JPH04197091A

JPH04197091A - モータ制御装置

Info

Publication number: JPH04197091A
Application number: JP2326508A
Authority: JP
Inventors: Makoto Watanabe; 誠渡辺
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1990-11-28
Filing date: 1990-11-28
Publication date: 1992-07-16

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明はモータ制御装置に関し、特に複写機、ファク
シミリ装置等の副走査駆動に用いて好適なモータの制御
装置に関する。

（従来の技術）従来の複写機、ファクシミリ装置等においては、副走査
駆動をＤＣモータを用いて行い、複写画像あるいは送信
画像の縮小、拡大の制御を副走査速度を可変して実現す
るようにしたものがある。

このようなモータ制御装置は、一般に、例えば第２図に
示されているようなＰＬＬ回路により、速度制御が行わ
れている。

図において、１はＤＣモータ、１ａはこのＤＣモータに
接続されたエンコーダである。２はエンコーグ１ａの出
力信号を分周する分周器、３は位相比較を行う位相比較
器、４はロウパスフィルタ、５はクロック発振器、６は
ＤＣモータの駆動回路、７は前記分周器２の制御回路で
ある。

この装置においては、前記クロック発振器５の周波数と
分周器２の出力信号の周波数が等しくなるように、前記
ＤＣモータ１の速度制御が行われる。

このモータ制御装置において、前記クロック発振器５の
周波数をｆＲ，エンコーダ１ａが１回転当たり出力する
パルス数をＸ１該エンコーダ１ａの出力周波数をｆＭ、
分周器２の出力周波数をｆｌ、ＤＣモータ１の回転数を
Ｌとすると、次の関係が成立する。

ｆＭ　−ＸＸＬｆｌ−ｆＭ／ＮｆＲ−ｆｌしたがって、下記の（１）式が成立する。

Ｌ−Ｎ−ｆＲ／Ｘ　　・・・・・・（１）例えばクロッ
ク発振器５の周波数ｆＲが１ｋ　Ｈｚ　ｓエンコーダ１
ａが１回転当たり出力するパルス数Ｘを１００パルスと
し、分周器２の分周比Ｎを１００に設定すると、ＤＣモ
ータ１の回転数りは１　ｋＨｚ、エンコーダ１ａの出力
の周波数ｆＭは１００ｋＨｚとなる。

この装置において、前記分周比Ｎを１０１に変えると、
前記ＤＣモータ１の回転数りは１．０１ｋＨｚ、前記周
波数ｆＭは１０１　ｋＨｚに変化する。すなわち、モー
タの回転速度、換言すれば前記副走査の速度は、１０１
／１００倍になり、画像の縮小率は１００／ｌ０ＩＸ１
００％（−９９％）になる。

このため、ＤＣモータ１の制御可能な速度範囲、および
設定可能な速度分解能は、使用されるエンコーダ１ａの
１回転当たりのパルス数Ｘと、分周器２の分周比Ｎの設
定で決定されることになる。

広い可変幅と、細かい分解能を実現するためには、（１
）式から明らかなように、前記Ｘの大きいエンコーダ１
ａを用い、分周器２の分周比Ｎをできるだけ高くする必
要がある。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、分解能の細かい高い周波数の得られるエ
ンコーダ１ａｓすなわち、前記Ｘの大きいエンコーダ１
ａは単にコスト（価格）が高いだけでなく、組立て上の
難しさがあり、容易に使用できない。

また、分局器２については、分周比Ｎの大きい回路は容
易に実現できるが、分局比Ｎを高くすると、それと比較
されるクロック発振器５の周波数がそれに伴い低くなる
。周波数の低いクロック発振器５を用いてＰＬＬ回路を
構成すると、サーボ制御回路の応答が遅くなり、細かな
変動に対して周波数ロックが十分にできなくなる。また
、クロック発振器５の周波数ｆＲをあまり低くすると、
ＰＬＬ回路として、動作しなくなる。このため、クロッ
ク発振器５の周波数ｆＲに限界があり、制御できる周波
数分解能にも限界が生じる。

したがって、従来の装置では、５０〜２００％程度の範
囲の縮小、拡大が可能で、それ以上の縮小、拡大ができ
ないという問題があった。また、制御できる分解能は１
％ステップ程度で、それ以上の分解能は不可能であると
いう問題があった。

本発明の目的は、前記した従来装置の問題点を除去し、
制御できる縮小、拡大の範囲を拡大でき、かつ細かい速
度分解能を達成できるモータ制御装置を提供することに
ある。

（課題を解決するための手段および作用）前記目的を達
成するために、本発明は、モータの回転周波数を分周す
る第１の分周器と、該分周器の出力信号とクロック発振
器からの出力信号とを位相比較する位相比較器と、デジ
タル的に制御可能な可変周波数発信手段と、前記モータ
の回転周波数と前記可変周波数発信手段からの出力周波
数を混合し、その混合出力の一方を前記分周器にａカす
る周波数混合手段と、位相比較器の出力を平滑して制御
信号とし、モータの速度制御をする手段とを具備した点
に特徴がある。

この発明によれば、前記可変周波数発信手段により細か
な周波数制御ができるので、モータの速度分解能を大幅
に改善することができる。

（実施例）以下に、図面を参照して、本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明の一実施例のブロック図を示す。図に
おいて、８は電圧制御発振器（以下、ｖＣＯと呼））　
、９　ハＤ　／　Ａ　ニア　：／バーク、１０は周波数
混合器（ミキサ）、１１はバンドパスフィルタである。

また、１２は電流制御回路、１３はモータ駆動回路、１
４は分周器、１５はシステム制御回路である。なお、他
の符号は、第２図と同一または同等物を示す。

前記システム制御回路１５から縮小または拡大率が設定
されると、制御回路７はＶＣＯ制御設定データＭ１分周
比設定データＮを出力する。前記Ｄ／Ａコンバータ９と
ｖＣＯ８は可変周波数発振器を構成している。ｖＣＯ８
の出力周波数をｆＬとすると、このｆＬの可変幅は、後
述の比較周波数ｆＲＯ幅分たけ、可変制御できるように
なっている。

例えば、前記ＶＣＯ制御設定データＭか８ビツトである
とすると、Ｄ／Ａコンバータ９には、２５６ステツプの
データが入力する。ｖｃｏｇは、ｖＣＯ制御設定データ
Ｍが１ステツプ変わる毎に、中心周波数ｆＯ（例えば、
２００　ｋＨｚ）を中心に、上下に、例えば１０Ｈｚづ
つ変化させることができる。

周波数混合器１０は、エンコーダ１ａの出力の周波数ｆ
Ｍと、前記ＶＣＯ８の出力周波数ｆＬとを混合し、ｆＬ
＋ｆＭの周波数を出力する。バンドパスフィルタ１１は
、この２周波数からｆＬ−ｆＭを抽出する。したがって
、ｆ２−ｆＬ−ｆＭとなる。

バンドパスフィルタ１１の出力は分周器２で１／Ｎに分
周され、その周波数はｆｌとなり、位相比較器３に入力
される。

一方、クロック発振器５の周波数ＦＯは分周器１４で分
周され、その周波数はｆＲとなる。そして、前記位相比
較器３に入力する。

位相比較器３は前記周波数ｆｌとｆＲを位相比較し、そ
の位相比較出力はローパスフィルタ４を通して、制御電
圧出力として電流制御回路１２に送られる。電流制御回
路１２は、該制御電圧を電流出力に変換し、モータ駆動
回路１３に送る。

前記の装置では、前記分周器１４の周波数ｆＲと分周器
２の出力信号の周波数ｆ１が等しくなるように、前記Ｄ
Ｃモータ１の速度制御が行われる。

そして、エンコーダ１ａが１回転当たり出力するパルス
数をＸ、ＤＣモータ１の回転数をＬとすると、下記の関
係が成立する。

ｆＭ　−ＸＸＬｆ２−ｆＬ−ｆＭｆｌ−ｆ２／ＮｆＲ−ｆｌよって、次の（２）式が成立する。

Ｌ−（ｆＬ−ＮｆＲ）／Ｘ　　・・・・・・（２）（２
）式から明らかなように、本実施例では、ＤＣモータ１
の回転数りは分周器２で設定した分局比Ｎに依存して制
御され、かつｖｃｏｇの出力信号の周波数ｆＬにも依存
することになる。そこで、前記周波数ｆＬを細かく変え
ると、ＤＣモータ１の回転数りを細く制御でき、ＤＣモ
ータ１の速度分解能を向上することができる。

次に、本実施例の動作を具体例により説明する。

前記分周器１４の出力周波数ｆＲを１ｋＨｚ、ｖＣＯ８
の出力周波数ｆＬを２００　ｋＨｚ、エンコーダ１ａが
１回転当たり出力するパルス数Ｘを１００、分周比Ｎを
１００とすると、ＤＣモータ１がロックされる回転数り
は、１　ｋＨｚとなる。

そこで、前記ＶＣＯ制御設定データＭを１階調子変えて
ｖｃｏｇの出力周波数ｆＬを例えば１０Ｈｚ大きくした
とすると（すなわち、ｆＬ＝２００．０１ｋＨｚ）、前
記ＤＣモータ１がロックされる回転数りは、前記（２）
式から明らかなように、１．０００１ｋＨｚとなる。す
なわち、０．１Ｈｚだけ早くすることができたことにな
る。

換言すれば、画像の縮小率を、（１／１．０００１）Ｘ１００％（−９９，９９％）にするこ
とができる。

よって、従来装置では、ＤＣモータ１の速度分解能は１
０Ｈｚであったか、本発明によれば０．１Ｈｚとなり、
分解能は１００倍になる。

また、本発明では、ＶＣＯ８の発振周波数ｆＬとエンコ
ーダ１ａの出力周波数ｆＭの関係をｎ、＞ｔｓとなるよ
うに設定しているので分周器２の分周比Ｎを大きくして
も、位相比較器３の入力信号ｆｌ、ｆＲが小さくならず
クロック発振器５の周波数も低くする必要がない。した
がって、分周器２として、分周比Ｎの大きなものを使用
できるため、分周比Ｎの設定範囲を広くとれる。つまり
ＤＣモータ１の制御可能な速度範囲を拡張することがで
きる。

以上のように、本実施例によれば、ＤＣモータ１の速度
分解能を改善できると共に、制御可能な速度範囲を拡張
することができる。

（発明の効果）以上の説明から明らかなように、本発明によれば、モー
タに付けられたエンコーダ出力を周波数混合器でＶＣＯ
発振出力と混合し、１／Ｎ分周器に送るようにしたので
、ＤＣモータの速度分解能を大幅に改善できるという効
果がある。

また、請求項（２）の発明によれば、モータの制御可能
な速度範囲を拡大することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のブロック図、第２図は従来
装置のブロック図である。１・・・ＤＣモータ、１ａ・・・エンコーダ、２・・・
分周器、３・・・位相比較器、５・・・クロック発振器
、８・・・電圧制御発振器（ＶＣＯ）　、９・・・Ｄ／
Ａコンバータ、１０・・・周波数混合器、１４・・・分
周器、１５・・・システム制御回路。代理人　弁理士　平木道人　外１忠節　　　２　　　図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）モータの回転周波数を分周する第１の分周器と、
該分周器の出力信号とクロック発振器からの出力信号と
を位相比較する位相比較器と、位相比較器の出力を平滑
して制御信号とすることにより、前記分周器で設定され
た大きさにモータの回転速度を制御するモータ制御装置
において、デジタル的に制御可能な可変周波数発振手段と、前記モ
ータの回転周波数と前記可変周波数発振手段からの出力
周波数を混合し、その混合出力の一方を前記分周器に出
力する周波数混合手段とを具備し、モータの速度分解能を細かくしたことを特徴とするモー
タ制御装置。
（２）前記可変周波数発振手段の出力周波数を前記モー
タの回転周波数に比べ十分高い周波数に設定し、前記モ
ータの回転周波数を分周する第１の分周器の分周比を大
きくし、前記位相比較器により、位相比較するようにす
ることにより、モータの制御可能な速度範囲を拡大するようにしたこと
を特徴とする請求項（１）記載のモータ制御装置。