(57)【要約】【課題】モータの回転ムラを抑制できるようにすること。【解決手段】モータの回転速度を制御するための指令値に関する演算を行う演算装置であって、前記モータの回転速度または目標速度と、前記モータの回転ムラの測定値とに基づいて、前記指令値を算出する指令値算出部に設定される、前記モータの特定の高調波成分の回転ムラを抑制するための制御ゲインを算出する制御ゲイン算出部と、前記モータの回転速度または目標速度と、前記モータの回転ムラの測定値とに基づいて、前記指令値に対するフィルタ処理に用いられるフィルタを、前記モータの回転周波数成分の回転ムラを抑制させるフィルタ形状とするフィルタパラメータを算出するフィルタ算出部とを備える。【選択図】図１
2018133972.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータの回転速度を制御するための指令値に関する演算を行う演算装置であって、
前記モータの回転速度または目標速度と、前記モータの回転ムラの測定値とに基づいて、前記指令値を算出する指令値算出部に設定される、前記モータの特定の高調波成分の回転ムラを抑制するための制御ゲインを算出する制御ゲイン算出部と、
前記モータの回転速度または目標速度と、前記モータの回転ムラの測定値とに基づいて、前記指令値に対するフィルタ処理に用いられるフィルタを、前記モータの回転周波数成分の回転ムラを抑制させるフィルタ形状とするフィルタパラメータを算出するフィルタ算出部と
を備える演算装置。
【請求項２】
前記制御ゲイン算出部は、
前記特定の高調波成分の制御ゲインを下げることで、前記特定の高調波成分の回転ムラが抑制されるように、前記制御ゲインを算出し、
前記フィルタ算出部は、
前記回転周波数成分の制御ゲインを上げることで、前記回転周波数成分の回転ムラが抑制されるように、前記フィルタパラメータを算出する
請求項１に記載の演算装置。
【請求項３】
前記回転周波数成分の感度関数ゲイン、前記特定の高調波成分の感度関数ゲイン、および位相余裕の各々が目標値を満たすように、
前記制御ゲイン算出部が前記制御ゲインを算出し、
前記フィルタ算出部が前記フィルタパラメータを算出する
請求項２に記載の演算装置。
【請求項４】
モータを駆動する駆動装置であって、
請求項１から３のいずれか一項に記載の演算装置と、
前記モータの回転速度と目標速度との差分に基づいて、前記モータの回転速度を制御するための指令値を算出する指令値算出部と、
前記指令値算出部が前記指令値を算出する際に、前記演算装置によって算出された制御ゲインを設定する制御ゲイン設定部と、
前記指令値算出部によって算出された前記指令値に対して、前記演算装置によって算出されたフィルタパラメータを用いたフィルタ処理を行うフィルタ部と
を備える駆動装置。
【請求項５】
モータを駆動する駆動装置であって、
請求項１から３のいずれか一項に記載の演算装置によって算出された制御ゲインおよびフィルタパラメータを記憶する記憶部と、
前記モータの回転速度と目標速度との差分に基づいて、前記モータの回転速度を制御するための指令値を算出する指令値算出部と、
前記指令値算出部が前記指令値を算出する際に、前記記憶部に記憶された前記制御ゲインを設定する制御ゲイン設定部と、
前記指令値算出部によって算出された前記指令値に対して、前記記憶部に記憶された前記フィルタパラメータを用いたフィルタ処理を行うフィルタ部と
を備える駆動装置。
【請求項６】
モータと、
請求項４または５に記載の駆動装置と
を備える駆動システム。
【請求項７】
請求項６に記載の駆動システム
を備える画像形成装置。
【請求項８】
請求項６に記載の駆動システム
を備える搬送装置。
【請求項９】
モータの回転速度を制御するための指令値に関する演算を行う演算方法であって、
前記モータの回転速度または目標速度と、前記モータの回転ムラの測定値とに基づいて、前記指令値を算出する指令値算出部に設定される、前記モータの特定の高調波成分の回転ムラを抑制するための制御ゲインを算出する制御ゲイン算出工程と、
前記モータの回転速度または目標速度と、前記モータの回転ムラの測定値とに基づいて、前記指令値に対するフィルタ処理に用いられるフィルタを、前記モータの回転周波数成分の回転ムラを抑制させるフィルタ形状とするフィルタパラメータを算出するフィルタ算出工程と
を含む演算方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、演算装置、駆動装置、駆動システム、画像形成装置、搬送装置、および演算方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、モータの回転速度および回転位置を検出し、目標速度および目標位置と比較して、その差をモータの制御にフィードバックすることにより、モータを所望の回転速度および回転位置で回転させることができるようにした技術が知られている。
【０００３】
このような技術に関し、例えば、下記特許文献１には、モータの周波数信号または速度エラー信号に含まれているモータの回転周波数成分および高調波成分を、フィルタ手段によって除去することにより、周波数信号または速度エラー信号に含まれている回転ムラ成分を除去するようにしたモータ制御装置が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の技術において、フィルタ手段の周波数特性は、モータの回転周波数成分および高調波成分において急峻に減衰する周波数特性を有している。このため、高調波成分のゲインを低下させるためにこのフィルタ手段を用いると、同時に回転周波数成分のゲインまでもが低下してしまい、回転周波数成分の回転ムラが逆に大きくなってしまったり、耐ノイズ性を低下させてしまったりする虞がある。このようなことから、従来、モータの回転周波数成分の回転ムラおよび特定の高調波成分の回転ムラを抑制することは困難であった。
【０００５】
本発明は、上述した従来技術の課題を解決するため、モータの回転ムラを抑制できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するために、本発明の演算装置は、モータの回転速度を制御するための指令値に関する演算を行う演算装置であって、前記モータの回転速度または目標速度と、前記モータの回転ムラの測定値とに基づいて、前記指令値を算出する指令値算出部に設定される、前記モータの特定の高調波成分の回転ムラを抑制するための制御ゲインを算出する制御ゲイン算出部と、前記モータの回転速度または目標速度と、前記モータの回転ムラの測定値とに基づいて、前記指令値に対するフィルタ処理に用いられるフィルタを、前記モータの回転周波数成分の回転ムラを抑制させるフィルタ形状とするフィルタパラメータを算出するフィルタ算出部とを備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、モータの回転ムラを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る駆動システムの構成を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る駆動装置による駆動制御処理の手順を示すフローチャートである。
【図３】モータの回転速度のフィードバック制御の有無と、モータの回転ムラの大きさとの関係について表す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る開ループの周波数応答特性を示すボード線図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る感度関数ゲインを示すボード線図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る感度関数による感度関数ゲインおよび位相余裕の数値結果を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に係る感度関数伝達関数を示す図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る駆動システムの構成を示す図である。
【図９】本発明の第１実施例に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図１０】本発明の第２実施例に係る搬送装置の概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
【００１０】
（駆動システム１０の構成）
図１は、本発明の第１実施形態に係る駆動システム１０の構成を示す図である。図１に示す駆動システム１０は、モータ１１、ドライバ１２、ＦＧ（Frequency Generator）信号発生部１３、および駆動装置１００を備えている。
【００１１】
モータ１１は、３相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）のブラシレスＤＣモータである。ドライバ１２は、駆動装置１００のＰＷＭ生成部１０４から供給されたＰＷＭ信号に従って、モータ１１の各相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）へ駆動電圧を印加する。これにより、モータ１１が回転することとなる。
【００１２】
ＦＧ信号発生部１３は、モータ１１の回転数に応じて周波数が変化するパルス信号（ＦＧ信号）を出力する。ＦＧ信号発生部１３から出力されたＦＧ信号は、モータ１１の位置検出信号および速度検出信号として、駆動装置１００の位置・速度制御部１０１に供給され、位置・速度制御部１０１によって、モータ１１の位置および速度のＰＩＤ（Proportional Integral Differential）制御や、モータ１１の回転ムラの検出等に用いられる。
【００１３】
駆動装置１００は、モータ１１の駆動を制御する装置である。図１に示すように、駆動装置１００は、位置・速度制御部１０１、算出部１０２（演算装置１００ａ）、フィルタ部１０３、およびＰＷＭ生成部１０４を備えている。
【００１４】
位置・速度制御部１０１は、上位コントローラから供給される目標位置信号および目標速度信号と、ＦＧ信号発生部１３から出力されるモータ１１のＦＧ信号（位置検出信号および速度検出信号）とに基づき、モータ１１のＰＩＤ制御を行う。その結果、位置・速度制御部１０１は、モータ１１の位置および速度を目標位置および目標速度に一致させるためのモータ１１の電圧指令値（本発明の「指令値」の一例）を、算出および出力する。すなわち、位置・速度制御部１０１は、本発明の「指令値算出部」としての機能を有する。
【００１５】
位置・速度制御部１０１は、回転ムラ測定部１０１ａを有している。回転ムラ測定部１０１ａは、例えば、ＦＧ信号発生部１３から出力されるモータ１１のＦＧ信号に基づいて周波数解析を行うことにより、モータ１１の回転ムラを測定する。なお、本実施形態において、回転ムラ測定部１０１ａを駆動装置１００に有しない構成としてもよい。この場合、モータ１１の回転ムラは、外部装置（例えば、パーソナルコンピュータ、周波数カウンタ、オシロスコープ等）を用いて算出されたものを用いるようにしてもよい。
【００１６】
また、位置・速度制御部１０１は、制御ゲイン設定部１０１ｂをさらに有している。制御ゲイン設定部１０１ｂは、位置・速度制御部１０１がモータ１１の電圧指令値を算出する際に、算出部１０２（制御ゲイン算出部１０２ａ）によって算出された制御ゲインを設定する。すなわち、位置・速度制御部１０１は、制御ゲイン設定部１０１ｂによる制御ゲイン設定がなされた後のモータ１１の電圧指令値を出力する。制御ゲイン設定部１０１ｂによって設定された制御ゲインは、例えば、モータ１１の特定の高調波成分（例えば、８次の高調波成分）の回転ムラを抑える役割を備えている。
【００１７】
算出部１０２は、制御ゲイン算出部１０２ａおよびフィルタ算出部１０２ｂを有している。制御ゲイン算出部１０２ａは、モータ１１の回転速度または目標速度と、モータ１１の回転ムラの測定値とに基づいて、モータ１１の電圧指令値を算出する位置・速度制御部１０１に設定される、制御ゲインを算出する。フィルタ算出部１０２ｂは、モータ１１の回転速度または目標速度と、モータ１１の回転ムラの測定値とに基づいて、モータ１１の電圧指令値に対するフィルタ処理を行う際に用いる、ピーキングフィルタのフィルタパラメータを算出する。
【００１８】
具体的には、制御ゲイン算出部１０２ａは、回転ムラ測定部１０１ａによって測定された高調波成分の回転ムラが抑制されるように、当該高調波成分の制御ゲインを下げる方向に、制御ゲインを算出する。また、フィルタ算出部１０２ｂは、回転ムラ測定部１０１ａによって測定された回転周波数成分の回転ムラが抑制されるようなフィルタ形状となるように、当該回転周波数成分の制御ゲインを上げる方向に、ピーキングフィルタのフィルタパラメータを算出する。なお、制御ゲインおよびフィルタパラメータの具体的な算出方法については、図２を用いて後述する。
【００１９】
フィルタ部１０３は、位置・速度制御部１０１から出力されたモータ１１の電圧指令値に対して、フィルタ算出部１０２ｂによって算出されたフィルタパラメータを用いて、ピーキングフィルタによるフィルタ処理を行う。なお、フィルタ部１０３によるフィルタ処理の具体例については、図２を用いて後述する。
【００２０】
ＰＷＭ生成部１０４には、フィルタ部１０３から出力された、ピーキングフィルタ適用後のモータ１１の電圧指令値が入力される。そして、ＰＷＭ生成部１０４は、入力された電圧指令値に応じたデューティ比のＰＷＭ信号を生成し、このＰＷＭ信号をドライバ１２に供給する。ドライバ１２は、ＰＷＭ生成部１０４から供給されたＰＷＭ信号に従って動作することにより、モータ１１のＵ，Ｖ，Ｗの各相へ駆動電圧を印加する。これにより、モータ１１が回転することとなる。
【００２１】
このドライバ１２は、駆動装置１００内に設けられていてもよく、駆動装置１００外に設けられていてもよい。
【００２２】
なお、駆動装置１００は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等のハードウェア構成部を備えて構成されている。例えば、上記した駆動装置１００の各機能は、駆動装置１００において、ＲＯＭ等に記録されたプログラムをＣＰＵが実行することにより実現される。
【００２３】
（駆動装置１００による駆動処理の手順）
図２は、本発明の第１実施形態に係る駆動装置１００による駆動制御処理の手順を示すフローチャートである。
【００２４】
まず、位置・速度制御部１０１が、モータ１１の回転速度または目標速度を検知する（ステップＳ２０１）。例えば、位置・速度制御部１０１は、ＦＧ信号発生部１３から出力されたＦＧ信号に基づいて、モータ１１の回転速度を検知する。または、位置・速度制御部１０１は、上位コントローラから供給された目標速度信号により、モータ１１の目標速度を検知する。
【００２５】
次に、回転ムラ測定部１０１ａが、ステップＳ２０１で検知された回転速度または目標速度における、モータ１１の回転ムラを測定する（ステップＳ２０２）。ここで、回転ムラの測定方法には、従来知られている方法（例えば、ＦＧ信号発生部１３から出力されたＦＧ信号に基づいて周波数解析を行う方法）を用いることができる。
【００２６】
次に、制御ゲイン算出部１０２ａが、モータ１１の電圧指令値を算出する位置・速度制御部１０１に設定される、制御ゲインを算出する（ステップＳ２０３）。具体的には、制御ゲイン算出部１０２ａは、ステップＳ２０２で測定された高調波成分の回転ムラが抑制されるように、当該高調波成分の制御ゲインを下げる方向に、制御ゲインを算出する。例えば、制御ゲイン算出部１０２ａは、特定の周波数（例えば、回転周波数の２倍の周波数）が交差周波数（制御ゲインが０ｄｂとなる周波数）となるように、制御ゲインを算出する。このとき、高調波成分の回転ムラを抑制するのに有利なことから、特定の周波数は、できるだけ低い周波数であることが好ましい。但し、特定の周波数の回転周波数をあまり下げてしまうと、立ち上がり時の速度整定時間が長くなってしまうため、回転周波数の２倍程度の周波数とすることが好ましい。
【００２７】
次に、フィルタ算出部１０２ｂが、モータ１１の電圧指令値に対するフィルタ処理を行う際に用いる、ピーキングフィルタのフィルタパラメータを算出する（ステップＳ２０４）。具体的には、フィルタ算出部１０２ｂは、ステップＳ２０２で測定された回転周波数成分の回転ムラが抑制されるフィルタ形状となるように、当該回転周波数成分の制御ゲインを上げる方向に、ピーキングフィルタのフィルタパラメータを算出する。
【００２８】
以下の式（１）は、フィルタ部１０３が用いるピーキングフィルタの伝達関数の一例である。但し、ｓは、ラプラス因子である。また、ωｎは、目標とするフィルタピーク周波数である。また、Ａは、フィルタ振幅の１／２乗の値、Ｑは、フィルタの鋭さ（フィルタのピークの幅）を示すＱ値である。
【００２９】
【数１】
2018133972.tif 000003
【００３０】
上記式（１）において、例えば、Ｑには、固定値が設定される。また、ωｎには、ＦＧ信号に基づくモータ１１の回転周波数が設定される。したがって、ここでは、フィルタ算出部１０２ｂは、回転周波数ωｎの制御ゲインが目標値以上となるように、Ａの値を算出する。
【００３１】
次に、算出部１０２が、ステップＳ２０３で算出された制御ゲインおよびステップＳ２０４で算出されたフィルタパラメータを使用した場合に、位相余裕が目標値を満たすか否かを判断する（ステップＳ２０５）。一般的には、制御ゲイン設定によって、位相余裕が高まり、ピーキングフィルタの適用によって、位相余裕が低下することとなる。位相余裕が低下してしまうと、発振してしまう等の不具合が生じる虞がある。したがって、算出部１０２は、位相余裕が目標値（例えば、３５［ｄｅｇ］以上）を満たすように、制御ゲインおよびフィルタパラメータを算出することが好ましい。
【００３２】
ステップＳ２０５において、位相余裕が目標値を満たさないと判断された場合（ステップＳ２０５：Ｎｏ）、算出部１０２が、条件（例えば、交差周波数、フィルタパラメータＡの値等）を変更して（ステップＳ２０６）、ステップＳ２０３以降の処理を再度実行する。
【００３３】
一方、ステップＳ２０５において、位相余裕が目標値を満たすと判断された場合（ステップＳ２０５：Ｙｅｓ）、制御ゲイン設定部１０１ｂが、後続するモータ１１の電圧指令値を算出する処理のために、ステップＳ２０３で算出された制御ゲインを、位置・速度制御部１０１に設定する（ステップＳ２０７）。そして、位置・速度制御部１０１が、モータ１１の電圧指令値を算出する（ステップＳ２０８）。
【００３４】
また、フィルタ部１０３が、ステップＳ２０８で算出されたモータ１１の電圧指令値に対して、ステップＳ２０４で算出されたフィルタパラメータを用いて、ピーキングフィルタによるフィルタ処理を行う（ステップＳ２０９）。
【００３５】
そして、ＰＷＭ生成部１０４が、ステップＳ２０９でフィルタ処理がなされたモータ１１の電圧指令値に応じて、ＰＷＭ信号を生成し、このＰＷＭ信号をドライバ１２に供給する（ステップＳ２１０）。そして、駆動装置１００は、図２に示す一連の処理を終了する。
【００３６】
図２の処理により、駆動装置１００は、モータ１１の回転周波数成分の回転ムラと、モータ１１の８次の高調波成分の回転ムラとの双方を抑制しつつ、モータ１１を駆動することができる。
【００３７】
なお、駆動装置１００は、算出部１０２によって算出された制御ゲインおよびフィルタパラメータを、メモリに記憶させることにより、それ以降、メモリに記憶されている制御ゲインおよびフィルタパラメータを使用するようにしてもよい。この場合、駆動装置１００は、定期的、または、所定の条件を満たしたとき（例えば、回転ムラの大きさが閾値以上となったとき）に、算出部１０２によって制御ゲインおよびフィルタパラメータを再算出するようにしてもよい。
【００３８】
（フィードバック制御の有無と、回転ムラの大きさとの関係）
図３は、モータ１１の回転速度のフィードバック制御の有無と、モータ１１の回転ムラの大きさとの関係について表す図である。図３に示すように、モータ１１の回転速度のフィードバック制御を行う場合、回転周波数成分の回転ムラは比較的大きくなるが、８次の高調波成分の回転ムラは、比較的小さくなる。一方、モータ１１の回転速度のフィードバック制御を行わない場合、回転周波数成分の回転ムラは比較的小さくなるが、８次の高調波成分の回転ムラは、比較的大きくなる。このことから、回転周波数成分については、制御ゲインを上げることで回転ムラを抑制することができる。反対に、８次の高調波成分については、制御ゲインを下げることで回転ムラを抑制することができる。
【００３９】
したがって、単純に制御ゲイン設定を行うだけでは、回転周波数成分の回転ムラと、８次の高調波成分の回転ムラとの双方を抑制することは困難である。そこで、本実施形態の駆動装置１００は、モータ１１の電圧指令値に対する制御ゲイン設定を行うことによって、８次の高調波成分の制御ゲインを下げることで、８次の高調波成分の回転ムラの抑制を図っている。また、本実施形態の駆動装置１００は、モータ１１の電圧指令値に対するピーキングフィルタによるフィルタ処理を行うことによって、回転周波数成分の制御ゲインを上げることで、回転周波数成分の回転ムラの抑制を図っている。
【００４０】
（周波数特性）
図４は、本発明の第１の実施形態に係る開ループの周波数応答特性を示すボード線図である。図５は、本発明の第１の実施形態に係る感度関数ゲインを示すボード線図である。図４，５において、（ａ）は、ゲイン線図であり、（ｂ）は、位相線図である。図４，５では、一例として、モータ１１の回転数を６１４．７３７ｒｐｍ（すなわち、回転周波数≒１０．２Ｈｚ）とした場合の周波数応答特性を示している。図４，５において、一点鎖線は、制御ゲイン設定前の周波数応答特性を示している。また、点線は、制御ゲイン設定後の周波数特性を示している。また、実線は、制御ゲイン設定後、且つ、ピーキングフィルタによるフィルタ処理後の周波数応答特性を示している。
【００４１】
例えば、図４において点線で示すように、制御ゲイン設定を行うことにより、８次の高調波成分（図中矢印Ｂ部分）を含む全体の制御ゲインを下げることができる。これにより、８次の高調波成分の回転ムラを抑制することができる。但し、このままでは、回転周波数成分（図中矢印Ａ部分）の制御ゲインも下がってしまうため、回転周波数成分の回転ムラが大きくなってしまう可能性がある。そこで、図４において実線で示すように、さらに、ピーキングフィルタによるフィルタ処理を行うことにより、回転周波数成分の制御ゲインを局所的に上げる。これにより、回転周波数成分の制御ゲインを、制御ゲイン設定前の制御ゲイン以上とすることができ、回転周波数成分の回転ムラが大きくなってしまうことを回避することができる。
【００４２】
図６は、本発明の第１の実施形態に係る感度関数による感度関数ゲインおよび位相余裕の数値結果を示す図である。
【００４３】
例えば、算出部１０２は、感度関数ゲインの目標値を、下記式（２）によって算出する。
【００４４】
感度関数ゲイン目標値［ｄｂ］
＝２０×ｌｏｇ１０（回転ムラ目標値／回転ムラ測定値）・・・（２）
【００４５】
そして、算出部１０２は、上記式（２）によって算出された感度関数ゲインの目標値よりも、図６に例示した１次感度関数ゲインおよび８次感度関数ゲインが下回り、且つ、位相余裕が目標値（例えば、３５［ｄｅｇ］以上）を満たすように、フィルタパラメータＡを算出する。
【００４６】
図７は、本発明の第１の実施形態に係る感度関数伝達関数を示す図である。本実施形態の感度関数は、下記式（３）によって表すことができる。但し、ｓは、ラプラス因子である。
【００４７】
感度関数Ｇ（ｓ）＝速度偏差／目標速度・・・（３）
【００４８】
以上説明したように、本発明の第１実施形態によれば、モータ１１の電圧指令値を算出する際に制御ゲイン設定を行って、モータ１１の高調波成分の制御ゲインを下げることにより、モータ１１の高調波成分の回転ムラを抑制することができる。また、モータ１１の電圧指令値に対してフィルタ処理を行って、モータ１１の回転周波数成分の制御ゲインを上げることにより、モータ１１の回転周波数成分の回転ムラを抑制することができる。したがって、本発明の第１実施形態によれば、モータ１１の回転周波数成分の回転ムラおよび特定の高調波成分の回転ムラを抑制することができる。
【００４９】
〔第２実施形態〕
次に、図８を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。ここでは、第１実施形態からの変更点について説明する。なお、この第２実施形態において、第１実施形態と同様の機能および構成については、第１実施形態と同じ符号を付すことにより、説明を省略する。
【００５０】
図８は、本発明の第２実施形態に係る駆動システム１０Ａの構成を示す図である。この駆動システム１０Ａは、駆動装置１００の代わりに駆動装置１００Ａを備える点、および、演算装置１１０（例えば、パーソナルコンピュータ、計算機等）をさらに備える点で、第１実施形態の駆動システム１０と異なる。
【００５１】
演算装置１１０は、算出部１１１を備えている。算出部１１１は、制御ゲイン算出部１１１ａおよびフィルタ算出部１１１ｂを有している。制御ゲイン算出部１１１ａは、モータ１１の回転速度または目標速度毎に、制御ゲイン算出部１０２ａと同様の方法により、モータ１１の電圧指令値を算出する際に設定する制御ゲインを算出する。フィルタ算出部１１１ｂは、モータ１１の回転速度または目標速度毎に、フィルタ算出部１０２ｂと同様の方法により、モータ１１の電圧指令値に対するフィルタ処理を行う際に用いる、ピーキングフィルタのフィルタパラメータを算出する。
【００５２】
駆動装置１００Ａは、算出部１０２の代わりに記憶部１０５を備える点で、第１実施形態の駆動装置１００と異なる。記憶部１０５は、モータ１１の回転速度または目標速度毎に、演算装置１１０の算出部１１１によって算出された制御ゲインおよびフィルタパラメータを予め記憶する。これに応じて、位置・速度制御部１０１の制御ゲイン設定部１０１ｂは、記憶部１０５に記憶されたフィルタパラメータのうち、モータ１１の回転速度または目標速度に対応する制御ゲインを用いて、制御ゲイン設定を行う。また、フィルタ部１０３は、記憶部１０５に記憶されたフィルタパラメータのうち、モータ１１の回転速度または目標速度に対応するフィルタパラメータを用いて、ピーキングフィルタによるフィルタ処理を行う。
【００５３】
このように構成された本発明の第２実施形態によれば、第１実施形態と同様に、モータ１１の電圧指令値を算出する際に制御ゲイン設定を行って、モータ１１の高調波成分の制御ゲインを下げることにより、モータ１１の高調波成分の回転ムラを抑制することができる。また、モータ１１の電圧指令値に対してフィルタ処理を行って、モータ１１の回転周波数成分の制御ゲインを上げることにより、モータ１１の回転周波数成分の回転ムラを抑制することができる。したがって、本発明の第２実施形態によれば、モータ１１の回転周波数成分の回転ムラおよび特定の高調波成分の回転ムラを抑制することができる。
【００５４】
なお、駆動装置１００Ａは、定期的、または、所定の条件を満たしたとき（例えば、回転ムラの大きさが閾値以上となったとき）に、制御ゲインおよびフィルタパラメータを演算装置１１０から再取得して、これらの制御ゲインおよびフィルタパラメータを記憶部１０５に再度記憶させるようにしてもよい。
【００５５】
〔第１実施例〕
図９は、本発明の第１実施例に係る画像形成装置９００の概略構成を示す図である。図９に示す画像形成装置９００は、プリントサーバ９１０および本体９２０を備えている。プリントサーバ９１０には、印刷データが記憶されている。プリントサーバ９１０に記憶されている印刷データは、ユーザからの指示により、本体９２０へと送信される。
【００５６】
本体９２０は、光学装置９２１、感光体ドラム９２２、現像ローラ９２３、転写ローラ９２４、転写ベルト９２５、転写ローラ９２６、定着装置９２７、搬送装置９３１、用紙トレイ９３２、搬送路９３３、排紙トレイ９３４、および記録紙９３５を備えている。
【００５７】
本体９２０は、印刷データに色補正、濃度変換、小値化等の処理を行う。そして、本体９２０は、最終的に２値となった印刷データを、光学装置９２１に送る。
【００５８】
光学装置９２１は、レーザダイオード等をレーザ光源として用いている。光学装置９２１は、一様に帯電した状態の感光体ドラム９２２に対して、印刷データに応じたレーザ光の照射を行う。
【００５９】
感光体ドラム９２２は、一様に帯電した状態で、印刷データに応じたレーザ光が表面に照射されることにより、レーザ光が照射された部分だけ電荷が消失する。これにより、感光体ドラム９２２の表面には、印刷データに応じた潜像が形成される。ここで形成された潜像は、感光体ドラム９２２の回転に伴って、対応する現像ローラ９２３の方向へと移動する。
【００６０】
現像ローラ９２３は、回転しながら、トナーカートリッジから供給されたトナーを、その表面に付着させる。そして、現像ローラ９２３は、その表面に付着されたトナーを、感光体ドラム９２２の表面に形成された潜像に付着させる。これにより、現像ローラ９２３は、感光体ドラム９２２の表面に形成された潜像を顕像化して、感光体ドラム９２２の表面にトナー像を形成する。
【００６１】
感光体ドラム９２２の表面に形成されたトナー像は、感光体ドラム９２２と転写ローラ９２４との間において、転写ベルト９２５上に転写される。これにより、転写ベルト９２５上に、トナー画像が形成される。
【００６２】
図９に示す例では、光学装置９２１、感光体ドラム９２２、現像ローラ９２３、および転写ローラ９２４は、４つの印刷色（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）の各々に対して設けられている。これにより、転写ベルト９２５上には、各印刷色のトナー画像が形成される。
【００６３】
搬送装置９３１は、用紙トレイ９３２から搬送路９３３へ、記録紙９３５を送出する。搬送路９３３に送出された記録紙９３５は、転写ベルト９２５と転写ローラ９２６との間に搬送される。これにより、転写ベルト９２５と転写ローラ９２６との間において、転写ベルト９２５上に形成された各印刷色のトナー画像が、記録紙９３５に転写される。その後、記録紙９３５は、定着装置９２７によって熱および圧力が加えられることにより、トナー画像が定着される。そして、記録紙９３５は、排紙トレイ９３４に搬送される。
【００６４】
例えば、このように構成された画像形成装置９００において、上記実施形態の駆動システム１０（または１０Ａ）を適用して、各種ローラ（例えば、給紙ローラ、紙搬送ローラ等）を駆動するモータを制御することにより、当該モータの回転周波数成分の回転ムラおよび高調波成分の回転ムラを抑制することができる。
【００６５】
〔第２実施例〕
図１０は、本発明の第２実施例に係る搬送装置１０００の概略構成を示す図である。図１０に示す搬送装置１０００は、用紙Ｐを搬送するための装置である。図１０に示すように、搬送装置１０００は、モータ１１Ａ、モータ１１Ｂ、搬送ローラ１００１、および搬送ローラ１００２を備えている。搬送ローラ１００１は、モータ１１Ａの駆動により回転する。搬送ローラ１００２は、モータ１１Ｂの駆動により回転する。この搬送装置１０００は、搬送ローラ１００１と搬送ローラ１００２とが互いに同一の方向に回転することにより、モータ１１Ａの出力トルクとモータ１１Ｂの出力トルクとの合成トルクにより、用紙Ｐを搬送方向に搬送することができる。
【００６６】
例えば、このように構成された搬送装置１０００において、上記実施形態の駆動システム１０（または１０Ａ）を適用して、モータ１１Ａおよびモータ１１Ｂの各々を制御することにより、モータ１１Ａおよびモータ１１Ｂの各々について、回転周波数成分の回転ムラおよび高調波成分の回転ムラを抑制することができる。
【００６７】
以上、本発明の好ましい実施形態および実施例について詳述したが、本発明はこれらの実施形態および実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形又は変更が可能である。
【００６８】
例えば、上記第１，第２実施例では、本発明の駆動システムを画像形成装置，搬送装置に適用する例を説明したが、本発明の駆動システムは、モータによって何らかの駆動対象を駆動する構成を採用しているものであれば、如何なる装置にも適用することが可能である。
【００６９】
一例として、本発明の駆動システムは、シート状のプリプレグや、紙幣等を搬送する搬送装置において、搬送ローラを駆動する構成に適用することができる。その他、本発明の駆動システムは、例えば自動車やロボットやアミューズメント機器等において、モータによって駆動される回転軸の回転運動により、動力を得ることを目的とする構成に適用することができる。
【符号の説明】
【００７０】
１０，１０Ａ  駆動システム
１１  モータ
１２  ドライバ
１３  ＦＧ信号発生部
１００，１００Ａ  駆動装置
１００ａ  演算装置
１０１  位置・速度制御部（指令値算出部）
１０１ａ  回転ムラ測定部
１０１ｂ  制御ゲイン設定部
１０２  算出部
１０２ａ  制御ゲイン算出部
１０２ｂ  フィルタ算出部
１０３  フィルタ部
１０４  ＰＷＭ生成部
１０５  記憶部
１１０  演算装置
１１１  算出部
１１１ａ  制御ゲイン算出部
１１１ｂ  フィルタ算出部
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７１】
【特許文献１】特許第３２２８８００号公報
【図１】
2018133972.tif 000004
【図２】
2018133972.tif 000005
【図３】
2018133972.tif 000006
【図４】
2018133972.tif 000007
【図５】
2018133972.tif 000008
【図６】
2018133972.tif 000009
【図７】
2018133972.tif 000010
【図８】
2018133972.tif 000011
【図９】
2018133972.tif 000012
【図１０】
2018133972.tif 000013