル84を更新するタイミングなので、積算走行距離計測部88は、テーブル生成部81に、ルックアップテーブル84の更新を要求する(S420)。   If the accumulated travel distance has reached the re-update distance (Yes in S410), the accumulated travel distance measurement unit 88 updates the lookup table 84 to the table generation unit 81 because it is the timing to update the lookup table 84. A request is made (S420).

これにより、テーブル生成部81は、実施例1と同様にしてルックアップテーブル84を更新する(S330)。ステップS330の処理は、図6のステップS1からS23と同じなので省略する。   Thereby, the table generation unit 81 updates the lookup table 84 in the same manner as in the first embodiment (S330). The processing in step S330 is the same as steps S1 to S23 in FIG.

本実施例によれば、実施例1の効果に加え、負荷トルクの経時変動(ギアの磨耗など)が生じるような給紙駆動ローラ89の走行距離毎にルックアップテーブル84を更新するので、モータ効率の高い状態を維持することができる。また、実施例2の積算時間では高い回転速度でも低い回転速度でも、積算時間が同じならルックアップテーブル84を更新することになるが、本実施例では、実際の給紙駆動ローラ89の走行距離をトリガーにするので、より適切なタイミングでルックアップテーブル84を更新できる。   According to the present embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, the look-up table 84 is updated for each travel distance of the paper feed drive roller 89 that causes a change in load torque with time (such as gear wear). A highly efficient state can be maintained. In addition, the look-up table 84 is updated if the accumulated time is the same at the high rotation speed and the low rotation speed in the accumulated time of the second embodiment. In this embodiment, however, the actual travel distance of the paper feed drive roller 89 is updated. Therefore, the lookup table 84 can be updated at a more appropriate timing.

実施例2,3では、ステッピングモータ66の稼働状態からルックアップテーブル84の更新タイミングを決定したが、本実施例では、ステッピングモータ66の継続した停止時間に基づき更新タイミングを決定するステッピングモータ制御装置100について説明する。   In the second and third embodiments, the update timing of the lookup table 84 is determined from the operating state of the stepping motor 66. However, in this embodiment, the stepping motor control apparatus determines the update timing based on the continuous stop time of the stepping motor 66. 100 will be described.

図15は、ステッピングモータ制御装置100の機能ブロック図の一例を示す図である。図15において図3と同一部には同一の符号を付しその説明は省略する。本実施例のステッピングモータ制御装置100は、CPU65がプログラム86を実行することで実現される、連続停止時間計測部92を有する。   FIG. 15 is a diagram illustrating an example of a functional block diagram of the stepping motor control device 100. In FIG. 15, the same parts as those in FIG. The stepping motor control apparatus 100 according to the present embodiment includes a continuous stop time measuring unit 92 that is realized by the CPU 65 executing the program 86.

連続停止時間計測部92は、パラメータとして(命令コードの一部として)「停止判定時間」を記憶している。そして、連続停止時間計測部92は、ステッピングモータ66が継続して停止している時間を計測している。   The continuous stop time measuring unit 92 stores “stop determination time” as a parameter (as part of the instruction code). The continuous stop time measuring unit 92 measures the time during which the stepping motor 66 is continuously stopped.

連続停止時間計測部92は、ステッピングモータ66を停止した年月日と時刻を、停止する毎にROM63に上書きして記憶しておく。したがって、ROM63には最後に、ステッピングモータ66を停止した年月日と時刻が記憶されている。そして、連続停止時間計測部92は、現在の年月日と時刻をシステム制御モジュールから取得する。システム制御モジュールは、カレンダ機能により現在の年月日と時刻を継続的に保持している。連続停止時間計測部92は、ROM63から読み出した、「最後にステッピングモータを停止した年月日と時刻」から「現在の年月日と時刻」までの経過時間が、停止判定時間を超えたか否かを判定する。超えている場合、連続停止時間計測部92は、テーブル生成部81に、ルックアップテーブル84の更新を要求する。   The continuous stop time measuring unit 92 overwrites and stores the date and time when the stepping motor 66 is stopped overwritten in the ROM 63 each time it is stopped. Therefore, the ROM 63 stores the date and time when the stepping motor 66 was last stopped. Then, the continuous stop time measuring unit 92 acquires the current date and time from the system control module. The system control module continuously holds the current date and time by the calendar function. The continuous stop time measuring unit 92 reads out from the ROM 63 whether or not the elapsed time from “the date and time when the stepping motor was last stopped” to “the current date and time” exceeds the stop determination time. Determine whether. If it exceeds, the continuous stop time measurement unit 92 requests the table generation unit 81 to update the lookup table 84.

図16は、ステッピングモータ制御装置がコイル電流をモータ効率と脱調有無をルックアップテーブルに登録する手順を示すフローチャート図の一例である。図16の手順は、例えば、画像形成装置の主電源がONになる毎にスタートする。   FIG. 16 is an example of a flowchart illustrating a procedure in which the stepping motor control device registers the coil current in the look-up table for motor efficiency and step-out presence / absence. The procedure in FIG. 16 starts, for example, every time the main power supply of the image forming apparatus is turned on.

連続停止時間計測部92は、ROM63に記憶した「最後にステッピングモータを停止した年月日と時刻」から「現在の年月日と時刻」までの経過時間が、停止判定時間を超えたか否かを判定する(S510)。   The continuous stop time measuring unit 92 determines whether or not the elapsed time from the “date and time when the stepping motor was last stopped” stored in the ROM 63 to the “current date and time” exceeds the stop determination time. Is determined (S510).

経過時間が停止判定時間を超えていない場合(S510のNo)、ルックアップテーブル84を更新しないので、図16の処理は終了する。   If the elapsed time does not exceed the stop determination time (No in S510), the lookup table 84 is not updated, and the process in FIG. 16 ends.

経過時間が停止判定時間を超えている場合(S510のYes)、ルックアップテーブル84を更新するタイミングなので、連続停止時間計測部92は、テーブル生成部81に、ルックアップテーブル84の更新を要求する(S520)。   When the elapsed time exceeds the stop determination time (Yes in S510), it is the timing to update the lookup table 84, so the continuous stop time measurement unit 92 requests the table generation unit 81 to update the lookup table 84. (S520).

これにより、テーブル生成部81は、実施例1と同様にしてルックアップテーブル84を更新する(S330)。ステップS330の処理は、図6のステップS1からS23と同じなので省略する。   Thereby, the table generation unit 81 updates the lookup table 84 in the same manner as in the first embodiment (S330). The processing in step S330 is the same as steps S1 to S23 in FIG.

また、連続停止時間計測部92は、ルックアップテーブル84を更新した際の年月日と時刻をROM63に記憶する(S540)。   Further, the continuous stop time measuring unit 92 stores the date and time when the lookup table 84 is updated in the ROM 63 (S540).

本実施例によれば、実施例1の効果に加え、停止時間が長いためにグリスが硬化等して負荷トルクの経時変動が生じても、ルックアップテーブル84を更新するので、モータ効率の高い状態を維持することができる。なお、本実施例は、実施例2又は3と組み合わせることができる。   According to the present embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, the lookup table 84 is updated even when the grease is hardened and the load torque changes with time because the stop time is long, so the motor efficiency is high. The state can be maintained. This embodiment can be combined with Embodiment 2 or 3.

本実施例では、温度の変化に基づき更新タイミングを決定するステッピングモータ制御装置100について説明する。温度が変わるとグリスの粘度等が変わるので、モータ効率も変化するおそれがあるが、温度の変化に基づきルックアップテーブル84を更新することで、モータ効率の高い状態を維持することができる。   In this embodiment, a stepping motor control apparatus 100 that determines the update timing based on a change in temperature will be described. When the temperature changes, the viscosity of the grease changes, so that the motor efficiency may change. However, by updating the look-up table 84 based on the temperature change, it is possible to maintain a high motor efficiency state.

図17は、ステッピングモータ制御装置100の機能ブロック図の一例を示す図である。図17において図3と同一部には同一の符号を付しその説明は省略する。本実施例のステッピングモータ制御装置100は、CPU65にサーミスタ91が接続されている。また、本実施例のステッピングモータ制御装置100は、CPU65がプログラム86を実行することで実現される、温度判定部93を有する。   FIG. 17 is a diagram illustrating an example of a functional block diagram of the stepping motor control device 100. In FIG. 17, the same parts as those of FIG. In the stepping motor control device 100 of this embodiment, a thermistor 91 is connected to the CPU 65. Further, the stepping motor control apparatus 100 of the present embodiment includes a temperature determination unit 93 that is realized by the CPU 65 executing the program 86.

サーミスタ91は、装置内の周囲温度を検出し、アナログ電圧信号でCPU65へ送信する。温度判定部93は、アナログ電気信号をA/D変換して、ROM63に記憶する。温度判定部93は、温度の変化を検出するため、現在の装置内の周囲温度を所定時間毎に検出して年月日と時刻に対応づけてROM63に記憶する。   The thermistor 91 detects the ambient temperature in the apparatus and transmits it to the CPU 65 as an analog voltage signal. The temperature determination unit 93 A / D converts the analog electric signal and stores it in the ROM 63. In order to detect a change in temperature, the temperature determination unit 93 detects the current ambient temperature in the apparatus every predetermined time, and stores it in the ROM 63 in association with the date and time.

また、温度判定部93は、ルックアップテーブル84を更新した際の周囲温度をROM63に記憶しておく。また、ルックアップテーブル84を更新した際には、例えば、ファイル情報のタイムスタンプによりルックアップテーブル84を更新した年月日と時刻が明らかとなるし、また、ルックアップテーブル84を更新した年月日と時刻は、ルックアップテーブル84と共に、ROM63に記憶されている。したがって、ROM63に記憶された周囲温度が計測された年月日と時刻から、ルックアップテーブル84を更新した際の周囲温度も明らかとなる。   The temperature determination unit 93 stores the ambient temperature when the lookup table 84 is updated in the ROM 63. Further, when the lookup table 84 is updated, for example, the date and time when the lookup table 84 is updated are clarified by the time stamp of the file information, and the date when the lookup table 84 is updated. The date and time are stored in the ROM 63 together with the lookup table 84. Therefore, the ambient temperature when the lookup table 84 is updated is also clarified from the date and time when the ambient temperature stored in the ROM 63 is measured.

温度判定部93は、現在の装置内の周囲温度が、ルックアップテーブル84を更新した際の周囲温度と大きく異なっている場合(例えば、10〜20度)、ルックアップテーブル84を更新するようテーブル生成部81に要求する。   When the ambient temperature in the current device is significantly different from the ambient temperature when the lookup table 84 is updated (for example, 10 to 20 degrees), the temperature determination unit 93 updates the lookup table 84. A request is made to the generation unit 81.

図18は、ステッピングモータ制御装置がコイル電流をモータ効率と脱調有無をルックアップテーブルに登録する手順を示すフローチャート図の一例である。図18の手順は、例えば、画像形成装置の主電源がONの状態で、所定時間毎(例えば、周囲温度を計測する毎)にスタートする。   FIG. 18 is an example of a flowchart illustrating a procedure in which the stepping motor control device registers the coil current in the look-up table for motor efficiency and step-out presence / absence. The procedure of FIG. 18 starts, for example, every predetermined time (for example, every time the ambient temperature is measured) with the main power supply of the image forming apparatus turned on.

温度判定部93は、現在の装置内の周囲温度を所定時間毎に検出し、ROM63に記憶された「ルックアップテーブルを更新した際の周囲温度」との差が、閾値以上に変わっているか否かを判定する(S610)。   The temperature determination unit 93 detects the current ambient temperature in the apparatus every predetermined time, and whether or not the difference from the “ambient temperature when the look-up table is updated” stored in the ROM 63 is changed to a threshold value or more. Is determined (S610).

現在の周囲温度とルックアップテーブル84を更新した際の周囲温度との差が、閾値以上でない場合(S610のNo)、ルックアップテーブル84を更新しないので、図18の処理は終了する。   If the difference between the current ambient temperature and the ambient temperature when the lookup table 84 is updated is not equal to or greater than the threshold (No in S610), the lookup table 84 is not updated, and the process in FIG. 18 ends.

現在の周囲温度とルックアップテーブル84を更新した際の周囲温度との差が、閾値以上である場合(S610のYes)、ルックアップテーブル84を更新するべきなので、温度判定部93は、テーブル生成部81に、ルックアップテーブル84の更新を要求する(S620)。   If the difference between the current ambient temperature and the ambient temperature when the lookup table 84 is updated is equal to or greater than the threshold (Yes in S610), the lookup table 84 should be updated. The unit 81 is requested to update the lookup table 84 (S620).

これにより、テーブル生成部81は、実施例1と同様にしてルックアップテーブル84を更新する(S330)。ステップS330の処理は、図6のステップS1からS23と同じなので省略する。   Thereby, the table generation unit 81 updates the lookup table 84 in the same manner as in the first embodiment (S330). The processing in step S330 is the same as steps S1 to S23 in FIG.

また、温度判定部93は、ルックアップテーブル84を更新した際にサーミスタ91が検出した周囲温度をROM63に記憶する(S640)。   Further, the temperature determination unit 93 stores the ambient temperature detected by the thermistor 91 when the lookup table 84 is updated in the ROM 63 (S640).

本実施例によれば、実施例1の効果に加え、温度が変わってグリスの粘度等が変わっても、ルックアップテーブル84を更新するので、モータ効率の高い状態を維持することができる。なお、本実施例は、実施例2〜4と組み合わせることができる。   According to the present embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, even when the temperature changes and the viscosity of the grease changes, the look-up table 84 is updated, so that a high motor efficiency state can be maintained. In addition, a present Example can be combined with Examples 2-4.

実施例5では温度変化に基づき、ルックアップテーブル84の更新タイミングを決定したが、本実施例では湿度の変化に基づき更新タイミングを決定するステッピングモータ制御装置100について説明する。湿度が変わると給紙ローラの吸湿等によりモータ効率も変化するおそれがあるが、湿度の変化に基づきルックアップテーブル84を更新することで、モータ効率の高い状態を維持することができる。   In the fifth embodiment, the update timing of the lookup table 84 is determined based on the temperature change. In this embodiment, the stepping motor control apparatus 100 that determines the update timing based on the change in humidity will be described. If the humidity changes, the motor efficiency may also change due to moisture absorption of the paper feed roller, etc., but by updating the look-up table 84 based on the change in humidity, a high motor efficiency state can be maintained.

図19は、ステッピングモータ制御装置100の機能ブロック図の一例を示す図である。図19において図3と同一部には同一の符号を付しその説明は省略する。本実施例のステッピングモータ制御装置100は、CPU65に湿度計が接続されている。また、本実施例のステッピングモータ制御装置100は、CPU65がプログラム86を実行することで実現される、湿度判定部95を有する。   FIG. 19 is a diagram illustrating an example of a functional block diagram of the stepping motor control device 100. 19, the same parts as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. In the stepping motor control device 100 of this embodiment, a hygrometer is connected to the CPU 65. In addition, the stepping motor control device 100 according to the present embodiment includes a humidity determination unit 95 that is realized by the CPU 65 executing the program 86.

湿度センサ94は、装置内の周囲湿度を検出し、アナログ電圧信号でCPU65へ送信する。湿度判定部95は、アナログ電気信号をA/D変換して、ROM63に記憶する。湿度判定部95は、湿度の変化を検出するため、現在の装置内の周囲湿度を所定時間毎に検出して年月日と時刻に対応づけてROM63に記憶する。   The humidity sensor 94 detects the ambient humidity in the apparatus and transmits it to the CPU 65 as an analog voltage signal. The humidity determination unit 95 A / D converts the analog electric signal and stores it in the ROM 63. In order to detect a change in humidity, the humidity determination unit 95 detects the ambient humidity in the current apparatus every predetermined time, and stores it in the ROM 63 in association with the date and time.

また、湿度判定部95は、ルックアップテーブル84を更新した際の周囲湿度をROM63に記憶しておく。したがって、ルックアップテーブル84を更新した際の周囲湿度も明らかとなる。   The humidity determination unit 95 stores the ambient humidity when the lookup table 84 is updated in the ROM 63. Therefore, the ambient humidity when the lookup table 84 is updated is also clarified.

湿度判定部95は、現在の装置内の周囲湿度が、ルックアップテーブル84を更新した際の周囲湿度と大きく異なっている場合(例えば、10〜20%)、ルックアップテーブル84を更新するようテーブル生成部81に要求する。   When the ambient humidity in the current device is greatly different from the ambient humidity when the lookup table 84 is updated (for example, 10 to 20%), the humidity determination unit 95 updates the lookup table 84. A request is made to the generation unit 81.

図20は、ステッピングモータ制御装置がコイル電流をモータ効率と脱調有無をルックアップテーブルに登録する手順を示すフローチャート図の一例である。図20の手順は、例えば、画像形成装置の主電源がONの状態で、所定時間毎(例えば、周囲湿度を計測する毎)にスタートする。   FIG. 20 is an example of a flowchart illustrating a procedure in which the stepping motor control device registers the coil current in the look-up table for motor efficiency and step-out presence / absence. The procedure in FIG. 20 starts, for example, every predetermined time (for example, every time ambient humidity is measured) in a state where the main power supply of the image forming apparatus is ON.

湿度判定部95は、現在の装置内の周囲湿度を所定時間毎に検出し、ROM63に記憶された「ルックアップテーブルを更新した際の周囲湿度」との差が、閾値以上に変わっているか否かを判定する(S710)。   The humidity determination unit 95 detects the ambient humidity in the current apparatus every predetermined time, and whether or not the difference from the “ambient humidity when the look-up table is updated” stored in the ROM 63 is changed to a threshold value or more. Is determined (S710).

現在の周囲湿度とルックアップテーブル84を更新した際の周囲湿度との差が、閾値以上でない場合(S710のNo)、ルックアップテーブル84を更新しないので、図20の処理は終了する。   When the difference between the current ambient humidity and the ambient humidity when the lookup table 84 is updated is not equal to or greater than the threshold (No in S710), the lookup table 84 is not updated, and the processing in FIG. 20 ends.

現在の周囲湿度とルックアップテーブル84を更新した際の周囲湿度との差が、閾値以上である場合(S710のYes)、ルックアップテーブル84を更新するべきなので、湿度判定部95は、テーブル生成部81に、ルックアップテーブル84の更新を要求する(S720)。   If the difference between the current ambient humidity and the ambient humidity when the lookup table 84 is updated is equal to or greater than the threshold (Yes in S710), the lookup table 84 should be updated. The update request of the lookup table 84 is requested to the part 81 (S720).

これにより、テーブル生成部81は、実施例1と同様にしてルックアップテーブル84を更新する(S330)。ステップS330の処理は、図6のステップS1からS23と同じなので省略する。   Thereby, the table generation unit 81 updates the lookup table 84 in the same manner as in the first embodiment (S330). The processing in step S330 is the same as steps S1 to S23 in FIG.

また、湿度判定部95は、ルックアップテーブル84を更新した際に湿度センサ94が検出した周囲湿度をROM63に記憶する(S740)。   The humidity determination unit 95 stores the ambient humidity detected by the humidity sensor 94 when the lookup table 84 is updated in the ROM 63 (S740).

本実施例によれば、実施例1の効果に加え、湿度が変わって給紙ローラ等の吸湿によりモータ効率が変わっても、ルックアップテーブル84を更新するので、モータ効率の高い状態を維持することができる。なお、本実施例は、実施例2〜5と組み合わせることができる。   According to the present embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, even if the humidity changes and the motor efficiency changes due to moisture absorption by the paper feed roller or the like, the look-up table 84 is updated, so that a high motor efficiency state is maintained. be able to. In addition, a present Example can be combined with Examples 2-5.

実施例1〜6では、画像形成装置200内でルックアップテーブルを生成したが、ルックアップテーブルは外部のコンピュータにより生成されてもよい。図3を例にして説明すると、USBI/F71を介してコンピュータを接続する。そして、コンピュータがテーブル生成部81と関数情報85を有するか、画像形成装置200からテーブル生成部81を実現するためのプログラム86と関数情報85を受信する。こうすることで、コンピュータがテーブル生成部81と同等の機能を提供できる。   In the first to sixth embodiments, the lookup table is generated in the image forming apparatus 200, but the lookup table may be generated by an external computer. Explaining using FIG. 3 as an example, a computer is connected via the USB I / F 71. Then, the computer has the table generation unit 81 and the function information 85 or receives the program 86 and the function information 85 for realizing the table generation unit 81 from the image forming apparatus 200. By doing so, the computer can provide a function equivalent to that of the table generating unit 81.

コンピュータは、USBI/F71を介してモータ回転速度及びモータ負荷トルクを受信できるので、コンピュータは、ロータリーエンコーダ69が検出した「モータ回転速度」と、トルクセンサ68が検出した「負荷トルク」から、ROM63に格納した関数情報85を利用して、「モータ出力」を算出する。また、このコンピュータは、電源電圧/電流検出回路62が検出した「電源電圧」と「電源電流」から、関数情報85を利用して「消費電力」を算出する。そして、コンピュータは、算出した「モータ出力」と「消費電力」から、関数情報85を利用して「モータ効率」を算出する。そしてコンピュータのテーブル生成部81は、「パルス周波数(PPS)」、「コイル電流」、「モータ効率」が関連付けられたルックアップテーブル84を生成する。   Since the computer can receive the motor rotation speed and the motor load torque via the USB I / F 71, the computer can read the ROM 63 from the “motor rotation speed” detected by the rotary encoder 69 and the “load torque” detected by the torque sensor 68. The “motor output” is calculated using the function information 85 stored in. In addition, this computer calculates “power consumption” from the “power supply voltage” and “power supply current” detected by the power supply voltage / current detection circuit 62 using the function information 85. Then, the computer calculates “motor efficiency” using the function information 85 from the calculated “motor output” and “power consumption”. The table generation unit 81 of the computer generates a lookup table 84 in which “pulse frequency (PPS)”, “coil current”, and “motor efficiency” are associated.

また、コンピュータの脱調有無判定部81bは、目標PPSとしてのパルス電流とコイル電流により給紙モータの駆動が開始されてから、所定時間が経過しても「モータ回転速度」が目標モータ回転速度に達しない場合、脱調したと判定する。コンピュータのテーブル生成部81は、ルックアップテーブル84の「モータ効率」の列に「0(%)」を、「脱調有無」の列に「1(脱調)」を登録する。   In addition, the step-out presence / absence determining unit 81b of the computer sets the “motor rotation speed” to the target motor rotation speed even after a predetermined time has elapsed after the drive of the paper feed motor is started by the pulse current and the coil current as the target PPS. If not reached, it is determined that step-out has occurred. The table generation unit 81 of the computer registers “0 (%)” in the column of “motor efficiency” of the lookup table 84 and “1 (out of step)” in the column of “out of step”.

このように、外部のコンピュータもルックアップテーブル84を生成することができる。コンピュータは生成したルックアップテーブル84をUSBI/F71を介して画像形成装置200に送信する。画像形成装置200は受信したルックアップテーブル84をROM63に記憶する。   In this manner, an external computer can also generate the lookup table 84. The computer transmits the generated lookup table 84 to the image forming apparatus 200 via the USB I / F 71. The image forming apparatus 200 stores the received lookup table 84 in the ROM 63.

したがって、ルックアップテーブル84は、画像形成装置200内で生成する必要はなく、外部で生成したルックアップテーブル84を画像形成装置200に登録することで、負荷トルクが比較的低い状態でも、脱調しない最も効率の高いコイル電流でステッピングモータを駆動できるようになる。   Therefore, the look-up table 84 does not need to be generated in the image forming apparatus 200. By registering the externally generated look-up table 84 in the image forming apparatus 200, even if the load torque is relatively low, the step-out table 84 is not generated. The stepping motor can be driven with the most efficient coil current.

なお、この外部のコンピュータは、ステッピングモータ66の積算稼働時間、ステッピングモータ66の駆動伝達部の積算走行距離、ステッピングモータ66が直前に停止してからの経過時間、ステッピングモータ66の周囲の温度、又は、ステッピングモータ66の周囲の湿度、を画像形成装置200から取得することができる。したがって、実施例2〜6にて説明したように、これらから更新タイミングを決定してルックアップテーブル84を生成することができる。   The external computer includes an integrated operation time of the stepping motor 66, an integrated travel distance of the drive transmission unit of the stepping motor 66, an elapsed time since the last stop of the stepping motor 66, an ambient temperature of the stepping motor 66, Alternatively, the humidity around the stepping motor 66 can be acquired from the image forming apparatus 200. Therefore, as described in the second to sixth embodiments, it is possible to determine the update timing from these and generate the lookup table 84.

61 電源
62 電源電圧/電流検出回路
63 ROM
64 モータドライバ
65 CPU
66 ステッピングモータ
67 給紙駆動軸
68 トルクセンサ
69 ロータリーエンコーダ
72 記憶媒体
81 テーブル生成部
82 コイル電流選択部
83 モータ駆動部
84 ルックアップテーブル
85 関数情報
86 プログラム
100 ステッピングモータ制御装置
200 画像形成装置
61 Power supply 62 Power supply voltage / current detection circuit 63 ROM
64 Motor driver 65 CPU
66 Stepping Motor 67 Paper Feed Drive Shaft 68 Torque Sensor 69 Rotary Encoder 72 Storage Medium 81 Table Generation Unit 82 Coil Current Selection Unit 83 Motor Drive Unit 84 Lookup Table 85 Function Information 86 Program 100 Stepping Motor Control Device 200 Image Forming Device

特開平11−215890号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-215890 特開平11−146695号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-146695

Claims (10)

コイル電流値情報とパルス周波数情報をステッピングモータの駆動回路に出力するステッピングモータ制御装置であって、
1つのパルス周波数についてコイル電流値を変化させて、前記ステッピングモータのモータ効率を決定するモータ効率決定手段と、前記ステッピングモータの脱調有無を判定する脱調有無判定手段と、
パルス周波数情報とコイル電流値情報に対応づけて、モータ効率情報及び脱調有無が登録されたテーブルを生成するテーブル生成手段と、
前記ステッピングモータの回転速度に基づき、1つのパルス周波数情報に対応づけられた複数のコイル電流値情報のうち、脱調がなく最もモータ効率が高いコイル電流値情報を前記テーブルから選択する選択手段と、
前記選択手段により選択されたコイル電流値情報を、前記駆動回路に出力する制御情報出力手段と、を有することを特徴とするステッピングモータ制御装置。
A stepping motor control device that outputs coil current value information and pulse frequency information to a stepping motor drive circuit,
Motor efficiency determining means for determining the motor efficiency of the stepping motor by changing a coil current value for one pulse frequency; and step-out presence / absence determining means for determining whether or not the stepping motor is out of step;
Table generation means for generating a table in which motor efficiency information and step-out presence / absence are registered in association with pulse frequency information and coil current value information;
Selection means for selecting, from the table, coil current value information having no step-out and having the highest motor efficiency among a plurality of pieces of coil current value information associated with one pulse frequency information based on the rotation speed of the stepping motor; ,
A stepping motor control device comprising: control information output means for outputting the coil current value information selected by the selection means to the drive circuit.
テーブルに登録されたコイル電流値情報とパルス周波数情報をステッピングモータの駆動回路に出力するステッピングモータ制御装置であって、
1つのパルス周波数についてコイル電流値を変化させて、前記ステッピングモータのモータ効率を決定するモータ効率決定手段と、前記ステッピングモータの脱調有無を判定する脱調有無判定手段と、
パルス周波数情報とコイル電流値情報に対応づけて、モータ効率情報及び脱調有無が登録された前記テーブルを生成するテーブル生成手段と、を有する外部の機器から、
前記テーブルを取得するテーブル取得手段と、
前記テーブルを記憶するテーブル記憶手段と、
前記ステッピングモータの回転速度に基づき、1つのパルス周波数情報に対応づけられた複数のコイル電流値情報のうち、脱調がなく最もモータ効率が高いコイル電流値情報を前記テーブルから選択する選択手段と、
前記選択手段により選択されたコイル電流値情報を、前記駆動回路に出力する制御情報出力手段と、を有することを特徴とするステッピングモータ制御装置。
A stepping motor control device for outputting coil current value information and pulse frequency information registered in a table to a stepping motor drive circuit,
Motor efficiency determining means for determining the motor efficiency of the stepping motor by changing a coil current value for one pulse frequency; and step-out presence / absence determining means for determining whether or not the stepping motor is out of step;
Corresponding to pulse frequency information and coil current value information, motor efficiency information and table generation means for generating the table in which step-out presence / absence is registered , from an external device having
Table acquisition means for acquiring the table;
Table storage means for storing the table;
Selection means for selecting, from the table, coil current value information having no step-out and having the highest motor efficiency among a plurality of pieces of coil current value information associated with one pulse frequency information based on the rotation speed of the stepping motor; ,
A stepping motor control device comprising: control information output means for outputting the coil current value information selected by the selection means to the drive circuit.
前記テーブルには、昇順にソートされた1つの前記パルス周波数情報に対し、複数の前記コイル電流値情報が降順に対応づけられており、
前記脱調有無判定手段が、前記コイル電流値情報の降順に、前記ステッピングモータの脱調有無を判定する際、前記脱調有無判定手段は、脱調したと判定したコイル電流値情報より小さいコイル電流値情報の脱調有無を判定せず、
前記テーブル生成手段は、脱調したと判定されたコイル電流値情報より小さいコイル電流値情報に対応づけて脱調有りを登録する、
ことを特徴とする請求項1又は2記載のステッピングモータ制御装置。
In the table, a plurality of the coil current value information are associated in descending order with respect to one pulse frequency information sorted in ascending order,
When the step-out presence / absence determining means determines the step-out presence / absence of the stepping motor in descending order of the coil current value information, the step-out presence / absence determining means is a coil smaller than the coil current value information determined to have stepped out. Without judging the current value information step-out,
The table generation unit registers step-out presence in association with coil current value information smaller than the coil current value information determined to have step-out.
The stepping motor control device according to claim 1 or 2, wherein
前記選択手段は、前記テーブルの1つのパルス周波数情報に、脱調がなく最もモータ効率が高いコイル電流値情報が、複数個登録されている場合、最も小さいコイル電流値情報を選択する、
ことを特徴とする請求項1〜3いずれか1項記載のステッピングモータ制御装置。
The selection means selects the smallest coil current value information when a plurality of coil current value information with no step-out and the highest motor efficiency is registered in one pulse frequency information of the table.
The stepping motor control device according to any one of claims 1 to 3, wherein
前記ステッピングモータの積算稼働時間を計測する計測手段を有し、
前記積算稼働時間が閾値を超えたことをトリガーに、
前記テーブル生成手段が前記テーブルの更新を開始する、
ことを特徴とする請求項1〜4いずれか1項記載のステッピングモータ制御装置。
Measuring means for measuring the cumulative operating time of the stepping motor;
Triggered by the cumulative operating time exceeding a threshold,
The table generating means starts updating the table;
The stepping motor control device according to any one of claims 1 to 4, wherein the stepping motor control device is provided.
前記ステッピングモータが被回転部材を回転駆動する駆動伝達部の、積算走行距離を計測する計測手段を有し、
前記積算走行距離が閾値を超えたことをトリガーに、
前記テーブル生成手段が前記テーブルの更新を開始する、
ことを特徴とする請求項1〜4いずれか1項記載のステッピングモータ制御装置。
The stepping motor has a measuring means for measuring an accumulated travel distance of a drive transmission unit that rotationally drives the rotated member,
Triggered by the cumulative mileage exceeding a threshold,
The table generating means starts updating the table;
The stepping motor control device according to any one of claims 1 to 4, wherein the stepping motor control device is provided.
前記ステッピングモータが直前に停止してからの経過時間を計測する計測手段を有し、
前記経過時間が閾値を超えたことをトリガーに、
前記テーブル生成手段が前記テーブルの更新を開始する、
ことを特徴とする請求項1〜4いずれか1項記載のステッピングモータ制御装置。
Measuring means for measuring an elapsed time since the stepping motor stopped immediately before,
Triggered when the elapsed time exceeds a threshold,
The table generating means starts updating the table;
The stepping motor control device according to any one of claims 1 to 4, wherein the stepping motor control device is provided.
前記ステッピングモータの周囲の温度を検出する温度検出手段と、
前記周囲の温度が閾値を超えたか否かを判定する判定手段とを有し、
前記周囲の温度が閾値を超えたことをトリガーに、
前記テーブル生成手段が前記テーブルの更新を開始する、
ことを特徴とする請求項1〜4いずれか1項記載のステッピングモータ制御装置。
Temperature detecting means for detecting the ambient temperature of the stepping motor;
Determining means for determining whether or not the ambient temperature exceeds a threshold;
Triggered by the ambient temperature exceeding a threshold,
The table generating means starts updating the table;
The stepping motor control device according to any one of claims 1 to 4, wherein the stepping motor control device is provided.
前記ステッピングモータの周囲の湿度を検出する湿度検出手段と、
前記周囲の湿度が閾値を超えたか否かを判定する判定手段とを有し、
前記周囲の湿度が閾値を超えたことをトリガーに、
前記テーブル生成手段が前記テーブルの更新を開始する、
ことを特徴とする請求項1〜4いずれか1項記載のステッピングモータ制御装置。
Humidity detecting means for detecting the humidity around the stepping motor;
Determination means for determining whether the ambient humidity exceeds a threshold value,
Triggered by the ambient humidity exceeding a threshold,
The table generating means starts updating the table;
The stepping motor control device according to any one of claims 1 to 4, wherein the stepping motor control device is provided.
情報処理装置が、コイル電流値情報とパルス周波数情報をステッピングモータの駆動回路に出力して、ステッピングモータを回転制御する回転制御方法であって、
1つのパルス周波数についてコイル電流値を変化させて、前記ステッピングモータのモータ効率を決定するステップと、前記ステッピングモータの脱調有無を判定するステップと、
パルス周波数情報とコイル電流値情報に対応づけて、モータ効率情報及び脱調有無が登録されたテーブルを生成するステップと、
前記ステッピングモータの回転速度に基づき、パルス周波数情報に対応づけられた複数のコイル電流値情報のうち、脱調がなく最もモータ効率が高いコイル電流値情報を前記テーブルから選択する選択ステップと、
前記選択ステップにより選択されたコイル電流値情報を、前記駆動回路に出力するステップと、を有することを特徴とする回転制御方法。
An information processing device outputs a coil current value information and pulse frequency information to a stepping motor drive circuit to control rotation of the stepping motor,
Changing the coil current value for one pulse frequency to determine the motor efficiency of the stepping motor; determining whether or not the stepping motor is out of step;
Associating the pulse frequency information with the coil current value information, generating a table in which the motor efficiency information and the presence or absence of step-out are registered;
A selection step of selecting, from the table, coil current value information having no step-out and having the highest motor efficiency among a plurality of coil current value information associated with pulse frequency information based on the rotation speed of the stepping motor;
And outputting the coil current value information selected in the selection step to the drive circuit.
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