JP5111912B2 - モータ駆動装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、ＤＣブラシレスモータを駆動するモータ駆動装置及び画像形成装置に関する。

今日、ＤＣブラシレスモータは、高い動作精度が要求される機器の動作部に広く利用されている。

例えば、電子写真方式の画像形成装置においては、感光体ドラムを回転させる駆動源として、ＤＣブラシレスモータが利用されている。この画像形成方式では、画像データによりＬＤ（Laser Diode）を点灯制御し、発生させた光ビームの主・副２次元走査によって、感光体ドラムを露光し、画像の書込みを行う。この書込みの際、感光体ドラムの回転が、副走査を受け持っている。感光体ドラムの回転が変動すると、光ビームによる主走査ライン画像に位置ずれが生じ、画質が低下する。特にカラー画像においては、書込みを色毎に行うので、その間、速度を一定に保たないと、色ずれとなって現われる。このような背景から、設定された速度を高精度に保つことが可能なＤＣブラシレスモータ駆動装置が感光体ドラムの駆動に必要とされる。

従来、ＤＣブラシレスモータの駆動を制御するモータ駆動装置として、デジタル制御を行う制御回路と、この制御回路からの指令を受けてモータを駆動するモータ駆動回路とを備えた装置が提供されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の装置によれば、ＦＧ（Frequency Generator）信号生成部で生成されたモータの回転周波数に応じたＦＧ信号がモータ駆動回路（ドライバ）内で増幅され、Ａ／Ｄ変換後に制御回路（制御用ＡＳＩＣ）にフィードバックされる。制御回路では、フィードバックされたＦＧ信号により、目標速度に制御するためのＤＣブラシレスモータの各相の電流制御量をデジタル演算し、求めた制御量をＰＷＭ信号としてモータ駆動回路に入力し、ＤＣブラシレスモータを目標速度で駆動する。

ここで、特許文献１と同様のＤＣブラシレスモータを画像形成装置のメインモータとして用いたモータ駆動装置について、モータ駆動装置用の回路構成を示す図１２及び同回路に生じる信号波形を示す図１３を参照して説明する。

図１２に示すモータ駆動装置は、ＤＣブラシレスモータを用いたメインモータ１と、モータ制御回路を設けた制御基板１２と、モータ駆動回路を設けた駆動基板１３とを備えている。駆動基板１３は、制御基板１２上には無く、他の基板上もしくは独立した基板として配設されている。

制御基板１２上のＡＳＩＣ１１、ＦＧフィルタ４、フィルタ８がモータ制御回路に相当するものであり、ＡＳＩＣ１１はデジタル信号の入出力が可能に構成され、デジタル処理を行う。

ＦＧセンサ１４は、多極着磁されたメインモータ１のロータ磁石と、その着磁面に対向して円形に配置された矩形状のコイルパターンから構成されている。モータ駆動時に、ロータが回転すると、コイルパターンには電圧が誘起され、ＦＧセンサ１４からは、図１３の（ａ）の信号波形に示すように、モータの回転速度に応じた周波数の正弦波状の信号が出力される。このＦＧセンサ出力がアナログ回転周波数（ＦＧ）信号に相当する。

ＦＧセンサ出力は、微弱な信号であるため、駆動基板１３内のＦＧアンプ２によって増幅され、さらに同回路内のシュミットコンパレータ３によって矩形波状のデジタル信号に変換され、フィードバック信号として制御基板１２へ出力される。図１３の（ｂ）は、増幅後のＦＧアンプ２の出力を示す。また、図１３の（ｃ）は、シュミットコンパレータ３において、図１３の（ｂ）に示す増幅後のアナログＦＧ信号に対し設定された閾値により、Ａ／Ｄ変換処理し、得られる矩形波出力を示す。

制御基板１２に入力されるＦＧセンサ出力は、別の回路基板に設けられた駆動基板１３から制御基板１２までの伝送線路上において外来ノイズの影響を受け、図１３の（ｄ）の信号波形に示すように、制御基板１２のモータ制御回路に入力される信号には、高周波の外来ノイズが重畳されている。このように制御回路にフィードバックされるＦＧ信号が外来ノイズの影響を受ける要因としては、図１２に示すモータ駆動装置は小型化やコスト面からモータ駆動回路と制御回路とが別の基板に設けられているために、回路間の伝送線路上で拾うノイズが、伝送線路を送られるＦＧ信号に重畳されてしまうからである。

そこで、制御基板１２上にＦＧフィルタ４を設け、このＦＧフィルタ４を通すことにより、ノイズを除去し、ノイズの除去された後のＦＧセンサ出力がＡＳＩＣ１１へ出力される。図１３の（ｅ）は、ＦＧフィルタ４を通した後のデジタルＦＧ信号出力を示す。なお、特許文献１ではノイズ除去手段が示されていないが、ここではノイズフィルタ等の除去手段が用いられると仮定する。

ＡＳＩＣ１１内では、設定されたモータの目標回転速度に対応する周波数信号がタイマ７によって生成され、駆動基板１３からフィードバックされたデジタルＦＧ信号出力と対比される。この処理を行う比較部５では、タイマとＦＧセンサからの回転周波数（ＦＧ）信号を比較し、モータの実際の回転速度を目標速度に合わせるための補正信号が生成される。この補正信号を基に、相励磁信号生成部６においてメインモータ１の各相の励磁信号が決定され、この励磁タイミングを示すＰＷＭ等の相励磁信号が駆動基板１３へ制御信号として出力される。

駆動基板１３内のモータドライバ１０がメインモータ１を励磁する電流の供給手段に相当し、制御基板１２のＡＳＩＣ１１から入力される励磁信号を基にモータに電流が供給され、モータは、設定された目標速度で回転することとなる。

特開２００６−６０６６号公報

上述したようなモータ駆動装置の制御動作においては、フィードバックされるＦＧセンサ出力は、理想的には、出力電圧が０となる時刻に立上がりエッジがくるようにデジタル変換されるのが望ましい。ところが、図１３（ｂ）、（ｃ）に示すシュミットコンパレータ３の閾値電圧と、図１３（ｅ）に示すＡＳＩＣ１１のＨｉｇｈレベル入力電圧のmin値に依存して、立上がりエッジに時間遅れが発生する。この時間遅れが大きいと、メインモータ１が負荷変動、もしくは外的要因により速度変動した場合、ＡＳＩＣ１１がその速度変動を認識するまでの時間が遅れ、結果的に目標の速度に修正するまでの時間が遅れることとなり、回転精度が悪化する。

より高い精度を求めるために、上記した問題を解決することが望まれているが、これまでは解決策が提案されず、未解決である。

本発明は、ＤＣブラシレスモータの回転精度の向上を図ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１にかかる発明のモータ駆動装置は、少なくとも第１の基板と第２の基板とを有するモータ駆動装置であって、前記第２の基板は、ＤＣブラシレスモータの回転速度に応じたアナログ周波数信号を増幅する増幅手段を備え、前記第１の基板は、増幅後のアナログ周波数信号に対してノイズ除去を施すノイズ除去手段と、ノイズ除去後のアナログ周波数信号をデジタル変換してデジタル周波数信号を生成するデジタル信号生成手段と、前記ＤＣブラシレスモータが設定速度で駆動するように、前記デジタル周波数信号に基づいて前記ＤＣブラシレスモータの各相の電流制御量を演算する演算手段と、を備え、前記第２の基板はさらに、前記電流制御量に基づいて前記ＤＣブラシレスモータを駆動するモータ駆動手段を備える。

また、請求項２にかかる発明は、請求項１記載のモータ駆動装置において、前記デジタル周波数信号の出力レベルを一定に保つように、前記ＤＣブラシレスモータの回転速度に応じて前記増幅手段における増幅率を可変とする増幅率可変手段を更に備える。

また、請求項３にかかる発明は、請求項２記載のモータ駆動装置において、前記増幅率可変手段は、増幅率のそれぞれ異なる複数の前記増幅手段から前記ＤＣブラシレスモータの回転速度に応じて一の前記増幅手段を選択する。

また、請求項４にかかる発明は、請求項２または３記載のモータ駆動装置において、前記増幅率可変手段は、前記ＤＣブラシレスモータの回転速度に依存する前記アナログ周波数信号の振幅値に応じて増幅率を可変とする。

また、請求項５にかかる発明は、請求項２または３記載のモータ駆動装置において、前記増幅率可変手段は、前記ＤＣブラシレスモータの回転速度に依存する前記アナログ周波数信号の周波数に応じて増幅率を可変とする。

また、請求項６にかかる発明は、請求項２または３記載のモータ駆動装置において、前記増幅率可変手段は、前記ＤＣブラシレスモータの回転速度に依存する前記ＤＣブラシレスモータの起動からの経過時間に応じて増幅率を可変とする。

また、請求項７にかかる発明は、請求項１記載のモータ駆動装置において、前記第１の基板は、前記増幅後のアナログ周波数信号に対するノイズ除去効果を一定に保つように、前記ＤＣブラシレスモータの回転速度に応じて前記ノイズ除去手段における遮断周波数を可変とする遮断周波数可変手段を更に備える。

また、請求項８にかかる発明は、請求項７記載のモータ駆動装置において、前記遮断周波数可変手段は、遮断周波数のそれぞれ異なる複数の前記ノイズ除去手段から前記ＤＣブラシレスモータの回転速度に応じて一の前記ノイズ除去手段を選択する。

また、請求項９にかかる発明は、請求項７または８記載のモータ駆動装置において、前記遮断周波数可変手段は、前記ＤＣブラシレスモータの回転速度に依存する前記アナログ周波数信号の振幅値に応じて遮断周波数を可変とする。

また、請求項１０にかかる発明は、請求項７または８記載のモータ駆動装置において、前記遮断周波数可変手段は、前記ＤＣブラシレスモータの回転速度に依存する前記アナログ周波数信号の周波数に応じて遮断周波数を可変とする。

また、請求項１１にかかる発明は、請求項７または８記載のモータ駆動装置において、前記遮断周波数可変手段は、前記ＤＣブラシレスモータの回転速度に依存する前記ＤＣブラシレスモータの起動からの経過時間に応じて遮断周波数を可変とする。

また、請求項１２にかかる発明の画像形成装置は、像担持体と、前記像担持体への画像形成処理を行うための動作部と、前記像担持体および動作部を駆動するＤＣブラシレスモータと、少なくとも第１の基板と第２の基板とを有するモータ駆動装置と、を備え、前記第２の基板は、前記ＤＣブラシレスモータの回転速度に応じたアナログ周波数信号を増幅する増幅手段を備え、前記第１の基板は、増幅後のアナログ周波数信号に対してノイズ除去を施すノイズ除去手段と、ノイズ除去後のアナログ周波数信号をデジタル変換してデジタル周波数信号を生成するデジタル信号生成手段と、前記ＤＣブラシレスモータが設定速度で駆動するように、前記デジタル周波数信号に基づいて前記ＤＣブラシレスモータの各相の電流制御量を演算する演算手段とを備え、前記第２の基板はさらに、前記電流制御量に基づいて前記ＤＣブラシレスモータを駆動するモータ駆動手段を備える。

本発明によれば、ＤＣブラシレスモータの回転速度に応じたアナログ周波数信号を増幅し、増幅後のアナログ周波数信号に対してノイズ除去を施し、ノイズ除去後のアナログ周波数信号をデジタル変換してデジタル周波数信号を生成することにより、従来のようにデジタル変換された矩形波信号に対してノイズ除去を施した場合に生じる波形鈍りが発生せず、デジタル信号生成手段におけるアナログ−デジタル変換の閾値電圧による時間遅れのみとなるので、従来に比べてＤＣブラシレスモータの速度変動を認識するまでの時間が短縮され、ＤＣブラシレスモータの回転精度の向上を図ることができる、という効果を奏する。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかるモータ駆動装置、画像形成装置及びモータ駆動方法の最良な実施の形態を詳細に説明する。

［第１の実施の形態］
本発明の第１の実施の形態を図１および図２に基づいて説明する。本実施の形態はモータ駆動装置として画像形成装置の感光体ドラムや感光体ドラムへの画像形成処理を行うための各種の動作部を回転するメインモータ（ＤＣブラシレスモータ）の駆動装置を適用した例である。感光体ドラムは、光ビームによる露光位置のドラムの周速が一定となるように設定された目標速度でフィードバック制御をかけて駆動される。また、目標速度の設定は、副走査方向の書込み密度によっても変更される。

本実施の形態は、モータ駆動回路と制御回路を別の回路基板に搭載したモータ駆動装置において、モータ駆動回路から制御回路にフィードバックされる回転周波数（ＦＧ）信号に乗る外来ノイズの除去、及びノイズ除去の際に副作用として発生する時間遅れの影響の低減、という本発明の課題を解決するための基本構成に係わる実施形態を示すものである。

図１は、本発明の第１の実施の形態にかかるモータ駆動装置の構成を示すブロック図、図２はモータ駆動装置が有する回路に生じる信号波形を示す波形図である。以下、モータ駆動装置の構成及び動作について、図１,２を参照して説明する。

図１に示すモータ駆動装置は、ＤＣブラシレスモータを用いたメインモータ１と、モータ制御回路を設けた制御基板１２と、モータ駆動回路を設けた駆動基板１３とを備えている。

制御基板１２は、画像形成装置の主制御回路用の基板（第１の基板）で、その一部がモータ制御回路を構成する。モータ制御回路は、演算手段として機能するＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）１１、ノイズ除去手段として機能するＦＧフィルタ４、デジタル信号生成手段として機能するシュミットコンパレータ３、フィルタ８を備えている。ＡＳＩＣ１１は、デジタル信号の入出力が可能に構成され、デジタル処理を行う。

駆動基板１３は、制御基板１２上には無く、他の基板上もしくは独立した基板として配設されている。駆動基板１３内には、ＦＧセンサ１４出力用の増幅手段としてのＦＧアンプ２と、ホール素子１５出力用の増幅器としてのホール素子アンプ９が設けられている。なお、ホール素子１５は、本発明の課題と直接関係が無いので、以下の記載では、説明を省略する。

ＦＧセンサ１４は、多極着磁されたメインモータ１のロータ磁石と、その着磁面に対向して円形に配置された矩形状のコイルパターンから構成されている。モータ駆動時に、ロータが回転すると、コイルパターンには電圧が誘起され、ＦＧセンサ１４からは、図２の（ａ）の信号波形に示すように、モータの回転速度に応じた周波数の正弦波状の信号が出力される。このＦＧセンサ出力がアナログ回転周波数（ＦＧ）信号に相当する。

ＦＧセンサ出力は、微弱な信号であるため、駆動基板１３内のＦＧアンプ２によって増幅された後、アナログ信号のまま、フィードバック信号として制御基板１２へ出力される。図２の（ｂ）は、増幅後のＦＧアンプ２の出力を示す。本実施の形態では、図２の（ｂ）に示す増幅後のアナログ信号が制御基板１２へフィードバックされる。なお、先に従来例として図１２に示した回路では、アナログ−デジタル変換（以下「Ａ／Ｄ変換」と記す）手段としてのシュミットコンパレータ３が駆動基板１３のモータ駆動回路内に設けられており、Ａ／Ｄ変換後の矩形状のデジタル信号が制御基板１２へ出力されている。

フィードバックされるアナログ信号を受取る制御基板１２に入力されるＦＧセンサ信号は、別回路基板に設けられた駆動基板１３から制御基板１２までの伝送線路上において外来ノイズの影響を受け、図２の（ｃ）の信号波形に示すように、制御基板１２のモータ制御回路に入力される信号には、高周波の外来ノイズが重畳される。

そこで、制御基板１２上にＦＧフィルタ４を設け、入力アナログＦＧ信号を先ずこのＦＧフィルタ４を通すことにより、ノイズを除去する。図２の（ｄ）は、ＦＧフィルタ４を通した後のアナログＦＧ信号出力を示す。ノイズの除去された後のＦＧ信号は、シュミットコンパレータ３に出力される。なお、先に従来例として図１２に示した回路では、ＦＧセンサ１４のアナログ出力信号をデジタル信号に変換してからノイズ除去を行うため、波形鈍りが発生し、ＡＳＩＣ１１のＨレベル入力電圧のmin値によって時間遅れが発生する（図１３（ｅ）、参照）が、本実施の形態では、アナログ信号のままの状態でノイズ除去を行うため波形鈍りが発生しない。

なお、本実施の形態では、ＦＧフィルタ４として、ローパスフィルタを用いる例を示すが、ローパスフィルタ以外に、バンドパスフィルタ等のフィルタやＦＩＲ（Finite Impulse Response）フィルタやＩＩＲ（Infinite Impulse Response）フィルタ等のデジタルフィルタを採用することによっても実施し得る。

ノイズの除去された後のアナログＦＧ信号の入力を受けるシュミットコンパレータ３は、設定された閾値により、Ａ／Ｄ変換処理し、得られる矩形波信号をデジタル信号の処理が可能なＡＳＩＣ１１に出力する。図２の（ｅ）は、シュミットコンパレータ３において、図２の（ｄ）に示すアナログＦＧ信号に対し設定された閾値により、Ａ／Ｄ変換処理し、得られる矩形波出力を示す。

ＡＳＩＣ１１内では、設定されたモータの目標回転速度に対応する周波数信号がタイマ７によって生成され、駆動基板１３からフィードバックされたデジタルＦＧ信号出力と対比される。この処理を行う比較部５では、タイマとＦＧセンサからの回転周波数（ＦＧ）信号を比較し、モータの実際の回転速度を目標速度に合わせるための補正信号が生成される。この補正信号を基に、相励磁信号生成部６においてメインモータ１の各相の励磁信号が決定され、この励磁タイミングを示すＰＷＭ（Pulse Width Modulation）等の相励磁信号が駆動基板１３へ制御信号として出力される。

駆動基板１３内のモータドライバ１０がメインモータ１を励磁する電流を供給して駆動するモータ駆動手段に相当し、制御基板１２のＡＳＩＣ１１から入力される励磁信号を基にメインモータ１に電流が供給され、メインモータ１は、設定された目標速度で回転することとなる。

以上のように、本実施の形態では、アナログ信号のままの状態でノイズ除去を行うため波形鈍りが発生せず、シュミットコンパレータ３の閾値電圧による時間遅れのみとなるので、従来例の回路（図１２）よりも、メインモータ１の速度変動を認識するまでの時間が短縮され、回転精度の向上を図ることが可能になる。

このように本実施の形態によれば、ＤＣブラシレスモータ（メインモータ１）の回転速度に応じたアナログ周波数信号を増幅し、増幅後のアナログ周波数信号に対してノイズ除去を施し、ノイズ除去後のアナログ周波数信号をデジタル変換してデジタル周波数信号を生成することにより、従来のようにデジタル変換された矩形波信号に対してノイズ除去を施した場合に生じる波形鈍りが発生せず、デジタル信号生成手段におけるアナログ−デジタル変換の閾値電圧による時間遅れのみとなるので、従来に比べてＤＣブラシレスモータ（メインモータ１）の速度変動を認識するまでの時間が短縮され、ＤＣブラシレスモータ（メインモータ１）の回転精度の向上を図ることができる。

また、本実施の形態によれば、演算手段（ＡＳＩＣ１１）とモータ駆動手段（モータドライバ１０）とはそれぞれ別の基板に搭載されており、ノイズ除去手段（ＦＧフィルタ４）は演算手段（ＡＳＩＣ１１）とともに第１の基板（制御基板１２）に搭載され、増幅手段（ＦＧフィルタ４）はモータ駆動手段（モータドライバ１０）とともに第２の基板（駆動基板１３）に搭載されていることにより、モータ駆動手段（モータドライバ１０）とともに第２の基板（駆動基板１３）に搭載されている増幅手段（ＦＧアンプ２）から演算手段（ＡＳＩＣ１１）とともに第１の基板（制御基板１２）に搭載されているノイズ除去手段（ＦＧフィルタ４）に対してアナログ周波数信号が出力されるので、従来のようにデジタル変換された矩形波信号に対してノイズ除去を施した場合に生じる波形鈍りが発生せず、デジタル信号生成手段（シュミットコンパレータ３）におけるアナログ−デジタル変換の閾値電圧による時間遅れのみとなるので、従来に比べてＤＣブラシレスモータ（メインモータ１）の速度変動を認識するまでの時間が短縮され、ＤＣブラシレスモータ（メインモータ１）の回転精度の向上を図ることができるとともに、装置の小型化や低コスト化を図ることができる。

［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態を図３ないし図７に基づいて説明する。なお、前述した第１の実施の形態と同じ部分は同じ符号で示し説明も省略する。本実施の形態は、ＦＧ信号に増幅率の異なる増幅器を選択的に用いることにより、安定した特性を得るようにしたものである。

図３は、本発明の第２の実施の形態にかかるモータ駆動装置の構成を示すブロック図である。図３に示すモータ駆動装置の回路と第１の実施の形態で説明したモータ駆動装置（図１）の回路との相違は次の点にある。即ち、第１の実施の形態で説明したモータ駆動装置において単一であったＦＧアンプ２に代えて、本実施の形態では、ＦＧセンサ１４の出力信号に増幅率の異なる増幅器を選択的に用いることを可能にするために、増幅率の異なるＦＧアンプ（１）２、ＦＧアンプ（２）１６、ＦＧアンプ（３）１７を備え、又これらのＦＧアンプ２，１６，１７のどれを用いるかを選択するＦＧアンプ選択部１８を備えている。なお、ＦＧアンプ選択部１８は、制御基板１２側に設けられている。すなわち、ＦＧアンプ２，１６，１７とＦＧアンプ選択部１８とによって増幅率可変手段が構成されている。

ＦＧセンサ１４は、多極着磁されたメインモータ１のロータ磁石と、その着磁面に対向して円形に配置された矩形状のコイルパターンから構成され、こうした構成によって得られる出力は、図４の（Ａ）に示すような特性となる。なお、図４（Ａ）の縦軸はセンサ出力の振幅であり、横軸は時間であり、特性線は低速から高速への変化を示している。図４（Ａ）に示すように、この出力特性は、メインモータ１が低速で回転している状態では振幅が小さく、かつ周波数も小さい状態となり、メインモータ１の速度が上昇するにつれ、振幅と周波数がともに大きくなるという特徴があることを示している。このようなセンサ出力特性のため、センサ出力を受けるＦＧアンプが単一の場合には、増幅率が一定の状態であるから、ＦＧアンプで増幅された後、図４（Ａ）に示すような特性に従った出力になる。

ここで、駆動基板１３から制御基板１２への伝送線路上でＦＧ信号に重畳する外来ノイズの成分が一定であると仮定すれば、メインモータ１の速度が遅いほどＳ／Ｎ比が低下し相対的に外来ノイズの影響が大きくなる。

そこで、本実施の形態においては、増幅率の異なる複数のＦＧアンプ（１）２、ＦＧアンプ（２）１６、ＦＧアンプ（３）１７を駆動基板１３に設け、制御基板１２に設けたＦＧアンプ選択部１８の選択動作に従い一のＦＧアンプを選択する。つまり、メインモータ１が低速で回転している際には、ＦＧアンプ選択部１８によって増幅率の大きいＦＧアンプの出力を選択し、メインモータ１の速度が上昇していくにつれて、増幅率のより小さいＦＧアンプを選択することで、メインモータ１の速度による外来ノイズの影響の違いを無くすことができ、低速時にも安定したＦＧアンプ出力を得ることができる。

図４（Ｂ）は、上記の手法によりＦＧアンプを選択した場合における増幅後のセンサ出力の例を示すもので、同図の縦軸はセンサ出力の振幅であり、横軸は時間である。図４（Ｂ）は、増幅前のセンサ出力が図４（Ａ）であった場合に、ＦＧセンサ出力の変化に応じて選択されたＦＧアンプを用いた結果を示すものである。図４（Ａ）と（Ｂ）を対比すると、低速から高速に変化するアンプ出力の振幅が、ＦＧアンプを選択した場合の結果を示す（Ｂ）が同レベルに、より近づいていることが理解できよう。

このように増幅率のそれぞれ異なる複数の増幅手段（ＦＧアンプ）からＤＣブラシレスモータ（メインモータ１）の回転速度に応じて一の増幅手段（ＦＧアンプ）を選択することにより、ＤＣブラシレスモータ（メインモータ１）が低速で回転している際には、増幅率の大きい増幅手段（ＦＧアンプ）の出力を選択し、ＤＣブラシレスモータ（メインモータ１）の回転速度が上昇していくにつれて、増幅率のより小さい増幅手段（ＦＧアンプ）を選択することで、ＤＣブラシレスモータ（メインモータ１）の回転速度の違いによる外来ノイズの影響の違いを無くすことができるので、ＤＣブラシレスモータ（メインモータ１）が低速で回転している場合においても安定した増幅手段からの出力を得ることができる。

次に、ＦＧアンプ選択部１８により増幅率の異なる複数のＦＧアンプ２，１６，１７から一のＦＧアンプを選択する際の選択方式について説明する。

ＦＧセンサ出力の振幅と周波数がメインモータ１の速度に依存する、というＦＧセンサ１４の特性から、ＦＧセンサ出力の振幅もしくは周波数を検知し、その結果により、増幅率の異なる複数のＦＧアンプ２，１６，１７から、モータ速度に対応して変動する出力レベルをより近づけるための選択すべきＦＧアンプを判定することができる。

また、メインモータ１の起動時における「経過時間−回転速度」が所定の動作特性に従うことを前提に、モータ起動からの経過時間によって、適切な切り換えタイミングが推定可能であるから、起動からの経過時間を検知することにより、増幅率の異なる複数のＦＧアンプ２，１６，１７から、モータ速度に対応して変動する出力レベルをより近づけるための選択すべきＦＧアンプを判定することができる。

本実施の形態においては、上記した３方式、即ち、
・ ＦＧ出力振幅検知方式
・ ＦＧ出力周波数検知方式
・ 起動経過時間検知方式
に係わる例を示す。

（ＦＧ出力振幅検知方式）
この方式は、ＦＧセンサ出力の振幅を検知し、検知結果によりＦＧアンプを選択する方式であるから、ＦＧアンプ選択部１８の機能として、ＦＧセンサ１４のＦＧ信号出力の振幅を、現在選定し、用いているＦＧアンプの適否を判断するための基準値に照らして検知し、検知結果に基づき適否を判定する機能を必要とする。

この判定機能を実現する手段は、ここでは、ＦＧフィルタ４の出力を処理するシュミットコンパレータ３と同様に、ＦＧフィルタ４の出力信号の振幅を予め定めた基準値で閾値処理し、適否を判定する回路（不図示）として備える。

ここでは、メインモータ１を起動する際に、低速から徐々に速度を上げ、感光体ドラムの周速が一定の安定した回転になるまでの間、ＦＧアンプを選択する動作を行う例を示す。従って、始動時には、ＦＧ信号出力の振幅が小さいので、先ず選択するＦＧアンプとして、増幅率の最も高いＦＧアンプ（１）２を選定し、徐々に増していく速度に連れて、増幅率のより低いＦＧアンプ（２）１６、ＦＧアンプ（３）１７を選定していく、といった方法によって、所期の動作である、低速時にも安定したＦＧアンプ出力を得ることを可能とするＦＧアンプの選定をしていく。

図５は、ＦＧ出力振幅検知方式に従いＦＧアンプを選択する処理動作のフローチャートを示す。なお、この処理フローは、ＦＧアンプ選択部１８が行う。

図５のフローによると、まず、メインモータ１の始動時に、初期条件の設定に従い、最も増幅率の高いＦＧアンプ（１）２を選択し、ＦＧアンプ（１）２の出力がＦＧフィルタ４に入力されるようにする（ステップＳ１０１）。

その後、メインモータ１を起動し（ステップＳ１０２）、定期的にＦＧフィルタ４の出力振幅をモニターする（ステップＳ１０３、１０４）。図５に例示するフローでは、設定したウエイト時間が１０ｍｓであるから、１０ｍｓごとにＦＧフィルタ出力の振幅をモニターする。ただ、モニター間隔は１０ｍｓに限られたものではなく、任意に設定し得る。

出力振幅のモニターは、現在選択されているＦＧアンプ（１）２の適否を判断するために予め定めた基準値に照らして、ＦＧフィルタ出力の振幅を検知し、検知結果に基づき適否を判定する。図５の例では、この基準値を４．５Ｖとし、この値を超えない間は（ステップＳ１０３のＹＥＳ）、ＦＧアンプを変更することなく、モニターを継続する。

他方、基準値を超えた場合（ステップＳ１０３のＮＯ）、ＦＧアンプ（１）２を用いることは適当ではないと判断し、より低い増幅率のアンプであるＦＧアンプ（２）１６を選定し、ＦＧアンプを切換える（ステップＳ１０５）。

ＦＧアンプ（２）１６に切換えると、アンプの増幅率が低下するため、切換えた直後のＦＧフィルタ４の出力振幅も減少する。その後、以前と同様にＦＧフィルタ４の出力振幅をモニターし続ける（ステップＳ１０６、１０７）。即ち、本例では、モニターのウエイト時間が１０ｍｓに設定され、アンプの適否を判断するために予め定めた基準値を４．５Ｖとしているので、ＦＧアンプを切換えても、条件の変更は無い。

再び、ＦＧフィルタ４の出力振幅をモニターし、基準値を超えない間は（ステップＳ１０６のＹＥＳ）、アンプを変更することなく、モニターを継続する。

他方、基準値を超えた場合（ステップＳ１０６のＮＯ）、ＦＧアンプ（２）１６を用いることは適当ではないと判断し、より低い増幅率のアンプであるＦＧアンプ（３）１７を選定し、アンプを切換える（ステップＳ１０８）。

上記のような選択動作によりＦＧアンプを切換えることにより、安定したＦＧアンプ出力を得て、ＦＧフィルタ４に出力することができる。

このように、ＤＣブラシレスモータ（メインモータ１）の回転速度に依存するアナログ周波数信号の振幅値に応じて増幅率を可変とすることにより、モータ起動時には、アナログ周波数信号の振幅が小さいので、先ず増幅率の最も大きい増幅手段（ＦＧアンプ）を選定し、徐々に増していく速度に連れて、増幅率の小さい増幅手段（ＦＧアンプ）を選定していくことで、ＤＣブラシレスモータ（メインモータ１）が低速で回転している場合においても安定した増幅手段（ＦＧアンプ）からの出力を得ることができる。

（ＦＧ出力周波数検知方式）
この方式は、ＦＧセンサ出力の周波数を検知し、検知結果によりＦＧアンプを選択する方式であるから、ＦＧアンプ選択部１８の機能として、ＦＧセンサ１４のＦＧ信号出力の周波数を、現在選定し、用いているＦＧアンプの適否を判断するための基準値に照らして検知し、検知結果に基づき適否を判定する機能を必要とする。

この判定機能を実現する手段は、ここでは、ＦＧフィルタ４の出力信号の周波数を求め、得た値を予め定めた基準値で閾値処理し、適否を判定する回路（不図示）として備える。

ここでは、メインモータ１を起動する際に、低速から徐々に速度を上げ、感光体ドラムの周速が一定の安定した回転になるまでの間、ＦＧアンプを選択する動作を行う例を示す。従って、始動時には、ＦＧ信号出力の周波数が低く、即ち振幅が小さい（図４（Ａ）の説明、参照）ので、先ず選択するＦＧアンプとして、増幅率の最も高いＦＧアンプ（１）２を選定し、徐々に増していく速度に連れて、周波数が増し、即ち振幅が大きくなるので、増幅率のより低いＦＧアンプ（２）１６、ＦＧアンプ（３）１７を選定していく、といった方法によって、初期の動作である、低速時にも安定したＦＧアンプ出力を得ることを可能とするＦＧアンプの選定をしていく。

図６は、ＦＧ出力周波数検知方式に従いＦＧアンプを選択する処理動作のフローチャートを示す。なお、この処理フローは、ＦＧアンプ選択部１８が行う。

図６のフローによると、まず、モータの始動時に、初期条件の設定に従い、最も増幅率の高いＦＧアンプ（１）２を選択し、ＦＧアンプ（１）２の出力がＦＧフィルタ４に入力されるようにする（ステップＳ２０１）。

その後、メインモータ１を起動し（ステップＳ２０２）、定期的にＦＧフィルタ４の出力の周波数をモニターする（ステップＳ２０３、２０４）。図６に例示するフローでは、設定したウエイト時間が１０ｍｓであるから、１０ｍｓごとにＦＧフィルタ出力の周波数をモニターする。ただ、モニター間隔は１０ｍｓに限られたものではなく、任意に設定し得る。

出力周波数のモニターは、現在選択されているＦＧアンプ（１）２の適否を判断するために予め定めた基準値に照らして、ＦＧフィルタ出力の周波数を検知し、検知結果に基づき適否を判定する。図６の例では、この基準値を１００Ｈｚとし、この値を超えない間は（ステップＳ２０３のＹＥＳ）、ＦＧアンプ（１）２を変更することなく、モニターを継続する。

他方、基準値を超えた場合（ステップＳ２０３のＮＯ）、ＦＧアンプ（１）２を用いることは適当ではないと判断し、より低い増幅率のアンプであるＦＧアンプ（２）１６を選定し、ＦＧアンプを切換える（ステップＳ２０５）。

ＦＧアンプ（２）１６に切換えると、アンプの増幅率が低下するため、切換えた直後のＦＧフィルタ４の出力振幅も減少する。その後、引続いてＦＧフィルタ４の出力周波数をモニターする（ステップＳ２０６、２０７）。ただ、出力周波数をモニターする場合、ＦＧアンプが切換わり、出力振幅は減少しても、出力周波数はそのまま増え続ける。従って、適否を判定する基準値を、速度の上昇により再び出力振幅が大きくなりすぎないように、この出力振幅に対応する出力周波数とする。本例では、この値を５００Ｈｚと設定する。

新たに設定した適否を判定する基準値（５００Ｈｚ）で、再びＦＧフィルタ４の出力周波数をモニターし、基準値を超えない間は（ステップＳ２０６のＹＥＳ）、ＦＧアンプを変更することなく、モニターを継続する。

他方、基準値を超えた場合（ステップＳ２０６のＮＯ）、ＦＧアンプ（２）１６を用いることは適当ではないと判断し、より低い増幅率のアンプであるＦＧアンプ（３）１７を選定し、アンプを切換える（ステップＳ２０８）。

上記のような選択動作によりＦＧアンプを切換えることにより、安定したＦＧアンプ出力を得て、ＦＧフィルタ４に出力することができる。

このように、ＤＣブラシレスモータ（メインモータ１）の回転速度に依存するアナログ周波数信号の周波数に応じて増幅率を可変とすることにより、モータ起動時には、アナログ周波数信号の周波数が低く、即ち振幅が小さいので、先ず増幅率の最も大きい増幅手段（ＦＧアンプ）を選定し、徐々に増していく速度に連れて、周波数が増し、即ち振幅が大きくなるので、増幅率の小さい増幅手段（ＦＧアンプ）を選定していくことで、ＤＣブラシレスモータ（メインモータ１）が低速で回転している場合においても安定した増幅手段（ＦＧアンプ）からの出力を得ることができる。

（起動経過時間検知方式）
この方式は、メインモータ１の起動時における「経過時間−回転速度」が所定の動作特性に従うことを前提に、モータ起動からの経過時間を検知し、検知結果によりＦＧアンプを選択する方式である。よって、ＦＧアンプ選択部１８の機能として、タイマで起動時からの時間を計測し、計測した経過時間を、現在選定して用いているＦＧアンプの適否を判断するための基準値に照らして検知し、検知結果に基づき適否を判定する機能を必要とする。

この判定機能を実現する手段は、ここでは、メインモータ１を起動したタイミングでタイマを初期化し、起動時からの経過時間を求め、得られる経過時間が予め定めた基準時間に達したか、否かを検知することにより、適否を判定する回路（不図示）として備える。

ここでは、メインモータ１を起動する際に、低速から徐々に速度を上げ、感光体ドラムの周速が一定の安定した回転になるまでの間、ＦＧアンプを選択する動作を行う例を示す。従って、始動時には、ＦＧ信号出力の振幅が小さいので、先ず選択するＦＧアンプとして、増幅率の最も高いＦＧアンプ（１）２を選定し、経過時間とともに徐々に増していく速度に連れて、増幅率のより低いＦＧアンプ（２）１６、ＦＧアンプ（３）１７を選定していく、といった方法によって、初期の動作である、低速時にも安定したＦＧアンプ出力を得ることを可能とするＦＧアンプの選定をしていく。

図７は、起動経過時間検知方式に従いＦＧアンプを選択する処理動作のフローチャートを示す。なお、この処理フローは、ＦＧアンプ選択部１８が行う。

図７のフローによると、まず、メインモータ１の始動時に、初期条件の設定に従い、最も増幅率の高いＦＧアンプ（１）２を選択し、ＦＧアンプ（１）２の出力がＦＧフィルタ４に入力されるようにする（ステップＳ３０１）。

その後、メインモータ１を起動する（ステップＳ３０２）。この時に、メインモータ１の起動時からの経過時間を計測するタイマを初期化することにより、計測を始め、タイマが計測する経過時間が予め設定した基準時間に達したか、否かを定期的にチェックする（ステップＳ３０３）。

図７に例示するフローでは、最も増幅率の高いＦＧアンプ（１）２の適否を判断するために設定した基準時間が１００ｍｓであるから、この時間に達したか、否かをチェックする。ただ、この基準時間は、１００ｍｓに限られたものではなく、「経過時間−回転速度」動作特性とＦＧアンプの増幅率との兼ね合いで、任意に設定し得る。

基準時間として設定した１００ｍｓを超えない間は（ステップＳ３０３のＹＥＳ）、アンプを変更することなく、モータ起動時からの経過時間を設定した基準時間によりチェックする動作を継続する。

他方、設定した基準時間を超えた場合（ステップＳ３０３のＮＯ）、ＦＧアンプ（１）２を用いることは適当ではないと判断し、より低い増幅率のアンプであるＦＧアンプ（２）１６を選定し、ＦＧアンプを切換える（ステップＳ３０４）。

ＦＧアンプ（２）１６に切換えると、ＦＧアンプの増幅率が低下するため、切換えた直後のＦＧフィルタ４の出力振幅は一旦減少するが、その後再び上昇を続ける。

その後、引続いてモータ起動時からの経過時間を設定した基準時間によりチェックする（ステップＳ３０５）。ただ、チェックする経過時間はモータ起動時からの経過時間であるから、ＦＧアンプが切換わったところで、ＦＧアンプの適否を判断するために設定した基準時間を変更する。本例では、この値を３００ｍｓと設定する。

新たに設定した適否を判定する基準時間（３００ｍｓ）で、再び経過時間をチェックし、基準時間を超えない間は（ステップＳ３０５のＹＥＳ）、ＦＧアンプを変更することなく、チェックを継続する。

他方、基準時間を超えた場合（ステップＳ３０５のＮＯ）、ＦＧアンプ（２）１６を用いることは適当ではないと判断し、より低い増幅率のアンプであるＦＧアンプ（３）１７を選定し、アンプを切換える（ステップＳ３０６）。

上記のような選択動作によりＦＧアンプを切換えることにより、安定したＦＧアンプ出力を得て、ＦＧフィルタ４に出力することができる。

このように、ＤＣブラシレスモータ（メインモータ１）の回転速度に依存するＤＣブラシレスモータ（メインモータ１）の起動からの経過時間に応じて増幅率を可変とすることにより、モータ起動時には、アナログ周波数信号の振幅が小さいので、先ず増幅率の最も大きい増幅手段（ＦＧアンプ）を選定し、経過時間とともに徐々に増していく速度に連れて、増幅率の小さい増幅手段（ＦＧアンプ）を選定していくことで、ＤＣブラシレスモータ（メインモータ１）が低速で回転している場合においても安定した増幅手段（ＦＧアンプ）からの出力を得ることができる。

このように本実施の形態によれば、デジタル周波数信号の出力レベルを一定に保つように、ＤＣブラシレスモータ（メインモータ１）の回転速度に応じて増幅手段（ＦＧアンプ）における増幅率を可変とすることにより、ＤＣブラシレスモータ（メインモータ１）の回転速度の違いによる外来ノイズの影響の違いを無くすことができるので、ＤＣブラシレスモータ（メインモータ１）が低速で回転している場合においても安定した増幅手段（ＦＧアンプ）からの出力を得ることができる。

［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態を図８ないし図１１に基づいて説明する。なお、前述した第１の実施の形態と同じ部分は同じ符号で示し説明も省略する。本実施の形態は、ＦＧ信号に除去できるノイズ周波数の異なるフィルタを選択的に用いることにより、安定した特性を得るようにしたものである。

図８は、本発明の第３の実施の形態にかかるモータ駆動装置の構成を示すブロック図である。図８に示すモータ駆動装置の回路と第１の実施の形態で説明したモータ駆動装置（図１）の回路との相違は次の点にある。即ち、第１の実施の形態で説明したモータ駆動装置において単一であったＦＧフィルタ４に代えて、本実施の形態では、駆動基板１３からフィードバックされてくるＦＧ信号に、除去できるノイズ周波数を異にしたフィルタを選択的に通すことを可能にするために、遮断周波数の異なるＦＧフィルタ（１）４、ＦＧフィルタ（２）１８、ＦＧフィルタ（３）１９を備え、又これらのＦＧフィルタのどれを用いるかを選択するＦＧフィルタ選択部２０を備えている。なお、ＦＧフィルタ選択部２０は、制御基板１２側に設けられている。すなわち、ＦＧフィルタ４，１８，１９とＦＧフィルタ選択部２０とによって遮断周波数可変手段が構成されている。

なお、本実施の形態では、ＦＧフィルタ（１）４、ＦＧフィルタ（２）１８、ＦＧフィルタ（３）１９として、ローパスフィルタを用いる例を示すが、ローパスフィルタ以外に、バンドパスフィルタ等のフィルタやＦＩＲ（Finite Impulse Response）フィルタやＩＩＲ（Infinite Impulse Response）フィルタ等のデジタルフィルタを採用することによっても実施し得る。

ＦＧセンサ１４の出力特性は、先に、図４（Ａ）を参照して説明したように、メインモータ１が低速で回転している状態では振幅が小さく、かつ周波数も小さい状態となり、メインモータ１の速度が上昇するにつれ、振幅と周波数がともに大きくなるという特徴がある。このようなＦＧセンサ１４の出力特性のため、ＦＧセンサ１４からのＦＧ信号を受けるＦＧフィルタが単一の場合、速度が上昇し、ＦＧ信号の周波数が高くなるに連れ、ＦＧ信号ノイズ除去効果が低減する傾向が生じる。

そこで、本実施の形態においては、遮断周波数の異なるＦＧフィルタ（１）４、ＦＧフィルタ（２）１８、ＦＧフィルタ（３）１９を設け、これらの中からＦＧフィルタ選択部２０の選択動作に従い一のＦＧフィルタを選択する。つまり、メインモータ１が低速で回転している際には、ＦＧフィルタ選択部２０によって遮断周波数の低いＦＧフィルタを選択し、メインモータ１の速度が上昇していくにつれて、遮断周波数のより高いＦＧフィルタを選択することで、ノイズ除去効果が低減することなく、メインモータ１の速度に関わらず、正確なＦＧ信号を得ることができる。

このように、遮断周波数のそれぞれ異なる複数のノイズ除去手段（ＦＧフィルタ）からＤＣブラシレスモータ（メインモータ１）の回転速度に応じて一のノイズ除去手段（ＦＧフィルタ）を選択することにより、ＤＣブラシレスモータ（メインモータ１）が低速で回転している際には、遮断周波数の低いノイズ除去手段（ＦＧフィルタ）を選択し、ＤＣブラシレスモータ（メインモータ１）の回転速度が上昇していくにつれて、遮断周波数のより高いノイズ除去手段（ＦＧフィルタ）を選択することで、ＤＣブラシレスモータ（メインモータ１）の回転速度が上昇してもノイズ除去効果を低減させないようにすることができるので、ＤＣブラシレスモータ（メインモータ１）が高速で回転している場合においても、確実にノイズ除去が施されたアナログ周波数信号を得ることができる。

次に、ＦＧフィルタ選択部２０により遮断周波数の異なる複数のＦＧフィルタ４，１８，１９から一のＦＧフィルタを選択する際の選択方式について説明する。

ＦＧセンサ出力の振幅と周波数がメインモータ１の速度に依存する、というＦＧセンサの特性から、ＦＧセンサ出力の振幅もしくは周波数を検知し、その結果により、遮断周波数の異なる複数のＦＧフィルタから、モータ速度が上昇してもノイズ除去効果を低減させないようにするために、選択すべきＦＧフィルタを判定することができる。

また、メインモータ１の起動時における「経過時間−回転速度」が所定の動作特性に従うことを前提に、モータ起動からの経過時間によって、適切な切り換えタイミングが推定可能であるから、起動からの経過時間を検知することにより、遮断周波数の異なる複数のＦＧフィルタから、モータ速度に対応して変動するノイズ除去効果を低減させないようにするために、選択すべきＦＧフィルタを判定することができる。

本実施の形態においては、上記した３方式、即ち、
・ ＦＧ出力振幅検知方式
・ ＦＧ出力周波数検知方式
・ 起動経過時間検知方式
に係わる例を示す。

（ＦＧ出力振幅検知方式）
この方式は、ＦＧセンサ出力の振幅を検知し、検知結果によりＦＧフィルタを選択する方式であるから、ＦＧフィルタ選択部２０の機能として、ＦＧセンサのＦＧ信号出力の振幅を、現在選定し、用いているＦＧフィルタの適否を判断するための基準値に照らして検知し、検知結果に基づき適否を判定する機能を必要とする。

この判定機能を実現する手段は、ここでは、ＦＧフィルタ出力を処理するシュミットコンパレータ３と同様に、ＦＧフィルタ出力信号の振幅を予め定めた基準値で閾値処理し、適否を判定する回路（不図示）として備える。

ここでは、メインモータ１を起動する際に、低速から徐々に速度を上げ、感光体ドラムの周速が一定の安定した回転になるまでの間、ＦＧフィルタを選択する動作を行う例を示す。従って、始動時には、ＦＧ信号出力の振幅が小さいので、先ず選択するＦＧフィルタとして、遮断周波数の最も低いローパスのＦＧフィルタ（１）４を選定し、徐々に増していく速度に連れて、遮断周波数のより高いＦＧフィルタ（２）１８、ＦＧフィルタ（３）１９を選定していく、といった方法によって、初期の動作である、高速時にもノイズ除去効果を低減させない、安定したＦＧ信号出力を得ることを可能とするＦＧフィルタの選定をしていく。

図９は、ＦＧ出力振幅検知方式に従いＦＧフィルタを選択する処理動作のフローチャートを示す。なお、この処理フローは、ＦＧフィルタ選択部２０が行う。

図９のフローによると、まず、メインモータ１の始動時に、初期条件の設定に従い、遮断周波数の最も低いローパスのＦＧフィルタ（１）４を選択し、ＦＧアンプ２の入力を受けるようにする（ステップＳ４０１）。

その後、メインモータ１を起動し（ステップＳ４０２）、定期的にＦＧフィルタ（１）４の出力振幅をモニターする（ステップＳ４０３、４０４）。図９に例示するフローでは、設定したウエイト時間が１０ｍｓであるから、１０ｍｓごとにＦＧフィルタ出力の振幅をモニターする。ただ、モニター間隔は１０ｍｓに限られたものではなく、任意に設定し得る。

出力振幅のモニターは、現在選択されているＦＧフィルタ（１）４の適否を判断するために予め定めた基準値に照らして、ＦＧフィルタ（１）４の振幅を検知し、検知結果に基づき適否を判定する。図９の例では、この基準値を２Ｖとし、この値を超えない間は（ステップＳ４０３のＹＥＳ）、フィルタを変更することなく、モニターを継続する。

他方、基準値を超えた場合（ステップＳ４０３のＮＯ）、ＦＧフィルタ（１）４を用いることは適当ではないと判断し、より高い遮断周波数のローパスフィルタであるＦＧフィルタ（２）１８を選定し、ＦＧフィルタを切換える（ステップＳ４０５）。

ＦＧフィルタ（２）１８に切換えた後、これまでと同様にＦＧフィルタの出力振幅をモニターし続ける（ステップＳ４０６、４０７）。ただ、ＦＧフィルタをＦＧフィルタ（２）１８に切換えたので、基準値をＦＧフィルタ（２）１８の適否を判断するために予め定めた基準値に変更する。この例では、今度は、基準値を４Ｖへと、条件を変更する。即ち、ＦＧフィルタ（２）１８は、前のＦＧフィルタ（１）４の設定は２Ｖであるから２Ｖ〜４Ｖの間で用いる。

再び、ＦＧフィルタ（２）１８の出力振幅をモニターし、基準値（４Ｖ）を超えない間は（ステップＳ４０６のＹＥＳ）、ＦＧフィルタを変更することなく、モニターを継続する。

他方、基準値を超えた場合（ステップＳ４０６のＮＯ）、ＦＧフィルタ（２）１８を用いることは適当ではないと判断し、さらに高い遮断周波数のローパスフィルタであるＦＧフィルタ（３）１９を選定し、フィルタを切換える（ステップＳ４０８）。

上記のような選択動作によりＦＧフィルタを切換えることにより、高速時にもノイズ除去効果が低減せず、安定したＦＧ信号出力を得、シュミットコンパレータ３に出力することができる。

このように、ＤＣブラシレスモータ（メインモータ１）の回転速度に依存するアナログ周波数信号の振幅値に応じて遮断周波数を可変とすることにより、モータ起動時には、アナログ周波数信号の振幅が小さいので、先ず遮断周波数の最も低いノイズ除去手段（ＦＧフィルタ）を選定し、徐々に増していく速度に連れて、遮断周波数のより高いノイズ除去手段（ＦＧフィルタ）を選定していくことで、ＤＣブラシレスモータ（メインモータ１）が高速で回転している場合においても、確実にノイズ除去が施されたアナログ周波数信号を得ることができる。

（ＦＧ出力周波数検知方式）
この方式は、ＦＧセンサ出力の周波数を検知し、検知結果によりＦＧフィルタを選択する方式であるから、ＦＧフィルタ選択部２０の機能として、ＦＧセンサのＦＧ信号出力の周波数を、現在選定して用いているＦＧフィルタの適否を判断するための基準値に照らして検知し、検知結果に基づき適否を判定する機能を必要とする。

この判定機能を実現する手段は、ここでは、ＦＧフィルタ４の出力信号の周波数を求め、得た値を予め定めた基準値で閾値処理し、適否を判定する回路（不図示）として備える。

ここでは、メインモータ１を起動する際に、低速から徐々に速度を上げ、感光体ドラムの周速が一定の安定した回転になるまでの間、ＦＧフィルタを選択する動作を行う例を示す。従って、始動時には、ＦＧ信号出力の周波数が低く、振幅が小さい（図４（Ａ）の説明を参照）ので、先ず選択するＦＧフィルタとして、遮断周波数の最も低いローパスのＦＧフィルタ（１）４を選定し、徐々に増していく速度に連れて、周波数が増し、即ち振幅が大きくなるので、遮断周波数のより高いローパスのＦＧフィルタ（２）１８、ＦＧフィルタ（３）１９を選定していく、といった方法によって、初期の動作である、高速時にもノイズ除去効果を低減させない、安定したＦＧ信号出力を得ることを可能とするＦＧフィルタの選定をしていく。

図１０は、ＦＧ出力周波数検知方式に従いＦＧフィルタを選択する処理動作のフローチャートを示す。なお、この処理フローは、ＦＧフィルタ選択部２０が行う。

図１０のフローによると、まず、メインモータ１の始動時に、初期条件の設定に従い、遮断周波数の最も低いローパスのＦＧフィルタ（１）４を選択し、ＦＧアンプ２の出力がＦＧフィルタ（１）４に入力されるようにする（ステップＳ５０１）。

その後、モータを起動し（ステップＳ５０２）、定期的にＦＧフィルタ４の出力の周波数をモニターする（ステップＳ５０３、５０４）。図１０に例示するフローでは、設定したウエイト時間が１０ｍｓであるから、１０ｍｓごとにＦＧフィルタ出力の周波数をモニターする。ただ、モニター間隔は１０ｍｓに限られたものではなく、任意に設定し得る。

出力周波数のモニターは、現在選択されているＦＧフィルタ（１）４の適否を判断するために予め定めた基準値に照らして、ＦＧフィルタ出力の周波数を検知し、検知結果に基づき適否を判定する。図１０の例では、この基準値を１００Ｈｚとし、この値を超えない間は（ステップＳ５０３のＹＥＳ）、フィルタを変更することなく、モニターを継続する。

他方、基準値を超えた場合（ステップＳ５０３のＮＯ）、ＦＧフィルタ（１）４を用いることは適当ではないと判断し、より高い遮断周波数のローパスフィルタであるＦＧフィルタ（２）１８を選定し、ＦＧフィルタを切換える（ステップＳ５０５）。

ＦＧフィルタ（２）１８に切換えた後、これまでと同様にＦＧフィルタ（２）１８の出力周波数をモニターし続ける（ステップＳ５０６、５０７）。ただ、ＦＧフィルタをＦＧフィルタ（２）１８に切換えたので、基準値をＦＧフィルタ（２）１８の適否を判断するために予め定めた基準値に変更する。この例では、今度は、基準値を５００Ｈｚへと、条件を変更する。即ち、ＦＧフィルタ（２）１８は、前のＦＧフィルタ（１）４の設定は１００Ｈｚであるから１００Ｈｚ〜５００Ｈｚの間で用いる。

再び、ＦＧフィルタ（２）１８の出力周波数をモニターし、基準値（５００Ｈｚ）を超えない間は（ステップＳ５０６のＹＥＳ）、ＦＧフィルタを変更することなく、モニターを継続する。

他方、基準値を超えた場合（ステップＳ５０６のＮＯ）、ＦＧフィルタ（２）１８を用いることは適当ではないと判断し、さらに高い遮断周波数のローパスフィルタであるＦＧフィルタ（３）１９を選定し、ＦＧフィルタを切換える（ステップＳ５０８）。

上記のような選択動作によりＦＧフィルタを切換えることにより、高速時にもノイズ除去効果が低減せず、安定したＦＧ信号出力を得、シュミットコンパレータ３に出力することができる。

このように、ＤＣブラシレスモータ（メインモータ１）の回転速度に依存するアナログ周波数信号の周波数に応じて遮断周波数を可変とすることにより、モータ起動時には、アナログ周波数信号の周波数が低く、振幅が小さいので、先ず遮断周波数の最も低いノイズ除去手段（ＦＧフィルタ）を選定し、徐々に増していく速度に連れて、周波数が増し、即ち振幅が大きくなるので、遮断周波数のより高いノイズ除去手段（ＦＧフィルタ）を選定していくことで、ＤＣブラシレスモータ（メインモータ１）が高速で回転している場合においても、確実にノイズ除去が施されたアナログ周波数信号を得ることができる。

（起動経過時間検知方式）
この方式は、メインモータ１の起動時における「経過時間―回転速度」が所定の動作特性に従うことを前提に、モータ起動からの経過時間を検知し、検知結果によりＦＧフィルタを選択する方式である。よって、ＦＧフィルタ選択部２０の機能として、タイマで起動時からの時間を計測し、計測した経過時間を、現在選定して用いているＦＧフィルタの適否を判断するための基準値に照らして検知し、検知結果に基づき適否を判定する機能を必要とする。

この判定機能を実現する手段は、ここでは、メインモータ１を起動したタイミングでタイマを初期化し、起動時からの経過時間を求め、得られる経過時間が予め定めた基準時間に達したか、否かを検知することにより、適否を判定する回路（不図示）として備える。

ここでは、メインモータ１を起動する際に、低速から徐々に速度を上げ、感光体ドラムの周速が一定の安定した回転になるまでの間、ＦＧフィルタを選択する動作を行う例を示す。従って、始動時には、ＦＧ信号出力の周波数が低く、振幅が小さい（図４（Ａ）の説明を参照）ので、先ず選択するＦＧフィルタとして、遮断周波数の最も低いローパスのＦＧフィルタ（１）４を選定し、徐々に増していく速度に連れて、周波数が増し、即ち振幅が大きくなるので、遮断周波数のより高いローパスのＦＧフィルタ（２）１８、ＦＧフィルタ（３）１９を選定していく、といった方法によって、初期の動作である、高速時にもノイズ除去効果を低減させない、安定したＦＧ信号出力を得ることを可能とするＦＧフィルタの選定をしていく。

図１１は、起動経過時間検知方式に従いＦＧフィルタを選択する処理動作のフローチャートを示す。なお、この処理フローは、ＦＧフィルタ選択部２０が行う。

図１１のフローによると、まず、モータの始動時に、初期条件の設定に従い、遮断周波数の最も低いローパスのＦＧフィルタ（１）４を選択し、ＦＧアンプ２の出力がＦＧフィルタ（１）４に入力されるようにする（ステップＳ６０１）。

その後、メインモータ１を起動する（ステップＳ６０２）。この時に、メインモータ１の起動時からの経過時間を計測するタイマを初期化することにより、計測を始め、タイマが計測する経過時間が予め設定した基準時間に達したか、否かを定期的にチェックする（ステップＳ６０３）。

図１１に例示するフローでは、最も遮断周波数の低いローパスのＦＧフィルタ（１）４の適否を判断するために設定した基準時間が１００ｍｓであるから、この時間に達したか、否かをチェックする。ただ、この基準時間は、１００ｍｓに限られたものではなく、「経過時間−回転速度」動作特性とＦＧフィルタのフィルタ特性との兼ね合いで、任意に設定し得る。

基準時間として設定した１００ｍｓを超えない間は（ステップＳ６０３のＹＥＳ）、フィルタを変更することなく、モータ起動時からの経過時間を設定した基準時間によりチェックする動作を継続する。

他方、設定した基準時間を超えた場合（ステップＳ６０３のＮＯ）、ＦＧフィルタ（１）４を用いることは適当ではないと判断し、より遮断周波数の高いローパスのＦＧフィルタ（２）１８を選定し、フィルタを切換える（ステップＳ６０４）。

ＦＧフィルタ（２）１８に切換えた後、引続いてモータ起動時からの経過時間を設定した基準時間によりチェックする（ステップＳ６０５）。ただ、チェックする経過時間はモータ起動時からの経過時間であるから、ＦＧフィルタが切換わったところで、ＦＧフィルタの適否を判断するために設定した基準時間を変更する。本例では、この値を３００ｍｓと設定する。

新たに設定した適否を判定する基準時間（３００ｍｓ）で、再び経過時間をチェックし、基準時間を超えない間は（ステップＳ６０５のＹＥＳ）、ＦＧフィルタを変更することなく、チェックを継続する。

他方、基準時間を超えた場合（ステップＳ６０５のＮＯ）、ＦＧフィルタ（２）１８を用いることは適当ではないと判断し、さらに遮断周波数の高いローパスのＦＧフィルタ（３）１９を選定し、ＦＧフィルタを切換える（ステップＳ６０６）。

上記のような選択動作によりＦＧフィルタを切換えることにより、高速時にもノイズ除去効果が低減せず、安定したＦＧ信号出力を得て、シュミットコンパレータ３に出力することができる。

このように、ＤＣブラシレスモータ（メインモータ１）の回転速度に依存するＤＣブラシレスモータ（メインモータ１）の起動からの経過時間に応じて遮断周波数を可変とすることにより、モータ起動時には、アナログ周波数信号の周波数が低く、振幅が小さいので、先ず遮断周波数の最も低いノイズ除去手段（ＦＧフィルタ）を選定し、徐々に増していく速度に連れて、周波数が増し、即ち振幅が大きくなるので、遮断周波数のより高いノイズ除去手段（ＦＧフィルタ）を選定していくことで、ＤＣブラシレスモータ（メインモータ１）が高速で回転している場合においても、確実にノイズ除去が施されたアナログ周波数信号を得ることができる。

このように本実施の形態によれば、増幅後のアナログ周波数信号に対するノイズ除去効果を一定に保つように、ＤＣブラシレスモータ（メインモータ１）の回転速度に応じてノイズ除去手段（ＦＧフィルタ）における遮断周波数を可変とすることにより、ＤＣブラシレスモータ（メインモータ１）の回転速度が上昇してもノイズ除去効果を低減させないようにすることができるので、ＤＣブラシレスモータ（メインモータ１）が高速で回転している場合においても、確実にノイズ除去が施されたアナログ周波数信号を得ることができる。

本発明の第１の実施の形態にかかるモータ駆動装置の構成を示すブロック図である。 モータ駆動装置が有する回路に生じる信号波形を示す波形図である。 本発明の第２の実施の形態にかかるモータ駆動装置の構成を示すブロック図である。 モータ起動時のＦＧセンサの出力特性（Ａ）、及び増幅率の異なるＦＧアンプを選択した場合における増幅後のセンサ出力（Ｂ）を示す波形図である。 ＦＧ出力振幅検知方式に従いＦＧアンプを選択する処理動作の流れを示すフローチャートである。 ＦＧ出力周波数検知方式に従いＦＧアンプを選択する処理動作の流れを示すフローチャートである。 起動経過時間検知方式に従いＦＧアンプを選択する処理動作の流れを示すフローチャートである。 本発明の第３の実施の形態にかかるモータ駆動装置の構成を示すブロック図である。 ＦＧ出力振幅検知方式に従いＦＧアンプを選択する処理動作の流れを示すフローチャートである。 ＦＧ出力周波数検知方式に従いＦＧアンプを選択する処理動作の流れを示すフローチャートである。 起動経過時間検知方式に従いＦＧアンプを選択する処理動作の流れを示すフローチャートである。 従来のモータ駆動装置の構成を示すブロック図である。 従来のモータ駆動装置が有する回路に生じる信号波形を示す波形図である。

符号の説明

１ ＤＣブラシレスモータ
２，１６，１７ 増幅手段
３ デジタル信号生成手段
４，１８，１９ ノイズ除去手段
１０ モータ駆動手段
１１ 演算手段
１２ 第１の基板
１３ 第２の基板

Claims (12)

1. 少なくとも第１の基板と第２の基板とを有するモータ駆動装置であって、
   前記第２の基板は、
   ＤＣブラシレスモータの回転速度に応じたアナログ周波数信号を増幅する増幅手段を備え、
   前記第１の基板は、
   増幅後のアナログ周波数信号に対してノイズ除去を施すノイズ除去手段と、
   ノイズ除去後のアナログ周波数信号をデジタル変換してデジタル周波数信号を生成するデジタル信号生成手段と、
   前記ＤＣブラシレスモータが設定速度で駆動するように、前記デジタル周波数信号に基づいて前記ＤＣブラシレスモータの各相の電流制御量を演算する演算手段と、
   を備え、
   前記第２の基板はさらに、前記電流制御量に基づいて前記ＤＣブラシレスモータを駆動するモータ駆動手段を備える、
   ことを特徴とするモータ駆動装置。
2. 前記デジタル周波数信号の出力レベルを一定に保つように、前記ＤＣブラシレスモータの回転速度に応じて前記増幅手段における増幅率を可変とする増幅率可変手段を更に備える、
   ことを特徴とする請求項１記載のモータ駆動装置。
3. 前記増幅率可変手段は、増幅率のそれぞれ異なる複数の前記増幅手段から前記ＤＣブラシレスモータの回転速度に応じて一の前記増幅手段を選択する、
   ことを特徴とする請求項２記載のモータ駆動装置。
4. 前記増幅率可変手段は、前記ＤＣブラシレスモータの回転速度に依存する前記アナログ周波数信号の振幅値に応じて増幅率を可変とする、
   ことを特徴とする請求項２または３記載のモータ駆動装置。
5. 前記増幅率可変手段は、前記ＤＣブラシレスモータの回転速度に依存する前記アナログ周波数信号の周波数に応じて増幅率を可変とする、
   ことを特徴とする請求項２または３記載のモータ駆動装置。
6. 前記増幅率可変手段は、前記ＤＣブラシレスモータの回転速度に依存する前記ＤＣブラシレスモータの起動からの経過時間に応じて増幅率を可変とする、
   ことを特徴とする請求項２または３記載のモータ駆動装置。
7. 前記第１の基板は、
   前記増幅後のアナログ周波数信号に対するノイズ除去効果を一定に保つように、前記ＤＣブラシレスモータの回転速度に応じて前記ノイズ除去手段における遮断周波数を可変とする遮断周波数可変手段を更に備える、
   ことを特徴とする請求項１記載のモータ駆動装置。
8. 前記遮断周波数可変手段は、遮断周波数のそれぞれ異なる複数の前記ノイズ除去手段から前記ＤＣブラシレスモータの回転速度に応じて一の前記ノイズ除去手段を選択する、
   ことを特徴とする請求項７記載のモータ駆動装置。
9. 前記遮断周波数可変手段は、前記ＤＣブラシレスモータの回転速度に依存する前記アナログ周波数信号の振幅値に応じて遮断周波数を可変とする、
   ことを特徴とする請求項７または８記載のモータ駆動装置。
10. 前記遮断周波数可変手段は、前記ＤＣブラシレスモータの回転速度に依存する前記アナログ周波数信号の周波数に応じて遮断周波数を可変とする、
    ことを特徴とする請求項７または８記載のモータ駆動装置。
11. 前記遮断周波数可変手段は、前記ＤＣブラシレスモータの回転速度に依存する前記ＤＣブラシレスモータの起動からの経過時間に応じて遮断周波数を可変とする、
    ことを特徴とする請求項７または８記載のモータ駆動装置。
12. 像担持体と、
    前記像担持体への画像形成処理を行うための動作部と、
    前記像担持体および動作部を駆動するＤＣブラシレスモータと、
    少なくとも第１の基板と第２の基板とを有するモータ駆動装置と、
    を備え、
    前記第２の基板は、前記ＤＣブラシレスモータの回転速度に応じたアナログ周波数信号を増幅する増幅手段を備え、
    前記第１の基板は、
    増幅後のアナログ周波数信号に対してノイズ除去を施すノイズ除去手段と、ノイズ除去後のアナログ周波数信号をデジタル変換してデジタル周波数信号を生成するデジタル信号生成手段と、前記ＤＣブラシレスモータが設定速度で駆動するように、前記デジタル周波数信号に基づいて前記ＤＣブラシレスモータの各相の電流制御量を演算する演算手段とを備え、
    前記第２の基板はさらに、前記電流制御量に基づいて前記ＤＣブラシレスモータを駆動するモータ駆動手段を備える、
    ことを特徴とする画像形成装置。

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