JP5888454B2 - MOTOR CONTROL DEVICE, MOTOR SYSTEM, CONVEYING DEVICE, IMAGE FORMING DEVICE, MOTOR CONTROL METHOD, AND PROGRAM - Google Patents

Description

本発明は、モータ制御装置、モータ制御方法および画像形成装置に関する。さらに詳述すると、ＤＣモータの駆動状態を監視して、該駆動状態が設定された所望の駆動状態となるようにフィードバック制御を行うモータ制御装置、モータ制御方法およびプログラム、並びに画像形成装置に関する。   The present invention relates to a motor control device, a motor control method, and an image forming apparatus. More specifically, the present invention relates to a motor control device, a motor control method and a program, and an image forming apparatus that monitor a driving state of a DC motor and perform feedback control so that the driving state becomes a set desired driving state.

プリンタ、ファクシミリ、スキャナ、複写装置、これらの複合機等の画像処理装置として、像担持体である感光ドラムの表面に静電潜像を形成し、感光ドラム上の静電潜像を現像剤であるトナー等によって現像して可視像化し、現像された画像を転写装置により記録紙（用紙、記録媒体、記録材ともいう）に転写して画像を担持させ、圧力や熱等を用いる定着装置によって記録紙上のトナー画像を定着する電子写真方式の画像形成装置が知られている。   As an image processing apparatus such as a printer, a facsimile machine, a scanner, a copying machine, or a multifunction machine of these, an electrostatic latent image is formed on the surface of a photosensitive drum as an image carrier, and the electrostatic latent image on the photosensitive drum is developed with a developer. A fixing device that develops a visible image by developing with a toner or the like, transfers the developed image onto recording paper (also referred to as paper, a recording medium, or a recording material) by a transfer device to carry the image, and uses pressure, heat, or the like There is known an electrophotographic image forming apparatus for fixing a toner image on a recording sheet.

また、液体吐出ヘッドで構成した記録ヘッドを含む装置を用いて、記録紙を搬送しながら、液体としてのインクを用紙に付着させて画像形成を行なう、いわゆるインクジェット方式の画像形成装置が知られている。   There is also known a so-called ink jet type image forming apparatus that forms an image by adhering ink as liquid to a sheet while conveying the recording sheet using an apparatus including a recording head constituted by a liquid discharge head. Yes.

このような画像形成装置において、用紙搬送部の駆動手段としてＤＣモータ（直流モータ、以下、単にモータともいう）が用いられ、このＤＣモータの回転速度を検知して当該回転速度を設定された目標速度となるようにフィードバック制御を行って、用紙搬送部を駆動させることが知られている。   In such an image forming apparatus, a DC motor (direct current motor, hereinafter also simply referred to as a motor) is used as a driving unit of the paper conveyance unit, and a target in which the rotational speed is set by detecting the rotational speed of the DC motor. It is known to drive the paper transport unit by performing feedback control so as to achieve speed.

ＤＣモータは、従来使用されていたステッピングモータに比べ、一般に、平均消費電力は小さいが最大電流は大きい。このため、何らかの不具合等が発生し、負荷が大きくなった場合、ＤＣモータに流れる電流が増加してＤＣモータが過発熱し、場合によっては破損する危険性も生じる。   In general, a DC motor has a small average power consumption but a large maximum current, compared with a stepping motor conventionally used. For this reason, when some trouble or the like occurs and the load increases, the current flowing through the DC motor increases, the DC motor overheats, and in some cases, there is a risk of breakage.

特に、ＤＣモータに過剰な負荷がかかり、ＤＣモータがロック状態（回転不能となって停止した状態をいう）となると、ＤＣモータの制御回路における電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）等のスイッチング素子に多大な電流が流れ、スイッチング素子が破損する恐れがある。   In particular, when an excessive load is applied to the DC motor and the DC motor is in a locked state (a state in which the DC motor cannot be rotated and stopped), a large amount of switching elements such as field effect transistors (FETs) in the control circuit of the DC motor are required. Current may flow and the switching element may be damaged.

このような問題に対し、ＤＣモータのホール素子（磁気センサ）からの信号等のパルス変化量からロック状態を検知し、ＤＣモータの出力を遮断することや、ＤＣモータあるいはモータにより駆動される負荷の状況から、ロック状態誤検知を回避する技術が提案されている。   For such problems, the lock state is detected from the amount of pulse change such as a signal from the hall element (magnetic sensor) of the DC motor, and the output of the DC motor is shut off, or the load driven by the DC motor or the motor is used. From this situation, a technique for avoiding erroneous detection of the lock state has been proposed.

例えば、特許文献１には、インクジェットプリンタのインクキャリアの駆動に用いるＤＣモータに関することが開示されている。ここでは、まず、パルス信号のデューティを一定時間おきにコントロールするたびに、当該パルス信号のデューティが最大値になったか否かを判定する。デューティが最大値となった回数をカウンタに計数させ、当該カウンタの計数値が所定値に達するまでは、デューティが最大値であってもＤＣモータを停止せずにカウンタを増加させてゆく。その後、カウンタの計数値が所定値に達したときに、ＤＣモータがロック状態（回転不能となって停止した状態）であると判定して、ＤＣモータへの電圧印加を中断する技術が開示されている。   For example, Patent Document 1 discloses a DC motor used for driving an ink carrier of an inkjet printer. Here, each time the duty of the pulse signal is controlled at regular intervals, it is determined whether or not the duty of the pulse signal has reached the maximum value. The counter counts the number of times the duty becomes the maximum value, and the counter is increased without stopping the DC motor even if the duty is the maximum value until the count value of the counter reaches a predetermined value. After that, when the count value of the counter reaches a predetermined value, it is determined that the DC motor is in a locked state (a state where it cannot be rotated and stopped), and a technique for interrupting voltage application to the DC motor is disclosed. ing.

また、例えば、特許文献２には、自動車のエンジン停止を検出し、バッテリ電圧が所定の下限値に達したら（電圧安定時間の経過）、ウィンドウガラスの挟みこみ有無に用いる判定閾値を変更することが開示されている。これにより、ウィンドウガラスを開閉動作させるＤＣモータのロック誤検知を回避する装置が開示されている。   Further, for example, in Patent Document 2, when the engine stop of the automobile is detected and the battery voltage reaches a predetermined lower limit (elapsed voltage stabilization time), the determination threshold value used for whether or not the window glass is caught is changed. Is disclosed. Thus, an apparatus for avoiding erroneous detection of lock of the DC motor that opens and closes the window glass is disclosed.

ところで、画像形成装置では、ＤＣモータを通常の用紙搬送制御（加速／一定速／減速制御）を行う状態（以下、通常回転状態）に加えて、用紙の搬送中に、用紙にたるみをもたせるためにモータ位置を保持したまま停止させた状態（以下、位置ホールド状態という）とする必要がある。   By the way, in the image forming apparatus, in addition to a state in which the DC motor performs normal sheet conveyance control (acceleration / constant speed / deceleration control) (hereinafter, normal rotation state), the sheet is slackened during sheet conveyance. It is necessary to make it a state where the motor position is stopped while holding the motor position (hereinafter referred to as a position hold state).

しかしながら、上記に示されるような従来のロック誤検知回避の技術にあっては、次のような問題点があった。すなわち、従来のロック誤検知回避の技術では、通常回転状態か位置ホールド状態かを区別して制御するものではない。このため、位置ホールド状態に制御されているときに、ロック状態と誤検知し、モータの出力を遮断して、モータ位置（すなわち、用紙位置）を保持できなくなる場合が生じるという問題点があった。   However, the conventional technique for avoiding erroneous lock detection as described above has the following problems. That is, the conventional technique for avoiding erroneous lock detection does not control whether the normal rotation state or the position hold state is distinguished. For this reason, when controlled to the position hold state, there is a problem in that it may be erroneously detected as a locked state, the motor output is cut off, and the motor position (that is, the paper position) cannot be held. .

本発明は上記に鑑みてなされたものであって、モータ位置を保持しつつ停止制御がなされる状態におけるモータのロック誤検知を回避し、モータ位置を保持したまま停止することを可能とすることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and avoids erroneous detection of the lock of the motor in a state in which stop control is performed while holding the motor position, and enables stopping while holding the motor position. With the goal.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、モータの駆動に応じて変化する信号、および、モータドライバへ入力される制御信号が所定時間変化しない場合前記モータへの通電を遮断するモータドライバに対して、前記制御信号と駆動信号とを出力するモータ制御装置であって、前記モータドライバに対して前記駆動信号を出力していて前記モータに外乱が加わると当該モータを元の位置に戻す方向への制御を行う位置ホールド状態となると、前記所定時間よりも短い時間で前記モータドライバへ出力する前記制御信号を変化させることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention is configured to energize the motor when a signal that changes according to driving of the motor and a control signal that is input to the motor driver do not change for a predetermined time. A motor control device that outputs the control signal and the drive signal to a motor driver to be shut off, and outputs the drive signal to the motor driver and applies a disturbance to the motor. The control signal output to the motor driver is changed in a time shorter than the predetermined time when the position hold state in which the control in the direction to return to the position is performed.

本発明によれば、モータ位置を保持しつつ停止制御がなされる状態（位置ホールド状態）におけるモータのロック誤検知を回避し、モータ位置を保持したまま停止することができるという効果を奏する。   According to the present invention, it is possible to avoid erroneous detection of the lock of the motor in a state where the stop control is performed while maintaining the motor position (position hold state), and it is possible to stop while maintaining the motor position.

図１は、実施の形態にかかるモータ制御装置の回路構成図である。FIG. 1 is a circuit configuration diagram of a motor control device according to an embodiment. 図２は、実施の形態にかかるモータ制御装置の機能構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a functional configuration of the motor control device according to the embodiment. 図３は、モータの停止状態の説明図であって、（Ａ）負荷と用紙との模式図、（Ｂ）通常の停止状態の説明図、（Ｃ）位置ホールド状態の説明図である。3A and 3B are explanatory diagrams of the motor stop state, (A) a schematic diagram of the load and the paper, (B) an explanatory diagram of a normal stop state, and (C) an explanatory diagram of the position hold state. 図４は、時間と目標速度の関係を示すグラフに、モータの制御状態およびロック検知有効／無効状態との関連を付した説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram in which the relationship between the motor control state and the lock detection valid / invalid state is added to the graph showing the relationship between the time and the target speed. 図５は、（Ａ）モータを減速制御から停止させる時における時間と目標速度の関係を示すグラフに、モータの制御状態およびモータの停止位置補正／ロック検知無効状態との関連を付した説明図、（Ｂ）時間と位置誤差との関係を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing the relationship between the time and the target speed when the motor is stopped from the deceleration control (A), with the relationship between the motor control state and the motor stop position correction / lock detection invalid state. (B) It is a graph which shows the relationship between time and a position error. 図６は、位置ホールド状態におけるロック検知無効化処理を示すフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart showing lock detection invalidation processing in the position hold state. 図７は、実施の形態にかかる画像形成装置の一例を示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating an example of the image forming apparatus according to the embodiment.

以下に添付図面を参照して、この発明にかかるモータ制御装置、モータ制御方法およびプログラム、並びに画像形成装置の一実施の形態を詳細に説明する。   Exemplary embodiments of a motor control device, a motor control method and program, and an image forming apparatus according to the present invention will be explained below in detail with reference to the accompanying drawings.

<実施の形態>
（モータ制御装置の構成）
図１は、本実施の形態にかかるモータ制御装置１０の回路構成図を示す。図１に示すように、モータ制御装置１０は、モータ制御装置１０全体を制御するコントローラ１、モータの制御を行うＣＰＵ２０、ＲＯＭ２１、ＲＡＭ２２、モータドライバ３と、エンコーダ部６等を備えている。なお、図１に示す回路構成は一例であって、ＣＰＵ２０がコントローラ１からのモータ制御信号やエンコーダ部６から送られるエンコーダ信号等に基づいて、ＤＣモータ５を所望の駆動状態となるようにフィードバック制御を行うことが可能な構成であればよい。なお、ＤＣモータ５について以下、単にモータ５と記述する。 <Embodiment>
(Configuration of motor controller)
FIG. 1 is a circuit configuration diagram of a motor control device 10 according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the motor control device 10 includes a controller 1 that controls the entire motor control device 10, a CPU 20 that controls the motor, a ROM 21, a RAM 22, a motor driver 3, an encoder unit 6, and the like. Note that the circuit configuration shown in FIG. 1 is an example, and the CPU 20 feeds back the DC motor 5 to a desired driving state based on a motor control signal from the controller 1, an encoder signal sent from the encoder unit 6, and the like. Any configuration capable of performing control may be used. Hereinafter, the DC motor 5 is simply referred to as a motor 5.

コントローラ１は、モータ制御装置１０の全体を制御する構成であって、その一部に後述するように各種の機能を有するＣＰＵ２０が構成されている。コントローラ１はＣＰＵ２０に対し、モータ制御信号（例えば、目標速度／位置、回転方向、起動要求、停止要求等の各信号）を送ることができる。なお、モータ制御信号は、電気信号、またはテーブル等のソフトウェア制御、としての処理が可能である。   The controller 1 is configured to control the entire motor control device 10, and a CPU 20 having various functions is configured in a part of the controller 1 as described later. The controller 1 can send motor control signals (for example, signals such as target speed / position, rotation direction, start request, stop request, etc.) to the CPU 20. The motor control signal can be processed as an electric signal or software control of a table or the like.

ＣＰＵ２０は、コントローラ１から受けたモータ制御信号と、エンコーダ部６から送られるエンコーダ信号と、に基づいて、モータ５を所望の駆動状態となるようにフィードバック制御を行う。すなわち、モータドライバ３に対して、モータ駆動信号（ＰＷＭ（pulse width modulation）：ＰＷＭ制御信号、ＣＷ／ＣＣＷ（正転／逆転）：回転方向信号、ＢＲＡＫＥ：ブレーキ信号、等）を出力するものである。また、コントローラ１に対し、モータ５の各種のモニタリング結果、制御状態等を返すものである。   Based on the motor control signal received from the controller 1 and the encoder signal sent from the encoder unit 6, the CPU 20 performs feedback control so that the motor 5 is in a desired driving state. That is, a motor drive signal (PWM (pulse width modulation): PWM control signal, CW / CCW (forward / reverse rotation): rotation direction signal, BRAKE: brake signal, etc.) is output to the motor driver 3. is there. In addition, various monitoring results, control states, and the like of the motor 5 are returned to the controller 1.

モータドライバ３では、ＣＰＵ２０から受けたモータ制御信号（ＰＷＭ，ＣＷ／ＣＣＷ，ＢＲＡＫＥ）に基づいてモータ５を駆動回転させる。例えば、ＰＷＭ信号の駆動デューティに基づいて、モータ５に電圧を印加する。また、モータ５がブラシレスモータの場合、モータドライバ３には、ホール素子信号９が入力され、各ＦＥＴ７のＯＮ／ＯＦＦタイミングを制御する。なお、ＦＥＴは、Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ（電界効果トランジスタ）の略称である。   The motor driver 3 drives and rotates the motor 5 based on motor control signals (PWM, CW / CCW, BRAKE) received from the CPU 20. For example, a voltage is applied to the motor 5 based on the drive duty of the PWM signal. When the motor 5 is a brushless motor, the hall element signal 9 is input to the motor driver 3 to control the ON / OFF timing of each FET 7. FET is an abbreviation for Field Effect Transistor.

また、モータドライバ３では、各種制御信号およびホール素子信号９を監視し、ホール素子信号９が変化するたびに内部のロック検知カウンタをクリアする（後述する）。ロック検知カウンタ３ａが所定の閾値Ａに達した場合には、ロック状態と判断し、モータ５への通電が遮断される。   Further, the motor driver 3 monitors various control signals and the Hall element signal 9 and clears an internal lock detection counter each time the Hall element signal 9 changes (described later). When the lock detection counter 3a reaches a predetermined threshold A, it is determined that the lock is in a locked state, and energization of the motor 5 is interrupted.

本実施の形態では、ロック状態の判断をモータドライバ３がホール素子信号９の変化に基づいて行う例について説明した。この他に、エンコーダセンサ（エンコーダ部６）の検出結果に基づいてＣＰＵ２０でモータ５のロック状態を検知してもよい。また、ホール素子信号９に基づく判断主体をＣＰＵ２０としてもよい。   In the present embodiment, the example in which the motor driver 3 determines the locked state based on the change in the Hall element signal 9 has been described. In addition, the locked state of the motor 5 may be detected by the CPU 20 based on the detection result of the encoder sensor (encoder unit 6). Further, the determination subject based on the Hall element signal 9 may be the CPU 20.

モータ５は、ＤＣモータであって、画像形成装置（図７参照）の搬送ローラ等の負荷１１の駆動手段として駆動する。モータ５がブラシレスモータの場合は、モータ５のホール素子からホール素子信号９をモータドライバ３へ出力する。また、Ｖｄｄ４はモータ５の駆動電圧である。なお、モータ５はブラシモータであってもよい。ホール素子は、一般に知られているように、モータ５の回転子（ロータ）の位置（回転角度）を検出する位置検出素子である。   The motor 5 is a DC motor and is driven as a driving unit for a load 11 such as a conveyance roller of the image forming apparatus (see FIG. 7). When the motor 5 is a brushless motor, a hall element signal 9 is output from the hall element of the motor 5 to the motor driver 3. Vdd4 is a drive voltage of the motor 5. The motor 5 may be a brush motor. The Hall element is a position detection element that detects the position (rotation angle) of the rotor (rotor) of the motor 5 as is generally known.

エンコーダ部（エンコーダセンサ、ロータリエンコーダ）６はモータ５の回転軸に設けられ、モータ５の回転量、回転速度、回転方向等を検出する。エンコーダ部６から出力される２相エンコーダ信号（Ａ相／Ｂ相）はＣＰＵ２０でモニタリングされる。なお、エンコーダ部６はモータ５の回転軸上でなく、負荷１１、または、これと同期して作動するものに設けられる構成であっても良い。   The encoder unit (encoder sensor, rotary encoder) 6 is provided on the rotation shaft of the motor 5 and detects the rotation amount, rotation speed, rotation direction, and the like of the motor 5. A two-phase encoder signal (A phase / B phase) output from the encoder unit 6 is monitored by the CPU 20. In addition, the structure provided in the thing which operates in synchronism with the load 11 instead of on the rotating shaft of the motor 5 may be sufficient as the encoder part 6. FIG.

また、モータ５の回転速度の検出手段として、モータ５のホール素子を用いて、ＣＰＵ２０にホール素子信号９を送るようにしてもよい。この場合、モータ５の回転速度検出用のセンサを搭載しない分、コストの低減を図ることが可能となる。   Further, the hall element signal 9 may be sent to the CPU 20 by using the hall element of the motor 5 as a means for detecting the rotational speed of the motor 5. In this case, it is possible to reduce the cost because the sensor for detecting the rotational speed of the motor 5 is not mounted.

ＦＥＴ７（Ｑ１〜Ｑ４）は、モータ５を駆動するためにＨブリッジ回路構成を有している。なお、本実施の形態では、２相の例を示しているが、これに限られるものではなく、例えば、３相の場合は上下にＦＥＴペアが１組追加される構成となる。   The FET 7 (Q1 to Q4) has an H-bridge circuit configuration for driving the motor 5. In the present embodiment, an example of two phases is shown, but the present invention is not limited to this. For example, in the case of three phases, one FET pair is added above and below.

また、モータ制御回路にはシャント抵抗８が接続されており、モータ５に流れる合成電流をＣＰＵ２０でモニタリング可能となっている。   Further, a shunt resistor 8 is connected to the motor control circuit, and the combined current flowing through the motor 5 can be monitored by the CPU 20.

図２は、実施の形態にかかるモータ制御装置の機能構成を示すブロック図である。モータ制御装置１０は後述するようにＤＣモータ５を制御するものである。このモータ制御装置１０全体を制御するコントローラ１を備える。コントローラ１は、制御プログラムに基づいて制御するＣＰＵ２０、制御プログラムが記憶されるＲＯＭ２１、ワーキングメモリとして用いられるＲＡＭ２２、カウンタ３０などのマイクロコンピュータシステムを有する。   FIG. 2 is a block diagram illustrating a functional configuration of the motor control device according to the embodiment. The motor control device 10 controls the DC motor 5 as will be described later. A controller 1 for controlling the entire motor control device 10 is provided. The controller 1 includes a microcomputer system such as a CPU 20 that performs control based on a control program, a ROM 21 that stores the control program, a RAM 22 that is used as a working memory, and a counter 30.

ＣＰＵ２０は、モータロック状態判断部２３、位置ホールド状態判断部２４、ロック検知無効化判断部２５、位置誤差補正部２６、モータ制御部２７の機能を備える。   The CPU 20 includes functions of a motor lock state determination unit 23, a position hold state determination unit 24, a lock detection invalidation determination unit 25, a position error correction unit 26, and a motor control unit 27.

モータロック状態判断部２３は、モータ５が回転不能となるロック状態であるかを前記モータの回転情報により判断する。位置ホールド状態判断部２４は、モータ５の回転位置を保持したまま停止させる位置ホールド状態であるかを判断する。ロック検知無効化判断部２５は、位置ホールド状態判断部２４により位置ホールド状態であると判断され、後述するように予め定めた所定の条件を満たす場合に、モータロック状態判断部２３によるモータ５のロック状態の判断を無効とする。位置誤差補正部２６は、ロック検知無効化判断部２５によりモータ５のロック状態の無効化時においてモータ５の回転が停止したときの目標とする停止位置に対する誤差を所定の範囲に収まるように補正する。   The motor lock state determination unit 23 determines from the rotation information of the motor whether the motor 5 is in a locked state where rotation is impossible. The position hold state determination unit 24 determines whether or not it is a position hold state in which the rotation position of the motor 5 is stopped while being held. The lock detection invalidation determination unit 25 is determined by the position hold state determination unit 24 to be in the position hold state, and the motor lock state determination unit 23 determines whether the motor 5 is in the position hold state as described later. Disables the determination of the lock status. The position error correction unit 26 corrects the error with respect to the target stop position when the rotation of the motor 5 stops when the lock detection invalidation determination unit 25 invalidates the lock state of the motor 5 to be within a predetermined range. To do.

モータ制御部２７は、位置ホールド状態判断部２４による判断が位置ホールド状態で、かつ誤差の補正後において、モータロック状態判断部２３によりモータ５がロック状態であると判断する時間よりも短い時間に、モータ５の回転方向を変化させる制御を行なう。   The motor control unit 27 determines that the determination by the position hold state determination unit 24 is in the position hold state and is shorter than the time for the motor lock state determination unit 23 to determine that the motor 5 is in the locked state after correcting the error. Then, control for changing the rotation direction of the motor 5 is performed.

また、モータ制御部２７は、モータ５の回転位置を保持しつつ停止制御がなされる状態であって、かつ、誤差の補正後の所定時間経過時において、モータ５の出力を現在の回転方向に対して反転させる。   In addition, the motor control unit 27 is in a state in which stop control is performed while maintaining the rotational position of the motor 5, and the output of the motor 5 is set to the current rotational direction when a predetermined time has elapsed after the error correction. Invert it.

また、モータ制御部は、モータ５の出力を反転させる際にモータ５に印加するＰＷＭ値を、モータ５が制御される駆動デューティに基づく出力予定のＰＷＭ値以下の値とする。   Further, the motor control unit sets the PWM value applied to the motor 5 when inverting the output of the motor 5 to a value equal to or lower than the PWM value scheduled to be output based on the drive duty for controlling the motor 5.

また、モータロック状態判断部２３が用いるモータ５の回転情報としては、モータ５に設けられたエンコーダ部６からの出力信号を用いる。また、モータロック状態判断部２３が用いるモータ５の回転情報として、モータ５の内部のホール素子信号９を用いることでも実現する。   Further, as rotation information of the motor 5 used by the motor lock state determination unit 23, an output signal from the encoder unit 6 provided in the motor 5 is used. Further, it is also realized by using the Hall element signal 9 inside the motor 5 as rotation information of the motor 5 used by the motor lock state determination unit 23.

また、モータ制御部２７は、位置誤差補正部２６による前記誤差の補正の完了を、該誤差が所定の値以下の状態が所定時間以上継続したかどうかにより判断する。また、モータ制御部２７は、位置誤差補正部２６による前記誤差の補正の完了を、該誤差が０となったかどうかにより判断する。   Further, the motor control unit 27 determines completion of the correction of the error by the position error correction unit 26 based on whether or not the state where the error is equal to or less than a predetermined value has continued for a predetermined time or more. Further, the motor control unit 27 determines completion of the error correction by the position error correction unit 26 based on whether or not the error has become zero.

また、モータ制御部２７は、モータ５の目標速度、目標位置の変化の有無、または該モータ制御部２７の内部ステートに基づいて、モータ５の回転停止位置を保持しつつ停止制御がなされる状態に制御状態を変える。   Further, the motor control unit 27 is in a state in which stop control is performed while maintaining the rotation stop position of the motor 5 based on the target speed of the motor 5, whether or not the target position has changed, or the internal state of the motor control unit 27. Change the control state to.

モータドライバ３はコントローラ１（ＣＰＵ２０）からの指示にしたがってモータ５を駆動する。モータドライバ３はロック検知カウンタ３ａを有する。カウンタ３０は、安定時間カウンタ３１、ロック状態回避カウンタ３２を有する。これらのカウンタの機能については後述する図６のフローチャートにおいて説明する。   The motor driver 3 drives the motor 5 in accordance with an instruction from the controller 1 (CPU 20). The motor driver 3 has a lock detection counter 3a. The counter 30 includes a stable time counter 31 and a lock state avoidance counter 32. The function of these counters will be described with reference to the flowchart of FIG.

エンコーダ部６は、モータ５の主軸あるいは負荷１１の同軸に設けられる。このエンコーダ部６は、例えば、等間隔の微小のスリットを有するエンコーダディスク６ａと、そのエンコーダディスク６ａのスリットを跨ぐように設置される受発光部を有するエンコーダセンサ６ｂで構成される。モータ５の主軸に取り付けられたエンコーダディスク６ａは、回転するとエンコーダセンサ６ｂが回転するスリットを光学的に読み取り、これを電気信号として出力するものである。なお、このエンコーダ部６の構成は一例であり、モータ５の回転角度を検出可能であれば他の構成であってもよい。例えば、エンコーダディスク６ａにスリットの代わりに反射材とし、これに光をあて、その反射光を受光するエンコーダセンサ６ｂの構成であってもよい。   The encoder unit 6 is provided coaxially with the main shaft of the motor 5 or the load 11. The encoder unit 6 includes, for example, an encoder disk 6a having minute slits at equal intervals, and an encoder sensor 6b having a light emitting / receiving unit installed so as to straddle the slits of the encoder disk 6a. The encoder disk 6a attached to the main shaft of the motor 5 optically reads the slit that the encoder sensor 6b rotates when rotated, and outputs this as an electrical signal. The configuration of the encoder unit 6 is an example, and other configurations may be used as long as the rotation angle of the motor 5 can be detected. For example, the encoder disk 6a may be made of a reflective material instead of a slit, and the encoder sensor 6b may receive light reflected by applying light to the reflective material.

モータ５と搬送ローラなどの負荷１１とは、例えば図示するように、モータ５の出力軸に設けられたタイミングプーリと負荷１１の軸に設けられたタイミングプーリとをタイミングベルトで駆動を伝達する機構となっている。   The motor 5 and the load 11 such as a conveyance roller are, for example, as shown in the drawing, a mechanism for transmitting driving by a timing belt between a timing pulley provided on the output shaft of the motor 5 and a timing pulley provided on the shaft of the load 11. It has become.

（モータ停止状態）
次に、モータ５の停止状態について説明する。図３において、図３（Ａ）はモータ５により駆動される負荷１１（搬送ローラ等）および用紙１２を示している。また、図３（Ｂ）は通常の停止状態の説明図、（Ｃ）は位置ホールド状態の説明図である。 (Motor stopped state)
Next, the stop state of the motor 5 will be described. In FIG. 3, FIG. 3A shows a load 11 (conveying roller or the like) and paper 12 driven by the motor 5. FIG. 3B is an explanatory diagram of a normal stop state, and FIG. 3C is an explanatory diagram of a position hold state.

上述のように、画像形成装置では、用紙１２を搬送中に、たるみをもたせるためにモータ位置を保持制御したまま停止させた状態（位置ホールド状態）とする必要があり、通常の停止状態とは区別される。   As described above, in the image forming apparatus, it is necessary to stop the motor 12 while holding and controlling the motor position in order to give a slack during the conveyance of the paper 12 (position hold state). Differentiated.

図３（Ｂ）に示す通常の停止状態では、モータ制御部２７からモータドライバ３に対しＰＷＭ信号は出力されず、無制御状態である。したがって、この通常の停止状態では、（１）外乱（負荷のトルク変動など）が加わって、（２）停止位置が変化し用紙１２が移動して、（３）停止した、としてもモータ５および用紙１２の位置は保持されない。このように、通常の停止状態では、モータ５および用紙１２の位置は保持されない。なお、ＰＷＭ信号の出力を遮断することに替えて、ＢＲＡＫＥ信号を有効とし、ブレーキ停止状態とするようにしてもよい。   In the normal stop state shown in FIG. 3B, the PWM signal is not output from the motor control unit 27 to the motor driver 3, and the control state is not in effect. Therefore, in this normal stop state, even if (1) disturbance (load torque fluctuation or the like) is applied, (2) the stop position is changed and the paper 12 is moved, and (3) the motor 5 and The position of the paper 12 is not maintained. Thus, in the normal stop state, the positions of the motor 5 and the paper 12 are not maintained. Instead of blocking the output of the PWM signal, the BRAKE signal may be validated and the brake may be stopped.

これに対し、図３（Ｃ）に示す位置ホールド状態では、ＣＰＵ２０からモータドライバ３に対し、ＰＷＭ信号が出力されて、制御状態である。したがって、この位置ホールド状態では、（１）外乱が加わって、（２）停止位置が変化し用紙１２が移動しても、（３）位置制御がなされてモータを逆転させて停止位置を戻す制御がされる。位置ホールド状態では、モータ５および用紙１２の位置は最終的に保持される。   On the other hand, in the position hold state shown in FIG. 3C, a PWM signal is output from the CPU 20 to the motor driver 3, which is a control state. Therefore, in this position hold state, even if (1) disturbance is applied and (2) the stop position changes and the paper 12 moves, (3) position control is performed and the motor is reversed to return the stop position. Is done. In the position hold state, the positions of the motor 5 and the paper 12 are finally held.

（モータ状態の検知）
次に、位置ホールド状態におけるロック状態の誤検知が生じるケースについて説明する。なお、本実施の形態では、モータ５のホール素子からのホール素子信号９の変化に基づいてモータドライバ３がロック状態を検知する場合を例として説明する。 (Motor status detection)
Next, a case where an erroneous detection of the lock state in the position hold state occurs will be described. In the present embodiment, the case where the motor driver 3 detects the locked state based on the change of the Hall element signal 9 from the Hall element of the motor 5 will be described as an example.

上述のように、モータドライバ３では、各種制御信号およびホール素子信号９を監視し、ホール素子信号９が変化するたびにロック検知カウンタ３ａをクリアしている。また、各種制御信号が変化した場合にもロック検知カウンタ３ａをクリアしている。   As described above, the motor driver 3 monitors the various control signals and the hall element signal 9, and clears the lock detection counter 3a every time the hall element signal 9 changes. The lock detection counter 3a is also cleared when various control signals change.

このロック検知カウンタ３ａが、所定の閾値Ａに達した場合は、所定時間、各種制御信号、ホール素子信号９に変化がないといえるため、モータ５がロック状態と判断し、モータ５への通電を遮断するようにしている。   When the lock detection counter 3a reaches the predetermined threshold A, it can be said that there is no change in the various control signals and the hall element signal 9 for a predetermined time, so that the motor 5 is determined to be in the locked state and the motor 5 is energized. To block.

ここで、上述の位置ホールド状態（図３（Ｃ））において、外乱がなく、停止した状態のときは、モータ５のホール素子信号９は変化しないため、ロック検知カウンタ３ａがクリアされず、閾値Ａに達するため、ロック状態と誤検知されてしまうケースが生じ得る。   Here, in the above-described position hold state (FIG. 3C), when there is no disturbance and the motor is stopped, the Hall element signal 9 of the motor 5 does not change. Since A is reached, there may occur a case where the lock state is erroneously detected.

（ロック検知無効化制御）
そこで、本実施の形態にかかるモータ制御装置１０は、モータ５がロックされたロック状態であることを検知するモータロック状態判断部２３を有する。また、モータ５の停止時における停止位置誤差の補正を行う位置誤差補正部２６を有する。さらに、モータ位置を保持しつつ停止制御がなされる状態であって、かつ、停止位置誤差の補正後の所定時間（ロック状態回避用時間、閾値Ｄ）経過時において、モータ出力を変化させるモータ制御部２７を備える。上記所定時間は、モータ制御部２７がモータロック状態判断部２３からの検知結果に基づいてモータ５がロック状態であると判定する時間（ロック検出時間、閾値Ａ）よりも短い時間とするものである。以下、具体的な制御例について説明する。 (Lock detection invalidation control)
Therefore, the motor control device 10 according to the present embodiment includes a motor lock state determination unit 23 that detects that the motor 5 is in a locked state. In addition, a position error correction unit 26 that corrects a stop position error when the motor 5 is stopped is provided. Further, the motor control for changing the motor output when the stop control is performed while holding the motor position and when a predetermined time (lock state avoidance time, threshold D) has elapsed after the correction of the stop position error. The unit 27 is provided. The predetermined time is set to be shorter than the time (lock detection time, threshold A) in which the motor control unit 27 determines that the motor 5 is in the locked state based on the detection result from the motor lock state determination unit 23. is there. Hereinafter, a specific control example will be described.

モータロック状態判断部２３は、モータ５のホール素子またはエンコーダ部６と、モータドライバ３またはコントローラ１との組み合わせにより構成される検出部において、それらの各信号によりモータのロック状態を判断する。   The motor lock state determination unit 23 determines the motor lock state based on these signals in a detection unit configured by a combination of the Hall element or encoder unit 6 of the motor 5 and the motor driver 3 or the controller 1.

図４に時間と目標速度の関係を示すグラフに、モータ５の制御状態およびロック検知有効／無効状態との関連を付した説明図を示す。本実施の形態では、図４に示すように、通常の用紙搬送制御を行っているモータ５の通常回転時（加速／一定速／減速制御）にはロック検知が有効状態であって過負荷等による破損を防止している。一方、位置ホールド状態では、後述するように、ロック状態が検知されないようにすることで、誤検知を防いで、モータ位置を保持したまま停止することを可能としている。   FIG. 4 is a graph showing the relationship between the time and the target speed, and an explanatory diagram showing the relationship between the control state of the motor 5 and the lock detection valid / invalid state. In the present embodiment, as shown in FIG. 4, the lock detection is in an effective state at the time of normal rotation (acceleration / constant speed / deceleration control) of the motor 5 that performs normal paper conveyance control, and so on. Prevents damage caused by. On the other hand, in the position hold state, as described later, by preventing the lock state from being detected, it is possible to prevent erroneous detection and stop the motor position while holding it.

なお、モータ制御装置１０がロック検知を有効状態から無効状態にするトリガ（予め定めた所定の条件）としては、例えば、以下のような場合があげられ、いずれかの手段によればよい。
（１）ＣＰＵ２０（ロック検知無効化判断部２５）にて、目標速度が０に達したとき。
（２）ＣＰＵ２０（ロック検知無効化判断部２５）にて、目標位置が変化しなくなったとき。
（３）ＣＰＵ２０（ロック検知無効化判断部２５）にて、内部ステートが位置ホールドになったとき。
（４）ＣＰＵ２０（ロック検知無効化判断部２５）にて、内部ステートが停止位置補正になったとき。
（５）ＣＰＵ２０（ロック検知無効化判断部２５）へのモータ制御信号が入力されなくなったとき（制御信号としてテーブルを使用している場合）。 In addition, as a trigger (predetermined predetermined condition) for the motor control device 10 to change the lock detection from the valid state to the invalid state, for example, the following cases may be mentioned, and any means may be used.
(1) When the target speed reaches 0 in the CPU 20 (lock detection invalidation determination unit 25).
(2) When the target position no longer changes in the CPU 20 (lock detection invalidation determination unit 25).
(3) When the internal state is in position hold in the CPU 20 (lock detection invalidation determination unit 25).
(4) When the internal state is the stop position correction in the CPU 20 (lock detection invalidation determination unit 25).
(5) When no motor control signal is input to the CPU 20 (lock detection invalidation determination unit 25) (when a table is used as the control signal).

図５（Ａ）にモータ５を減速制御から停止させる時における時間と目標速度の関係を示すグラフに、モータ５の制御状態およびモータ５の停止位置補正／ロック検知無効状態との関係を示す。図５（Ｂ）に時間と位置誤差との関係を示すグラフを示す（目標速度に対する、位置誤差の変化を示す）。図５を参照して、モータ５の停止時の位置誤差補正制御について説明する。   FIG. 5A is a graph showing the relationship between the time and the target speed when the motor 5 is stopped from the deceleration control, and shows the relationship between the control state of the motor 5 and the stop position correction / lock detection invalid state of the motor 5. FIG. 5B shows a graph showing the relationship between time and position error (changes in position error with respect to the target speed). The position error correction control when the motor 5 is stopped will be described with reference to FIG.

画像形成装置（図７参照）における用紙搬送では、用紙の停止位置が重要となるが、モータ５の減速時の速度や、負荷１１の状態等によって、与えられた減速度での減速動作が終了した時点で、目標の停止位置に到達できない場合がある。   In the paper transport in the image forming apparatus (see FIG. 7), the stop position of the paper is important, but the deceleration operation at the given deceleration speed is completed depending on the speed of the motor 5 when decelerating, the state of the load 11, and the like. At this point, the target stop position may not be reached.

このため、ＣＰＵ２０（位置誤差補正部２６）は、モータ停止位置の位置誤差補正制御を行う。位置誤差補正制御は、図５（Ｂ）に示すように、モータ５の正転／逆転を繰り返し実行することで行われる。また、位置誤差が所定範囲に収まると、位置誤差補正制御は終了して、ロック検知無効化制御に移る。なお、図３（Ｃ）に示した位置ホールド状態で外乱により位置誤差が生じた場合も、同様の位置誤差補正制御がなされる。   Therefore, the CPU 20 (position error correction unit 26) performs position error correction control of the motor stop position. The position error correction control is performed by repeatedly executing forward / reverse rotation of the motor 5 as shown in FIG. Further, when the position error falls within the predetermined range, the position error correction control ends and the process proceeds to lock detection invalidation control. Note that the same position error correction control is performed when a position error occurs due to disturbance in the position hold state shown in FIG.

このモータ停止位置の位置誤差補正制御において、モータ５の出力を反転してロック検知回避を行うようにすると、振動が大きくなったり、停止位置が安定するための時間（位置誤差補正の終了までの時間）が増えたりする。このため、処理性能が低下する影響する可能性があるので好ましくない。   In the position error correction control of the motor stop position, if the output of the motor 5 is reversed to avoid lock detection, the time for the vibration to increase or the stop position to stabilize (until the end of the position error correction). Time). For this reason, the processing performance may be affected, which is not preferable.

そこで、本実施の形態では、ロック検知無効化判断部２５によるロック無効化期間において、位置誤差補正部２６による位置誤差補正制御が終了し、モータ制御部２７がモータ５の回転が停止する位置が安定してからモータ５の出力の反転を行うようにしている。   Therefore, in the present embodiment, during the lock invalidation period by the lock detection invalidation determination unit 25, the position error correction control by the position error correction unit 26 ends, and the position where the motor control unit 27 stops the rotation of the motor 5 is determined. The output of the motor 5 is reversed after being stabilized.

以上説明したモータ制御装置１０が実行するロック検知無効化処理について、図６のフローチャートを参照して説明する。なお、ロック検知無効化判断部２５によるロック検知無効化処理は、例えば、１ｍｓｅｃに１回実行するものとしているが、処理間隔はこれに限られるものではない。   The lock detection invalidation process executed by the motor control device 10 described above will be described with reference to the flowchart of FIG. Note that the lock detection invalidation processing by the lock detection invalidation determination unit 25 is executed once every 1 msec, for example, but the processing interval is not limited to this.

まず、ロック検知無効化判断部２５は、ロック検知無効化期間であるか否かについて判断を行う（ステップＳ１）。ここで、図４で示したように、ロック検知有効期間であれば（ステップＳ１：Ｎｏ）、通常の用紙搬送制御を行っているモータ５の通常回転時であるのでロック検知無効化処理は終了する。一方、ロック検知無効化期間であれば（ステップＳ１：Ｙｅｓ）、次に、位置誤差補正制御（図５（Ｂ））が終了して、位置誤差が安定しているかどうかを確認する。   First, the lock detection invalidation determination unit 25 determines whether or not it is a lock detection invalidation period (step S1). Here, as shown in FIG. 4, if it is the lock detection valid period (step S1: No), the lock detection invalidation process is completed because the motor 5 performing normal paper conveyance control is in the normal rotation. To do. On the other hand, if it is the lock detection invalidation period (step S1: Yes), next, the position error correction control (FIG. 5B) is finished, and it is confirmed whether or not the position error is stable.

ここでは、ロック検知無効化判断部２５は位置誤差が所定の閾値Ｂ以下であるかどうかについて判断する（ステップＳ２）。閾値Ｂを超える場合は（ステップＳ２：Ｎｏ）、位置誤差補正制御中であると判断できるため、位置誤差が安定している時間（安定時間）の安定時間カウンタ３１をクリアし（ステップＳ４）、ロック検知無効化判断部２５によるロック検知無効化処理を終了する。   Here, the lock detection invalidation determination unit 25 determines whether the position error is equal to or less than a predetermined threshold B (step S2). If the threshold value B is exceeded (step S2: No), it can be determined that the position error correction control is being performed, so the stable time counter 31 for the time during which the position error is stable (stable time) is cleared (step S4), The lock detection invalidation process by the lock detection invalidation determination unit 25 is terminated.

これに対し、ロック検知無効化判断部２５は閾値以下であると判断した場合は（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、位置誤差の補正制御は終了していると判断できるため、位置誤差が安定している時間を測定する。具体的には、安定時間カウンタ３１をインクリメントする（ステップＳ３）。これにより、位置誤差の補正制御後の安定時間を測定している。   On the other hand, when the lock detection invalidation determination unit 25 determines that it is equal to or less than the threshold value (step S2: Yes), it can be determined that the position error correction control has been completed, so the position error is stable. Measure time. Specifically, the stable time counter 31 is incremented (step S3). Thereby, the stabilization time after the position error correction control is measured.

つぎに、位置誤差が安定している安定時間カウンタ３１が閾値Ｃ以上であるかどうかについて判断する（ステップＳ５）。閾値Ｃ未満であれば（ステップＳ５：Ｎｏ）、ロック検知無効化処理は終了する。一方、閾値以上の場合（ステップＳ５：Ｙｅｓ）は、位置誤差の補正制御後に、所定時間以上安定していると判断できるので、ロック状態回避に移行する。   Next, it is determined whether or not the stable time counter 31 in which the position error is stable is greater than or equal to the threshold C (step S5). If it is less than the threshold value C (step S5: No), the lock detection invalidation process ends. On the other hand, if it is equal to or greater than the threshold value (step S5: Yes), it can be determined that it has been stable for a predetermined time or more after the position error correction control, so the process shifts to lock state avoidance.

ロック状態の回避では、まず、ロック状態回避用カウンタ３２をカウントアップする（ステップＳ６）。次に、ロック状態回避用カウンタ３２が閾値Ｄ以上となっているかどうかについて判断する（ステップＳ７）。ここで、閾値Ｄは、ロック検出を回避するためにロック検出時間（閾値Ａ）よりも短い時間に設定される。   In avoiding the lock state, first, the lock state avoidance counter 32 is incremented (step S6). Next, it is determined whether or not the lock state avoidance counter 32 is equal to or greater than the threshold value D (step S7). Here, the threshold value D is set to a time shorter than the lock detection time (threshold value A) in order to avoid lock detection.

ロック検知無効化判断部２５の判断において閾値Ｄ未満の場合（ステップＳ７：Ｎｏ）は、ロック検知無効化処理は終了する。一方、ロック検知無効化判断部２５の判断において閾値以上の場合（ステップＳ７：Ｙｅｓ）は、まず、次回処理における検出回避のため、ロック状態回避用カウンタ３２をクリアする（ステップＳ８）。なお、ロック状態回避用カウンタ３２のクリア（ステップＳ８）は、モータ５の出力の反転制御（ステップＳ９）の後に行うようにしてもよい。   When the determination by the lock detection invalidation determination unit 25 is less than the threshold value D (step S7: No), the lock detection invalidation process ends. On the other hand, if the determination by the lock detection invalidation determination unit 25 is equal to or greater than the threshold value (step S7: Yes), first, the lock state avoidance counter 32 is cleared to avoid detection in the next process (step S8). The lock state avoidance counter 32 may be cleared (step S8) after the output inversion control of the motor 5 (step S9).

次に、ＣＰＵ２０のモータ制御部２７は、モータ出力の反転制御を行う。モータ５の出力を反転させる信号としては、例えば、ブレーキ信号、イネーブル信号、回転方向信号等がある。すなわち、モータロック状態判断部２３が参照している制御信号を変化させて、モータドライバ３のロック検出用カウンタ３ａをクリアさせるものである。   Next, the motor control unit 27 of the CPU 20 performs reversal control of the motor output. Examples of the signal for inverting the output of the motor 5 include a brake signal, an enable signal, and a rotation direction signal. That is, the control signal referred to by the motor lock state determination unit 23 is changed to clear the lock detection counter 3a of the motor driver 3.

また、このモータ５の出力の反転制御（ステップＳ９）において、ＰＷＭ信号の駆動デューティに基づいてモータ５に印加されるＰＷＭ値を、出力予定のＰＷＭ値よりも小さな値に設定することが好ましい。例えば、該当周期にて出力する値として算出された制御電圧値（出力予定のＰＷＭ値）をＣｄ、反転制御時に出力する制御電圧値をＣｒとした場合、制御電圧値Ｃｒは、Ｃｒ≦Ｃｄ、を満たしていることが好ましい。制御電圧値Ｃｒを０に近づけるほど、逆回転方向へ移動しようとする力を小さくすることができるため、モータ５の微小な振動を抑制することができるからである。   In the inversion control of the output of the motor 5 (step S9), it is preferable to set the PWM value applied to the motor 5 based on the drive duty of the PWM signal to a value smaller than the PWM value to be output. For example, when a control voltage value (PWM value to be output) calculated as a value to be output in a corresponding cycle is Cd, and a control voltage value output at the time of inversion control is Cr, the control voltage value Cr is Cr ≦ Cd, Is preferably satisfied. This is because the closer the control voltage value Cr is to 0, the smaller the force to move in the reverse rotation direction can be, so that minute vibrations of the motor 5 can be suppressed.

以上のように本実施の形態に係るモータ制御装置１０では、ロック状態を検出する時間よりも短い周期で、モータロック状態判断部２３が参照している制御信号等を変化させる。この制御により、ロック検出用カウンタ３ａをクリアさせて、位置ホールド状態におけるモータ５のロック誤検知を回避することができる。   As described above, in the motor control device 10 according to the present embodiment, the control signal or the like referred to by the motor lock state determination unit 23 is changed at a cycle shorter than the time for detecting the lock state. By this control, the lock detection counter 3a can be cleared, and erroneous lock detection of the motor 5 in the position hold state can be avoided.

なお、図６に示す処理は一例であってこれに限られるものではない。例えば、安定時間についての処理（ステップＳ３〜Ｓ５）に替えて、ステップＳ２で判断する位置誤差の閾値Ｂを「０」として、位置誤差が「０」になった時点でロック状態回避（ステップＳ６以降）へ移行する処理としてもよい。   Note that the processing shown in FIG. 6 is an example, and the present invention is not limited to this. For example, instead of the process for the stable time (steps S3 to S5), the threshold value B of the position error determined in step S2 is set to “0”, and the lock state is avoided when the position error becomes “0” (step S6). It is good also as a process which transfers to after.

（画像形成装置）
以上説明したモータ制御装置１０により制御されるＤＣモータ５を駆動源として備えた画像形成装置の一例について説明する。 (Image forming device)
An example of an image forming apparatus provided with the DC motor 5 controlled by the motor control apparatus 10 described above as a drive source will be described.

図７は、本発明に係る画像形成装置の一実施の形態を示す全体構成図である。図７に示すように、画像形成装置１００は、タンデム型カラープリンタである。画像形成装置１００本体の上方にあるボトル収容部１０１には、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した４つのトナーボトル１０２Ｙ，１０２Ｍ，１０２Ｃ，１０２Ｋが着脱自在（交換自在）に設置されている。   FIG. 7 is an overall configuration diagram showing an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. As shown in FIG. 7, the image forming apparatus 100 is a tandem color printer. Four bottles 102Y, 102M, 102C, and 102K corresponding to the respective colors (yellow, magenta, cyan, and black) are detachably (replaceable) installed in the bottle housing portion 101 above the image forming apparatus 100 main body. ing.

ボトル収容部１０１の下方には中間転写ユニット８５が配設されている。その中間転写ユニット８５の中間転写ベルト７８に対向するように、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した作像部７４Ｙ，７４Ｍ，７４Ｃ，７４Ｋが並設されている。   An intermediate transfer unit 85 is disposed below the bottle housing portion 101. Image forming portions 74Y, 74M, 74C, and 74K corresponding to the respective colors (yellow, magenta, cyan, and black) are arranged in parallel so as to face the intermediate transfer belt 78 of the intermediate transfer unit 85.

各作像部７４Ｙ，７４Ｍ，７４Ｃ，７４Ｋには、それぞれ、感光体ドラム７５Ｙ，７５Ｍ，７５Ｃ，７５Ｋが配設されている。また、各感光体ドラム７５Ｙ，７５Ｍ，７５Ｃ，７５Ｋの周囲には、それぞれ、帯電部７３、現像部７６、クリーニング部７７、除電部（不図示）等が配設されている。そして、各感光体ドラム７５Ｙ，７５Ｍ，７５Ｃ，７５Ｋで、作像プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程）がおこなわれて、各感光体ドラム７５Ｙ，７５Ｍ，７５Ｃ，７５Ｋ上に各色の画像が形成されることになる。   Photosensitive drums 75Y, 75M, 75C, and 75K are disposed in the image forming units 74Y, 74M, 74C, and 74K, respectively. Further, around each of the photosensitive drums 75Y, 75M, 75C, and 75K, a charging unit 73, a developing unit 76, a cleaning unit 77, a charge eliminating unit (not shown), and the like are disposed. Then, an image forming process (charging process, exposure process, developing process, transfer process, cleaning process) is performed on each of the photosensitive drums 75Y, 75M, 75C, and 75K, and each of the photosensitive drums 75Y, 75M, 75C, and 75K. An image of each color is formed on the top.

感光体ドラム７５Ｙ，７５Ｍ，７５Ｃ，７５Ｋは、不図示の駆動モータによって図６中の時計方向に回転駆動される。そして、帯電部７３の位置で、感光体ドラム７５Ｙ，７５Ｍ，７５Ｃ，７５Ｋの表面が一様に帯電される（帯電工程）。   The photosensitive drums 75Y, 75M, 75C, and 75K are rotationally driven in a clockwise direction in FIG. 6 by a drive motor (not shown). Then, the surfaces of the photosensitive drums 75Y, 75M, 75C, and 75K are uniformly charged at the position of the charging unit 73 (charging process).

その後、感光体ドラム７５Ｙ，７５Ｍ，７５Ｃ，７５Ｋの表面は、露光部１０３から発せられたレーザ光の照射位置に達して、この位置での露光走査によって各色に対応した静電潜像が形成される（露光工程）。   Thereafter, the surfaces of the photosensitive drums 75Y, 75M, 75C, and 75K reach the irradiation position of the laser beam emitted from the exposure unit 103, and electrostatic latent images corresponding to the respective colors are formed by exposure scanning at this position. (Exposure process).

その後、感光体ドラム７５Ｙ，７５Ｍ，７５Ｃ，７５Ｋの表面は、現像部７６との対向位置に達して、この位置で静電潜像が現像されて、各色のトナー像が形成される（現像工程）。   Thereafter, the surfaces of the photosensitive drums 75Y, 75M, 75C, and 75K reach a position facing the developing unit 76, and the electrostatic latent image is developed at this position to form a toner image of each color (development process). ).

その後、感光体ドラム７５Ｙ，７５Ｍ，７５Ｃ，７５Ｋの表面は、中間転写ベルト７８及び第１転写バイアスローラ７９Ｙ，７９Ｍ，７９Ｃ，７９Ｋとの対向位置に達する。この位置で感光体ドラム７５Ｙ，７５Ｍ，７５Ｃ，７５Ｋ上のトナー像が中間転写ベルト７８上に転写される（１次転写工程）。このとき、感光体ドラム７５Ｙ，７５Ｍ，７５Ｃ，７５Ｋ上には、僅かながら未転写トナーが残存する。   Thereafter, the surfaces of the photosensitive drums 75Y, 75M, 75C, and 75K reach positions facing the intermediate transfer belt 78 and the first transfer bias rollers 79Y, 79M, 79C, and 79K. At this position, the toner images on the photosensitive drums 75Y, 75M, 75C, and 75K are transferred onto the intermediate transfer belt 78 (primary transfer process). At this time, a small amount of untransferred toner remains on the photosensitive drums 75Y, 75M, 75C, and 75K.

その後、感光体ドラム７５Ｙ，７５Ｍ，７５Ｃ，７５Ｋの表面は、クリーニング部７７との対向位置に達する。この位置で感光体ドラム７５Ｙ，７５Ｍ，７５Ｃ，７５Ｋ上に残存した未転写トナーがクリーニング部７７のクリーニングブレードによって機械的に回収される（クリーニング工程）。   Thereafter, the surfaces of the photosensitive drums 75Y, 75M, 75C, and 75K reach the position facing the cleaning unit 77. At this position, the untransferred toner remaining on the photosensitive drums 75Y, 75M, 75C, and 75K is mechanically collected by the cleaning blade of the cleaning unit 77 (cleaning process).

最後に、感光体ドラム７５Ｙ，７５Ｍ，７５Ｃ，７５Ｋの表面は、不図示の除電部との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム７５Ｙ，７５Ｍ，７５Ｃ，７５Ｋ上の残留電位が除去される。こうして、感光体ドラム７５Ｙ，７５Ｍ，７５Ｃ，７５Ｋ上でおこなわれ、一連の作像プロセスが終了する。   Finally, the surfaces of the photosensitive drums 75Y, 75M, 75C, and 75K reach a position facing a neutralization unit (not shown), and the residual potential on the photosensitive drums 75Y, 75M, 75C, and 75K is removed at this position. The Thus, the process is performed on the photosensitive drums 75Y, 75M, 75C, and 75K, and a series of image forming processes is completed.

その後、現像工程を経て各感光体ドラム上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト７８上に重ねて転写する。こうして、中間転写ベルト７８上にカラー画像が形成される。   Thereafter, the toner images of the respective colors formed on the respective photosensitive drums through the developing process are transferred onto the intermediate transfer belt 78 in an overlapping manner. In this way, a color image is formed on the intermediate transfer belt 78.

ここで、中間転写ユニット８５は、以下のように構成される。すなわち、中間転写ベルト７８、４つの１次転写バイアスローラ７９Ｙ，７９Ｍ，７９Ｃ，７９Ｋ、２次転写バックアップローラ８２、クリーニングバックアップローラ８３、テンションローラ８４、中間転写クリーニング部８０、等で構成される。中間転写ベルト７８は、３つのローラ８２〜８４によって張架・支持されるとともに、ローラ８２の回転駆動によって図７中の矢印方向に無端移動される。   Here, the intermediate transfer unit 85 is configured as follows. That is, the intermediate transfer belt 78, four primary transfer bias rollers 79Y, 79M, 79C, and 79K, a secondary transfer backup roller 82, a cleaning backup roller 83, a tension roller 84, an intermediate transfer cleaning unit 80, and the like are configured. The intermediate transfer belt 78 is stretched and supported by three rollers 82 to 84, and is endlessly moved in the direction of the arrow in FIG.

４つの１次転写バイアスローラ７９Ｙ，７９Ｍ，７９Ｃ，７９Ｋは、それぞれ、中間転写ベルト７８を感光体ドラム７５Ｙ，７５Ｍ，７５Ｃ，７５Ｋとの間に挟み込んで１次転写ニップを形成している。そして、１次転写バイアスローラ７９Ｙ，７９Ｍ，７９Ｃ，７９Ｋに、トナーの極性とは逆の転写バイアスが印加される。   The four primary transfer bias rollers 79Y, 79M, 79C, and 79K respectively sandwich the intermediate transfer belt 78 with the photosensitive drums 75Y, 75M, 75C, and 75K to form primary transfer nips. Then, a transfer bias reverse to the polarity of the toner is applied to the primary transfer bias rollers 79Y, 79M, 79C, and 79K.

そして、中間転写ベルト７８は、矢印方向に走行して、各１次転写バイアスローラ７９Ｙ，７９Ｍ，７９Ｃ，７９Ｋの１次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム７５Ｙ，７５Ｍ，７５Ｃ，７５Ｋ上の各色のトナー像が、中間転写ベルト７８上に重ねて１次転写される。   The intermediate transfer belt 78 travels in the direction of the arrow, and sequentially passes through the primary transfer nips of the primary transfer bias rollers 79Y, 79M, 79C, and 79K. In this way, the toner images of the respective colors on the photosensitive drums 75Y, 75M, 75C, and 75K are primarily transferred while being superimposed on the intermediate transfer belt 78.

その後、各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト７８は、２次転写ローラ８９との対向位置に達する。この位置では、２次転写バックアップローラ８２が、２次転写ローラ８９との間に中間転写ベルト７８を挟み込んで２次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト７８上に形成された４色のトナー像は、この２次転写ニップの位置に搬送された記録媒体Ｐ上に転写される。このとき、中間転写ベルト７８には、記録媒体Ｐに転写されなかった未転写トナーが残存する。   Thereafter, the intermediate transfer belt 78 onto which the toner images of the respective colors are transferred in an overlapping manner reaches a position facing the secondary transfer roller 89. At this position, the secondary transfer backup roller 82 sandwiches the intermediate transfer belt 78 between the secondary transfer roller 89 and forms a secondary transfer nip. The four color toner images formed on the intermediate transfer belt 78 are transferred onto the recording medium P conveyed to the position of the secondary transfer nip. At this time, untransferred toner that has not been transferred to the recording medium P remains on the intermediate transfer belt 78.

その後、中間転写ベルト７８は、中間転写クリーニング部８０の位置に達する。そして、この位置で、中間転写ベルト７８上の未転写トナーが回収される。こうして、中間転写ベルト７８上でおこなわれる、一連の転写プロセスが終了する。   Thereafter, the intermediate transfer belt 78 reaches the position of the intermediate transfer cleaning unit 80. At this position, the untransferred toner on the intermediate transfer belt 78 is collected. Thus, a series of transfer processes performed on the intermediate transfer belt 78 is completed.

ここで、２次転写ニップの位置に搬送された記録媒体Ｐは、画像形成装置１００の下方に配設された給紙部１０４から、給紙ローラ９７やレジストローラ対９８等を経由して搬送されたものである。   Here, the recording medium P conveyed to the position of the secondary transfer nip is conveyed from the paper supply unit 104 disposed below the image forming apparatus 100 via the paper supply roller 97, the registration roller pair 98, and the like. It has been done.

詳しくは、給紙部１０４には、転写紙等の記録媒体Ｐが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ９７が図７中の反時計方向に回転駆動されると、一番上の記録媒体Ｐがレジストローラ対９８のローラ間に向けて給送される。   Specifically, a plurality of recording media P such as transfer paper are stored in the paper supply unit 104 in a stacked manner. When the paper feed roller 97 is driven to rotate counterclockwise in FIG. 7, the uppermost recording medium P is fed between the rollers of the registration roller pair 98.

レジストローラ対９８に搬送された記録媒体Ｐは、回転駆動を停止したレジストローラ対９８のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト７８上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ対９８が回転駆動されて、記録媒体Ｐが２次転写ニップに向けて搬送される。こうして、記録媒体Ｐ上に、所望のカラー画像が転写される。   The recording medium P conveyed to the registration roller pair 98 is temporarily stopped at the position of the roller nip of the registration roller pair 98 that has stopped rotating. Then, the registration roller pair 98 is rotationally driven in synchronization with the color image on the intermediate transfer belt 78, and the recording medium P is conveyed toward the secondary transfer nip. In this way, a desired color image is transferred onto the recording medium P.

その後、２次転写ニップの位置でカラー画像が転写された記録媒体Ｐは、定着装置９０の位置に搬送される。そして、この位置で、定着ローラ９１及び加圧ローラ９２による熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像が記録媒体Ｐ上に定着される。   Thereafter, the recording medium P on which the color image is transferred at the position of the secondary transfer nip is conveyed to the position of the fixing device 90. At this position, the color image transferred to the surface is fixed on the recording medium P by heat and pressure generated by the fixing roller 91 and the pressure roller 92.

その後、記録媒体Ｐは、排紙ローラ対９９のローラ間を経て、装置外へと排出される。排紙ローラ対９９によって装置外に排出された被転写Ｐは、出力画像として、スタック部９３上に順次スタックされる。こうして、画像形成装置における、一連の画像形成プロセスが完了する。   Thereafter, the recording medium P is discharged out of the apparatus through a pair of paper discharge rollers 99. The transferred P discharged from the apparatus by the discharge roller pair 99 is sequentially stacked on the stack unit 93 as an output image. Thus, a series of image forming processes in the image forming apparatus is completed.

以上説明した画像形成装置１００の各ローラ等の負荷１１の駆動源として、モータ５を用い、当該モータ５を上記実施の形態にかかるモータ制御装置１０により制御する。これにより、モータ制御中のモータ５の異常検知精度を向上させた画像形成装置１００を構成することが可能となる。   The motor 5 is used as a drive source of the load 11 such as each roller of the image forming apparatus 100 described above, and the motor 5 is controlled by the motor control device 10 according to the above embodiment. Thereby, it is possible to configure the image forming apparatus 100 in which the abnormality detection accuracy of the motor 5 during motor control is improved.

ところで、本実施の形態で実行されるプログラムは、ＲＯＭ２１に予め組み込まれて提供するものとしているが、これに限定されるものではない。本実施の形態で実行されるプログラムを、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録してコンピュータプログラムプロダクトとして提供してもよい。たとえば、インストール可能な形式または実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供してもよい。   By the way, the program executed in the present embodiment is provided by being incorporated in the ROM 21 in advance, but is not limited to this. The program executed in this embodiment may be recorded on a computer-readable recording medium and provided as a computer program product. For example, an installable or executable file is recorded and provided on a computer-readable recording medium such as a CD-ROM, a flexible disk (FD), a CD-R, or a DVD (Digital Versatile Disk). Also good.

また、本実施の形態で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよい。また、本実施の形態で実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成してもよい。   Further, the program executed in the present embodiment may be provided by being stored on a computer connected to a network such as the Internet and downloaded via the network. In addition, the program executed in the present embodiment may be configured to be provided or distributed via a network such as the Internet.

本実施の形態で実行されるプログラムは、上述したモータロック状態判断部２３、位置ホールド状態判断部２４、ロック検知無効化判断部２５、位置誤差補正部２６、モータ制御部２７を含むモジュール構成となっている。実際のハードウェアとしてはＣＰＵ２０（プロセッサ）が上記記録媒体からプログラムを読み出して実行することにより上記各部がＲＡＭ２２等の主記憶装置上にロードされる。そして、モータロック状態判断部２３、位置ホールド状態判断部２４、ロック検知無効化判断部２５、位置誤差補正部２６、モータ制御部２７が主記憶装置上に生成されるようになっている。   The program executed in the present embodiment has a module configuration including the motor lock state determination unit 23, the position hold state determination unit 24, the lock detection invalidation determination unit 25, the position error correction unit 26, and the motor control unit 27 described above. It has become. As actual hardware, the CPU 20 (processor) reads out the program from the recording medium and executes the program, so that the respective units are loaded onto the main storage device such as the RAM 22. A motor lock state determination unit 23, a position hold state determination unit 24, a lock detection invalidation determination unit 25, a position error correction unit 26, and a motor control unit 27 are generated on the main storage device.

なお、本発明は上記実施の形態で説明したものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。   Needless to say, the present invention is not limited to those described in the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

１ コントローラ
３ モータドライバ
３ａ ロック検知カウンタ
４ Ｖｄｄ
５ モータ
６ エンコーダ部
７ ＦＥＴ
８ シャント抵抗
９ ホール素子信号
１０ モータ制御装置
１１ 負荷
１２ 用紙
２０ ＣＰＵ
２１ ＲＯＭ
２２ ＲＡＭ
２３ モータロック状態判断部
２４ 位置ホールド状態判断部
２５ ロック検知無効化判断部
２６ 位置誤差補正部
２７ モータ制御部
３１ 安定時間カウンタ
３２ ロック状態回避用カウンタ
１００ 画像形成装置 1 Controller 3 Motor driver 3a Lock detection counter 4 Vdd
5 Motor 6 Encoder 7 FET
8 Shunt resistor 9 Hall element signal 10 Motor controller 11 Load 12 Paper 20 CPU
21 ROM
22 RAM
23 motor lock state determination unit 24 position hold state determination unit 25 lock detection invalidation determination unit 26 position error correction unit 27 motor control unit 31 stability time counter 32 lock state avoidance counter 100 image forming apparatus

特開２００２−３４７２９６号公報JP 2002-347296 A 特開２００４−３２４１０５号公報JP 2004-324105 A

Claims (14)

モータの駆動に応じて変化する信号、および、モータドライバへ入力される制御信号が所定時間変化しない場合前記モータへの通電を遮断するモータドライバに対して、前記制御信号と駆動信号とを出力するモータ制御装置であって、
前記モータドライバに対して前記駆動信号を出力していて前記モータに外乱が加わると当該モータを元の位置に戻す方向への制御を行う位置ホールド状態となると、前記所定時間よりも短い時間で前記モータドライバへ出力する前記制御信号を変化させること
を特徴とするモータ制御装置。 The control signal and the drive signal are output to the motor driver that cuts off the power to the motor when the signal that changes according to the drive of the motor and the control signal input to the motor driver does not change for a predetermined time. A motor control device,
When the drive signal is output to the motor driver and a disturbance is applied to the motor, a position hold state in which control is performed in a direction to return the motor to the original position, the time is shorter than the predetermined time. A motor control device characterized by changing the control signal output to the motor driver. 前記制御信号は前記モータの回転方向を示す回転方向信号であることを特徴とする請求項１記載のモータ制御装置。   The motor control device according to claim 1, wherein the control signal is a rotation direction signal indicating a rotation direction of the motor. 前記回転方向信号の変化は、前記モータの回転方向の変化を示すことを特徴とする請求項２に記載のモータ制御装置。   The motor control device according to claim 2, wherein the change in the rotation direction signal indicates a change in the rotation direction of the motor. 前記制御信号はブレーキ信号であることを特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。   The motor control device according to claim 1, wherein the control signal is a brake signal. 前記制御信号はイネーブル信号であることを特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。   The motor control device according to claim 1, wherein the control signal is an enable signal. 前記駆動信号はＰＷＭ信号であることを特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。   The motor control device according to claim 1, wherein the drive signal is a PWM signal. 請求項１〜６のいずれか一つに記載のモータ制御装置と、
モータと、
前記モータ制御装置の出力する前記制御信号に基づいて前記モータに電圧を印加するモータドライバと、
を備えるモータシステム。 The motor control device according to any one of claims 1 to 6,
A motor,
A motor driver for applying a voltage to the motor based on the control signal output from the motor control device;
A motor system comprising: 前記モータはホール素子を有し、
前記モータの駆動に応じて変化する信号は少なくとも前記ホール素子の出力するホール素子信号を含むこと、
を特徴とする請求項７に記載のモータシステム。 The motor has a Hall element;
The signal that changes according to the driving of the motor includes at least a Hall element signal output by the Hall element;
The motor system according to claim 7. 前記モータの主軸または負荷と同軸に、エンコーダディスクを設けることを特徴とする請求項７または８に記載のモータシステム。   The motor system according to claim 7 or 8, wherein an encoder disk is provided coaxially with a main shaft or a load of the motor. 前記モータの駆動に応じて変化する信号は、少なくとも前記エンコーダディスクの回転に伴って出力されるエンコーダ信号を含むこと、
を特徴とする請求項９に記載のモータシステム。 The signal that changes according to the driving of the motor includes at least an encoder signal that is output as the encoder disk rotates;
The motor system according to claim 9. 請求項７〜１０のいずれか一つに記載のモータシステムを備える搬送装置。   A transport apparatus comprising the motor system according to claim 7. 請求項７〜１０のいずれか一つに記載のモータシステムを備える画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the motor system according to claim 7. モータの駆動に応じて変化する信号、および、モータドライバへ入力される制御信号が所定時間変化しない場合前記モータへの通電を遮断するモータドライバに対して、前記制御信号と駆動信号とを出力するステップと、
前記モータドライバに対して前記駆動信号を出力していて前記モータに外乱が加わると当該モータを元の位置に戻す方向への制御を行う位置ホールド状態となると、前記所定時間よりも短い時間で前記モータドライバへ出力する前記制御信号を変化させるステップと、
を含むモータ制御方法。 The control signal and the drive signal are output to the motor driver that cuts off the power to the motor when the signal that changes according to the drive of the motor and the control signal input to the motor driver does not change for a predetermined time. Steps,
When the drive signal is output to the motor driver and a disturbance is applied to the motor, a position hold state in which control is performed in a direction to return the motor to the original position, the time is shorter than the predetermined time. Changing the control signal to be output to the motor driver;
A motor control method including: モータの駆動に応じて変化する信号、および、モータドライバへ入力される制御信号が所定時間変化しない場合前記モータへの通電を遮断するモータドライバに対して、前記制御信号と駆動信号とを出力するモータ制御装置に、
前記モータドライバに対して前記駆動信号を出力していて前記モータに外乱が加わると当該モータを元の位置に戻す方向への制御を行う位置ホールド状態となると、前記所定時間よりも短い時間で前記モータドライバへ出力する前記制御信号を変化させる手順を実行させるためのプログラム。 The control signal and the drive signal are output to the motor driver that cuts off the power to the motor when the signal that changes according to the drive of the motor and the control signal input to the motor driver does not change for a predetermined time. In the motor controller
When the drive signal is output to the motor driver and a disturbance is applied to the motor, a position hold state in which control is performed in a direction to return the motor to the original position, the time is shorter than the predetermined time. A program for executing a procedure for changing the control signal output to the motor driver.