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JP7534931B2 - MOTOR CONTROL DEVICE, SHEET CONVEYING DEVICE, AND IMAGE FORMING APPARATUS - Google Patents

MOTOR CONTROL DEVICE, SHEET CONVEYING DEVICE, AND IMAGE FORMING APPARATUS Download PDF

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JP7534931B2
JP7534931B2 JP2020191891A JP2020191891A JP7534931B2 JP 7534931 B2 JP7534931 B2 JP 7534931B2 JP 2020191891 A JP2020191891 A JP 2020191891A JP 2020191891 A JP2020191891 A JP 2020191891A JP 7534931 B2 JP7534931 B2 JP 7534931B2
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Japan
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speed
rotation speed
load
signal
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陽介 香川
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Canon Inc
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

Landscapes

  • Fixing For Electrophotography (AREA)
  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)
  • Control Of Multiple Motors (AREA)

Description

本発明は、モータの駆動制御に関するものである。 The present invention relates to motor drive control.

近年、画像形成装置における画像形成速度の高速化の実現や種々のタイプの記録材(例えば厚紙)に対する画像形成の実現が求められている。これらを実現するために、画像形成装置において搬送ローラや定着器等の負荷の駆動に用いられるモータの高出力化が求められている。 In recent years, there has been a demand for faster image formation speeds in image forming devices and for image formation on various types of recording materials (e.g., cardboard). To achieve this, there is a demand for higher output motors used to drive loads such as conveyor rollers and fixing devices in image forming devices.

モータの高出力化を実現するための構成として、同一の負荷を複数のモータによって駆動する構成が知られている(例えば、特許文献1及び2)。このような構成では、例えば、1つのモータについては、フィードバック制御により駆動制御を行い、他のモータについては、一定の回転速度で回転させて当該1つのモータによる負荷の駆動をアシストすることが行われる。 As a configuration for achieving high motor output, a configuration in which the same load is driven by multiple motors is known (for example, Patent Documents 1 and 2). In such a configuration, for example, one motor is driven by feedback control, and the other motors are rotated at a constant rotational speed to assist the driving of the load by the one motor.

特開2014-240869号公報JP 2014-240869 A 特開2008-222334号公報JP 2008-222334 A

画像形成装置では、形成画像の光沢ムラ(グロスムラ)や記録材の波打ち等を防止するために、駆動対象の負荷を一定速度で回転させることが求められる。しかし、上述のように1つのモータのみについて回転速度のフィードバック制御を行う場合、負荷変動による負荷の回転速度の変動を抑えることが難しい。また、複数のモータについて回転速度のフィードバック制御を行うことでこのような変動を抑えたとしても、何らかの要因でモータ間に回転速度の偏差が生じると、それぞれのモータが負荷に対して出力するトルクの割合を適切に制御することが難しくなる。その結果、駆動対象の負荷を一定速度で回転させることができなくなってしまう。即ち、負荷の回転が不安定になってしまう。 In an image forming apparatus, in order to prevent uneven gloss in the formed image and waviness in the recording material, it is required that the load to be driven be rotated at a constant speed. However, when feedback control of the rotation speed of only one motor is performed as described above, it is difficult to suppress fluctuations in the rotation speed of the load due to load fluctuations. Even if such fluctuations are suppressed by feedback control of the rotation speed of multiple motors, if deviations in rotation speed occur between the motors for some reason, it becomes difficult to appropriately control the ratio of torque that each motor outputs to the load. As a result, it becomes impossible to rotate the load to be driven at a constant speed. In other words, the rotation of the load becomes unstable.

そこで、本発明は、負荷の回転が不安定になることを抑制することを可能にすることを目的としている。 Therefore, the present invention aims to make it possible to prevent the rotation of the load from becoming unstable.

本発明の一態様に係るモータ制御装置は、負荷を駆動する第1モータを制御する第1制御手段と、前記第1モータによる前記負荷の駆動をアシストするための駆動力を出力する第2モータを制御する第2制御手段と、前記第1モータの回転速度に応じた第1信号或いは前記第2モータの回転速度に応じた第2信号に基づいて、前記負荷の回転速度の変動成分を取得する取得手段と、を備え、前記第1制御手段は、前記第1モータの目標回転速度を表す第1指令値と、前記第1信号とに基づいて、前記第1モータを制御し、前記第2制御手段は、前記第2モータの目標回転速度を表す第2指令値と、前記取得手段によって取得され前記変動成分とに基づいて、前記第2モータの回転速度が、前記第2指令値が示す目標回転速度に対して前記変動成分とは逆位相で変動するように、前記第2モータを制御することを特徴とする。
A motor control device according to one aspect of the present invention comprises a first control means for controlling a first motor that drives a load, a second control means for controlling a second motor that outputs a driving force to assist the first motor in driving the load, and an acquisition means for acquiring a fluctuation component of the rotational speed of the load based on a first signal corresponding to the rotational speed of the first motor or a second signal corresponding to the rotational speed of the second motor, wherein the first control means controls the first motor based on a first command value representing a target rotational speed of the first motor and the first signal, and the second control means controls the second motor based on a second command value representing the target rotational speed of the second motor and the fluctuation component acquired by the acquisition means so that the rotational speed of the second motor fluctuates in the opposite phase to the fluctuation component with respect to the target rotational speed indicated by the second command value.

本発明の一態様に係る画像形成装置は、負荷を駆動する第1モータと、前記第1モータによる前記負荷の駆動をアシストするための駆動力を出力する第2モータと、前記第1モータの回転速度に応じた第1信号を出力する第1出力手段と、前記第2モータの回転速度に応じた第2信号を出力する第2出力手段と、前記第1モータの目標回転速度を表す第1指令値と前記第1信号とに基づいて、前記第1モータを制御する第1制御手段と、前記第1信号或いは前記第2信号に基づいて、前記負荷の回転速度の変動成分を取得する取得手段と、前記第2モータの目標回転速度を表す第2指令値と前記取得手段によって取得され前記変動成分とに基づいて、前記第2モータの回転速度が、前記第2指令値が示す目標回転速度に対して前記変動成分とは逆位相で変動するように、前記第2モータを制御する第2制御手段と、を備えることを特徴とする。 An image forming apparatus according to one aspect of the present invention is characterized in that it comprises a first motor for driving a load, a second motor for outputting a driving force to assist the first motor in driving the load, a first output means for outputting a first signal corresponding to a rotational speed of the first motor, a second output means for outputting a second signal corresponding to the rotational speed of the second motor, a first control means for controlling the first motor based on a first command value representing a target rotational speed of the first motor and the first signal, an acquisition means for acquiring a fluctuation component of the rotational speed of the load based on the first signal or the second signal , and a second control means for controlling the second motor based on a second command value representing the target rotational speed of the second motor and the fluctuation component acquired by the acquisition means so that the rotational speed of the second motor fluctuates in the opposite phase to the fluctuation component with respect to the target rotational speed indicated by the second command value.

本発明によれば、負荷の回転が不安定になることを抑制することが可能になる。 The present invention makes it possible to prevent the rotation of the load from becoming unstable.

画像形成装置の全体の構成例を示す図FIG. 1 is a diagram showing an example of the overall configuration of an image forming apparatus; 画像形成装置の制御構成例を示すブロック図FIG. 1 is a block diagram showing an example of a control configuration of an image forming apparatus. 加圧ローラ16の駆動構成例を示す図FIG. 2 is a diagram showing an example of a driving configuration of the pressure roller 16; 比較例1におけるモータM1及びM2の制御構成例を示す図FIG. 13 is a diagram showing an example of a control configuration for motors M1 and M2 in a first comparative example; 比較例1の制御構成において得られるFG信号の例を示す図FIG. 13 is a diagram showing an example of an FG signal obtained in a control configuration of Comparative Example 1. 比較例2におけるモータM1及びM2の制御構成例を示す図FIG. 11 is a diagram showing an example of a control configuration for motors M1 and M2 in a comparative example 2. 比較例2の制御構成において得られるFG信号の例を示す図FIG. 13 is a diagram showing an example of an FG signal obtained in a control configuration of Comparative Example 2. 実施形態におけるモータM1及びM2の制御構成例を示す図FIG. 2 is a diagram showing an example of a control configuration for motors M1 and M2 in the embodiment; FG信号が入力されるBPFの周波数特性の例を示す図FIG. 13 is a diagram showing an example of the frequency characteristics of a BPF to which an FG signal is input; 実施形態の制御構成において得られるFG信号の例を示す図FIG. 13 is a diagram showing an example of an FG signal obtained in the control configuration of the embodiment; モータM1及びM2の駆動制御の手順を示すフローチャートA flowchart showing a procedure for controlling the drive of the motors M1 and M2.

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明に必須のものとは限らない。実施形態で説明されている複数の特徴のうち二つ以上の特徴は任意に組み合わされてもよい。また、同一若しくは同様の構成には同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。 The following embodiments are described in detail with reference to the attached drawings. Note that the following embodiments do not limit the invention according to the claims, and not all combinations of features described in the embodiments are necessarily essential to the invention. Two or more of the features described in the embodiments may be combined in any combination. In addition, the same reference numbers are used for the same or similar configurations, and duplicate descriptions are omitted.

<画像形成装置>
図1は、本発明の実施形態に係るモータ制御装置が実装される画像形成装置の構成例を示す。図1に示される画像形成装置100は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(K)の現像剤(トナー)により多色画像を形成する、電子写真方式の画像形成装置である。ただし、画像形成装置100は、単色の現像剤によって単色画像を形成する画像形成装置であってもよい。また、画像形成装置100は、例えば、印刷装置、プリンタ、複写機、複合機(MFP)及びファクシミリ装置のいずれであってもよく、電子写真方式以外の記録方式(インクジェット方式等)を採用した画像形成装置であってもよい。なお、参照符号の末尾のY,M,C,Kは、それぞれ、対応する部材が対象とする現像剤(トナー)の色が、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックであることを示している。以下の説明では、色を区別する必要がない場合には、末尾のY,M,C,Kを省いた参照符号を使用する。
<Image forming apparatus>
FIG. 1 shows an example of the configuration of an image forming apparatus in which a motor control device according to an embodiment of the present invention is implemented. The image forming apparatus 100 shown in FIG. 1 is an electrophotographic image forming apparatus that forms a multi-color image using yellow (Y), magenta (M), cyan (C) and black (K) developers (toners). However, the image forming apparatus 100 may be an image forming apparatus that forms a monochromatic image using a monochromatic developer. The image forming apparatus 100 may be, for example, a printing device, a printer, a copier, a multifunction peripheral (MFP) or a facsimile machine, or may be an image forming apparatus that employs a recording method other than the electrophotographic method (such as an inkjet method). The suffixes Y, M, C and K of the reference symbols indicate that the colors of the developer (toner) targeted by the corresponding member are yellow, magenta, cyan and black, respectively. In the following description, when it is not necessary to distinguish between colors, reference symbols without the suffixes Y, M, C and K are used.

画像形成装置100は、ネットワークを介して外部装置から受信した画像データに基づいて、記録材Sに画像を形成する。画像形成装置100は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(K)のトナー像をそれぞれ形成する4つの画像形成部を有する。イエロー(Y)のトナー像を形成する画像形成部は、感光ドラム1Y、帯電器2Y、レーザスキャナ3Y、現像器4Y、一次転写ローラ5Y、及びクリーニング装置7Yを有する。マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(K)のトナー像を形成する画像形成部も、イエロー(Y)のトナー像を形成する画像形成部と同一の構成を有する。 The image forming apparatus 100 forms an image on a recording material S based on image data received from an external device via a network. The image forming apparatus 100 has four image forming units that respectively form toner images of yellow (Y), magenta (M), cyan (C) and black (K). The image forming unit that forms the yellow (Y) toner image has a photosensitive drum 1Y, a charger 2Y, a laser scanner 3Y, a developer 4Y, a primary transfer roller 5Y and a cleaning device 7Y. The image forming units that form the magenta (M), cyan (C) and black (K) toner images have the same configuration as the image forming unit that forms the yellow (Y) toner image.

以下では、イエロー(Y)のトナー像の形成について説明するが、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)のトナー像の形成も同様である。外部装置から受信された画像データに基づいて生成された画像信号は、レーザスキャナ3Yに入力される。レーザスキャナ3Yは、半導体レーザ及びポリゴンミラーを備え、入力された画像信号によって変調されたレーザ光を、半導体レーザから出力する。半導体レーザから出力されたレーザ光が、ポリゴンミラーで反射して感光ドラム1Yの表面に照射されることで、感光ドラム1Yが露光される。帯電器2Yによって表面が一様に帯電した感光ドラム1Yが露光されることで、感光ドラム1Y上に静電潜像が形成される。 The formation of a yellow (Y) toner image will be described below, but the formation of magenta (M), cyan (C), and black (K) toner images is similar. An image signal generated based on image data received from an external device is input to the laser scanner 3Y. The laser scanner 3Y is equipped with a semiconductor laser and a polygon mirror, and outputs laser light modulated by the input image signal from the semiconductor laser. The laser light output from the semiconductor laser is reflected by the polygon mirror and irradiated onto the surface of the photosensitive drum 1Y, thereby exposing the photosensitive drum 1Y. An electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 1Y by exposing the photosensitive drum 1Y, the surface of which has been uniformly charged by the charger 2Y.

感光ドラム1Y上に形成された静電潜像が、現像器4Yから供給されるトナーによって現像されることで、感光ドラム1Y上にイエロー(Y)のトナー像が形成される。感光ドラム1Y上のトナー像は、感光ドラム1Yの回転に伴って、一次転写ローラ5Yと対向する位置T1まで移動する。一次転写ローラ5Yは、トナーの帯電極性と逆極性の一次転写バイアスが(図2に示される高圧制御部155から)印加されることで、感光ドラム1Y上のトナー像を中間転写ベルト6に転写する。クリーニング装置7Yは、中間転写ベルト6へのトナー像の転写後に感光ドラム1Yの表面に残ったトナーを回収することで、感光ドラム1Yの表面をクリーニングする。 The electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 1Y is developed with toner supplied from the developing device 4Y, forming a yellow (Y) toner image on the photosensitive drum 1Y. As the photosensitive drum 1Y rotates, the toner image on the photosensitive drum 1Y moves to position T1 facing the primary transfer roller 5Y. The primary transfer roller 5Y transfers the toner image on the photosensitive drum 1Y to the intermediate transfer belt 6 by applying a primary transfer bias of the opposite polarity to the charging polarity of the toner (from the high voltage control unit 155 shown in FIG. 2). The cleaning device 7Y cleans the surface of the photosensitive drum 1Y by collecting the toner remaining on the surface of the photosensitive drum 1Y after the toner image is transferred to the intermediate transfer belt 6.

イエロー(Y)のトナー像と同様に、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)のトナー像が、感光ドラム1M,1C,1C上にそれぞれ形成される。感光ドラム1Y,1M,1C,1C上にそれぞれ形成されたトナー像は、中間転写ベルト6上に順に重ね合わせて転写される。これにより、多色のトナー像が、中間転写ベルト6上に形成される。当該トナー像は、中間転写ベルト6の周面の移動に伴って、二次転写ローラ8と対向ローラ9との間の位置(二次転写部)T2に向けて搬送される。 Similar to the yellow (Y) toner image, magenta (M), cyan (C) and black (K) toner images are formed on the photosensitive drums 1M, 1C and 1C, respectively. The toner images formed on the photosensitive drums 1Y, 1M, 1C and 1C, respectively, are transferred in order onto the intermediate transfer belt 6 in a superimposed state. As a result, a multi-color toner image is formed on the intermediate transfer belt 6. The toner image is transported toward a position (secondary transfer portion) T2 between the secondary transfer roller 8 and the opposing roller 9 as the peripheral surface of the intermediate transfer belt 6 moves.

給紙カセット10には、ユーザによってセットされた記録材Sが収納されている。記録材Sは、給紙ローラ11によって給紙カセット10から搬送路に給紙され、レジストローラ対12に向けて送り出される。停止状態にあるレジストローラ対12まで搬送された記録材Sは、その先端がレジストローラ対12に突き当てられた状態で一時的に停止する。記録材Sは、中間転写ベルト6上のトナー像が二次転写部T2に至るタイミング合わせてレジストローラ対12が駆動されることで、記録材Sが二次転写部T2に向けて送り出される。 The recording material S set by the user is stored in the paper feed cassette 10. The recording material S is fed from the paper feed cassette 10 to the transport path by the paper feed roller 11 and sent towards the registration roller pair 12. The recording material S is transported to the registration roller pair 12, which is in a stopped state, and temporarily stops with its leading edge abutting against the registration roller pair 12. The registration roller pair 12 is driven in synchronization with the timing at which the toner image on the intermediate transfer belt 6 reaches the secondary transfer section T2, so that the recording material S is sent towards the secondary transfer section T2.

二次転写ローラ8は、(図2に示される高圧制御部155から)バイアス電圧が印加されることで、二次転写部T2において中間転写ベルト6から記録材Sへトナー像を転写する。トナー像が転写された記録材Sは、定着装置14へ搬送される。クリーニング装置13は、記録材Sへのトナー像の転写後に中間転写ベルト6の表面に残ったトナーを回収することで、中間転写ベルト6の表面をクリーニングする。 The secondary transfer roller 8 transfers the toner image from the intermediate transfer belt 6 to the recording material S at the secondary transfer section T2 by applying a bias voltage (from the high voltage control section 155 shown in FIG. 2). The recording material S to which the toner image has been transferred is transported to the fixing device 14. The cleaning device 13 cleans the surface of the intermediate transfer belt 6 by collecting toner remaining on the surface of the intermediate transfer belt 6 after the toner image has been transferred to the recording material S.

定着装置14は、定着ローラ15及び加圧ローラ16を備える。定着ローラ15は、ヒータ(図2の定着ヒータ161)を内部に備えており、当該ヒータによって加熱される。定着ローラ15は記録媒体Sに対して加熱し、加圧ローラ16は記録材Sに対して加圧するように構成される。定着装置14は、定着ローラ15及び加圧ローラ16を用いて、画像形成部によって形成されたトナー像(画像)を記録材Sに定着させる定着処理を行う。具体的には、記録材Sが定着ローラ15と加圧ローラ16とにより挟まれながら搬送される過程で、定着ローラ15と加圧ローラ16によって記録材Sに対して熱及び圧力が加えられる。これにより、記録材S上のトナー像が当該記録材に定着する。定着装置14による定着処理が行われた記録材Sは、排紙ローラ17によって画像形成装置100外部に排出される。 The fixing device 14 includes a fixing roller 15 and a pressure roller 16. The fixing roller 15 includes a heater (fixing heater 161 in FIG. 2) inside, and is heated by the heater. The fixing roller 15 is configured to heat the recording medium S, and the pressure roller 16 is configured to pressurize the recording material S. The fixing device 14 uses the fixing roller 15 and the pressure roller 16 to perform a fixing process in which the toner image (image) formed by the image forming unit is fixed to the recording material S. Specifically, while the recording material S is being conveyed while being sandwiched between the fixing roller 15 and the pressure roller 16, the fixing roller 15 and the pressure roller 16 apply heat and pressure to the recording material S. As a result, the toner image on the recording material S is fixed to the recording material. The recording material S that has been fixed by the fixing device 14 is discharged to the outside of the image forming apparatus 100 by the paper discharge roller 17.

このような画像形成装置において、種々のタイプの記録材(例えば、薄紙、厚紙、光沢紙、フィルム等)に対する画像形成を実現するには、定着処理において記録材に与えることが可能な熱量及び圧力を増加させる必要がある。定着処理における圧力を増加させると、加圧ローラ16を駆動させるためのトルクが増大する。そこで、本実施形態の画像形成装置100では、定着装置14の加圧ローラ16の駆動源として2つのモータ(モータM1及びM2)が使用される。加圧ローラ16は、モータM1及びM2によってそれぞれ対応するギアを介して駆動されることで回転する。定着ローラ15は、加圧ローラ16に従動して回転する。 In order to realize image formation on various types of recording materials (e.g., thin paper, thick paper, glossy paper, film, etc.) in such an image forming apparatus, it is necessary to increase the amount of heat and pressure that can be applied to the recording material in the fixing process. Increasing the pressure in the fixing process increases the torque for driving the pressure roller 16. Therefore, in the image forming apparatus 100 of this embodiment, two motors (motors M1 and M2) are used as the driving source for the pressure roller 16 of the fixing device 14. The pressure roller 16 is rotated by being driven by the motors M1 and M2 via the corresponding gears. The fixing roller 15 rotates following the rotation of the pressure roller 16.

本実施形態において、モータM1及びM2は、同一の負荷を駆動する複数のモータの一例であり、モータM2は、モータM1による負荷の駆動をアシストするように構成される。モータM1は、負荷を駆動する第1モータの一例であり、モータM2は、モータM1による当該負荷の駆動をアシストするための駆動力を出力する第2モータの一例である。 In this embodiment, motors M1 and M2 are examples of multiple motors that drive the same load, and motor M2 is configured to assist motor M1 in driving the load. Motor M1 is an example of a first motor that drives a load, and motor M2 is an example of a second motor that outputs a driving force to assist motor M1 in driving the load.

<制御構成>
図2は、画像形成装置100の制御構成例を示すブロック図である。図2に示されるシステムコントローラ150は、CPU150a、ROM150b、及びRAM150cを備え、画像形成装置100全体を制御する。システムコントローラ150は、画像処理部151、操作部152、アナログ・デジタル(A/D)変換器153、高圧制御部155、モータ制御部157、センサ類159、及びACドライバ160と接続されている。システムコントローラ150は、接続された各ユニットとの間でデータの送受信が可能である。
<Control configuration>
Fig. 2 is a block diagram showing an example of a control configuration of the image forming apparatus 100. The system controller 150 shown in Fig. 2 includes a CPU 150a, a ROM 150b, and a RAM 150c, and controls the entire image forming apparatus 100. The system controller 150 is connected to an image processing unit 151, an operation unit 152, an analog-to-digital (A/D) converter 153, a high voltage control unit 155, a motor control unit 157, sensors 159, and an AC driver 160. The system controller 150 is capable of transmitting and receiving data to and from each unit connected thereto.

CPU150aは、ROM150bに格納された各種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。RAM150cは、揮発性の記憶デバイスである。RAM150cは、CPU150aが各種プログラムを実行するためのワークエリアとして使用され、各種データが一時的に格納される一時記憶領域としても使用される。RAM150cには、例えば、高圧制御部155に対する設定値、モータ制御部157に対する指令値、操作部152から受信される情報等のデータが格納される。 The CPU 150a reads and executes various programs stored in the ROM 150b to execute various sequences related to a predetermined image formation sequence. The RAM 150c is a volatile storage device. The RAM 150c is used as a work area for the CPU 150a to execute various programs, and is also used as a temporary storage area in which various data is temporarily stored. The RAM 150c stores data such as setting values for the high voltage control unit 155, command values for the motor control unit 157, and information received from the operation unit 152.

システムコントローラ150は、ユーザが各種の設定を行うための操作画面を、操作部152に設けられた表示部に表示するように操作部152を制御することで、操作部152を介してユーザによる設定を受け付ける。システムコントローラ150は、操作部152を介したユーザによる設定の内容を示す情報を操作部152から受信する。また、システムコントローラ150は、画像形成装置の状態をユーザに知らせるためのデータを操作部152に送信する。操作部152は、システムコントローラ150から受信したデータに基づいて、画像形成装置の状態を示す情報を表示部に表示する。 The system controller 150 accepts settings made by the user via the operation unit 152 by controlling the operation unit 152 to display an operation screen on a display unit provided on the operation unit 152, which allows the user to make various settings. The system controller 150 receives information indicating the contents of the settings made by the user via the operation unit 152 from the operation unit 152. The system controller 150 also transmits data to the operation unit 152 for informing the user of the status of the image forming device. The operation unit 152 displays information indicating the status of the image forming device on the display unit based on the data received from the system controller 150.

システムコントローラ150(CPU150a)は、画像処理部151における画像処理に必要となる、画像形成装置100内の各デバイスの設定値データを画像処理部151に送信する。また、システムコントローラ150は、各デバイスからの信号(センサ類159からの信号等)を受信して、受信した信号に基づいて高圧制御部155を制御する。高圧制御部155は、システムコントローラ150によって設定された設定値に基づいて、高圧ユニット156を構成する各デバイスに対して、それぞれの動作に必要となる電圧を供給する。なお、高圧ユニット156は、帯電器2(2Y,2M,2C,2K)、現像器4(4Y,4M,4C,4K)、及び一次転写ローラ5(5Y,5M,5C,5K)、及び二次転写ローラ8で構成される。また、センサ類159には、搬送ローラによって搬送される記録材(記録媒体)を検出するセンサ等が含まれる。 The system controller 150 (CPU 150a) transmits setting data of each device in the image forming apparatus 100 required for image processing in the image processing unit 151 to the image processing unit 151. The system controller 150 also receives signals from each device (such as signals from sensors 159) and controls the high voltage control unit 155 based on the received signals. The high voltage control unit 155 supplies the voltage required for each operation to each device constituting the high voltage unit 156 based on the setting values set by the system controller 150. The high voltage unit 156 is composed of chargers 2 (2Y, 2M, 2C, 2K), developers 4 (4Y, 4M, 4C, 4K), primary transfer rollers 5 (5Y, 5M, 5C, 5K), and secondary transfer roller 8. The sensors 159 also include sensors that detect the recording material (recording medium) transported by the transport roller.

A/D変換器153は、定着ヒータ161の温度を検出するためのサーミスタ154から検出信号を受信し、当該検出信号をアナログ信号からデジタル信号に変換してシステムコントローラ150に送信する。システムコントローラ150は、A/D変換器153から受信したデジタル信号に基づいてACドライバ160を制御することで、定着ヒータ161の温度が定着処理を行うために必要な温度となるように定着ヒータ161を制御する。上述のように、定着ヒータ161は、定着装置14に含まれる、定着処理に用いられるヒータである。 The A/D converter 153 receives a detection signal from a thermistor 154 for detecting the temperature of the fixing heater 161, converts the detection signal from an analog signal to a digital signal, and transmits it to the system controller 150. The system controller 150 controls the AC driver 160 based on the digital signal received from the A/D converter 153, thereby controlling the fixing heater 161 so that the temperature of the fixing heater 161 becomes a temperature required for performing the fixing process. As described above, the fixing heater 161 is a heater included in the fixing device 14 and used for the fixing process.

システムコントローラ150(CPU150a)は、モータ制御部157の動作を制御する。システムコントローラ150は、モータ制御部157による制御対象のモータの回転位置(回転位相)又は回転速度等についての指令信号を生成し、モータ制御部157へ出力する。モータ制御部157は、CPU150aから与えられる指令信号に従って、制御対象のモータ(モータM1及びモータM2)の駆動制御を行う。 The system controller 150 (CPU 150a) controls the operation of the motor control unit 157. The system controller 150 generates command signals for the rotational position (rotational phase) or rotational speed of the motor to be controlled by the motor control unit 157, and outputs them to the motor control unit 157. The motor control unit 157 performs drive control of the motors to be controlled (motor M1 and motor M2) according to the command signals provided by the CPU 150a.

本実施形態の画像形成装置100は、当該画像形成装置が備える少なくとも一部の負荷について、複数のモータで同一の負荷を駆動する構成を有する。図1及び図2に示されるモータM1及びM2は、同一の負荷を駆動するそのような複数のモータの一例であり、定着装置14が有する加圧ローラ16を駆動する。モータM1は、負荷(加圧ローラ16)を駆動する。モータM2は、モータM1による負荷(加圧ローラ16)の駆動をアシストするための駆動力を出力する。このように、モータM2は、負荷のアシスト駆動用のモータとして使用される。 The image forming apparatus 100 of this embodiment has a configuration in which multiple motors drive the same load for at least some of the loads equipped in the image forming apparatus. Motors M1 and M2 shown in Figures 1 and 2 are an example of such multiple motors driving the same load, and drive the pressure roller 16 of the fixing device 14. Motor M1 drives the load (pressure roller 16). Motor M2 outputs a driving force to assist the driving of the load (pressure roller 16) by motor M1. In this way, motor M2 is used as a motor for assisting the driving of the load.

<加圧ローラ16の駆動構成>
図3は、定着装置14の加圧ローラ16を回転させるための駆動構成例を示す。図3(A)は、加圧ローラ16を上方から見たときの平面図である。図3(B)は、図3(A)において破線Xにより示される部分の断面図である。加圧ローラの軸16aにはギア16gが備えられている。モータM1の回転軸31及びモータM2の回転軸32は、それぞれ歯切り加工が施されており、加圧ローラのギア16gと接続されている。
<Drive Configuration of Pressure Roller 16>
3 shows an example of a drive configuration for rotating the pressure roller 16 of the fixing device 14. Fig. 3(A) is a plan view of the pressure roller 16 as seen from above. Fig. 3(B) is a cross-sectional view of the portion indicated by the dashed line X in Fig. 3(A). A gear 16g is provided on the shaft 16a of the pressure roller. A rotating shaft 31 of the motor M1 and a rotating shaft 32 of the motor M2 are each subjected to tooth cutting processing and are connected to the gear 16g of the pressure roller.

このように、加圧ローラ16の駆動系は、モータM1から出力されるトルクが回転軸31からギア16gに伝達され、モータM2から出力されるトルクが回転軸32からギア16gに伝達されるように構成されている。即ち、モータM1及びM2から出力されるトルクの合力が、ギア16gに伝達され、更にギア16g及び軸16aを介して加圧ローラ16に伝達されることで、加圧ローラ16の回転駆動が行われる。 In this way, the drive system of the pressure roller 16 is configured so that the torque output from the motor M1 is transmitted from the rotating shaft 31 to the gear 16g, and the torque output from the motor M2 is transmitted from the rotating shaft 32 to the gear 16g. That is, the resultant force of the torques output from the motors M1 and M2 is transmitted to the gear 16g, and further transmitted to the pressure roller 16 via the gear 16g and the shaft 16a, thereby driving the pressure roller 16 to rotate.

<比較例>
ここで、図4乃至図7を参照して、モータM1及びM2によって同一の負荷を駆動する場合の、モータM1及びM2の制御構成に関する2つの比較例を説明する。図4は、比較例1の制御構成を示し、図6は、比較例2の制御構成を示す。
Comparative Example
Here, two comparative examples of the control configurations of the motors M1 and M2 when the same load is driven by the motors M1 and M2 will be described with reference to Fig. 4 to Fig. 7. Fig. 4 shows the control configuration of Comparative Example 1, and Fig. 6 shows the control configuration of Comparative Example 2.

●比較例1
図4に示される比較例1の制御構成は、モータM1の制御に使用される速度制御部411、速度検出部412、及び減算器413と、モータM2の制御に使用される速度制御部421とで構成されている。速度制御部411は、モータM1の回転速度を制御する。速度検出部412は、モータM1の回転速度を検出する。速度制御部421は、モータM2の回転速度を制御する。モータM1及びM2はブラシレスモータ等で構成される。モータM1及びM2にそれぞれ取り付けられた回路基板(図示せず)内に、速度出力部451及び452がそれぞれ設けられている。速度出力部451及び452は、それぞれ、モータM1及びM2の回転速度を示す検出信号として(モータM1及びM2の回転周期に同期した)FG(Frequency Generator)信号を出力する。
Comparative Example 1
The control configuration of the comparative example 1 shown in FIG. 4 is composed of a speed control unit 411, a speed detection unit 412, and a subtractor 413 used for controlling the motor M1, and a speed control unit 421 used for controlling the motor M2. The speed control unit 411 controls the rotation speed of the motor M1. The speed detection unit 412 detects the rotation speed of the motor M1. The speed control unit 421 controls the rotation speed of the motor M2. The motors M1 and M2 are composed of brushless motors or the like. Speed output units 451 and 452 are provided in circuit boards (not shown) attached to the motors M1 and M2, respectively. The speed output units 451 and 452 output FG (Frequency Generator) signals (synchronized with the rotation periods of the motors M1 and M2) as detection signals indicating the rotation speeds of the motors M1 and M2, respectively.

速度制御部411は、入力された速度指令値ω_ref1に基づいて、モータM1の回転速度を制御する。速度検出部412は、速度出力部451から出力されるFG信号に基づいてモータM1の回転速度を検出し、速度検出値ω_det1を出力する。速度検出部412から出力された速度検出値ω_det1は、減算器413へ入力される。減算器413は、速度指令値ω_ref1と速度検出値ω_det1との差分を、速度制御部411へ出力する。速度制御部411は、減算器413の出力に基づいて、モータM1の回転速度を制御する。このように、モータM1の駆動制御は、速度指令値ω_ref1と、速度検出部412から出力される速度検出値ω_det1とを用いたフィードバック制御により行われる。 The speed control unit 411 controls the rotation speed of the motor M1 based on the input speed command value ω_ref1. The speed detection unit 412 detects the rotation speed of the motor M1 based on the FG signal output from the speed output unit 451, and outputs the speed detection value ω_det1. The speed detection value ω_det1 output from the speed detection unit 412 is input to the subtractor 413. The subtractor 413 outputs the difference between the speed command value ω_ref1 and the speed detection value ω_det1 to the speed control unit 411. The speed control unit 411 controls the rotation speed of the motor M1 based on the output of the subtractor 413. In this way, the drive control of the motor M1 is performed by feedback control using the speed command value ω_ref1 and the speed detection value ω_det1 output from the speed detection unit 412.

速度制御部421は、入力された速度指令値ω_ref2に基づいて、モータM2が一定の回転速度で回転するようにモータM2の回転速度を制御する。モータM2の回転速度は、モータM1の回転速度よりも高い回転速度に設定される。これは、モータM1による負荷の駆動をモータM2によってアシストするためである。モータM2がモータM1より低い回転速度で回転する場合、モータM2がモータM1にとって負荷になるが、モータM2がモータM1より高い回転速度で回転する場合、モータM2はモータM1にとって負荷にならない。なお、比較例1の制御構成では、モータM1に対して行われているようなフィードバック制御はモータM2に対しては行われない。 The speed control unit 421 controls the rotation speed of the motor M2 based on the input speed command value ω_ref2 so that the motor M2 rotates at a constant rotation speed. The rotation speed of the motor M2 is set to a rotation speed higher than that of the motor M1. This is because the motor M2 assists the driving of the load by the motor M1. When the motor M2 rotates at a lower rotation speed than the motor M1, the motor M2 becomes a load for the motor M1, but when the motor M2 rotates at a higher rotation speed than the motor M1, the motor M2 does not become a load for the motor M1. Note that in the control configuration of the comparative example 1, feedback control such as that performed for the motor M1 is not performed for the motor M2.

このように、図4に示される比較例1の制御構成では、モータM2が、速度指令値ω_ref2に応じて一定のトルクを発生させ、発生させたトルクでモータM1による負荷の駆動をアシストする。この制御構成によれば、モータM1及びM2がそれぞれ負荷に対して出力するトルクの割合を、モータM2の回転速度の設定値により制御することが可能である。 In this way, in the control configuration of Comparative Example 1 shown in FIG. 4, motor M2 generates a constant torque according to the speed command value ω_ref2, and the generated torque assists motor M1 in driving the load. With this control configuration, it is possible to control the ratio of the torque that motors M1 and M2 each output to the load by the set value of the rotation speed of motor M2.

しかし、比較例1の制御構成では、モータM2に対しては回転速度のフィードバック制御が行われず、モータM1に対してのみ回転速度のフィードバック制御が行われるため、回転速度制御の応答性が比較的低い。このため、負荷変動に起因して負荷軸の回転速度に生じる変動を十分に抑えることが難しい。 However, in the control configuration of Comparative Example 1, feedback control of the rotational speed is not performed for motor M2, and feedback control of the rotational speed is performed only for motor M1, so the responsiveness of the rotational speed control is relatively low. For this reason, it is difficult to sufficiently suppress fluctuations in the rotational speed of the load shaft caused by load fluctuations.

図5は、比較例1の制御構成において得られるFG信号の例を示す。なお、図5には、負荷軸の回転速度に変動が生じた場合の、速度出力部451及び452からそれぞれ出力されるFG信号をF-V(周波数-電圧)変換して得られた信号が示されている。図5に示されるように、モータM1に対応するFG信号及びモータM2に対応するFG信号には、それぞれ、負荷変動に起因する正弦波状の速度変動成分が生じている。 Figure 5 shows an example of an FG signal obtained in the control configuration of Comparative Example 1. Note that Figure 5 shows signals obtained by F-V (frequency-voltage) conversion of the FG signals output from speed output units 451 and 452 when fluctuations occur in the rotational speed of the load shaft. As shown in Figure 5, the FG signal corresponding to motor M1 and the FG signal corresponding to motor M2 each contain sinusoidal speed fluctuation components due to load fluctuations.

画像形成装置100において、このような比較例1の制御構成をモータM1及びM2に適用した場合、モータM1及びM2による駆動対象の負荷である加圧ローラ16の回転速度に変動が発生することで画像の定着状態にムラが生じうる。その結果、形成画像の光沢ムラ(グロスムラ)や記録材の波打ち等が生じうる。このため、負荷変動によらず負荷(加圧ローラ16)の回転速度を一定の回転速度に制御できる制御構成を実現することが望ましいと言える。 When the control configuration of Comparative Example 1 is applied to motors M1 and M2 in the image forming apparatus 100, fluctuations in the rotation speed of the pressure roller 16, which is the load driven by motors M1 and M2, can cause unevenness in the fixing state of the image. As a result, uneven gloss (gloss unevenness) in the formed image and waviness in the recording material can occur. For this reason, it is desirable to realize a control configuration that can control the rotation speed of the load (pressure roller 16) to a constant rotation speed regardless of load fluctuations.

●比較例2
比較例2は、比較例1の制御構成よりもモータM1及びM2の回転速度制御の応答性が改善される制御構成の例である。図6に示される比較例2の制御構成は、モータM1の制御に使用される速度制御部611、速度検出部612、及び減算器613と、モータM2の制御に使用される速度制御部621、速度検出部622、及び減算器623とで構成されている。
Comparative Example 2
Comparative Example 2 is an example of a control configuration in which the responsiveness of the rotational speed control of motors M1 and M2 is improved compared to the control configuration of Comparative Example 1. The control configuration of Comparative Example 2 shown in Fig. 6 is composed of a speed control unit 611, a speed detection unit 612, and a subtractor 613 used for controlling motor M1, and a speed control unit 621, a speed detection unit 622, and a subtractor 623 used for controlling motor M2.

速度制御部611は、モータM1の回転速度を制御する。速度検出部612は、モータM1の回転速度を検出する。速度制御部621は、モータM2の回転速度を制御する。速度検出部622は、モータM2の回転速度を検出する。モータM1及びM2はブラシレスモータ等で構成される。モータM1及びM2にそれぞれ取り付けられた回路基板(図示せず)内に、速度出力部651及び652がそれぞれ設けられている。速度出力部651及び652は、それぞれ、モータM1及びM2の回転速度を示す検出信号として(モータM1及びM2の回転周期に同期した)FG信号を出力する。 The speed control unit 611 controls the rotation speed of the motor M1. The speed detection unit 612 detects the rotation speed of the motor M1. The speed control unit 621 controls the rotation speed of the motor M2. The speed detection unit 622 detects the rotation speed of the motor M2. The motors M1 and M2 are composed of brushless motors or the like. The speed output units 651 and 652 are provided in circuit boards (not shown) attached to the motors M1 and M2, respectively. The speed output units 651 and 652 output FG signals (synchronized with the rotation periods of the motors M1 and M2) as detection signals indicating the rotation speeds of the motors M1 and M2, respectively.

速度制御部611、速度検出部612、及び減算器613の動作は、それぞれ、比較例1における速度制御部411、速度検出部412、及び減算器413と同様である。比較例1と同様、モータM1の駆動制御は、速度指令値ω_ref1と、速度検出部612から出力される速度検出値ω_det1とを用いたフィードバック制御により行われる。 The operations of the speed control unit 611, the speed detection unit 612, and the subtractor 613 are similar to those of the speed control unit 411, the speed detection unit 412, and the subtractor 413 in Comparative Example 1. As in Comparative Example 1, the drive control of the motor M1 is performed by feedback control using the speed command value ω_ref1 and the speed detection value ω_det1 output from the speed detection unit 612.

速度制御部621、速度検出部622、及び減算器623の動作は、それぞれ、速度制御部611、速度検出部612、及び減算器613と同様である。ただし、比較例2の制御構成では、モータM1とモータM2とが、共通の速度指令値ω_ref1に基づいて制御される。具体的には、速度制御部621は、入力された速度指令値ω_ref1に基づいて、モータM2の回転速度を制御する。速度検出部622は、速度出力部652から出力されるFG信号に基づいてモータM2の回転速度を検出し、速度検出値ω_det2を出力する。速度検出部622から出力された速度検出値ω_det2は、減算器623へ入力される。減算器623は、速度指令値ω_ref1と速度検出値ω_det2との差分を、速度制御部621へ出力する。速度制御部621は、減算器623の出力に基づいて、モータM2の回転速度を制御する。このように、モータM2の駆動制御は、速度指令値ω_ref1と、速度検出部622から出力される速度検出値ω_det2とを用いたフィードバック制御により行われる。 The operations of the speed control unit 621, the speed detection unit 622, and the subtractor 623 are similar to those of the speed control unit 611, the speed detection unit 612, and the subtractor 613, respectively. However, in the control configuration of the comparative example 2, the motors M1 and M2 are controlled based on a common speed command value ω_ref1. Specifically, the speed control unit 621 controls the rotation speed of the motor M2 based on the input speed command value ω_ref1. The speed detection unit 622 detects the rotation speed of the motor M2 based on the FG signal output from the speed output unit 652, and outputs the speed detection value ω_det2. The speed detection value ω_det2 output from the speed detection unit 622 is input to the subtractor 623. The subtractor 623 outputs the difference between the speed command value ω_ref1 and the speed detection value ω_det2 to the speed control unit 621. The speed control unit 621 controls the rotation speed of the motor M2 based on the output of the subtractor 623. In this way, the drive control of the motor M2 is performed by feedback control using the speed command value ω_ref1 and the speed detection value ω_det2 output from the speed detection unit 622.

このように、図6に示される比較例2の制御構成では、モータM1及びM2の両方に対して回転速度のフィードバック制御が行われる。このため、比較例2の制御構成によれば、比較例1の制御構成よりも、回転速度制御の応答性を高めることが可能であり、負荷変動に起因して負荷軸の回転速度に生じる変動を低減できる。 In this way, in the control configuration of Comparative Example 2 shown in FIG. 6, feedback control of the rotational speed is performed for both motors M1 and M2. Therefore, with the control configuration of Comparative Example 2, it is possible to improve the responsiveness of the rotational speed control compared to the control configuration of Comparative Example 1, and to reduce fluctuations in the rotational speed of the load shaft caused by load fluctuations.

図7は、比較例2の制御構成において得られるFG信号の例を示す。なお、図7には、負荷軸の回転速度に変動が生じた場合の、速度出力部651及び652からそれぞれ出力されるFG信号をF-V変換して得られた信号が示されている。図7に示されるように、モータM1に対応するFG信号及びモータM2に対応するFG信号のいずれにおいても、比較例1(図5)よりも負荷変動による速度変動成分が低減されている。 Figure 7 shows an example of an FG signal obtained in the control configuration of Comparative Example 2. Figure 7 also shows the signals obtained by F-V conversion of the FG signals output from speed output units 651 and 652 when fluctuations occur in the rotational speed of the load shaft. As shown in Figure 7, in both the FG signal corresponding to motor M1 and the FG signal corresponding to motor M2, the speed fluctuation components due to load fluctuations are reduced compared to Comparative Example 1 (Figure 5).

しかし、比較例2の制御構成のように、複数のモータに対してそれぞれ独立に回転速度のフィードバック制御を行う場合、同一の速度指令値ω_ref1に基づく制御を行ったとしても、モータ間に(ロータの)回転位相の位相差が生じうる。例えば、各モータの取り付け誤差又は負荷軸に取り付けられたギアの偏心に起因して、このような位相差が生じうる。その結果、モータ間の回転速度の偏差が0に収束しなくなり、複数のモータがそれぞれ負荷に対して出力するトルクの割合を適切に制御することが難しくなりうる。 However, when feedback control of the rotational speed is performed independently for multiple motors, as in the control configuration of Comparative Example 2, a phase difference in the rotational phase (of the rotor) between the motors may occur even if control is performed based on the same speed command value ω_ref1. For example, such a phase difference may occur due to mounting errors of each motor or eccentricity of a gear attached to the load shaft. As a result, the deviation in the rotational speed between the motors may not converge to zero, making it difficult to appropriately control the ratio of the torque that each of the multiple motors outputs to the load.

<モータM1及びM2の制御構成>
そこで、本実施形態では、複数のモータによって同一の負荷を駆動する場合に、それぞれのモータが負荷に対して出力するトルクの割合を適切に制御しつつ、負荷(負荷軸)の回転速度をより高い精度で制御できる(一定に保てる)制御構成を実現する。以下では、2つのモータM1及びM2によって同一の負荷を駆動する構成例について説明するが、本実施形態は3つ以上のモータによって同一の負荷を駆動する構成にも適用可能である。
<Control configuration of motors M1 and M2>
Therefore, in this embodiment, when the same load is driven by multiple motors, a control configuration is realized that can control the rotation speed of the load (load shaft) with higher precision (keep constant) while appropriately controlling the ratio of the torque output from each motor to the load. Below, an example configuration in which the same load is driven by two motors M1 and M2 is described, but this embodiment can also be applied to a configuration in which the same load is driven by three or more motors.

図8は、本実施形態におけるモータM1及びM2の制御構成の例として、モータM1及びM2を制御するモータ制御部157の構成例を示すブロック図である。モータM1及びM2は、同一の負荷である加圧ローラ16を駆動する。モータM1及びモータM2は、本実施形態ではブラシレスモータで構成されるが、ステッピングモータやブラシ付きモータ等の、他のタイプのモータで構成されてもよい。なお、モータ制御部157は、以下で説明する機能を実行するハードウェア(FPGA又はASIC等)で実現されてもよいし、一部がハードウェアで実現され、プログラムを実行する1つ以上のプロセッサによってその他の部分が実現されてもよい。また、モータ制御部157の全体が、プログラムを実行する1つ以上のプロセッサによって実現されてもよい。 FIG. 8 is a block diagram showing an example of the configuration of the motor control unit 157 that controls the motors M1 and M2, as an example of the control configuration of the motors M1 and M2 in this embodiment. The motors M1 and M2 drive the pressure roller 16, which is the same load. In this embodiment, the motors M1 and M2 are configured as brushless motors, but may be configured as other types of motors, such as stepping motors or brushed motors. The motor control unit 157 may be realized by hardware (such as an FPGA or ASIC) that executes the functions described below, or may be realized in part by hardware and the other parts by one or more processors that execute programs. The entire motor control unit 157 may be realized by one or more processors that execute programs.

モータ制御部157は、モータM1に対応する構成として、速度制御部811、速度検出部812、及び減算器813を有し、モータM2に対応する構成として、速度制御部821、変動補償部822、及び加算器823を有する。モータM1及びM2にそれぞれ取り付けられた回路基板(図示せず)内に、速度出力部851及び852がそれぞれ設けられている。速度出力部851及び852は、それぞれ、モータM1及びM2の回転速度を示す検出信号として(モータM1及びM2の回転周期に同期した)FG信号を出力する。このように、速度出力部851は、第1モータ(モータM1)に対応する第1検出手段の一例であり、速度出力部852は、第2モータ(モータM2)に対応する第2検出手段の一例である。速度出力部851及び852は、それぞれ対応するモータの回転速度を示す検出信号(FG信号)を出力する。 The motor control unit 157 has a speed control unit 811, a speed detection unit 812, and a subtractor 813 as components corresponding to the motor M1, and has a speed control unit 821, a fluctuation compensation unit 822, and an adder 823 as components corresponding to the motor M2. Speed output units 851 and 852 are provided in circuit boards (not shown) attached to the motors M1 and M2, respectively. The speed output units 851 and 852 output FG signals (synchronized with the rotational periods of the motors M1 and M2) as detection signals indicating the rotational speeds of the motors M1 and M2, respectively. In this way, the speed output unit 851 is an example of a first detection means corresponding to the first motor (motor M1), and the speed output unit 852 is an example of a second detection means corresponding to the second motor (motor M2). The speed output units 851 and 852 output detection signals (FG signals) indicating the rotational speeds of the corresponding motors, respectively.

速度制御部811は、CPU150aから出力される速度指令値ω_ref1に基づいて、モータM1の回転速度を制御する。速度指令値(指令速度)ω_ref1は、モータM1の目標回転速度を表す第1指令値(第1指令速度)の一例である。速度検出部812は、速度出力部851から出力されるFG信号に基づいてモータM1の回転速度を検出し、検出した回転速度を示す速度検出値ω_det1を出力する。速度検出部812から出力された速度検出値ω_det1は、減算器813へ入力される。減算器813は、速度指令値ω_ref1と速度検出値ω_det1との差分を、速度制御部811へ出力する。速度制御部811は、減算器813の出力に基づいて、モータM1の回転速度を制御する。 The speed control unit 811 controls the rotation speed of the motor M1 based on the speed command value ω_ref1 output from the CPU 150a. The speed command value (command speed) ω_ref1 is an example of a first command value (first command speed) that represents the target rotation speed of the motor M1. The speed detection unit 812 detects the rotation speed of the motor M1 based on the FG signal output from the speed output unit 851, and outputs a speed detection value ω_det1 that indicates the detected rotation speed. The speed detection value ω_det1 output from the speed detection unit 812 is input to the subtractor 813. The subtractor 813 outputs the difference between the speed command value ω_ref1 and the speed detection value ω_det1 to the speed control unit 811. The speed control unit 811 controls the rotation speed of the motor M1 based on the output of the subtractor 813.

このように、モータM1の駆動制御は、速度指令値ω_ref1と、速度検出部812から出力される速度検出値ω_det1とを用いたフィードバック制御により行われる。即ち、速度制御部811は、モータM1の目標回転速度を表す速度指令値ω_ref1と、速度出力部851から出力されたFG信号とに基づいて、モータM1を制御する。より具体的には、速度制御部811は、速度検出値ω_det1と、速度出力部851から出力されたFG信号に基づく検出値との偏差が小さくなるように、モータM1を制御する。 In this way, the drive control of motor M1 is performed by feedback control using the speed command value ω_ref1 and the speed detection value ω_det1 output from the speed detection unit 812. That is, the speed control unit 811 controls motor M1 based on the speed command value ω_ref1 representing the target rotation speed of motor M1 and the FG signal output from the speed output unit 851. More specifically, the speed control unit 811 controls motor M1 so that the deviation between the speed detection value ω_det1 and the detection value based on the FG signal output from the speed output unit 851 is reduced.

速度制御部821は、CPU150aから出力される速度指令値ω_ref2に基づいて、モータM2が一定の回転速度で回転するようにモータM2の回転速度を制御する。速度指令値(指令速度)ω_ref2は、モータM2の目標回転速度を表す第2指令値(第2指令速度)の一例である。CPU150aは、モータM2の回転速度をモータM1の回転速度より高い回転速度に設定する。即ち、速度指令値ω_ref2は、速度指令値ω_ref1よりも高い目標回転速度を示す値に設定される(ω_ref2>ω_ref1)。これは、モータM1による負荷の駆動をモータM2によってアシストするためである。モータM2がモータM1より低い回転速度で回転する場合、モータM2がモータM1にとって負荷になる。一方、モータM2がモータM1より高い回転速度で回転する場合、モータM2はモータM1にとって負荷にならない。この場合、モータM1の出力トルクとモータM2の出力トルクとの合力が、駆動対象の負荷(加圧ローラ16)に伝達される。これにより、モータM1による負荷(加圧ローラ16)の駆動を、モータM2によってアシストすることが可能になる。CPU150aは、このような回転速度の設定に応じた速度指令値ω_ref2を、モータ制御部157(速度制御部821)へ出力する。 The speed control unit 821 controls the rotation speed of the motor M2 based on the speed command value ω_ref2 output from the CPU 150a so that the motor M2 rotates at a constant rotation speed. The speed command value (command speed) ω_ref2 is an example of a second command value (second command speed) that indicates the target rotation speed of the motor M2. The CPU 150a sets the rotation speed of the motor M2 to a rotation speed higher than the rotation speed of the motor M1. That is, the speed command value ω_ref2 is set to a value that indicates a target rotation speed higher than the speed command value ω_ref1 (ω_ref2>ω_ref1). This is because the motor M2 assists the driving of the load by the motor M1. When the motor M2 rotates at a lower rotation speed than the motor M1, the motor M2 becomes a load for the motor M1. On the other hand, when the motor M2 rotates at a higher rotation speed than the motor M1, the motor M2 does not become a load for the motor M1. In this case, the combined force of the output torque of motor M1 and the output torque of motor M2 is transmitted to the load (pressure roller 16) to be driven. This makes it possible for the drive of the load (pressure roller 16) by motor M1 to be assisted by motor M2. The CPU 150a outputs a speed command value ω_ref2 according to such a rotation speed setting to the motor control unit 157 (speed control unit 821).

変動補償部822は、速度出力部852から出力されるFG信号から、負荷軸の回転速度の変動成分を取得し、取得した変動成分に基づいて、負荷軸の回転速度の変動を補償するための調整値ω_adj2を生成して出力する。変動補償部822から出力される調整値ω_adj2は、加算器823によって速度指令値ω_ref2に対して加算されることで、速度指令値ω_ref2に対して適用される。なお、変動補償部822は、速度出力部851から出力されるFG信号から、負荷軸の回転速度の変動成分を取得するように構成されてもよい。 The fluctuation compensation unit 822 acquires the fluctuation component of the rotation speed of the load shaft from the FG signal output from the speed output unit 852, and generates and outputs an adjustment value ω_adj2 for compensating for the fluctuation of the rotation speed of the load shaft based on the acquired fluctuation component. The adjustment value ω_adj2 output from the fluctuation compensation unit 822 is added to the speed command value ω_ref2 by the adder 823, and is applied to the speed command value ω_ref2. The fluctuation compensation unit 822 may be configured to acquire the fluctuation component of the rotation speed of the load shaft from the FG signal output from the speed output unit 851.

変動補償部822は、バンドパスフィルタ(BPF)831、演算部832、及び信号生成部833を含む。速度出力部852から出力されるFG信号は、変動補償部822内のBPF831に入力される。BPF831は、入力されたFG信号から所定の周波数成分を抽出するためのバンドパスフィルタである。具体的には、BPF831は、加圧ローラ16の回転ムラ等の負荷変動による、負荷軸(加圧ローラ16の軸16a)の回転速度の変動に対応する周波数成分を抽出するように構成される。このように、本実施形態においてBPF831は、(速度出力部851又は)速度出力部852から出力されたFG信号(検出信号)から、負荷の回転速度の変動成分を取得する取得手段の一例である。 The fluctuation compensation unit 822 includes a bandpass filter (BPF) 831, a calculation unit 832, and a signal generation unit 833. The FG signal output from the speed output unit 852 is input to the BPF 831 in the fluctuation compensation unit 822. The BPF 831 is a bandpass filter for extracting a predetermined frequency component from the input FG signal. Specifically, the BPF 831 is configured to extract a frequency component corresponding to the fluctuation in the rotation speed of the load shaft (shaft 16a of the pressure roller 16) due to load fluctuations such as rotation unevenness of the pressure roller 16. Thus, in this embodiment, the BPF 831 is an example of an acquisition means for acquiring the fluctuation component of the rotation speed of the load from the FG signal (detection signal) output from the (speed output unit 851 or) speed output unit 852.

図9は、BPF831の周波数特性の例を示している。例えば、モータM1の回転速度が50Hz、モータM1の回転軸31とギア26とのギア比が10である場合、負荷軸(加圧ローラ16の軸16)の回転速度は5Hzとなる。この場合、BPF831は、図9に示されるように、負荷(負荷軸)の回転速度に相当する周波数を含む所定の周波数範囲内の周波数成分を通過させる周波数特性を有する。即ち、BPF831は、このような周波数範囲内(通過帯域内)の周波数成分を通過させるように、低周波数側及び高周波数側のカットオフ周波数が定められた周波数特性を有する。BPF831は、DC成分等の、通過帯域外の周波数成分を減衰させる(阻止する)ように動作する。 Figure 9 shows an example of the frequency characteristics of the BPF 831. For example, if the rotation speed of the motor M1 is 50 Hz and the gear ratio between the rotation shaft 31 of the motor M1 and the gear 26 is 10, the rotation speed of the load shaft (shaft 16 of the pressure roller 16) is 5 Hz. In this case, as shown in Figure 9, the BPF 831 has a frequency characteristic that passes frequency components within a predetermined frequency range including a frequency corresponding to the rotation speed of the load (load shaft). That is, the BPF 831 has a frequency characteristic in which the cutoff frequencies on the low and high frequency sides are determined so as to pass frequency components within such a frequency range (within the pass band). The BPF 831 operates to attenuate (block) frequency components outside the pass band, such as DC components.

このように、BPF831は、負荷軸の回転速度の変動成分を示す信号を出力する。BPF831から出力された信号は、演算部832に入力される。演算部832は、入力された信号の極性を反転させて出力する。即ち、演算部832は、入力された信号の位相を反転させることで、入力された信号とは逆位相の信号を出力する。即ち、演算部832は、負荷軸の回転速度の変動成分とは逆位相の変動を示す信号を出力する。 In this way, BPF 831 outputs a signal indicating the fluctuation component of the rotation speed of the load shaft. The signal output from BPF 831 is input to calculation unit 832. Calculation unit 832 inverts the polarity of the input signal and outputs it. That is, calculation unit 832 inverts the phase of the input signal, thereby outputting a signal of opposite phase to the input signal. That is, calculation unit 832 outputs a signal indicating fluctuation of opposite phase to the fluctuation component of the rotation speed of the load shaft.

演算部832から出力された信号は、信号生成部833に入力される。信号生成部833は、入力された信号(負荷軸の回転速度の変動成分とは逆位相の変動を示す信号)に基づいて、負荷軸の回転速度の変動を補償するための制御信号(調整値ω_adj2)を生成して出力する。調整値ω_adj2は、負荷軸の回転速度の変動成分とは逆位相の変動成分を含む信号の値として生成される。 The signal output from the calculation unit 832 is input to the signal generation unit 833. The signal generation unit 833 generates and outputs a control signal (adjustment value ω_adj2) for compensating for fluctuations in the rotation speed of the load shaft based on the input signal (a signal that indicates fluctuations in the opposite phase to the fluctuation components of the rotation speed of the load shaft). The adjustment value ω_adj2 is generated as a signal value that includes a fluctuation component in the opposite phase to the fluctuation components of the rotation speed of the load shaft.

変動補償部822から出力される調整値ω_adj2は、加算器823によって速度指令値ω_ref2に対して加算される。これにより、速度制御部821に入力される速度指令値が、ω_ref2から(ω_ref2+ω_adj2)に調整される。即ち、負荷軸の回転速度の変動成分とは逆位相の変動成分を含む回転速度の指令値(ω_ref2+ω_adj2)が、速度制御部821に入力される。速度制御部821は、調整値ω_adj2を速度指令値ω_ref2に加算して得られた指令値(ω_ref2+ω_adj2)に従って、モータM2を制御する。このようにして、モータM2の駆動制御は、速度指令値ω_ref1と、変動補償部822から出力される調整値ω_adj2とを用いたフィードバック制御により行われる。 The adjustment value ω_adj2 output from the fluctuation compensation unit 822 is added to the speed command value ω_ref2 by the adder 823. As a result, the speed command value input to the speed control unit 821 is adjusted from ω_ref2 to (ω_ref2 + ω_adj2). That is, the rotation speed command value (ω_ref2 + ω_adj2) including a fluctuation component in the opposite phase to the fluctuation component of the rotation speed of the load shaft is input to the speed control unit 821. The speed control unit 821 controls the motor M2 according to the command value (ω_ref2 + ω_adj2) obtained by adding the adjustment value ω_adj2 to the speed command value ω_ref2. In this way, the drive control of the motor M2 is performed by feedback control using the speed command value ω_ref1 and the adjustment value ω_adj2 output from the fluctuation compensation unit 822.

このように、速度制御部821は、速度指令値ω_ref2と、負荷の回転速度の変動成分とに基づいて、モータM2の回転速度が、速度指令値ω_ref2が示す目標回転速度に対して当該変動成分とは逆位相で変動するように、モータM2を制御する。より具体的には、速度制御部821は、速度指令値ω_ref2と、BPF831から出力された信号(即ち、負荷(負荷軸)の回転速度の変動成分を示す信号)の極性を反転させて得られた反転信号とに基づいて、モータM2を制御する。 In this way, the speed control unit 821 controls the motor M2 based on the speed command value ω_ref2 and the fluctuation component of the rotation speed of the load so that the rotation speed of the motor M2 fluctuates in the opposite phase to the fluctuation component with respect to the target rotation speed indicated by the speed command value ω_ref2. More specifically, the speed control unit 821 controls the motor M2 based on the speed command value ω_ref2 and an inverted signal obtained by inverting the polarity of the signal output from the BPF 831 (i.e., the signal indicating the fluctuation component of the rotation speed of the load (load shaft)).

図10は、図8に示される制御構成において得られるFG信号の例を示す。なお、図10には、負荷軸に回転速度に変動が生じた場合の、速度出力部851及び852からそれぞれ出力されるFG信号をF-V変換して得られた信号が示されている。図10に示されるように、比較例2(図7)と同様、モータM1に対応するFG信号及びモータM2に対応するFG信号のいずれにおいても、比較例1よりも負荷変動による速度変動成分が低減されている。 Figure 10 shows an example of an FG signal obtained in the control configuration shown in Figure 8. Figure 10 also shows the signals obtained by F-V conversion of the FG signals output from speed output units 851 and 852 when fluctuations occur in the rotational speed of the load shaft. As shown in Figure 10, similar to Comparative Example 2 (Figure 7), the speed fluctuation components due to load fluctuations are reduced more than in Comparative Example 1 in both the FG signal corresponding to motor M1 and the FG signal corresponding to motor M2.

このように、本実施形態のモータ制御部157は、モータM2の回転速度の検出結果に表れる速度変動成分を、負荷軸の回転速度の変動成分として取得する。更にモータ制御部157は、取得した変動成分とは逆位相で回転速度が変動するように、モータM2の制御(フィードバック制御)を行う。即ち、モータ制御部157は、負荷変動による負荷軸の回転速度の変動を、モータM2の回転速度の変動により打ち消すように、モータM2の回転速度を制御する。これにより、モータM1のみのフィードバック制御では低減が難しい、負荷変動による負荷軸の回転速度の変動を、低減することが可能である。 In this way, the motor control unit 157 of this embodiment acquires the speed fluctuation component appearing in the detection result of the rotation speed of motor M2 as the fluctuation component of the rotation speed of the load shaft. Furthermore, the motor control unit 157 controls (feedback control) motor M2 so that the rotation speed fluctuates in the opposite phase to the acquired fluctuation component. In other words, the motor control unit 157 controls the rotation speed of motor M2 so that the fluctuation in the rotation speed of the load shaft due to load fluctuation is cancelled out by the fluctuation in the rotation speed of motor M2. This makes it possible to reduce the fluctuation in the rotation speed of the load shaft due to load fluctuation, which is difficult to reduce with feedback control of motor M1 alone.

また、本実施形態のモータ制御部157は、比較例2とは異なり、速度指令値ω_ref2に応じてモータM2により一定のトルクを発生させ、発生させたトルクでモータM1による負荷の駆動をアシストするように構成されている。これにより、モータM1及びM2がそれぞれ負荷に対して出力するトルクの割合を、モータM2の回転速度の設定値(速度指令値ω_ref2)により適切に制御することが可能である。このように、同一の負荷を駆動するモータM1及びM2がそれぞれ負荷に対して出力するトルクの割合を適切に制御しつつ、負荷(負荷軸)の回転速度をより高い精度で一定の回転速度に制御することが可能になる。したがって、本実施形態によれば、負荷の回転が不安定になることを抑制することが可能になる。 In addition, unlike Comparative Example 2, the motor control unit 157 of this embodiment is configured to generate a constant torque by the motor M2 according to the speed command value ω_ref2, and to assist the driving of the load by the motor M1 with the generated torque. This makes it possible to appropriately control the ratio of the torque output by the motors M1 and M2 to the load using the set value (speed command value ω_ref2) of the rotation speed of the motor M2. In this way, it becomes possible to control the rotation speed of the load (load shaft) to a constant rotation speed with higher accuracy while appropriately controlling the ratio of the torque output by the motors M1 and M2 driving the same load to the load. Therefore, according to this embodiment, it becomes possible to suppress the rotation of the load from becoming unstable.

<フローチャート>
図11は、印刷ジョブの実行時のモータM1及びM2の駆動制御の手順を示すフローチャートである。CPU150aは、操作部152を介したユーザの指示、又は外部装置からの指示に従って、印刷ジョブの実行を開始すると、図11に示される手順でモータM1及びM2の駆動制御を開始する。
<Flowchart>
11 is a flowchart showing a procedure for controlling the drive of the motors M1 and M2 when a print job is executed. When the CPU 150a starts the execution of a print job in accordance with a user's instruction via the operation unit 152 or an instruction from an external device, the CPU 150a starts the drive control of the motors M1 and M2 in the procedure shown in FIG.

S101で、CPU150aは、印刷ジョブの用紙設定に応じて、モータM1及びM2に対する速度指令値ω_ref1及びω_ref2を設定する。更にS102で、CPU150aは、設定した速度指令値ω_ref1及びω_ref2をモータ制御部157へ出力するとともに、モータM1及びM2の駆動開始指令をモータ制御部157へ出力する。これにより、モータ制御部157が、設定した速度指令値ω_ref1及びω_ref2に従ってモータM1及びM2の駆動を開始する。 In S101, the CPU 150a sets speed command values ω_ref1 and ω_ref2 for the motors M1 and M2 in accordance with the paper settings of the print job. Furthermore, in S102, the CPU 150a outputs the set speed command values ω_ref1 and ω_ref2 to the motor control unit 157, and outputs a drive start command for the motors M1 and M2 to the motor control unit 157. As a result, the motor control unit 157 starts driving the motors M1 and M2 in accordance with the set speed command values ω_ref1 and ω_ref2.

その後、S103で、CPU150aは、印刷ジョブの実行を終了するか否かを判定し、印刷ジョブの実行を終了すると、S104で、モータM1及びM2の駆動停止指令をモータ制御部157へ出力する。これにより、モータ制御部157が、モータM1及びM2の駆動を停止する。 Then, in S103, the CPU 150a determines whether or not to end the execution of the print job, and when the execution of the print job is ended, in S104, it outputs a command to stop driving the motors M1 and M2 to the motor control unit 157. As a result, the motor control unit 157 stops driving the motors M1 and M2.

<まとめ>
以上説明したように、本実施形態のモータ制御装置(モータ制御部157)は、モータM1を制御する速度制御部811と、モータM2を制御する速度制御部821とを備える。モータM1は、負荷(例:加圧ローラ16)を駆動するように構成され、モータM2は、モータM1による負荷の駆動をアシストするための駆動力を出力するように構成される。変動補償部822(BPF831)は、モータM1に対応する速度出力部851又はモータM2に対応する速度出力部852から出力された、対応するモータの回転速度を示すFG信号(検出信号)から、負荷の回転速度の変動成分を取得する。速度制御部811は、モータM1の目標回転速度を表す速度指令値ω_ref1と、速度出力部851から出力されたFG信号とに基づいて、モータM1を制御する。速度制御部821は、モータM2の目標回転速度を表す速度指令値ω_ref2と、変動補償部822(BPF831)によって取得された変動成分とに基づいて、モータM2を制御する。具体的には、速度制御部821は、モータM2の回転速度が、速度指令値ω_ref2が示す目標回転速度に対して当該変動成分とは逆位相で変動するように、M2モータを制御する。
<Summary>
As described above, the motor control device (motor control unit 157) of this embodiment includes a speed control unit 811 that controls the motor M1 and a speed control unit 821 that controls the motor M2. The motor M1 is configured to drive a load (e.g., the pressure roller 16), and the motor M2 is configured to output a driving force for assisting the motor M1 in driving the load. The fluctuation compensation unit 822 (BPF 831) acquires a fluctuation component of the rotation speed of the load from an FG signal (detection signal) that indicates the rotation speed of the corresponding motor and is output from a speed output unit 851 corresponding to the motor M1 or a speed output unit 852 corresponding to the motor M2. The speed control unit 811 controls the motor M1 based on a speed command value ω_ref1 that indicates the target rotation speed of the motor M1 and the FG signal output from the speed output unit 851. The speed control unit 821 controls the motor M2 based on a speed command value ω_ref2 that indicates the target rotation speed of the motor M2 and the fluctuation component acquired by the fluctuation compensation unit 822 (BPF 831). Specifically, the speed control unit 821 controls the M2 motor so that the rotation speed of the motor M2 fluctuates in the opposite phase to the fluctuation component with respect to the target rotation speed indicated by the speed command value ω_ref2.

このように、本実施形態によれば、速度制御部821は、負荷(負荷軸)の回転速度の変動成分を取得し、取得した変動成分とは逆位相の変動をモータM2の回転速度に生じさせる。このように、速度制御部821は、モータM1の駆動制御により抑えることができない、負荷変動により生じた負荷の回転速度の変動を、モータM2の回転速度に生じさせた変動により打ち消すように、モータM2の駆動制御を行う。これにより、同一の負荷を駆動する複数のモータがそれぞれ負荷に対して出力するトルクの割合を適切に制御しつつ、負荷(負荷軸)の回転速度をより高い精度で制御することが可能になる。したがって、本実施形態によれば、負荷の回転が不安定になることを抑制することが可能になる。 In this way, according to this embodiment, the speed control unit 821 acquires the fluctuation component of the rotation speed of the load (load shaft), and causes a fluctuation in the rotation speed of the motor M2 that is in the opposite phase to the acquired fluctuation component. In this way, the speed control unit 821 controls the drive of the motor M2 so that the fluctuation in the rotation speed of the load caused by the load fluctuation, which cannot be suppressed by the drive control of the motor M1, is canceled by the fluctuation caused in the rotation speed of the motor M2. This makes it possible to control the rotation speed of the load (load shaft) with higher accuracy while appropriately controlling the ratio of the torque output to the load by each of multiple motors driving the same load. Therefore, according to this embodiment, it is possible to suppress instability in the rotation of the load.

<変形例>
本実施形態は、以下で説明するように種々の変形が可能である。例えば、モータM1及びモータM2は、ブラシレスモータに代えて、ステッピングモータやブラシ付きモータ等の、他のタイプのモータで構成されてもよい。また、本実施形態における、複数のモータで同一の負荷を駆動する構成は、加圧ローラ16以外の負荷の駆動に適用されてもよく、例えば、中間転写ベルト6又は感光ドラム1等の像担持体の駆動に適用されてもよい。その場合、モータ制御装置(モータ制御部157)は、像担持体を回転駆動する第1モータ及び第2モータ(モータM1及びM2)を制御するように構成される。
<Modification>
This embodiment can be modified in various ways as described below. For example, the motors M1 and M2 may be configured with other types of motors, such as stepping motors or brushed motors, instead of brushless motors. The configuration in this embodiment in which a plurality of motors drive the same load may be applied to driving a load other than the pressure roller 16, for example, to driving an image carrier such as the intermediate transfer belt 6 or the photosensitive drum 1. In this case, the motor control device (motor control unit 157) is configured to control the first motor and the second motor (motors M1 and M2) that rotate and drive the image carrier.

本実施形態では、各モータのFG機能を使用してモータM1及びM2の回転速度を検出する構成が用いられているが、これとは異なる構成で回転速度の検出が行われてもよい。例えば、負荷軸にエンコーダを取り付けて、当該エンコーダを用いてモータM1及びM2(の回転軸)の回転速度を検出する構成が用いられてもよい。 In this embodiment, a configuration is used in which the rotation speed of motors M1 and M2 is detected using the FG function of each motor, but the rotation speed may be detected using a different configuration. For example, a configuration may be used in which an encoder is attached to the load shaft and the rotation speed of motors M1 and M2 (their rotating shafts) is detected using the encoder.

図8の制御構成では、負荷軸の回転速度の変動成分に対応する周波数成分を抽出可能なBPFを用いているが、より高い周波数帯域における変動成分の取得も可能にするために、BPFに代えてハイパスフィルタ(HPF)を用いてもよい。また、図8の制御構成では、負荷軸の回転速度の変動成分を、モータM2に対応するFG信号から取得しているが、モータM1に対応するFG信号から取得してもよい。また、本実施形態の変動補償部822は、負荷軸の回転速度の変動成分に対応する周波数成分を速度変動成分として取得しているが、低減対象の速度変動成分に応じて、異なる周波数成分を取得対象としてもよい。例えば、モータM1又はM2の回転速度の変動成分に対応する周波数成分が取得対象とされてもよい。 In the control configuration of FIG. 8, a BPF capable of extracting frequency components corresponding to the fluctuation components of the rotation speed of the load shaft is used, but in order to enable acquisition of fluctuation components in higher frequency bands, a high pass filter (HPF) may be used instead of the BPF. In addition, in the control configuration of FIG. 8, the fluctuation components of the rotation speed of the load shaft are acquired from the FG signal corresponding to the motor M2, but they may be acquired from the FG signal corresponding to the motor M1. In addition, the fluctuation compensation unit 822 of this embodiment acquires frequency components corresponding to the fluctuation components of the rotation speed of the load shaft as speed fluctuation components, but different frequency components may be acquired depending on the speed fluctuation components to be reduced. For example, frequency components corresponding to the fluctuation components of the rotation speed of the motors M1 or M2 may be acquired.

また、本実施形態では、同一の負荷を2つのモータM1及びM2により駆動する構成例について説明したが、3つ以上のモータにより同一の負荷を駆動する構成についても同様に実現可能である。その場合にも同様の効果を得ることが可能である。 In addition, in this embodiment, an example of a configuration in which the same load is driven by two motors M1 and M2 has been described, but a configuration in which the same load is driven by three or more motors can also be realized. In that case, the same effect can also be obtained.

また、本発明のモータ制御装置は、本実施形態で説明したように画像形成装置に設けられるのに限らず、例えば、記録媒体や原稿等のシートを搬送するシート搬送装置に設けられてもよい。その場合、モータ制御装置は、シートを搬送する搬送ローラを駆動する複数のモータ(第1及び第2モータ)を制御するように構成される。 The motor control device of the present invention is not limited to being provided in an image forming device as described in this embodiment, but may also be provided in, for example, a sheet transport device that transports sheets such as recording media and original documents. In this case, the motor control device is configured to control multiple motors (first and second motors) that drive transport rollers that transport the sheets.

本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。 The present invention can also be realized by supplying a program that realizes one or more of the functions of the above-mentioned embodiments to a system or device via a network or storage medium, and having one or more processors in the computer of the system or device read and execute the program. It can also be realized by a circuit (e.g., an ASIC) that realizes one or more of the functions.

発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。 The invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and variations are possible without departing from the spirit and scope of the invention. Therefore, the following claims are appended to disclose the scope of the invention.

100:画像形成装置、150a:CPU、157:モータ制御部、M1,M2:モータ、16:加圧ローラ、811,821:速度制御部、812:速度検出部、822:変動補償部、851,852:速度出力部 100: Image forming device, 150a: CPU, 157: Motor control unit, M1, M2: Motor, 16: Pressure roller, 811, 821: Speed control unit, 812: Speed detection unit, 822: Fluctuation compensation unit, 851, 852: Speed output unit

Claims (14)

負荷を駆動する第1モータを制御する第1制御手段と、
前記第1モータによる前記負荷の駆動をアシストするための駆動力を出力する第2モータを制御する第2制御手段と、
前記第1モータの回転速度に応じた第1信号或いは前記第2モータの回転速度に応じた第2信号に基づいて、前記負荷の回転速度の変動成分を取得する取得手段と、を備え、
前記第1制御手段は、前記第1モータの目標回転速度を表す第1指令値と、前記第1信号とに基づいて、前記第1モータを制御し、
前記第2制御手段は、前記第2モータの目標回転速度を表す第2指令値と、前記取得手段によって取得され前記変動成分とに基づいて、前記第2モータの回転速度が、前記第2指令値が示す目標回転速度に対して前記変動成分とは逆位相で変動するように、前記第2モータを制御する
ことを特徴とするモータ制御装置。
a first control means for controlling a first motor that drives a load;
a second control means for controlling a second motor that outputs a driving force for assisting the first motor in driving the load;
an acquisition means for acquiring a fluctuation component of the rotation speed of the load based on a first signal corresponding to the rotation speed of the first motor or a second signal corresponding to the rotation speed of the second motor,
the first control means controls the first motor based on a first command value representing a target rotation speed of the first motor and the first signal;
the second control means controls the second motor based on a second command value representing a target rotational speed of the second motor and the fluctuation component acquired by the acquisition means, so that the rotational speed of the second motor fluctuates in an antiphase with respect to the target rotational speed indicated by the second command value and the fluctuation component.
前記第2制御手段は、前記第2指令値と、前記変動成分を示す信号の極性を反転させて得られ反転信号とに基づいて、前記第2モータを制御する
ことを特徴とする請求項1に記載のモータ制御装置。
2. The motor control device according to claim 1 , wherein the second control means controls the second motor based on the second command value and an inverted signal obtained by inverting the polarity of a signal indicating the fluctuation component .
前記第2制御手段は、前記反転信号に基づく調整値を前記第2指令値に加算して得られ指令値に従って、前記第2モータを制御する
ことを特徴とする請求項2に記載のモータ制御装置。
3. The motor control device according to claim 2, wherein the second control means controls the second motor in accordance with a command value obtained by adding an adjustment value based on the inverted signal to the second command value.
前記取得手段は、前記第1信号或いは前記第2信号が入力されるフィルタを備え、
前記フィルタは、前記第1信号或いは前記第2信号に基づいて前記負荷の回転速度の変動成分に対応する周波数成分を出力するように構成される
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のモータ制御装置。
the acquiring means includes a filter to which the first signal or the second signal is input,
4. The motor control device according to claim 1, wherein the filter is configured to output a frequency component corresponding to a fluctuation component of a rotation speed of the load based on the first signal or the second signal .
前記フィルタは、前記負荷の回転速度に相当する周波数を含む所定の周波数範囲内の周波数成分を通過させる周波数特性を有する
ことを特徴とする請求項4に記載のモータ制御装置。
5. The motor control device according to claim 4, wherein the filter has a frequency characteristic that passes frequency components within a predetermined frequency range including a frequency corresponding to a rotation speed of the load.
前記フィルタから出力された信号の極性を反転させて出力する反転手段を更に備え、
前記第2制御手段は、前記第2指令値と、前記反転手段から出力された反転信号に基づいて、前記第2モータを制御する
ことを特徴とする請求項5に記載のモータ制御装置。
further comprising an inverting means for inverting the polarity of the signal output from the filter and outputting the inverted signal;
6. The motor control device according to claim 5, wherein the second control means controls the second motor based on the second command value and an inversion signal output from the inversion means.
前記第1制御手段は、前記第1指令値と、前記第1信号に基づく検出値との偏差が小さくなるように、前記第1モータを制御し、
前記第2制御手段は、前記反転信号に基づく調整値を前記第2指令値に加算した得られた指令値に従って、前記第2モータを制御する
ことを特徴とする請求項6に記載のモータ制御装置。
the first control means controls the first motor so as to reduce a deviation between the first command value and a detection value based on the first signal;
7. The motor control device according to claim 6, wherein the second control means controls the second motor according to a command value obtained by adding an adjustment value based on the inverted signal to the second command value.
前記第2指令値は、前記第1指令値よりも高い目標回転速度を示す値に設定される
ことを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載のモータ制御装置。
The motor control device according to claim 1 , wherein the second command value is set to a value indicating a target rotation speed higher than that of the first command value.
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第1モータ及び第2モータを制御する、請求項1から8のいずれか1項に記載のモータ制御装置と、
を備えること特徴とするシート搬送装置。
A conveying roller for conveying a sheet;
The motor control device according to claim 1 , which controls a first motor and a second motor that drive the conveying rollers;
A sheet conveying device comprising:
記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、
前記記録媒体に対して加圧する加圧ローラを有し、前記画像形成手段によって形成された画像を前記記録媒体に定着させる定着手段と、
前記加圧ローラを駆動する第1モータ及び第2モータを制御する、請求項1から8のいずれか1項に記載のモータ制御装置と、
を備えること特徴とする画像形成装置。
an image forming means for forming an image on a recording medium;
a fixing unit having a pressure roller for applying pressure to the recording medium and fixing the image formed by the image forming unit onto the recording medium;
The motor control device according to claim 1 , which controls a first motor and a second motor that drive the pressure roller;
An image forming apparatus comprising:
像担持体と、
記録媒体に転写される画像を前記像担持体に形成する画像形成手段と、
前記像担持体を回転駆動する第1モータ及び第2モータを制御する、請求項1から8のいずれか1項に記載のモータ制御装置と、
を備えること特徴とする画像形成装置。
An image carrier;
an image forming means for forming an image on the image carrier to be transferred onto a recording medium;
The motor control device according to claim 1 , which controls a first motor and a second motor that rotate the image carrier;
An image forming apparatus comprising:
負荷を駆動する第1モータと、
前記第1モータによる前記負荷の駆動をアシストするための駆動力を出力する第2モータと、
前記第1モータの回転速度に応じた第1信号を出力する第1出力手段と、
前記第2モータの回転速度に応じた第2信号を出力する第2出力手段と、
前記第1モータの目標回転速度を表す第1指令値と前記第1信号とに基づいて、前記第1モータを制御する第1制御手段と、
前記第1信号或いは前記第2信号に基づいて前記負荷の回転速度の変動成分を取得する取得手段と、
前記第2モータの目標回転速度を表す第2指令値と前記取得手段によって取得され前記変動成分とに基づいて、前記第2モータの回転速度が、前記第2指令値が示す目標回転速度に対して前記変動成分とは逆位相で変動するように、前記第2モータを制御する第2制御手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
A first motor that drives a load;
a second motor that outputs a driving force for assisting the first motor in driving the load;
a first output means for outputting a first signal corresponding to a rotation speed of the first motor;
a second output means for outputting a second signal corresponding to a rotation speed of the second motor;
a first control means for controlling the first motor based on a first command value representing a target rotation speed of the first motor and the first signal;
an acquisition means for acquiring a fluctuation component of a rotation speed of the load based on the first signal or the second signal ;
a second control means for controlling the second motor based on a second command value representing a target rotation speed of the second motor and the fluctuation component acquired by the acquisition means such that the rotation speed of the second motor fluctuates in an opposite phase to the fluctuation component with respect to the target rotation speed indicated by the second command value;
An image forming apparatus comprising:
記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、
前記記録媒体に対して加圧する加圧ローラを有し、前記画像形成手段によって形成された画像を前記記録媒体に定着させる定着手段と、を更に備え、
前記負荷は、前記加圧ローラである
ことを特徴とする請求項12に記載の画像形成装置。
an image forming means for forming an image on a recording medium;
a fixing unit having a pressure roller for applying pressure to the recording medium and fixing the image formed by the image forming unit onto the recording medium,
The image forming apparatus according to claim 12 , wherein the load is the pressure roller.
像担持体と、
記録媒体に転写される画像を前記像担持体に形成する画像形成手段と、を更に備え、
前記第1モータは、前記負荷としての前記像担持体を駆動する
ことを特徴とする請求項12に記載の画像形成装置。
An image carrier;
and an image forming unit for forming an image to be transferred onto a recording medium on the image carrier.
The first motor drives the image carrier as the load.
13. The image forming apparatus according to claim 12.
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