JP5343468B2 - Motor driving device, image forming apparatus, motor driving method, and computer program - Google Patents
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Description
本発明は、モータの負荷異常、モータ異常を検知してこれらの異常に対処するモータ駆動装置、このモータ駆動装置を備えた画像形成装置、モータ駆動方法、及びモータ駆動方法をコンピュータで実行するためのコンピュータプログラムに関する。 The present invention relates to a motor drive device that detects a motor load abnormality and a motor abnormality and copes with these abnormalities, an image forming apparatus including the motor drive device, a motor drive method, and a motor drive method for executing the computer with a computer. Relating to computer programs.
近年、複写機あるいはプリンタなどのオフィス機器においては高い生産性が要求されるため、故障によるマシンの停止や画質の劣化が許容されず、故障を速やかに検知して、事前に解決することが求められている。これについて、例えば特許文献1には、特別な故障検知回路を追加することなく、モータやギヤの故障を診断できるようにする発明が記載されている。この発明は、電流供給を受けて回転動作する回転駆動部材や当該回転駆動部材の回転駆動力を他の部材に伝達する動力伝達部材などの構成部材を含む回転駆動機構を有する装置に生じる故障を診断する故障診断装置であって、回転駆動部材の回転動作に伴って出力される回転駆動部材の回転動作状態を示す動作信号の特徴量を解析して、回転駆動機構を構成する個々の構成部材についての故障診断を行うというものである。
特許文献1記載の発明では、回転駆動部材の動作信号の特徴量を解析して回転駆動機構を構成する個々の構成部材について故障診断を行うようになっているが、故障検出後、サービスマンの到着を待たないと、しばらくマシンが使えない状態となる場合、あるいは、使用できるにしても品質が悪化したままの状態でプリントが継続される場合がある。すなわち、この公知例では、エンコーダ信号について、立ち上がり時間あるいは周波数等の特徴量を解析して故障診断を行うが、故障を診断した後、その診断した故障内容を通知するだけであるので、故障発生時にダウンタイムが発生してしまう。
In the invention described in
そこで、本発明が解決しようとする課題は、ダウンタイムが発生するような故障が発生する前に、その故障の原因を検出してその原因に対処し、ダウンタイムの発生を防止することにある。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is to prevent the occurrence of downtime by detecting the cause of the failure and dealing with the cause before the occurrence of the failure that causes downtime. .
前記課題を解決するため、本発明は、負荷を駆動するモータと、前記モータを駆動するモータ駆動手段と、前記モータの回転速度を検出するモータ速度検出手段と、前記モータ速度検出手段によって検出されたモータの回転速度に基づいてモータの速度変動を検出するモータ速度変動検出手段と、前記モータ速度変動検出手段の検出結果に基づいてモータの回転異常を検出する異常判定手段と、前記モータ駆動手段を介して前記モータの回転速度を制御するモータ速度制御手段と、を備え、前記モータ速度制御手段は、前記異常判定手段によってゲイン交差周波数の近傍かつゲイン交差周波数よりも高い周波数に基準値よりも大きな変動成分があることが検出された場合、前記速度変動の影響で当該変動成分がゲインゼロを超えないように当該モータ速度制御手段のゲインを下げることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention is detected by a motor for driving a load, motor driving means for driving the motor, motor speed detecting means for detecting the rotational speed of the motor, and the motor speed detecting means. Motor speed fluctuation detecting means for detecting a motor speed fluctuation based on the rotation speed of the motor, an abnormality determining means for detecting an abnormal rotation of the motor based on a detection result of the motor speed fluctuation detecting means, and the motor driving means. Motor speed control means for controlling the rotational speed of the motor via the motor, and the motor speed control means is set to a frequency near the gain crossover frequency and higher than the gain crossover frequency by the abnormality determination means than a reference value. If that is significant fluctuation component is detected, those as the fluctuation component due to the influence of the speed variation does not exceed Geinzero Wherein the lower the gain of the motor speed control means.
なお、後述の実施形態では、モータは中間転写ベルト駆動モータ150に、モータ駆動手段はモータ駆動部140に、モータ速度検出手段は速度検出部(エンコーダ)170に、モータ速度変動検出手段は速度変動検出部132に、異常判定手段は異常判定部133に、モータ速度制御手段は速度制御部131に、それぞれ対応する。
In the embodiments described later, the motor is the intermediate transfer
本発明によれば、発生した異常が原因となるダウンタイムの発生を防止することができる。 According to the present invention, it is possible to prevent the occurrence of downtime caused by the abnormality that has occurred.
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明の実施形態に係る画像形成装置全体の概略構成を示す図である。図1において、本実施形態に係る画像形成装置は、プリンタ部1、スキャナ部2、自動原稿給送部3、給紙部4から構成され、プリンタ部1が給紙部4の上に、スキャナ部2がプリンタ部1の上に自動原稿給送部3がスキャナ部2の上に設けられ、プリンタ機能、複写機能、ファクシミリ機能などの複数の機能を備えたデジタル複合機MFPとして構成されている。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an entire image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the image forming apparatus according to the present embodiment includes a
プリンタ部1は間接転写方式のタンデム型のカラープリンタで、YMCK各色の作像ステーション11Y,11M,11C,11K(総括的には符号11で示す)と、中間転写ベルト12と、各ステーション毎に設けられた1次転写ユニット13Y,13M,13C,13K(総括的には、符号13で示す)と、1次転写部13の下方に設けられた2次転写部14、2次転写部14に続く搬送部15、搬送部15の下流側に設けられた定着ユニット16、定着ユニット16の下流側に設けられた両面ユニット17、及び前記各ステーション11毎に光書き込みを行う書き込みユニット18から基本的に構成されている。
The
スキャナ部2はコンタクトガラス上の原稿に光源からの照明光を照射し、反射光をCCDに導いて光学的に原稿を読み取る。自動原稿給送部3は原稿給紙台に置かれた原稿をスキャナ部2のコンタクトガラス上に自動的に給送する。給紙部4は4段の給紙段を備え、その1つの給紙段から転写紙を引き出し、縦搬送路から2次転写部14の直前のレジストローラ19まで送り、レジストローラ19から中間転写ベルト12上の画像とタイミングを合わせて転写紙を送り込む。
The
なお、本実施形態では、各色の作像ステーションは中間転写ベルト12の回転方向上流側からY,M,C,Kの順で並置されているが、K,C,M,Yの順でも、C,M,Y,Kの順でも、設計条件に応じて適宜設定されるものであり、図の構成は一例に過ぎない。
In this embodiment, the image forming stations for the respective colors are juxtaposed in the order of Y, M, C, and K from the upstream side in the rotation direction of the
前記作像ステーション11は、感光体ドラムと、この感光体ドラムの外周に沿って設けられた帯電ユニット、現像ユニット、1次転写ユニット、クリーニングユニット及び除電ユニットとからなり、前記帯電ユニットと現像ユニットの間にスキャナ部2からのレーザ光によって露光される露光部が設けられている。なお、これらの構成自体は公知の構造である。
The image forming station 11 includes a photosensitive drum and a charging unit, a developing unit, a primary transfer unit, a cleaning unit, and a charge eliminating unit provided along the outer periphery of the photosensitive drum. An exposure unit that is exposed by laser light from the
このように構成された画像形成装置MFPでは、スキャナ部2が、光源から出射された照明光を原稿に照射しながら原稿を走査して、原稿からの反射光を3ラインCCDセンサにより画像を読み取る。読み取った画像データは、画像処理ユニットでスキャナγ補正、色変換、画像分離、階調補正処理等の画像処理がされた後、画像書き込みユニット18へ送られる。画像書き込みユニット18では画像データに応じてLD(レーザダイオード)の駆動を変調する。作像ステーション11では一様に帯電された回転する感光体ドラムに前記LDからのレーザビームにより潜像を書き込み、現像ユニットによりトナーを付着させて顕像化させる。
In image forming apparatus MFP configured as described above,
各色毎に感光体ドラム上に作られたトナー画像は、1次転写ユニット13によって色毎に中間転写ベルト12上に転写される。中間転写ベルト12上にはフルカラーコピーであれば、YMCKの4色のトナーが順次重ねられ、フルカラーのトナー画像が形成される。YMCKのトナー画像が重畳され、中間転写ベルト12への転写工程が終了した時点で、画像先端とタイミングを合わせてレジストローラ19部で停止していた転写紙が送り出され、2次転写部14で中間転写ベルト12から転写紙上にフルカラーのトナー画像が転写される。トナーが転写された転写紙は搬送部15を経て定着ユニット16に送られ、定着ローラと加圧ローラによって熱定着され排紙される。
The toner image formed on the photosensitive drum for each color is transferred onto the
中間転写ベルト12は駆動ローラ12aと2つの従動ローラ12b,12c間に掛け回され、テンションローラ12dによって所定の張力を得ている。これにより、駆動ローラ12aの駆動力が中間転写ベルト12に伝達され、中間転写ベルト12は回転する。
The
転写紙の裏面にも画像を形成する場合には、定着ユニット16から両面ユニット17側に搬送され、表裏を反転させて再度レジストローラ19側に転写紙を送り出し、前述と同様の動作により裏面に画像を転写紙、定着後、排紙する。
When an image is also formed on the back side of the transfer paper, it is conveyed from the
以下、本実施形態の制御構成を各実施例に分けて説明する。 Hereinafter, the control configuration of the present embodiment will be described separately for each example.
図2は、本実施形態の実施例1における画像形成装置MFPの制御回路を示すブロック図である。この制御回路は、中間転写ベルトの駆動のための制御構成である。 FIG. 2 is a block diagram showing a control circuit of image forming apparatus MFP in Example 1 of the present embodiment. This control circuit is a control configuration for driving the intermediate transfer belt.
図2において、制御回路は、画像形成装置MFP本体のメイン制御部(本体制御部)100、モータ制御部130、モータ駆動部140、速度検出部(エンコーダ)170からなり、エンコーダ170はモータ駆動部140によって駆動される中間転写ベルト駆動モータ150の歯車減速機構160の回転を検出する。メイン制御部100には、操作部110が接続され、中間転写ベルト駆動モータ150以外の負荷120の制御も実行する。
2, the control circuit includes a main control unit (main body control unit) 100, a motor control unit 130, a motor drive unit 140, and a speed detection unit (encoder) 170 of the image forming apparatus MFP main body. The
モータ制御部130は速度制御部131、速度変動検出部132、及び異常判定部133を含む。速度制御部131は、加算部131a、ゲイン乗算部131b、ループフィルタ131c、PMW部131dを含む。モータ駆動部140はプリドライバ141、FET142を含み、プリドライバ141はさらに3相出力制御部141a及びプリアンプ141bを含む。
The motor control unit 130 includes a speed control unit 131, a speed
メイン制御部100から目標速度が速度制御部131に出力され、速度制御部131から速度制御信号がモータ駆動部140に入力され、モータ駆動部140から中間転写ベルト12が掛け回された前記駆動軸12aを駆動するモータ150への駆動信号が出力される。中間転写ベルト駆動モータ150の回転はギヤ減速機構160の減速ギヤ160の回転をエンコーダ170によって検出し、回転信号を速度制御部131にフィードバックする。
A target speed is output from the
すなわち、中間転写ベルト駆動モータ150は、メイン制御部100からの速度指示に従って、モータ制御基板のモータ制御部130及びモータ駆動部140によって駆動される。メイン制御部100からの速度指示は、一般的にCLK信号で指示され、指示された信号に基づいて逐次、ゲイン乗算部131bでゲイン乗算を、フィルタ処理部131cでフィルタ処理をそれぞれ行い、処理結果をPWM部131dでPWM化し、プリドライバ141の3相出力制御部141aで3相出力信号に変換し、FET142(またはトランジスタ)で中間転写ベルト駆動モータ150を駆動する。
That is, the intermediate transfer
中間転写ベルト駆動モータ150の速度は、エンコーダ170の検出値を加算部131a及び速度変動検出部132にフィードバックし、速度制御部15で制御される。本実施例においては、エンコーダ170の検出信号を速度変動検出部132でFFT(高速フーリエ変換)処理を行い、速度変動を周波数ごとに抽出する。異常判定部133では、速度変動を逐次観測し、異常を検出した場合は、ゲイン乗算部131bにゲインの変更を指示する。
The speed of the intermediate transfer
なお、メイン制御部100は図示しない中央制御装置(CPU)を備え、CPUは図示しないROMに格納されたプログラムを図示しないRAMに展開し、当該RAMをワークエリアとして使用しながら実行する。これにより各種制御がメイン制御部100によって実行されることになる。
The
図3は、速度変動検出部132におけるFFT処理後の周波数成分ごとの速度変動の計測値の一例を示す図である。FFT処理後の周波数成分ごとの速度変動を検出すると、例えば図3のようになる。図3では、横軸が周波数、縦軸が周波数をパラメータに取ったときの速度変動の割合を示す。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a measured value of speed fluctuation for each frequency component after FFT processing in the speed
図4は、速度変動検出部132におけるFFT処理後の周波数成分ごとの速度変動の計測値とゲイン変更時の効果を示す図である。同図は速度制御部131の制御コントローラの周波数特性(開ループ特性)を表している。外乱による速度変動の影響を説明するため、速度変動成分も同じ図に表示している。
FIG. 4 is a diagram showing the measured value of the speed fluctuation for each frequency component after the FFT processing in the speed
同図において、交差周波数XHzまでが制御コントローラで制御可能な制御帯域となるが、制御帯域を少し越えた周波数YHzの速度変動(図では外乱による速度変動成分として示す)が発生すると、ゲインが持ち上げられ、ゲイン0を再び越えてしまう。このとき、位相遅れは−180°を越えているので、制御が不安定となり発振してしまう。発振を起こさないようにするには、速度変動の周波数YHzと交差周波数XHzを十分に離す必要がある。そこで、本実施例では、ゲインを図4鎖線で示すように下げ、交差周波数XHzと変動成分の周波数YHzを制御による悪影響が出ない領域に変動成分Yと公差周波数Xを遠ざけるようにした。 In the figure, up to the crossing frequency XHz is the control band that can be controlled by the controller, but when a speed fluctuation of frequency YHz slightly exceeding the control band (shown as a speed fluctuation component due to disturbance) occurs, the gain increases. And gain 0 is exceeded again. At this time, since the phase delay exceeds -180 °, the control becomes unstable and oscillation occurs. In order to prevent oscillation, it is necessary to sufficiently separate the speed fluctuation frequency YHz and the crossing frequency XHz. Therefore, in this embodiment, the gain is lowered as indicated by a chain line in FIG. 4 so that the fluctuation component Y and the tolerance frequency X are kept away from the region where the cross frequency XHz and the fluctuation component frequency YHz are not adversely affected by the control.
図5は、この実施例1におけるメイン制御部100とモータ制御部130による処理手順を示すフローチャートである。モータ制御部130はスタート信号がメイン制御部100から送られると、中間転写ベルト駆動モータ150の回転を開始し、エンコーダ170によって速度を検出し(ステップS101)、速度指示値(目標値)になるようにフィードバック制御を行う。フィードバック制御では、フィードバックされたエンコーダ信号を速度変動検出部132でFFTにかけ周波数成分に変換する(ステップS102)。次に、異常判定部133で交差周波数XHzから交差周波数より大きな周波数YHzの間の速度変動が通常の状態より高い値(一例としてはZ=0.2%以上−図3における太い実線で示した値)を検出した場合、異常が発生していると判断し(ステップS103−yes)、ゲイン乗算部131bにゲインを下げる指示を行う(ステップS104)。ゲインを下げる値については、メカ機構によって異なってくるので、ゲインを下げても極端に画質が劣化しない程度の値をあらかじめ設定しておく。また、Yの値についても機構によって設定値が異なってくるので、設計時にシミュレーションを行いYの値を設定する。
FIG. 5 is a flowchart illustrating a processing procedure performed by the
図6は、実施例2におけるメイン制御部100とモータ制御部130による処理手順を示すフローチャートである。なお、制御回路自体は図2に示した実施例1と同等なので、重複する説明は省略する。
FIG. 6 is a flowchart illustrating a processing procedure performed by the
図6において、ステップS101からステップS103までは実施例1と同様に処理するが、異常判定部133において交差周波数XHzから交差周波数より大きな周波数YHzの間の速度変動が通常の状態より高い値を検出した場合、異常が発生していると判断し(ステップS103−yes)、ゲイン乗算部131bにゲインを下げる指示を行う。ここで、下げるゲインを例えば現在のゲインの3/4倍、1/2倍、1/4倍といった複数回実施して、それぞれのゲイン設定時のときの速度変動を検出する(ステップS104a,S105,S106,S107,S108,S109)。複数回のうち最も速度変動の状態の良いものを次回以降のゲインとして設定する(ステップS110)。ゲインは、例えば、速度変動の最悪値が最も低いもの、全周波数帯の速度変動の平均を取り最も速度変動が低いもの、画像となったときに視覚的にバンディングが見えやすい領域の速度変動が小さいものの1つから選ぶようにする。
In FIG. 6, steps S101 to S103 are processed in the same manner as in the first embodiment, but the
その他、特に説明しない各部は前述の実施例1と同等に構成され、同等に機能する。 Other parts not specifically described are configured in the same manner as in the first embodiment and function in the same manner.
図7は、実施例3における画像形成装置MFPの制御回路を示すブロック図である。実施例3は、実施例1では異常判定部133からゲイン乗算部131bに異常通知を行っていたのに対し、異常判定部133からメイン制御部100に異常通知を行うようにしたものである。その他の各部は実施例1と同等に構成されている。
FIG. 7 is a block diagram illustrating a control circuit of image forming apparatus MFP in the third embodiment. In the third embodiment, while the
この実施例3では、エンコーダ信号を速度変動検出部132にてFFT(高速フーリエ変換)処理を行い、速度変動を周波数ごとに抽出し、異常判定部133で速度変動を逐次観測し、異常を検出した場合は、メイン制御部100に通知する。 図8は、実施例3におけるメイン制御部100とモータ制御部130による処理手順を示すフローチャートである。
In this third embodiment, the encoder signal is subjected to FFT (Fast Fourier Transform) processing by the speed
図8において、ステップS201からステップS203間では、実施例1と同一の処理を実行し、異常判定部133で交差周波数XHzから交差周波数より大きな周波数YHzの間の速度変動が通常の状態より高い値(精密制御を行う場合の一例としては0.2%以上など)を検出した場合、異常が発生していると判断し(ステップS203−yes)、異常をメイン制御部100に通知する(ステップS204)。メイン制御部100は異常の通知を受けると、機械全体を半速で駆動させるように制御する(ステップS205)。
In FIG. 8, between step S201 and step S203, the same process as in the first embodiment is executed, and the
図9は、実施例3におけるFFT処理後の周波数成分ごとの速度変動の計測値の例と半速時の効果を示す図である。横軸に周波数、縦軸にゲインを取っている。同図から分かるように、半速で駆動するように制御することにより、交差周波数XHzより高く、制御不能な帯域にあった外乱を制御帯域内に入れることができる。その結果、前記外乱を制御コントローラの制御で抑圧することが可能となる。 FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a measured value of the speed fluctuation for each frequency component after the FFT processing in the third embodiment and the effect at the half speed. The horizontal axis represents frequency and the vertical axis represents gain. As can be seen from the figure, by controlling to drive at half speed, disturbance that is higher than the crossing frequency XHz and is in an uncontrollable band can be included in the control band. As a result, the disturbance can be suppressed by the control of the controller.
本実施例3においては、生産性は下がるが、制御パラメータは変更しないので、画質を逆に劣化させるような副作用は発生しない。 In the third embodiment, the productivity is lowered, but the control parameter is not changed, so that no side effect that deteriorates the image quality is generated.
その他、特に説明しない各部は前述の実施例1と同等に構成され、同等に機能する。 Other parts not specifically described are configured in the same manner as in the first embodiment and function in the same manner.
図10は、実施例4における画像形成装置MFPの制御回路を示すブロック図である。実施例4は、実施例1では異常判定部133からゲイン乗算部131bに異常通知を行っていたのに対し、異常判定部133から速度制御部131のフィルタ131eに異常通知を行うようにしたものである。フィルタ131eはループフィルタ131cの後段であってPWM部131dの前段に設けられ、異常の周波数帯のみ低感度化させる機能を備えたものである。その他の各部は実施例1と同等に構成され、同等に機能する。
FIG. 10 is a block diagram illustrating a control circuit of image forming apparatus MFP in the fourth embodiment. In the fourth embodiment, the
図11は実施例4におけるメイン制御部100とモータ制御部130による処理手順を示すフローチャートである。ステップS301からステップS303までは実施例1のステップS101からステップS103と同様に処理するが、異常判定部133において交差周波数XHzから交差周波数より大きな周波数YHzの間の速度変動が通常の状態より高い値を検出した場合、異常が発生していると判断し(ステップS303−yes)、前記フィルタ131eに異常通知を行う。フィルタ131eは、ループフィルタ131cの出力に対して、異常の発生している周波数のゲインのみ低感度化させる(ステップS304)。これにより、ゲインの盛り上がりを防ぎ、発振を防止することができる。
FIG. 11 is a flowchart illustrating a processing procedure performed by the
図12は、実施例4におけるFFT処理後の周波数成分ごとの速度変動の計測値の例とフィルタの効果を示す図である。横軸に周波数、縦軸にゲインを取っている。同図から分かるように、フィルタ131eによって変動の発生している周波数帯のみ、図12においてAに示すような特性を付加することにより、外乱による速度変動成分を低感度化させることが可能となり、発振を防止することができる。 FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a measured value of the speed fluctuation for each frequency component after the FFT processing in the fourth embodiment and the effect of the filter. The horizontal axis represents frequency and the vertical axis represents gain. As can be seen from the figure, it is possible to reduce the sensitivity of the speed fluctuation component due to the disturbance by adding the characteristic shown by A in FIG. 12 only in the frequency band where the fluctuation is generated by the filter 131e. Oscillation can be prevented.
図13は、実施例5における画像形成装置MFPの制御回路を示すブロック図である。実施例5は、実施例1と実施例2を組み合わせたもので、異常判定部133は異常と判定したとき、異常をゲイン乗算部131aとメイン制御部100に通知するようにしたものである。その他の各部は実施例1と同等に構成され、同等に機能する。
FIG. 13 is a block diagram illustrating a control circuit of image forming apparatus MFP in the fifth embodiment. The fifth embodiment is a combination of the first and second embodiments. When the
このように異常通知をゲイン乗算部131aとメイン制御部100に行うと、必要に応じて、操作部13に異常を通知したり、ネットワーク回線や電話回線等を通じてサービスマンに異常を通知したりすることができる。
As described above, when the abnormality notification is performed to the
図14は実施例5におけるメイン制御部100とモータ制御部130による処理手順を示すフローチャートである。ステップS401からステップS404までは実施例1のステップS101からステップS104と同様に処理し、ステップS404でゲインを一定量下げた後、メイン制御部100に異常を通知し(ステップS405)、操作部13に異常を通知し、あるいはネットワーク回線や電話回線等を通じてサービスマンに異常を通知する。また、パージトレイのある機種については、異常発生を検知した際に通紙中だった場合はその通紙中の紙をパージトレイに排出する(ステップS406)。
FIG. 14 is a flowchart illustrating a processing procedure performed by the
これにより、実施例1では、画像形成装置MFP内で処理していたものを、外部に通知して以降のメンテナンスの一助とし、あるいは異常発生が原因となるシートジャムの発生を防止することができる。 Thereby, in the first embodiment, what is processed in the image forming apparatus MFP can be notified to the outside to assist in the subsequent maintenance, or the occurrence of a sheet jam caused by the occurrence of an abnormality can be prevented. .
以上のように本実施形態によれば、
(1)モータ駆動系の負荷異常、メカ機構の磨耗等による駆動系の変化をモータの回転速度を検出するエンコーダ信号の周波数解析により検出し、異常が発生した周波数帯域がモータ速度制御手段自身で制御不能な領域であるとき、前記異常を自身の制御下に置く処理を実行し、当該異常に対処するので、当該異常が原因となるダウンタイムの発生を防止することができる。
As described above, according to this embodiment,
(1) Changes in the drive system due to abnormalities in the load of the motor drive system, wear of the mechanical mechanism, etc. are detected by frequency analysis of the encoder signal that detects the rotation speed of the motor. When it is an uncontrollable region, the process of placing the abnormality under its own control is executed and the abnormality is dealt with, so that the occurrence of downtime caused by the abnormality can be prevented.
(2)また、前記モータ駆動系を複写機、プリンタ、デジタル複合機等の画像形成装置MFPに適用した場合、画像形成のための駆動系の負荷異常、メカ機構の磨耗等による駆動系の変化をモータの回転速度を検出するエンコーダ信号の周波数解析により検出し、異常が特定の周波数帯に検出された場合に、マシンを停止させずにゲインの変更、モータ回転速度の低速化、フィルタ処理による異常な変動成分の低減化などの処理を実行することにより画質の劣化を防ぐことができる。
等の効果を奏する。
(2) When the motor drive system is applied to an image forming apparatus MFP such as a copying machine, a printer, or a digital multi-function peripheral, the drive system changes due to abnormal load on the drive system for image formation, wear of the mechanical mechanism, etc. Is detected by frequency analysis of the encoder signal that detects the rotation speed of the motor, and if an abnormality is detected in a specific frequency band, the gain is changed without stopping the machine, the motor rotation speed is decreased, and the filter process is performed. By executing processing such as reducing abnormal fluctuation components, image quality deterioration can be prevented.
There are effects such as.
なお、本発明は本実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された技術思想に含まれる技術的事項の全てが対象となる。 In addition, this invention is not limited to this embodiment, All the technical matters contained in the technical thought described in the claim are object.
1 プリンタ部
2 スキャナ部
3 自動原稿給送部
4 給紙部
12 中間転写ベルト
12a 駆動ローラ
12b,12c 従動ローラ
100 メイン制御部
110 操作部
130 モータ制御部
131 速度制御部
132 速度変動検出部
133 異常判定部
140 モータ駆動部
141 プリドライバ
142 FET
150 中間転写ベルト駆動モータ
160 減速機構
170 速度検出部(エンコーダ)
DESCRIPTION OF
150 Intermediate transfer
Claims (12)
前記モータを駆動するモータ駆動手段と、
前記モータの回転速度を検出するモータ速度検出手段と、
前記モータ速度検出手段によって検出されたモータの回転速度に基づいてモータの速度変動を検出するモータ速度変動検出手段と、
前記モータ速度変動検出手段の検出結果に基づいてモータの回転異常を検出する異常判定手段と、
前記モータ駆動手段を介して前記モータの回転速度を制御するモータ速度制御手段と、
を備え、
前記モータ速度制御手段は、前記異常判定手段によってゲイン交差周波数の近傍かつゲイン交差周波数よりも高い周波数に基準値よりも大きな変動成分があることが検出された場合、前記速度変動の影響で当該変動成分がゲインゼロを超えないように当該モータ速度制御手段のゲインを下げること
を特徴とするモータ駆動装置。 A motor driving the load;
Motor driving means for driving the motor;
Motor speed detecting means for detecting the rotational speed of the motor;
Motor speed fluctuation detecting means for detecting a speed fluctuation of the motor based on the rotational speed of the motor detected by the motor speed detecting means;
An abnormality determining means for detecting an abnormal rotation of the motor based on a detection result of the motor speed fluctuation detecting means;
Motor speed control means for controlling the rotational speed of the motor via the motor driving means;
With
The motor speed control means, said abnormality determining means places that there is a large fluctuation component than the reference value at a higher frequency than in the vicinity and the gain crossover frequency of the gain crossover frequency is detected by case, the influence of the velocity fluctuation A motor drive device characterized by lowering the gain of the motor speed control means so that the fluctuation component does not exceed zero gain .
前記モータ速度制御手段が当該モータ制御手段のゲインを下げる際に、下げるゲインを複数回切り替え、最も速度変動の状態の良いゲインを選択する処理であることを特徴とするモータ駆動装置。 The motor drive device according to claim 1,
When the motor speed control means lowers the gain of the motor control means, it is a process of switching the gain to be reduced a plurality of times and selecting a gain with the best speed fluctuation state .
前記モータを駆動するモータ駆動手段と、
前記モータの回転速度を検出するモータ速度検出手段と、
前記モータ速度検出手段によって検出されたモータの回転速度に基づいてモータの速度変動を検出するモータ速度変動検出手段と、
前記モータ速度変動検出手段の検出結果に基づいてモータの回転異常を検出する異常判定手段と、
前記モータ駆動手段を介して前記モータの回転速度を制御するモータ速度制御手段と、
を備え、
前記モータ速度制御手段は、前記異常判定手段によってゲイン交差周波数の近傍かつゲイン交差周波数よりも高い周波数に基準値よりも大きな変動成分があることが検出された場合、当該変動成分の周波数が前記交差周波数よりも低くなるよう前記モータの回転速度を下げること
を特徴とするモータ駆動装置 A motor driving the load;
Motor driving means for driving the motor;
Motor speed detecting means for detecting the rotational speed of the motor;
Motor speed fluctuation detecting means for detecting a speed fluctuation of the motor based on the rotational speed of the motor detected by the motor speed detecting means;
An abnormality determining means for detecting an abnormal rotation of the motor based on a detection result of the motor speed fluctuation detecting means;
Motor speed control means for controlling the rotational speed of the motor via the motor driving means;
With
The motor speed control means, when the abnormality determination means detects that there is a fluctuation component larger than a reference value in the vicinity of the gain crossover frequency and higher than the gain crossover frequency, the frequency of the fluctuation component is the crossover frequency. A motor driving device characterized by lowering the rotational speed of the motor so as to be lower than the frequency
前記モータを駆動するモータ駆動手段と、
前記モータの回転速度を検出するモータ速度検出手段と、
前記モータ速度検出手段によって検出されたモータの回転速度に基づいてモータの速度変動を検出するモータ速度変動検出手段と、
前記モータ速度変動検出手段の検出結果に基づいてモータの回転異常を検出する異常判定手段と、
前記モータ駆動手段を介して前記モータの回転速度を制御するモータ速度制御手段と、
を備え、
前記モータ速度制御手段は、前記異常判定手段によってゲイン交差周波数の近傍かつゲイン交差周波数よりも高い周波数に基準値よりも大きな変動成分があることが検出された場合、前記速度変動の影響で当該変動成分がゲインゼロを超えないように、当該変動成分の周波数帯のみ低感度化すること
を特徴とするモータ駆動装置。 A motor driving the load;
Motor driving means for driving the motor;
Motor speed detecting means for detecting the rotational speed of the motor;
Motor speed fluctuation detecting means for detecting a speed fluctuation of the motor based on the rotational speed of the motor detected by the motor speed detecting means;
An abnormality determining means for detecting an abnormal rotation of the motor based on a detection result of the motor speed fluctuation detecting means;
Motor speed control means for controlling the rotational speed of the motor via the motor driving means;
With
When the abnormality determining means detects that there is a fluctuation component larger than a reference value at a frequency near the gain crossover frequency and higher than the gain crossover frequency, the motor speed control means A motor driving device characterized in that the sensitivity is reduced only in the frequency band of the fluctuation component so that the component does not exceed zero gain .
前記異常判定手段は、前記モータの回転異常を検出したとき、前記モータ速度制御手段に目標速度指令を出力する本体制御部に異常が発生した旨通知することを特徴とするモータ駆動装置。 In the motor drive unit according to any one of claims 1 to 4 ,
The abnormality determining means, when detecting an abnormality in rotation of the motor, notifies the main body control section that outputs a target speed command to the motor speed control means that an abnormality has occurred .
異常検出時には、操作部に異常が発生した旨表示することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 6 or 7 ,
An image forming apparatus , wherein an abnormality is displayed on an operation unit when an abnormality is detected.
異常検出時には、通信回線を通じて遠隔故障診断保守システムに異常が発生した旨通知することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 6 or 7 ,
An image forming apparatus, wherein when an abnormality is detected , the remote fault diagnosis and maintenance system is notified through the communication line that an abnormality has occurred .
異常検出時にプリント中の用紙をパージトレイに排出することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 6 to 9 ,
An image forming apparatus , wherein a sheet being printed is discharged to a purge tray when an abnormality is detected.
前記モータを駆動するモータ駆動手段と、
前記モータの回転速度を検出するモータ速度検出手段と、
前記モータ速度検出手段によって検出されたモータの回転速度に基づいてモータの速度変動を検出するモータ速度変動検出手段と、
前記モータ速度変動検出手段の検出結果に基づいてモータの回転異常を検出する異常判定手段と、
前記モータ駆動手段を介して前記モータの回転速度を制御するモータ速度制御手段と、
を備えたモータ駆動装置のモータ駆動方法であって、
前記異常判定手段によってゲイン交差周波数の近傍かつゲイン交差周波数よりも高い周波数に基準値よりも大きな変動成分があることが検出された場合、前記速度変動の影響で当該変動成分がゲインゼロを超えないように当該モータ速度制御手段のゲインを下げることを特徴とするモータ駆動方法。 A motor driving the load;
Motor driving means for driving the motor;
Motor speed detecting means for detecting the rotational speed of the motor;
Motor speed fluctuation detecting means for detecting a speed fluctuation of the motor based on the rotational speed of the motor detected by the motor speed detecting means;
An abnormality determining means for detecting an abnormal rotation of the motor based on a detection result of the motor speed fluctuation detecting means;
Motor speed control means for controlling the rotational speed of the motor via the motor driving means;
A motor driving method for a motor driving device comprising:
When the abnormality determining means detects that there is a fluctuation component larger than a reference value in the vicinity of the gain crossover frequency and higher than the gain crossover frequency, the fluctuation component does not exceed the gain zero due to the influence of the speed fluctuation. And a motor driving method characterized by lowering the gain of the motor speed control means .
前記モータを駆動するモータ駆動手段と、
前記モータの回転速度を検出するモータ速度検出手段と、
前記モータ速度検出手段によって検出されたモータの回転速度に基づいてモータの速度変動を検出するモータ速度変動検出手段と、
前記モータ速度変動検出手段の検出結果に基づいてモータの回転異常を検出する異常判定手段と、
前記モータ駆動手段を介して前記モータの回転速度を制御するモータ速度制御手段と、
を備えたモータ駆動装置のモータの駆動制御をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムであって、
前記異常判定手段によってゲイン交差周波数の近傍かつゲイン交差周波数よりも高い周波数に基準値よりも大きな変動成分があることが検出された場合、前記速度変動の影響で当該変動成分がゲインゼロを超えないように当該モータ速度制御手段のゲインを下げるよう、前記モータ速度制御手段を機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。 A motor driving the load;
Motor driving means for driving the motor;
Motor speed detecting means for detecting the rotational speed of the motor;
Motor speed fluctuation detecting means for detecting a speed fluctuation of the motor based on the rotational speed of the motor detected by the motor speed detecting means;
An abnormality determining means for detecting an abnormal rotation of the motor based on a detection result of the motor speed fluctuation detecting means;
Motor speed control means for controlling the rotational speed of the motor via the motor driving means;
A computer program for causing a computer to execute drive control of a motor of a motor drive device comprising:
When a large fluctuation component than the reference value at a higher frequency than in the vicinity and the gain crossover frequency of the gain crossover frequency it is detected that by the abnormality determining means, so that the fluctuation component does not exceed Geinzero the influence of the velocity fluctuation A computer program for causing the motor speed control means to function so as to lower the gain of the motor speed control means .
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