JPS62171477A - モ−タ制御装置 - Google Patents

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、複写機等に使用されるモータの制御装置に
係り、特に駆動用のモータの速度を連続的に制御するに
好適なＰＬＬ速度制御装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、この種の装置はマイクロコンピュータ等の制御手
段によりハードウェアが構成され、連続的にモータの速
度を変化させるために分周器を使用して基準周波数や駆
動用のモータのエンコーダからの帰還周波数を分周した
り基準周波数を切り換えることによって行われていた。

第５図は従来のモータ制御装置の構成を示す回路図であ
り、１１はモータの速度を指定するテンキー、１２はマ
イクロコンピュータの内部のカウンタを駆動する発振器
、１３は速度制御を行うマイクロコンピュータ（以下マ
イコンという）で、第１カウンタ１３Ａと第２カウンタ
１３Ｂとを有しており、この第１カウンタ１３Ａは発振
器１２のクロックをカウントしてテンキー１１からのモ
ータ速度指定に従って位相比較のための基準周波数信号
ＦＳを発生する。第２カウンタ１３Ｂは後述するエンコ
ーダからの帰還信号ＦＣに同期し、モータ速度指定に従
って一定幅のパルスの速度制御信号ＦＶを発生する。１
４は出力線、１５は位相比較器で、マイコン１３の出力
線１６から出力される基準周波数信号、Ｆ　Ｓと前記帰
還信号ＦＧとから位相比較信号ＰＣを作成し出力線１７
に出力する。１８は前記位相比較信号ＰＣと速度制御信
号ＦＶの加算回路、１９はパルス幅変調（ＰＷＭ）を行
うコンパレータ、２０はモータを駆動するドライバ、２
１はモータ、２２は前記モータ２１の回転を検出するエ
ンコーダで、帰還信号ＦＧを発生し、マイコン１３と位
相比較器１５へ入力する。２３〜２６は電子ボリューム
、２７はコンデンサである。

ところで、モータ２１の連続変倍はドラム速度一定のと
き光学系のスキャンニング速度を連続的に変化させるこ
とによって実現できる。等倍コピーのとき光学系駆動用
のモータ２１のエンコーダ２２の帰還信号ＦＧの周波数
をＩＫＨ２（周期Ｔ＝１　ｍ５ｅｃ）とし１倍率１％刻
みで変化させた場合、周期Ｔは０．Ｏｆｍｓｅｃ毎に変
化する。第１カウンタ１３Ａがカウントアツプを繰り返
す毎に周期Ｔで一定発振を繰り返すため、発振器１２を
Ｔ（１００Ｋ　Ｉ（ｚ）で発振させ、第１カウンタ１３
Ａに倍率に対応したカウント値をセットすることによっ
て基準周波数信号ＦＳを作り出している。

次に第５図の動作の概略を説明する。

加算回路１８はマイコン１３から出力された速度制御信
号ＦＶと位相比較器１５からの位相比較信号ＰＣを加算
し、その出力は、電子ボリューム２５とコンデンサ２７
からなるフィルタで積分された後に、コンパレータ１９
の電子ボリューム２６で定まるスレッショルドレベルに
よってＰＷＭされ、ドライバ２０によってモータ２１を
駆動し、テンキー１１からのモータ速度指令に従った基
準周波数信号ＦＳと一定の位相差となるように制御され
ている。

位相比較および速度の制御方法を第６図のフローチャー
トおよび第７図の波形図に従って説明する。なお、第６
図において（１）〜（３）　　、　（１１）〜（１４）
　、　（２１）〜（２３）は各ステップを示す。

テンキー１１よりモータ２１の速度の設定値（倍率）を
入力する（１）。設定値に変化があった場合（２）、第
１カウンタ１３Ａに設定値（データ）をセットしく３）
、カウントダウンをスタートさせる（４）。ここで第１
カウンタ１３Ａのカウントダウンが終了後割込信号が発
生し、自動的に設定値を再セットし、カウントダウンす
ることを繰り返す。これにより基準周波数信号ＦＳが発
生する。そして、位相比較器１５にこの基準周波数信号
ＦＳが加えられる。

次にＦＧ割り込み、ＦＶ割り込み動作について述べる。

モータ２１のエンコーダ２２からの帰還信号ＦＧの立ち
下りでＦＧ割り込みに入り、レジスタを退避した後（１
１）、速度制御信号ＦＶをリセットしく１２）、倍率に
対応した基準周波数信号ＦＳのＦＳ／２となるタイマ値
を第２カウンタ１３Ｂにセットしてスタートさせ（１３
）、レジスタ復帰後（１４）、リターンさせる。

第２カウンタ１３Ｂのカウントダウン終了後、ＦＶ割り
込みが発生し、レジスタを退避させた後（２１）、速度
制御信号ＦＶをセットすることによって（２２）、第７
図に示す速度制御信号ＦＶを発生させた後、レジスタを
復帰させる（２３）。

位相比較信号ＰＣは、第７図に示すように位相差Ｏ〜２
πのときは基準周波数信号ＦＳ、帰還信号ＦＧの立ち下
りで位相比較信号ＰＣのセット。

ＩＪ上セツト繰り返し、帰還信号ＦＧの位相が２π以上
遅れた場合は、位相比較信号ＰＣはセット状態を維持し
、基準周波数信号ＦＳの１周期の間に帰還信号ＦＧの立
ち下りが２回来たことを検知した後に、前述の位相差Ｏ
〜２πの動作を繰り返す。また逆に帰還信号ＦＧの位相
が進んだ場合、すなわち、位相差が０以下となった場合
は、位相比較信号ＰＣはリセット状態を維持し帰還信号
ＦＧの１周期の間に基準周波数信号ＦＳの立ち下りが２
回来たことを検知した後に、前述の位相差０〜２πの動
作を繰り返すものである。

さらに、位相比較器１５は、位相差がＯ〜２πのときは
、「００」を出力し、帰還信号ＦＧが位相差２π以上の
遅れのときはｒｏｌＪ、帰還信号ＦＧが位相差Ｏ以下の
ときは「１０」の２ビツトのクロック信号を出力してお
り、マイコン１３でこれを読み取り、ＦＧ割り込みルー
チンの中で制御を行っていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このように、従来は、エンコーダ２２からの帰還信号Ｆ
Ｇの立ち下りを２回検知した後に、ＰＬＬ速度制御を開
始していたので、光学系を高速に走査させて縮小画像を
形成する場合などには、モータ２１の立ち上げが急峻な
ため、基準周波数信号ＦＳＩ周期よりかなり早い時期に
帰還信号ＦＣを２回検知してしまうので、その間に印加
されるモータオン信号によりモータ２１がオーバシュー
トしてしまう問題点を有していた。

この発明は、上記の問題点を解消するためになされたも
ので、位相制御開始時間を目標速度到達時間より所定時
間早めることにより、光学駆動系用のモータの立ち上り
時のオーバシュートを防止できるモータ制御装置を得る
ことを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係るモータ制御装置は、モータ立ち上げ時に
、位相差があらかじめ設定された値を下回った場合に、
位相制御開始タイミングを所定時間早めるタイミング制
御手段を設けたものである。

〔作用〕

この発明においては、モータ立上げ時に１位相差があら
かじめ設定された値を下回った場合に、タイミング制御
手段が位相制御開始タイミングを所定時間早める。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例を示すモータの制御装置の
構成を説明するブロック図であり、第５図と同一のもの
には同じ符号を付している。

この図において、１はタイミング制御手段であり、モー
タ立ち上げ時に、位相差があらかじめ設定された値を下
回った場合に、位相制御開始タイミングを所定時間早め
る。

次に第２図〜第４図を参照しながら第１図の動作を説明
する。

第２図は第１図に示す各信号のタイミングチャートであ
り、第１図と同一の信号には同一の符号を付している。

図示しないモータオン信号がモータ２１に送出されると
、位相比較信号ＰＣがｒＨＩＧＨＪレベル状態を維持し
、エンコーダ２２から送出される帰還信号ＦＧの１周期
を測定する。次いで、測定した周期をｔＫ　とし、基準
周波数信号ＦＳの周期をＴとした場合に、その周期差Δ
ｔは下記第（１）式で与えられる。

Δ１＝１に一丁　　　　　　　　　　・・・（１）この
周期差Δｔがあらかじめ設定された値Ａよりも小なると
きに、位相比較信号ＰＣの送出タイミングをマイコン１
３がΔｔだけ早める。これにより、エンコーダ２２から
送出される帰還信号ＦＧの立ち下りで位相比較信号ＰＣ
がｒＬＯＷＪレベルへ移行し、基準周波数信号ＦＳの立
ち下りで位相比較信号ＰＣがｒＨＩＧＨＪレベルに移行
するようになり、モータ２１が目標速度に到達（基準周
波数信号ＦＳＩ周期間に帰還信号ＦＧの立ち下りを２回
検知する）させる場合に、位相制御タイミングを早めて
モータ２１のオーバシュートを防止する。

第３図は第１図に示す位相比較信号ＰＣの送出動作を説
明するフローチャートである。なお、（１）〜（４）は
各ステップを表す。

モータ２１を駆動させるオン信号（図示しない）出力と
同時に位相比較信号ＰＣをｒＨＩＧＨＪレベルにセット
しく１）、エンコーダ２２から出力される帰還信号ＦＧ
の立ち下り時間ｔＫを測定する（２）。次いで、基準周
波数信号ＦＳの周期Ｔから周期差Δｔ（＝ｔＫ−Ｔ）を
求め、周期差Δｔがあらかじめ設定された値Ａ以下かど
うかを判断しく３）、ＮＯならばステップ（２）に戻り
、ＹＥＳならば帰還信号ＦＧの立ち下りで位相比較信号
ＰＣをｒＬＯＷＪレベルにするとともに、基準周波数信
号ＦＳの立ち下りで位相比較信号ＰＣをｒＨＩＧＨ」レ
ベルにセットする（４）。

第４図は第１図に示す速度制御信号ＦＶの送出動作を説
明するフローチャートである。なお、（１１）はステッ
プを示す。

帰還信号ＦＧの立ち下りで速度制御信号ＦＶを１”　Ｉ
ＯＷ　Ｊ　レベルにセフ）するとともに、ＦＳ／２だけ
ｒＬＯＷＪレベルを保持した後、速度制御信号ＦＶをｒ
ＨＩＧＨＪレベルにセットする（１１）。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明はモータ立ち上げ時に、
位相差があらかじめ設定された値を下回った場合に、位
相制御開始タイミングを所定時間早めるタイミング制御
手段を設けたので、ＤＣモータのオー八シュートを防止
でき、画像先端における同期ムラを除去できる優れた利
点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すモータの制御装置の
構成を説明するブロック図、第２図は第１図に示す各信
号のタイミングチャート、第３図は第１図に示す位相比
較信号の送出動作を説明するフローチャート、第４図は
第１図に示す速度制御信号の送出動作を説明するフロー
チャート、第５図は従来のモータ制御装置の構成を示す
回路図、第６図、第７図は第５図の動作を説明する図で
ある。 図中、１はタイミング制御手段、１３はマイコン、２１
はモータ、２２はエンコーダ、ＰＣは位相比較信号、Ｆ
Ｇは帰還信号、ＦＳは基準周波数信号である。 第２図 Ｆ’Ｖ 第３図 第６図 Σ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エンコーダから出力される帰還信号とマイクロコンピュ
   ータが出力する基準周波数信号との位相差に応じて光学
   系を駆動させるモータの速度を制御するモータ制御装置
   において、前記モータ立ち上げ時に、前記位相差があら
   かじめ設定された値を下回った場合に、位相制御開始タ
   イミングを所定時間早めるタイミング制御手段を具備し
   たことを特徴とするモータの制御装置。