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JP2022179039A - MOTOR DRIVE AND IMAGE FORMING APPARATUS INCLUDING THE SAME - Google Patents

MOTOR DRIVE AND IMAGE FORMING APPARATUS INCLUDING THE SAME Download PDF

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JP2022179039A
JP2022179039A JP2021086265A JP2021086265A JP2022179039A JP 2022179039 A JP2022179039 A JP 2022179039A JP 2021086265 A JP2021086265 A JP 2021086265A JP 2021086265 A JP2021086265 A JP 2021086265A JP 2022179039 A JP2022179039 A JP 2022179039A
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control
frequency
phase
actual
servomotor
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JP2021086265A
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敏之 明星
Toshiyuki Myojo
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Abstract

Figure 2022179039000001

【課題】DCサーボモータへの回転駆動を開始するときでの実回転速度の目標回転速度への収束時間の短縮化を実現させることができるモータ駆動装置及びそれを備えた画像形成装置を提供する。
【解決手段】DCサーボモータを回転駆動するモータ駆動装置は、制御部を備えている。制御部は、周波数制御においてDCサーボモータへの回転駆動を開始するときに制御用周波数の目標となる所定の目標周波数になるまで制御用周波数を次第に上げていくスローアップ制御を行い、スローアップ制御の動作中に、位相制御を実行した際に、制御用累積位相と実累積位相との差である累積位相差をリセットするリセットモードを有している。
【選択図】図5A

Figure 2022179039000001

A motor driving device and an image forming apparatus equipped with the motor driving device are provided, which can reduce the convergence time of the actual rotation speed to the target rotation speed when starting to rotate a DC servomotor. .
A motor driving device that rotationally drives a DC servomotor includes a control section. In the frequency control, the control unit performs slow-up control in which the control frequency is gradually increased until a predetermined target frequency, which is the target of the control frequency, is reached when the rotation of the DC servo motor is started. It has a reset mode for resetting the accumulated phase difference, which is the difference between the control accumulated phase and the actual accumulated phase, when phase control is executed during the operation of .
[Selection drawing] Fig. 5A

Description

本発明は、DCサーボモータを回転駆動するモータ駆動装置及びそれを備えた複写機、複合機、ファクリミリ装置やプリンタ等の画像形成装置に関する。 The present invention relates to a motor driving device for rotationally driving a DC servomotor and an image forming apparatus such as a copying machine, a multi-function machine, a facsimile machine, and a printer having the same.

DCサーボモータは、例えば、画像形成装置において、像担持体(例えば感光体)や中間転写体(例えば中間転写ベルトに巻きかけられる駆動ローラ)等の回転部材を回転させるために使用されることがある。DCサーボモータを回転駆動するモータ駆動装置は、回転速度制御として、通常、DCサーボモータの実回転速度と対応する周波数である実周波数を有するパルス状の実回転信号に基づいてDCサーボモータの実回転速度を目標回転速度と一致するように制御する。 A DC servomotor is used, for example, in an image forming apparatus to rotate rotating members such as an image carrier (for example, a photoreceptor) and an intermediate transfer member (for example, a driving roller wound around an intermediate transfer belt). be. A motor driving device for rotationally driving a DC servomotor generally controls the rotation speed of the DC servomotor based on a pulsed actual rotation signal having a real frequency corresponding to the actual rotation speed of the DC servomotor. Control the rotational speed to match the target rotational speed.

例えば、モータ駆動装置の制御部は、検知した実回転信号の周波数である実周波数を検出し、DCサーボモータに対して周波数制御及び位相制御を行う。周波数制御では、検出した実周波数と、DCサーボモータへ入力する制御用信号の制御用周波数とを比較し、実周波数を制御用周波数と一致するように制御する。また、位相制御では、周波数制御を行っているときに、例えば、検出した実周波数が制御用周波数からオフセットして制御されないようにするため、検出した実周波数が制御用周波数を基準にした所定の位相制御有効範囲内に入ったと判断して、基準時点からの制御用位相の制御用累積位相と実位相の実累積位相とをそれぞれ算出し、実累積位相が制御用累積位相と一致するようにDCサーボモータを位相制御する。 For example, the control unit of the motor drive device detects the actual frequency, which is the frequency of the detected actual rotation signal, and performs frequency control and phase control on the DC servomotor. In frequency control, the detected actual frequency is compared with the control frequency of the control signal input to the DC servomotor, and the actual frequency is controlled to match the control frequency. In phase control, for example, in order to prevent the detected actual frequency from being controlled by being offset from the control frequency during frequency control, the detected actual frequency is set to a predetermined value based on the control frequency. It is determined that the phase control effective range has been entered, and the control cumulative phase and the actual cumulative phase of the control phase from the reference time are calculated, and the actual cumulative phase matches the control cumulative phase. Phase control the DC servo motor.

このようなモータ駆動装置においては、例えば、像担持体や中間転写体等の回転負荷が所定の回転負荷よりも大きい回転部材を回転させる場合、DCサーボモータへの回転駆動を開始するときに周波数制御において制御用周波数の目標となる所定の目標周波数になるまで制御用周波数を次第に上げていくスローアップ制御を行う(例えば特許文献1参照)。 In such a motor driving device, for example, when rotating a rotating member such as an image bearing member or an intermediate transfer member whose rotational load is greater than a predetermined rotational load, the DC servomotor starts rotating at a frequency of Slow-up control is performed to gradually increase the control frequency until it reaches a predetermined target frequency, which is the target of the control frequency in control (see, for example, Patent Document 1).

特開2006-106506号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-106506

しかしながら、スローアップ制御を行う従来のモータ駆動装置では、次のような不都合がある。 However, the conventional motor driving device that performs slow-up control has the following problems.

図9は、従来のモータ駆動装置におけるDCサーボモータの回転速度制御において、DCサーボモータへの回転駆動を開始するときでの実回転信号FGの実周波数Fr及び実累積位相Srの時間的変化の一例を示すグラフである。図9において、Fcは、制御用信号CLKの制御用周波数を示している。なお、制御用信号CLKは、DCサーボモータの目標回転速度と対応する周波数である制御用周波数Fcを有するパルス状波形の信号である。ここで、Eは、制御用周波数Fcに対する位相制御有効範囲を示しており、Eaは、位相制御有効範囲Eの下限値を、Ebは、位相制御有効範囲Eの上限値を示している。Ea、Ebは共に、制御用信号CLKの周波数に対して設定されている。また、Ftは、制御用信号CLKの目標周波数を、Scは、制御用累積位相を示しており、Nは任意の整数である。 FIG. 9 shows temporal changes in the actual frequency Fr and the actual accumulated phase Sr of the actual rotation signal FG at the time when the rotation of the DC servomotor is started in the rotation speed control of the DC servomotor in the conventional motor drive device. It is a graph which shows an example. In FIG. 9, Fc indicates the control frequency of the control signal CLK. The control signal CLK is a pulse waveform signal having a control frequency Fc corresponding to the target rotational speed of the DC servomotor. Here, E indicates the effective phase control range for the control frequency Fc, Ea indicates the lower limit of the effective phase control range E, and Eb indicates the upper limit of the effective phase control range E. Both Ea and Eb are set with respect to the frequency of the control signal CLK. Also, Ft indicates the target frequency of the control signal CLK, Sc indicates the control cumulative phase, and N is an arbitrary integer.

図9に示す従来のDCサーボモータの回転速度制御では、DCサーボモータの回転軸の回転速度である実回転速度と対応する実回転信号FG(パルス状のフィードバック信号)に基づいてDCサーボモータの回転速度を制御する。具体的には、実回転信号FGから実周波数Fr及び実位相Prをそれぞれ検出し、DCサーボモータに対して周波数制御及び位相制御を行う。なお、実回転信号FGは、パルス状のフィードバック信号であり、パルス波形の周波数は、実回転速度と対応する。そのため、パルス波形の周期が実回転速度と対応するとも言える。 In the conventional rotation speed control of a DC servo motor shown in FIG. Control the rotation speed. Specifically, the actual frequency Fr and the actual phase Pr are respectively detected from the actual rotation signal FG, and frequency control and phase control are performed on the DC servomotor. Note that the actual rotation signal FG is a pulse feedback signal, and the frequency of the pulse waveform corresponds to the actual rotation speed. Therefore, it can be said that the period of the pulse waveform corresponds to the actual rotational speed.

周波数制御では、実回転信号FG(パルス波形)から検出した実周波数FrとDCサーボモータへ入力される制御用信号CLKの制御用周波数Fcとを比較し、実周波数Frを制御用周波数Fcと一致するようにDCサーボモータを制御する。 In frequency control, the actual frequency Fr detected from the actual rotation signal FG (pulse waveform) is compared with the control frequency Fc of the control signal CLK input to the DC servomotor, and the actual frequency Fr is matched with the control frequency Fc. Control the DC servo motor to

また、位相制御は、周波数制御を行っている状態において、検出された実周波数Frが制御用周波数Fcを基準にした所定の範囲(位相制御有効範囲E)内に入った時点λ(図9参照)である基準時点から、実回転信号FGより検出される実位相PrとDCサーボモータへ入力される制御用信号CLKの制御用位相Pcに基づいてDCサーボモータの制御が行われる。 Further, the phase control is performed at the time λ (see FIG. 9) when the detected actual frequency Fr enters a predetermined range (phase control effective range E) based on the control frequency Fc while the frequency control is being performed. ), the DC servomotor is controlled based on the actual phase Pr detected from the actual rotation signal FG and the control phase Pc of the control signal CLK input to the DC servomotor.

ここで、実位相Prと制御用位相Pcは、各信号において繰り返されるパルス波形の各立下った位置の位相を表したものである。位相制御は、基準時点より、各信号において順次繰り返される立下り回数(立下がった位置の繰り返し回数)をカウントすると共に前回の立下り位置から今回の立下り位置までの時間を積算した累積時間をそれぞれ算出する。そして、同じカウント数における実位相Prの累積時間と制御用位相Pcの累積時間とが一致するように、言い換えると、制御用位相Pcの累積時間と実位相Prの累積時間との差分(累積位相差ΔS)が0となるように、DCサーボモータを制御する。 Here, the actual phase Pr and the control phase Pc represent the phase of each falling position of the repeated pulse waveform in each signal. Phase control counts the number of successively repeated falls (number of repetitions of falling position) for each signal from the reference time, and also calculates the accumulated time by integrating the time from the previous falling position to the current falling position. Calculate each. Then, the accumulated time of the actual phase Pr and the accumulated time of the control phase Pc at the same count number match, in other words, the difference between the accumulated time of the control phase Pc and the accumulated time of the actual phase Pr (accumulated phase The DC servo motor is controlled so that the phase difference ΔS) becomes zero.

より詳しく説明すると、実周波数Frが位相制御有効範囲E内に入った時点から実行される位相制御では、各信号の立下りのタイミングで基準時点Tsからの制御用位相の制御用累積位相Scと実位相の実累積位相Srとをそれぞれ検出して実累積位相Srが制御用累積位相Scと同じになるように制御している。具体的には、位相制御では、各信号の立下りのタイミングで基準時点Tsからの制御用信号CLKの各位相の経過時間Tc(制御用累積位相Sc)と実回転信号FGの各位相の経過時間Tr(実累積位相Sr)とをそれぞれカウントして実回転信号FGの各位相の経過時間Trが制御用信号CLKの各位相の経過時間Tcと同じになるように制御している。 More specifically, in the phase control executed from the time when the actual frequency Fr enters the phase control effective range E, the cumulative control phase Sc from the reference time Ts and the cumulative control phase Sc at the falling timing of each signal. The actual accumulated phase Sr of the actual phase is detected, and the actual accumulated phase Sr is controlled to be the same as the control accumulated phase Sc. Specifically, in the phase control, the elapsed time Tc (accumulated control phase Sc) of each phase of the control signal CLK from the reference time Ts and the progress of each phase of the actual rotation signal FG from the reference time Ts at the timing of the fall of each signal Time Tr (actual cumulative phase Sr) is counted, and the elapsed time Tr of each phase of the actual rotation signal FG is controlled to be the same as the elapsed time Tc of each phase of the control signal CLK.

以上のように、DCサーボモータは、回転軸の回転速度が目標回転速度(制御用周波数Fc)に近づいた状態では、周波数制御から位相制御に切り替わり、位相制御によって、DCサーボモータの回転軸の回転速度が目標回転速度に対してオフセットしないように、より細かく制御される。 As described above, when the rotation speed of the rotation shaft of the DC servo motor approaches the target rotation speed (control frequency Fc), the frequency control is switched to the phase control. The rotational speed is controlled more finely so that it is not offset with respect to the target rotational speed.

また、DCサーボモータへの回転駆動を開始するときに周波数制御において制御用周波数Fcの目標となる所定の目標周波数Ftになるまで制御用周波数Fcを次第に上げていくスローアップ制御を行う。 Further, slow-up control is performed to gradually increase the control frequency Fc until it reaches a predetermined target frequency Ft, which is the target of the control frequency Fc, in frequency control when the DC servomotor is started to rotate.

以上説明したDCサーボモータの回転速度制御では、図9に示すように、スローアップ制御の動作中に、検出した実周波数Frが位相制御有効範囲E内に入ったと判断し(図9中のλ参照)、位相制御を開始した状態において、制御用周波数Fcが次第に上がっているため、DCサーボモータが駆動する負荷が瞬間的に変動することで、制御用累積位相Sc(経過時間Tc)と実累積位相Sr(経過時間Tr)との差である累積位相差ΔS(経過時間差ΔT)が増大する(図9中のα参照)ケースがある。そうすると、この増大した累積位相差ΔSを解消しようとして、より大きな補正値でDCサーボモータの実回転速度を補正することになり(図9中のβ1参照)、ひいては想定外の大きなオーバーシュートを引き起こす(図9中のγ1参照)可能性がある。これにより、実回転速度が目標回転速度に収束する収束時間が長くなるという課題がある。 In the rotation speed control of the DC servo motor described above, as shown in FIG. 9, it is determined that the detected actual frequency Fr has entered the phase control effective range E (λ ), since the control frequency Fc is gradually increased when the phase control is started, the load driven by the DC servomotor momentarily fluctuates, resulting in the control cumulative phase Sc (elapsed time Tc) and the actual There is a case where the accumulated phase difference ΔS (elapsed time difference ΔT), which is the difference from the accumulated phase Sr (elapsed time Tr), increases (see α in FIG. 9). Then, in an attempt to eliminate this increased cumulative phase difference ΔS, the actual rotational speed of the DC servomotor is corrected with a larger correction value (see β1 in FIG. 9), which in turn causes an unexpectedly large overshoot. (See γ1 in FIG. 9) There is a possibility. As a result, there is a problem that the convergence time required for the actual rotation speed to converge to the target rotation speed becomes longer.

そこで、本発明は、DCサーボモータへの回転駆動を開始するときでの実回転速度の目標回転速度への収束時間の短縮化を実現させることができるモータ駆動装置及びそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention provides a motor driving device and an image forming apparatus having the same capable of shortening the convergence time of the actual rotation speed to the target rotation speed when starting to rotate the DC servomotor. intended to provide

前記課題を解決するために、本発明に係るモータ駆動装置は、DCサーボモータを回転駆動するモータ駆動装置であって、前記DCサーボモータの実回転速度と対応する周波数である実周波数を有するパルス状の実回転信号に基づいて前記DCサーボモータの前記実回転速度を目標回転速度と一致するように制御する制御部を備え、前記制御部は、前記実回転信号の前記実周波数を検出する実周波数検出手段と、前記実周波数検出手段にて検出した前記実周波数と、前記DCサーボモータへ入力する制御用信号の周波数であって、前記DCサーボモータの前記目標回転速度と対応する周波数である制御用周波数とを比較し、前記実周波数を前記制御用周波数と一致するように制御する周波数制御手段と、前記実回転信号において前記実周波数で繰り返される周期中の位置を示す実位相を検出する実位相検出手段と、前記制御用信号において前記制御用周波数で繰り返される周期中の位置を示す制御用位相を検出する制御用位相検出手段と、前記制御用周波数と前記実周波数との差分値が所定値以内になった基準時点から前記実位相検出手段によって繰り返し検出される前記実位相の検出周期を累積して実累積位相として算出する実累積位相算出手段と、前記基準時点から前記制御用位相検出手段によって繰り返し検出される前記制御用位相の検出周期を累積して制御用累積位相として算出する制御用累積位相算出手段と、前記実累積位相算出手段にて算出した前記実累積位相が前記制御用累積位相算出手段にて算出した前記制御用累積位相と一致するように次の検出周期に向けて前記DCサーボモータを位相制御する位相制御手段とを備え、前記周波数制御手段では、前記DCサーボモータへの回転駆動を開始するときに前記制御用周波数の目標となる所定の目標周波数になるまで前記制御用周波数を次第に上げていくスローアップ制御を行い、前記制御部は、前記スローアップ制御の動作中に、前記位相制御手段が前記位相制御を実行した際に、前記制御用累積位相と前記実累積位相との差である累積位相差をリセットするリセットモードを有していることを特徴とする。また、本発明に係る画像形成装置は、前記本発明に係るモータ駆動装置を備えている。 In order to solve the above-described problems, a motor driving device according to the present invention is a motor driving device for rotationally driving a DC servomotor, wherein pulses having a real frequency corresponding to the actual rotational speed of the DC servomotor are provided. a controller for controlling the actual rotation speed of the DC servomotor so as to match the target rotation speed based on the actual rotation signal in the form of a real rotation signal, wherein the controller detects the actual frequency of the actual rotation signal; The frequency detection means, the actual frequency detected by the actual frequency detection means, and the frequency of the control signal input to the DC servomotor, which corresponds to the target rotation speed of the DC servomotor. A frequency control means for comparing the control frequency with the control frequency and controlling the actual frequency so as to match the control frequency; real phase detection means; control phase detection means for detecting a control phase indicating a position in a cycle repeated at the control frequency in the control signal; and a difference value between the control frequency and the actual frequency. a real accumulated phase calculating means for calculating a real accumulated phase by accumulating a detection cycle of the real phase repeatedly detected by the real phase detecting means from a reference time within a predetermined value; and the control phase from the reference time. a control cumulative phase calculating means for calculating a control cumulative phase by accumulating a detection cycle of the control phase repeatedly detected by the detecting means; phase control means for controlling the phase of the DC servo motor toward the next detection cycle so as to match the control cumulative phase calculated by the control cumulative phase calculating means; When starting rotational driving of the motor, a slow-up control is performed to gradually increase the control frequency until the control frequency reaches a predetermined target frequency, and the control unit performs the slow-up control. A reset mode is provided for resetting a cumulative phase difference, which is a difference between the control cumulative phase and the actual cumulative phase, when the phase control means executes the phase control during operation. do. Further, an image forming apparatus according to the present invention includes the motor driving device according to the present invention.

本発明によると、DCサーボモータへの回転駆動を開始するときでの実回転速度の目標回転速度への収束時間の短縮化を実現させることが可能となる。 According to the present invention, it is possible to shorten the convergence time of the actual rotation speed to the target rotation speed when starting to rotate the DC servomotor.

本実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を透視的に示す正面図である。1 is a front view perspectively showing a schematic configuration of an image forming apparatus according to an exemplary embodiment; FIG. 図1に示す画像形成装置における中間転写ベルト装置のベルト駆動ローラ部分を右斜め上方から視た斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a belt driving roller portion of an intermediate transfer belt device in the image forming apparatus shown in FIG. 1 as viewed obliquely from the upper right; モータ駆動装置における制御部のDCサーボモータに対する駆動回路を示すブロック図である。3 is a block diagram showing a drive circuit for a DC servomotor of a controller in the motor drive device; FIG. 本実施の形態に係るモータ駆動装置によるDCサーボモータの回転速度制御においてDCサーボモータへの回転駆動を開始するときでの実回転信号の実周波数及び実累積位相の時間的変化の一例を示すグラフである。A graph showing an example of temporal changes in the actual frequency and the actual accumulated phase of the actual rotation signal when the rotation of the DC servomotor is started in the rotation speed control of the DC servomotor by the motor drive device according to the present embodiment. is. 本実施の形態に係るモータ駆動装置によるDCサーボモータの回転速度制御の他の例を示すグラフである。7 is a graph showing another example of rotation speed control of the DC servo motor by the motor drive device according to the embodiment; 本実施の形態に係るモータ駆動装置によるDCサーボモータの回転速度制御の他の例を示すグラフである。7 is a graph showing another example of rotation speed control of the DC servo motor by the motor drive device according to the embodiment; 本実施の形態に係るモータ駆動装置によるDCサーボモータの回転速度制御のさらに他の例を示すグラフである。9 is a graph showing still another example of rotation speed control of the DC servo motor by the motor drive device according to the present embodiment; 本実施の形態に係るモータ駆動装置によるDCサーボモータの回転速度制御のさらに他の例を示すグラフである。9 is a graph showing still another example of rotation speed control of the DC servo motor by the motor drive device according to the present embodiment; 本実施の形態に係るモータ駆動装置によるDCサーボモータの回転速度制御のさらに他の例を示すグラフである。9 is a graph showing still another example of rotation speed control of the DC servo motor by the motor drive device according to the present embodiment; 本実施の形態に係るモータ駆動装置によるDCサーボモータの回転速度制御の一例を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing an example of rotation speed control of a DC servomotor by the motor drive device according to the present embodiment; 従来のモータ駆動装置によるDCサーボモータの回転速度制御においてDCサーボモータへの回転駆動を開始するときでの実回転信号の実周波数及び実累積位相の時間的変化の一例を示すグラフである。7 is a graph showing an example of temporal changes in the actual frequency and the actual accumulated phase of the actual rotation signal when the rotation of the DC servomotor is started in the rotation speed control of the DC servomotor by the conventional motor drive device.

以下、本発明に係る実施の形態について図面を参照しながら説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称及び機能も同じである。従って、それらについての詳細な説明は繰り返さない。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following description, the same parts are given the same reference numerals. Their names and functions are also the same. Therefore, a detailed description thereof will not be repeated.

〔画像形成装置全体の説明〕
図1は、本実施の形態に係る画像形成装置100の概略構成を透視的に示す正面図である。なお、図1において、符号Xは、左右方向を、符号Yは、前後方向を、符号Zは、上下方向を示している。
[Description of Entire Image Forming Apparatus]
FIG. 1 is a front view perspectively showing a schematic configuration of an image forming apparatus 100 according to the present embodiment. In FIG. 1, the symbol X indicates the left-right direction, the symbol Y indicates the front-rear direction, and the symbol Z indicates the vertical direction.

画像形成装置100は、コピー機能、スキャナ機能、ファクシミリ機能及びプリンタ機能を有する複合機であり、画像読取装置102によって読み取られた原稿Gの画像を外部に送信する。また、画像形成装置100は、画像読取装置102にて読み取った原稿Gの画像又は外部から受信した画像をカラー若しくは単色で用紙等のシートPに画像形成する。 The image forming apparatus 100 is a multifunction machine having a copy function, a scanner function, a facsimile function, and a printer function, and transmits the image of the document G read by the image reading device 102 to the outside. Further, the image forming apparatus 100 forms an image of the document G read by the image reading apparatus 102 or an image received from the outside on a sheet P such as paper in color or monochrome.

画像読取部130の上側には、画像読取部130に対して開閉自在に支持された原稿送り装置160が設けられている。原稿送り装置160は、1枚又は複数枚の原稿Gを1枚ずつ順に搬送する。画像読取装置102は、原稿送り装置160により1枚又は複数枚の原稿のうち1枚ずつ搬送される原稿Gを読み取る。画像読取装置102は、原稿Gを載置する原稿載置台130a(原稿セット台)と、原稿載置台130a上に載置された原稿Gを読み取る載置原稿読取機能とを備えている。画像形成装置100は、原稿送り装置160が開かれると、画像読取部130の上方の原稿載置台130aが開放され、原稿Gを手置きで置くことができるようになっている。また、原稿送り装置160は、原稿Gを載置する原稿載置トレイ161と、外部に排出された原稿Gを積載する原稿排出トレイ162とを備えている。画像読取装置102は、原稿送り装置160にて搬送された原稿Gを読み取る搬送原稿読取機能を備えている。原稿送り装置160は、原稿載置トレイ161に載置された原稿Gを画像読取部130における原稿読取部130b上に搬送する。画像読取部130は、走査光学系130cを走査して原稿載置台130aに載置された原稿Gを読み取るか又は原稿送り装置160にて搬送される原稿Gを読み取って画像データを取得する。 Above the image reading section 130, a document feeder 160 supported to be openable and closable with respect to the image reading section 130 is provided. The document feeder 160 sequentially conveys one or a plurality of documents G one by one. The image reading device 102 reads a document G conveyed one by one out of one or a plurality of documents by the document feeder 160 . The image reading device 102 includes a document placement table 130a (document setting table) on which a document G is placed, and a placed document reading function for reading the document G placed on the document placement table 130a. In the image forming apparatus 100, when the document feeder 160 is opened, the document table 130a above the image reading section 130 is opened so that the document G can be manually placed. The document feeder 160 also includes a document placement tray 161 on which the document G is placed, and a document ejection tray 162 on which the document G ejected to the outside is stacked. The image reading device 102 has a conveyed document reading function of reading the document G conveyed by the document feeder 160 . The document feeding device 160 conveys the document G placed on the document placing tray 161 onto the document reading section 130 b of the image reading section 130 . The image reading unit 130 scans the scanning optical system 130c to read the document G placed on the document table 130a or reads the document G conveyed by the document feeder 160 to obtain image data.

画像形成装置本体101は、光走査装置1、現像装置2、感光体ドラム3(像担持体の一例)、ドラムクリーニング装置4、帯電器5、中間転写ベルト装置70(ベルト装置)、2次転写装置11、定着装置12、シート搬送路H、給紙カセット18及びシート排出トレイ141を備えている。 The image forming apparatus main body 101 includes an optical scanning device 1, a developing device 2, a photosensitive drum 3 (an example of an image carrier), a drum cleaning device 4, a charger 5, an intermediate transfer belt device 70 (belt device), a secondary transfer A device 11 , a fixing device 12 , a sheet conveying path H, a paper feed cassette 18 and a sheet discharge tray 141 are provided.

画像形成装置100では、ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の各色を用いたカラー画像、又は、単色(例えば、ブラック)を用いたモノクロ画像に応じた画像データが扱われる。画像形成装置100の画像転写部50には、4種類のトナー像を形成するための現像装置2、感光体ドラム3、ドラムクリーニング装置4及び帯電器5が4つずつ設けられ、それぞれがブラック、シアン、マゼンタ及びイエローに対応付けられ、4つの画像ステーションQa,Qb,Qc,Qdが構成されている。 The image forming apparatus 100 forms an image corresponding to a color image using black (K), cyan (C), magenta (M), and yellow (Y), or a monochrome image using a single color (for example, black). data is handled. The image transfer unit 50 of the image forming apparatus 100 is provided with four developing devices 2, four photosensitive drums 3, four drum cleaning devices 4, and four chargers 5 for forming four types of toner images. Corresponding to cyan, magenta and yellow, four image stations Qa, Qb, Qc and Qd are configured.

光走査装置1は、感光体ドラム3の表面を露光して静電潜像を形成する。現像装置2は、感光体ドラム3の表面の静電潜像を現像して、感光体ドラム3の表面にトナー像を形成する。ドラムクリーニング装置4は、感光体ドラム3の表面の残留トナーを除去及び回収する。帯電器5は、感光体ドラム3の表面を所定の電位に均一に帯電させる。上述した一連の動作によって、各感光体ドラム3の表面に各色のトナー像が形成される。 The optical scanning device 1 exposes the surface of the photosensitive drum 3 to form an electrostatic latent image. The developing device 2 develops the electrostatic latent image on the surface of the photoreceptor drum 3 to form a toner image on the surface of the photoreceptor drum 3 . The drum cleaning device 4 removes and collects residual toner on the surface of the photosensitive drum 3 . The charger 5 uniformly charges the surface of the photosensitive drum 3 to a predetermined potential. A toner image of each color is formed on the surface of each photosensitive drum 3 by the series of operations described above.

中間転写ベルト装置70は、1次転写ローラ6(中間転写ローラ)、無端状の中間転写ベルト71、ベルト駆動ローラ72、ベルト従動ローラ73及びベルトクリーニング装置9を備えている。1次転写ローラ6は、各色に応じた4種類のトナー像を形成するようにそれぞれ4つずつ中間転写ベルト71の内側に設けられている。1次転写ローラ6は、感光体ドラム3の表面に形成された各色のトナー像を周方向Cへ周回移動する中間転写ベルト71に転写する。 The intermediate transfer belt device 70 includes a primary transfer roller 6 (intermediate transfer roller), an endless intermediate transfer belt 71 , a belt driving roller 72 , a belt driven roller 73 and a belt cleaning device 9 . Four primary transfer rollers 6 are provided inside the intermediate transfer belt 71 so as to form four types of toner images corresponding to each color. The primary transfer roller 6 transfers the toner image of each color formed on the surface of the photosensitive drum 3 onto the intermediate transfer belt 71 rotating in the circumferential direction C. As shown in FIG.

中間転写ベルト71は、ベルト駆動ローラ72及びベルト従動ローラ73を含むローラに張架されている。画像形成装置100では、各感光体ドラム3の表面に形成された各色のトナー像を順次転写して重ね合わせて、中間転写ベルト71の表面にカラーのトナー像を形成し、ベルトクリーニング装置9によって残留トナーを除去及び回収する。 The intermediate transfer belt 71 is stretched around rollers including a belt driving roller 72 and a belt driven roller 73 . In the image forming apparatus 100 , the toner images of each color formed on the surface of each photosensitive drum 3 are sequentially transferred and superimposed to form a color toner image on the surface of the intermediate transfer belt 71 . Remove and recover residual toner.

2次転写装置11は、2次転写ローラ11aと中間転写ベルト71との間に転写ニップ領域TN(ニップ領域)を形成しており、シート搬送路Hを通じて搬送されてきたシートPを転写ニップ領域TNに挟み込んで搬送する。シートPは、転写ニップ領域TNを通過する際に、中間転写ベルト71の表面のトナー像が転写されて定着装置12に搬送される。 The secondary transfer device 11 forms a transfer nip area TN (nip area) between the secondary transfer roller 11a and the intermediate transfer belt 71, and transfers the sheet P conveyed through the sheet conveying path H to the transfer nip area. It is sandwiched between TNs and transported. When the sheet P passes through the transfer nip area TN, the toner image on the surface of the intermediate transfer belt 71 is transferred to the sheet P, and the sheet P is conveyed to the fixing device 12 .

定着装置12は、シートPを挟んで回転する定着ローラ31及び加圧ローラ32を備えている。定着装置12は、定着ローラ31及び加圧ローラ32の間にトナー像が転写されたシートPを挟み込んで加熱及び加圧し、トナー像をシートPに定着させる。 The fixing device 12 includes a fixing roller 31 and a pressure roller 32 that rotate with the sheet P therebetween. The fixing device 12 fixes the toner image to the sheet P by sandwiching the sheet P having the toner image transferred between the fixing roller 31 and the pressure roller 32 and applying heat and pressure.

給紙カセット18は、画像形成に使用するシートPを蓄積しておくためのカセットであり、光走査装置1の下側に設けられている。シートPは、ピックアップローラ16によって給紙カセット18から引き出されて、シート搬送路Hに搬送される。シート搬送路Hに搬送されたシートPは、2次転写装置11や定着装置12を経由し、排出ローラ17に搬送され、排出部140におけるシート排出トレイ141に排出される。シート搬送路Hには、搬送ローラ13、レジストローラ14及び排出ローラ17が配置されている。搬送ローラ13は、シートPの搬送を促す。レジストローラ14は、シートPを一旦停止させて、シートPの先端を揃える。レジストローラ14は、一旦停止したシートPを中間転写ベルト71上のカラートナー像のタイミングに合わせて搬送する。中間転写ベルト71上のカラートナー像は、中間転写ベルト71と2次転写ローラ11aとの間の転写ニップ領域TNでシートPに転写される。 The paper feed cassette 18 is a cassette for storing sheets P used for image formation, and is provided below the optical scanning device 1 . The sheet P is pulled out from the paper feed cassette 18 by the pickup roller 16 and conveyed to the sheet conveying path H. As shown in FIG. The sheet P conveyed to the sheet conveying path H passes through the secondary transfer device 11 and the fixing device 12 , is conveyed to the discharge roller 17 , and is discharged to the sheet discharge tray 141 in the discharge section 140 . Conveyance rollers 13 , registration rollers 14 and discharge rollers 17 are arranged in the sheet conveyance path H. As shown in FIG. The conveying roller 13 encourages the sheet P to be conveyed. The registration roller 14 temporarily stops the sheet P and aligns the leading edge of the sheet P. The registration rollers 14 convey the temporarily stopped sheet P in synchronization with the timing of the color toner image on the intermediate transfer belt 71 . The color toner image on the intermediate transfer belt 71 is transferred onto the sheet P in the transfer nip area TN between the intermediate transfer belt 71 and the secondary transfer roller 11a.

また、画像形成装置100は、シートPの表面だけでなく、裏面に画像形成を行う場合は、シートPを排出ローラ17からシート反転経路Hrに逆方向に搬送する。画像形成装置100は、逆方向に搬送されたシートPの表裏を反転し、レジストローラ14に再度導く。また、画像形成装置100は、レジストローラ14に導かれたシートPを表面と同様にして裏面に画像形成し、シート排出トレイ141に搬出する。 When the image forming apparatus 100 forms an image not only on the front surface of the sheet P but also on the back surface of the sheet P, the image forming apparatus 100 conveys the sheet P from the discharge roller 17 to the sheet reversing path Hr in the reverse direction. The image forming apparatus 100 reverses the front and back of the sheet P conveyed in the opposite direction, and guides the sheet P again to the registration rollers 14 . Also, the image forming apparatus 100 forms an image on the back surface of the sheet P guided by the registration rollers 14 in the same manner as the front surface, and conveys the sheet P to the sheet ejection tray 141 .

〔中間転写ベルト装置〕
図2は、図1に示す中間転写ベルト装置70のベルト駆動ローラ72部分を右斜め上方から視た斜視図である。
[Intermediate transfer belt device]
FIG. 2 is a perspective view of the belt drive roller 72 portion of the intermediate transfer belt device 70 shown in FIG. 1, viewed diagonally from the upper right.

DCサーボモータ300は、感光体ドラム3等の回転部材を回転させる構成を適用ができるが、この例では、中間転写ベルト71に巻きかけられるベルト駆動ローラ72を回転させる構成を例にとって以下に説明する。 The DC servo motor 300 can be configured to rotate a rotating member such as the photosensitive drum 3. In this example, the configuration for rotating the belt driving roller 72 wound around the intermediate transfer belt 71 will be described below. do.

ベルト駆動ローラ72は、DCサーボモータ300からの回転駆動力が駆動伝達機構400を介して伝達される。これにより、中間転写ベルト71は、周方向Cに周回移動することができる。 The belt driving roller 72 receives a rotational driving force from a DC servomotor 300 via a drive transmission mechanism 400 . As a result, the intermediate transfer belt 71 can rotate in the circumferential direction C. As shown in FIG.

ベルト駆動ローラ72のローラ軸72aとDCサーボモータ300の回転軸300aとは、駆動伝達機構400を介して接続されている。駆動伝達機構400は、この例では、ギヤ列で構成されている。ギヤ列は、DCサーボモータ300の回転軸300aに固定された駆動ギヤ410と、駆動ギヤ410に噛み合った状態でベルト駆動ローラ72のローラ軸72aに固定された従動ギヤ420とからなっている。なお、駆動伝達機構400は、ギヤ列に代えて或いは加えて、タイミングベルト及びプーリを含んでいてもよい。 The roller shaft 72 a of the belt driving roller 72 and the rotating shaft 300 a of the DC servo motor 300 are connected via a drive transmission mechanism 400 . The drive transmission mechanism 400 is composed of a gear train in this example. The gear train consists of a drive gear 410 fixed to the rotary shaft 300a of the DC servomotor 300 and a driven gear 420 fixed to the roller shaft 72a of the belt drive roller 72 while meshing with the drive gear 410. As shown in FIG. The drive transmission mechanism 400 may include a timing belt and pulleys instead of or in addition to the gear train.

〔モータ駆動装置〕
図3は、モータ駆動装置200における制御部210のDCサーボモータ300に対する駆動回路を示すブロック図である。
[Motor drive device]
FIG. 3 is a block diagram showing a drive circuit for the DC servo motor 300 of the controller 210 in the motor drive device 200. As shown in FIG.

モータ駆動装置200は、DCサーボモータ300を回転駆動する。モータ駆動装置200は、制御部210を備えている。制御部210は、画像形成装置100に設けられている。 Motor driving device 200 rotationally drives DC servomotor 300 . The motor driving device 200 has a control section 210 . Control unit 210 is provided in image forming apparatus 100 .

DCサーボモータ300は、この例では、DCブラシレスモータである。但し、それに限定されるものではなく、DCブラシ付きモータであってもよい。実回転信号検知部310は、DCサーボモータ300の実回転信号FG(パルス状のフィードバック信号)を検知する。実回転信号検知部310は、この例では、ホールICであり、DCサーボモータ300に設けられている。制御部210は、実回転信号検知部310にて検知した実回転信号FGに基づいてDCサーボモータ300の回転軸の実際の回転速度である実回転速度(回転軸300aの実回転速度)を目標回転速度と一致するように制御する。なお、モータ駆動装置200が実回転信号検知部310を備えていてもよい。 DC servo motor 300 is a DC brushless motor in this example. However, the motor is not limited to this, and may be a motor with a DC brush. The actual rotation signal detector 310 detects the actual rotation signal FG (pulse feedback signal) of the DC servomotor 300 . The actual rotation signal detector 310 is a Hall IC in this example, and is provided in the DC servomotor 300 . Based on the actual rotation signal FG detected by the actual rotation signal detection unit 310, the control unit 210 targets the actual rotation speed (actual rotation speed of the rotation shaft 300a) of the rotation shaft of the DC servomotor 300. Control to match the rotation speed. Note that the motor drive device 200 may include the actual rotation signal detection section 310 .

図3に示すように、制御部210は、パワー回路211、電流制御回路212、ロジック回路213、設定比較回路214、電源回路215及び記憶部216を備えている。 As shown in FIG. 3, the control section 210 includes a power circuit 211, a current control circuit 212, a logic circuit 213, a setting comparison circuit 214, a power supply circuit 215, and a storage section 216.

パワー回路211は、DCサーボモータ300のモータ巻線に流れる電流を制御する。詳しくは、パワー回路211は、図示しない2個のトランジスタが直列に接続された3組のトランジスタ列を並列に接続したトランジスタ回路において一定の順序でオン、オフを繰り返し、DCサーボモータ300のモータ巻線に電流を流す。 Power circuit 211 controls the current flowing through the motor windings of DC servo motor 300 . More specifically, the power circuit 211 repeats turning on and off in a constant order in a transistor circuit in which three sets of transistor arrays each having two transistors connected in series (not shown) are connected in parallel, thereby controlling the motor winding of the DC servomotor 300 . Pass a current through the line.

DCサーボモータ300に流れる電流は、負荷の大きさによって変化する。このため、電流制御回路212は、DCサーボモータ300に流れる電流を常時検出しており、設定した回転速度からずれが生じないように制御する。 The current flowing through the DC servomotor 300 changes depending on the size of the load. Therefore, the current control circuit 212 constantly detects the current flowing through the DC servomotor 300 and controls the rotation speed so that it does not deviate from the set rotational speed.

ロジック回路213は、実回転信号検知部310によりDCサーボモータ300の実回転信号FGを受信し、DCサーボモータ300の回転軸300aの位置検出を行い、モータ巻線への励磁順序を決定する。モータ巻線への励磁順序を決定する信号は、パワー回路211に送信され、パワー回路211において各トランジスタを一定の順序で駆動する。ロジック回路213は、実回転信号検知部310にて検知した実回転信号FGに基づいてDCサーボモータ300から出力される実周波数Fr及び実位相Prを検出する。また、ロジック回路213は、DCサーボモータ300への指令、スタート/ストップ、ブレーキ/ラン、時計回り(CW:Clock Wise)、反時計回り(CCW:Counter Clock Wise)の制御も行う。 The logic circuit 213 receives the actual rotation signal FG of the DC servomotor 300 from the actual rotation signal detector 310, detects the position of the rotating shaft 300a of the DC servomotor 300, and determines the excitation order of the motor windings. Signals that determine the order in which the motor windings are energized are sent to the power circuit 211 to drive each transistor in the power circuit 211 in a fixed order. The logic circuit 213 detects the actual frequency Fr and the actual phase Pr output from the DC servomotor 300 based on the actual rotation signal FG detected by the actual rotation signal detection section 310 . The logic circuit 213 also controls the commands to the DC servomotor 300, start/stop, brake/run, clockwise (CW: Clock Wise), and counterclockwise (CCW: Counter Clock Wise).

設定比較回路214は、検出した実周波数Frと、速度設定信号Vcに基づいてDCサーボモータ300へ入力される制御用信号CLKの制御用周波数Fcとを比較する。電流制御回路212は、設定比較回路214の比較結果から実周波数Frを制御用周波数Fcと一致するようにDCサーボモータ300に対して周波数制御を行う。詳しくは、電流制御回路212は、実周波数Frを制御用周波数Fcと一致させ得る補正値でDCサーボモータ300を駆動する。また、設定比較回路214は、検出した実位相Prと、速度設定信号Vcに基づいてDCサーボモータ300へ入力される制御用信号CLKの制御用位相Pcとを比較する。電流制御回路212は、設定比較回路214の比較結果から実位相Prを制御用位相Pcと一致するようにDCサーボモータに対して300に対して位相制御を行う。詳しくは、電流制御回路212は、実位相Prを制御用位相Pcと一致させ得る補正値でDCサーボモータ300を駆動する。 The setting comparison circuit 214 compares the detected actual frequency Fr with the control frequency Fc of the control signal CLK input to the DC servomotor 300 based on the speed setting signal Vc. The current control circuit 212 performs frequency control on the DC servomotor 300 so that the actual frequency Fr matches the control frequency Fc based on the comparison result of the setting comparison circuit 214 . Specifically, the current control circuit 212 drives the DC servomotor 300 with a correction value that allows the actual frequency Fr to match the control frequency Fc. The setting comparison circuit 214 also compares the detected actual phase Pr with the control phase Pc of the control signal CLK input to the DC servomotor 300 based on the speed setting signal Vc. The current control circuit 212 performs phase control on the DC servomotor 300 so that the actual phase Pr matches the control phase Pc based on the comparison result of the setting comparison circuit 214 . Specifically, the current control circuit 212 drives the DC servomotor 300 with a correction value that allows the actual phase Pr to match the control phase Pc.

電源回路215は、入力電圧をDCサーボモータ300と各回路を駆動するために必要な電圧に変換する。 The power supply circuit 215 converts the input voltage into the voltage required to drive the DC servo motor 300 and each circuit.

記憶部216は、ROM等の不揮発性メモリー、RAM等の揮発性メモリーを含んでいる。制御部210は、記憶部216のROMに予め格納された制御プログラムを記憶部216のRAM上にロードして実行することにより、各種構成要素の作動制御を行う。 The storage unit 216 includes nonvolatile memory such as ROM and volatile memory such as RAM. The control unit 210 loads a control program previously stored in the ROM of the storage unit 216 onto the RAM of the storage unit 216 and executes it, thereby controlling the operation of various components.

詳しくは、制御部210は、実周波数検出手段P1と、周波数制御手段P2と、実位相検出手段P3と、制御用位相検出手段P4と、実累積位相算出手段P5と、制御用累積位相算出手段P6と、位相制御手段P7とを備える。 Specifically, the control unit 210 includes an actual frequency detection means P1, a frequency control means P2, an actual phase detection means P3, a control phase detection means P4, an actual cumulative phase calculation means P5, and a control cumulative phase calculation means. P6 and phase control means P7.

実周波数検出手段P1では、実回転信号検知部310にて検知した実回転信号FGの周期に対する周波数である実周波数Frを検出する。 The actual frequency detection means P1 detects the actual frequency Fr, which is the frequency corresponding to the period of the actual rotation signal FG detected by the actual rotation signal detection section 310. FIG.

周波数制御手段P2では、周波数制御を行う。周波数制御では、実周波数検出手段P1にて検出した実周波数Frと、DCサーボモータ300へ入力する制御用信号CLKの周波数であって、DCサーボモータ300の目標回転速度と対応する周波数である制御用周波数Fcとを比較し、実周波数Frを制御用周波数Fcと一致するように制御する。 The frequency control means P2 performs frequency control. In the frequency control, the actual frequency Fr detected by the actual frequency detection means P1 and the frequency of the control signal CLK input to the DC servomotor 300, which is the frequency corresponding to the target rotation speed of the DC servomotor 300, are controlled. is compared with the control frequency Fc, and the actual frequency Fr is controlled to match the control frequency Fc.

実位相検出手段P3では、実回転信号検知部310にて検知した実回転信号FGにおいて実周波数Frで繰り返される周期中の位置を示す実位相Prを検出する。 The actual phase detection means P3 detects the actual phase Pr that indicates the position in the cycle repeated at the actual frequency Fr in the actual rotation signal FG detected by the actual rotation signal detection section 310. FIG.

制御用位相検出手段P4では、DCサーボモータ300へ入力する制御用信号CLKにおいて制御用周波数Fcで繰り返される周期中の位置を示す制御用位相Pcを検出する。 The control phase detection means P4 detects a control phase Pc indicating a position in a cycle repeated at the control frequency Fc in the control signal CLK input to the DC servomotor 300. FIG.

図4は、本実施の形態に係るモータ駆動装置200によるDCサーボモータ300の回転速度制御においてDCサーボモータ300への回転駆動を開始するときでの実回転信号FGの実周波数Fr及び実累積位相Srの時間的変化の一例を示すグラフである。なお、図4において、Fcは、制御用信号CLKの制御用周波数を示している。Eは、位相制御有効範囲を、Eaは、位相制御有効範囲Eの下限値を、Ebは、位相制御有効範囲Eの上限値を示している。また、Ftは、制御用信号CLKの目標周波数を、Scは、制御用累積位相を示しており、Nは任意の整数である。 FIG. 4 shows the actual frequency Fr and the actual accumulated phase of the actual rotation signal FG at the time when the rotation of the DC servo motor 300 is started in the rotation speed control of the DC servo motor 300 by the motor drive device 200 according to the present embodiment. 4 is a graph showing an example of temporal changes in Sr; In FIG. 4, Fc indicates the control frequency of the control signal CLK. E indicates the effective phase control range, Ea indicates the lower limit of the effective phase control range E, and Eb indicates the upper limit of the effective phase control range E. FIG. Also, Ft indicates the target frequency of the control signal CLK, Sc indicates the control cumulative phase, and N is an arbitrary integer.

実累積位相算出手段P5、制御用累積位相算出手段P6及び位相制御手段P7では、制御用周波数Fcと実周波数Frとの差分値が所定値以内になった基準時点から、この例では、実周波数検出手段P1にて検出した実周波数Frが制御用周波数Fcを基準にした所定の位相制御有効範囲E(この例では制御用周波数Fc±6.25%)内に入ったと判断した場合に(図4中のλ参照)、周波数制御に加えて位相制御を行う。 In the actual cumulative phase calculation means P5, the control cumulative phase calculation means P6, and the phase control means P7, from the reference time when the difference value between the control frequency Fc and the actual frequency Fr is within a predetermined value, in this example, the actual frequency When it is determined that the actual frequency Fr detected by the detection means P1 has entered the predetermined phase control effective range E (in this example, the control frequency Fc ±6.25%) based on the control frequency Fc (Fig. 4), and performs phase control in addition to frequency control.

位相制御において、実累積位相算出手段P5では、基準時点から実位相検出手段P3によって繰り返し検出される実位相Prの検出周期を累積して実累積位相Srとして算出する。制御用累積位相算出手段P6では、基準時点から制御用位相検出手段P4によって繰り返し検出される制御用位相Pcの検出周期を累積して制御用累積位相Scとして算出する。位相制御手段P7では、実累積位相算出手段P5にて算出した実累積位相Srが制御用累積位相算出手段P6にて算出した制御用累積位相Scと一致するように次の検出周期に向けてDCサーボモータ300を位相制御する。 In the phase control, the actual cumulative phase calculating means P5 accumulates the detection period of the actual phase Pr repeatedly detected by the actual phase detecting means P3 from the reference time to calculate the actual cumulative phase Sr. The control cumulative phase calculating means P6 accumulates the detection period of the control phase Pc repeatedly detected by the control phase detecting means P4 from the reference time to calculate the control cumulative phase Sc. The phase control means P7 adjusts the DC phase toward the next detection cycle so that the actual cumulative phase Sr calculated by the actual cumulative phase calculating means P5 coincides with the control cumulative phase Sc calculated by the control cumulative phase calculating means P6. Servomotor 300 is phase-controlled.

詳しくは、位相制御では、各信号の立下りのタイミングで基準時点Tsからの制御用位相の制御用累積位相Scと実位相の実累積位相Srとをそれぞれ検出して実累積位相Srが制御用累積位相Scと同じになるように制御している。具体的には、位相制御では、各信号の立下りのタイミングで基準時点Tsからの制御用信号CLKの各位相の経過時間Tc(制御用累積位相Sc)と実回転信号FGの各位相の経過時間Tr(実累積位相Sr)とをそれぞれカウントして実回転信号FGの各位相の経過時間Trが制御用信号CLKの各位相の経過時間Tcと同じになるように制御している。 Specifically, in the phase control, the control cumulative phase Sc of the control phase from the reference time Ts and the actual cumulative phase Sr of the control phase from the reference time Ts are respectively detected at the falling timing of each signal, and the actual cumulative phase Sr is detected as the control phase. It is controlled to be the same as the cumulative phase Sc. Specifically, in the phase control, the elapsed time Tc (accumulated control phase Sc) of each phase of the control signal CLK from the reference time Ts and the progress of each phase of the actual rotation signal FG from the reference time Ts at the timing of the fall of each signal Time Tr (actual cumulative phase Sr) is counted, and the elapsed time Tr of each phase of the actual rotation signal FG is controlled to be the same as the elapsed time Tc of each phase of the control signal CLK.

また、周波数制御手段P2では、スローアップ制御を行う。スローアップ制御では、DCサーボモータ300への回転駆動を開始するときに制御用周波数Fcの目標となる所定の目標周波数Ftになるまで制御用周波数Fcを次第に上げていく。 Further, the frequency control means P2 performs slow-up control. In the slow-up control, the control frequency Fc is gradually increased until it reaches a predetermined target frequency Ft, which is the target of the control frequency Fc when the rotation of the DC servomotor 300 is started.

既述のとおり、従来のDCサーボモータの回転速度制御では、図9に示すように、スローアップ制御の動作中に、検出した実周波数Frが位相制御有効範囲E内に入ったと判断し(図9中のλ参照)、位相制御を開始した状態において、制御用周波数Fcが次第に上がっているため、DCサーボモータが駆動する負荷が瞬間的に変動することで、制御用累積位相Sc(経過時間Tc)と実累積位相Sr(経過時間Tr)との差である累積位相差ΔS(経過時間差ΔT)が増大する(図9中のα参照)ケースがある。そうすると、この増大した累積位相差ΔSを解消しようとして、より大きな補正値でDCサーボモータの実回転速度を補正することになり(図9中のβ1参照)、ひいては想定外の大きなオーバーシュートを引き起こす(図9中のγ1参照)可能性がある。これにより、実回転速度が目標回転速度に収束する収束時間が長くなるという課題がある。 As described above, in conventional rotation speed control of a DC servomotor, as shown in FIG. 9, it is determined that the detected actual frequency Fr has entered the phase control effective range E during slow-up control operation (Fig. 9), since the control frequency Fc gradually increases in the state where the phase control is started, the load driven by the DC servomotor momentarily fluctuates, resulting in the control cumulative phase Sc (elapsed time Tc) and the actual cumulative phase Sr (elapsed time Tr), that is, the accumulated phase difference ΔS (elapsed time difference ΔT) increases (see α in FIG. 9). Then, in an attempt to eliminate this increased cumulative phase difference ΔS, the actual rotational speed of the DC servomotor is corrected with a larger correction value (see β1 in FIG. 9), which in turn causes an unexpectedly large overshoot. (See γ1 in FIG. 9) There is a possibility. As a result, there is a problem that the convergence time required for the actual rotation speed to converge to the target rotation speed becomes longer.

この点、本実施の形態では、制御部210は、スローアップ制御の動作中の何れかのタイミングで(この例では予め設定したタイミングで、具体的には位相制御手段P7が位相制御を実行した際に)(図4中のδ参照)、検出した制御用累積位相Scと実累積位相Srとの差である累積位相差ΔSをリセットする(ゼロにする)リセットモードを有している。 In this regard, in the present embodiment, the control unit 210 is controlled at some timing during the operation of the slow-up control (in this example, at a preset timing, specifically when the phase control means P7 executes the phase control). (See .delta. in FIG. 4.) It has a reset mode for resetting (to zero) the cumulative phase difference .DELTA.S, which is the difference between the detected control cumulative phase Sc and the actual cumulative phase Sr.

このように、本実施の形態によれば、スローアップ制御の動作中の何れかのタイミングで、累積位相差ΔSをリセットするので(図4中のβ2参照)、累積位相差ΔSが増大することを回避することができ、従って、リセットした累積位相差ΔSに基づく補正値でDCサーボモータ300の実回転速度を補正することができ、ひいては想定外の大きなオーバーシュートを引き起こすといった不都合を効果的に防止することができる(図4中のγ2参照)。これにより、DCサーボモータ300への回転駆動を開始するときでの実回転速度の目標回転速度への収束時間の短縮化を実現させることができる。 As described above, according to the present embodiment, the cumulative phase difference ΔS is reset at some timing during the operation of the slow-up control (see β2 in FIG. 4), so that the cumulative phase difference ΔS does not increase. can be avoided, therefore, the actual rotation speed of the DC servo motor 300 can be corrected with the correction value based on the reset cumulative phase difference ΔS, and the inconvenience of causing an unexpectedly large overshoot can be effectively prevented. can be prevented (see γ2 in FIG. 4). As a result, it is possible to shorten the convergence time of the actual rotation speed to the target rotation speed when starting to rotate the DC servomotor 300 .

また、本実施の形態において、リセットは、スローアップ制御中の制御用周波数Fcが目標周波数Ftより所定の値だけ低い状態に到達した時点において、制御用周波数Fcを目標周波数Ftに変更することで実施する。 In the present embodiment, the reset is performed by changing the control frequency Fc to the target frequency Ft when the control frequency Fc during slow-up control reaches a state lower than the target frequency Ft by a predetermined value. implement.

これにより、スローアップ制御中の制御用周波数Fcが目標周波数Ftより所定の値だけ低い状態に到達した時点で累積位相差ΔSをリセットすることができる。 As a result, the cumulative phase difference ΔS can be reset when the control frequency Fc during slow-up control reaches a state lower than the target frequency Ft by a predetermined value.

また、本実施の形態において、位相制御手段P7は、周波数制御手段P2にて周波数制御を行った状態において、実周波数検出手段P1にて検出した実周波数Frが制御用周波数Fcを基準にした所定の位相制御有効範囲E内に入ったと判断した場合に、位相制御を行うことで、位相制御を行う条件を位相制御有効範囲Eに規定することができる。 Further, in the present embodiment, the phase control means P7 is configured so that the actual frequency Fr detected by the actual frequency detection means P1 is a predetermined frequency based on the control frequency Fc in a state where the frequency control means P2 performs frequency control. By performing the phase control when it is determined that the phase control effective range E is entered, the phase control effective range E can be defined as the condition for performing the phase control.

(第1実施形態)
第1実施形態では、リセットを行うタイミングは、制御用信号CLKの制御用周波数Fcが予め設定した所定の判定周波数Fhを超えたタイミングである。ここで、判定周波数Fhは、実験等により事前に予測したオーバーシュート発生タイミングに基づいて予め設定され、記憶部216に記憶されている。
(First embodiment)
In the first embodiment, the timing at which the reset is performed is the timing at which the control frequency Fc of the control signal CLK exceeds a predetermined determination frequency Fh. Here, the determination frequency Fh is set in advance based on the overshoot occurrence timing predicted in advance by experiments or the like, and stored in the storage unit 216 .

本実施の形態において、位相制御手段P7は、実周波数検出手段P1にて検出した実周波数Frが位相制御有効範囲Eから逸脱したと判断した場合に、累積位相差ΔSをリセットする(ゼロにする)構成とされている。そして、位相制御手段P7では、周波数制御手段P2でのスローアップ制御の動作中の何れかのタイミングで、実周波数検出手段P1にて検出した実周波数Frを位相制御有効範囲Eから逸脱させることが可能な所定の増分Fi(この例ではリセットを行う時点での制御用周波数Fcの10%)だけ制御用周波数Fcを大きくする。 In this embodiment, when the phase control means P7 determines that the actual frequency Fr detected by the actual frequency detection means P1 deviates from the phase control effective range E, the phase control means P7 resets (sets to zero) the accumulated phase difference ΔS. ) configuration. The phase control means P7 can deviate the actual frequency Fr detected by the actual frequency detection means P1 from the phase control effective range E at any timing during the slow-up control operation of the frequency control means P2. The control frequency Fc is increased by a possible predetermined increment Fi (10% of the control frequency Fc at the time of resetting in this example).

このように、実周波数Frが位相制御有効範囲Eから逸脱したと判断した場合に累積位相差ΔSをリセットする構成を利用することで、累積位相差ΔSに対するリセット動作を容易に実現させることができる。 In this way, by using the configuration for resetting the cumulative phase difference ΔS when it is determined that the actual frequency Fr deviates from the phase control effective range E, the reset operation for the cumulative phase difference ΔS can be easily realized. .

ところで、実周波数Frは、位相制御有効範囲E内に入った後、通常は、制御用周波数Fcと位相制御有効範囲Eの下限値Eaとの間に位置していることが多い。 By the way, after entering the phase control effective range E, the actual frequency Fr is usually located between the control frequency Fc and the lower limit value Ea of the phase control effective range E in many cases.

この点、本実施の形態において、制御用周波数Fcの増分Fiは、位相制御有効範囲Eの幅Ed(この例ではリセットを行う時点での制御用周波数Fcの12.5%)の半分以上の値(この例ではリセットを行う時点での制御用周波数Fcの10%)である。 In this regard, in the present embodiment, the increment Fi of the control frequency Fc is more than half the width Ed of the phase control effective range E (in this example, 12.5% of the control frequency Fc at the time of resetting). value (in this example, 10% of the control frequency Fc at the time of resetting).

こうすることで、実周波数検出手段P1にて検出した実周波数Frを位相制御有効範囲Eから確実に逸脱させることができる。これにより、累積位相差ΔSを確実にリセットすることができる。 By doing so, the actual frequency Fr detected by the actual frequency detecting means P1 can be reliably deviated from the phase control effective range E. Thereby, the cumulative phase difference ΔS can be reliably reset.

本実施の形態において、位相制御手段P7では、基準時点Tsからの制御用信号CLKの制御用位相の経過時間Tc(制御用累積位相Sc)と実回転信号FGの実位相の経過時間Tr(実累積位相Sr)とをそれぞれカウントして実回転信号FGの実位相の経過時間Trが制御用信号CLKの制御用位相の経過時間Tcと同じになるように制御する。そして、位相制御手段P7では、周波数制御手段P2でのスローアップ制御の動作中の何れかのタイミング(この例では予め設定したタイミング)で、基準時点Tsを変更し、変更した基準時点Tsからの制御用信号CLKの各位相の経過時間Tcと実回転信号FGの各位相の経過時間Trとのカウントをやり直す。 In the present embodiment, the phase control means P7 controls the elapsed time Tc (accumulated control phase Sc) of the control phase of the control signal CLK from the reference time Ts and the elapsed time Tr (actual phase) of the actual rotation signal FG. The cumulative phase Sr) is counted, and control is performed so that the elapsed time Tr of the real phase of the actual rotation signal FG is the same as the elapsed time Tc of the control phase of the control signal CLK. Then, the phase control means P7 changes the reference time Ts at any timing (preset timing in this example) during the operation of the slow-up control in the frequency control means P2, and shifts from the changed reference time Ts to The elapsed time Tc of each phase of the control signal CLK and the elapsed time Tr of each phase of the actual rotation signal FG are counted again.

このように変更した基準時点Tsから制御用信号CLKの各位相の経過時間Tcと実回転信号FGの各位相の経過時間Trとのカウントをやり直すことで制御用累積位相Scと実累積位相Srとの差である累積位相差ΔSをリセットする(ゼロにする)ことができる。 By re-counting the elapsed time Tc of each phase of the control signal CLK and the elapsed time Tr of each phase of the actual rotation signal FG from the changed reference time Ts, the cumulative control phase Sc and the actual cumulative phase Sr are calculated. can be reset (to zero).

以上のように制御することで、制御用周波数Fcが変化しているスローアップ制御中に位相制御が実行されることを効果的に防止できる。ひいては、実回転速度が目標回転速度に到達する前に位相制御が実行され、位相制御によって実回転速度のオーバーシュートが発生し実回転速度が目標回転速度に収束する時間が長くなることを防止できる。つまり、実回転速度の目標回転速度への収束時間の短縮を図ることができる。 By performing the control as described above, it is possible to effectively prevent the phase control from being executed during the slow-up control in which the control frequency Fc is changing. As a result, the phase control is executed before the actual rotation speed reaches the target rotation speed, and it is possible to prevent an overshoot of the actual rotation speed due to the phase control and a longer time for the actual rotation speed to converge to the target rotation speed. . In other words, it is possible to shorten the convergence time of the actual rotation speed to the target rotation speed.

(第2実施形態)
ところで、第1実施形態のように、判定周波数Fhが実験等により事前に予測したオーバーシュート発生タイミングに基づいて予め設定され、記憶部216に記憶されていてもよいが、この場合、オーバーシュート発生タイミングは単なる予測値であるため、実周波数検出手段P1にて検出した実周波数の値によっては、オーバーシュートを引き起こす可能性がある。
(Second embodiment)
By the way, as in the first embodiment, the determination frequency Fh may be set in advance based on the overshoot occurrence timing predicted in advance by experiments or the like and stored in the storage unit 216, but in this case, the overshoot occurrence Since the timing is a mere predicted value, overshoot may occur depending on the value of the actual frequency detected by the actual frequency detection means P1.

この点、第2実施形態では、リセットを行うタイミングは、実周波数検出手段P1にて検出した実周波数Frの値に基づいたタイミングである。 In this respect, in the second embodiment, the reset timing is based on the value of the real frequency Fr detected by the real frequency detection means P1.

実周波数Frは実周波数検出手段P1にて随時検出している実測値であるので、オーバーシュートを引き起こす可能性が可及的に少ないタイミングで累積位相差ΔSをリセットすることができる。 Since the actual frequency Fr is a measured value that is detected by the actual frequency detection means P1 at any time, the accumulated phase difference ΔS can be reset at a timing that is less likely to cause overshoot.

図5A及び図5Bは、本実施の形態に係るモータ駆動装置200によるDCサーボモータ300の回転速度制御の他の例を示すグラフである。 5A and 5B are graphs showing another example of rotational speed control of DC servo motor 300 by motor drive device 200 according to the present embodiment.

本実施の形態において、リセットを行うタイミングは、実周波数検出手段P1にて検出した実周波数Frが目標周波数Ftよりも小さい判定周波数Fhを超えた時点で位相制御有効範囲E内に入っているタイミングである。 In this embodiment, the timing for resetting is the timing when the actual frequency Fr detected by the actual frequency detecting means P1 exceeds the judgment frequency Fh which is smaller than the target frequency Ft and is within the phase control effective range E. is.

図5Aに示す例では、判定周波数Fhは、目標周波数Ftから位相制御有効範囲Eの幅Ed(リセットを行う時点での制御用周波数Fcの12.5%)を差し引いた値であり、制御用周波数Fcの増分Fiは、位相制御有効範囲Eの幅の半分の値(この例ではリセットを行う時点での制御用周波数Fcの6.25%)である。 In the example shown in FIG. 5A, the determination frequency Fh is a value obtained by subtracting the width Ed of the phase control effective range E (12.5% of the control frequency Fc at the time of resetting) from the target frequency Ft. The increment Fi of the frequency Fc is half the width of the phase control effective range E (in this example, 6.25% of the control frequency Fc at the time of resetting).

こうすることで、実周波数検出手段P1にて検出した実周波数Frに基づいてリセットを行うタイミングを目標周波数Ftよりも低い(小さい)値に設定することにより、オーバーシュートを引き起こす可能性をさらに少なくすることができると共に、実周波数検出手段P1にて検出した実周波数Frを位相制御有効範囲Eから確実に逸脱させることができる。 By doing so, the possibility of causing overshoot can be further reduced by setting the reset timing based on the actual frequency Fr detected by the actual frequency detection means P1 to a value lower (smaller) than the target frequency Ft. At the same time, the actual frequency Fr detected by the actual frequency detecting means P1 can be reliably deviated from the phase control effective range E.

図5Bに示す例では、判定周波数Fhは、目標周波数Ftから位相制御有効範囲Eの幅Edの1.5倍の値(リセットを行う時点での制御用周波数Fcの18.75%)を差し引いた値であり、制御用周波数Fcの増分Fiは、位相制御有効範囲Eの幅(この例ではリセットを行う時点での制御用周波数Fcの12.5%)である。 In the example shown in FIG. 5B, the determination frequency Fh is obtained by subtracting 1.5 times the width Ed of the phase control effective range E (18.75% of the control frequency Fc at the time of resetting) from the target frequency Ft. The increment Fi of the control frequency Fc is the width of the phase control effective range E (12.5% of the control frequency Fc at the time of resetting in this example).

こうすることで、実周波数検出手段P1にて検出した実周波数Frに基づいてリセットを行うタイミングを目標周波数Ftよりも低い(小さい)値に設定することにより、オーバーシュートを引き起こす可能性をさらに少なくすることができると共に、実周波数検出手段P1にて検出した実周波数Frを位相制御有効範囲Eからさらに確実に逸脱させることができる。 By doing so, the possibility of causing overshoot can be further reduced by setting the reset timing based on the actual frequency Fr detected by the actual frequency detection means P1 to a value lower (smaller) than the target frequency Ft. At the same time, the actual frequency Fr detected by the actual frequency detecting means P1 can be more reliably deviated from the phase control effective range E.

図6は、本実施の形態に係るモータ駆動装置200によるDCサーボモータ300の回転速度制御のさらに他の例を示すグラフである。 FIG. 6 is a graph showing still another example of rotational speed control of DC servo motor 300 by motor drive device 200 according to the present embodiment.

図6に示すように、位相制御手段P7では、周波数制御手段P2にて周波数制御を行っているときに実周波数検出手段P1にて検出した実周波数Frが制御用周波数Fcを基準にした所定の位相制御有効範囲E(この例では制御用周波数Fc±6.25%)内に入っていないと判断した場合には、位相制御を行うことなく、周波数制御のみを行い、目標回転速度まで制御用周波数Fcを増加させる。 As shown in FIG. 6, in the phase control means P7, the actual frequency Fr detected by the actual frequency detection means P1 during the frequency control by the frequency control means P2 is a predetermined value based on the control frequency Fc. If it is determined that it is not within the phase control effective range E (in this example, the control frequency Fc ±6.25%), only the frequency control is performed without performing the phase control, and the control operation is performed up to the target rotation speed. Increase the frequency Fc.

(第3実施形態)
図7A及び図7Bは、本実施の形態に係るモータ駆動装置200によるDCサーボモータ300の回転速度制御のさらに他の例を示すグラフである。図7Aでは、制御用周波数Fcの増分Fiを位相制御有効範囲Eの幅の半分の値とした例を示している。また、図7Bでは、制御用周波数Fcの増分Fiを位相制御有効範囲Eの幅とした例を示している。
(Third embodiment)
7A and 7B are graphs showing still another example of rotational speed control of DC servo motor 300 by motor drive device 200 according to the present embodiment. FIG. 7A shows an example in which the increment Fi of the control frequency Fc is half the width of the phase control effective range E. In FIG. FIG. 7B shows an example in which the increment Fi of the control frequency Fc is the width of the phase control effective range E. In FIG.

ところで、DCサーボモータ300への回転駆動を開始するときの初期では、実周波数検出手段P1にて検出した実周波数Frが位相制御有効範囲E内に入っている可能性が低く、また、たとえ位相制御有効範囲E内に入っていても累積位相差ΔSは小さいことから、オーバーシュートが発生する可能性が低いことが考えられる。このため、判定周波数Fhは、図7A及び図7Bに示すように、目標周波数Ftに近い値であることが望ましい。従って、判定周波数Fhとしては、例えば、目標周波数Ftよりも低く(小さい)、かつ目標周波数Ftの1/2以上の周波数、或いは、目標周波数Ftの2/3以上の周波数を挙げることができる。 By the way, at the initial stage when the rotation of the DC servomotor 300 is started, the possibility that the actual frequency Fr detected by the actual frequency detecting means P1 is within the phase control effective range E is low. Since the cumulative phase difference ΔS is small even if the control effective range E is entered, it is considered that the possibility of overshooting is low. Therefore, as shown in FIGS. 7A and 7B, it is desirable that the determination frequency Fh be a value close to the target frequency Ft. Therefore, as the determination frequency Fh, for example, a frequency that is lower (smaller) than the target frequency Ft and equal to or more than 1/2 of the target frequency Ft, or a frequency that is equal to or more than 2/3 of the target frequency Ft can be used.

こうすることで、実周波数Frが位相制御有効範囲E内に入っている可能性が高く、かつ、オーバーシュートが発生する可能性が高いと考えられる時点で累積位相差ΔSをリセットすることができる。 By doing this, it is possible to reset the cumulative phase difference ΔS at the time when it is highly likely that the actual frequency Fr is within the phase control effective range E and that overshoot is highly likely to occur. .

なお、判定周波数Fhは、例えば、目標周波数Ftから位相制御有効範囲Eの幅Edの半分(この例ではリセットを行う時点での制御用周波数Fcの6.25%)以上、かつ、位相制御有効範囲の幅Edの3倍(この例ではリセットを行う時点での制御用周波数Fcの37.5%)以下の値を差し引いた周波数であってもよい。 Note that the determination frequency Fh is, for example, half the width Ed of the phase control effective range E from the target frequency Ft (in this example, 6.25% of the control frequency Fc at the time of resetting) or more, and the phase control effective It may be a frequency obtained by subtracting a value less than three times the width Ed of the range (in this example, 37.5% of the control frequency Fc at the time of resetting).

こうすることで、実周波数Frが位相制御有効範囲E内に入っている可能性がさらに高く、かつ、オーバーシュートが発生する可能性がさらに高いと考えられる時点で累積位相差ΔSをリセットすることができる。 By doing this, it is possible to reset the accumulated phase difference ΔS at a time when it is considered that the possibility that the actual frequency Fr is within the phase control effective range E is higher and that the overshoot is more likely to occur. can be done.

(制御例)
図8は、本実施の形態に係るモータ駆動装置200によるDCサーボモータ300の回転速度制御の一例を示すフローチャートである。
(Control example)
FIG. 8 is a flowchart showing an example of rotational speed control of DC servo motor 300 by motor drive device 200 according to the present embodiment.

図8に示すように、制御部210は、先ず、DCサーボモータ300の回転駆動を開始し(S1)、目標周波数Ftになるまで制御用周波数Fcを次第に上げていくスローアップ制御を開始する(S2)。次に、制御部210は、DCサーボモータ300から出力される実回転信号FGから実周波数Fr及び実位相Prをそれぞれ検出し(S3)、実周波数Frを制御用周波数Fcと一致するように周波数制御を行う(S4)。 As shown in FIG. 8, the control unit 210 first starts rotational driving of the DC servomotor 300 (S1), and starts slow-up control in which the control frequency Fc is gradually increased until the target frequency Ft is reached ( S2). Next, the control unit 210 detects the actual frequency Fr and the actual phase Pr from the actual rotation signal FG output from the DC servomotor 300 (S3), and adjusts the frequency so that the actual frequency Fr matches the control frequency Fc. Control is performed (S4).

次に、制御部210は、実周波数Frが位相制御有効範囲E内に入ったか否かを判断し(S5)、実周波数Frが位相制御有効範囲E内に入っていないと判断した場合には(S5:No)、S9に移行する一方、実周波数Frが位相制御有効範囲E内に入ったと判断した場合には(S5:Yes)、実位相Prを制御用位相Pcと一致するように位相制御を行う(S6)。 Next, control unit 210 determines whether or not actual frequency Fr is within phase control effective range E (S5). (S5: No), while proceeding to S9, if it is determined that the actual frequency Fr has entered the phase control effective range E (S5: Yes), the actual phase Pr is adjusted to match the control phase Pc. Control is performed (S6).

次に、制御部210は、実周波数Frが判定周波数Fhを超えたか否かを判断し(S7)、実周波数Frが判定周波数Fhを超えていないと判断した場合には(S7:No)、S9も移行する一方、実周波数Frが判定周波数Fhを超えたと判断した場合には(S7:Yes)、所定の増分Fiだけ制御用周波数Fcを大きくして累積位相差ΔSをリセットし(S8)、S9に移行する。 Next, the control unit 210 determines whether or not the actual frequency Fr exceeds the determination frequency Fh (S7). When it is determined that the actual frequency Fr has exceeded the judgment frequency Fh (S7: Yes), the control frequency Fc is increased by a predetermined increment Fi to reset the cumulative phase difference ΔS (S8). , S9.

次に、制御部210は、スローアップ制御が終了したか否かを判断し(S9)、スローアップ制御が継続中の場合には(S9:No)、S3に移行する一方、スローアップ制御が終了した場合には(S9:Yes)、スローアップ制御を終了する。 Next, the control unit 210 determines whether or not the slow-up control has ended (S9). When finished (S9: Yes), the slow-up control is finished.

(その他の実施の形態)
本実施の形態では、DCサーボモータ300はベルト駆動ローラ72を回転させるようにしたが、感光体ドラム3等の回転負荷が所定の回転負荷よりも大きい回転部材を回転させるようにしてもよい。
(Other embodiments)
Although the DC servo motor 300 rotates the belt drive roller 72 in this embodiment, it may rotate a rotating member such as the photosensitive drum 3 whose rotational load is larger than a predetermined rotational load.

本発明は、以上説明した実施の形態に限定されるものではなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、係る実施の形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。 The present invention is not limited to the embodiments described above, but can be implemented in various other forms. Therefore, the embodiment concerned is merely an example in all respects, and should not be construed in a restrictive manner. The scope of the present invention is indicated by the claims and is not restricted by the text of the specification. Furthermore, all modifications and changes within the equivalence range of claims are within the scope of the present invention.

100 画像形成装置
200 モータ駆動装置
210 制御部
211 パワー回路
212 電流制御回路
213 ロジック回路
214 設定比較回路
215 電源回路
216 記憶部
300 DCサーボモータ
300a 回転軸
310 実回転信号検知部
CLK 制御用信号
E 位相制御有効範囲
Ea 位相制御有効範囲の下限値
Eb 位相制御有効範囲の上限値
FG 実回転信号
Fc 制御用周波数
Fh 判定周波数
Fi 増分
Fr 実周波数
Ft 目標周波数
P1 実周波数検出手段
P2 周波数制御手段
P3 実位相検出手段
P4 制御用位相検出手段
P5 実累積位相算出手段
P6 制御用累積位相算出手段
P7 位相制御手段
Pc 制御用位相
Pr 実位相
Sc 制御用累積位相
Sr 実累積位相
TN 転写ニップ領域
Tc 経過時間
Tr 経過時間
Ts 基準時点
Vc 速度設定信号
ΔS 累積位相差
ΔT 経過時間差
100 Image forming apparatus 200 Motor driving device 210 Control unit 211 Power circuit 212 Current control circuit 213 Logic circuit 214 Setting comparison circuit 215 Power supply circuit 216 Storage unit 300 DC servo motor 300a Rotary shaft 310 Actual rotation signal detection unit CLK Control signal E Phase Effective control range Ea Lower limit value Eb of phase control effective range Upper limit value FG of phase control effective range Actual rotation signal Fc Control frequency Fh Judgment frequency Fi Increment Fr Actual frequency Ft Target frequency P1 Actual frequency detection means P2 Frequency control means P3 Actual phase Detection means P4 Control phase detection means P5 Actual cumulative phase calculation means P6 Control cumulative phase calculation means P7 Phase control means Pc Control phase Pr Actual phase Sc Control cumulative phase Sr Actual cumulative phase TN Transfer nip area Tc Elapsed time Tr Elapsed time Time Ts Reference time Vc Speed setting signal ΔS Accumulated phase difference ΔT Elapsed time difference

Claims (10)

DCサーボモータを回転駆動するモータ駆動装置であって、
前記DCサーボモータの実回転速度と対応する周波数である実周波数を有するパルス状の実回転信号に基づいて前記DCサーボモータの前記実回転速度を目標回転速度と一致するように制御する制御部を備え、
前記制御部は、
前記実回転信号の前記実周波数を検出する実周波数検出手段と、
前記実周波数検出手段にて検出した前記実周波数と、前記DCサーボモータへ入力する制御用信号の周波数であって、前記DCサーボモータの前記目標回転速度と対応する周波数である制御用周波数とを比較し、前記実周波数を前記制御用周波数と一致するように制御する周波数制御手段と、
前記実回転信号において前記実周波数で繰り返される周期中の位置を示す実位相を検出する実位相検出手段と、
前記制御用信号において前記制御用周波数で繰り返される周期中の位置を示す制御用位相を検出する制御用位相検出手段と、
前記制御用周波数と前記実周波数との差分値が所定値以内になった基準時点から前記実位相検出手段によって繰り返し検出される前記実位相の検出周期を累積して実累積位相として算出する実累積位相算出手段と、
前記基準時点から前記制御用位相検出手段によって繰り返し検出される前記制御用位相の検出周期を累積して制御用累積位相として算出する制御用累積位相算出手段と、
前記実累積位相算出手段にて算出した前記実累積位相が前記制御用累積位相算出手段にて算出した前記制御用累積位相と一致するように次の検出周期に向けて前記DCサーボモータを位相制御する位相制御手段と
を備え、
前記周波数制御手段では、前記DCサーボモータへの回転駆動を開始するときに前記制御用周波数の目標となる所定の目標周波数になるまで前記制御用周波数を次第に上げていくスローアップ制御を行い、
前記制御部は、前記スローアップ制御の動作中に、前記位相制御手段が前記位相制御を実行した際に、前記制御用累積位相と前記実累積位相との差である累積位相差をリセットするリセットモードを有していることを特徴とするモータ駆動装置。
A motor driving device that rotationally drives a DC servomotor,
a controller for controlling the actual rotation speed of the DC servomotor to match a target rotation speed based on a pulsed real rotation signal having an actual frequency corresponding to the actual rotation speed of the DC servomotor; prepared,
The control unit
real frequency detection means for detecting the real frequency of the real rotation signal;
The actual frequency detected by the actual frequency detecting means and the control frequency, which is the frequency of the control signal input to the DC servomotor and corresponds to the target rotation speed of the DC servomotor, frequency control means for comparing and controlling the actual frequency so as to match the control frequency;
a real phase detecting means for detecting a real phase indicating a position in a cycle repeated at the real frequency in the real rotation signal;
control phase detection means for detecting a control phase indicating a position in a cycle repeated at the control frequency in the control signal;
Real accumulation for calculating a real accumulated phase by accumulating a detection period of the real phase repeatedly detected by the real phase detecting means from a reference point in time when a difference value between the control frequency and the real frequency is within a predetermined value. phase calculation means;
an accumulated control phase calculating means for calculating an accumulated control phase by accumulating a detection period of the control phase repeatedly detected by the control phase detecting means from the reference time point;
Phase control of the DC servomotor toward the next detection cycle such that the actual cumulative phase calculated by the actual cumulative phase calculating means matches the control cumulative phase calculated by the control cumulative phase calculating means. and a phase control means for
The frequency control means performs slow-up control to gradually increase the control frequency until it reaches a predetermined target frequency, which is a target of the control frequency, when starting to rotate the DC servomotor,
The controller resets an accumulated phase difference, which is a difference between the control accumulated phase and the actual accumulated phase, when the phase control means executes the phase control during the operation of the slow-up control. A motor drive device characterized by having modes.
請求項1に記載のモータ駆動装置であって、
前記リセットは、前記スローアップ制御中の前記制御用周波数が前記目標周波数より所定の値だけ低い状態に到達した時点において、前記制御用周波数を前記目標周波数に変更することで実施する、ことを特徴とするモータ駆動装置。
The motor drive device according to claim 1,
The reset is performed by changing the control frequency to the target frequency when the control frequency during the slow-up control reaches a state lower than the target frequency by a predetermined value. and a motor drive device.
請求項1又は請求項2に記載のモータ駆動装置であって、
前記リセットを行うタイミングは、前記実周波数検出手段にて検出した前記実周波数の値に基づいたタイミングであることを特徴とするモータ駆動装置。
3. The motor driving device according to claim 1 or 2,
A motor driving device, wherein the timing for resetting is based on the value of the real frequency detected by the real frequency detecting means.
請求項1から請求項3までの何れか1つに記載のモータ駆動装置であって、
前記位相制御手段は、前記実周波数が前記制御用周波数を基準にした所定の位相制御有効範囲内に入った状態において、前記位相制御を行うことを特徴とするモータ駆動装置。
A motor drive device according to any one of claims 1 to 3,
The motor driving device, wherein the phase control means performs the phase control when the actual frequency is within a predetermined phase control effective range based on the control frequency.
請求項4に記載のモータ駆動装置であって、
前記位相制御手段は、前記実周波数検出手段にて検出した前記実周波数が前記位相制御有効範囲から逸脱したと判断した場合に、前記累積位相差をリセットする構成とされ、
前記スローアップ制御の動作中の前記何れかのタイミングで、前記実周波数検出手段にて検出した前記実周波数を前記位相制御有効範囲から逸脱させることが可能な所定の増分だけ前記制御用周波数を大きくすることを特徴とするモータ駆動装置。
The motor drive device according to claim 4,
The phase control means is configured to reset the accumulated phase difference when it is determined that the actual frequency detected by the actual frequency detection means deviates from the phase control effective range,
At any of the timings during the operation of the slow-up control, the control frequency is increased by a predetermined increment that allows the actual frequency detected by the actual frequency detection means to deviate from the phase control effective range. A motor drive device characterized by:
請求項5に記載のモータ駆動装置であって、
前記制御用周波数の前記増分は、前記位相制御有効範囲の幅の半分以上の値であることを特徴とするモータ駆動装置。
The motor drive device according to claim 5,
The motor drive device according to claim 1, wherein the increment of the control frequency is a value equal to or greater than half of the width of the phase control effective range.
請求項4から請求項6までの何れか1つに記載のモータ駆動装置であって、
前記リセットを行うタイミングは、前記実周波数検出手段にて検出した前記実周波数が前記目標周波数よりも小さい判定周波数を超えた時点で前記位相制御有効範囲内に入っているタイミングであることを特徴とするモータ駆動装置。
A motor driving device according to any one of claims 4 to 6,
The resetting timing is the timing when the actual frequency detected by the actual frequency detecting means is within the phase control effective range at the time when the actual frequency exceeds the judgment frequency which is smaller than the target frequency. motor drive device.
請求項7に記載のモータ駆動装置であって、
前記判定周波数は、前記目標周波数よりも低く、かつ前記目標周波数の1/2以上の周波数であることを特徴とするモータ駆動装置。
The motor drive device according to claim 7,
The motor driving device according to claim 1, wherein the determination frequency is lower than the target frequency and is equal to or greater than half the target frequency.
請求項1から請求項8までの何れか1つに記載のモータ駆動装置であって、
前記位相制御手段では、前記基準時点からの前記制御用信号の前記制御用位相の経過時間と前記実回転信号の前記実位相の経過時間とをそれぞれカウントして前記実回転信号の前記実位相の経過時間が前記制御用信号の前記制御用位相の経過時間と同じになるように制御し、
前記スローアップ制御の動作中の前記何れかのタイミングで、前記基準時点を変更し、変更した前記基準時点からの前記制御用信号の各位相の経過時間と前記実回転信号の各位相の経過時間とのカウントをやり直すことを特徴とするモータ駆動装置。
A motor driving device according to any one of claims 1 to 8,
The phase control means counts the elapsed time of the control phase of the control signal and the elapsed time of the actual phase of the actual rotation signal from the reference time, respectively, and determines the actual phase of the actual rotation signal. controlling the elapsed time to be the same as the elapsed time of the control phase of the control signal;
The reference time is changed at any of the timings during the operation of the slow-up control, and the elapsed time of each phase of the control signal and the elapsed time of each phase of the actual rotation signal from the changed reference time. A motor drive device characterized by re-counting with.
請求項1から請求項9までの何れか1つに記載のモータ駆動装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus comprising the motor driving device according to any one of claims 1 to 9.
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