马达驱动方法，马达驱动控制装置及图像形成装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及反馈控制系统中马达驱动方法，以及使用该马达驱动方法的马达驱动控制装置和图像形成装置，能抑制马达振动。马达驱动控制器包括驱动马达，检测器及控制器。驱动马达驱动移动体按目标移动速度移动。检测器检测该移动体的现在移动速度，输出检测结果作为检测器脉冲信号。控制器计算现在移动速度与目标移动速度的差，根据上述求得的差计算控制值，当将控制值控制在处于一预先设定值范围内之后，根据该控制值计算驱动脉冲信号的脉冲重复频率，根据该脉冲重复频率，反馈控制驱动马达。

【技术实现步骤摘要】
马达驱动方法，马达驱动控制装置及图像形成装置
本专利技术涉及马达驱动方法及其装置，更详细地说，涉及反馈控制系统中马达驱动方法，以及使用该马达驱动方法的马达驱动控制装置和图像形成装置。
技术介绍
步进马达在要求正确定位或驱动控制中例如，图像形成装置，照相机，汽车等得到了广泛应用。使用步进马达，通过使用反馈控制系统，很容易及正确地控制对象物的定位或驱动。例如，反馈控制系统通常包括一步进马达，一被控制对象物，一检测器，以及一控制器。上述步进马达驱动对象物，检测器检测对象物的速度。为了控制对象物具有所要求的速度，控制器根据检测到的速度与要求速度之间的差异，计算控制值，根据上述控制值，生成驱动电流或电压，并将该驱动电流或电压施加到步进马达。通过该驱动电流或电压，步进马达实行步进运转，驱动对象物以所要求的速度运行。反馈控制系统的一个问题在于，当生成大的控制值，接着变换为驱动电流或电压时，步进马达会发生振动。为了解决这个问题，通常使用微步驱动，其将1步进分成许多小的步进，称为微步。更详细地说，正弦波的驱动电流或电压被分成具有不同电平的阶梯状的电流或电压，并且，阶梯状的电流或电压以不同的位相供给绕组。通过这一技术，步进马达运转更平滑。但是，有时还能观察到振动。例如，当在一个反馈控制系统中使用两个以上不同励磁模式时，会发生振动。例如，一个反馈控制系统以两个不同的2W1-2及4W1-2相励-->磁驱动方式驱动一个步进马达。在这样的系统中，在2W1-2方式中生成的控制值比在4W1-2方式中生成的控制值高。换句话说，以2W1-2方式运行的步进马达易发生速度变化，且易引起振动。专利
技术实现思路
本专利技术就是为解决上述先有技术所存在的问题而提出来的，本专利技术的目的在于，提供即使驱动马达的驱动方式不同场合也能良好地进行反馈控制，能抑制驱动马达振动的反馈控制系统中马达驱动方法，以及使用该马达驱动方法的马达驱动控制装置和图像形成装置。这样的反馈控制系统通常包括驱动马达，检测器及控制部。驱动马达直接或间接地与移动体相连接，驱动该移动体按目标移动速度移动。较好的是，驱动马达例如用步进马达构成，可以通过微步励磁驱动方法驱动该步进马达。上述检测器直接或间接地与上述移动体相连接，检测该移动体的现在移动速度，输出检测结果作为检测器脉冲信号。较好的是，检测器由编码器实现，但是，也可以通过例如在移动体表面上形成色调剂标记等实现。上述控制部与上述驱动马达以及上述检测器电气连接，接收上述检测器脉冲信号，计算上述现在移动速度与目标移动速度的差，根据上述求得的差计算控制值，当将控制值控制在处于一预先设定值范围内之后，根据该控制值计算驱动脉冲信号的脉冲重复频率，根据该脉冲重复频率，反馈控制驱动马达。在一例中，控制部可以包括第一运算部，滤波器部，增益部，第二运算部。第一运算部根据检测器脉冲信号，计算与上述差值相对应的位置偏移。滤波器部通过除去上述位置偏移的高频成分，生成经控制的位置偏移。为了除去上述高频成分，根据高频成分特征，可以使用任何型式的低通滤波器。上述增益部通过用一增益系数乘以上述经控制的位置偏移，生成控制值。更具体地说，控制值使用例如比例增益或积分增益或-->微分增益进行计算。第二运算部通过将上述控制值加到一预先设定的标准脉冲重复频率上，计算脉冲重复频率。上述本专利技术处理通过控制部根据预先存储在控制部的第一存储器中的程序实行。运算部还附设第二存储器，第二存储器存储各种能变换的数据，包括上述位置偏移，经控制的位置偏移，控制值，脉冲重复频率等。控制部可以附设检测接口，驱动接口及马达驱动器。检测接口将检测器脉冲信号从模拟信号变换为数字信号。上述驱动接口，根据脉冲重复频率生成驱动脉冲信号。马达驱动器根据驱动脉冲信号，生成驱动电流或电压，并将该驱动电流或电压施加到驱动马达。或者，控制部可以采用上述构成之外的结构，实行脉冲重复频率的运算处理，只要控制值被控制在预先设定值范围内就行。系统使用时，可以有各种控制上述控制值的方法。在一例中，控制器以与微步数成正比地增加增益系数，上述微步数根据微步励磁驱动方式确定。在另一例中，控制器生成比较控制值，比较上述比较控制值和基准控制值，根据上述比较结果，将控制值控制在预先设定值范围内。在这种情况下，设置第三存储器，其存储基准控制值。该基准控制值与一最大控制值相对应，其可以施加到驱动马达上，不会发生驱动马达振动。使用上述基准控制值，确定一增加基准控制值和一减少基准控制值。上述比较控制值可以从现在样本周期得到的控制值和前样本周期得到的控制值之间的差计算。或者，上述比较控制值可以从现在样本周期得到的脉冲重复频率和前样本周期得到的脉冲重复频率之间的差计算。在使用比较控制值控制上述控制值的一例中，当比较控制值等于增加基准控制值或减少基准控制值，或比较控制值处于增加基准控制值和减少基准控制值之间时，上述控制值被设定为在现在的样本周期计算而得的现在控制值。在另一例中，当比较控制值大于增加基准控制值时，上述控制值被设定为增加基准控制值；当比较控制值小于减少基准控制-->值时，上述控制值被设定为减少基准控制值。根据下文所述，本专利技术的一个典型实施例适用在图像形成装置的纸转印装置中。但是，本专利技术并不局限于此，本专利技术也可以适用在许多场合，例如图像形成装置的载置体，照相机的自动调焦装置，在自动巡航系统中的节流机构等。进一步说，本专利技术的实施例可以以公知的各种形式进行实施，例如装置，方法，系统，软件程序，记录媒体等。附图说明图1是适用本专利技术的图像形成装置一实施例的概略构成图；图2表示该实施例的转印组件概略构成图；图3是表示以往图像形成装置中时间和转印带的回转速度的关系图；图4表示根据本专利技术实施例的马达驱动控制器的构成方框图；图5表示该实施例的转印组件的主要部件构成斜视图；图6是该实施例的右下辊及编码器的斜视图；图7是该实施例的驱动控制装置方框图；图8是在该实施例中实现环状带控制时间图；图9A和9B表示图4的马达驱动控制器的处理流程图；图10表示图4的马达驱动控制器的滤波器运算方框图；图11表示图10的滤波器使用的系数一览表；图12表示图10的滤波器振幅特性图；图13表示图10的滤波器位相特性图；图14表示图4的马达驱动控制器的增益部方框图；图15表示当图1的图像形成装置以2W1-2相励磁驱动方式运行时，阶梯电流或电压的时间图；图16表示当图1的图像形成装置以4W1-2相励磁驱动方式运行时，阶梯电流或电压的时间图；图17表示实施本专利技术或不实施本专利技术时，时间与转印带的移动速-->度的关系图；图18表示通过图4的马达驱动控制器实施控制增益系数的处理流程图；图19表示根据本专利技术另一个实施例的马达驱动控制器的方框图；图20表示在以往图像形成装置中，时间与转印带的移动速度关系另一例；图21表示在以往图像形成装置中，时间与控制电压的关系图；图22表示当实施图19的马达驱动控制器时，时间与控制电压的关系图；图23表示当实施图19的马达驱动控制器时，时间与转印带的移动速度的关系图；图24表示当实施图19的马达驱动控制器时，控制上述控制值的处理流程图；图25表示当实施图19的马达驱动控制器时，控制上述控制值的另一处理流程图。具体实施方式下面参照附图，详细说明本专利技术较佳实施例，通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种马达驱动控制器，包括：　　　　驱动马达，直接或间接地与一移动体相连接，驱动该移动体按目标移动速度移动；　　　　检测器，直接或间接地与上述移动体相连接，检测该移动体的现在移动速度，输出检测结果作为检测器脉冲信号；　　　　控制部，与上述驱动马达以及上述检测器电气连接，接收上述检测器脉冲信号，计算上述现在移动速度与目标移动速度的差，根据上述求得的差计算控制值，当将控制值控制在处于一预先设定值范围内之后，根据该控制值计算驱动脉冲信号的脉冲重复频率，根据该脉冲重复频率，反馈控制驱动马达。

【技术特征摘要】
JP 2003-7-18 199340/03;JP 2003-7-31 204287/03;JP 21.一种马达驱动控制器，包括：驱动马达，直接或间接地与一移动体相连接，驱动该移动体按目标移动速度移动；检测器，直接或间接地与上述移动体相连接，检测该移动体的现在移动速度，输出检测结果作为检测器脉冲信号；控制部，与上述驱动马达以及上述检测器电气连接，接收上述检测器脉冲信号，计算上述现在移动速度与目标移动速度的差，根据上述求得的差计算控制值，当将控制值控制在处于一预先设定值范围内之后，根据该控制值计算驱动脉冲信号的脉冲重复频率，根据该脉冲重复频率，反馈控制驱动马达。2.根据权利要求1中所述的马达驱动控制器，其特征在于，驱动马达包括步进马达。3.根据权利要求2中所述的马达驱动控制器，其特征在于，驱动马达以微步励磁驱动方式运行。4.根据权利要求3中所述的马达驱动控制器，其特征在于，控制部包括：第一运算部，根据检测器脉冲信号，计算与上述差值相对应的位置偏移；滤波器部，通过除去上述位置偏移的高频成分，生成经控制的位置偏移；增益部，通过用一增益系数乘以上述经控制的位置偏移，计算控制值；第二运算部，通过将上述控制值加到一预先设定的标准脉冲重复频率上，计算脉冲重复频率；第一存储器，存储上述控制部使用的程序；第二存储器，存储各种能变换的数据，包括上述差值，控制值，脉冲重复频率。5.根据权利要求4中所述的马达驱动控制器，其特征在于，进一步包括：检测接口，将检测器脉冲信号从模拟信号变换为数字信号，以供上述控制部处理；驱动接口，根据脉冲重复频率生成驱动脉冲信号；马达驱动器，根据驱动脉冲信号，生成驱动电流或电压，并将该驱动电流或电压施加到驱动马达。6.根据权利要求5中所述的马达驱动控制器，其特征在于，由微步励磁驱动确定微步数，上述增益系数根据微步数决定。7.根据权利要求6中所述的马达驱动控制器，其特征在于，上述增益系数与微步数成正比。8.根据权利要求5中所述的马达驱动控制器，其特征在于：进一步包括第三存储器，存储预先设定的基准控制值；控制器生成比较控制值，将该比较控制值与上述基准控制值比较，根据上述比较结果，控制上述控制值，使其处于一预定值范围内。9.根据权利要求8中所述的马达驱动控制器，其特征在于，根据从第二存储器读取的上述控制值，计算上述比较控制值。10.根据权利要求8中所述的马达驱动控制器，其特征在于，根据从第二存储器读取的上述脉冲重复频率，计算上述比较控制值。11.根据权利要求8中所述的马达驱动控制器，其特征在于，基准控制值确定一增加基准控制值及一减少基准控制值。12.根据权利要求11中所述的马达驱动控制器，其特征在于，上述增加基准控制值与最大控制值相对应，其能加到预先设定的标准脉冲重复频率上，足以抑制驱动马达振动；上述减少基准控制值与最大控制值相对应，能从预先设定的标准脉冲重复频率减去该减少基准控制值，能足以抑制驱动马达振动。13.根据权利要求12中所述的马达驱动控制器，其特征在于：当比较控制值等于增加基准控制值或减少基准控制值，或比较控制值处于增加基准控制值和减少基准控制值之间时，上述控制值被设定为在现在的样本周期计算而得的现在控制值；当比较控制值大于增加基准控制值时，上述控制值被设定为增加基准控制值；当比较控制值小于减少基准控制值时，上述控制值被设定为减少基准控制值。14.一种图像形成装置，包括图像形成部及纸转印装置，该纸转印装置包括：转印带，由若干辊支承，上述若干辊之中包括驱动辊和检测器辊，其以接近目标回转速度回转；驱动马达，可与上述驱动辊一起动作，该驱动马达以一预先根据目标回转速度设定的励磁模式经驱动辊驱动转印带；检测器，与上述检测器辊相连接，通过检测器辊检测上述转印带的现在回转速度，输出检测结果，作为检测器脉冲信号；控制部，与上述驱动马达以及上述检测器电气连接，接收上述检测器脉冲信号，计算上述现在移动速度与目标移动速度的差，根据上述求得的差计算控制值，根据上述励磁模式控制增益系数之后，用该增益系数乘以上述控制值，计算驱动脉冲信号的脉冲重复频率，根据该脉冲重复频率，反馈控制驱动马达。15.根据权利要求14中所述的图像形成装置，其特征在于，驱动马达包括步进马达。16.根据权利要求14中所述的图像形成装置，其特征在于，目标回转速度根据图像形成装置的记录分辨率从至少两种不同的目标回转速度进行选择。17.根据权利要求15中所述的图像形成装置，其特征在于，励磁方式从至少两种不同的励磁模式进行选择，各具有互相不同的微步数。18.根据权利要求17中所述的图像形成装置，其特征在于，微步数根据目标回转速度确定。19.根据权利要求18中所述的图像形成装置，其特征在于，微步数与目标回转速度成正比。20.根据权利要求17中所述的图像形成装置，其特征在于，增益系数根据微步数确定。21.根据权利要求20中所述的图像形成装置，其特征在于，增益系数与微步数成正比。22.根据权利要求14中所述的图像形成装置，其特征在于，控制部包括：第一运算部，根据检测器脉冲信号，计算与上述差值相对应的位置偏移；滤波器部，通过除去上述位置偏移的高频成分，生成经控制的位置偏移；增益部，通过用一增益系数乘以上述经控制的位置偏移，计算控制值；第二运算部，通过将上述控制值加到一预先设定的标准脉冲重复频率上，计算脉冲重复频率；第一存储器，存储上述控制部使用的程序；第二存储器，存储各种能变换的数据，包括上述...

【专利技术属性】
技术研发人员：松田雄二，细川潤，安藤俊幸，筱原贤史，小林和彦，横川信人，横山雅人，三浦洋平，高桥俊之，
申请(专利权)人：株式会社理光，
类型：发明
国别省市：JP[日本]