相位檢測裝置及方法，馬達驅動控制裝置，片材輸送裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及相位檢測裝置及方法、馬達驅動控制裝置、馬達裝置及片材輸送裝置。
【背景技術】
[0002]存在一種檢測轉子的旋轉相位的技術，用于無刷DC (直流)馬達的停止控制等的控制馬達旋轉位置的場合。例如，旋轉編碼器方式是將旋轉編碼器與旋轉軸連接，基于具有根據旋轉相位變化的相位差的二相脈沖信號，檢測相對的旋轉角度。
[0003]—般，旋轉編碼器方式因在外周部等間隔地設置光學窗的狹縫的圓盤及以狹縫間距的1/4間隔配置的兩個光遮斷器，追加部件成為高價。在專利文獻I中，公開了不使用旋轉編碼器方式、檢測旋轉相位、驅動控制馬達的馬達驅動控制裝置。
[0004]專利文獻I的馬達驅動控制裝置比較來自設于馬達周圍的霍爾元件等多個傳感器的多個傳感器信號，檢測傳感器信號的交點的相位。再從檢測到的傳感器信號的相位分為規定的多個相位區間，在規定的多個相位區間中，選擇多個傳感器信號中的一個，檢測所選擇的傳感器信號的信號電平達到所設定的閾值電平。
[0005]在專利文獻I中，將選擇的傳感器信號的信號電平與根據轉子的所設定的相位預先設定的閾值電平進行比較。該場合，來自霍爾元件等傳感器的傳感器信號因溫度上升或安裝誤差等外部環境變動。因該變動，各傳感器信號的交點相位的信號電平發生偏移等，傳感器信號的信號電平相對轉子相位的對應發生偏移。
[0006]【專利文獻I】日本特開2013-099023號公報
[0007]在以往的旋轉相位的檢測技術中，存在因外部環境引起的傳感器信號的變動，導致檢測相位的檢測精度低下的課題。
【發明內容】
[0008]本發明的目的在于，提供與以往技術相比較、使用具有根據旋轉相位的信號電平的傳感器信號、可提高檢測相位的檢測精度的相位檢測裝置。
[0009]本發明涉及的相位檢測裝置包括信號選擇單元，偏壓電平生成單元，以及相位信息檢測單元。信號選擇單元從具有與轉子相位對應的信號電平的多個傳感器信號中，選擇一個傳感器信號，作為選擇傳感器信號。偏壓電平生成單元以規定的第I比，分割由上述選擇傳感器信號和其他傳感器信號構成的一對傳感器信號的各信號電平之間，生成第I偏壓電平。相位信息檢測單元基于上述第I偏壓電平，生成與上述轉子的相位對應的閾值電平，檢測上述選擇傳感器信號的信號電平達到上述閾值電平。
[0010]下面說明本發明的效果:
[0011]根據本發明涉及的相位檢測裝置，與以往技術相比較，利用具有與旋轉相位對應的信號電平的傳感器信號，能提高檢測相位的檢測精度。
【附圖說明】
[0012]圖1是表示本發明的實施形態I涉及的相位檢測裝置5的構成的框圖。
[0013]圖2是表示圖1的相位檢測裝置5的動作狀態的各信號的時序圖。
[0014]圖3是表示圖1的各傳感器信號U1，VI，Wl的變動的波形圖。
[0015]圖4是表示圖1的相位檢測裝置5的相位檢測動作的各傳感器信號U1，VI，Wl的波形圖。
[0016]圖5是表示本發明的實施形態2涉及的相位檢測裝置5A的構成的框圖。
[0017]圖6是表示圖5的相位檢測裝置5A的相位檢測動作的各傳感器處理信號U2，V2，W2的波形圖。
[0018]圖7是表示本發明的實施形態3涉及的相位檢測裝置5B的構成的框圖。
[0019]圖8是表示圖7的相位檢測裝置5B的相位檢測動作的各傳感器信號Ul，VI，Wl的波形圖。
[0020]圖9是表示本發明的實施形態4涉及的馬達裝置8的構成的框圖。
[0021]圖10是表示圖9的馬達驅動部110的構成的框圖。
[0022]圖11是表示圖10的馬達驅動部110的動作的各信號的時序圖。
[0023]圖12是表示包括本發明的實施形態5涉及的片材輸送裝置230，250的圖像形成裝置的側面截面圖。
[0024]圖13是表示圖12的片材輸送裝置250的側面截面圖。
[0025]圖14(a)，(b)是表示本發明的變形例涉及的相位檢測動作的各傳感器信號U1，V1的波形圖。
【具體實施方式】
[0026]下面，參照【附圖說明】本發明涉及的實施形態。在下面的各實施形態中，對于同樣的構成要素賦予同樣的符號。
[0027]實施形態I
[0028]圖1是表示本發明的實施形態I涉及的相位檢測裝置5的構成的框圖。在圖1中，相位檢測裝置5構成為包括交點相位檢測電路1，偏壓電平生成電路2，相位信息檢測電路3，數字電路50，以及信號合成電路51。交點相位檢測電路I包括比較器11，12，13。偏壓電平生成電路2包括分壓電路20，開關SW2，Sff3,以及緩沖放大器Ampl，Amp2。分壓電路20包括分別具有電阻值R21?26的電阻21?26。相位信息檢測電路3包括比較器31_1?31-N，以及電阻32-1?32-No
[0029]在圖1中，多個傳感器信號U1，V1，W1由設于例如馬達周圍的霍爾元件等多個傳感器生成，分別具有與馬達轉子的旋轉相位相對應的信號電平。傳感器信號U1，V1，W1根據各傳感器的安裝位置，相互存在規定的相位差(例如120° )。各傳感器信號U1，VI，Wl分別輸入到開關SWl的a，b，C端子，分別輸入到交點相位檢測電路I的各比較器11，12，13，再輸入到偏壓電平生成電路2的分壓電路20。
[0030]在交點相位檢測電路I中，比較器11將傳感器信號Ul的信號電平與傳感器信號Vl進行比較，產生表示傳感器信號U1，V1的交點的相位(時序)的檢測信號UV。比較器12與比較器11 一樣，比較傳感器信號VI，W1，產生表示傳感器信號VI，Wl的交點相位的檢測信號VW。比較器13與比較器11 一樣，比較傳感器信號Wl，Ul，產生表示傳感器信號W1，U1的交點相位的檢測信號wu。
[0031]在本實施形態中，當傳感器信號Ul的信號電平大于或等于傳感器信號Vl的信號電平時，比較器11產生具有高電平(Hi)的檢測信號UVo另一方面，當傳感器信號Ul的信號電平小于傳感器信號Vl的信號電平時，比較器11產生具有低電平(Low)的檢測信號UV。比較器12，13也同比較器11 一樣，分別產生二值的檢測信號VW，WU(參照圖2)。交點相位檢測電路I的比較器11?13分別將檢測信號UV，VW，WU輸出至數字電路50和信號合成電路51。
[0032]數字電路50基于檢測信號UV，Vff, WU，生成控制信號Sswl，如下所示，選擇控制開關SWl的端子a，b, Co
[0033](I)檢測信號 WU，UV = Hi, Vff = Low 的場合，及檢測信號 WU，UV = Low，Vff = Hi的場合，選擇開關SWl的端子a。
[0034](2)檢測信號 UV，VW = Hi，WU = Low 的場合，及檢測信號 UV，Vff = Low，WU = Hi的場合，選擇開關SWl的端子b。
[0035](3)檢測信號 VW，WU = Hi，UV = Low 的場合，及檢測信號 VW，WU = Low，UV = Hi的場合，選擇開關SWl的端子C。
[0036]通過以上的選擇控制，包括開關SWl?SW3構成的信號選擇部4，將作為選擇傳感器信號U1，V1，W1中的某一個的傳感器信號的選擇傳感器信號X，輸出至相位信息檢測電路3的各比較器31-1?31-No
[0037]在偏壓電平生成電路2的分壓電路20中，電阻21?26相互串聯連接。傳感器信號Ul輸入到電阻22，23的接點，傳感器信號Vl輸入到電阻24，25的接點，傳感器信號Wl輸入到電阻26，21的接點。分壓電路20在電阻23，24之間，以與各電阻值R23，R24對應的比率，分壓傳感器信號U1，V1的信號電平差，將分壓后的分壓電平Luv輸出至開關SW2，SW3的各a端子。分壓電平Luv具有以R22: R23之比分割傳感器信號Ul的信號電平和傳感器信號Vl的信號電平之間的信號電平。
[0038]與分壓電平Luv同樣，分壓電路20產生以R21: R22之比分割傳感器信號W1，U1的信號電平間的分壓電平Lwu，及以R25: R26之比分割傳感器信號VI，Wl的信號電平間的分壓電平Lw。分壓電平Lwu輸出至開關SW2，SW3的各b端子，分壓電平Lw輸出至開關Sff2, SW3的各c端子。
[0039]數字電路50基于檢測信號UV，Vff, WU，生成控制信號Ssw2，如下所示，選擇控制開關SW2的端子a，b，Co
[0040](I)檢測信號 UV，VW = Hi，WU = Low 的場合，及檢測信號 WU，UV = Low，Vff = Hi的場合，選擇開關SW2的端子a。
[0041](2)檢測信號 WU，UV = Hi, Vff = Low 的場合，及檢測信號 VW，WU = Low，UV = Hi的場合，選擇開關SW2的端子b。
[0042](3)檢測信號 W，WU = Hi，UV = Low 的場合，及檢測信號 UV，Vff = Low, WU = Hi的場合，選擇開關SW2的端子C。
[0043]又，數字電路50基于檢測信號UV，VW，WU，生成控制信號Ssw3，如下所示，選擇控制開關SW3的端子a，b，Co
[0044](I)檢測信號 WU，UV = Hi, Vff = Low 的場合，及檢測信號 UV，Vff = Low，WU = Hi的場合，選擇開關SW3的端子a。
[0045](2)檢測信號 VW，WU = Hi，UV = Low 的場合，及檢測信號 WU，UV = Low，Vff = Hi的場合，選擇開關SW3的端子b。
[0046](3)檢測信號 UV，VW = Hi，WU = Low 的場合，及檢測信號 VW，WU = Low，UV = Hi的場合，選擇開關SW3的端子C。
[0047]通過以上的選擇控制，信號選擇部4在各開關SW2，SW3，分別選擇分壓電平Luv，Lvw, Lwu中的一個分壓電平。信號選擇部4通過緩沖放大器Amp1、Amp2，將在各開關SW2，SW3選擇的分壓電平分別作為上端偏壓電平Lup及下端偏壓電平L ω，輸出至相位信息檢測電路3。
[0048]在相位信息檢測電路3中，多個電阻32-1?32-(Ν_1)在上端偏壓電平Lup與下端偏壓電平Lu3之間，相互串聯連接。各電阻32-1?32-(Ν-1)分別以與各電阻值對應的規定比率，分壓上端偏壓電平Lup與下端偏壓電平Lu3之間，將分壓后的電壓作為閾值電平Lv(I)?Lv(N)供給至各比較器31-1?31-Ν。
[0049]比較器3