JP2018182789A - Motor controller, sheet transfer device, original feeding device, original reader and image forming device - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a motor controller for performing current detection with high resolution irrespective of a size of phase current.SOLUTION: A motor controller 157 comprises: a PWM inverter 506 for supplying driving current to respective phases of a stepping motor 509; a current detection section 507 for amplifying a detection value of the current of the stepping motor 509 with a prescribed amplification degree; an AD converter 510 for digitally converting the amplified detection value and generating a current value indicative of the current of the stepping motor 509; and a phase control section 502 for controlling the current of the stepping motor 509 so that it becomes a current command value iq _ref in accordance with a difference between the current value and the current command value iq _ref. The current detection section 507 can set a plurality of amplification degrees. A current amplification degree adjusting section 517 sets the amplification degree of the current detection section 507 in accordance with the current command value iq _ref.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、モータを制御するモータ制御装置、シート搬送装置、原稿給送装置、原稿読取装置、及び画像形成装置に関する。   The present invention relates to a motor control device that controls a motor, a sheet conveying device, a document feeding device, a document reading device, and an image forming apparatus.

画像形成装置において記録材等のシートを搬送する搬送ローラの駆動源として、ステッピングモータが用いられることが多い。ステッピングモータの制御においては、回転子の回転速度や回転位相を検出するためのセンサ等の検出装置を用いることなく、回転子の回転速度や回転位相を制御することができる。具体的には、モータ制御装置から入力されるパルス信号の周期が制御されることによって、回転子の回転速度が制御される。また、モータ制御装置から入力されるパルス信号のパルス数が制御されることによって、回転子の回転位相が制御される。   A stepping motor is often used as a drive source of a conveyance roller for conveying a sheet such as a recording material in an image forming apparatus. In controlling the stepping motor, it is possible to control the rotational speed and rotational phase of the rotor without using a detection device such as a sensor for detecting the rotational speed and rotational phase of the rotor. Specifically, the rotational speed of the rotor is controlled by controlling the period of the pulse signal input from the motor control device. Further, the rotational phase of the rotor is controlled by controlling the number of pulses of the pulse signal input from the motor control device.

ステッピングモータは、回転子にかかる負荷トルクが出力可能なトルクを超えた場合、モータ制御装置から入力されるパルス信号に同期しない制御不能な状態（脱調状態）になる。脱調を回避するためには、回転子が回転するために必要となる負荷トルクが巻線に供給された駆動電流に対応する出力トルクを超えないように、ステッピングモータの巻線に供給する駆動電流に余裕を持たせる必要がある。即ち、回転子が回転するために必要となる負荷トルクに所定のマージンを加えたトルクに対応する駆動電流が巻線に供給される必要がある。しかしながら、ステッピングモータの巻線に供給する駆動電流に余裕を持たせることで、消費電力が増大したり、余剰トルクに起因してモータの振動や騒音が起こったりする。   When the load torque applied to the rotor exceeds the outputtable torque, the stepping motor enters an uncontrollable state (step out state) not synchronized with the pulse signal input from the motor control device. In order to avoid the step out, the drive supplied to the winding of the stepping motor so that the load torque required for the rotor to rotate does not exceed the output torque corresponding to the drive current supplied to the winding. It is necessary to make room for the current. That is, a drive current corresponding to a torque obtained by adding a predetermined margin to a load torque required for the rotor to rotate needs to be supplied to the winding. However, by giving a drive current supplied to the winding of the stepping motor a margin, power consumption increases or vibration or noise of the motor occurs due to surplus torque.

これらの問題を解決する方法として、ベクトル制御と称されるモータの制御方法が知られている。ベクトル制御では、回転子の磁束方向をｄ軸、これに直交する方向をｑ軸と定義した回転座標系が用いられる。具体的には、ベクトル制御では、巻線に流れる駆動電流に対応する電流ベクトルの、回転座標系における電流成分であって、回転子にトルクを発生させるｑ軸成分（トルク電流成分）と巻線を貫く磁束の強度に影響するｄ軸成分（励磁電流成分）とが用いられる。ベクトル制御を用いると、トルク電流成分と励磁電流成分とを独立に制御することができるため、回転子にかかる負荷トルクに応じてトルク電流成分を制御することによって、回転子が回転するために必要なトルクを効率的に発生させることができる。   As a method of solving these problems, a motor control method called vector control is known. In vector control, a rotating coordinate system is used in which the magnetic flux direction of the rotor is defined as d axis and the direction orthogonal to this as q axis. Specifically, in vector control, a q-axis component (torque current component) that generates a torque in the rotor, which is a current component in a rotating coordinate system of a current vector corresponding to a drive current flowing through a winding, and a winding And a d-axis component (excitation current component) that affects the strength of the magnetic flux passing through. Since vector control can be used to independently control the torque current component and the excitation current component, it is necessary for the rotor to rotate by controlling the torque current component according to the load torque applied to the rotor. Torque can be generated efficiently.

ベクトル制御においては、回転子の回転位相を検出する構成が必要となる。特許文献１では、モータの巻線に流れる駆動電流を検出し、検出した駆動電流に基づいて、回転子の回転によってモータの巻線に誘起される誘起電圧を推定し、当該誘起電圧に基づいて回転子の回転位相を推定する構成が述べられている。   In vector control, a configuration for detecting the rotational phase of the rotor is required. In Patent Document 1, a drive current flowing through a winding of a motor is detected, and based on the detected drive current, an induced voltage induced in the winding of the motor by rotation of the rotor is estimated, and based on the induced voltage An arrangement for estimating the rotational phase of the rotor is described.

特開２０１２−２１３２６５号公報JP, 2012-213265, A

検出された駆動電流（相電流）の信号は、増幅器によって増幅された後、ＡＤ変換器によってアナログ値からデジタル値に変換され、当該デジタル値がモータの制御に用いられる。このように、検出された信号を増幅してＡＤ変換器に入力することで、ＡＤ変換器の分解能（デジタル値／単位電流）を最大限に高めることが可能となる。なお、増幅器の増幅度は、モータ駆動中に想定される最大の相電流が、ＡＤ変換器の入力電圧範囲に収まるように設定される。   The signal of the detected drive current (phase current) is amplified by an amplifier and then converted from an analog value to a digital value by an AD converter, and the digital value is used for control of the motor. As described above, by amplifying the detected signal and inputting it to the AD converter, it is possible to maximize the resolution (digital value / unit current) of the AD converter. The amplification degree of the amplifier is set such that the maximum phase current assumed during motor drive falls within the input voltage range of the AD converter.

前述したように、ベクトル制御においては、回転子にかかる負荷トルクの大きさに応じて巻線に流れる相電流が変化する。したがって、モータ駆動中に想定される最大の相電流に合わせて増幅器の増幅度が設定されると、相電流が小さい場合に、ＡＤ変換器に入力される信号が小さくなる可能性がある。この結果、電流検出のための分解能が悪化し、回転位相の推定精度が悪化してしまう可能性がある。その結果、モータの制御が不安定になってしまう可能性がある。   As described above, in vector control, the phase current flowing in the winding changes in accordance with the magnitude of the load torque applied to the rotor. Therefore, when the amplification degree of the amplifier is set in accordance with the maximum phase current assumed during motor driving, the signal input to the AD converter may be small when the phase current is small. As a result, the resolution for current detection may be degraded, and the estimation accuracy of the rotational phase may be degraded. As a result, control of the motor may become unstable.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、相電流の大きさにかかわらず、高分解能な電流検出を行うモータ制御装置を提供することを目的とする。   The present invention is made in view of the above-mentioned subject, and an object of the present invention is to provide a motor control device which performs high resolution current detection regardless of the magnitude of the phase current.

本発明のモータ制御装置は、モータの回転子の目標位相を表す指令位相に基づいて前記モータを制御するモータ制御装置において、前記回転子の回転位相を決定する位相決定手段と、前記位相決定手段によって決定された回転位相と前記指令位相との偏差が小さくなるように、前記位相決定手段によって決定された回転位相を基準とした回転座標系において表される、前記回転子にトルクを発生させるトルク電流成分と前記モータの巻線を貫く磁束の強度に影響する励磁電流成分とに基づいて、前記モータの巻線に流れる駆動電流を制御する制御手段と、前記巻線に流れる駆動電流を検出し、検出した前記駆動電流の検出値を設定された増幅度で増幅する検出手段と、前記検出手段によって増幅された前記検出値をアナログ値からデジタル値へと変換する変換手段と、を備え、前記増幅度は、前記トルク電流成分の目標値が所定値より小さい場合の前記増幅度が、前記トルク電流成分の目標値が前記所定値より大きい場合の前記増幅度よりも大きくなるように設定され、更に、前記増幅度は、当該増幅度で増幅された前記検出値が前記変換手段の入力可能範囲を超えないように設定され、前記制御手段は、前記変換手段によってデジタル値に変換された前記検出値に基づいて前記駆動電流を制御することを特徴とする。   A motor control apparatus according to the present invention is a motor control apparatus for controlling the motor based on a command phase representing a target phase of a rotor of the motor, wherein the phase determining means determines the rotational phase of the rotor; Torque generated by the rotor in a rotational coordinate system based on the rotational phase determined by the phase determination means such that the deviation between the rotational phase determined by the phase and the command phase is reduced Control means for controlling a drive current flowing through the winding of the motor based on the current component and the excitation current component affecting the strength of the magnetic flux penetrating the winding of the motor; and detecting the drive current flowing through the winding A detection means for amplifying the detected value of the drive current detected by the set amplification degree; and the detection value amplified by the detection means from an analog value to a digital value And converting means for converting the amplification factor when the target value of the torque current component is smaller than a predetermined value, and the amplification degree when the target value of the torque current component is larger than the predetermined value. The amplification degree is set to be larger than the amplification degree, and further, the amplification degree is set so that the detection value amplified by the amplification degree does not exceed the input possible range of the conversion means, and the control means is The drive current is controlled based on the detection value converted into a digital value by conversion means.

本発明によれば、検出手段の増幅度をトルク電流成分の目標値に基づいて設定するため、駆動電流の大きさに拘わらず高分解能な電流検出を行うことができる。この結果、モータの制御が不安定になってしまうことを抑制することができる。   According to the present invention, since the amplification degree of the detection means is set based on the target value of the torque current component, high resolution current detection can be performed regardless of the magnitude of the drive current. As a result, it can be suppressed that the control of the motor becomes unstable.

画像形成装置の構成を示す断面図。FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of an image forming apparatus. 画像形成装置のシステム構成図。FIG. 1 is a system configuration diagram of an image forming apparatus. モータの模式図。FIG. モータ制御装置の構成図。The block diagram of a motor control apparatus. ＰＷＭインバータ及び電流検出部の説明図。Explanatory drawing of a PWM inverter and an electric current detection part. （ａ）、（ｂ）はＰＷＭ方式の駆動電流制御の動作原理の説明図。(A), (b) is explanatory drawing of the operation principle of drive current control of a PWM system. ＡＤ変換器の分解能の検出精度への影響の説明図。Explanatory drawing of the influence on the detection precision of the resolution of AD converter. アナログスイッチをＯＮ、ＯＦＦするタイミングの説明図。Explanatory drawing of the timing which turns an analog switch ON and OFF. ステッピングモータの駆動制御処理を表すフローチャート。5 is a flowchart showing drive control processing of a stepping motor. 電流検出部の増幅度を変更する仕組みの例示図。The illustration figure of the mechanism which changes the amplification degree of a current detection part. 速度フィードバック制御を行うモータ制御装置の構成図。The block diagram of the motor control apparatus which performs speed feedback control.

以下、実施の形態を図面を参照しつつ詳細に説明する。   Hereinafter, the embodiments will be described in detail with reference to the drawings.

［画像形成装置］
図１は、原稿や記録材等のシートを搬送するシート搬送装置を有する画像形成装置の構成を説明する断面図である。画像形成装置は、原稿給送装置としての原稿自動搬送装置２０１、画像読取装置２０２、及び画像印刷装置３０１を備える。モータ制御装置は、例えば、画像印刷装置３０１内に備えられる。原稿自動搬送装置２０１は、原稿を画像読取装置２０２の読取位置へ搬送する。画像読取装置２０２は、原稿画像を読み取って該原稿画像を表す画像データを生成する。画像読取装置２０２は、生成した画像データを画像印刷装置３０１へ送信する。画像印刷装置３０１は、画像読取装置２０２から取得した画像データに応じた画像をシートに形成する。なお、原稿自動搬送装置２０１及び画像読取装置２０２は、原稿読取装置として機能する。 [Image forming apparatus]
FIG. 1 is a cross-sectional view for explaining the configuration of an image forming apparatus having a sheet conveying apparatus for conveying a sheet such as an original or a recording material. The image forming apparatus includes an automatic document feeder 201 as an original feeding device, an image reading device 202, and an image printing device 301. The motor control device is provided, for example, in the image printing device 301. The automatic document feeder 201 feeds a document to a reading position of the image reading device 202. The image reading device 202 reads an original image and generates image data representing the original image. The image reading apparatus 202 transmits the generated image data to the image printing apparatus 301. The image printing apparatus 301 forms an image corresponding to the image data acquired from the image reading apparatus 202 on a sheet. The automatic document feeder 201 and the image reader 202 function as a document reader.

原稿自動搬送装置２０１は、原稿が積載される原稿積載部である原稿トレイ２０３、給紙ローラ２０４、搬送パス２０６、搬送ベルト２０８、及び排紙ローラ２０５を備える。給紙ローラ２０４は、原稿トレイ２０３に積載された原稿を１枚ずつ搬送パス２０６に給紙する。給紙された原稿は、搬送パス２０６に沿って画像読取装置２０２の読取位置に搬送される。画像が読み取られた原稿は、搬送ベルト２０８によって読取位置から一定速度で搬送され、排紙ローラ２０５により原稿自動搬送装置２０１の外部へ排出される。   The automatic document feeder 201 includes a document tray 203, which is a document loading unit on which documents are loaded, a sheet feeding roller 204, a feeding path 206, a feeding belt 208, and a sheet discharging roller 205. The feed roller 204 feeds the originals stacked on the original tray 203 to the conveyance path 206 one by one. The fed document is conveyed to the reading position of the image reading apparatus 202 along the conveyance path 206. The document from which the image has been read is conveyed by the conveyance belt 208 from the reading position at a constant speed, and is discharged to the outside of the automatic document conveying apparatus 201 by the paper discharge roller 205.

画像読取装置２０２は、照明系２０９、反射ミラー２１０、２１１、２１２からなる光学系、画像読取部１０１、画像処理部１１２、及び原稿ガラス台２１４を備える。照明系２０９は、読取位置に搬送されてきた原稿に光を照射する。読取位置は、例えば原稿ガラス台２１４である。原稿から反射した反射光は、光学系により画像読取部１０１に導かれる。   The image reading apparatus 202 includes an illumination system 209, an optical system including reflection mirrors 210, 211 and 212, an image reading unit 101, an image processing unit 112, and an original glass table 214. The illumination system 209 applies light to the document conveyed to the reading position. The reading position is, for example, a document glass stand 214. Reflected light reflected from the document is guided to the image reading unit 101 by the optical system.

画像読取部１０１は、レンズ、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の光電変換素子、及び光源変換素子の駆動部を備える。画像読取部１０１は、レンズにより反射光を光電変換素子の受光面に結像させる。光電変換素子は、受光した反射光を光電変換してアナログの画像信号を生成する。画像信号は画像処理部１１２に入力される。画像処理部１１２は、取得した画像信号に対してアナログ画像処理及びＡＤ変換を行い、デジタルの画像データを生成する。画像処理部１１２は、生成した画像データを画像印刷装置３０１に入力する。この画像データは、原稿画像を表すデータである。   The image reading unit 101 includes a lens, a photoelectric conversion element such as a CCD (Charge Coupled Device), and a drive unit of a light source conversion element. The image reading unit 101 causes the lens to focus the reflected light on the light receiving surface of the photoelectric conversion element. The photoelectric conversion element photoelectrically converts the received reflected light to generate an analog image signal. The image signal is input to the image processing unit 112. The image processing unit 112 performs analog image processing and AD conversion on the acquired image signal to generate digital image data. The image processing unit 112 inputs the generated image data to the image printing apparatus 301. The image data is data representing an original image.

画像読取装置２０２は、原稿を、第１読取モード及び第２読取モードの２つの読取モードで読み取ることができる。第１読取モードは、照明系２０９及び光学系の位置を固定した状態で行われる。このモードでは、原稿自動搬送装置２０１は、原稿を一定速度で搬送する。画像読取装置２０２は、一定速度で搬送される原稿から原稿画像を読み取る。第２読取モードでは、原稿が画像読取装置２０２の原稿ガラス台２１４上に載置される。照明系２０９及び光学系は、一定速度で移動しながら、原稿ガラス台２１４上に載置された原稿を照射する。これにより原稿画像が読み取られる。通常、シート状の原稿は第１読取モードで読み取られ、綴じられた原稿は第２読取モードで読み取られる。   The image reading apparatus 202 can read an original in two reading modes, a first reading mode and a second reading mode. The first reading mode is performed with the positions of the illumination system 209 and the optical system fixed. In this mode, the automatic document feeder 201 feeds a document at a constant speed. The image reading device 202 reads a document image from a document conveyed at a constant speed. In the second reading mode, a document is placed on a document glass stand 214 of the image reading device 202. The illumination system 209 and the optical system irradiate the document placed on the document glass table 214 while moving at a constant speed. Thus, the original image is read. Usually, the sheet-like document is read in the first reading mode, and the bound document is read in the second reading mode.

画像印刷装置３０１は、画像読取装置２０２から取得する画像データに応じてシートに画像形成を行う。画像印刷装置３０１は、画像データに応じたトナー像を形成するために、光走査部３１１、ミラー３１２、３１３、感光ドラム３０９、帯電器３１０、及び現像器３１４を備える。画像印刷装置３０１は、シートの給紙及び搬送を行うために、給紙カセット３０２、３０４、給紙ローラ３０３、３０５、搬送ローラ３０６、３０７、レジストレーションローラ３０８、及び搬送パス３１６を備える。画像印刷装置３０１は、シートへのトナー像の転写及び定着を行うために、転写分離器３１５、搬送ベルト３１７、及び定着器３１８を備える。画像印刷装置３０１は、画像定着後のシートの排出及び表裏面の反転のために、定着排紙ローラ３１９、排紙ローラ３２４、搬送ローラ３２０、３２２、３２３、反転ローラ３２１、反転パス３２５、及び両面パス３２６を備える。   The image printing apparatus 301 forms an image on a sheet in accordance with image data acquired from the image reading apparatus 202. The image printing apparatus 301 includes a light scanning unit 311, mirrors 312 and 313, a photosensitive drum 309, a charger 310, and a developing device 314 in order to form a toner image according to image data. The image printing apparatus 301 includes sheet feeding cassettes 302 and 304, sheet feeding rollers 303 and 305, conveyance rollers 306 and 307, a registration roller 308, and a conveyance path 316 in order to feed and convey a sheet. The image printing apparatus 301 includes a transfer separator 315, a conveyance belt 317, and a fixing device 318 in order to transfer and fix a toner image on a sheet. The image printing apparatus 301 includes a fixing discharge roller 319, a discharge roller 324, conveyance rollers 320, 322, 323, a reversing roller 321, a reversing path 325, and a sheet discharging for fixing the image and reversing the front and back. A double-sided path 326 is provided.

光走査部３１１は、半導体レーザを有し、画像処理部１１２から出力された画像データに応じたレーザ光を半導体レーザから出射する。半導体レーザから出射されたレーザ光は、ポリゴンミラー及びミラー３１２、３１３を経由して感光ドラム３０９の外周面に照射される。   The light scanning unit 311 includes a semiconductor laser, and emits a laser beam corresponding to the image data output from the image processing unit 112 from the semiconductor laser. The laser beam emitted from the semiconductor laser is irradiated to the outer peripheral surface of the photosensitive drum 309 via the polygon mirror and the mirrors 312 and 313.

感光ドラム３０９は、ドラム形状の感光体であり、ドラム軸を中心に所定の速度で回転する。感光ドラム３０９は、帯電器３１０により表面が一様に帯電された後に、レーザ光が照射され、画像データに応じた静電潜像が感光ドラム３０９の外周面に形成される。静電潜像は、現像器３１４内のトナーにより現像され、感光ドラム３０９の外周面にトナー像が形成される。   The photosensitive drum 309 is a drum-shaped photosensitive member, and rotates at a predetermined speed about a drum axis. After the surface of the photosensitive drum 309 is uniformly charged by the charger 310, laser light is emitted, and an electrostatic latent image corresponding to image data is formed on the outer peripheral surface of the photosensitive drum 309. The electrostatic latent image is developed by the toner in the developing device 314, and a toner image is formed on the outer peripheral surface of the photosensitive drum 309.

給紙カセット３０２、３０４は、シートを収納する。給紙カセット３０２、３０４のそれぞれに収納されるシートは、同じ種類であってもよく、また異なる種類であってもよい。本実施形態では、例えば、給紙カセット３０２に標準のシートが収納され、給紙カセット３０４にタブ紙が収納される。給紙カセット３０２に収納されるシートは、給紙ローラ３０３により１枚ずつ給紙され、搬送ローラ３０６によりレジストレーションローラ３０８まで搬送される。給紙カセット３０４に収納されるシートは、給紙ローラ３０５により１枚ずつ給紙され、搬送ローラ３０７、３０６によりレジストレーションローラ３０８まで搬送される。   Paper feed cassettes 302 and 304 store sheets. The sheets stored in each of the sheet feeding cassettes 302 and 304 may be the same type or different types. In the present embodiment, for example, a standard sheet is stored in the sheet feeding cassette 302, and a tab sheet is stored in the sheet feeding cassette 304. The sheets stored in the sheet feeding cassette 302 are fed one by one by the sheet feeding roller 303, and conveyed by the conveyance roller 306 to the registration roller 308. The sheets stored in the sheet feeding cassette 304 are fed sheet by sheet by the sheet feeding roller 305, and conveyed to the registration roller 308 by the conveying rollers 307 and 306.

レジストレーションローラ３０８は、シートが搬送されてくるまで停止しており、搬送されてきたシートの斜行補正等を行う。レジストレーションローラ３０８は、シートにトナー像が形成されるタイミングに合わせて、シートを搬送する。転写分離器３１５は、レジストレーションローラ３０８により搬送されてきたシートに、感光ドラム３０９上のトナー像を転写する。トナー像が転写されたシートは、搬送ベルト３１７により定着器３１８へ搬送される。定着器３１８は、トナー像が転写されたシートを加熱及び加圧することで、シート上にトナー像を定着させる。これによりシートへの画像形成が終了する。   The registration roller 308 is stopped until the sheet is conveyed, and performs skew correction and the like of the conveyed sheet. The registration roller 308 conveys the sheet at the timing when the toner image is formed on the sheet. The transfer separator 315 transfers the toner image on the photosensitive drum 309 to the sheet conveyed by the registration roller 308. The sheet on which the toner image has been transferred is conveyed by the conveyance belt 317 to the fixing device 318. The fixing unit 318 fixes the toner image on the sheet by heating and pressing the sheet on which the toner image has been transferred. This completes the image formation on the sheet.

片面印刷モードで画像形成が行われる場合、シートは、定着器３１８から定着排紙ローラ３１９及び排紙ローラ３２４によって画像印刷装置３０１の外部に排出される。
両面印刷モードで画像形成が行われる場合、第１面への画像形成が終了したシートは、定着器３１８から搬送ローラ３２０及び反転ローラ３２１により、反転パス３２５へ搬送される。シートの後端が両面パス３２６との合流ポイントを通過した直後に反転ローラ３２１の回転が反転することで、シートは、表裏が反転して両面パス３２６へ搬送される。両面パス３２６に搬送されたシートは、搬送ローラ３２２、３２３により搬送パス３１６へ搬送される。搬送パス３１６へ搬送されたシートは、再度、搬送ローラ３０６を経由してレジストレーションローラ３０８へ搬送され、上記と同様の処理で第２面への画像形成が行われる。両面の画像形成が終了したシートは、片面印刷モード時と同様に、定着排紙ローラ３１９及び排紙ローラ３２４によって画像印刷装置３０１の外部に排出される。
なお、シートがフェースダウンで画像印刷装置３０１の外部に排出される場合、シートは、定着器３１８から、一旦、搬送ローラ３２０へ搬送される。シートの後端が搬送ローラ３２０を通過する直前に搬送ローラ３２０の回転が反転することで、シートは表裏反転し、排紙ローラ３２４によって画像印刷装置３０１の外部に排出される。 When image formation is performed in the single-sided printing mode, the sheet is discharged from the fixing device 318 to the outside of the image printing apparatus 301 by the fixing discharge roller 319 and the discharge roller 324.
When the image formation is performed in the double-sided printing mode, the sheet on which the image formation on the first side is finished is conveyed from the fixing unit 318 by the conveyance roller 320 and the reversing roller 321 to the reversing path 325. Immediately after the trailing edge of the sheet passes through the merging point with the duplex path 326, the rotation of the reversing roller 321 is reversed, so that the sheet is transported to the duplex path 326 with its front and reverse sides reversed. The sheet conveyed to the duplex path 326 is conveyed to the conveyance path 316 by the conveyance rollers 322 and 323. The sheet conveyed to the conveyance path 316 is conveyed again to the registration roller 308 via the conveyance roller 306, and image formation on the second surface is performed by the same process as described above. The sheet on which the image formation on both sides has been completed is discharged to the outside of the image printing apparatus 301 by the fixing discharge roller 319 and the discharge roller 324 as in the single-sided printing mode.
When the sheet is discharged to the outside of the image printing apparatus 301 with the face down, the sheet is once conveyed from the fixing device 318 to the conveyance roller 320. The rotation of the conveyance roller 320 is reversed immediately before the trailing edge of the sheet passes the conveyance roller 320, so that the sheet is turned upside down, and the sheet is discharged to the outside of the image printing apparatus 301 by the sheet discharge roller 324.

図２は、画像印刷装置３０１のシステム構成図である。画像印刷装置３０１は、内蔵するシステムコントローラ１５１により全体の動作が制御される。システムコントローラ１５１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１５１１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１５１２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１５１３、及びメモリ１５１４を備える。ＣＰＵ１５１１は、ＲＯＭ１５１２に格納されるコンピュータプログラムを読み出して実行することによって、予め定められた画像形成シーケンスに関連する各種シーケンスを実行する。また、ＣＰＵ１５１１は、ＲＡＭ１５１３を作業領域として用いることで、画像印刷装置３０１の動作を制御する。メモリ１５１４には、例えば帯電器３１０、現像器３１４、定着器３１８等で用いられる高電圧の設定値、及び画像形成に必要な各種データ等が保存される。システムコントローラ１５１は、画像処理部１０２、操作部１５２、ＡＤ変換器１５３、高圧制御部１５５、モータ制御装置１５７、ＤＣ負荷制御部１５８、センサ類１５９、及びＡＣドライバ１６０と接続され、これらの動作を制御する。   FIG. 2 is a system configuration diagram of the image printing apparatus 301. The entire operation of the image printing apparatus 301 is controlled by the built-in system controller 151. The system controller 151 includes a central processing unit (CPU) 1511, a read only memory (ROM) 1512, a random access memory (RAM) 1513, and a memory 1514. The CPU 1511 executes various sequences related to a predetermined image forming sequence by reading out and executing a computer program stored in the ROM 1512. The CPU 1511 also controls the operation of the image printing apparatus 301 by using the RAM 1513 as a work area. The memory 1514 stores, for example, setting values of high voltages used in the charger 310, the developing device 314, the fixing device 318 and the like, various data required for image formation, and the like. The system controller 151 is connected to the image processing unit 102, the operation unit 152, the AD converter 153, the high voltage control unit 155, the motor control device 157, the DC load control unit 158, the sensors 159, and the AC driver 160. Control.

画像処理部１０２は、画像読取装置２０２の画像処理部１１２から画像データを取得して、この画像データに対して、画像形成処理において必要な画像処理、例えば濃度補正や階調補正等の処理を行う。システムコントローラ１５１は、このような画像処理に必要な設定値等のデータをメモリ１５１４の保存内容に応じて設定する。   The image processing unit 102 acquires image data from the image processing unit 112 of the image reading device 202, and performs image processing necessary for image formation processing such as density correction and gradation correction on the image data. Do. The system controller 151 sets data such as setting values necessary for such image processing in accordance with the stored contents of the memory 1514.

操作部１５２は、テンキー等の入力キー、タッチパネル、ディスプレイ等を備えるユーザインタフェースである。システムコントローラ１５１は、操作部１５２のディスプレイに、操作案内や各種の設定画面等を表示する。また、システムコントローラ１５１は、例えば、ディスプレイに、画像形成枚数や画像形成中か否かの情報、ジャミングの発生やその箇所等の画像印刷装置３０１の状態を表示する。   The operation unit 152 is a user interface including input keys such as a ten key, a touch panel, a display, and the like. The system controller 151 displays operation guidance, various setting screens, and the like on the display of the operation unit 152. Further, the system controller 151 displays, for example, information on the number of image formation, information on whether or not the image is being formed, the occurrence of jamming and the state of the image printing apparatus 301 such as the location on a display.

ユーザは、入力キーやタッチパネルにより画像印刷装置３０１に対する指示や設定値の入力を行うことができる。例えば、ユーザが操作部１５２を用いて画像形成の開始を指示すると、指示内容が操作部１５２からシステムコントローラ１５１に入力される。システムコントローラ１５１は、この指示に応じて画像形成のための各種の動作制御を行う。ユーザが操作部１５２により複写倍率や濃度設定値等を設定した場合、システムコントローラ１５１は、これらの設定値を取得して、該設定値に応じた条件で画像形成を行う。   The user can input an instruction to the image printing apparatus 301 or a setting value using an input key or a touch panel. For example, when the user instructs start of image formation using the operation unit 152, the instruction content is input from the operation unit 152 to the system controller 151. The system controller 151 performs various operation control for image formation in accordance with this instruction. When the user sets the copy magnification, the density setting value, and the like by using the operation unit 152, the system controller 151 acquires these setting values, and performs image formation under the conditions according to the setting values.

ＡＤ変換器１５３は、画像印刷装置３０１内に設けられるサーミスタ１５４から検出結果を取得し、この検出結果をデジタル値に変換してシステムコントローラ１５１に入力する。サーミスタ１５４は、例えば定着器３１８の温度を検出しており、その検出結果が定着器３１８の温度制御に用いられる。高圧制御部１５５は、メモリ１５１４の保存内容に応じて、帯電器３１０、現像器３１４等で用いられる高電圧を発生する高圧ユニット１５６の制御を行う。   The AD converter 153 obtains the detection result from the thermistor 154 provided in the image printing apparatus 301, converts the detection result into a digital value, and inputs the digital value to the system controller 151. The thermistor 154 detects, for example, the temperature of the fixing device 318, and the detection result is used for temperature control of the fixing device 318. The high voltage control unit 155 controls the high voltage unit 156 that generates a high voltage used in the charger 310, the developing device 314, and the like according to the storage content of the memory 1514.

モータ制御装置１５７は、ＣＰＵ１５１１からの指令に応じて、搬送ローラ３０６、３０７、定着排紙ローラ３１９、反転ローラ３２１、搬送ローラ３２２、３２３、及び排紙ローラ３２４等を駆動するモータ５０９の制御を行う。   The motor control device 157 controls the motor 509 that drives the conveyance rollers 306 and 307, the fixing discharge roller 319, the reverse roller 321, the conveyance rollers 322 and 323, the discharge roller 324, and the like in accordance with an instruction from the CPU 1511. Do.

ＤＣ負荷制御部１５８は、画像印刷装置３０１内に設けられるクラッチやソレノイド等の動作を制御する。センサ類１５９は、例えば搬送パス３１６、反転パス３２５、両面パス３２６に設けられ、搬送されるシートを検出する。システムコントローラ１５１は、センサ類１５９の検出結果によりシートの位置を把握することで、例えば、画像印刷装置３０１の各部の動作タイミングの調整を行う。ＡＣドライバ１６０は、定着器３１８内に設けられる定着ヒータ１６１の温度制御を行う。ＡＣドライバ１６０によりシートにトナー像を定着させるときの温度が制御される。   The DC load control unit 158 controls the operation of a clutch, a solenoid, etc. provided in the image printing apparatus 301. The sensors 159 are provided, for example, on the conveying path 316, the reversing path 325, and the double-sided path 326, and detect the sheet conveyed. The system controller 151 adjusts the operation timing of each unit of the image printing apparatus 301 by grasping the position of the sheet based on the detection result of the sensors 159, for example. The AC driver 160 controls the temperature of the fixing heater 161 provided in the fixing unit 318. The temperature at which the toner image is fixed on the sheet is controlled by the AC driver 160.

［ベクトル制御］
次に、本実施形態におけるモータ制御装置について説明する。本実施形態におけるモータ制御装置は、ベクトル制御を用いてモータを制御する。
まず、図３及び図４を用いて、本実施形態におけるモータ制御装置１５７がベクトル制御を行う方法について説明する。なお、以下の説明におけるモータには、モータの回転子の回転位相を検出するためのロータリエンコーダなどのセンサは設けられていないが、ロータリエンコーダなどのセンサが設けられていてもよい。 [Vector control]
Next, the motor control device in the present embodiment will be described. The motor control device in the present embodiment controls the motor using vector control.
First, a method of performing the vector control by the motor control device 157 in the present embodiment will be described using FIGS. 3 and 4. Although a motor such as a rotary encoder for detecting a rotational phase of a rotor of the motor is not provided in the motor in the following description, a sensor such as a rotary encoder may be provided.

図３は、Ａ相（第１相）とＢ相（第２相）との２相から成るステッピングモータ（以下、「モータ」と称する）５０９と、ｄ軸及びｑ軸によって表される回転座標系との関係を示す図である。図３では、静止座標系において、Ａ相の巻線に対応した軸であるα軸と、Ｂ相の巻線に対応した軸であるβ軸とが定義されている。また、図３では、回転子４０１５に用いられている永久磁石の磁極によって作られる磁束の方向に沿ってｄ軸が定義され、ｄ軸から反時計回りに９０度進んだ方向（ｄ軸に直交する方向）に沿ってｑ軸が定義されている。α軸とｄ軸との成す角度はθと定義され、回転子４０１５の回転位相は角度θによって表される。ベクトル制御では、回転子４０１５の回転位相θを基準とした回転座標系が用いられる。具体的には、ベクトル制御では、巻線に流れる駆動電流に対応する電流ベクトルの、回転座標系における電流成分であって、回転子にトルクを発生させるｑ軸成分（トルク電流成分）と巻線を貫く磁束の強度に影響するｄ軸成分（励磁電流成分）とが用いられる。   FIG. 3 shows a stepping motor (hereinafter referred to as “motor”) 509 consisting of two phases of A-phase (first phase) and B-phase (second phase), and rotational coordinates represented by d-axis and q-axis. It is a figure which shows the relationship with a system. In FIG. 3, in the stationary coordinate system, an α axis which is an axis corresponding to the winding of the A phase and a β axis which is an axis corresponding to the winding of the B phase are defined. Also, in FIG. 3, the d-axis is defined along the direction of the magnetic flux produced by the magnetic poles of the permanent magnets used in the rotor 4015, and is a direction 90 degrees counterclockwise from the d-axis (orthogonal to the d-axis The q axis is defined along the The angle between the α axis and the d axis is defined as θ, and the rotational phase of the rotor 4015 is represented by the angle θ. In the vector control, a rotational coordinate system based on the rotational phase θ of the rotor 4015 is used. Specifically, in vector control, a q-axis component (torque current component) that generates a torque in the rotor, which is a current component in a rotating coordinate system of a current vector corresponding to a drive current flowing through a winding, and a winding The d-axis component (excitation current component) that affects the strength of the magnetic flux passing through is used.

ベクトル制御とは、回転子の目標位相を表す指令位相と実際の回転位相との偏差が小さくなるようにトルク電流成分の値と励磁電流成分の値とを制御する位相フィードバック制御を行うことによってモータを制御する制御方法である。また、回転子の目標速度を表す指令速度と実際の回転速度との偏差が小さくなるようにトルク電流成分の値と励磁電流成分の値とを制御する速度フィードバック制御を行うことによってモータを制御する方法もある。   The vector control is a motor by performing phase feedback control that controls the value of the torque current component and the value of the excitation current component so that the deviation between the command phase representing the target phase of the rotor and the actual rotational phase is reduced. Control method to control the Also, the motor is controlled by performing speed feedback control that controls the value of the torque current component and the value of the excitation current component so that the deviation between the commanded speed representing the target speed of the rotor and the actual rotational speed becomes small. There is also a way.

図４は、モータ５０９を制御するモータ制御装置１５７の構成の例を示すブロック図である。なお、モータ制御装置１５７は、少なくとも１つのＡＳＩＣで構成されており、以下に説明する各機能を実行する。   FIG. 4 is a block diagram showing an example of the configuration of a motor control device 157 that controls the motor 509. As shown in FIG. The motor control device 157 is configured by at least one ASIC, and executes each function described below.

図４に示すように、モータ制御装置１５７は、ベクトル制御を行う回路として、位相制御部５０２、電流制御部５０３、５０４、第１座標変換部５０５、第２座標変換部５１１、モータの巻線に駆動電流を供給するＰＷＭインバータ５０６等を有する。第２座標変換部５１１は、モータ５０９のＡ相及びＢ相の巻線に流れる駆動電流に対応する電流ベクトルを、α軸及びβ軸で表される静止座標系からｑ軸及びｄ軸で表される回転座標系に座標変換する。この結果、巻線に流れる駆動電流は、回転座標系における電流値であるｑ軸成分の電流値（ｑ軸電流）とｄ軸成分の電流値（ｄ軸電流）とによって表される。なお、ｑ軸電流は、モータ５０９の回転子４０１５にトルクを発生させるトルク電流に相当する。また、ｄ軸電流は、モータ５０９の巻線を貫く磁束の強度に影響する励磁電流に相当し、回転子４０１５のトルクの発生には寄与しない。モータ制御装置１５７は、ｑ軸電流及びｄ軸電流をそれぞれ独立に制御することができる。この結果、モータ制御装置１５７は、回転子４０１５にかかる負荷トルクに応じてｑ軸電流を制御することによって、回転子４０１５が回転するために必要なトルクを効率的に発生させることができる。   As shown in FIG. 4, the motor control device 157 includes a phase control unit 502, current control units 503 and 504, a first coordinate conversion unit 505, a second coordinate conversion unit 511, and a motor winding as a circuit that performs vector control. And a PWM inverter 506 for supplying a drive current to the The second coordinate conversion unit 511 displays a current vector corresponding to the drive current flowing through the A-phase and B-phase windings of the motor 509 in the q-axis and d-axis from the stationary coordinate system represented by the α-axis and β-axis. Coordinate conversion to the rotated coordinate system. As a result, the drive current flowing through the winding is represented by the current value (q-axis current) of the q-axis component which is the current value in the rotational coordinate system and the current value (d-axis current) of the d-axis component. The q-axis current corresponds to a torque current that causes the rotor 4015 of the motor 509 to generate torque. The d-axis current corresponds to an excitation current that affects the strength of the magnetic flux passing through the winding of the motor 509, and does not contribute to the generation of torque of the rotor 4015. The motor controller 157 can independently control the q-axis current and the d-axis current. As a result, the motor control device 157 can efficiently generate the torque necessary for the rotor 4015 to rotate by controlling the q-axis current according to the load torque applied to the rotor 4015.

モータ制御装置１５７は、モータ５０９の回転子の回転位相θを後述する方法により決定し、その決定結果に基づいてベクトル制御を行う。ＣＰＵ１５１１は、モータ５０９の回転子４０１５の目標位相を表す指令位相θ＿ｒｅｆを生成し、所定の時間周期で指令位相θ＿ｒｅｆをモータ制御装置１５７へ出力する。   The motor control device 157 determines the rotational phase θ of the rotor of the motor 509 according to a method to be described later, and performs vector control based on the determination result. The CPU 1511 generates a command phase θ_ref representing a target phase of the rotor 4015 of the motor 509, and outputs the command phase θ_ref to the motor control device 157 at a predetermined time period.

位相制御部５０２は、位相決定部５１３から出力される回転位相θとＣＰＵ１５１１から出力される指令位相θ_ｒｅｆとの偏差が小さくなるように、電流指令値ｉｑ_ｒｅｆ、ｉｄ_ｒｅｆを設定して、出力する。位相制御部５０２は、比例制御（Ｐ）、積分制御（Ｉ）、微分制御（Ｄ）に基づいて、回転位相θと指令位相θ_ｒｅｆとの偏差が小さくなるように、電流指令値ｉｑ_ｒｅｆ、ｉｄ_ｒｅｆを設定する。電流指令値ｉｑ_ｒｅｆはトルク電流成分の目標値となる。具体的には、位相制御部５０２は、Ｐ制御、Ｉ制御、Ｄ制御に基づいて前記偏差が０になるように、ｑ軸電流指令値ｉｑ＿ｒｅｆ及びｄ軸電流指令値ｉｄ＿ｒｅｆを生成して出力する。なお、Ｐ制御とは、制御する対象の値を指令値と推定値との偏差に比例する値に基づいて制御する制御方法である。また、Ｉ制御とは、制御する対象の値を指令値と推定値との偏差の時間積分に比例する値に基づいて制御する制御方法である。また、Ｄ制御とは、制御する対象の値を指令値と推定値との偏差の時間変化に比例する値に基づいて制御する制御方法である。本実施形態における位相制御部５０２は、ＰＩＤ制御に基づいてｑ軸電流指令値ｉｑ＿ｒｅｆ及びｄ軸電流指令値ｉｄ＿ｒｅｆを生成しているが、これに限定されるものではない。例えば、位相制御部５０２は、ＰＩ制御に基づいてｑ軸電流指令値ｉｑ＿ｒｅｆ及びｄ軸電流指令値ｉｄ＿ｒｅｆを生成しても良い。なお、回転子４０１５に永久磁石を用いる場合、通常は巻線を貫く磁束の強度に影響するｄ軸電流指令値ｉｄ＿ｒｅｆは０に設定されるが、これに限定されるものではない。   The phase control unit 502 sets and outputs the current command values iq_ref and id_ref so that the deviation between the rotational phase θ output from the phase determination unit 513 and the command phase θ_ref output from the CPU 1511 is reduced. The phase control unit 502 sets the current command values iq_ref and id_ref so that the deviation between the rotational phase θ and the command phase θ_ref becomes smaller based on proportional control (P), integral control (I) and differential control (D). Set The current command value iq_ref is a target value of the torque current component. Specifically, the phase control unit 502 generates and outputs the q-axis current command value iq_ref and the d-axis current command value id_ref such that the deviation becomes 0 based on P control, I control, and D control. . The P control is a control method of controlling the value of an object to be controlled based on a value proportional to the deviation between the command value and the estimated value. Moreover, I control is a control method which controls the value of the control object based on the value proportional to the time integral of the deviation of a command value and an estimated value. Moreover, D control is a control method which controls the value of the object to control based on the value proportional to the time change of the deviation of a command value and an estimated value. The phase control unit 502 in the present embodiment generates the q-axis current command value iq_ref and the d-axis current command value id_ref based on PID control, but is not limited to this. For example, the phase control unit 502 may generate the q-axis current command value iq_ref and the d-axis current command value id_ref based on PI control. When a permanent magnet is used for the rotor 4015, the d-axis current command value id_ref that normally affects the strength of the magnetic flux passing through the winding is set to 0, but is not limited to this.

モータ５０９のＡ相及びＢ相の巻線に流れる駆動電流は、電流検出部５０７、５０８によって後述する方法により検出され、その後、ＡＤ変換器５１０によってアナログ値からデジタル値へと変換される。   The drive currents flowing through the A-phase and B-phase windings of the motor 509 are detected by the current detection units 507 and 508 according to a method described later, and then converted from analog values to digital values by the AD converter 510.

ＡＤ変換器５１０によってアナログ値からデジタル値へと変換された駆動電流の電流値は、静止座標系における電流値ｉα及びｉβとして、駆動電流の電流ベクトルの位相θｅを用いて次式によって表される。なお、電流ベクトルの位相θｅは、α軸と電流ベクトルとの成す角度と定義される。また、Iは電流ベクトルの大きさを示す。
ｉα＝Ｉ＊ｃｏｓθｅ （１）
ｉβ＝Ｉ＊ｓｉｎθｅ （２） The current value of the drive current converted from analog value to digital value by the AD converter 510 is expressed by the following equation using the phase θe of the current vector of the drive current as the current values iα and iβ in the stationary coordinate system . The phase θe of the current vector is defined as the angle between the α axis and the current vector. Also, I indicates the magnitude of the current vector.
iα = I * cos θe (1)
iβ = I * sin θe (2)

これらの電流値ｉα及びｉβは、第２座標変換部５１１と誘起電圧決定部５１２に入力される。第２座標変換部５１１は、次式によって、静止座標系における電流値ｉα及びｉβを回転座標系におけるｑ軸電流の電流値ｉｑ及びｄ軸電流の電流値ｉｄに変換する。
ｉｄ＝ｃｏｓθ＊ｉα＋ｓｉｎθ＊ｉβ （３）
ｉｑ＝−ｓｉｎθ＊ｉα＋ｃｏｓθ＊ｉβ （４） The current values iα and iβ are input to the second coordinate conversion unit 511 and the induced voltage determination unit 512. The second coordinate conversion unit 511 converts the current values iα and iβ in the stationary coordinate system into the current value iq of the q-axis current and the current value id of the d-axis current according to the following equation.
id = cos θ * iα + sin θ * iβ (3)
iq = −sin θ * iα + cos θ * iβ (4)

電流制御部５０３は、ＰＩＤ制御に基づいて、位相制御部５０２から出力されたｑ軸電流指令値ｉｑ＿ｒｅｆと第２座標変換部５１１から出力された電流値ｉｑとの偏差がそれぞれ小さくなるように駆動電圧Ｖｑを生成する。具体的には、電流制御部５０３は、前記偏差がそれぞれ０になるように駆動電圧Ｖｑを生成して第１座標変換部５０５に出力する。   Current control unit 503 drives based on PID control so that the deviation between the q-axis current command value iq_ref output from phase control unit 502 and the current value iq output from second coordinate conversion unit 511 becomes smaller. Generate voltage Vq. Specifically, the current control unit 503 generates the drive voltage Vq so that the deviations become zero, and outputs the drive voltage Vq to the first coordinate conversion unit 505.

また、電流制御部５０４は、ＰＩＤ制御に基づいて、位相制御部５０２から出力されたｄ軸電流指令値ｉｄ＿ｒｅｆと第２座標変換部５１１から出力された電流値ｉｄとの偏差がそれぞれ小さくなるように駆動電圧Ｖｄを生成する。具体的には、電流制御部５０３は、前記偏差がそれぞれ０になるように駆動電圧Ｖｄを生成して第１座標変換部５０５に出力する。   Further, the current control unit 504 reduces the deviation between the d-axis current command value id_ref output from the phase control unit 502 and the current value id output from the second coordinate conversion unit 511 based on PID control. Drive voltage Vd is generated. Specifically, the current control unit 503 generates the drive voltage Vd so that the deviations become zero, and outputs the drive voltage Vd to the first coordinate conversion unit 505.

なお、本実施形態における電流制御部５０３、５０４は、ＰＩＤ制御に基づいて駆動電圧Ｖｑ及びＶｄを生成しているが、これに限定されるものではない。例えば、電流制御部５０３、５０４は、ＰＩ制御に基づいて駆動電圧Ｖｑ及びＶｄを生成しても良い。   Although the current control units 503 and 504 in the present embodiment generate the drive voltages Vq and Vd based on PID control, the present invention is not limited to this. For example, the current control units 503 and 504 may generate the drive voltages Vq and Vd based on PI control.

第１座標変換部５０５は、電流制御部５０３、５０４から出力された回転座標系における駆動電圧Ｖｑ及びＶｄを、次式によって、静止座標系における駆動電圧Ｖα及びＶβに逆変換する。
Ｖα＝ｃｏｓθ＊Ｖｄ−ｓｉｎθ＊Ｖｑ （５）
Ｖβ＝ｓｉｎθ＊Ｖｄ＋ｃｏｓθ＊Ｖｑ （６） The first coordinate conversion unit 505 inversely converts the drive voltages Vq and Vd in the rotational coordinate system output from the current control units 503 and 504 into drive voltages Vα and Vβ in the stationary coordinate system according to the following equations.
Vα = cos θ * Vd-sin θ * Vq (5)
Vβ = sin θ * Vd + cos θ * Vq (6)

第１座標変換部５０５は、逆変換されたＶα及びＶβを誘起電圧決定部５１２及びＰＷＭインバータ５０６に出力する。ＰＷＭインバータ５０６はフルブリッジ回路を有する。フルブリッジ回路は第１座標変換部５０５から入力された駆動電圧Ｖα、Ｖβに基づくＰＷＭ信号によって駆動される。その結果、ＰＷＭインバータ５０６は、駆動電圧Ｖα及びＶβに応じた駆動電流ｉα及びｉβを生成し、駆動電流ｉα及びｉβをモータ５０９の各相の巻線に供給することによって、モータ５０９を駆動させる。   The first coordinate conversion unit 505 outputs the inversely converted Vα and Vβ to the induced voltage determination unit 512 and the PWM inverter 506. The PWM inverter 506 has a full bridge circuit. The full bridge circuit is driven by a PWM signal based on the drive voltages Vα and Vβ input from the first coordinate conversion unit 505. As a result, the PWM inverter 506 generates drive currents iα and iβ according to the drive voltages Vα and Vβ, and drives the motor 509 by supplying the drive currents iα and iβ to the windings of each phase of the motor 509. .

次に、回転位相θの決定方法について説明する。回転子の回転位相θの決定には、回転子の回転によってモータ５０９のＡ相及びＢ相の巻線に誘起される誘起電圧Ｅα及びＥβの値が用いられる。図４に示すように、誘起電圧決定部５１２は、ＡＤ変換器５１０によってデジタル値に変換された電流値ｉα、ｉβと、第１座標変換部５０５から出力された駆動電圧Ｖα、Ｖβとを取得する。誘起電圧決定部５１２は、取得したこれらの電流値及び電圧値と以下の電圧方程式とに基づいて、誘起電圧値Ｅα、Ｅβを算出する。
Ｅα＝Ｖα−Ｒ＊ｉα−Ｌ＊ｄｉα／ｄｔ （７）
Ｅβ＝Ｖβ−Ｒ＊ｉβ−Ｌ＊ｄｉβ／ｄｔ （８）
Ｒ：巻線レジスタンス、Ｌ：巻線インダクタンス
Ｒ、Ｌの値は、予めＲＯＭ１５１２又はメモリ１５１４に記憶された定数である。 Next, a method of determining the rotational phase θ will be described. The values of induced voltages Eα and Eβ induced in the A-phase and B-phase windings of the motor 509 by the rotation of the rotor are used to determine the rotational phase θ of the rotor. As shown in FIG. 4, the induced voltage determination unit 512 obtains the current values iα and iβ converted to digital values by the AD converter 510 and the drive voltages Vα and Vβ output from the first coordinate conversion unit 505. Do. The induced voltage determination unit 512 calculates induced voltage values Eα and Eβ based on the acquired current values and voltage values and the following voltage equation.
Eα = Vα-R * iα-L * diα / dt (7)
Eβ = Vβ-R * iβ-L * diβ / dt (8)
R: Winding resistance, L: Winding inductance The values of R and L are constants stored in advance in the ROM 1512 or the memory 1514.

算出（決定）された誘起電圧値Ｅα、Ｅβは、位相決定部５１３に入力される。位相決定部５１３は、以下の式によりモータ５０９の回転位相θを算出（決定）する。算出された回転位相θは、位相制御部５０２にフィードバックされる。また、算出された回転位相θは第１、第２座標変換部５０５、５１１にも入力される。
θ＝ＡＴＡＮ（Ｅβ／Ｅα） （９）
ＡＴＡＮは逆正接関数である。 The calculated (determined) induced voltage values Eα and Eβ are input to the phase determination unit 513. The phase determination unit 513 calculates (determines) the rotational phase θ of the motor 509 according to the following equation. The calculated rotational phase θ is fed back to the phase control unit 502. The calculated rotational phase θ is also input to the first and second coordinate conversion units 505 and 511.
θ = ATAN (Eβ / Eα) (9)
ATAN is an inverse tangent function.

なお、本実施形態においては、位相決定部５１３は、式（９）に基づく演算を行うことによって回転位相θを決定したが、この限りではない。例えば、位相決定部５１３は、ＲＯＭ１５１２等に記憶されている、誘起電圧Ｅα及び誘起電圧Ｅβと誘起電圧Ｅα及び誘起電圧Ｅβとに対応する回転位相θとの関係を示すテーブルを参照することによって回転位相θを決定してもよい。   In the present embodiment, the phase determination unit 513 determines the rotational phase θ by performing the calculation based on Expression (9), but the present invention is not limited to this. For example, the phase determination unit 513 performs rotation by referring to a table stored in the ROM 1512 or the like, which indicates the relationship between the induced voltage Eα and the induced voltage Eβ, and the rotational phase θ corresponding to the induced voltage Eα and the induced voltage Eβ. The phase θ may be determined.

モータ制御装置１５７は、上述の制御を繰り返し行う。
以上のように、本実施形態におけるモータ制御装置１５７は、指令位相θ＿ｒｅｆと回転位相θとの偏差が小さくなるように回転座標系における電流値を制御するベクトル制御を行う。ベクトル制御を行うことによって、モータが脱調状態となることや、余剰トルクに起因してモータ音が増大すること及び消費電力が増大することを抑制することができる。 The motor control device 157 repeatedly performs the control described above.
As described above, the motor control device 157 in the present embodiment performs vector control to control the current value in the rotational coordinate system so that the deviation between the command phase θ_ref and the rotational phase θ becomes smaller. By performing the vector control, it is possible to suppress that the motor is out of step and that the motor noise and the power consumption increase due to the surplus torque.

上述のように、モータの駆動制御においては、巻線に流れる駆動電流の電流値を検出し、検出した電流値に基づいて巻線に流れる駆動電流を制御する。即ち、モータの駆動制御においては、巻線に流れる駆動電流の電流値を検出する構成、及び、駆動電流を巻線に供給する構成が必要となる。   As described above, in drive control of the motor, the current value of the drive current flowing through the winding is detected, and the drive current flowing through the winding is controlled based on the detected current value. That is, in drive control of the motor, a configuration for detecting the current value of the drive current flowing through the winding and a configuration for supplying the drive current to the winding are required.

［電流を供給する構成］
以下に、巻線に駆動電流を供給する構成について説明する。図５は、ＰＷＭインバータ５０６及び電流検出部５０７の説明図である。ここでは、ＰＷＭインバータ５０６はＡ相を駆動する構成のみ図示する。ＰＷＭインバータ５０６のＢ相を駆動する構成は、Ａ相を駆動する構成と同一であるので、図示及び説明を省略する。 [Configuration for supplying current]
Below, the structure which supplies a drive current to a coil | winding is demonstrated. FIG. 5 is an explanatory diagram of the PWM inverter 506 and the current detection unit 507. Here, only the configuration in which the PWM inverter 506 drives the A phase is illustrated. The configuration for driving the B-phase of the PWM inverter 506 is the same as the configuration for driving the A-phase, so the illustration and the description thereof will be omitted.

ＰＷＭインバータのＡ相を駆動する構成（以下、「ＰＷＭインバータフルブリッジ５０６０」と記す。）は、第１〜第４ＦＥＴ（Field effect transistor）５０６１〜５０６４を備える。ＰＷＭインバータフルブリッジ５０６０は、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）方式によりモータ５０９の巻線に供給する駆動電流ｉａを制御する。これは、第１〜第４ＦＥＴ５０６１〜５０６４をＯＮにする時間幅を調整することで駆動電流ｉａを目標電流に制御する方法であり、ステッピングモータ５０９のみならず、ブラシレスＤＣモータ等の駆動制御でも一般的に用いられる方法である。   The configuration for driving the A phase of the PWM inverter (hereinafter referred to as "PWM inverter full bridge 5060") includes first to fourth FET (Field Effect Transistors) 5061 to 5064. The PWM inverter full bridge 5060 controls a drive current ia supplied to the winding of the motor 509 by a PWM (Pulse Width Modulation) method. This is a method of controlling the drive current ia to the target current by adjusting the time width for turning the first to fourth FETs 5061 to 5064 ON, and the drive control of not only the stepping motor 509 but also the brushless DC motor is general Method used in

図６は、ＰＷＭ方式の駆動電流制御の動作原理の説明図である。図６（ａ）に示されるように、第１ＦＥＴ５０６１及び第４ＦＥＴ５０６４をＯＮにすることで、巻線６０１への電流経路が形成され、電源Ｖｓから電流が実線の向き（正の向き）に流れる。巻線６０１は、図４のＡ相の巻線４０１１、４０１３である。その後、第１ＦＥＴ５０６１及び第４ＦＥＴ５０６４をＯＦＦにし、第２ＦＥＴ５０６２及び第３ＦＥＴ５０６３をＯＮにすると、すぐには逆向きの電流が流れず、巻線６０１に発生した逆起電圧が電源Ｖｓの電圧を下回るまで、点線のルートで電流が流れる。なお、本実施形態では、図６（ａ）に示す巻線６０１の左側から右側に電流が流れる場合を、正の電流が流れることと定義する。   FIG. 6 is an explanatory diagram of an operation principle of drive current control of the PWM system. As shown in FIG. 6A, by turning on the first FET 5061 and the fourth FET 5064, a current path to the winding 601 is formed, and a current flows from the power supply Vs in the direction of the solid line (positive direction). The winding 601 is the A-phase windings 4011 and 4013 of FIG. 4. Thereafter, when the first FET 5061 and the fourth FET 5064 are turned off and the second FET 5062 and the third FET 5063 are turned on, the reverse current does not flow immediately, until the back electromotive voltage generated in the winding 601 falls below the voltage of the power supply Vs, Current flows along the dotted route. In the present embodiment, the case where the current flows from the left side to the right side of the winding 601 shown in FIG. 6A is defined as that a positive current flows.

図６（ｂ）は、第１〜第４ＦＥＴ５０６１〜５０６４のＯＮ、ＯＦＦを制御する制御信号と、Ａ相電流との関係を表す。   FIG. 6B shows a relationship between a control signal for controlling ON and OFF of the first to fourth FETs 5061 to 5064 and the A-phase current.

逆向き（負の向き）に電流を流す場合、第１ＦＥＴ５０６１及び第４ＦＥＴ５０６４がＯＦＦになり、第２ＦＥＴ５０６２及び第３ＦＥＴ５０６３がＯＮになる。その後、上述した逆起電圧が電源Ｖｓの電圧を下回るまで経過すると、逆向きに電流が流れ始める。巻線に供給される駆動電流ｉａは、第１〜第４ＦＥＴ５０６１〜５０６４のＯＮ期間が調整されることによって制御される。以上が、巻線に駆動電流を供給する構成についての説明である。   When a current flows in the reverse direction (negative direction), the first FET 5061 and the fourth FET 5064 are turned off, and the second FET 5062 and the third FET 5063 are turned on. Thereafter, when the above-described back electromotive force passes until it falls below the voltage of the power supply Vs, current starts to flow in the reverse direction. The drive current ia supplied to the winding is controlled by adjusting the ON period of the first to fourth FETs 5061 to 5064. The above is the description of the configuration for supplying the drive current to the winding.

［電流を検出する構成］
＜差動増幅器＞ [Configuration to detect current]
<Differential amplifier>

次に、本実施形態における、電流を検出する構成について説明する。本実施形態においては、以下の構成を適用することによって、相電流の大きさに拘わらず、高分解能な電流検出を行う。   Next, the configuration for detecting the current in the present embodiment will be described. In the present embodiment, high resolution current detection is performed regardless of the magnitude of the phase current by applying the following configuration.

電流検出部５０７は、図５に示すように、ステッピングモータ５０９の巻線に流れる電流を検出するために、巻線に対して直列に検出抵抗５０７１を備える。検出抵抗５０７１の抵抗値は「Ｒｓｎｓ」である。検出抵抗５０７１の両端には、相電流であるＡ相の電流値ｉαと、検出抵抗５０７１の抵抗値Ｒｓｎｓと、で決まる電圧（電流検出値）が発生する。電流検出値は検出抵抗５０７１の定格消費電力に応じた値であり、ＡＤ変換器５１０でデジタル変換するには小さい値である。そのために電流検出部５０７は、電流検出値が適切な電圧値になるように電流検出値の増幅を行う増幅器として差動増幅器を有する。   As shown in FIG. 5, the current detection unit 507 includes a detection resistor 5071 in series with the winding in order to detect the current flowing through the winding of the stepping motor 509. The resistance value of the detection resistor 5071 is “Rsns”. At both ends of the detection resistor 5071, a voltage (current detection value) determined by the current value iα of phase A, which is a phase current, and the resistance value Rsns of the detection resistor 5071 is generated. The current detection value is a value corresponding to the rated power consumption of the detection resistor 5071, and is a small value for digital conversion by the AD converter 510. Therefore, the current detection unit 507 includes a differential amplifier as an amplifier that amplifies the current detection value so that the current detection value becomes an appropriate voltage value.

差動増幅器は、オペアンプ５０７２と、抵抗５０７３、５０７４、５０７５、５０７６、５０７７と、アナログスイッチ５０７８と、により構成される。抵抗５０７３の抵抗値は「Ｒ１」である。抵抗５０７４の抵抗値は「Ｒ２」である。抵抗５０７５の抵抗値は「Ｒ３」である。抵抗５０７６の抵抗値は「Ｒ１＃」である。抵抗５０７７の抵抗値は「Ｒ２＃」である。抵抗５０７３と抵抗５０７６、抵抗５０７４と抵抗５０７７は、それぞれ抵抗値が等しい。アナログスイッチ５０７８は、抵抗５０７５をＯＮ、ＯＦＦするように設けられる。   The differential amplifier includes an operational amplifier 5072, resistors 5073, 5074, 5075, 5076, and 5077, and an analog switch 5078. The resistance value of the resistor 5073 is "R1". The resistance value of the resistor 5074 is "R2". The resistance value of the resistor 5075 is “R3”. The resistance value of the resistor 5076 is “R1 #”. The resistance value of the resistor 5077 is “R2 #”. The resistors 5073 and 5076 and the resistors 5074 and 5077 have the same resistance value. The analog switch 5078 is provided to turn on and off the resistor 5075.

抵抗５０７４、５０７５及びアナログスイッチ５０７８は、オペアンプ５０７２の出力側から入力側への帰還抵抗となる。アナログスイッチ５０７８のＯＮ、ＯＦＦの設定により、抵抗５０７４と抵抗５０７５との合成抵抗が変化し、帰還量が変化する。アナログスイッチ５０７８の開閉状態により、帰還抵抗による帰還量が設定可能である。すなわち、アナログスイッチ５０７８がＯＦＦのときに、抵抗５０７４と抵抗５０７５との合成抵抗値は、抵抗５０７４の抵抗値Ｒ２となる。この場合、差動増幅器の出力電圧Ｖｓｎｓは、以下の式で表される。
Ｖｓｎｓ＝Ｒ２／Ｒ１＊（Ｖ２−Ｖ１） （１０） The resistors 5074 and 5075 and the analog switch 5078 are feedback resistors from the output side to the input side of the operational amplifier 5072. By setting the analog switch 5078 to ON and OFF, the combined resistance of the resistor 5074 and the resistor 5075 changes, and the feedback amount changes. The amount of feedback by the feedback resistor can be set by the open / close state of the analog switch 5078. That is, when the analog switch 5078 is off, the combined resistance value of the resistor 5074 and the resistor 5075 becomes the resistance value R2 of the resistor 5074. In this case, the output voltage Vsns of the differential amplifier is expressed by the following equation.
Vsns = R2 / R1 * (V2-V1) (10)

アナログスイッチ５０７８をＯＮにした場合、抵抗５０７４と抵抗５０７５との合成抵抗値Ｒ＃は、以下の式で表される。
Ｒ＃＝Ｒ２＊Ｒ３／（Ｒ２＋Ｒ３） （１１） When the analog switch 5078 is turned on, a combined resistance value R # of the resistor 5074 and the resistor 5075 is expressed by the following equation.
R # = R2 * R3 / (R2 + R3) (11)

これにより、差動増幅器の出力電圧Ｖｓｎｓは、以下の式で表される。
Ｖｓｎｓ＝Ｒ２＊Ｒ３／（Ｒ１＊（Ｒ２＋Ｒ３））＊（Ｖ２−Ｖ１） （１２） Thus, the output voltage Vsns of the differential amplifier is expressed by the following equation.
Vsns = R2 * R3 / (R1 * (R2 + R3)) * (V2-V1) (12)

上記の式（１０）、式（１２）において、Ｖ１はオペアンプ５０７２の負入力側に入力される電圧、Ｖ２はオペアンプ５０７２の正入力側に入力される電圧であり、電圧Ｖ１と電圧Ｖ２との差は検出抵抗５０７１の両端の電圧である。つまり電圧Ｖ１及び電圧Ｖ２は、電流値ｉαに応じた値である。なお、本実施形態においては、アナログスイッチ５０７８がＯＮである場合の増幅度（第１増幅度）が、アナログスイッチ５０７８がＯＦＦである場合の増幅度（第２増幅度）よりも小さくなるような抵抗値である抵抗５０７４、５０７５が用いられるものとする。しかしこれに限らず、例えば、第１増幅度が第２増幅度よりも大きい構成であってもよい。   In the above equations (10) and (12), V1 is a voltage input to the negative input side of the operational amplifier 5072, and V2 is a voltage input to the positive input side of the operational amplifier 5072. The difference is the voltage across the sense resistor 5071. That is, the voltage V1 and the voltage V2 are values corresponding to the current value iα. In the present embodiment, the amplification degree (first amplification degree) when the analog switch 5078 is ON is smaller than the amplification degree (second amplification degree) when the analog switch 5078 is OFF. It is assumed that resistors 5074 and 5075 which are resistance values are used. However, the present invention is not limited to this. For example, the first amplification degree may be larger than the second amplification degree.

このように電流検出部５０７は、アナログスイッチ５０７８をＯＮ、ＯＦＦさせることで増幅度を可変させる仕組みを備える。電流検出部５０７は、以下の理由で増幅度を可変させる仕組みを有する。   As described above, the current detection unit 507 has a mechanism for varying the amplification degree by turning on and off the analog switch 5078. The current detection unit 507 has a mechanism for changing the amplification degree for the following reason.

＜増幅度を可変させる理由＞
前述したように、ベクトル制御においては、モータの回転子にかかる負荷トルクの変化に応じて、巻線に供給される駆動電流が制御される。そのため、回転子にかかる負荷トルクが小さい場合、巻線に供給される駆動電流も小さくなる。画像印刷装置３０１に設けられた搬送ローラにおいては、シートが搬送ローラのニップ部に突入する際や、ローラ間の引っ張り合いが起こる場合に負荷トルクが増大する。また、回転子にかかる負荷トルクの大きさはシートの種類等によって異なる。このように、搬送ローラを駆動する際には負荷トルクを変動させる様々な要因がある。負荷トルクが大幅に変化する系において、想定される最大の負荷トルクに対応する駆動電流の大きさを考慮して差動増幅器の増幅度が設定されると、負荷トルクが小さい場合にＡＤ変換器５１０に入力される電流検出値が小さくなる。この結果、ＡＤ変換器５１０の分解能が低下してしまう。分解能は、単位デジタル量あたりの電圧値（＝電流値と等価）を示している。 <Reason to change amplification degree>
As described above, in vector control, the drive current supplied to the winding is controlled in accordance with the change in load torque applied to the rotor of the motor. Therefore, when the load torque applied to the rotor is small, the drive current supplied to the winding also decreases. In the conveyance roller provided in the image printing apparatus 301, the load torque is increased when the sheet enters into the nip portion of the conveyance roller or when pulling between the rollers occurs. Further, the magnitude of the load torque applied to the rotor differs depending on the type of seat and the like. As described above, there are various factors that cause the load torque to fluctuate when driving the conveying roller. In a system where the load torque changes significantly, if the amplification factor of the differential amplifier is set in consideration of the magnitude of the drive current corresponding to the assumed maximum load torque, the AD converter is used when the load torque is small. The current detection value input to 510 decreases. As a result, the resolution of the AD converter 510 is reduced. The resolution indicates a voltage value (= equivalent to a current value) per unit digital amount.

図７は、ＡＤ変換器５１０の分解能の検出精度への影響の説明図である。図７では、横軸が電気角、縦軸がＡＤ変換後のデジタル値（検出値）を示す。図７に示すように、電流値が高い場合は正弦波状の電流波形が精度よく再現されるが、電流値が小さい場合は正弦波状の波形が精度よく再現されなくなる。したがって、電流値が小さい場合は位置推定誤差が大きくなり、ベクトル制御の精度が低下する。
このような分解能の低下により回転子の回転位相の推定精度が悪化することを防止するために、本実施形態における電流検出部５０７、５０８は、差動増幅器の増幅度を可変させる構成を有している。 FIG. 7 is an explanatory diagram of the influence of the resolution of the AD converter 510 on the detection accuracy. In FIG. 7, the horizontal axis represents an electrical angle, and the vertical axis represents a digital value (detected value) after AD conversion. As shown in FIG. 7, when the current value is high, a sinusoidal current waveform is accurately reproduced, but when the current value is small, the sinusoidal waveform is not accurately reproduced. Therefore, when the current value is small, the position estimation error becomes large and the accuracy of vector control is reduced.
In order to prevent the estimation accuracy of the rotational phase of the rotor from being degraded due to such a reduction in resolution, the current detection units 507 and 508 in the present embodiment have a configuration that varies the amplification of the differential amplifier. ing.

＜増幅度を変更する構成＞
次に、差動増幅器の増幅度を変更する構成について説明する。図８は、アナログスイッチ５０７８をＯＮ、ＯＦＦするタイミングの説明図である。本実施形態では、電流増幅度調整部５１７（図４参照）は、巻線に流すべき駆動電流の大きさに対応するｑ軸電流指令値ｉｑ＿ｒｅｆに基づいて、アナログスイッチ５０７８を制御するための制御信号（ONOFF信号）を出力する。なお、ｑ軸電流指令値ｉｑ＿ｒｅｆが大きいほど巻線に流すべき駆動電流の大きさは大きくなる。即ち、ｑ軸電流指令値ｉｑ＿ｒｅｆが大きいほどＡＤ変換器５１０に入力される電流検出値は大きくなる。 <Configuration to change amplification degree>
Next, a configuration for changing the amplification degree of the differential amplifier will be described. FIG. 8 is an explanatory diagram of the timing when the analog switch 5078 is turned on and off. In the present embodiment, the current amplification factor adjustment unit 517 (see FIG. 4) controls the analog switch 5078 based on the q-axis current command value iq_ref corresponding to the magnitude of the drive current to be supplied to the winding. Output a signal (ONOFF signal). The larger the q-axis current command value iq_ref, the larger the magnitude of the drive current to be supplied to the winding. That is, as the q-axis current command value iq_ref is larger, the current detection value input to the AD converter 510 is larger.

電流増幅度調整部５１７は、位相制御部５０２から入力される電流指令値ｉｑ＿ｒｅｆが所定値（閾値ｉｑ＿ｔｈ）よりも小さい場合はアナログスイッチ５０７８をＯＦＦ状態になるように制御する。この結果、アナログスイッチ５０７８をＯＦＦ状態となり、差動増幅器の増幅度は第１増幅度となる。
また、電流増幅度調整部５１７は、位相制御部５０２から入力される電流指令値ｉｑ＿ｒｅｆが所定値（閾値ｉｑ＿ｔｈ）以上の場合はアナログスイッチ５０７８をＯＮ状態になるように制御する。この結果、アナログスイッチ５０７８をＯＮ状態となり、差動増幅器の増幅度は第２増幅度となる。 When the current command value iq_ref input from the phase control unit 502 is smaller than a predetermined value (threshold iq_th), the current amplification degree adjustment unit 517 controls the analog switch 5078 to be in the OFF state. As a result, the analog switch 5078 is turned off, and the amplification degree of the differential amplifier becomes the first amplification degree.
Further, when the current command value iq_ref input from the phase control unit 502 is equal to or larger than a predetermined value (threshold iq_th), the current amplification degree adjustment unit 517 controls the analog switch 5078 to be in the ON state. As a result, the analog switch 5078 is turned on, and the amplification degree of the differential amplifier becomes the second amplification degree.

このように、ｑ軸の電流指令値ｉｑ＿ｒｅｆに応じてアナログスイッチ５０７８を制御することで、検出抵抗５０７１による電流検出値を適切に増幅することができる。この結果、ＡＤ変換器５１０の分解能低下を防ぐことができる。ｑ軸の電流指令値ｉｑ＿ｒｅｆは、トルク電流成分の目標値となる。   As described above, by controlling the analog switch 5078 according to the q-axis current command value iq_ref, the current detection value by the detection resistor 5071 can be appropriately amplified. As a result, the resolution degradation of the AD converter 510 can be prevented. The q-axis current command value iq_ref is a target value of the torque current component.

なお、第１増幅度及び第２増幅度は、当該増幅度で増幅された出力電圧ＶｓｎｓがＡＤ変換器５１０の入力電圧範囲（入力可能範囲）の最大値を超えないような増幅度である。例えば、最大増幅度で増幅された出力電圧ＶｓｎｓがＡＤ変換器５１０の入力電圧範囲（入力可能範囲）の最大値を超えないように、第１増幅度及び第２増幅度は設定される。また、閾値ｉｑ＿ｔｈは、閾値ｉｑ＿ｔｈに対応する駆動電流がモータ５０９の巻線に流れた場合に、差動増幅器の増幅度が第１増幅度である状態で増幅された電流検出値（出力電圧Ｖｓｎｓ）がＡＤ変換器５１０の入力電圧範囲の最大値になるように設定される。   The first amplification degree and the second amplification degree are amplification degrees such that the output voltage Vsns amplified by the amplification degree does not exceed the maximum value of the input voltage range (inputable range) of the AD converter 510. For example, the first amplification degree and the second amplification degree are set such that the output voltage Vsns amplified at the maximum amplification degree does not exceed the maximum value of the input voltage range (inputable range) of the AD converter 510. The threshold iq_th is a current detection value (output voltage Vsns) amplified when the amplification degree of the differential amplifier is the first amplification when the drive current corresponding to the threshold iq_th flows in the winding of the motor 509. Is set to be the maximum value of the input voltage range of the AD converter 510.

このようにアナログスイッチ５０７８を制御することで、電流検出値を表す出力電圧ＶｓｎｓがＡＤ変換器５１０の入力電圧範囲に対して最適な値となるため、ＡＤ変換器５１０の分解能が向上する。なお、本実施形態では、ｑ軸の電流指令値ｉｑ＿ｒｅｆと閾値ｉｑ＿ｔｈとを比較することでアナログスイッチ５０７８のＯＮ、ＯＦＦの判断を行っているが、これに限らない。例えば、第２座標変換部５１１から出力されたｑ軸電流値ｉｑを用いて判断しても同様の効果が得られる。また、指令位相θ＿ｒｅｆと回転位相θとの偏差と閾値θ＿ｔｈとを比較する構成であっても同様の効果が得られる。また、本実施形態では、電流増幅度をアナログスイッチ５０７８の開閉状態により可変とし、２パターンの増幅度を設定できるが、２パターンに限定せず、複数パターンの増幅度を設定できる構成であってもよい。   By controlling the analog switch 5078 in this manner, the output voltage Vsns representing the current detection value becomes an optimal value for the input voltage range of the AD converter 510, so that the resolution of the AD converter 510 is improved. In the present embodiment, the analog switch 5078 is determined to be ON or OFF by comparing the q-axis current command value iq_ref with the threshold iq_th. However, the present invention is not limited to this. For example, the same effect can be obtained by making a determination using the q-axis current value iq output from the second coordinate conversion unit 511. The same effect can be obtained even when the deviation between the command phase θ_ref and the rotational phase θ is compared with the threshold value θ_th. Further, in the present embodiment, although the current amplification degree can be made variable depending on the open / close state of the analog switch 5078 and the amplification degree of two patterns can be set, the configuration is not limited to two patterns, and amplification degrees of plural patterns can be set. It is also good.

（ステッピングモータの制御処理）
図９は、モータ制御装置１５７によるモータ５０９の制御処理を表すフローチャートである。ここでは、シートとして普通紙を用いた画像形成処理時の制御処理を説明する。以下に、図９を用いて、本実施形態におけるモータ５０９の制御について説明する。このフローチャートの処理は、ＣＰＵ１５１１からの指示を受けたモータ制御装置１５７によって実行される。 (Control process of stepping motor)
FIG. 9 is a flowchart showing control processing of the motor 509 by the motor control device 157. Here, control processing at the time of image formation processing using plain paper as a sheet will be described. Hereinafter, control of the motor 509 in the present embodiment will be described with reference to FIG. The processing of this flowchart is executed by the motor control device 157 that has received an instruction from the CPU 1511.

まず、Ｓ１０１において、ＣＰＵ１５１１からモータを駆動する指令が出力されると、モータ制御装置１５７はモータ５０９の制御を開始する。   First, in S101, when an instruction to drive the motor is output from the CPU 1511, the motor control device 157 starts control of the motor 509.

Ｓ１０２において、電流増幅度調整部５１７は、アナログスイッチ５０７８がＯＦＦ状態になるようにアナログスイッチ５０７８を制御する。この結果、アナログスイッチ５０７８はＯＦＦ状態となり、差動増幅器の増幅度は第１増幅度となる。   In S102, the current amplification degree adjustment unit 517 controls the analog switch 5078 so that the analog switch 5078 is in the OFF state. As a result, the analog switch 5078 is turned off, and the amplification degree of the differential amplifier becomes the first amplification degree.

そして、Ｓ１０３において、モータ制御装置１５７によるベクトル制御が行われる。
次に、Ｓ１０４において、モータの駆動を終了する場合は、モータ制御装置１５７はモータ５０９の制御を終了する。
また、Ｓ１０４において、モータの駆動を終了しない場合は、Ｓ１０５において、電流検出部５０７（差動増幅器）は、Ｓ１０１において設定された増幅度で電流検出値（出力電圧Ｖｓｎｓ）を増幅する。
その後、Ｓ１０６において、ＡＤ変換器５１０は、Ｓ１０５において増幅された電流検出値（出力電圧Ｖｓｎｓ）をアナログ値からデジタル値に変換し、変換後の電流値を出力する。 Then, in S103, vector control is performed by the motor control device 157.
Next, in step S104, when the driving of the motor is ended, the motor control device 157 ends the control of the motor 509.
When the motor drive is not finished in S104, the current detection unit 507 (differential amplifier) amplifies the current detection value (output voltage Vsns) with the amplification factor set in S101 in S105.
Thereafter, in S106, the AD converter 510 converts the detected current value (output voltage Vsns) amplified in S105 from an analog value to a digital value, and outputs the converted current value.

そして、Ｓ１０７において、誘起電圧決定部５１２は、Ｓ１０６においてＡＤ変換器５１０から出力された電流値に基づいて誘起電圧値Ｅα及びＥβを決定し、位相決定部５１３は誘起電圧値Ｅα及びＥβに基づいて回転位相θを決定する。
次に、Ｓ１０８において、位相制御部５０２は、ＣＰＵ１５１１から出力された指令位相θ＿ｒｅｆとＳ１０４において決定された回転位相θとの偏差に基づいてｑ軸電流指令値ｉｑ＿ｒｅｆを生成する。
Ｓ１０９において、ｑ軸電流指令値ｉｑ＿ｒｅｆが閾値ｉｑ＿ｔｈ以上である場合は、Ｓ１１０において、電流増幅度調整部５１７は、アナログスイッチ５０７８がＯＮ状態になるようにアナログスイッチ５０７８を制御する。この結果、アナログスイッチ５０７８はＯＮ状態となり、差動増幅器の増幅度は第２増幅度となる。その後、処理は再びＳ１０３に戻る。
また、ｑ軸電流指令値ｉｑ＿ｒｅｆが閾値ｉｑ＿ｔｈ以上ではない場合は、Ｓ１１１において、電流増幅度調整部５１７は、アナログスイッチ５０７８がＯＦＦ状態になるようにアナログスイッチ５０７８を制御する。この結果、アナログスイッチ５０７８はＯＦＦ状態となり、差動増幅器の増幅度は第１増幅度となる。その後、処理は再びＳ１０３に戻る。 Then, in S107, the induced voltage determination unit 512 determines the induced voltage values Eα and Eβ based on the current value output from the AD converter 510 in S106, and the phase determination unit 513 determines the induced voltage values Eα and Eβ. To determine the rotational phase θ.
Next, in S108, the phase control unit 502 generates a q-axis current command value iq_ref based on the deviation between the command phase θ_ref output from the CPU 1511 and the rotational phase θ determined in S104.
If the q-axis current command value iq_ref is equal to or greater than the threshold iq_th in S109, the current amplification factor adjustment unit 517 controls the analog switch 5078 so that the analog switch 5078 is in the ON state in S110. As a result, the analog switch 5078 is turned on, and the amplification degree of the differential amplifier becomes the second amplification degree. Thereafter, the process returns to S103 again.
If the q-axis current command value iq_ref is not equal to or greater than the threshold iq_th, the current amplification degree adjustment unit 517 controls the analog switch 5078 so that the analog switch 5078 is in the OFF state in S111. As a result, the analog switch 5078 is turned off, and the amplification degree of the differential amplifier becomes the first amplification degree. Thereafter, the process returns to S103 again.

モータ制御装置１５７は、ＣＰＵ１５１１からモータの駆動を停止する指示が出力されるまで、上述の処理を繰り返し行う。   The motor control device 157 repeatedly performs the above-described processing until an instruction to stop the driving of the motor is output from the CPU 1511.

以上のように本実施形態のモータ制御装置１５７は、電流検出部５０７、５０８に設けられた差動増幅器（オペアンプ）の増幅度を、モータの回転子にかかる負荷トルクに基づいて調整する。具体的には、モータ制御装置１５７は、ｑ軸の電流指令値ｉｑ＿ｒｅｆが閾値ｉｑ＿ｔｈ未満である場合は、アナログスイッチ５０７８をＯＦＦにすることによって、差動増幅器（オペアンプ）の増幅度を第１増幅度に設定する。また、モータ制御装置１５７は、ｑ軸の電流指令値ｉｑ＿ｒｅｆが閾値ｉｑ＿ｔｈ以上である場合は、アナログスイッチ５０７８をＯＮにすることによって、差動増幅器（オペアンプ）の増幅度を第１増幅度よりも小さい第２増幅度に設定する。この結果、モータ駆動中に想定される最大の相電流に合わせて増幅器の増幅度が設定されることに起因してＡＤ変換器５１０に入力される信号が小さくなることを抑制することができ、ＡＤ変換器５１０は高分解能でＡＤ変換を行うことができる。その結果、モータ制御装置１５７は、高精度なモータ制御を行うことができる。   As described above, the motor control device 157 according to the present embodiment adjusts the amplification degree of the differential amplifier (op amp) provided in the current detection units 507 and 508 based on the load torque applied to the rotor of the motor. Specifically, when the q-axis current command value iq_ref is less than the threshold iq_th, the motor control device 157 turns the analog switch 5078 OFF to increase the amplification degree of the differential amplifier (op amp) to the first amplification. Set to degrees. When the q-axis current command value iq_ref is equal to or greater than the threshold iq_th, the motor control device 157 turns on the analog switch 5078 to set the amplification degree of the differential amplifier (operational amplifier) to be higher than the first amplification degree. Set to a small second amplification. As a result, it is possible to suppress that the signal input to the AD converter 510 becomes small due to the fact that the amplification degree of the amplifier is set in accordance with the maximum phase current assumed during motor driving. The AD converter 510 can perform AD conversion with high resolution. As a result, the motor control device 157 can perform highly accurate motor control.

なお、増幅度の変更は、回路上で可変させる仕組みであれば、図５の方式に限定されない。図１０は、電流検出部５０７の増幅度を変更する仕組みの別の例示図である。図１０においては、オペアンプ５０７２の入力インピーダンスを可変とした構成により増幅度が変更される。図１０では、オペアンプ５０７２の正入力側と接地との間に、抵抗５０７７に対して並列に、抵抗５０７５とアナログスイッチ５０７８とが接続される。アナログスイッチ５０７８をＯＮ、ＯＦＦさせることで、オペアンプ５０７２の正入力側と接地と間の抵抗値を変更することで入力インピーダンスの値が変更される。   The change of the amplification degree is not limited to the method of FIG. 5 as long as it is variable on the circuit. FIG. 10 is another exemplary diagram of a mechanism for changing the amplification degree of the current detection unit 507. As shown in FIG. In FIG. 10, the amplification degree is changed by the configuration in which the input impedance of the operational amplifier 5072 is variable. In FIG. 10, a resistor 5075 and an analog switch 5078 are connected in parallel to the resistor 5077 between the positive input side of the operational amplifier 5072 and the ground. By turning the analog switch 5078 ON and OFF, the value of the input impedance is changed by changing the resistance between the positive input side of the operational amplifier 5072 and the ground.

本実施形態は、ベクトル制御に限らず、回転位相をフィードバックする構成であれば適用できる。
また、本実施形態においては、負荷を駆動するモータとしてステッピングモータが用いられているが、ＤＣモータ等の他のモータであっても良い。また、モータは２相モータである場合に限らず、３相モータ等の他のモータであっても本実施形態を適用することができる。 The present embodiment is not limited to vector control, and can be applied as long as it is configured to feed back a rotational phase.
Further, in the present embodiment, a stepping motor is used as a motor for driving a load, but another motor such as a DC motor may be used. Further, the motor is not limited to a two-phase motor, and the present embodiment can be applied to other motors such as a three-phase motor.

また、本実施形態におけるベクトル制御では、回転位相θをフィードバックすることによってモータ５０９を制御しているが、これに限定されるものではない。例えば、回転子４０１５の回転速度ωをフィードバックしてモータ５０９を制御する構成であっても良い。具体的には、図１１に示すように、モータ制御装置内部に速度決定部５１４を設け、速度決定部５１４が位相決定部５１３から出力された回転位相θの時間変化に基づいて回転速度ωを決定する。なお、速度の決定には、式（１３）が用いられるものとする。
ω＝ｄθ／ｄｔ （１３） Further, in the vector control in the present embodiment, the motor 509 is controlled by feeding back the rotational phase θ, but the present invention is not limited to this. For example, the configuration may be such that the motor 509 is controlled by feeding back the rotational speed ω of the rotor 4015. Specifically, as shown in FIG. 11, a speed determination unit 514 is provided inside the motor control device, and the speed determination unit 514 calculates the rotational speed ω based on the time change of the rotational phase θ output from the phase determination unit 513. decide. In addition, Formula (13) shall be used for determination of speed.
ω = dθ / dt (13)

そして、ＣＰＵ１５１１は回転子の目標速度を表す指令速度ω＿ｒｅｆを出力する。更に、モータ制御装置内部に速度制御器５００を設け、速度制御器５００が回転速度ωと指令速度ω＿ｒｅｆとの偏差が小さくなるように、ｑ軸電流指令値ｉｑ＿ｒｅｆ及びｄ軸電流指令値ｉｄ＿ｒｅｆを生成して出力する構成とする。このような速度フィードバック制御を行うことによって、モータ５０９を制御する構成であっても良い。このような構成においては回転速度をフィードバックしているため、回転子の回転速度が所定の速度になるように制御することができる。したがって、画像形成装置において、記録媒体への画像形成を適切に行うために回転速度を一定速度に制御する必要がある負荷（例えば、感光ドラム、搬送ベルト等）を駆動するモータに速度フィードバック制御を用いたベクトル制御を適用する。この結果、記録媒体への画像形成を適切に行うことができる。   Then, the CPU 1511 outputs a commanded speed ω_ref representing a target speed of the rotor. Furthermore, a speed controller 500 is provided inside the motor controller, and the q-axis current command value iq_ref and the d-axis current command value id_ref are generated so that the speed controller 500 reduces the deviation between the rotational speed ω and the command speed ω_ref. Output. The motor 509 may be controlled by performing such speed feedback control. In such a configuration, since the rotational speed is fed back, the rotational speed of the rotor can be controlled to be a predetermined speed. Therefore, in the image forming apparatus, the speed feedback control is applied to the motor for driving the load (for example, the photosensitive drum, the conveying belt, etc.) which needs to control the rotational speed to a constant speed in order to appropriately form the image on the recording medium. Apply the vector control used. As a result, image formation on the recording medium can be appropriately performed.

また、本実施形態は、ベクトル制御に限らず、回転子の回転位相を決定する構成を有するものに適用することができる。
また、本実施形態においては、回転子として永久磁石が用いられているが、これに限定されるものではない。 Further, the present embodiment is not limited to vector control, and can be applied to one having a configuration for determining the rotational phase of the rotor.
Moreover, in this embodiment, although a permanent magnet is used as a rotor, it is not limited to this.

Claims (19)

モータの回転子の目標位相を表す指令位相に基づいて前記モータを制御するモータ制御装置において、
前記回転子の回転位相を決定する位相決定手段と、
前記位相決定手段によって決定された回転位相と前記指令位相との偏差が小さくなるように、前記位相決定手段によって決定された回転位相を基準とした回転座標系において表される、前記回転子にトルクを発生させるトルク電流成分と前記モータの巻線を貫く磁束の強度に影響する励磁電流成分とに基づいて、前記モータの巻線に流れる駆動電流を制御する制御手段と、
前記巻線に流れる駆動電流を検出し、検出した前記駆動電流の検出値を設定された増幅度で増幅する検出手段と、
前記検出手段によって増幅された前記検出値をアナログ値からデジタル値へと変換する変換手段と、
を備え、
前記増幅度は、前記トルク電流成分の目標値が所定値より小さい場合の前記増幅度が、前記トルク電流成分の目標値が前記所定値より大きい場合の前記増幅度よりも大きくなるように設定され、
更に、前記増幅度は、当該増幅度で増幅された前記検出値が前記変換手段の入力可能範囲を超えないように設定され、
前記制御手段は、前記変換手段によってデジタル値に変換された前記検出値に基づいて前記駆動電流を制御することを特徴とする、
モータ制御装置。 In a motor control device for controlling the motor based on a command phase representing a target phase of a rotor of the motor,
Phase determining means for determining the rotational phase of the rotor;
The torque of the rotor, represented in a rotational coordinate system based on the rotational phase determined by the phase determination means, is set such that the deviation between the rotational phase determined by the phase determination means and the command phase is reduced. Control means for controlling a drive current flowing through the winding of the motor based on a torque current component generating the torque and an excitation current component affecting the strength of the magnetic flux passing through the winding of the motor;
A detection unit that detects a drive current flowing through the winding and amplifies the detected detection value of the drive current at a set amplification factor;
Conversion means for converting the detection value amplified by the detection means from an analog value to a digital value;
Equipped with
The amplification degree is set such that the amplification degree when the target value of the torque current component is smaller than a predetermined value is larger than the amplification degree when the target value of the torque current component is larger than the predetermined value. ,
Further, the amplification degree is set so that the detection value amplified by the amplification degree does not exceed the input possible range of the conversion means.
The control means controls the drive current based on the detection value converted into a digital value by the conversion means.
Motor controller. モータの回転子の目標速度を表す指令速度に基づいて前記モータを制御するモータ制御装置において、
前記回転子の回転位相を決定する位相決定手段と、
前記回転子の回転速度を決定する速度決定手段と、
前記速度決定手段によって決定された回転速度と前記指令速度との偏差が小さくなるように、前記位相決定手段によって決定された回転位相を基準とした回転座標系において表される、前記回転子にトルクを発生させるトルク電流成分と前記モータの巻線を貫く磁束の強度に影響する励磁電流成分とに基づいて、前記モータの巻線に流れる駆動電流を制御する制御手段と、
前記巻線に流れる駆動電流を検出し、検出した前記駆動電流の検出値を設定された増幅度で増幅する検出手段と、
前記検出手段によって増幅された前記検出値をアナログ値からデジタル値へと変換する変換手段と、
を備え、
前記増幅度は、前記トルク電流成分の目標値が所定値より小さい場合の前記増幅度が、前記トルク電流成分の目標値が前記所定値より大きい場合の前記増幅度よりも大きくなるように設定され、
更に、前記増幅度は、当該増幅度で増幅された前記検出値が前記変換手段の入力可能範囲を超えないように設定され、
前記制御手段は、前記変換手段によってデジタル値に変換された前記検出値に基づいて前記駆動電流を制御することを特徴とする、
モータ制御装置。 In a motor control device for controlling the motor based on a commanded speed representing a target speed of a rotor of the motor,
Phase determining means for determining the rotational phase of the rotor;
Speed determining means for determining the rotational speed of the rotor;
The torque on the rotor is represented in a rotational coordinate system based on the rotational phase determined by the phase determination means so that the deviation between the rotational speed determined by the speed determination means and the commanded velocity is reduced. Control means for controlling a drive current flowing through the winding of the motor based on a torque current component generating the torque and an excitation current component affecting the strength of the magnetic flux passing through the winding of the motor;
A detection unit that detects a drive current flowing through the winding and amplifies the detected detection value of the drive current at a set amplification factor;
Conversion means for converting the detection value amplified by the detection means from an analog value to a digital value;
Equipped with
The amplification degree is set such that the amplification degree when the target value of the torque current component is smaller than a predetermined value is larger than the amplification degree when the target value of the torque current component is larger than the predetermined value. ,
Further, the amplification degree is set so that the detection value amplified by the amplification degree does not exceed the input possible range of the conversion means.
The control means controls the drive current based on the detection value converted into a digital value by the conversion means.
Motor controller. モータの回転子の目標位相を表す指令位相に基づいて前記モータを制御するモータ制御装置において、
前記回転子の回転位相を決定する位相決定手段と、
前記位相決定手段によって決定された回転位相と前記指令位相との偏差が小さくなるように、前記位相決定手段によって決定された回転位相を基準とした回転座標系において表される、前記回転子にトルクを発生させるトルク電流成分と前記モータの巻線を貫く磁束の強度に影響する励磁電流成分とに基づいて、前記モータの巻線に流れる駆動電流を制御する制御手段と、
前記巻線に流れる駆動電流を検出し、検出した前記駆動電流の検出値を設定された増幅度で増幅する検出手段と、
前記検出手段によって増幅された前記検出値をアナログ値からデジタル値へと変換する変換手段と、
を備え、
前記増幅度は、前記検出手段によって増幅された検出値の前記トルク電流成分の値が第２所定値より大きい場合の前記増幅度が、前記検出手段によって増幅された検出値の前記トルク電流成分の値が前記第２所定値より小さい場合の前記増幅度よりも大きくなるように設定され、
更に、前記増幅度は、当該増幅度で増幅された前記検出値が前記変換手段の入力可能範囲を超えないように設定され、
前記制御手段は、前記変換手段によってデジタル値に変換された前記検出値に基づいて前記駆動電流を制御することを特徴とする、
モータ制御装置。 In a motor control device for controlling the motor based on a command phase representing a target phase of a rotor of the motor,
Phase determining means for determining the rotational phase of the rotor;
The torque of the rotor, represented in a rotational coordinate system based on the rotational phase determined by the phase determination means, is set such that the deviation between the rotational phase determined by the phase determination means and the command phase is reduced. Control means for controlling a drive current flowing through the winding of the motor based on a torque current component generating the torque and an excitation current component affecting the strength of the magnetic flux passing through the winding of the motor;
A detection unit that detects a drive current flowing through the winding and amplifies the detected detection value of the drive current at a set amplification factor;
Conversion means for converting the detection value amplified by the detection means from an analog value to a digital value;
Equipped with
When the value of the torque current component of the detection value amplified by the detection means is larger than a second predetermined value, the amplification degree is the torque current component of the detection value amplified by the detection means. It is set to be larger than the amplification degree when the value is smaller than the second predetermined value,
Further, the amplification degree is set so that the detection value amplified by the amplification degree does not exceed the input possible range of the conversion means.
The control means controls the drive current based on the detection value converted into a digital value by the conversion means.
Motor controller. モータの回転子の目標速度を表す指令速度に基づいて前記モータを制御するモータ制御装置において、
前記回転子の回転位相を決定する位相決定手段と、
前記回転子の回転速度を決定する速度決定手段と、
前記速度決定手段によって決定された回転速度と前記指令速度との偏差が小さくなるように、前記位相決定手段によって決定された回転位相を基準とした回転座標系において表される、前記回転子にトルクを発生させるトルク電流成分と前記モータの巻線を貫く磁束の強度に影響する励磁電流成分とに基づいて、前記モータの巻線に流れる駆動電流を制御する制御手段と、
前記巻線に流れる駆動電流を検出し、検出した前記駆動電流の検出値を設定された増幅度で増幅する検出手段と、
前記検出手段によって増幅された前記検出値をアナログ値からデジタル値へと変換する変換手段と、
を備え、
前記増幅度は、前記検出手段によって増幅された検出値の前記トルク電流成分の値が第２所定値より大きい場合の前記増幅度が、前記検出手段によって増幅された検出値の前記トルク電流成分の値が前記第２所定値より小さい場合の前記増幅度よりも大きくなるように設定され、
更に、前記増幅度は、当該増幅度で増幅された前記検出値が前記変換手段の入力可能範囲を超えないように設定され、
前記制御手段は、前記変換手段によってデジタル値に変換された前記検出値に基づいて前記駆動電流を制御することを特徴とする、
モータ制御装置。 In a motor control device for controlling the motor based on a commanded speed representing a target speed of a rotor of the motor,
Phase determining means for determining the rotational phase of the rotor;
Speed determining means for determining the rotational speed of the rotor;
The torque on the rotor is represented in a rotational coordinate system based on the rotational phase determined by the phase determination means so that the deviation between the rotational speed determined by the speed determination means and the commanded velocity is reduced. Control means for controlling a drive current flowing through the winding of the motor based on a torque current component generating the torque and an excitation current component affecting the strength of the magnetic flux passing through the winding of the motor;
A detection unit that detects a drive current flowing through the winding and amplifies the detected detection value of the drive current at a set amplification factor;
Conversion means for converting the detection value amplified by the detection means from an analog value to a digital value;
Equipped with
When the value of the torque current component of the detection value amplified by the detection means is larger than a second predetermined value, the amplification degree is the torque current component of the detection value amplified by the detection means. It is set to be larger than the amplification degree when the value is smaller than the second predetermined value,
Further, the amplification degree is set so that the detection value amplified by the amplification degree does not exceed the input possible range of the conversion means.
The control means controls the drive current based on the detection value converted into a digital value by the conversion means.
Motor controller. モータの回転子の目標位相を表す指令位相に基づいて前記モータを制御するモータ制御装置において、
前記回転子の回転位相を決定する位相決定手段と、
前記位相決定手段によって決定された回転位相と前記指令位相との偏差が小さくなるように、前記モータの巻線に流れる駆動電流を制御する制御手段と、
前記巻線に流れる駆動電流を検出し、検出した前記駆動電流の検出値を設定された増幅度で増幅する検出手段と、
前記検出手段によって増幅された前記検出値をアナログ値からデジタル値へと変換する変換手段と、
を備え、
前記増幅度は、前記偏差が第３所定値より大きい場合の前記増幅度が、前記偏差が前記第３所定値より小さい場合の前記増幅度よりも大きくなるように設定され、
更に、前記増幅度は、当該増幅度で増幅された前記検出値が前記変換手段の入力可能範囲を超えないように設定され、
前記制御手段は、前記変換手段によってデジタル値に変換された前記検出値に基づいて前記駆動電流を制御することを特徴とする、
モータ制御装置。 In a motor control device for controlling the motor based on a command phase representing a target phase of a rotor of the motor,
Phase determining means for determining the rotational phase of the rotor;
Control means for controlling a drive current flowing through a winding of the motor such that a deviation between the rotational phase determined by the phase determination means and the command phase is reduced;
A detection unit that detects a drive current flowing through the winding and amplifies the detected detection value of the drive current at a set amplification factor;
Conversion means for converting the detection value amplified by the detection means from an analog value to a digital value;
Equipped with
The amplification degree is set such that the amplification degree when the deviation is larger than a third predetermined value is larger than the amplification degree when the deviation is smaller than the third predetermined value.
Further, the amplification degree is set so that the detection value amplified by the amplification degree does not exceed the input possible range of the conversion means.
The control means controls the drive current based on the detection value converted into a digital value by the conversion means.
Motor controller. モータの回転子の目標速度を表す指令速度に基づいて前記モータを制御するモータ制御装置において、
前記回転子の回転位相を決定する位相決定手段と、
前記回転子の回転速度を決定する速度決定手段と、
前記速度決定手段によって決定された回転速度と前記指令速度との偏差が小さくなるように、前記モータの巻線に流れる駆動電流を制御する制御手段と、
前記巻線に流れる駆動電流を検出し、検出した前記駆動電流の検出値を設定された増幅度で増幅する検出手段と、
前記検出手段によって増幅された前記検出値をアナログ値からデジタル値へと変換する変換手段と、
を備え、
前記増幅度は、前記偏差が第３所定値より大きい場合の前記増幅度が、前記偏差が前記第３所定値より小さい場合の前記増幅度よりも大きくなるように設定され、
更に、前記増幅度は、当該増幅度で増幅された前記検出値が前記変換手段の入力可能範囲を超えないように設定され、
前記制御手段は、前記変換手段によってデジタル値に変換された前記検出値に基づいて前記駆動電流を制御することを特徴とする、
モータ制御装置。 In a motor control device for controlling the motor based on a commanded speed representing a target speed of a rotor of the motor,
Phase determining means for determining the rotational phase of the rotor;
Speed determining means for determining the rotational speed of the rotor;
Control means for controlling a drive current flowing through a winding of the motor such that a deviation between the rotational speed determined by the speed determination means and the commanded speed is reduced;
A detection unit that detects a drive current flowing through the winding and amplifies the detected detection value of the drive current at a set amplification factor;
Conversion means for converting the detection value amplified by the detection means from an analog value to a digital value;
Equipped with
The amplification degree is set such that the amplification degree when the deviation is larger than a third predetermined value is larger than the amplification degree when the deviation is smaller than the third predetermined value.
Further, the amplification degree is set so that the detection value amplified by the amplification degree does not exceed the input possible range of the conversion means.
The control means controls the drive current based on the detection value converted into a digital value by the conversion means.
Motor controller. 前記所定値は、前記所定値に対応する駆動電流の検出値が最大増幅度で増幅された値が、前記変換手段の入力可能範囲の最大値になるように設定されることを特徴とする、
請求項１又は２に記載のモータ制御装置。 The predetermined value is set such that a value obtained by amplifying the detected value of the drive current corresponding to the predetermined value at the maximum amplification degree becomes the maximum value of the input possible range of the conversion means.
The motor control device according to claim 1. 前記第２所定値は、前記第２所定値に対応する駆動電流の検出値が最大増幅度で増幅された値が、前記変換手段の入力可能範囲の最大値になるように設定されることを特徴とする、
請求項３又は４に記載のモータ制御装置。 The second predetermined value is set such that the value obtained by amplifying the detected value of the drive current corresponding to the second predetermined value by the maximum amplification becomes the maximum value of the input possible range of the conversion means. Feature
The motor control device according to claim 3 or 4. 前記第３所定値は、前記第３所定値に基づいて前記巻線に供給された駆動電流の検出値が最大増幅度で増幅された値が、前記変換手段の入力可能範囲の最大値になるように設定されることを特徴とする、
請求項５又は６に記載のモータ制御装置。 As the third predetermined value, the value obtained by amplifying the detected value of the drive current supplied to the winding based on the third predetermined value at the maximum amplification degree becomes the maximum value of the input possible range of the conversion means. Characterized by being set as
A motor control device according to claim 5 or 6. 前記制御手段は、
前記検出手段によって増幅された前記検出値に基づいて前記巻線に誘起される誘起電圧の値を決定する誘起電圧決定手段を備え、
前記位相決定手段は、前記誘起電圧決定手段によって決定された前記誘起電圧の値に基づいて前記回転位相を決定することを特徴とする、
請求項１乃至９のいずれか一項に記載のモータ制御装置。 The control means
It comprises an induced voltage determining means for determining a value of an induced voltage induced in the winding based on the detected value amplified by the detecting means.
The phase determining means determines the rotational phase based on the value of the induced voltage determined by the induced voltage determining means.
The motor control device according to any one of claims 1 to 9. 前記検出手段は、前記検出値を増幅するための増幅手段を備えており、前記増幅手段の増幅度が可変になっていることを特徴とする、
請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のモータ制御装置。 The detection means includes amplification means for amplifying the detection value, and the amplification degree of the amplification means is variable.
The motor control device according to any one of claims 1 to 10. 前記増幅手段は、
オペアンプと、
前記オペアンプの出力側から入力側への帰還量が可変となっている帰還抵抗と
を有し、
前記増幅度は前記帰還量が制御されることによって設定され、
前記帰還量は、前記帰還抵抗の抵抗値が変更されることによって制御されることを特徴とする、
請求項１１記載のモータ制御装置。 The amplification means is
Op amp,
A feedback resistor whose amount of feedback from the output side to the input side of the operational amplifier is variable;
The amplification degree is set by controlling the feedback amount,
The feedback amount is controlled by changing the resistance value of the feedback resistor.
The motor control device according to claim 11. 前記増幅手段は、入力インピーダンスが可変となっているオペアンプを有し、
前記増幅度は、前記入力インピーダンスが制御されることによって設定される、
請求項１１のモータ制御装置。 The amplification means includes an operational amplifier whose input impedance is variable,
The amplification degree is set by controlling the input impedance.
The motor control device according to claim 11. シートを搬送する搬送ローラと、
前記搬送ローラを駆動するモータと、
請求項１乃至１３のいずれか一項に記載のモータ制御装置と、
を有し、
前記モータ制御装置は、前記搬送ローラを駆動するモータの駆動を制御することを特徴とするシート搬送装置。 A conveyance roller for conveying the sheet;
A motor for driving the transport roller;
The motor control device according to any one of claims 1 to 13.
Have
The sheet conveyance device, wherein the motor control device controls driving of a motor that drives the conveyance roller. 請求項１４に記載のシート搬送装置と、
原稿を積載する原稿積載部と、
を有し、
前記原稿積載部に積載された前記原稿を前記シート搬送装置が給送することを特徴とする原稿給送装置。 A sheet conveying apparatus according to claim 14;
A document loading unit for loading documents;
Have
A document feeding apparatus characterized in that the sheet conveying device feeds the document stacked on the document loading unit. 請求項１５に記載の原稿給送装置と、
前記原稿給送装置によって給送された前記原稿を読み取る読取手段と、
を有することを特徴とする原稿読取装置。 An original feeding device according to claim 15;
Reading means for reading the document fed by the document feeding device;
An original reading apparatus comprising: 請求項１４に記載のシート搬送装置と、
記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、
を有し、
前記画像形成手段は、前記シート搬送装置によって搬送された前記記録媒体に画像を形成することを特徴とする画像形成装置。 A sheet conveying apparatus according to claim 14;
Image forming means for forming an image on a recording medium;
Have
An image forming apparatus, wherein the image forming unit forms an image on the recording medium conveyed by the sheet conveying apparatus. 記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
負荷を駆動するモータと、
請求項１乃至１３のいずれか一項に記載のモータ制御装置と、
を有し、
前記モータ制御装置は、前記負荷を駆動するモータの駆動を制御することを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus for forming an image on a recording medium, comprising:
A motor that drives a load,
The motor control device according to any one of claims 1 to 13.
Have
The image forming apparatus, wherein the motor control device controls driving of a motor that drives the load. 前記負荷は、前記記録媒体を搬送する搬送ローラであることを特徴とする請求項１８に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 18, wherein the load is a conveyance roller that conveys the recording medium.