JPH10150788A

JPH10150788A - モーターの停止位置制御装置およびその制御方法

Info

Publication number: JPH10150788A
Application number: JP32112596A
Authority: JP
Inventors: Shunichi Abe; 俊一阿部
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1996-11-15
Filing date: 1996-11-15
Publication date: 1998-06-02

Abstract

(57)【要約】【課題】自動的に停止位置の補正を行い、決められた
位置に精度良く停止させることができるモーターの停止
位置制御装置およびその制御方法を提供する。【解決手段】モーター１１が回転し、センサー９がス
リット８を検出してから、モーター１１への電圧印加を
止めると同時にショートしてブレーキを掛けるまでの時
間を制御する。これにより、回転系は慣性力により回転
を続けて、スリット８がセンサー１０の位置に合うよう
に停止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、モーターの停止位
置制御装置およびその制御方法、より詳細には、ＤＣモ
ーターを動力源とし、比較的高い停止精度を要求される
装置、例えば、複写機の原稿読み取り光学系の停止位置
制御やカムの停止位置制御に用いて好適なモーターの停
止位置制御装置およびその制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＤＣモーターは、電圧の印加をやめても
慣性により、すぐにはその回転は止まらず、また、電圧
の印加をやめると同時にショートすることにより電気的
にブレーキを掛けたとしても、ＤＣモーターを駆動源と
した装置では、精度良く決められた位置に、運動してい
る部品を停止させることはできなかった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述のごと
き実情に鑑みてなされたもので、自動的に停止位置の補
正を行い、決められた位置に精度良く停止させることが
できるモーターの停止位置制御装置およびその制御方法
を提供することを目的としてなされたものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、モー
ター回転軸の１回転を表示する表示手段と、該モーター
の回転軸のまわりに所定の間隔を置いて配置された第１
及び第２のセンサーとを有し、前記第２のセンサー位置
に前記表示手段を停止させるように前記モーターの停止
位置を制御するモーターの停止位置制御装置において、
前記第１のセンサーによって前記表示手段を検知した
後、前記モーターの電源をオフするまでの停止動作開始
時間を、前記表示手段が前記第２のセンサー位置にある
かどうか判断して、制御することを特徴としたもので、
停止位置に正しく停止したことを確認することができる
ようにしたものである。

【０００５】請求項２の発明は、モーター回転軸の１回
転を表示する表示手段と、該モーターの回転軸のまわり
に所定の間隔を置いて配置された第１及び第２のセンサ
ーとを有し、前記第２のセンサー位置に前記表示手段を
停止させるように前記モーターの停止位置を制御するモ
ーターの停止位置制御装置の制御方法において、前記第
１のセンサーによって前記表示手段を検知した後、前記
モーターの電源をオフするまでの停止動作開始時間を、
前記表示手段が前記第２のセンサー位置にあるかどうか
判断して、制御することを特徴としたもので、停止位置
に正しく停止したことを確認することができるようにし
たものである。

【０００６】請求項３の発明は、請求項２の発明におい
て、前記第１のセンサーが前記表示手段を検知して前記
モーターの電源をオフした後、前記表示手段が前記第２
のセンサー位置を通り過ぎて前記モーターが停止した場
合、前記停止動作開始時間を短くすることを特徴とした
もので、停止位置の精度を高めることができるようにし
たものである。

【０００７】請求項４の発明は、請求項２の発明におい
て、前記第１のセンサーが前記表示手段を検知して前記
モーターの電源をオフした後、前記表示手段が前記第２
のセンサー位置に到達しないで前記モーターが停止した
場合、前記停止動作開始時間を長くすることを特徴とし
たもので、停止位置の精度を高めることができるように
したものである。

【０００８】請求項５の発明は、請求項２の発明におい
て、前記第１のセンサーが前記表示手段を検知して前記
モーターの電源をオフした後、前記表示手段が前記第２
のセンサー位置を通り過ぎて前記モーターが停止した場
合、前記モーターが電源をオフしてから前記第２のセン
サーが前記表示手段を検出するまでに要した時間から前
記停止動作開始時間を算出することを特徴としたもの
で、停止位置の精度を高めることができるようにしたも
のである。

【０００９】請求項６の発明は、請求項２の発明におい
て、前記第１のセンサーが前記表示手段を検知して前記
モーターの電源をオフした後、前記表示手段が前記第２
のセンサー位置に到達していない第１の停止位置で前記
モーターが停止し、かつ、次のモーター停止動作におい
て、前記第１のセンサーが前記表示手段を検知して前記
モーターの電源をオフした後、前記表示手段が前記第２
のセンサー位置を通り過ぎた第２の停止位置で前記モー
ターが停止した場合、前記第１の停止位置と前記第２の
停止位置の中間位置に停止するように前記停止動作開始
時間を制御することを特徴としたもので、停止位置の精
度を高めることができるようにしたものである。

【００１０】請求項７の発明は、請求項２の発明におい
て、前記停止動作開始時間の制御幅が最大で前記表示手
段の表示幅に相当する時間であることを特徴としたもの
で、停止位置の精度を高めることができるようにしたも
のである。

【００１１】請求項８の発明は、モーター回転軸の１回
転を表示する表示手段と、該モーターの回転軸のまわり
に所定の間隔を置いて配置された第１及び第２のセンサ
ーと、前記モーターを停止させるためのブレーキ手段と
を有し、前記第２のセンサー位置に前記表示手段を停止
させるように前記モーターの停止位置を制御するモータ
ーの停止位置制御装置において、前記第１のセンサーに
よって前記表示手段を検知した後、前記モーターの電源
をオフにし、かつ、前記ブレーキ手段によりブレーキを
掛けるまでの停止動作開始時間を、前記表示手段が前記
第２のセンサー位置にあるかどうか判断して、制御する
ことを特徴としたもので、停止位置に正しく停止したこ
とを確認することができるようにしたものである。

【００１２】請求項９の発明は、請求項８の発明におい
て、前記ブレーキ手段が、電気ブレーキであることを特
徴としたもので、停止位置に正しく停止したことを確認
することができるようにしたものである。

【００１３】請求項１０の発明は、請求項８の発明にお
いて、前記ブレーキ手段が、機械ブレーキであることを
特徴としたもので、停止位置に正しく停止したことを確
認することができるようにしたものである。

【００１４】請求項１１の発明は、モーター回転軸の１
回転を表示する表示手段と、該モーターの回転軸のまわ
りに所定の間隔を置いて配置された第１及び第２のセン
サーと、前記モーターを停止させるためのブレーキ手段
とを有し、前記第２のセンサー位置に前記表示手段を停
止させるように前記モーターの停止位置を制御するモー
ターの停止位置制御装置の制御方法において、前記第１
のセンサーによって前記表示手段を検知した後、前記モ
ーターの電源をオフにし、かつ、前記ブレーキ手段によ
りブレーキを掛けるまでの停止動作開始時間を、前記表
示手段が前記第２のセンサー位置にあるかどうか判断し
て、制御することを特徴としたもので、停止位置の精度
を高めることができるようにしたものである。

【００１５】請求項１２の発明は、請求項１１の発明に
おいて、前記第１のセンサーが前記表示手段を検知して
前記モーターの電源をオフした後、前記表示手段が前記
第２のセンサー位置を通り過ぎて前記モーターが停止し
た場合、前記停止動作開始時間を短くすることを特徴と
したもので、停止位置の精度を高めることができるよう
にしたものである。

【００１６】請求項１３の発明は、請求項１１の発明に
おいて、前記第１のセンサーが前記表示手段を検知して
前記モーターの電源をオフした後、前記表示手段が前記
第２のセンサー位置に到達していない前記モーターが停
止した場合、前記停止動作開始時間を長くすることを特
徴としたもので、停止位置の精度を高めることができる
ようにしたものである。

【００１７】請求項１４の発明は、請求項１１の発明に
おいて、前記第１のセンサーが前記表示手段を検知して
前記モーターの電源をオフした後、前記表示手段が前記
第２のセンサー位置を通り過ぎて前記モーターが停止し
た場合、前記モーターの電源をオフしてから前記第２の
センサーが前記表示手段を検出するまでに要した時間か
ら前記停止動作開始時間を算出することを特徴としたも
ので、停止位置の精度を高めることができるようにした
ものである。

【００１８】請求項１５の発明は、請求項１１の発明に
おいて、前記第１のセンサーが前記表示手段を検知して
前記モーターの電源をオフした後、前記表示手段が前記
第２のセンサー位置に到達していない第１の停止位置で
前記モーターが停止し、かつ、次のモーター停止動作に
おいて、前記第１のセンサーが前記表示手段を検知して
前記モーターの電源をオフした後、前記表示手段が前記
第２のセンサー位置を通り過ぎた第２の停止位置で前記
モーターが停止した場合、前記第１の停止位置と前記第
２の停止位置の中間位置に停止するように前記停止動作
開始時間を制御することを特徴としたもので、停止位置
の精度を高めることができるようにしたものである。

【００１９】請求項１６の発明は、請求項１１の発明に
おいて、前記停止動作開始時間の制御幅が最大で前記表
示手段の表示幅に相当する時間であることを特徴とした
もので、停止位置の精度を高めることができるようにし
たものである。

【００２０】

【発明の実施の形態】図１は、本発明によるモーターの
停止位置制御装置およびその制御方法の一実施例を説明
するための要部構成図で、図中、１は感光体ドラム、２
は転写ローラー、３はアーム、４はスプリング、５はカ
ム、５ａはカムの頂上、６は出力軸、７は遮光板、８は
スリット、９，１０はセンサー、１１はモーター、１２
は支点である。

【００２１】図１に示した実施例は、転写ローラー２を
感光ドラム１に押し当てる転写ローラー接離機構で、以
下に述べる部品から構成されている。

【００２２】感光ドラム１は、モーター（図示せず）に
より、矢印の方向に回転しながら、帯電極（図示せず）
にて均一に帯電された後、ホスト（図示せず）から送ら
れる、画像信号により変調された半導体レーザーからの
レーザー光線をモーター（図示せず）により回転するポ
リゴンミラーに反射することにより、感光ドラム１表面
を走査する。

【００２３】この走査するレーザー光線は、ｆ・θレン
ズ（図示せず）で感光ドラム１の表面を等速で走査する
よう光学的補正が加えられた後、感光ドラム１に静電潜
像を形成する。静電潜像は、現像部（図示せず）で、磁
器ブレード方式による粉体現像により現像されることに
より、初めて可視像になる。その後、静電潜像の電荷を
ディスチャージするため、除電ランプ（図示せず）を照
射して静電潜像を消去する。

【００２４】一方、転写ベルト（図示せず）で送られて
来た転写紙（図示せず）は、感光ドラム１と転写ローラ
ー２の間に送り込まれる。転写ローラー２は、転写紙が
送り込まれるとすぐに上昇し、転写紙を感光ドラム１と
の間に挾み込み、上述の可視像と接しながら、転写ロー
ラー２により転写紙に高電圧が印加されることにより、
上述の可視像が感光ドラム１から転写紙に転写される。

【００２５】この転写ローラー２の上昇が速やかに、し
かも、精度良く行われないと画像先端部の転写抜けが発
生する。

【００２６】転写紙が感光ドラム１を通過し終わる直前
に転写ローラー２への高電圧印加を停止し、直ちに転写
ローラー２を下降する。この下降動作は、モーター１１
を矢印の方向に回転させることにより行う。

【００２７】スプリング４により、アーム３の右端を下
向きに引っ張ることにより、転写ローラー２を感光ドラ
ム１に押し当てる方向の力を常時作り出している。ギア
ヘッドが付いたモーター１１を回転させることにより、
結合されている出力軸６が回転し、カム５を回転させ
る。この出力軸６には遮光板７が取り付けられていて、
その一部に設けられたスリット８がセンサー１０に対応
する位置に来たとき、カムの頂上５ａがアーム３を保持
する支点１２から右側を上に押し上げる。このとき、当
然ながら転写ローラー２は感光ドラム１から一番離れた
状態になる。

【００２８】この下降が速やかに、しかも、精度良く行
われないと転写紙が通過した後も感光ドラム１と転写ロ
ーラー２が接触しているため、転写ローラー２が汚れて
しまう。つまり、スリット８がセンサー１０の位置で正
確に止まるようにしないといけない。

【００２９】そのための一例として、モーター１１が回
転し、センサー９がスリット８を検出してから１２５ｍ
ｓ後にモーター１１への電圧印加を止めると同時にショ
ートして電気的なブレーキを掛ける。しかし、モーター
１１を含む回転系は慣性力により回転を続けて、ちょう
どスリット８がセンサー１０に対応する位置で停止した
とすれば、何ら補正を加える必要がない（請求項１と
７）。

【００３０】もし、スリット８がセンサー１０を通り過
ぎてしまった場合は、次回の動作時に、モーター１１が
回転してセンサー９がスリット８を検出してから１００
ｍｓ後にモーター１１ヘの電圧印加を止めると同時にシ
ョートして電気的なブレーキを掛けるように時間を短く
する。回転系は、そこから慣性力により回転を続け、ち
ょうどスリット８がセンサー１０に対応する位置に停止
するよう補正を加える（請求項２と１０）。

【００３１】もし、スリット８がセンサー１０に対応す
る位置に到達しなかった場合は、次回の動作時に、モー
ター１１が回転してセンサー９がスリット８を検出して
から１５０ｍｓ後にモーター１１への電圧印加を止める
と同時にショートして電気的なブレーキを掛けるように
時間を長くする。回転系は、そこから慣性力により回転
を続け、ちょうどスリット８がセンサー１０に対応する
位置に停止するよう補正を加える（請求項３と１１）。

【００３２】もし、スリット８がセンサー１０を通り過
ぎてしまった場合は、次回の動作時に、モーター１１が
回転してセンサー９がスリット８を検出してから何秒後
にモーター１１ヘの電圧印加を止めると同時にショート
させて電気的なブレーキをかけるようにしたらよいかを
計算により求める。

【００３３】次に、その一実施例を説明する。ここで、モーターの回転数：３０００ｒｐｍギアヘッドの減速比：１／５０とすると、カム５が１回転に要する時間は１ｓ、１／４
回転に要する時間は２５０ｍｓ、１／８回転に要する時
間は１２５ｍｓになる。

【００３４】センサー９とセンサー１０との取り付け角
度が９０度として、スリット８がセンサー９を通り過ぎ
てから１２５ｍｓ後に電圧印加を止めると同時にショー
トして電気的なブレーキを掛けると、モーター１１の回
転速度はブレーキを掛けてから停止するまで、直線的に
減速し、ちょうどセンサー１０に対応する位置で停止し
た場合は、ブレーキを掛けてから停止するまでの時間
は、定常回転数で１／８回転に要する時間１２５ｍｓの
更に倍の時間２５０ｍｓとなるはずである。上述の停止
するまでの時間は、予め測定しておく必要がある。

【００３５】実際に動作させた時、上記条件でブレーキ
を掛けたときからセンサー１０がスリット８を検出する
までの時間が２００ｍｓしかなかった場合は、それから
５０ｍｓの間、回り続けたことになるので、ブレーキを
掛ける時点を５０ｍｓ早くする必要がある（請求項４と
１２）。

【００３６】もし、前回、スリット８がセンサー９を通
り過ぎてから１２５ｍｓ後に電圧印加を止めると同時に
ショートして電気的なブレーキを掛けたら、センサー１
０に対応する位置までスリット８が来なかったので、今
回は、スリット８がセンサー９を通り過ぎてから１７５
ｍｓ後に電圧印加を止めると同時にショートさせて電気
的なブレーキを掛けると、センサー１０に対応する位置
をスリット８が通り過ぎてしまった場合は、（１２５ｍｓ＋１７５ｍｓ）／２＝１５０ｍｓの時にブレーキを掛ける（請求項５と１３）。

【００３７】上述のようにして、電圧印加を停止し、ブ
レーキを掛ける時点を決めた後、安定して数回以上動作
が行えた後に、センサー１０にスリット８が届かない、
あるいは、通り過ぎるようになった場合は、数十ｍｓ単
位（最大でスリット８の幅に対応する時間）で時間を長
くあるいは短くする（請求項６と１４）。

【００３８】

【発明の効果】上述の説明から明らかなように、本発明
によれば、第１のセンサーを検知してからモーター駆動
をＯＦＦにし、かつ、ほぼ同時にブレーキを掛けるまで
の時間を制御し、かつ、停止位置を検知する第２のセン
サーを設けることにより、停止位置に正しく停止したこ
とを確認することができ、また、その結果、停止位置が
第２のセンサーから行き過ぎた場合には、第１のセンサ
ーを検知してからモーター駆動をＯＦＦにし、かつ、ほ
ぼ同時にブレーキを掛けるまでの時間を短くするように
制御し、また、その結果、停止位置が第２のセンサーま
で届かなかった場合には、第１のセンサーを検知してか
らモーター駆動をＯＦＦにし、かつ、ほぼ同時にブレー
キを掛けるまでの時間を長くするように制御することに
より、従来、停止位置の精度を高めるために使っていた
高価なステッピングモーターを使用する必要もなく、ま
た、ＤＣモーターを使った場合に、機械毎に人間がセン
サーの位置を動かして、調整を行う必要がなくなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるモーターの停止位置制御装置お
よびその制御方法の一実施例を説明するための要部構成
図である。

【符号の説明】

１…感光体ドラム、２…転写ローラー、３…アーム、４
…スプリング、５…カム、５ａ…カムの頂上、６…出力
軸、７…遮光板、８…スリット、９，１０…センサー、
１１…モーター、１２…支点。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】モーター回転軸の１回転を表示する表示
手段と、該モーターの回転軸のまわりに所定の間隔を置
いて配置された第１及び第２のセンサーとを有し、前記
第２のセンサー位置に前記表示手段を停止させるように
前記モーターの停止位置を制御するモーターの停止位置
制御装置において、前記第１のセンサーによって前記表
示手段を検知した後、前記モーターの電源をオフするま
での停止動作開始時間を、前記表示手段が前記第２のセ
ンサー位置にあるかどうか判断して、制御することを特
徴とするモーターの停止位置制御装置。
【請求項２】モーター回転軸の１回転を表示する表示
手段と、該モーターの回転軸のまわりに所定の間隔を置
いて配置された第１及び第２のセンサーとを有し、前記
第２のセンサー位置に前記表示手段を停止させるように
前記モーターの停止位置を制御するモーターの停止位置
制御装置の制御方法において、前記第１のセンサーによ
って前記表示手段を検知した後、前記モーターの電源を
オフするまでの停止動作開始時間を、前記表示手段が前
記第２のセンサー位置にあるかどうか判断して、制御す
ることを特徴とするモーターの停止位置制御装置の制御
方法。
【請求項３】前記第１のセンサーが前記表示手段を検
知して前記モーターの電源をオフした後、前記表示手段
が前記第２のセンサー位置を通り過ぎて前記モーターが
停止した場合、前記停止動作開始時間を短くすることを
特徴とする請求項２に記載のモーターの停止位置制御装
置の制御方法。
【請求項４】前記第１のセンサーが前記表示手段を検
知して前記モーターの電源をオフした後、前記表示手段
が前記第２のセンサー位置に到達しないで前記モーター
が停止した場合、前記停止動作開始時間を長くすること
を特徴とする請求項２に記載のモーターの停止位置制御
装置の制御方法。
【請求項５】前記第１のセンサーが前記表示手段を検
知して前記モーターの電源をオフした後、前記表示手段
が前記第２のセンサー位置を通り過ぎて前記モーターが
停止した場合、前記モーターが電源をオフしてから前記
第２のセンサーが前記表示手段を検出するまでに要した
時間から前記停止動作開始時間を算出することを特徴と
する請求項２に記載のモーターの停止位置制御装置の制
御方法。
【請求項６】前記第１のセンサーが前記表示手段を検
知して前記モーターの電源をオフした後、前記表示手段
が前記第２のセンサー位置に到達していない第１の停止
位置で前記モーターが停止し、かつ、次のモーター停止
動作において、前記第１のセンサーが前記表示手段を検
知して前記モーターの電源をオフした後、前記表示手段
が前記第２のセンサー位置を通り過ぎた第２の停止位置
で前記モーターが停止した場合、前記第１の停止位置と
前記第２の停止位置の中間位置に停止するように前記停
止動作開始時間を制御することを特徴とする請求項２に
記載のモーターの停止位置制御装置の制御方法。
【請求項７】前記停止動作開始時間の制御幅が最大で
前記表示手段の表示幅に相当する時間であることを特徴
とする請求項２に記載のモーター停止位置制御装置の制
御方法。
【請求項８】モーター回転軸の１回転を表示する表示
手段と、該モーターの回転軸のまわりに所定の間隔を置
いて配置された第１及び第２のセンサーと、前記モータ
ーを停止させるためのブレーキ手段とを有し、前記第２
のセンサー位置に前記表示手段を停止させるように前記
モーターの停止位置を制御するモーターの停止位置制御
装置において、前記第１のセンサーによって前記表示手
段を検知した後、前記モーターの電源をオフにし、か
つ、前記ブレーキ手段によりブレーキを掛けるまでの停
止動作開始時間を、前記表示手段が前記第２のセンサー
位置にあるかどうか判断して、制御することを特徴とす
るモーターの停止位置制御装置。
【請求項９】前記ブレーキ手段が、電気ブレーキであ
ることを特徴とする請求項８に記載のモーターの停止位
置制御装置。
【請求項１０】前記ブレーキ手段が、機械ブレーキで
あることを特徴とする請求項８に記載のモーターの停止
位置制御装置。
【請求項１１】モーター回転軸の１回転を表示する表
示手段と、該モーターの回転軸のまわりに所定の間隔を
置いて配置された第１及び第２のセンサーと、前記モー
ターを停止させるためのブレーキ手段とを有し、前記第
２のセンサー位置に前記表示手段を停止させるように前
記モーターの停止位置を制御するモーターの停止位置制
御装置の制御方法において、前記第１のセンサーによっ
て前記表示手段を検知した後、前記モーターの電源をオ
フにし、かつ、前記ブレーキ手段によりブレーキを掛け
るまでの停止動作開始時間を、前記表示手段が前記第２
のセンサー位置にあるかどうか判断して、制御すること
を特徴とするモーターの停止位置制御装置の制御方法。
【請求項１２】前記第１のセンサーが前記表示手段を
検知して前記モーターの電源をオフした後、前記表示手
段が前記第２のセンサー位置を通り過ぎて前記モーター
が停止した場合、前記停止動作開始時間を短くすること
を特徴とする請求項１１に記載のモーターの停止位置制
御装置の制御方法。
【請求項１３】前記第１のセンサーが前記表示手段を
検知して前記モーターの電源をオフした後、前記表示手
段が前記第２のセンサー位置に到達していない前記モー
ターが停止した場合、前記停止動作開始時間を長くする
ことを特徴とする請求項１１に記載のモーターの停止位
置制御装置の制御方法。
【請求項１４】前記第１のセンサーが前記表示手段を
検知して前記モーターの電源をオフした後、前記表示手
段が前記第２のセンサー位置を通り過ぎて前記モーター
が停止した場合、前記モーターの電源をオフしてから前
記第２のセンサーが前記表示手段を検出するまでに要し
た時間から前記停止動作開始時間を算出することを特徴
とする請求項１１に記載のモーターの停止位置制御装置
の制御方法。
【請求項１５】前記第１のセンサーが前記表示手段を
検知して前記モーターの電源をオフした後、前記表示手
段が前記第２のセンサー位置に到達していない第１の停
止位置で前記モーターが停止し、かつ、次のモーター停
止動作において、前記第１のセンサーが前記表示手段を
検知して前記モーターの電源をオフした後、前記表示手
段が前記第２のセンサー位置を通り過ぎた第２の停止位
置で前記モーターが停止した場合、前記第１の停止位置
と前記第２の停止位置の中間位置に停止するように前記
停止動作開始時間を制御することを特徴とする請求項１
１に記載のモーターの停止位置制御装置の制御方法。
【請求項１６】前記停止動作開始時間の制御幅が最大
で前記表示手段の表示幅に相当する時間であることを特
徴とする請求項１１に記載のモーター停止位置制御装置
の制御方法。