控制設(shè)備、驅(qū)動(dòng)設(shè)備和圖像形成裝置制造方法
【專利摘要】提供了控制設(shè)備、驅(qū)動(dòng)設(shè)備和圖像形成裝置。該控制設(shè)備包括：電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元，根據(jù)從電機(jī)輸出的磁極相位信號(hào)而向電機(jī)提供電力；以及旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)單元，將磁極相位信號(hào)轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)信號(hào)，并輸出旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)信號(hào)。旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)信號(hào)指示電機(jī)的輸出軸的旋轉(zhuǎn)量和旋轉(zhuǎn)方向，并具有比磁極相位信號(hào)高的分辨率。
【專利說(shuō)明】控制設(shè)備、驅(qū)動(dòng)設(shè)備和圖像形成裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明總的來(lái)說(shuō)涉及控制設(shè)備、驅(qū)動(dòng)設(shè)備和圖像形成裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]允許通過(guò)脈沖控制的位置控制、速度控制和位置保持(以下稱為“保持”)的步進(jìn)電機(jī)通常用作大部分圖像形成裝置的驅(qū)動(dòng)源，所述圖像形成裝置例如是復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)和打印機(jī)。
[0003]步進(jìn)電機(jī)的優(yōu)勢(shì)在于位置、速度和保持是通過(guò)脈沖控制可控的。然而，為了避免由于負(fù)荷波動(dòng)或者隨著時(shí)間的變化而失去同步，步進(jìn)電機(jī)所需的轉(zhuǎn)矩比必需的要大，這不利地使步進(jìn)電機(jī)能量效率不高。而且，能夠提供比實(shí)際負(fù)載所需更高的轉(zhuǎn)矩的步進(jìn)電機(jī)不利地較大并且較重。
[0004]與此相反，無(wú)電刷直流(DC)電機(jī)有利地是高效率的。這是因?yàn)?，流過(guò)無(wú)刷DC電機(jī)的電流取決于負(fù)載。然而，與步進(jìn)電機(jī)不同，無(wú)刷DC電機(jī)的缺點(diǎn)在于不能執(zhí)行位置/保持控制。
[0005]在日本未公開(kāi)專利申請(qǐng)N0.09-047056中公開(kāi)解決這些缺陷的技術(shù)的已知示例，該技術(shù)通過(guò)將旋轉(zhuǎn)編碼器添加到無(wú)刷DC電機(jī)的輸出軸上來(lái)控制無(wú)刷DC電機(jī)的旋轉(zhuǎn)位置。對(duì)于另一示例，在日本未公開(kāi)專利申請(qǐng)N0.2007-097365中公開(kāi)一種技術(shù)，該技術(shù)通過(guò)將線性編碼器添加到要由無(wú)刷DC電機(jī)驅(qū)動(dòng)的對(duì)象上而控制無(wú)刷DC電機(jī)的旋轉(zhuǎn)位置。
[0006]然而，在輸出軸或要由無(wú)刷DC電機(jī)驅(qū)動(dòng)的對(duì)象上提供檢測(cè)設(shè)備可引起問(wèn)題，所述檢測(cè)設(shè)備例如是編碼器或分解器(resolver)。該問(wèn)題的示例包括:由于在檢測(cè)設(shè)備的驅(qū)動(dòng)單元中陷落的灰塵、污垢等的故障的發(fā)生、檢測(cè)設(shè)備的熱影響故障、以及部件數(shù)量的增加導(dǎo)致產(chǎn)品成本的增加。
[0007]因此，需要提供一種驅(qū)動(dòng)設(shè)備和圖像形成裝置，即使不在無(wú)刷DC電機(jī)的輸出軸或要由無(wú)刷DC電機(jī)驅(qū)動(dòng)的對(duì)象上提供檢測(cè)設(shè)備，也允許位置/保持控制。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]本發(fā)明的目的是至少部分地解決現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題。
[0009]根據(jù)實(shí)施例，提供了一種控制設(shè)備，包括:電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元，其根據(jù)從所述電機(jī)輸出的磁極相位信號(hào)而向電機(jī)提供電力；以及旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)單元，其將該磁極相位信號(hào)轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)信號(hào)，并輸出該旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)信號(hào)。所述旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)信號(hào)指示電機(jī)的輸出軸的旋轉(zhuǎn)量和旋轉(zhuǎn)方向，并具有比磁極相位信號(hào)更高的分辨率。
[0010]根據(jù)另一實(shí)施例，提供了一種驅(qū)動(dòng)設(shè)備，其包括根據(jù)上述實(shí)施例的控制設(shè)備；以及電機(jī)。
[0011]根據(jù)又一實(shí)施例，提供了一種圖像形成裝置，其包括根據(jù)上述實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)設(shè)備。
[0012]當(dāng)結(jié)合附圖考慮時(shí)，通過(guò)閱讀本發(fā)明當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施例的以下詳細(xì)描述將更好地理解本發(fā)明的上述和其它目的、特征、優(yōu)點(diǎn)和技術(shù)以及工業(yè)重要性。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是根據(jù)實(shí)施例的圖像形成裝置的示意性配置的示意圖；
[0014]圖2是與處理盒的部分和附近的放大圖；
[0015]圖3是在圖像形成裝置中所用的文件傳送設(shè)備的示意性配置的示意圖；
[0016]圖4是示出根據(jù)第一實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)設(shè)備的示意性配置的框圖；
[0017]圖5是從沒(méi)有驅(qū)動(dòng)軸的一側(cè)觀察的電機(jī)的俯視圖；
[0018]圖6是從沒(méi)有驅(qū)動(dòng)軸的一側(cè)觀察的電機(jī)的透視圖；
[0019]圖7是示出根據(jù)第二實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)設(shè)備的示意性配置的框圖；
[0020]圖8是示出采用切片方法的旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)電路的示意性配置的電路圖；
[0021]圖9是用于描述如何對(duì)選擇信號(hào)進(jìn)行選擇的信號(hào)的時(shí)序圖；
[0022]圖10是由第二相位檢測(cè)器電路使用的確定邏輯的示意圖；
[0023]圖11是示出由信號(hào)選擇器電路使用的選擇條件的示意圖；
[0024]圖12是用于描述第三相位檢測(cè)器電路的操作的信號(hào)的時(shí)序圖；
[0025]圖13是示出采用向量方法的旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)電路的示意性配置的電路圖；
[0026]圖14是角搜索序列的時(shí)序圖；
[0027]圖15是示出在計(jì)數(shù)η = I的步驟的角搜索序列的示意圖；
[0028]圖16是示出在計(jì)數(shù)η = 2的步驟的角搜索序列的示意圖；
[0029]圖17是示出在計(jì)數(shù)η = 3的步驟的角搜索序列的示意圖；
[0030]圖18是示出在計(jì)數(shù)η = 4的步驟的角搜索序列的示意圖；以及
[0031]圖19是示出用于產(chǎn)生雙信道編碼器等效信號(hào)的邏輯的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]如下參照附圖描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。雖然具體的示例性實(shí)施例可提供圖像形成裝置，該裝置是復(fù)印機(jī)、打印機(jī)、掃描儀、傳真機(jī)等，本實(shí)施例并非限制性的，而只是說(shuō)明性的，并且例如可應(yīng)用于例如具有復(fù)印機(jī)功能、打印機(jī)功能、掃描儀功能以及傳真功能中至少兩種功能的多功能外圍設(shè)備(MFP)。
[0033]圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖像形成裝置100的示意性配置的示意圖。如圖1所示，圖像形成裝置100包括四個(gè)處理盒，它們是處理盒6Y、6M、6C和6K，用于分別形成黃色(Y)墨粉圖像、品紅色(M)墨粉圖像、青色(C)墨粉圖像和黑色⑷墨粉圖像。
[0034]處理盒6Y、6M、6C和6K在配置上是等同的，除了用于圖像形成的顯影劑的顏色，它們是Y墨粉、M墨粉、C墨粉和K墨粉。每個(gè)處理盒6Y、6M、6C和6K可拆卸地附于圖像形成裝置100的主體，以便當(dāng)處理盒已達(dá)到其可用壽命終點(diǎn)時(shí)耗材可以被一體地替換。
[0035]因?yàn)樘幚砗?Y、6M、6C和6K在配置上是相似的，采用用于形成Y-墨粉圖像的處理盒6Y作為示例描述圖像形成裝置100的示意性配置。圖2是圖1所示的處理盒6Y的部分和附近的放大圖。如下參考圖1和圖2描述該配置。
[0036]如圖2所示，處理盒6Y包括用作潛像載體的感光鼓1Y、鼓清潔設(shè)備2Y、靜態(tài)中和器(未示出)、靜電充電器4Y和顯影設(shè)備5Y。
[0037]靜電充電器4Y被配置為均勻地靜電充電感光鼓IY的表面。更具體而言，感光鼓IY在圖1中由鼓旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。該旋轉(zhuǎn)允許靜電充電器4Y均勻地對(duì)感光鼓IY的表面進(jìn)行靜電充電。
[0038]感光鼓IY的均勻充電的表面暴露于掃描表面的激光L。結(jié)果,該表面在其上帶有黃色(Y)的靜電潛像。顯影單元5Y將具有Y墨粉的感光鼓IY的表面上的靜電潛像顯影為Y墨粉圖像。感光鼓IY的表面上的Y墨粉圖像被轉(zhuǎn)印(作為初級(jí)轉(zhuǎn)印)到中間轉(zhuǎn)印帶8上。這個(gè)處理被稱為初級(jí)轉(zhuǎn)印處理。
[0039]在初級(jí)轉(zhuǎn)印處理之后，鼓清潔設(shè)備Ti被配置為除去殘留在感光鼓IY的表面上的剩余墨粉。靜態(tài)中和器是在清洗后中和感光鼓IY上的剩余電荷的設(shè)備。通過(guò)該中和，感光鼓IY的表面被初始化以準(zhǔn)備好下一個(gè)成像作業(yè)。
[0040]其它處理盒6M、6C和6K分別以類似方式形成感光鼓1M、1C和IK上的M墨粉圖像、C墨粉圖像和K墨粉圖像。墨粉圖像被轉(zhuǎn)印(作為初級(jí)轉(zhuǎn)印)到中間轉(zhuǎn)印帶8上。
[0041]參照?qǐng)D1，在圖1中，曝光設(shè)備7布置在處理盒6Y、6M、6C和6K的下面。
[0042]曝光設(shè)備7經(jīng)配置以形成在上述感光鼓1Y、1M、1C和IK的表面上的靜電潛像。更具體而言，曝光設(shè)備7用激光L照射處理盒6Y、6M、6C和6K的表面,該激光L根據(jù)表不要形成的圖像而發(fā)出，從而執(zhí)行曝光。通過(guò)該曝光，Y-靜電潛像、M-靜電潛像和C-靜電潛像以及K-靜電潛像分別形成于感光鼓1Y、1M、1C和IK的表面上。
[0043]通過(guò)以從光源經(jīng)由多個(gè)光學(xué)透鏡和反射鏡發(fā)出的激光L照射感光鼓，同時(shí)使得激光L利用由電機(jī)旋轉(zhuǎn)的多角反射鏡掃描該表面，曝光設(shè)備7分別在感光鼓1Y、1M、1C和IK的表面上形成靜電潛像。
[0044]參照?qǐng)D1，紙張供給單元設(shè)置在圖1中曝光設(shè)備7的下面。紙張供給單元包括紙盒26、組裝到紙盒26上的送紙輥27和一對(duì)定位輥28。
[0045]紙盒26包括記錄介質(zhì)的多個(gè)紙張99。送紙輥27與紙張99的最上面一張接觸。當(dāng)送紙輥27在圖1中由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)時(shí)，朝著該對(duì)定位輥28之間供給最上面的紙張99。
[0046]該對(duì)定位輥28旋轉(zhuǎn)以保持在其間的紙張99，并在該對(duì)定位輥28保持在其間的紙張99之后立即暫時(shí)停止。在合適的定時(shí)，該對(duì)定位輥28將紙張99朝向次級(jí)轉(zhuǎn)印夾區(qū)域遞送，這將在后面描述。
[0047]參照?qǐng)D1，中間轉(zhuǎn)印單元15設(shè)置在圖1中處理盒6Y、6M、6C和6K的上面。中間轉(zhuǎn)印單元15以循環(huán)和拉伸的方式支撐用作中間轉(zhuǎn)印部件的中間轉(zhuǎn)印帶8，并轉(zhuǎn)動(dòng)中間轉(zhuǎn)印帶8。
[0048]中間轉(zhuǎn)印單元15不僅包括中間轉(zhuǎn)印帶8，而且包括帶清潔設(shè)備10。中間轉(zhuǎn)印單元15進(jìn)一步包括四個(gè)初級(jí)轉(zhuǎn)印偏壓輥，它們是初級(jí)轉(zhuǎn)印偏壓輥9Y、9M、9C和9K，次級(jí)轉(zhuǎn)印備用輥12、清潔備用輥13和張力輥14。
[0049]中間轉(zhuǎn)印帶8在這七個(gè)輥上循環(huán)和拉伸，并由圖1中的七個(gè)輥的至少一個(gè)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。中間轉(zhuǎn)印帶8分別夾在初級(jí)轉(zhuǎn)印偏壓輥9Y、9M、9C和9K與感光鼓1Y、1M、1C和IK之間，以形成初級(jí)夾區(qū)域。更具體而言，初級(jí)轉(zhuǎn)印偏壓輥9Y、9M、9C以及9K被布置在與光導(dǎo)鼓1Y、1M、IC和IK關(guān)于中間轉(zhuǎn)印帶8相對(duì)的一側(cè)上，并在中間轉(zhuǎn)印帶8兩端施加(例如正極性的)轉(zhuǎn)印偏壓，該轉(zhuǎn)印偏壓與墨粉極性相反。
[0050]次級(jí)轉(zhuǎn)印備用輥12、清潔備用輥13和張力輥14電接地。在感光鼓1Y、1M、1C和IK上的Y-墨粉圖像、M-墨粉圖像、C-墨粉圖像以及K-墨粉圖像在處理期間被轉(zhuǎn)印(作為初級(jí)轉(zhuǎn)印)以彼此重疊在中間轉(zhuǎn)印帶8上，在該處理中，中間轉(zhuǎn)印帶8轉(zhuǎn)動(dòng)通過(guò)Y、M、C和K的初級(jí)轉(zhuǎn)印夾區(qū)域。因此，四色重疊的墨粉圖像(在下文中，四色墨粉圖像)形成在中間轉(zhuǎn)印帶8上。
[0051]中間轉(zhuǎn)印帶8夾在次級(jí)轉(zhuǎn)印備用輥12和次級(jí)轉(zhuǎn)印輥19之間，形成次級(jí)夾區(qū)域。在中間轉(zhuǎn)印帶8上形成的四色墨粉圖像在次級(jí)轉(zhuǎn)印夾區(qū)域被轉(zhuǎn)印到紙張99上。四色墨粉圖像結(jié)合紙張99的背景白色以呈現(xiàn)全色圖像。
[0052]不被轉(zhuǎn)印到紙張99上的剩余墨粉可能留在從次級(jí)轉(zhuǎn)印夾區(qū)域退出的中間轉(zhuǎn)印帶8上。剩余墨粉由帶清潔設(shè)備10去除。在次級(jí)轉(zhuǎn)印夾區(qū)域中，紙張99保持在中間轉(zhuǎn)印帶8與次級(jí)轉(zhuǎn)印輥19之間，其表面以向前方向移動(dòng)，并以遠(yuǎn)離該對(duì)定位輥28的方向傳送。
[0053]從次級(jí)轉(zhuǎn)印夾區(qū)域退出的紙張99被傳遞到定影單元20的輥之間，所述定影單元是可拆卸地附于圖像形成裝置100的主體的單元。當(dāng)通過(guò)輥之間時(shí)，紙張99接收熱量和壓力，據(jù)此定影紙張99的表面上的全色墨粉圖像。此后，通過(guò)一對(duì)紙張輸出輥29傳送紙張99以排出到圖像形成裝置100的外部。
[0054]圖像形成裝置100進(jìn)一步包括在圖像形成裝置100的主體的殼體上的紙張堆疊單元30。由該對(duì)紙張輸出輥29排出到圖像形成裝置100的外部的紙張99 一張一張地堆疊在紙張堆疊單元30中。
[0055]如圖1所示，瓶支撐31放置在中間轉(zhuǎn)印單元15和紙張堆疊單元30之間，所述紙張堆疊單元30在中間轉(zhuǎn)印單元15的上面。用作顯影劑容器的墨粉瓶32Y、32M、32C和32K被放置在瓶支撐31中，所述顯影劑容器在其中分別含有相應(yīng)顏色的墨粉。
[0056]每個(gè)墨粉瓶32Y、32M、32C和32K中的彩色墨粉在合適時(shí)由相應(yīng)的墨粉供應(yīng)設(shè)備提供給處理盒6Y、6M、6C和6K的相應(yīng)一個(gè)的顯影設(shè)備。墨粉瓶32Y、32M、32C和32K可獨(dú)立于處理盒6Y、6M、6C和6K附于所述圖像形成裝置100，并且可從圖像形成裝置100拆下，。
[0057]圖3是與圖像形成裝置100 —起使用的文件傳送設(shè)備101的示意性配置的示意圖。文件傳送設(shè)備101放置在圖1所示的圖像形成裝置100的頂部部分上。圖像形成裝置100和文件傳送設(shè)備101合作以作為整體運(yùn)行，作為復(fù)印機(jī)、MFP等。因此，文件傳送設(shè)備101添加到的圖像形成裝置100也被稱為“圖像形成裝置100”，而不互相區(qū)分。
[0058]圖3所示的文件傳送設(shè)備101可應(yīng)用于文件處理裝置(自動(dòng)文件進(jìn)紙器)，該裝置向靜止的讀取部傳送待讀取的原始文件(在下文中的“文件”)并讀取圖像，同時(shí)以預(yù)設(shè)速度傳送文件。
[0059]文件傳送設(shè)備101包括文件容器單元A、分離和供給單元B、對(duì)準(zhǔn)單元C、翻轉(zhuǎn)單元D、第一讀傳送單元E、第二讀傳送單元F、紙張輸出設(shè)備G和堆疊器單元H。文件紙張束將被放置在文件容器單元A中。分離和供給單元B從置于文件容器單元A中的束中一張一張地分離和供給文件。對(duì)準(zhǔn)單元C通過(guò)與文件接觸而對(duì)齊所供給的文件，然后拉出并傳送對(duì)齊的文件。翻轉(zhuǎn)單元D將所傳送的文件倒置并傳送文件，所述文件的第一側(cè)(要讀取的面)向下。第一讀傳送單元E使得文件的第一側(cè)上的圖像從曝光玻璃下面讀取。第二讀傳送單元F讀取已讀取第一側(cè)上的圖像的文件的第二側(cè)上的圖像。紙張輸出單元G將文件卸到設(shè)備的外側(cè)，從該文件已讀取了第一側(cè)和第二側(cè)上的圖像。已從其讀取圖像的文件被堆疊并保持在堆疊器單元H中。作為用于驅(qū)動(dòng)與上述傳送相關(guān)的元件的驅(qū)動(dòng)源，文件傳送設(shè)備101包括拾取電機(jī)、紙張供給電機(jī)、讀取電機(jī)、紙張輸出電機(jī)和底板升降電機(jī)。
[0060]其上放置將被讀取的紙張99的文件臺(tái)42包括可移動(dòng)文件臺(tái)43。紙張99被放置在文件臺(tái)42上，其第一側(cè)(文件面)朝上。文件臺(tái)42進(jìn)一步包括側(cè)引導(dǎo)，其定位紙張99以將紙張99的寬度方向定向垂直于傳送方向。探頭(feeler)44和位置傳感器45檢測(cè)放置在文件臺(tái)42上的紙張99并向圖像形成裝置100的控制單元(以下稱為“主控制單元”)傳送檢測(cè)信號(hào)。
[0061]文件臺(tái)42進(jìn)一步包括文件長(zhǎng)度傳感器70和71，它們是能夠檢測(cè)文件的長(zhǎng)度的反射型傳感器或致動(dòng)器型傳感器。文件長(zhǎng)度傳感器70和71確定傳送方向上文件的長(zhǎng)度。該文件長(zhǎng)度傳感器70和71被布置以便能夠至少確定一定大小的文件以豎排和橫排中的哪一個(gè)。
[0062]可移動(dòng)文件臺(tái)43在由圖3中箭頭a和b所指示的方向上可由底部盤升降電機(jī)移動(dòng)。當(dāng)探頭44與位置傳感器45檢測(cè)到文件(束捆)被放置在可移動(dòng)文件臺(tái)43上時(shí)，底板升降電機(jī)前向旋轉(zhuǎn)以提升所述可移動(dòng)文件臺(tái)43，以便使該文件(束)的頂部表面接觸拾取輥47。圖3由實(shí)線示出提升的狀態(tài)。
[0063]拾取輥47經(jīng)配置為在圖3中箭頭c和d所指示的方向上由拾取電機(jī)通過(guò)凸輪機(jī)構(gòu)移動(dòng)。此外，當(dāng)可移動(dòng)文件臺(tái)43被提升時(shí)，拾取輥47被配置為在由箭頭c所指示的方向上通過(guò)由可移動(dòng)文件臺(tái)42上的文件(束)的頂部表面推高而上升，從而提升的臺(tái)檢測(cè)傳感器48可以檢測(cè)上限。
[0064]紙張供給電機(jī)的前向旋轉(zhuǎn)在紙張供給方向上轉(zhuǎn)動(dòng)送紙帶49。相反，紙張供給電機(jī)的前向旋轉(zhuǎn)以與紙張供給方向相反的方向旋轉(zhuǎn)反向輥50。這種配置允許通過(guò)從其它文件紙張分離最上面的文件紙張而僅僅供給最上面的文件紙張。
[0065]用預(yù)定壓力將反向輥50壓在紙張供給帶49上。在兩個(gè)或更多的文件紙張應(yīng)該進(jìn)入紙張供給帶49和反轉(zhuǎn)輥50之間的夾區(qū)域的情況下，反向輥50防止文件由圖3中的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)多供給，該順時(shí)針旋轉(zhuǎn)是反向輥50的前向方向，從而推回除了最上面的文件紙張外的其它文件紙張。
[0066]由紙張供給帶49和反向輥50分開(kāi)的單獨(dú)的文件紙張由紙張供給帶49進(jìn)一步傳送。將該文件傳送距檢測(cè)位置預(yù)定的距離，在該檢測(cè)位置，文件的前端由歪斜校正傳感器51檢測(cè)。距檢測(cè)位置預(yù)定距離傳送文件使得文件接觸拉出輥52。紙張供給電機(jī)被停止以停止在文件壓在拉出輥52上同時(shí)文件被偏斜預(yù)定量的狀態(tài)下紙張供給帶49的轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0067]此時(shí)，拾取電機(jī)被旋轉(zhuǎn)以使得拾取輥47從文件的上表面后撤，以便該文件僅由紙張供給帶49的傳送力傳送。結(jié)果，文件的前端進(jìn)入拉出輥52的上和下輥之間的夾區(qū)域，在該區(qū)域前端被對(duì)齊(即，執(zhí)行歪斜校正)。
[0068]拉出輥52具有上述的歪斜校正功能，此外，傳送被分離和歪斜校正的文件到中間輥54。拉出輥52由供紙電機(jī)的反向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。注意的是，送紙電機(jī)的后向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)所述拉出輥52和中間輥54，但不驅(qū)動(dòng)拾取輥47和送紙帶49。
[0069]多個(gè)文件寬度傳感器53沿文件深度方向配置。文件寬度傳感器檢測(cè)由拉出輥52傳送的文件的寬度尺寸。由歪斜校正傳感器51基于從文件的前端和末端的檢測(cè)得出的電機(jī)的脈沖計(jì)數(shù)確定文件在傳送方向上的長(zhǎng)度。
[0070]對(duì)應(yīng)通過(guò)拉出輥52和中間輥54從所述對(duì)準(zhǔn)單元C向翻轉(zhuǎn)單元D的文件的傳送，對(duì)準(zhǔn)單元C中的傳送速度被設(shè)定得比第一讀傳送單元E中的傳送速度快，以減少發(fā)送文件到讀取單元所需的時(shí)間。
[0071]當(dāng)文件的前端由讀取進(jìn)入傳感器55檢測(cè)到時(shí)，讀取電機(jī)被前向旋轉(zhuǎn)以驅(qū)動(dòng)讀取進(jìn)入輥56、讀取與出口輥63和接觸式圖像傳感器(CIS)出口輥67。
[0072]當(dāng)文件的前端由對(duì)準(zhǔn)傳感器57檢測(cè)到時(shí)，傳送速度在預(yù)定的傳送距離上逐漸減小。該文件然后臨時(shí)停止在緊接在讀取位置60上游的位置，在該位置放置有第一讀取單元(未示出)。同時(shí)，停止信號(hào)通過(guò)接口傳輸?shù)街骺刂茊卧?br>
[0073]隨后，一旦從主控制單元接收讀取開(kāi)始信號(hào)，暫時(shí)停止的文件以逐漸增加到預(yù)定傳送速度的速度傳送，直到該文件的前端到達(dá)讀取位置。
[0074]從文件的前端到達(dá)讀取單元的時(shí)刻，基于讀取電機(jī)的脈沖計(jì)數(shù)、指示文件的第一側(cè)上的子掃描方向上的有效圖像區(qū)域的柵極信號(hào)而確定的計(jì)時(shí)被重復(fù)發(fā)送到主控制單元，直到文件的末端退出第一讀取單元。
[0075]對(duì)于單一(一側(cè))讀取，通過(guò)第一讀傳送單元E的文件經(jīng)由第二讀單元65而被傳送到紙張輸出單元G.。在此傳送期間，當(dāng)文件的前端由紙張輸出傳感器64檢測(cè)到時(shí)，紙張輸出電機(jī)被前向旋轉(zhuǎn)以在圖3中逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)紙張輸出輥68。
[0076]此外，避免卸到紙張輸出盤69的文件落出紙張輸出盤69的控制操作將被如下執(zhí)行。緊接在在文件的末端退出紙張輸出輥68的上、下輥之間的夾區(qū)域之前，紙張輸出電機(jī)減速，由紙張輸出傳感器64基于從文件前端檢測(cè)得出的脈沖計(jì)數(shù)確定計(jì)時(shí)。
[0077]施加表面涂覆的涂覆構(gòu)件被布置在第二讀單元65的表面上，以防止當(dāng)粘到文件的粘性物質(zhì)被轉(zhuǎn)印到讀取行上時(shí)可能出現(xiàn)的垂直條紋。
[0078]通過(guò)應(yīng)用能夠分解污垢的已知涂覆材料或已知的親水性涂覆材料到第二讀單元65的讀取表面，來(lái)形成涂覆構(gòu)件。已知的涂覆材料可用作該涂覆材料。
[0079]第一實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)設(shè)備
[0080]圖4是示出根據(jù)第一實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)設(shè)備200-1的示意性配置的框圖。圖4中示出的驅(qū)動(dòng)設(shè)備200-1可以用于驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中，該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)例如圖1所示的圖像形成裝置100的送紙輥27等。對(duì)于另一示例，驅(qū)動(dòng)設(shè)備200-1可以用于驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中，該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)圖3所示的文件傳送設(shè)備101的讀取進(jìn)入輥56、讀取出口輥63或CIS出口輥67。
[0081]如圖4所示，驅(qū)動(dòng)設(shè)備200-1包括作為驅(qū)動(dòng)源的電機(jī)210、將電力供給到電機(jī)210的驅(qū)動(dòng)器電路220、以及經(jīng)由驅(qū)動(dòng)器電路220控制電機(jī)210的控制電路230-1。雖然驅(qū)動(dòng)器電路220和控制電路230-1在圖4中被描繪為分開(kāi)，但這兩個(gè)電路例如優(yōu)選地布置在如圖5和圖6中所示的同一電路板上，或者在同一芯片上。圖5是從沒(méi)有驅(qū)動(dòng)軸(驅(qū)動(dòng)軸的相對(duì)面)的一側(cè)觀察的電機(jī)210的俯視圖，圖6是從沒(méi)有驅(qū)動(dòng)軸的一側(cè)觀察的電機(jī)210的透視圖。在圖5和圖6中，連接器300、霍爾元件211、212和213、每個(gè)都用作開(kāi)關(guān)的FET 301,302和303。在相同電路板上布置要被供給相同信號(hào)的電路220和230-1導(dǎo)致電路板的有效利用。盡管驅(qū)動(dòng)器電路220被描繪為未被安裝在電機(jī)210上，優(yōu)選地在電機(jī)210上的電路板上安裝驅(qū)動(dòng)器電路220，以便線束的數(shù)量可以減少，以便降低成本。雖然控制電路230-1被描繪為通過(guò)單個(gè)驅(qū)動(dòng)器電路220驅(qū)動(dòng)單個(gè)電機(jī)210，可替換地，可以使用其中控制電路230-1通過(guò)多個(gè)驅(qū)動(dòng)器電路220驅(qū)動(dòng)多個(gè)電機(jī)210的配置。當(dāng)使用可替換的配置時(shí)，驅(qū)動(dòng)器電路220和控制電路230-1可以布置在同一電路板上；然而，優(yōu)選地在不同的獨(dú)立的電路板上布置驅(qū)動(dòng)器電路220和控制電路230-1。其原因如下:因?yàn)樵谕浑娐钒迳喜贾帽环胖迷陔姍C(jī)210的繞組附近的霍爾元件211、212和213和驅(qū)動(dòng)器電路220是優(yōu)選的，在同一電路板上布置多個(gè)驅(qū)動(dòng)器電路220和控制電路230-1是困難的或不可行的。
[0082]電機(jī)210是三相無(wú)刷DC電機(jī)。更具體而言，電機(jī)210不包括換向器。每次從驅(qū)動(dòng)器電路220提供的直流電流的方向由半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)反轉(zhuǎn)時(shí)，電機(jī)210的磁極方向變化。
[0083]因?yàn)殡姍C(jī)210不包括換向器，有必要使用除了使用換向器之外的方法來(lái)改變磁極的方向。為此，電機(jī)210具有反饋磁極相位信號(hào)的機(jī)構(gòu)，該磁極相位信號(hào)指示電機(jī)210的磁極的相位。圖4中示出的電機(jī)210是三相電機(jī)。因此，電機(jī)210包括三個(gè)霍爾元件211、212和213來(lái)反饋磁極相位信號(hào)。每個(gè)霍爾元件211、212和213通過(guò)利用霍爾效應(yīng)來(lái)檢測(cè)電機(jī)210s中的磁場(chǎng)。從霍爾兀件211、212和213輸出的磁極相位信號(hào)有時(shí)被稱為“霍爾信號(hào)”。
[0084]圖4所示的電機(jī)210包括霍爾元件211、212和213以反饋磁極相位信號(hào)?？商鎿Q地，電機(jī)210可以是被稱為無(wú)傳感器無(wú)刷DC電機(jī)的電機(jī)，其例如檢測(cè)反向電動(dòng)勢(shì)。盡管驅(qū)動(dòng)器電路220和霍爾元件211、212和213在圖4中被描繪為分開(kāi)，這些元件優(yōu)選地布置在同一電路板上，例如如圖5和圖6所不。其理由如下:如果這些兀件布置在同一電路板上，與其中這些元件通過(guò)導(dǎo)線線束連接的配置相比，由于外部噪聲的信號(hào)干擾不太可能發(fā)生；此外，由于導(dǎo)線線束的數(shù)量減少，可以實(shí)現(xiàn)成本降低。更具體而言，在圖5和圖6所示的示例中，連接器300連接到之后所述的外部目標(biāo)驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生單元240，以便提供這樣一種簡(jiǎn)單配置:從目標(biāo)驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生單元240接收之后所述的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。該配置導(dǎo)致導(dǎo)線線束數(shù)量的減少。此外，該目標(biāo)驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生單元240的輸出是指示旋轉(zhuǎn)方向和脈沖數(shù)量的信號(hào)，該信號(hào)和輸出到常規(guī)的步進(jìn)電機(jī)的信號(hào)相同，如后所述。這允許替換關(guān)于常規(guī)的步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備200-1 (圖5和圖6中所示的部件)。
[0085]該驅(qū)動(dòng)器電路220包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)器電路221和旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)電路222。
[0086]驅(qū)動(dòng)器電路220中的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路221根據(jù)從電機(jī)210輸出的磁極相位信號(hào)而將電力供給到電機(jī)210。具體而言，電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路221被配置為四象限的驅(qū)動(dòng)器。電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路221基于從控制電路230-1供給的控制信號(hào)和從霍爾元件211、212和213供給的霍爾信號(hào)而獨(dú)立地控制要施加到電機(jī)210的電流和電壓。
[0087]驅(qū)動(dòng)器電路220中的旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)電路222將從電機(jī)210輸出的磁極相位信號(hào)轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)位置信號(hào)，并輸出旋轉(zhuǎn)位置信號(hào)，該旋轉(zhuǎn)位置信號(hào)指示電機(jī)的輸出軸的旋轉(zhuǎn)量和旋轉(zhuǎn)方向并具有比磁極相位信號(hào)更高的分辨率。具體而言，旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)電路222基于從霍爾元件211、212和213供給的霍爾信號(hào)而產(chǎn)生指示電機(jī)210的輸出軸的旋轉(zhuǎn)位置的旋轉(zhuǎn)位置信號(hào)。旋轉(zhuǎn)位置信號(hào)是等效于兩個(gè)信道的信號(hào)的信號(hào)(以下稱為“雙信道編碼器等效信號(hào)”)，并且可以被稱為“旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)信號(hào)”，如果旋轉(zhuǎn)編碼器布置在電機(jī)210的輸出軸上，可以從旋轉(zhuǎn)編碼器輸出該兩個(gè)信道的信號(hào)。旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)電路222產(chǎn)生雙信道編碼器等效信號(hào)的方法的示例包括切片方法和向量方法。稍后將詳細(xì)描述這些方法。
[0088]控制電路230-1基于從旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)電路222輸出的旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)信號(hào)和從上級(jí)設(shè)備接收的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)信號(hào)而發(fā)送控制信號(hào)到電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路221。驅(qū)動(dòng)器電路220和控制電路230-1的組合可以被稱為控制設(shè)備。該驅(qū)動(dòng)器電路220單獨(dú)可以被稱為控制設(shè)備。具體而言，控制電路230-1比較從旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)電路222輸出的旋轉(zhuǎn)位置信號(hào)與從目標(biāo)驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生單元240供給的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并控制從驅(qū)動(dòng)器電路220向電機(jī)210提供的DC電源。在此實(shí)施例中，所述目標(biāo)驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生單元240對(duì)應(yīng)于上級(jí)設(shè)備。
[0089]控制電路230-1包括目標(biāo)位置/速度計(jì)算電路231、位置/速度跟蹤控制器232和電機(jī)位置/速度計(jì)算電路233。
[0090]該目標(biāo)位置/速度計(jì)算電路231從外部目標(biāo)驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生單元240獲得作為目標(biāo)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的旋轉(zhuǎn)方向信號(hào)以及指示給出的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的脈沖數(shù)量(下文中的“驅(qū)動(dòng)脈沖計(jì)數(shù)”)的信號(hào)。目標(biāo)位置/速度計(jì)算電路231從獲得的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)信號(hào)和從振蕩器輸出的時(shí)間信號(hào)來(lái)計(jì)算電機(jī)210的目標(biāo)位置和目標(biāo)速度，并向位置/速度跟蹤控制器232發(fā)送目標(biāo)位置和目標(biāo)速度，該振蕩器包括在控制電路230-1中。
[0091]該電機(jī)位置/速度計(jì)算電路233從驅(qū)動(dòng)器電路220中的旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)電路222接收旋轉(zhuǎn)位置信號(hào)，并計(jì)算電機(jī)210的輸出軸的旋轉(zhuǎn)方向和驅(qū)動(dòng)脈沖計(jì)數(shù)。更具體而言，如上所述，旋轉(zhuǎn)位置信號(hào)是等效于兩個(gè)信道的信號(hào)的信號(hào)，如果旋轉(zhuǎn)編碼器布置在電機(jī)210的輸出軸上，可從旋轉(zhuǎn)編碼器輸出兩個(gè)信道的信號(hào)。旋轉(zhuǎn)位置信號(hào)是雙信道信號(hào)，具有固定的相位差(在此實(shí)施例中為90度)，其輸出根據(jù)電機(jī)的輸出軸的旋轉(zhuǎn)角度而變化。因此，通過(guò)利用該相位差，電機(jī)位置/速度計(jì)算電路233可以計(jì)算電機(jī)210的輸出軸的旋轉(zhuǎn)方向和驅(qū)動(dòng)脈沖計(jì)數(shù)。
[0092]該電機(jī)位置/速度計(jì)算電路233然后基于電機(jī)210的輸出軸的旋轉(zhuǎn)方向和驅(qū)動(dòng)脈沖計(jì)數(shù)以及從振蕩器輸出的時(shí)間信號(hào)而計(jì)算電機(jī)210的旋轉(zhuǎn)位置和旋轉(zhuǎn)速度，并向位置/速度跟蹤控制器232發(fā)送所計(jì)算的旋轉(zhuǎn)位置和旋轉(zhuǎn)速度。
[0093]合適時(shí)，通過(guò)供給諸如脈沖寬度調(diào)制(PWM)輸出信號(hào)、旋轉(zhuǎn)方向信號(hào)、啟動(dòng)信號(hào)、停止信號(hào)或制動(dòng)信號(hào)的信號(hào)，位置/速度跟蹤控制器232控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路221，以便使得從電機(jī)位置/速度計(jì)算電路233供給的旋轉(zhuǎn)位置和旋轉(zhuǎn)速度達(dá)到從目標(biāo)位置/速度計(jì)算電路231供給的目標(biāo)位置和目標(biāo)速度。
[0094]如上所述，電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路221被配置為四象限的驅(qū)動(dòng)器。因此，控制電路230-1被配置為以如下方式控制電機(jī)210的旋轉(zhuǎn)?？刂齐娐?30-1從目標(biāo)驅(qū)動(dòng)信號(hào)計(jì)算AXt，即每單位時(shí)間的目標(biāo)旋轉(zhuǎn)量、以及Xt，即目標(biāo)總旋轉(zhuǎn)量。控制電路230-1從旋轉(zhuǎn)位置信號(hào)計(jì)算Δ Xm,即每單位時(shí)間的電機(jī)旋轉(zhuǎn)量、以及Xm，即總電機(jī)旋轉(zhuǎn)量。此后，控制電路230-1改變要供給到電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路221的控制信號(hào),使總電機(jī)旋轉(zhuǎn)量Xm達(dá)到目標(biāo)總旋轉(zhuǎn)量Xt ( = Xm),以及每單位時(shí)間的電機(jī)旋轉(zhuǎn)量Δ Xm達(dá)到每單位時(shí)間的目標(biāo)旋轉(zhuǎn)量AXt(= AXm)。
[0095]如上所述，第一實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)設(shè)備200-1通過(guò)利用霍爾信號(hào)檢測(cè)電機(jī)210的輸出軸的旋轉(zhuǎn)位置，該霍爾信號(hào)通常由電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路221使用以反轉(zhuǎn)向電機(jī)210提供的電力的極性。為此目的，第一實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)設(shè)備200-1在驅(qū)動(dòng)器電路220中包括旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)電路，該旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)電路通過(guò)轉(zhuǎn)換霍爾信號(hào)而輸出指示電機(jī)210的輸出軸的旋轉(zhuǎn)量和旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)位置信號(hào)。即使在電機(jī)210的輸出軸上或由電機(jī)210驅(qū)動(dòng)的對(duì)象上既不提供編碼器也不提供分解器，如上所述配置的第一實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)設(shè)備200-1也可以執(zhí)行位置/保持控制。
[0096]此外，第一實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)設(shè)備200-1中利用的旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)信號(hào)等效于兩個(gè)信道的信號(hào)，并因此與常規(guī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備高度兼容，如果旋轉(zhuǎn)編碼器布置在電機(jī)210的輸出軸上可從旋轉(zhuǎn)編碼器輸出兩個(gè)信道的信號(hào)。應(yīng)當(dāng)指出的是，第一實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)設(shè)備200-1可由傳統(tǒng)上已用于圖像形成裝置100的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的步進(jìn)電機(jī)替換而不需要改變其他配置。雙信道編碼器等效信號(hào)通常由彼此具有90電角度相位差的兩個(gè)矩形波信號(hào)組成。可替換地，除了矩形波信號(hào)，雙信道編碼器等效信號(hào)可以由波形信號(hào)組成，例如正弦波信號(hào)或三角波信號(hào)。
[0097]第二實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)設(shè)備
[0098]圖7是示出根據(jù)實(shí)施例的第二實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)設(shè)備200-2的示意性配置的框圖。在圖7中所示的驅(qū)動(dòng)設(shè)備200可用于驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中，該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)例如驅(qū)動(dòng)圖3所示的文件傳送設(shè)備101的讀取進(jìn)入輥56、讀取出口輥63或CIS出口輥67。對(duì)于另一示例，驅(qū)動(dòng)設(shè)備200-2可用于驅(qū)動(dòng)圖1所示的圖像形成裝置100的送紙輥27等的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。第二實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)設(shè)備200-2包括與第一實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)設(shè)備200-1的元件相同的許多元件。下文適當(dāng)?shù)厥÷躁P(guān)于相同兀件的重復(fù)描述。
[0099]電機(jī)210是無(wú)刷DC電機(jī)。更具體而言，電機(jī)210不包括換向器。每次從驅(qū)動(dòng)器電路220提供的直流電流的方向由半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)反轉(zhuǎn)時(shí)，磁極的方向變化。
[0100]驅(qū)動(dòng)器電路220包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路221和旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)電路222。
[0101]驅(qū)動(dòng)器電路220中的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路221被配置為四象限的驅(qū)動(dòng)器。電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路221基于從控制電路230-2供給的控制信號(hào)和從霍爾元件211、212和213供給的霍爾信號(hào)而獨(dú)立地控制要施加到電機(jī)210的電流和電壓。
[0102]驅(qū)動(dòng)器電路220中的旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)電路222基于從霍爾元件211、212和213供給的霍爾信號(hào)而產(chǎn)生指示電機(jī)210的輸出軸的旋轉(zhuǎn)位置的旋轉(zhuǎn)位置信號(hào)。該旋轉(zhuǎn)位置信號(hào)是等效于雙信道信號(hào)的雙信道編碼器等效信號(hào)，如果旋轉(zhuǎn)編碼器布置在電機(jī)210的輸出軸上，可從旋轉(zhuǎn)編碼器輸出該雙信道信號(hào)。旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)電路222產(chǎn)生雙信道編碼器等效信號(hào)的方法的示例包括切片方法和向量方法。稍后將詳細(xì)描述這些方法。
[0103]基于從外部目標(biāo)驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生單元240供給的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)信號(hào)與從旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)電路222輸出的旋轉(zhuǎn)位置信號(hào)之間的比較結(jié)果，控制電路230-2控制要從驅(qū)動(dòng)器電路220提供到電機(jī)210的DC電源。
[0104]更具體而言，控制電路230-2包括:目標(biāo)位置計(jì)算電路234、位置跟蹤控制器235和電機(jī)位置計(jì)算電路236。
[0105]控制電路230-2中的目標(biāo)位置計(jì)算電路234從外部目標(biāo)驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生單元240獲得作為目標(biāo)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的旋轉(zhuǎn)方向信號(hào)以及指示驅(qū)動(dòng)脈沖計(jì)數(shù)的信號(hào)。目標(biāo)位置計(jì)算電路234從所獲得的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)信號(hào)和從振蕩器輸出的時(shí)間信號(hào)中得出電機(jī)210的目標(biāo)位置，并將目標(biāo)位置發(fā)送給位置跟蹤控制器235。
[0106]控制電路230-2中的電機(jī)位置計(jì)算電路236從驅(qū)動(dòng)器電路220中的旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)電路222中接收旋轉(zhuǎn)位置信號(hào)，由此獲得電機(jī)210的輸出軸的旋轉(zhuǎn)方向和驅(qū)動(dòng)脈沖計(jì)數(shù)。此夕卜，電機(jī)位置計(jì)算電路236基于電機(jī)210的輸出軸的旋轉(zhuǎn)方向和驅(qū)動(dòng)脈沖計(jì)數(shù)以及從振蕩器輸出的時(shí)間信號(hào)而得出電機(jī)210的旋轉(zhuǎn)位置，并發(fā)送旋轉(zhuǎn)位置到位置跟蹤控制器235。
[0107]位置跟蹤控制器235在合適時(shí)通過(guò)供給信號(hào)而控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路221，以使得從電機(jī)位置計(jì)算電路236供給的旋轉(zhuǎn)位置達(dá)到從目標(biāo)位置計(jì)算電路234供給的目標(biāo)位置，所述信號(hào)例如是PWM輸出信號(hào)、旋轉(zhuǎn)方向信號(hào)、啟動(dòng)信號(hào)、停止信號(hào)或制動(dòng)信號(hào)。
[0108]如上所述，電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路221被配置為四象限的驅(qū)動(dòng)器。因此，控制電路230-2被配置為以下面的方式控制電機(jī)210的旋轉(zhuǎn)?？刂齐娐?30-2從目標(biāo)驅(qū)動(dòng)信號(hào)計(jì)算目標(biāo)總旋轉(zhuǎn)量Xt?？刂齐娐?30-2從旋轉(zhuǎn)位置信號(hào)計(jì)算總電機(jī)旋轉(zhuǎn)量Xm。此后，控制電路230-2改變要被供給到電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路221的控制信號(hào),使得總電機(jī)旋轉(zhuǎn)量Xm達(dá)到目標(biāo)總旋轉(zhuǎn)量Xt0
[0109]如上所述，第二實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)設(shè)備200-2通過(guò)利用霍爾信號(hào)檢測(cè)電機(jī)210的輸出軸的旋轉(zhuǎn)位置，該霍爾信號(hào)通常由電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路221使用以反轉(zhuǎn)提供給電機(jī)210的電力的極性。為此目的，第二實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)設(shè)備200-2在驅(qū)動(dòng)器電路220中包括旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)電路，該旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)電路通過(guò)轉(zhuǎn)換霍爾信號(hào)而輸出指示電機(jī)210的輸出軸的旋轉(zhuǎn)量和旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)位置信號(hào)。即使在電機(jī)210的輸出軸上或由電機(jī)210驅(qū)動(dòng)的對(duì)象上既不提供編碼器也不提供分解器，如上所述配置的第二實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)設(shè)備200-2也可以執(zhí)行位置/保持控制。
[0110]此外，第二實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)設(shè)備200-2中利用的旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)信號(hào)等效于兩個(gè)信道的信號(hào)，并因此與常規(guī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備高度兼容，如果旋轉(zhuǎn)編碼器布置在電機(jī)210的輸出軸上可從旋轉(zhuǎn)編碼器輸出兩個(gè)信道的信號(hào)。應(yīng)當(dāng)指出的是，第二實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)設(shè)備200-2可由傳統(tǒng)上已用于圖像形成裝置100的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的步進(jìn)電機(jī)替換而不需要改變其他配置。雙信道編碼器等效信號(hào)通常是由彼此具有90電角度相位差的兩個(gè)矩形波信號(hào)組成?？商鎿Q地，除了矩形波信號(hào)，雙信道編碼器等效信號(hào)可以由波形信號(hào)組成，例如正弦波信號(hào)或三角波信號(hào)。
[0111]下面描述旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)電路222的示例性配置，其對(duì)于第一實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)設(shè)備200-1和第二實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)設(shè)備200-2是共同的。
[0112]切片方法
[0113]圖8是示出采用切片方法的旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)電路222的示意性配置的電路圖。如圖8所示，旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)電路222接收來(lái)自U相霍爾元件211的霍爾信號(hào)，來(lái)自V相霍爾元件212的霍爾信號(hào)，和來(lái)自W相霍爾元件213的霍爾信號(hào)，并輸出雙信道編碼器等效信號(hào)。
[0114]每個(gè)霍爾信號(hào)是差分信號(hào)對(duì)。來(lái)自U相霍爾元件211的差分信號(hào)對(duì)被稱為“U1，U1-，，。來(lái)自V相霍爾元件212的差分信號(hào)對(duì)被稱為“VI，V1-”。來(lái)自W相霍爾元件213的差分信號(hào)對(duì)被稱為“Wl，W1-”。從旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)電路222輸出的雙信道編碼器等效信號(hào)被稱為 “ENCl，ENC2”。
[0115]如圖8所示，旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)電路222包括第一相位檢測(cè)器電路310、第二相位檢測(cè)器電路320、第三相位檢測(cè)器電路330、分相器電路340、信號(hào)選擇器電路350和合成器電路360。
[0116]來(lái)自霍爾元件211、212和213的差分信號(hào)對(duì)(U1，U1_ ;V1，V1_，和W1，W1_)輸入到第一相位檢測(cè)器電路310、第二相位檢測(cè)器電路320和信號(hào)選擇器電路350中的每一個(gè)。
[0117]第一相位檢測(cè)器電路310包括三個(gè)比較器，它們是比較器311、312和313。比較器311、312和313通過(guò)比較相應(yīng)的輸入差分信號(hào)對(duì)的幅度與預(yù)定的參考電平Ref而分別產(chǎn)生相位比較信號(hào)U2、V2和W2，U2、V2和W2中的每一個(gè)或者是高(Hi)電平或者是低(Low)電平，并向合成器電路360輸出相位比較信號(hào)U2、V2和W2。來(lái)自第一相位檢測(cè)器電路310的相位比較信號(hào)U2、V2和W2組成第一相位信息信號(hào)phA。之后將參照?qǐng)D9描述第一相位檢測(cè)器電路310如何做出上述確定。
[0118]第二相位檢測(cè)器電路320包括三個(gè)比較器，它們是比較器是321、322和323。比較器321、322和323分別生成二進(jìn)制相位比較信號(hào)U3、V3和W3，并向分相器電路340和合成器電路360中的每一個(gè)輸出相位比較信號(hào)U3、V3和W3。來(lái)自第二相位檢測(cè)器電路320的相位比較信號(hào)U3、V3和W3組成第二相位信息信號(hào)phB。之后將參照?qǐng)D9描述第二相位檢測(cè)器電路320如何做出上述確定。
[0119]分相器電路340基于相位比較信號(hào)U2、V2、W2、U3、V3和W3產(chǎn)生信號(hào)選擇命令，并輸出該信號(hào)選擇命令到信號(hào)選擇器電路350。信號(hào)選擇器電路350根據(jù)從分相器電路340供給的信號(hào)選擇命令而從供給到信號(hào)選擇器電路350的差分信號(hào)U1、U1-、V1、V1-、W1、W1-中選擇選擇信號(hào)X，并向第三相位檢測(cè)器電路330輸出該選擇信號(hào)X。之后將參照?qǐng)D9描述信號(hào)選擇器電路350如何做出選擇。
[0120]圖9是用于描述如何對(duì)選擇信號(hào)X進(jìn)行選擇的信號(hào)的時(shí)序圖。因?yàn)椴罘中盘?hào)對(duì)源自霍爾元件211、212和213，每個(gè)差分信號(hào)對(duì)(Ul，Ul- ；V1, Vl- ；ffl, Wl-)具有120度的相位差。
[0121]如圖9所示，(I)第一相位檢測(cè)器電路310獲得相位比較信號(hào)U2，作為用于確定傳感器信號(hào)Ul和傳感器信號(hào)Ul-中哪一個(gè)較低的比較結(jié)果，(2)第一相位檢測(cè)器電路310獲得相位比較信號(hào)V2，作為用于確定傳感器信號(hào)Vl和傳感器信號(hào)Vl-中哪一個(gè)較低的比較結(jié)果。(3)第一相位檢測(cè)器電路310獲得相位比較信號(hào)W2，作為用于確定傳感器信號(hào)Wl和傳感器信號(hào)Wl-中哪一個(gè)較低的比較結(jié)果。
[0122]相比之下，第二相位檢測(cè)器電路320根據(jù)圖10所示的確定邏輯，通過(guò)比較差分信號(hào)U1、V1和Wl而獲得相位比較信號(hào)U3、V3和W3。第二相位檢測(cè)器電路320可以類似的方式，通過(guò)比較差分信號(hào)Ul-、Vl-和Wl-而獲得相位比較信號(hào)U3、V3和W3。
[0123]信號(hào)選擇器電路350通過(guò)向相位比較信號(hào)似、￥2、12、仍、￥3和13應(yīng)用圖11所示的選擇條件而選擇差分信號(hào)(U1、U1-、V1、V1-、W1和Wl-)之一,并輸出該選擇信號(hào),作為選擇信號(hào)X。
[0124]如上所述，選擇信號(hào)X每個(gè)30度的分相部分由信號(hào)選擇器電路350選中，并且在分相部分之間的每個(gè)邊界兩端是連續(xù)的。正弦波在相位為150度到180度的部分以及從O度到30度的部分中是高度線性的。因此，這些部分是相當(dāng)有利于由下游第三相位檢測(cè)器電路330的相位等級(jí)的檢測(cè)。
[0125]第三相位檢測(cè)器電路330包括N-1個(gè)電壓源332-1至332-(N-1)，以及N個(gè)相位檢測(cè)器331-1至331-N(N是大于I的整數(shù))。第三相位檢測(cè)器電路330比較從信號(hào)選擇器電路350供給的選擇信號(hào)X與由N-1個(gè)電壓源332-1至332-(N-1)產(chǎn)生的多個(gè)閾值電平中的每一個(gè)，并向合成器電路360輸出相位信息信號(hào)ph(l)至pH(4)。相位信息信號(hào)ph⑴至Ph (4)組成第三相位信息信號(hào)phC，其允許通過(guò)檢測(cè)選擇信號(hào)X已達(dá)到預(yù)定閾值電平而檢測(cè)電機(jī)210已經(jīng)旋轉(zhuǎn)過(guò)預(yù)定角度。
[0126]合成器電路360合成來(lái)自第一相位信息信號(hào)phA、第二相位信息信號(hào)phB以及第三相位信息信號(hào)PhC的雙信道編碼器等效信號(hào)，并輸出該雙信道編碼器等效信號(hào)。
[0127]下面就信號(hào)的相位而言描述上述信號(hào)和合成。圖12是用于描述第三相位檢測(cè)器電路330的操作的信號(hào)的時(shí)序圖。更具體而言，圖12是時(shí)序圖，其中布置從信號(hào)選擇器電路350輸出的選擇信號(hào)X、從第一相位檢測(cè)器電路310和第二相位檢測(cè)器電路320輸出的相位比較信號(hào)U2、V2、W2、U3、V3和W3，以及從第三相位檢測(cè)器電路330輸出的相位信息信號(hào)ph(l)至 ph (4) ο
[0128]如上所述，相位比較信號(hào)U2、V2和W2組成第一相位信息信號(hào)phA。相位比較信號(hào)U3、V3和W3組成第二相位信息信號(hào)phB。相位信息信號(hào)ph(l)至ph(4)組成第三相位信息信號(hào)PhC。將30電角度的每一部分劃分成相等的5部分的閾值電平LV(I)至LV(4)用于上述示例中。
[0129]正如圖12中所示，合成器電路360產(chǎn)生雙信道編碼器等效信號(hào)，該雙信道編碼器等效信號(hào)由從相位信息信號(hào)Ph⑴和ph (3)合成的合成信號(hào)ENCl、相位比較信號(hào)U3、V3和W3、以及從相位信息信號(hào)ph⑵和pH(4)合成的合成信號(hào)ENCl和相位比較信號(hào)U2、V2和W2組成。
[0130]如上所述，采用切片方法的旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)電路222包括驅(qū)動(dòng)器電路220中的旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)電路222。因此，即使在電機(jī)210的輸出軸上不提供旋轉(zhuǎn)編碼器，旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)電路222也能獲得雙信道編碼器等效信號(hào)。
[0131]采用切片方法的旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)電路222是采用切片方法的旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)電路的示例。該旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)電路222可以具有任何合適的替代配置，只要包括:輸出選擇信號(hào)X的信號(hào)選擇器電路350，以使地從源自霍爾元件211、212和213的霍爾信號(hào)(Ul、Ul- ；V1,Vl-；ffl, Wl-)選擇的高線性相位部分連接；相位檢測(cè)器電路，其通過(guò)比較選擇信號(hào)和預(yù)定閾值檢測(cè)霍爾信號(hào)的相位信息；以及合成器電路，其基于相位信息合成雙信道編碼器等效信號(hào) ENC1、ENC2。
[0132]向量方法
[0133]圖13是示出采用向量方法的旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)電路222的示意性配置的電路圖。如圖13所示，旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)電路222接收來(lái)自U相霍爾元件211的霍爾信號(hào)和來(lái)自V相霍爾元件212的霍爾信號(hào)，并輸出雙信道編碼器等效信號(hào)。
[0134]每個(gè)霍爾信號(hào)是差分信號(hào)對(duì)。來(lái)自U相霍爾元件211的差分信號(hào)對(duì)被稱為“U+，U-”。來(lái)自V相霍爾元件212的差分信號(hào)對(duì)被稱為“V+，V-”。從旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)電路222輸出的雙信道編碼器等效信號(hào)被稱為“ENC1，ENC2”。
[0135]該示例性配置的旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)電路222使用從U相霍爾元件211輸出的差分信號(hào)對(duì)U+，U-以及從V相霍爾元件212輸出的差分信號(hào)對(duì)V+，V-?？商鎿Q地，旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)電路222可以被配置為使用從W相霍爾元件213輸出的差分信號(hào)對(duì)W+，W-。U相、V相和W相的任何兩個(gè)磁極相位可以類似地由采用向量方法的該示例性配置的旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)電路222選擇和使用。
[0136]如圖13所示，旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)電路222包括差分放大器410、向量產(chǎn)生電路420、向量旋轉(zhuǎn)電路430、角搜索控制電路440和兩相脈沖發(fā)生電路450。
[0137]差動(dòng)放大器410獲得模擬霍爾信號(hào)AU以及模擬霍爾信號(hào)AV，模擬霍爾信號(hào)AU是差分信號(hào)對(duì)U+、U-中的一個(gè)，換句話說(shuō)，是來(lái)自U相霍爾元件211的單端輸出，模擬霍爾信號(hào)AV是差分信號(hào)對(duì)V+、V-中的一個(gè)，換句話說(shuō)，是來(lái)自V相霍爾元件212的單端輸出。模擬霍爾信號(hào)AU和AV的波形由具有關(guān)于電機(jī)210的輸出軸的旋轉(zhuǎn)角Θ的不同相位的兩個(gè)正弦函數(shù)表示。
[0138]向量發(fā)生電路420包括差分放大器421、加法放大器422和采樣和保持(S/Η)電路423和424。向量發(fā)生電路420從模擬霍爾信號(hào)AU和AV產(chǎn)生X-分量和Y-分量的向量(Vx, Vy)，所述模擬霍爾信號(hào)AU和AV是從差分放大器410供給的。
[0139]差分放大器421將從差分放大器410供給的模擬霍爾信號(hào)AU和AV之間的差與增益(I/ V 3)相乘。響應(yīng)于觸發(fā)fs，該S/Η電路423采樣并保持差分放大器421的輸出，并輸出由此保持的值作為X分量Vx。求和放大器422求和從差分放大器410供給的模擬霍爾信號(hào)AU和AV。響應(yīng)于該觸發(fā)fs，該S/Η電路424采樣并保持求和放大器422的輸出，并輸出由此保持的值作為Y分量Vy。
[0140]通過(guò)將由振蕩器產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)elk除以分頻比而獲得觸發(fā)fs。用于產(chǎn)生觸發(fā)f S的分頻比將被設(shè)置為使得觸發(fā)f S大于檢測(cè)角數(shù)據(jù)Θ d的字長(zhǎng)，以避免與角搜索控制電路440的序列不兼容。將在后面描述檢測(cè)角數(shù)據(jù)Gd和序列。
[0141]將從簡(jiǎn)單計(jì)算得知:由向量生成電路420生成的向量(Vx，Vy)的分量是角度Θ的三角函數(shù)，其中X分量Vx和Y分量Vy之間的相位差是90度。
[0142]通過(guò)將由向量生成電路420生成的角度Θ的三角函數(shù)轉(zhuǎn)換為檢測(cè)角數(shù)據(jù)0d的值，向量旋轉(zhuǎn)電路430執(zhí)行向量(Vx，Vy)的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換，這將在后面描述。由此獲得的值被輸出為旋轉(zhuǎn)的X分量Vx'和旋轉(zhuǎn)的Y分量Vy'。
[0143]向量旋轉(zhuǎn)電路430包括乘法器431、求和放大器432、差分放大器433、存儲(chǔ)器434和數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器(DAC) 435。
[0144]存儲(chǔ)器434是非易失性存儲(chǔ)器。在一個(gè)周期期間，存儲(chǔ)器434在其中存儲(chǔ)正弦數(shù)據(jù)sindat和余弦數(shù)據(jù)cosdat，所述一個(gè)周期被劃分為64個(gè)分區(qū)，具有以128 (最低有效位(LSB))表示的幅度，并輸出和具有6位字長(zhǎng)的檢測(cè)角數(shù)據(jù)Θ d關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)sindat的值和余弦數(shù)據(jù)的值。
[0145]DAC 435將從存儲(chǔ)器434輸出的數(shù)據(jù)值sindat和cosdat轉(zhuǎn)換為與數(shù)據(jù)值成比例的模擬值，并輸出該模擬值，作為模擬正弦值A(chǔ)sin和模擬余弦值A(chǔ)cos。
[0146]乘法器431是模擬乘法器。乘法器431乘以X分量Vx和Y分量Vy、以及模擬正弦值A(chǔ)sin和模擬余弦值A(chǔ)cos的每個(gè)組合,并輸出4個(gè)乘法運(yùn)算的結(jié)果。
[0147]求和放大器432求和從乘法器431輸出的四個(gè)乘法結(jié)果中的預(yù)定的兩個(gè)，并輸出該和結(jié)果，作為旋轉(zhuǎn)的X分量Vx'。旋轉(zhuǎn)的X分量Vx'可以進(jìn)一步乘以增益。差分放大器433從剩余兩個(gè)中的另一個(gè)中減去從乘法器431輸出的乘法結(jié)果的剩余兩個(gè)中的預(yù)定一個(gè)，并輸出相減的結(jié)果，作為旋轉(zhuǎn)的Y分量Vy'。旋轉(zhuǎn)的Y分量Vy'可以進(jìn)一步乘以增益。
[0148]向量旋轉(zhuǎn)電路430從而通過(guò)檢測(cè)角數(shù)據(jù)Θ d執(zhí)行順時(shí)針地旋轉(zhuǎn)由X分量Vx和Y分量Vy表示的向量的計(jì)算。此示例性配置的模擬正弦值A(chǔ)sin和模擬余弦值A(chǔ)cos對(duì)應(yīng)于實(shí)施例的多相位參考正弦波。
[0149]從向量旋轉(zhuǎn)電路430輸出的旋轉(zhuǎn)的Y分量Vy'被供給到角搜索控制電路440。
[0150]角搜索控制電路440包括符號(hào)確定電路441、序列器442和逐次逼近寄存器(SAR) 4430每一次接收觸發(fā)fs，角搜索控制電路440通過(guò)改變檢測(cè)角數(shù)據(jù)0d搜索旋轉(zhuǎn)的Y分量Vy'近似為零的檢測(cè)角度。
[0151 ] 符號(hào)確定電路441基于關(guān)于旋轉(zhuǎn)的Y分量Vy，的值是否大于零的確定結(jié)果而輸出符號(hào)確定結(jié)果“符號(hào)”。雖然參考零做出確定，但可替代地參照預(yù)定的偏移值來(lái)確定符號(hào)。
[0152]用值載入SAR 443，該值在合適時(shí)由序列器442重寫。存儲(chǔ)在SAR 443中的值被輸出為檢測(cè)角數(shù)據(jù)9d。檢測(cè)角數(shù)據(jù)Θ d的字長(zhǎng)在本實(shí)施例中為6位。
[0153]序列器442如下執(zhí)行角搜索序列。每次接收觸發(fā)fs時(shí)，響應(yīng)于符號(hào)確定結(jié)果“符號(hào)，，的值被改變，序列器442重寫SAR 443中的值。序列器442根據(jù)符號(hào)確定結(jié)果“符號(hào)”而在SAR 443中設(shè)置值。
[0154]下面參照?qǐng)D12至圖16詳細(xì)描述序列器442如何操作。
[0155]首先，一旦接收觸發(fā)fs，序列器442設(shè)置計(jì)數(shù)η的值為1，如圖14所示，并僅將SAR443的bit5的值(最高有效位)設(shè)置為1，剩余位設(shè)置為0，如圖15所示。重寫SAR 443中的值等效于改變檢測(cè)角數(shù)據(jù)Θ d的值。
[0156]因此改變的檢測(cè)角數(shù)據(jù)Θ d被反饋到向量旋轉(zhuǎn)電路430。向量旋轉(zhuǎn)電路430通過(guò)角度Θ I = 180°順時(shí)針旋轉(zhuǎn)向量(Vx，Vy)。通過(guò)該旋轉(zhuǎn)獲得的旋轉(zhuǎn)的X分量Vx'和旋轉(zhuǎn)的Y分量Vy'被表示為Vx' (I)和Vy' (I)。序列器442基于符號(hào)確定結(jié)果“符號(hào)”檢測(cè)Vyi (I)的符號(hào)。如果Vy' (I)的符號(hào)為正，則序列器442設(shè)置SAR 443的最高有效位為
1
[0157]一旦接收下一個(gè)時(shí)鐘clk，序列器442遞增計(jì)數(shù)η為2，如圖14所示，并用I重寫SAR 443的bit4的值(第二最高有效位)，如圖16所示。因?yàn)闆](méi)必要改變bit5的值，序列器442不重寫bit5或其他位。
[0158]已改變兩次的檢測(cè)角數(shù)據(jù)Θ d被反饋到向量旋轉(zhuǎn)電路430。向量旋轉(zhuǎn)電路430通過(guò)角Θ1+Θ 2 = (180 + 90)°順時(shí)針旋轉(zhuǎn)向量(Vx，Vy)。作為該旋轉(zhuǎn)結(jié)果獲得的分量被表示為Vx' (2)和Vy' (2)，正如上述情況。序列器442基于該符號(hào)判定結(jié)果的“符號(hào)”檢測(cè)Vyi (2)的符號(hào)。如果Vy' (2)的符號(hào)為負(fù)，則序列器442設(shè)置SAR 443的bit4為O。
[0159]一旦接收下一個(gè)時(shí)鐘clk，序列器442遞增計(jì)數(shù)η為3，如圖14所示，并用I重寫SAR 443的bit3的值(第三最高有效位)，如圖17所示。同時(shí)，序列器442用2重寫bit4的值，其已被設(shè)置在η = 2，但不重寫其他位的值。
[0160]已改變?nèi)蔚臋z測(cè)角數(shù)據(jù)Θ d被反饋到向量旋轉(zhuǎn)電路430。向量旋轉(zhuǎn)電路430通過(guò)角度Θ 1+ Θ 2- Θ 3 = (180+90-45) °順時(shí)針旋轉(zhuǎn)向量(Vx，Vy)。作為該旋轉(zhuǎn)結(jié)果獲得的分量被表示為Vx' (3)和Vy' (3)，正如上述情況。序列器442根據(jù)符號(hào)確定結(jié)果“符號(hào)”檢測(cè)Vy' (3)的符號(hào)。如果Vy' (3)的符號(hào)為負(fù)，則序列器442設(shè)置SAR 443的bit3為O0
[0161]一旦接收下一個(gè)時(shí)鐘clk，序列器442遞增計(jì)數(shù)η為4，如圖14所示，并用I重寫SAR 443的bit2的值(第四最高有效位)，如圖18所示。同時(shí)，序列器442用O重寫bit3的值(其已被設(shè)置為η = 3)，但不重寫其他位的值。
[0162]已改變四次的檢測(cè)角數(shù)據(jù)Θ d被反饋到向量旋轉(zhuǎn)電路430。向量旋轉(zhuǎn)電路430通過(guò)角度Θ 1+ Θ 2- Θ 3- Θ 4 = (180+90-45-22.5)。順時(shí)針旋轉(zhuǎn)向量(Vx7Vy)。作為該旋轉(zhuǎn)結(jié)果獲得的分量比表示為Vx' (4)和Vy' (4)，如上述情況。序列器442基于符號(hào)確定結(jié)果“符號(hào)”檢測(cè)V (4)的符號(hào)。如果Vy' (4)的符號(hào)為負(fù)，則序列器442設(shè)置SAR 443的bit2 為 I。
[0163]序列器442重復(fù)上述序列6次(步驟)，直到從I遞增的計(jì)數(shù)η的值達(dá)到6。由于步驟的數(shù)目對(duì)應(yīng)于SAR 443的字長(zhǎng)，設(shè)置了所有位的值。應(yīng)該注意，當(dāng)SAR 443的bitO的值被設(shè)置為O時(shí)，需要執(zhí)行清除處理。這是因?yàn)橹挥凶詈笠粋€(gè)步驟之后沒(méi)有下一個(gè)步驟。
[0164]上述序列器442的操作可作如下概括。向量(Vx, (n), Vy; (η))的旋轉(zhuǎn)角度θη(η= 1，2，...，和6)在每個(gè)步驟減半。關(guān)于旋轉(zhuǎn)方向，向量如下旋轉(zhuǎn):如果旋轉(zhuǎn)的Y分量Vy'的符號(hào)為正，則向量(Vx，Vy)在下一步驟中沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)；如果旋轉(zhuǎn)的Y分量Vy的符號(hào)為負(fù)，則向量(Vx，Vy)在下一步驟中逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。
[0165]向量(Vx' (n)，Vy' (η))最終旋轉(zhuǎn)到最接近X軸。因此，X軸和向量(Vx，Vy)之間的角度可以被檢測(cè)為角搜索序列的總旋轉(zhuǎn)角。這是基于被稱為平分法的近似搜索算法。
[0166]可如上所述地檢測(cè)指示X軸的電機(jī)210的輸出軸之間的角度的檢測(cè)角數(shù)據(jù)Θ山所述檢測(cè)角數(shù)據(jù)Gd用作相位參考?？商鎿Q地，通過(guò)計(jì)算轉(zhuǎn)子角度作為預(yù)定偏移值和檢測(cè)角數(shù)據(jù)Gd之和，檢測(cè)角數(shù)據(jù)0d可被檢測(cè)為電機(jī)210的輸出軸和除了 X軸之外的預(yù)定參考相位之間的角度。
[0167]以該方式確定的檢測(cè)角數(shù)據(jù)Θ d被供給到兩相脈沖發(fā)生電路450。
[0168]每次接收觸發(fā)fs，兩相脈沖發(fā)生電路450根據(jù)圖19所示的產(chǎn)生邏輯，使用檢測(cè)角數(shù)據(jù)Θ d的最低有效的兩個(gè)位輸出雙信道編碼器等效信號(hào)ENC1、ENC2。
[0169]如上所述，采用向量方法的旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)電路222包括驅(qū)動(dòng)器電路220中的旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)電路222，因此，即使電機(jī)210的輸出軸上不提供旋轉(zhuǎn)編碼器，旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)電路222也可以獲得雙信道編碼器等效信號(hào)。
[0170]如上所述的基于向量方法的旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)電路222是采用向量方法的旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)電路的示例。旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)電路222的配置不限于上述配置。旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)電路222可以具有任何適當(dāng)?shù)呐渲茫灰?基于至少兩個(gè)磁極相的磁極相位信號(hào)的差分信號(hào)U+、U-、V+和V-產(chǎn)生向量(Vx，Vy)的向量生成電路420，向量(Vx，Vy)的分量是電機(jī)210的輸出軸的旋轉(zhuǎn)角的三角函數(shù)；通過(guò)使用向量(Vx,Vy)、模擬正弦值A(chǔ)Sin、模擬余弦值A(chǔ)cos執(zhí)行計(jì)算而旋轉(zhuǎn)向量(Vx，Vy)的向量旋轉(zhuǎn)電路430 ;角搜索控制電路440，其使得向量旋轉(zhuǎn)電路430逐步旋轉(zhuǎn)向量(Vx，Vy)以獲得旋轉(zhuǎn)的向量(Vx, (n)，Vy' (η))，并且檢測(cè)向量已被旋轉(zhuǎn)的角度作為檢測(cè)角數(shù)據(jù)Gd;以及兩相脈沖發(fā)生電路450，其基于檢測(cè)角數(shù)據(jù)Gd獲得雙信道編碼器等效信號(hào)ENCl、ENC2。
[0171]根據(jù)實(shí)施例，即使沒(méi)有在無(wú)刷DC電機(jī)的輸出軸上或要由無(wú)刷DC電機(jī)驅(qū)動(dòng)的對(duì)象上提供檢測(cè)設(shè)備，驅(qū)動(dòng)設(shè)備也能夠定位/保持控制。
[0172]為了完整和清楚的公開(kāi)，雖然已經(jīng)關(guān)于具體實(shí)施例描述了本發(fā)明，但所附權(quán)利要求并不因此受到限制，而是被解釋為具體實(shí)施所有修改和替換結(jié)構(gòu)，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)可能發(fā)生的所述所有修改和替換結(jié)構(gòu)實(shí)際上落入本文闡述的基本教導(dǎo)內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種控制設(shè)備，包括: 電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元，根據(jù)從電機(jī)輸出的磁極相位信號(hào)而向電機(jī)提供電力；以及旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)單元，將所述磁極相位信號(hào)轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)信號(hào)并輸出所述旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)信號(hào)，所述旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)信號(hào)指示電機(jī)的輸出軸的旋轉(zhuǎn)量和旋轉(zhuǎn)方向并具有比所述磁極相位信號(hào)高的分辨率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制設(shè)備，進(jìn)一步包括控制單元，基于從所述旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)單元輸出的旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)信號(hào)以及從上級(jí)設(shè)備接收的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)信號(hào)而發(fā)送控制信號(hào)到所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制設(shè)備，其中，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元和所述旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)單兀在同一電路板上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的控制設(shè)備，其中，所述旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)單元和生成磁極相位信號(hào)的單元在同一電路板上。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的控制設(shè)備，其中，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元和所述控制單元在同一電路板上。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的控制設(shè)備，其中，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元和所述控制單元在同一芯片上。
7.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的控制設(shè)備，其中，所述旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)信號(hào)是雙信道信號(hào)，具有固定的相位差，所述雙信道信號(hào)的輸出取決于所述電機(jī)的輸出軸的旋轉(zhuǎn)角度而變化。
8.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的控制設(shè)備，其中: 所述旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)單元包括: 信號(hào)選擇器單元，輸出選擇信號(hào)，以使得從磁極相位信號(hào)中選擇的高線性相位部分連接， 相位檢測(cè)器單元，通過(guò)比較選擇信號(hào)和預(yù)定閾值而檢測(cè)磁極相位信號(hào)的相位信息；以及 合成器單元，基于相位信息合成所述旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的控制設(shè)備，其中， 所述旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)單元包括: 向量生成單元，通過(guò)計(jì)算至少兩個(gè)磁極相位的磁極相位信號(hào)的差分信號(hào)而生成向量，所述向量的分量是輸出軸的旋轉(zhuǎn)角度的三角函數(shù)， 向量旋轉(zhuǎn)單元，通過(guò)使用向量和參考正弦波執(zhí)行計(jì)算而旋轉(zhuǎn)向量， 角搜索控制單元，檢測(cè)旋轉(zhuǎn)角度，所述向量由所述向量旋轉(zhuǎn)單元旋轉(zhuǎn)通過(guò)所述旋轉(zhuǎn)角度直到預(yù)定相位，以及 兩相脈沖發(fā)生單元，基于旋轉(zhuǎn)角度產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)信號(hào)。
10.一種驅(qū)動(dòng)設(shè)備,包括: 根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制設(shè)備；以及 電機(jī)。
11.一種圖像形成裝置，包括根據(jù)權(quán)利要求10所述的驅(qū)動(dòng)設(shè)備。
【文檔編號(hào)】H02P6/16GK104242747SQ201410426348
【公開(kāi)日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年6月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月10日
【發(fā)明者】邑田拓也 申請(qǐng)人:株式會(huì)社理光