JP2005287206A - モータ制御装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
モータ起動時からモータの回転状態を検知することが可能でありながら、取得された回転情報を利用してモータの回転制御を行うことができるモータ制御装置を提供する。
【解決手段】
ノイズ除去部２１０により、回転情報であるＦＧ信号を増幅器１９０にて増幅した出力が、速度制御部２００（ＡＳＩＣ）の入力バッファにおいて２値化される際に顕在化するノイズ（特にモータの起動時にバックラッシュ等により発生するノイズ）を除去し、当該ノイズ成分が除去された回転情報に基づいてモータのフィードバック制御を行うように構成する。除去されるノイズ成分は設定値保持部２２０に保持される設定値により変化するため、モータ起動時と通常回転時とで、当該設定値を変更する。
【選択図】 図３

Description

本発明はモータ制御装置に関し、特にモータの回転速度を示す回転情報を取得し、取得した回転情報に基づいてモータの回転速度をフィードバック制御するモータ制御装置、及び当該モータ制御装置を用いてモータの回転を制御する画像形成装置に関する。

レーザプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置においては、半導体レーザから射出されたレーザビームを偏向するポリゴンミラー、射出されたレーザビームにより静電潜像が形成される感光体ドラムなど、回転速度の厳密な制御が要求される部分が随所に存在する。このような場合に、モータの回転状態を出力する周波数発生器（ＦＧ）を用い、当該ＦＧから出力された信号（ＦＧ信号）に基づいてモータの回転をフィードバック制御することが広く行われている。

しかしながら、モータの起動時には、バックラッシュ等に起因するモータの逆回転などにより、ＦＧ信号が必ずしもモータの回転状態を正確に反映していない場合がある。このような場合に適用可能な技術の一例として、特許文献１や特許文献２には、モータの回転し始めの状態では開ループ制御を行い、所定の期間の経過後に閉ループ制御に切り替えるようにした画像形成装置が開示されている。

特開２００１−２３８４８２号公報

特開平９−２４７９７６号公報

特開平１０−３５００７号公報

上記従来技術のように、モータ起動時に開ループ制御を行う場合、モータの回転状態に関する情報は全く無視されてモータへの制御信号が出力されることになるが、これはモータの起動時の回転状態を検知することができないことを意味しており、例えばモータが正常に起動してない場合でも、それを検知することができない。従って、起動時のモータの回転状態によっては適切に閉ループ制御に移行することができない場合が生じ得るという問題点があった。また、開ループ制御と閉ループ制御との切り替えを行う機構を設けることは構造を複雑にし、コスト上昇の原因ともなり得る。

本発明は、係る問題点に鑑みてなされたものであって、特に画像形成装置に用いられるモータを制御するモータ制御装置において、モータ起動時からモータの回転状態を検知することが可能でありながら、取得された回転情報を利用してモータの回転制御を行うことができるモータ制御装置を提供することを目的としている。

上記の問題点を解決するために、本発明に係る第１のモータ制御装置は、モータの回転を制御するモータ制御装置において、前記モータの回転状態を示す回転情報を取得する回転情報取得手段と、前記回転情報に基づいてモータの回転をフィードバック制御する制御信号を生成する制御部と、前記回転情報からノイズ成分を除去するノイズ除去手段とを備え、前記制御部は、モータの起動時に、前記ノイズ除去手段によりノイズ成分の除去された回転情報に基づいて制御信号を生成することを特徴としている。

この構成では、モータ起動時に発生する可能性のある回転情報のノイズを除去してモータ起動時の回転制御を行うため、モータ起動時からモータの回転状態を検知しながら回転制御を行うことができる。従って、モータが正常に回転していない状態のままで閉ループ制御に移行する、という事態を防止することができる。

本発明に係る第２のモータ制御装置は、モータの回転を制御するモータ制御装置において、前記モータの回転状態を示す回転情報を取得する回転情報取得手段と、所定の設定値に基づいて、前記回転情報からノイズ成分を除去するノイズ除去手段と、前記回転情報に基づいてモータの回転をフィードバック制御する制御信号を生成する制御部とを備え、前記ノイズ除去手段部は、モータの起動時とその後とで、前記設定値を変更することにより除去されるノイズ成分の内容を変更することを特徴としている。

この構成では、モータが通常回転状態となった後もノイズ除去が継続するため、設定値を変更することで、通常動作時に発生する電気的ノイズ等に対応することも可能となる。この設定値は、後述するように、回転情報を２値化した結果がＨ（ハイ）であるかＬ（ロー）であるかを検出し、基準クロックごとにＨであれば加算、Ｌであれば減算を行い前記設定値に到達した後にノイズ除去手段の出力を切り替えるような構成であれば係る設定値を意味するものであるが、ノイズ除去に通常のＦＩＲ型デジタルフィルタやＩＩＲ型デジタルフィルタを用いることも可能であり、そのような場合には、フィルタ係数が前記設定値に対応するものと考えることができる。

なお、設定値の切り替えのタイミングは特に限定されないが、一定時間の経過後としてもよいし、回転情報により示される回転速度が一定速度を超えた場合に設定値を切り替えるようにしてもよい。

ここで、前記ノイズ除去手段は、モータの起動時には、モータが正常に起動したことを示す回転情報周波数成分は透過させる設定値を用いることが好ましい。起動時は通常回転状態よりも回転速度が遅く、例えば前記ＦＧ信号を用いた場合には、正常な起動を示す回転情報は通常回転状態よりも周波数の低い信号となる。従って高周波のノイズは除去しても、低周波成分を透過させることで、モータの起動時からモータの回転状態を検知することができる。

本発明に係る第３のモータ制御装置は、モータの回転を制御するモータ制御装置において、前記モータの回転状態を示す回転情報を取得する回転情報取得手段と、前記回転情報からノイズ成分を除去するノイズ除去手段と、前記回転情報に基づいてモータの回転をフィードバック制御する制御信号を生成する制御部とを備え、前記ノイズ除去手段部は、モータの起動時に非動作状態となる増幅器を含むことを特徴としている。

このように増幅器の構成によってもノイズ除去処理を行うことが可能である。増幅器によりノイズ除去を行った場合でも、前記したように設定値に基づいてノイズ除去を行うフィルタを設けても構わないことは勿論である。
なお、本発明に係る第４のモータ制御装置は、モータの回転を制御するモータ制御装置において、前記モータの回転状態を示す回転情報を取得する回転情報取得手段と、前記回転情報からノイズ成分を除去するノイズ除去手段と、前記回転情報に基づいてモータの回転をフィードバック制御する制御信号を生成する制御部とを備え、前記ノイズ除去手段部は、モータの起動時の増幅率が通常時の増幅率よりも小さい増幅器を含むことを特徴としている。具体的には、回転情報の振幅が小さい場合に増幅率が小さく、振幅が大きくなると増幅率が大きくなる増幅器、一例として逆対数増幅器を用いることができる。これは、回転情報として３相ブラシレスモータのロータの外周上に設けられた磁気的パターン（ＦＧパターン）等を利用した周波数生成器からの信号を用いる場合（回転速度が遅い状態では振幅が小さく、回転速度が速くなると振幅が大きくなる。）に特に有効と考えられる。なお、増幅器でノイズ除去を行う場合も考えると、前記回転情報としては、例えばＦＧ信号等をそのまま用いる場合と、当該ＦＧ信号等を増幅加工した信号を用いる場合とがある。

なお、前記した周波数生成器からの信号だけでなく、例えば、半導体レーザから射出されたレーザビームを偏向するポリゴンミラーを回転駆動するモータである場合には、走査周期ごとにレーザビームが到達する位置に設けられたビーム検出センサからの出力信号又は当該信号を増幅加工した信号を回転情報として取得することもできる。ここでのビーム検出センサは、通常レーザビームによる露光走査の制御に用いられるものであり、レーザビームがセンサ上を通過した場合にオンになるとすると、オン期間は極めて短いものとなるため、前記ノイズ除去手段は、前記回転情報が、レーザビームの到達を示す状態に変化したときに、レーザビームが前記ビーム検出センサ上を通過した後も、設定された期間だけ前記到達を示す状態を示す出力を継続させる回路を設けることが好ましい。

なお、本発明に係る画像形成装置は、記録シート上に画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部に記録シートを搬送する搬送手段と、前記画像形成部の少なくとも一部、及び／又は、前記搬送手段の少なくとも一部に用いられるモータを回転駆動させる一以上の駆動手段を有する画像形成装置において、前記一以上の駆動手段の少なくとも一部に、上記本発明に係るモータ制御装置が用いられることを特徴としている。

本発明に係るモータ制御装置によると、モータの起動時から、モータの回転状態を検知しながら、モータの回転制御を行うことができるという効果がある。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
（１）レーザプリンタの全体構成
図１は、本発明の一適用対象である画像形成装置としてのレーザプリンタの主要構成部品の斜視図、図２はレーザプリンタの概略側断面図である。

レーザプリンタは、本体ケース１のメインフレーム１ａに、上面から、露光ユニットとしてのスキャナユニット２、画像形成手段としてのプロセスユニット３、定着手段としての定着ユニット４、給紙ユニット５、及び駆動系ユニット６等が装着されて構成される。合成樹脂製の本体ケース１は、メインフレーム１ａと、このメインフレーム１ａの四周（前後及び左右両側）外面を覆うメインカバー体１ｂとを有しており、当該メインフレーム１ａとメインカバー体１ｂとを一体的に射出成形等により形成したものである。

本実施の形態では、後述するモータ制御装置により制御される３相ブラシレスＤＣモータから成るメインモータ（不図示）とギヤ列とを含む駆動系ユニット６は、図１に示されるメインカバー体１ｂの左側内面とそれに近接するメインフレーム１ａの左側との間に設けられた収納凹所１ｄ内に、本体ケース１の下方から挿入して装着固定される。更に、メインフレーム１ａ及びメインカバー体１ｂの上面を覆うための合成樹脂製の本体カバーとしてのトップカバー７には、メインフレーム１ａの右側に上向きに突出して設けられる操作パネル１ｃを貫通させる孔７ａと、給紙ユニット５の基部を貫通させるための孔７ｂとが穿設されている。

排紙トレイ８の基部はトップカバー７の前端の左右両側に突設したブラケット９（図１で一方のみ示す）に上下揺動可能に装着されており、不使用の場合には、排紙トレイ８をトップカバー７の上面側に折り畳んで覆うことができる。

給紙ユニット５におけるフィーダ部ケース５ａ内には、積層された状態で被記録媒体としての記録紙Ｐがセットされる。図２に示すように、記録紙Ｐの先端側は、フィーダ部ケース５ａ内のばね１０ａで付勢された支持板１０にて給紙ローラ１１に向かって押圧されており、このため、駆動系ユニット６から動力伝達されて回転する給紙ローラ１１と分離パッド１２とによって、記録紙Ｐを１枚ずつ分離して上下一対のレジストローラ１３、１４に送ることができる。なお、給紙ユニット５には斜め上方向に開口する手挿口５ｂが設けられ、フィーダ部ケース５ａ内の記録紙Ｐとは別の記録紙にて印刷する場合に、当該記録紙を手挿口５ｂへと挿入して使用することができる。

プロセスユニット３は、レジストローラ１３、１４にて給送されてくる記録紙Ｐの表面に現像材（トナー）により画像（トナー画像）を形成する。更に、定着ユニット４は、トナー画像が形成された記録紙Ｐを、加熱ローラ１５と押圧ローラ１６とで挟持することで加熱し、記録紙Ｐ上のトナー画像を定着する。なお、加熱ローラ１５は、表面がフッ素コートされたアルミ管の中に定着用ヒータ１５ａを挿入したもので、その長手方向の略中央部には外表面にサーミスタ４１が接触している。また、押圧ローラ１６は、表面がフッ素樹脂で被覆されたゴムローラである。

定着ユニット４のケース内における下流側に配置された排紙ローラ１７とピンチローラ１８とからなる排紙部は、トナー画像が定着された記録紙Ｐを排紙トレイ８に排出する。給紙ローラ１１から排紙部までが、被記録媒体搬送ルートである。

メインフレーム１ａの平面視ほぼ中央部に配置するプロセスユニット３の下方の部位には、スキャナユニット２の上支持板２ａが、メインフレーム１ａの底板部の上面側に一体的に形成したステー部にビス等にて固定される。

露光ユニットとしてのスキャナユニット２は、合成樹脂製の上支持板２ａの下面側に、レーザ発光部（図示せず）、ポリゴンミラー２０、レンズ２１、反射鏡２２等を配置して構成される。ポリゴンミラー２０は後述するモータ制御装置を含むモータ駆動回路９０により駆動されるスキャナモータ８６（３相ブラシレスＤＣモータから成る）によって高速回転しており、ポリゴンミラー２０により偏向されたレーザビームが、感光体としての感光体ドラム２３の軸線に沿って延びるように上記上支持板２ａに穿設された横長スキャナ孔を覆う硝子板２４を通過して感光体ドラム２３の外周面を露光する。

プロセスユニット３は、感光体ドラム２３とその上面に当接した転写ローラ２５、感光体ドラム２３の下方に配置したスコロトロン型等の帯電器２６、給紙方向において感光体ドラム２３よりも上流側に配置した現像ローラ２７及び供給ローラ２８を有する現像装置、更にその上流側に配置した現像剤（トナー）供給部すなわち着脱可能なトナーカートリッジ２９、また感光体ドラム２３よりも下流側に配置したクリーニングローラ３０、更にクリーニングローラ３０よりも下流側に配置した除電ランプ３０ａ等からなっている。

感光体ドラム２３の外周面には、帯電器２６にて一様帯電された感光体層にスキャナユニット２から射出されたレーザビームを走査することによって静電潜像が形成される。トナーカートリッジ２９内の現像剤（トナー）は、攪拌体３１にて攪拌されて放出された後、供給ローラ２８を介して現像ローラ２７の外周面に担持され、ブレード３２によってトナー層の厚さが規制される。

感光体ドラム２３表面に形成された静電潜像は、現像ローラ２７により現像剤が付着することによって顕像化される。その現像剤による像（トナー画像）は、感光体ドラム２３の電位とは逆電位の転写バイアスが印加された転写ローラ２５と感光体ドラム２３との間を通る記録紙Ｐに転写される。そして、感光体ドラム２３上に残ったトナーはクリーニングローラ３０で一時的に回収された後、所定のタイミングで感光体ドラム２３に戻され、現像ローラ２７によりプロセスユニット３内に回収される。

なお、スキャナユニット２の上支持板２ａには、上向きに突出するトナーセンサ３３が設けられ、発光部と受光部との対からなるトナーセンサ３３がプロセスユニット３におけるトナーカートリッジ２９の下面凹所内に臨んで、トナーカートリッジ２９内のトナーの有無を検出できるようになっている。

プロセスユニット３は、合成樹脂製のケース３４に組み込むことにてカートリッジ化されており、このカートリッジ化したプロセスユニット３は、メインフレーム１ａに着脱可能に装着される。
メインフレーム１ａの前部位とメインカバー体１ｂの前部位との連設部下面側には、冷却ファン３５を収納するための収納部３６と、記録紙Ｐの通過方向と直交する左右方向に延びる通風ダクト３７とが連通して形成される。そして、通風ダクト３７の上面板部３７ａを断面下向きＶ字状に形成し、この上面板部３７ａをプロセスユニット３と定着ユニット４との間に位置させて、定着ユニット４における加熱ローラ１５から発生する熱がプロセスユニット３側に直接伝達しないように遮断する。

また、冷却ファン３５で発生した冷却風は、通風ダクト３７内を通ってメインフレーム１ａの一側下面を伝い、後部の電源部３９及び駆動系ユニット６内のメインモータを冷却する一方、上面板部３７ａのうち、プロセスユニット３側に開口した複数箇所のスリット孔から吹き出し、該冷却風は、プロセスユニット３と定着ユニット４の間を通過して上昇し、トップカバー７に複数穿設した排気孔４０から装置外に排出される。

（２）モータ制御装置の構成
次に、本実施の形態のモータ制御装置の構成について説明する。本実施の形態では、上記したメインモータやスキャナモータ８６の駆動制御に用いているが、他の部分に用いてもよいことは勿論である。図３は、本実施の形態におけるモータ制御装置の構成を示す図である。本実施の形態のモータ制御装置は速度制御部２００の部分がＡＳＩＣ化されて構成されており３相ブラシレスＤＣモータ（以下、単に「モータ」という。）１００（以下、上記メインモータ等、制御対象となるモータを総称して「モータ１００」と表す。）に設けられた周波数生成器（ＦＧ）１５０から出力される信号（ＦＧ信号）を増幅器１９０にて増幅処理した信号（本実施の形態では「回転情報」に相当する。）が入力され、入力された信号に含まれるノイズ成分を除去するノイズ除去部２１０、ノイズ除去部２１０で除去されるノイズ成分の内容を規定する設定値が保持される設定値保持部２２０、設定値保持部２２０に保持される設定値を変更する設定値変更部２３０、ノイズ除去部２１０でノイズ成分が除去された回転情報から、回転情報の周期（モータの回転速度に対応している。）を計測する周期計測部２４０、モータの回転をフィードバック制御するに際しての目標値が設定される目標値設定部２５０、周期計測部２３０の出力と設定された目標値とを比較する比較器２６０、比較器２６０の出力に基づいてＰＩＤ制御等による公知の演算処理を行い、モータに対する指示内容を表す制御データを出力する速度制御演算部２７０、速度制御演算部２７０から出力された制御データをＰＷＭ変調するＰＷＭ変調部２８０を備えている。ＰＷＭ変調部２８０の出力がロー・パス・フィルタ（ＬＰＦ）２９０を通過することにより、実際にモータドライバ３００に入力されるアナログ電圧が生成される。

なお、ＬＰＦ２９０より出力されたアナログ電圧が入力されるモータドライバ３００は、所定のキャリア周波数に従ってアナログ電圧から実際にモータの回転を制御するＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ生成部３１０、モータ１００に設けられたホール素子１１０〜１３０の出力を増幅するアンプ３３０、ＰＷＭ生成部３１０の出力及びアンプ３３０により増幅された信号に基づき、モータ１００のコイルに通電する通電量を決定し、ドライバ３４０へと出力する通電ロジック３２０を有しており、ブラシレスＤＣモータを駆動するモータドライバとしては従来より知られたものである。

ＦＧ１５０により生成されるＦＧ信号は、モータの起動時には振幅が小さく、かつ低周波の信号であり、モータが通常駆動の状態へと移行するに従い、振幅が大きく、かつモータの回転速度に応じて周波数の高い信号となる。ここで、モータの起動時には、例えばバックラッシュなどに起因するモータの逆回転等によるノイズ成分が含まれることがあり、ＦＧ信号が必ずしもモータの回転状態を正確に反映しない場合があり得ることから、ノイズ除去部２１０においてノイズ成分２１０を除去することにより、モータの状態を検知しながら回転制御を行うようにしたものである。

本実施の形態ではＦＧ信号が入力される増幅器１９０は、増幅率の極めて大きいものを用いている。図４は、本実施の形態における増幅器１９０の出力、及びノイズ除去部２１０によるノイズの除去について説明するためのタイミングチャートである。同図（ａ）はＦＧ信号の波形であり、時間の経過とともにモータの回転速度が速くなることにより、ＦＧ信号の周波数が高くなる。ここでは簡略化のため振幅の変化は無視している。同図（ｂ）は増幅器１９０の出力信号の波形であり、本実施の形態では増幅器１９０の増幅率を極めて大きくすることにより、事実上の２値化に近いながら、正レベルから負レベルへ変化する部分の時間の長さｔが、ＦＧ信号の周波数により異なる波形を得ている。

本実施の形態では、増幅器１９０の出力が速度制御部２００に入力される際に設けられたＡＳＩＣの入力バッファにより２値化処理されるが、ＦＧ信号がノイズを含む場合、２値化の結果として同図（ｃ）に示されるようなノイズが発生する場合がある。同図（ｃ）はノイズ除去部２１０への入力信号の波形であり、これがノイズ除去部２１０でノイズ除去処理されることにより同図（ｄ）に示されるような波形の信号が出力され、周期計測部２４０へと送られる。

ここで、ノイズ除去部２１０によるノイズ除去処理について詳細に説明する。本実施の形態のノイズ除去部２１０では、以下に説明するような処理により、図４（ｃ）に示されるようなノイズを除去する。即ち、入力信号がＨ（ハイ）の状態にあれば、カウンタの値を順次加算していくとともに、入力信号がＬ（ロー）の状態であると、その分減算を行う。そして、カウンタの値が設定値保持部２２０に保持されている設定値に到達すると出力をＨ（ハイ）とし、減算の結果としてカウンタの値が０となると出力をＬ（ロー）とする。このような処理をすることにより、ローパスフィルタの機能が発揮され、入力がＨからＬへと変化する場合のノイズが、そのまま出力されることがなくなり、もってノイズ成分が除去される。

従って、ノイズ除去部２１０の出力は設定値保持部２２０に保持された設定値により異なることとなる。図５は、設定値の大小によりノイズ除去部２１０の出力がどのようになるかを説明するためのタイミングチャートである。同図（ａ）はノイズ除去部２１０への入力波形の一例、（ｂ）は、設定値が比較的小さい場合の出力波形の例、（ｃ）は設定値が大きい場合の出力波形の例である。

設定値が小さい場合、入力にノイズがあっても（タイミングＡの前後）、それがすぐに出力に現れることはないが、入力がＨからＬに変わってしばらくの時間の経過後に出力がＬに切り替わる。なお、このようなノイズを除去する方法としてシュミットトリガを用いることも考えられるが、バックラッシュなどに起因するノイズにはシュミットトリガのヒステリシスで対応しきれないようなノイズがあり得ること、本実施のノイズ除去部２１０が設定値の変更により、対応可能なノイズ成分を変更することができる等の理由により、本実施の形態の方法も有効となり得るのである。

一方、設定値が大きい場合には、図５（ｃ）に示されるように、出力がＬからＨに切り替わるのはタイミングＢまで待たなければならず、ノイズのみならず入力に含まれる正常な周波数の成分まで除去されることとなる。設定値保持部２２０に保持される設定値をどのような値に設定するか、設定値変更部２３０により、モータの起動後、所定時間の経過後にどのような値に変更するかは、２値化の周波数や正常範囲の周波数等により変化するものであり、ここで具体的に規定することはできないが、最適化する必要があるのは勿論であり、特にモータの起動時には、高周波のノイズ成分は除去しても、モータの正常な起動を検知するための信号は透過させるように、また、出力がモータの回転状況と大きく相違しないように、設定値を決定する必要がある。

周期計測部２３０には、ノイズ除去部２１０によりノイズ成分の除去された回転情報が入力される。周期計測部２３０は、入力されたデジタル信号のオン・オフの周期を計測し、計測された周期を所定のビット数（例えば８ビットあるいは１６ビット）のデジタル信号として出力する。出力された信号が設定された目標値と比較された結果が速度制御演算部２６０へと入力される。

速度制御演算部２６０は、周期計測部２３０にて検出されたモータの回転速度と、目標値との比較の結果から、ＰＩＤ制御等の公知の制御方法により、モータへの制御内容を表す制御データを生成する。生成される制御データのビット数は、システムの基準クロックの周波数等により任意に規定することができ、１６ビット、３２ビットあるいは６４ビット等のデジタル信号として出力することが考えられる。出力された制御データがＰＷＭ変調部２６０へと入力され、ＰＷＭ変調部２６０が、制御データをＰＷＭ変調する。

以上に説明したように、本実施の形態のモータ制御装置では、ノイズ除去部２１０が２値化された信号に現れるノイズ成分を除去するので、モータの回転状態を検知しながら、モータ起動時のＦＧ信号を用いてモータの制御を行うことが可能となっている。

（実施の形態２）
上記第１の実施の形態では、周波数生成器（ＦＧ）から出力されるＦＧ信号からモータの回転状態を検出したが、特にポリゴンミラーを回転させるポリゴンモータの制御を行う場合、例えばレーザビームが感光体表面を走査する直前に通過する位置に設けられたビーム検出センサ（ＢＤセンサ）の出力信号（いわゆるＢＤ信号）を用いて回転状態を検出するようにしてもよい。

図６は、レーザ光学系の構成を模式的に示す図であり、ＢＤセンサの位置を示す図である。半導体レーザ等を含む発光部８０から射出されたレーザビーム（ＬＢ）は、スキャナモータ８６によって回転駆動されるポリゴンミラー２０により偏向され、ｆθレンズ２１を通過して感光体ドラム２３表面を露光するのであるが、同図の例では、レーザビームＬＢが感光体ドラム２３を走査する直前のタイミングで通過する位置にＢＤセンサ８１が設けられている。

図７は、本実施の形態のモータ制御装置の構成の一例を示す図であり、図８は、この場合の各部の波形の一例を示すタイミングチャートである。図８（ａ）はＢＤセンサ８１の出力（ＢＤ信号）の波形であり、レーザビームがＢＤセンサ８１を通過するタイミングでオンとなる。図８（ａ）に示されるように、ＢＤ信号がオンとなるのはわずかの時間であり、本実施の形態のノイズ除去部でノイズ除去処理を行うと、ＢＤ信号が出力されなくなる場合が生じ得る（図５の（ｃ）参照）。

そこで、本実施の形態では、ＢＤ信号がオンとなった場合に、オン期間を延長することにより、ノイズ除去処理を可能としている。図７に示されるように、本実施の形態の速度制御部２００には、図３に示した構成に加えて、ＢＤ信号保持部４１０及びカウンタ４２０を備えている。第１の実施の形態で説明した部分については、ここでの説明は省略する。

ＢＤ信号保持部４１０は、ＢＤ信号がオンとなると（図８のタイミングＡ）、ＢＤ信号がオフとなった後もオン期間を延長する。図８（ｂ）にＢＤ信号保持部４１０の出力が示される。具体的には、ＢＤ信号がオンとなった場合にＢＤ信号をラッチし、カウンタ４２０がカウント終了するまで（図８のタイミングＢまで）、オン状態を保持させることなどが考えられる。タイミングＡ付近で発生しているノイズはノイズ除去部２１０において除去される。図８（ｃ）はノイズ除去部２１０の出力を示す。なお、ノイズ除去部２１０の出力タイミングは、ＢＤセンサがオンとなったタイミング等からは若干遅れることになるが、ＢＤ信号がオンとなるタイミングの間隔（図８のＴ）を用いてモータの回転制御を行う分には、それほど大きな問題は生じないと思われる。

（変形例）
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の内容が上記実施の形態において説明された具体例に限定されないことは勿論であり、例えば、以下のような変形例を考えることができる。

（１）上記実施の形態では、ノイズ除去部２１０において、信号のＨ、Ｌの期間が設定値に到達するまで出力のＨ、Ｌの切り替えを遅らせる処理を行うことで、ＦＧ信号、あるいはＢＤ信号のノイズの除去処理を行ったが、特にＦＧ信号を用いる場合、モータの起動時は振幅が小さく、通常回転に移行するに従い振幅が大きくなる性質を考慮すると、ノイズ処理部２１０のような処理を行わずとも、増幅器１９０の構成を選択することによってもノイズ除去効果を得ることができる。

即ち、増幅器１９０として、例えば入力信号の振幅が小さい場合には増幅率が小さく、振幅が大きい場合には増幅率が大きい増幅器（一例として逆対数増幅器）を用いれば、事実上モータ起動時のノイズを除去する効果が得られるし、増幅を行うか否かを切り替えることが可能な増幅器を用いて、モータ起動時には増幅を行わない非動作状態とすることも考えられる。

増幅器１９０の構成によりノイズを除去する場合、速度制御部２００（ＡＳＩＣ）のみならず、増幅器１９０も本発明のモータ制御装置を構成するものと考えることができる。この場合、速度制御部２００のノイズ除去部２１０は設けないようにしてもよいし、ノイズ除去部２１０を設けても構わないことは勿論である。

（２）上記実施の形態では、ノイズ除去部２１０では、入力がＨであるかＬであるかによる加算、減算の結果、設定値保持部２２０に保持される設定値に到達した場合に出力のＨ、Ｌを切り替える構成としたが、通常のＦＩＲ型、ＩＩＲ型等のデジタルフィルタを用いてフィルタ係数を変更するような実施の形態も可能である。

本発明は、例えば画像形成装置などに用いられるモータの回転制御等に適用することができる。

本発明の一適用対象である画像形成装置としてのレーザプリンタの主要構成部品の斜視図である。 レーザプリンタの概略側断面図である。 第１の実施の形態におけるモータ制御装置の構成を示す図である。 第１の実施の形態における増幅器１９０の出力、及びノイズ除去部２１０によるノイズの除去について説明するためのタイミングチャートである。 設定値の大小によりノイズ除去部２１０の出力波形がどのようになるかを説明するためのタイミングチャートである。 レーザ光学系の構成を模式的に示す図である。 第２の実施の形態のモータ制御装置の構成の一例を示す図である。 第２の実施の形態における各部の波形の一例を示すタイミングチャートである。

符号の説明

８１ ＢＤセンサ
１００ ブラシレスＤＣモータ
１５０ 周波数生成器（ＦＧ）
１９０ 増幅器
２００ 速度制御部
２１０ ノイズ除去部
２２０ 設定値保持部
２３０ 設定値変更部
２４０ 周期計測部
２５０ 目標値設定部
２６０ 比較部
２７０ 速度制御演算部
２８０ ＰＷＭ変調部
２９０ ロー・パス・フィルタ（ＬＰＦ）
４１０ ＢＤ信号保持部
４２０ カウンタ

Claims (10)

1. モータの回転を制御するモータ制御装置において、
   前記モータの回転状態を示す回転情報を取得する回転情報取得手段と、
   前記回転情報に基づいてモータの回転をフィードバック制御する制御信号を生成する制御部と、
   前記回転情報からノイズ成分を除去するノイズ除去手段とを備え、
   前記制御部は、
   モータの起動時に、前記ノイズ除去手段によりノイズ成分の除去された回転情報に基づいて制御信号を生成する
   ことを特徴とするモータ制御装置。
2. モータの回転を制御するモータ制御装置において、
   前記モータの回転状態を示す回転情報を取得する回転情報取得手段と、
   所定の設定値に基づいて、前記回転情報からノイズ成分を除去するノイズ除去手段と、
   前記回転情報に基づいてモータの回転をフィードバック制御する制御信号を生成する制御部とを備え、
   前記ノイズ除去手段部は、
   モータの起動時とその後とで、前記設定値を変更することにより除去されるノイズ成分の内容を変更する
   ことを特徴とするモータ制御装置。
3. 前記ノイズ除去手段は、
   モータの起動時には、モータが正常に起動したことを示す回転情報周波数成分は透過させる設定値を用いる
   ことを特徴とする請求項２に記載のモータ制御装置。
4. モータの回転を制御するモータ制御装置において、
   前記モータの回転状態を示す回転情報を取得する回転情報取得手段と、
   前記回転情報からノイズ成分を除去するノイズ除去手段と、
   前記回転情報に基づいてモータの回転をフィードバック制御する制御信号を生成する制御部とを備え、
   前記ノイズ除去手段部は、
   モータの起動時に非動作状態となる増幅器を含む
   ことを特徴とするモータ制御装置。
5. モータの回転を制御するモータ制御装置において、
   前記モータの回転状態を示す回転情報を取得する回転情報取得手段と、
   前記回転情報からノイズ成分を除去するノイズ除去手段と、
   前記回転情報に基づいてモータの回転をフィードバック制御する制御信号を生成する制御部とを備え、
   前記ノイズ除去手段部は、
   モータの起動時の増幅率が通常時の増幅率よりも小さい増幅器を含む
   ことを特徴とするモータ制御装置。
6. 前記増幅器として逆対数増幅器を用いる
   ことを特徴とする請求項５に記載のモータ制御装置。
7. 前記回転情報として、モータの回転状態に応じて周波数の異なるアナログ信号を出力する周波数生成器の出力信号又は当該出力信号を増幅加工した信号を取得する
   ことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のモータ制御装置。
8. 前記モータは、
   半導体レーザから射出されたレーザビームを偏向して感光体を走査させるポリゴンミラーを回転駆動するモータであり、
   前記回転情報取得手段は、
   走査周期ごとにレーザビームが到達する位置に設けられたビーム検出センサからの出力信号又は当該信号を増幅加工した信号を回転情報として取得する
   ことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のモータ制御装置。
9. 前記ノイズ除去手段は、
   前記回転情報が、レーザビームの到達を示す状態に変化したときに、レーザビームが前記ビーム検出センサ上を通過した後も、設定された期間だけ前記到達を示す状態を示す出力を継続させる
   ことを特徴とする請求項８に記載のモータ制御装置。
10. 記録シート上に画像を形成する画像形成部と、
    前記画像形成部に記録シートを搬送する搬送手段と、
    前記画像形成部の少なくとも一部、及び／又は、前記搬送手段の少なくとも一部に用いられるモータを回転駆動させる一以上の駆動手段を有する画像形成装置において、
    前記一以上の駆動手段の少なくとも一部に、請求項１から請求項９のいずれかに記載のモータ制御装置が用いられる
    ことを特徴とする画像形成装置。
    

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