特許 7069894 駆動装置、駆動システム、ロボット、画像形成装置、および搬送装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-05-10

(45)【発行日】2022-05-18

(54)【発明の名称】駆動装置、駆動システム、ロボット、画像形成装置、および搬送装置

(51)【国際特許分類】

   H02P 5/46 20060101AFI20220511BHJP

   G03G 21/14 20060101ALI20220511BHJP

   B65H 5/06 20060101ALI20220511BHJP

   B41J 11/00 20060101ALI20220511BHJP

【ＦＩ】

H02P5/46 H

G03G21/14

B65H5/06 J

B41J11/00 A

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2018050044

(22)【出願日】2018-03-16

(65)【公開番号】P2019162007

(43)【公開日】2019-09-19

【審査請求日】2020-12-10

(73)【特許権者】

【識別番号】000006747

【氏名又は名称】株式会社リコー

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】小池 孝尚

【審査官】佐藤 彰洋

(56)【参考文献】

【文献】特開平０８－３２２２９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－０３３０８４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｐ ５／４６

Ｇ０３Ｇ ２１／１４

Ｂ６５Ｈ ５／０６

Ｂ４１Ｊ １１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

入力された電圧指令値に基づいて、同一の駆動軸に動力を伝達する第１のモータおよび第２のモータを駆動する駆動装置であって、
前記電圧指令値に基づいて、前記第１のモータに対する第１の駆動指令値と、前記第２のモータに対する第２の駆動指令値を出力する制御部と、
前記電圧指令値が所定の閾値を超えた場合、前記制御部が用いる制御パターンを、一の制御パターンから他の制御パターンに切り替える切替部と
を備え、
前記制御部は、
前記電圧指令値が前記所定の閾値未満の場合、前記一の制御パターンに基づいて、一方のモータから伝達されるトルクの方向が、前記駆動軸の駆動方向と異なる方向になるように、前記第１の駆動指令値および前記第２の駆動指令値を出力し、
前記切替部による切り替え後、前記他の制御パターンに基づいて、前記電圧指令値が前記所定の閾値以上の場合には、前記一方のモータから伝達されるトルクの方向が、前記駆動軸の駆動方向と同じ方向となり、且つ、前記電圧指令値が所定の閾値未満の場合であっても、前記一方のモータから伝達されるトルクの方向が、前記駆動軸の駆動方向と異なる方向にならないように、前記第１の駆動指令値および前記第２の駆動指令値を出力する
駆動装置。

【請求項2】

前記切替部は、
前記制御部が用いる制御パターンを、前記他の制御パターンに切り替えた後、前記電圧指令値が０になったとき、前記制御部が用いる制御パターンを、前記他の制御パターンから前記一の制御パターンに切り替える
請求項１に記載の駆動装置。

【請求項3】

前記制御部は、
前記切替部による切り替え後、前記電圧指令値が所定の閾値未満の場合、前記他の制御パターンに基づいて、前記一方のモータから伝達されるトルクがゼロまたはゼロ近傍の同じ向きとなるように、前記第１の駆動指令値および前記第２の駆動指令値を出力する
請求項１または２に記載の駆動装置。

【請求項4】

入力された電圧指令値に基づいて、同一の駆動軸に動力を伝達する第１のモータおよび第２のモータを駆動する駆動装置であって、
前記電圧指令値に基づいて前記第１のモータに対する第１の駆動指令値と、前記第２のモータに対する第２の駆動指令値を出力する制御部であって、前記電圧指令値が所定の閾値未満の場合、所定の制御パターンに基づいて、一方のモータから伝達されるトルクの方向が、前記駆動軸の駆動方向と異なる方向になるように、前記電圧指令値を制御し、前記電圧指令値が前記所定の閾値以上の場合、前記所定の制御パターンに基づいて、前記一方のモータから伝達されるトルクの方向が、前記駆動軸の駆動方向と同じ方向になるように、前記第１の駆動指令値および前記第２の駆動指令値を出力する制御部と、
前記電圧指令値に関する所定の条件を満たした場合、前記電圧指令値が所定の閾値未満の場合であっても、前記一方のモータから伝達されるトルクの方向が、前記駆動軸の駆動方向と異なる方向にならないように、前記所定の制御パターンを補正する補正部と
を備える駆動装置。

【請求項5】

所定の測定期間内における前記電圧指令値の範囲を測定する測定部をさらに備え、
前記補正部は、前記測定部によって測定された前記電圧指令値の範囲内に前記所定の閾値が含まれている場合、前記所定の閾値が、前記電圧指令値の範囲外に変更されるように、前記所定の制御パターンを補正する
請求項４に記載の駆動装置。

【請求項6】

前記第１のモータと、
前記第２のモータと、
請求項１から５のいずれか一項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と、
前記第１のモータおよび前記第２のモータの双方の動力が伝達される駆動軸と
を備えるロボット。

【請求項8】

請求項６に記載の駆動システムと、
前記第１のモータおよび前記第２のモータの双方の動力が伝達される駆動軸と
を備える画像形成装置。

【請求項9】

請求項６に記載の駆動システムと、
前記第１のモータおよび前記第２のモータの双方の動力が伝達される駆動軸と
を備える搬送装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、駆動装置、駆動システム、画像形成装置、および搬送装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、２つのモータによって同一の駆動軸を駆動することにより、駆動軸の駆動トルクを向上させたり、２つのモータと駆動軸との間のバックラッシュを解消したりすることができるようにした技術が知られている。

【0003】

例えば、下記特許文献１には、同一の負荷軸を駆動する第１モータおよび第２モータの制御値を補正することにより、第１モータおよび第２モータの高効率なトルク制御を行うことができるようにした技術が開示されている。

【0004】

また、下記特許文献１には、速度指令が示す角速度Ｖが０である場合には、第１モータと第２モータとによって、互いに反対方向のプリトルクを負荷軸に加えることにより、第１モータおよび第２モータと負荷軸との間に、バックラッシュが生じないようにした技術が開示されている。

【0005】

また、下記特許文献１には、速度指令が示す角速度Ｖが所定の閾値以上である場合には、第１モータと第２モータとによって、互いに同一方向のトルクを負荷軸に加えることにより、第１モータと第２モータとの合成トルクによって、負荷軸を回転させるようにした技術が開示されている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

すなわち、特許文献１の技術は、所定の閾値を境界にして、第２のモータによって負荷軸に加えるトルクの方向を切り替える手法を採用している。しかしながら、特許文献１の技術は、速度指令が示す角速度Ｖが所定の閾値近辺で維持される場合には、第２のモータによって負荷軸に加えるトルクの方向が、頻繁に切り替わってしまう虞がある。その結果、負荷軸に設けられたギヤに対する、第２のモータに設けられたギヤの噛み合う方向が頻繁に切り替わることとなるため、負荷軸と第２のモータとの間において振動が生じてしまう。

【0007】

本発明は、上述した従来技術の課題を解決するため、２つのモータによって同一の駆動軸を駆動するように構成された駆動装置において、振動の発生を抑制しつつ、２つのモータと駆動軸との間のバックラッシュを解消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】

【0008】

上述した課題を解決するために、本発明の駆動装置は、入力された電圧指令値に基づいて、同一の駆動軸に動力を伝達する第１のモータおよび第２のモータを駆動する駆動装置であって、電圧指令値に基づいて、第１のモータに対する第１の駆動指令値と、第２のモータに対する第２の駆動指令値を出力する制御部と、電圧指令値が所定の閾値を超えた場合、制御部が用いる制御パターンを、一の制御パターンから他の制御パターンに切り替える切替部とを備え、制御部は、電圧指令値が所定の閾値未満の場合、一の制御パターンに基づいて、一方のモータから伝達されるトルクの方向が、駆動軸の駆動方向と異なる方向になるように、第１の駆動指令値および第２の駆動指令値を出力し、切替部による切り替え後、他の制御パターンに基づいて、電圧指令値が所定の閾値以上の場合には、一方のモータから伝達されるトルクの方向が、駆動軸の駆動方向と同じ方向となり、且つ、電圧指令値が所定の閾値未満の場合であっても、一方のモータから伝達されるトルクの方向が、駆動軸の駆動方向と異なる方向にならないように、第１の駆動指令値および第２の駆動指令値を出力する。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、２つのモータによって同一の駆動軸を駆動するように構成された駆動装置において、振動の発生を抑制しつつ、２つのモータと駆動軸との間のバックラッシュを解消することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の第１実施形態に係る第１のモータおよび第２のモータを用いた駆動機構の一例を示す図である。

【図2】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3】本発明の第１実施形態に係るオフセット制御部の状態遷移図である。

【図4】本発明の第１実施形態に係るオフセット制御部によるオフセット制御に用いられる第１の制御パターンを表すグラフである。

【図5】本発明の第１実施形態に係るオフセット制御部によるオフセット制御に用いられる第２の制御パターンを表すグラフである。

【図6】本発明の第１実施形態に係るオフセット制御部によるオフセット制御に用いられる第３の制御パターンを表すグラフである。

【図7】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8】本発明の第２実施形態に係るオフセット制御部によるオフセット制御に用いられる制御パターン（補正部による補正前の制御パターン）を表すグラフである。

【図9】本発明の第２実施形態に係るオフセット制御部によるオフセット制御に用いられる制御パターン（補正部による補正後の制御パターン）を表すグラフである。

【図10】本発明の第１実施例に係るロボットの一部概略構成を示す図である。

【図11】本発明の第２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12】本発明の第３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】

【0011】

〔第１実施形態〕
以下、図面を参照して、本発明の第１実施形態について説明する。

【0012】

（第１のモータ１０１および第２のモータ１０２を用いた駆動機構の一例）
図１は、本発明の第１実施形態に係る第１のモータ１０１および第２のモータ１０２を用いた駆動機構の一例を示す図である。図１に示す駆動機構１０は、第１のモータ１０１、第２のモータ１０２、および駆動軸１１を備えて構成されている。

【0013】

第１のモータ１０１および第２のモータ１０２は、いわゆるＤＣブラシレスモータである。第１のモータ１０１および第２のモータ１０２は、ドライバから駆動電圧が印加されることにより、その出力軸の回転が制御される。駆動機構１０では、第１のモータ１０１および第２のモータ１０２は、同一の駆動軸１１を駆動させる。駆動軸１１としては、例えば、画像形成装置であれば、記録紙を搬送するための各種ローラ（例えば、給紙ローラ、搬送ローラ、２次転写ローラ、定着ローラ等）の駆動軸等が挙げられる。

【0014】

図１に示すように、第１のモータ１０１および第２のモータ１０２は、いずれも出力軸に歯車が設けられており、これらの歯車が駆動軸１１の歯車と噛み合いつつ、出力軸とともに回転することによって、駆動軸１１を回転駆動できるように構成されている。

【0015】

第１のモータ１０１および第２のモータ１０２は、ドライバから印加される駆動電圧が制御されることにより、いずれも出力軸の回転方向、回転位置、および回転速度を制御することが可能である。例えば、第１のモータ１０１の出力軸の回転方向と、第２のモータ１０２の出力軸の回転方向とを互いに異ならせることにより、駆動軸１１に対して互いに異なる方向のトルクを加えることができ、よって、駆動軸１１のバックラッシュを解消することができる。

【0016】

一方、第１のモータ１０１の出力軸の回転方向と、第２のモータ１０２の出力軸の回転方向とを互いに一致させることにより、駆動軸１１に対して互いに同一の方向のトルクを加えることができ、よって、駆動軸１１を高トルク（第１のモータ１０１の出力トルクと第２のモータ１０２の出力トルクとの合成トルク）で回転駆動することができる。

【0017】

（駆動システム１００の構成）
図２は、本発明の第１実施形態に係る駆動システム１００の構成を示す図である。図２に示すように、駆動システム１００は、図１で説明した第１のモータ１０１および第２のモータ１０２に加え、駆動装置１１０、ドライバ１０３、ドライバ１０４、エンコーダ１０５、およびエンコーダ１０６をさらに備えている。

【0018】

駆動装置１１０は、位置・速度制御部１１１、位置・速度制御部１１１、オフセット制御部１１２、ＰＷＭ生成部１１３、ＰＷＭ生成部１１４、および切替部１１５を備えている。駆動装置１１０は全ての機能を回路で実行する他、それらの機能の一部をソフトウェア（ＣＰＵ）によって実行するものであっても良い。また、駆動装置１１０は複数の回路又は複数のソフトウェアによって実行されるものであっても良い。

【0019】

位置・速度制御部１１１は、上位コントローラから、位置目標値ｘｔｇｔおよび速度目標値ｖｔｇｔが入力される。また、位置・速度制御部１１１は、エンコーダ１０５から、第１のモータ１０１のエンコード信号ｅｎｃ１が入力される。また、位置・速度制御部１１１は、エンコーダ１０６から、第２のモータ１０２のエンコード信号ｅｎｃ２が入力される。

【0020】

また、位置・速度制御部１１１は、エンコード信号ｅｎｃ１に基づいて、第１のモータ１０１の位置実測値ｘｄｅｔ１および速度実測値ｖｄｅｔ１を算出する。また、位置・速度制御部１１１は、エンコード信号ｅｎｃ２に基づいて、第２のモータ１０２の位置実測値ｘｄｅｔ２および速度実測値ｖｄｅｔ２を算出する。

【0021】

そして、位置・速度制御部１１１は、位置目標値ｘｔｇｔおよび速度目標値ｖｔｇｔと、位置実測値ｘｄｅｔ１および速度実測値ｖｄｅｔ１に基づいて、第１のモータ１０１のＰＩＤ（Proportional Integral Differential）制御を行う。これにより、位置・速度制御部１１１は、第１のモータ１０１の位置および速度を、位置目標値ｘｔｇｔおよび速度目標値ｖｔｇｔに一致させるための、第１のモータ１０１の駆動指令値ｄｒｖｏｕｔ１を出力する。

【0022】

また、位置・速度制御部１１１は、上位コントローラから入力される位置目標値ｘｔｇｔおよび速度目標値ｖｔｇｔと、位置実測値ｘｄｅｔ２および速度実測値ｖｄｅｔ２とに基づいて、第２のモータ１０２のＰＩＤ制御を行う。これにより、位置・速度制御部１１１は、第２のモータ１０２の位置および速度を、位置目標値ｘｔｇｔおよび速度目標値ｖｔｇｔに一致させるための、第２のモータ１０２の駆動指令値ｄｒｖｏｕｔ２を出力する。

【0023】

オフセット制御部１１２は、「制御部」の一例である。オフセット制御部１１２は、位置・速度制御部１１１から出力された、電圧指令値ｄｒｖｉｎに対するオフセット制御（補正）を行って、駆動指令値ｄｒｖｏｕｔ１，ｄｒｖｏｕｔ２を出力する。これにより、オフセット制御部１１２は、２つのモータ１０１，１０２と駆動軸１１との間のバックラッシュを解消しつつ、これら２つのモータ１０１，１０２によって駆動軸１１を回転駆動させることができる。特に、オフセット制御部１１２は、振動の発生を抑制しつつ、バックラッシュを解消することができるように、２つのモータ１０１，１０２の各々の電圧指令値を、オフセット制御することができる。

【0024】

本実施形態のオフセット制御部１１２は、第１～第３の制御パターンに基づいて、電圧指令値ｄｒｖｉｎに対するオフセット制御を行う。

【0025】

例えば、オフセット制御部１１２は、電圧指令値ｄｒｖｉｎが０～ｄｒｖｌｉｍｉｔ／２（所定の閾値）の範囲内である場合、第１の制御パターン（図４参照）に基づいて、第１のモータ１０１から伝達されるトルクの方向が、駆動軸１１の駆動方向と異なる方向になるように、駆動指令値ｄｒｖｏｕｔ１，ｄｒｖｏｕｔ２を制御する。

【0026】

電圧指令値ｄｒｖｉｎがｄｒｖｌｉｍｉｔ／２（所定の閾値）を超えた場合、オフセット制御部１１２が用いる制御パターンは、切替部１１５によって、第１の制御パターンから第２の制御パターン（図５参照）に切り替えられる。

【0027】

この場合、オフセット制御部１１２は、第２の制御パターンに基づいて、電圧指令値ｄｒｖｉｎがｄｒｖｌｉｍｉｔ／２以上の場合には、第１のモータ１０１から伝達されるトルクの方向が、駆動軸１１の駆動方向と同じ方向となるように、駆動指令値ｄｒｖｏｕｔ１，ｄｒｖｏｕｔ２を制御する。

【0028】

また、オフセット制御部１１２は、第２の制御パターンに基づいて、電圧指令値ｄｒｖｉｎがｄｒｖｌｉｍｉｔ／２未満の場合には、第１のモータ１０１の出力トルクが０となるようにすることで、第１のモータ１０１から伝達されるトルクの方向が、駆動軸１１の駆動方向と異なる方向にならないように、駆動指令値ｄｒｖｏｕｔ１，ｄｒｖｏｕｔ２を制御する。

【0029】

反対に、オフセット制御部１１２は、電圧指令値ｄｒｖｉｎが－ｄｒｖｌｉｍｉｔ／２～０の範囲内である場合、第１の制御パターン（図４参照）に基づいて、第２のモータ１０２から伝達されるトルクの方向が、駆動軸１１の駆動方向と異なる方向になるように、駆動指令値ｄｒｖｏｕｔ１，ｄｒｖｏｕｔ２を制御する。

【0030】

電圧指令値ｄｒｖｉｎが－ｄｒｖｌｉｍｉｔ／２を下回った場合、オフセット制御部１１２が用いる制御パターンは、切替部１１５によって、第１の制御パターンから第３の制御パターン（図６参照）に切り替えられる。

【0031】

この場合、オフセット制御部１１２は、第３の制御パターンに基づいて、電圧指令値ｄｒｖｉｎが－ｄｒｖｌｉｍｉｔ／２未満の場合には、第２のモータ１０２から伝達されるトルクの方向が、駆動軸１１の駆動方向と同じ方向となるように、駆動指令値ｄｒｖｏｕｔ１，ｄｒｖｏｕｔ２を制御する。

【0032】

また、オフセット制御部１１２は、第３の制御パターンに基づいて、電圧指令値ｄｒｖｉｎが－ｄｒｖｌｉｍｉｔ／２以上の場合には、第２のモータ１０２の出力トルクが０となるようにすることで、第２のモータ１０２から伝達されるトルクの方向が、駆動軸１１の駆動方向と異なる方向にならないように、駆動指令値ｄｒｖｏｕｔ１，ｄｒｖｏｕｔ２を制御する。

【0033】

ＰＷＭ生成部１１３は、オフセット制御部１１２から出力された第１のモータ１０１用の駆動指令値ｄｒｖｏｕｔ１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１０３に供給する。

【0034】

ＰＷＭ生成部１１４は、オフセット制御部１１２から出力された第２のモータ１０２用の駆動指令値ｄｒｖｏｕｔ２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１０４に供給する。

【0035】

切替部１１５は、オフセット制御部１１２が用いる制御パターンを切り替える。例えば、切替部１１５は、電圧指令値ｄｒｖｉｎがｄｒｖｌｉｍｉｔ／２（所定の閾値）を超えた場合、オフセット制御部１１２を「モード０」から「モード１」に切り替える。これにより、切替部１１５は、オフセット制御部１１２が用いる制御パターンを、第１の制御パターン（図４参照）から第２の制御パターン（図５参照）に切り替える。その後、切替部１１５は、電圧指令値ｄｒｖｉｎが０になったとき、オフセット制御部１１２を「モード１」から「モード０」に切り替える。これにより、切替部１１５は、オフセット制御部１１２が用いる制御パターンを、第２の制御パターンから第１の制御パターンに切り替える。

【0036】

また、例えば、切替部１１５は、電圧指令値ｄｒｖｉｎが－ｄｒｖｌｉｍｉｔ／２（所定の閾値）を下回った場合、オフセット制御部１１２を「モード０」から「モード２」に切り替える。これにより、切替部１１５は、オフセット制御部１１２が用いる制御パターンを、第１の制御パターンから第３の制御パターン（図６参照）に切り替える。その後、切替部１１５は、電圧指令値ｄｒｖｉｎが０になったとき、オフセット制御部１１２を「モード２」から「モード０」に切り替える。これにより、切替部１１５は、オフセット制御部１１２が用いる制御パターンを、第３の制御パターンから第１の制御パターンに切り替える。

【0037】

ドライバ１０３は、ＰＷＭ生成部１１３から供給されたＰＷＭ信号に従って動作することにより、第１のモータ１０１のＵ，Ｖ，Ｗの各相へ駆動電圧を印加する。これにより、第１のモータ１０１が回転することとなる。ドライバ１０３は、第１のモータ１０１の内部に設けられてもよく、第１のモータ１０１の外部に設けられてもよい。

【0038】

ドライバ１０４は、ＰＷＭ生成部１１４から供給されたＰＷＭ信号に従って動作することにより、第２のモータ１０２のＵ，Ｖ，Ｗの各相へ駆動電圧を印加する。これにより、第２のモータ１０２が回転することとなる。ドライバ１０４は、第２のモータ１０２の内部に設けられてもよく、第２のモータ１０２の外部に設けられてもよい。

【0039】

エンコーダ１０５は、第１のモータ１０１の出力軸に設けられており、第１のモータ１０１の出力軸の回転に応じたパルス信号である、エンコーダ信号ｅｎｃ１を出力する。エンコーダ信号ｅｎｃ１は、駆動装置１１０の位置・速度制御部１１１に供給され、位置・速度制御部１１１によって第１のモータ１０１の位置および速度のＰＩＤ制御に用いられる。

【0040】

エンコーダ１０６は、第２のモータ１０２の出力軸に設けられており、第２のモータ１０２の出力軸の回転に応じたパルス信号である、エンコーダ信号ｅｎｃ２を出力する。エンコーダ信号ｅｎｃ２は、駆動装置１１０の位置・速度制御部１１１に供給され、位置・速度制御部１１１によって第２のモータ１０２の位置および速度のＰＩＤ制御に用いられる。

【0041】

（オフセット制御部１１２によるオフセット制御）
続いて、図３～図６を参照して、オフセット制御部１１２によるオフセット制御について説明する。このオフセット制御は、第１のモータ１０１および第２のモータ１０２を駆動する際に、これら２つのモータ１０１，１０２の電圧指令値を補正することにより、これら２つのモータ１０１，１０２と駆動軸１１との間のバックラッシュを解消させるためのものであり、駆動装置１１０が備えるオフセット制御部１１２（図２参照）によって行われる。

【0042】

（オフセット制御部１１２の状態遷移）
図３は、本発明の第１実施形態に係るオフセット制御部１１２の状態遷移図である。図３に示すように、オフセット制御部１１２は、動作モードとして、「モード０」、「モード１」、および「モード２」を有する。

【0043】

初めに、オフセット制御部１１２は、「モード０」で動作する。「モード０」は、第１の制御パターン（図４参照）を用いたオフセット制御を行うモードである。そして、オフセット制御部１１２は、電圧指令値ｄｒｖｉｎが、－ｄｒｖｌｉｍｉｔ／２～ｄｒｖｌｉｍｉｔ／２の範囲内である間、「モード０」で動作する。

【0044】

その後、オフセット制御部１１２は、電圧指令値ｄｒｖｉｎが、ｄｒｖｌｉｍｉｔ／２を超えた場合、切替部１１５によって「モード１」に切り替えられる。「モード１」は、第２の制御パターン（図５参照）を用いたオフセット制御を行うモードである。その後、オフセット制御部１１２は、電圧指令値ｄｒｖｉｎ≧０である間、「モード１」で動作する。そして、オフセット制御部１１２は、電圧指令値ｄｒｖｉｎが０を下回った場合（または、０となった場合）、切替部１１５によって「モード０」に切り替えられる。

【0045】

一方、オフセット制御部１１２は、電圧指令値ｄｒｖｉｎが、－ｄｒｖｌｉｍｉｔ／２を下回った場合、切替部１１５によって「モード２」に切り替えられる。「モード２」は、第３の制御パターン（図６参照）を用いたオフセット制御を行うモードである。そして、オフセット制御部１１２は、電圧指令値ｄｒｖｉｎ≦０である間、「モード２」で動作する。また、オフセット制御部１１２は、電圧指令値ｄｒｖｉｎが０を上回った場合（または、０となった場合）、切替部１１５によって「モード０」に切り替えられる。

【0046】

なお、特許請求の範囲に記載の「一の制御パターン」は、本実施形態の第１の制御パターンに相当する。また、特許請求の範囲に記載の「他の制御パターン」は、電圧指令値ｄｒｖｉｎ＞０の場合は、本実施形態の第２の制御パターンに相当し、電圧指令値ｄｒｖｉｎ＜０の場合は、本実施形態の第３の制御パターンに相当する。

【0047】

（第１の制御パターン）
図４は、本発明の第１実施形態に係るオフセット制御部１１２によるオフセット制御に用いられる第１の制御パターンを表すグラフである。図４に示すように、第１の制御パターンは、電圧指令値ｄｒｖｉｎが、－ｄｒｖｌｉｍｉｔ／２～ｄｒｖｌｉｍｉｔ／２の範囲内である場合に、オフセット制御部１１２（モード０）によるオフセット制御に用いられるものである。

【0048】

なお、図４～図６のグラフにおいて、横軸は、オフセット制御による補正前の電圧指令値ｄｒｖｉｎを表しており、縦軸は、オフセット制御による補正後の駆動指令値ｄｒｖｏｕｔを表している。また、図４～図６のグラフにおいて、実線は、電圧指令値ｄｒｖｉｎと第１のモータ１０１の駆動指令値ｄｒｖｏｕｔ１との関係を表しており、破線は、電圧指令値ｄｒｖｉｎと第２のモータ１０２の駆動指令値ｄｒｖｏｕｔ２との関係を表している。また、図４～図６のグラフにおいて、点線は、仮に、オフセット制御を行わなかった場合の、電圧指令値ｄｒｖｉｎと駆動指令値ｄｒｖｏｕｔとの関係を表すものであり、電圧指令値ｄｒｖｉｎ＝駆動指令値ｄｒｖｏｕｔである。

【0049】

（電圧指令値ｄｒｖｉｎ＝０の場合）
第１の制御パターンによれば、電圧指令値ｄｒｖｉｎ＝０の場合、オフセット制御部１１２は、第１のモータ１０１から伝達されるトルクの方向が、駆動軸１１の駆動方向とは反対方向となるように、第１のモータ１０１に対して、電圧値を－ｏｆｆｓｅｔとする駆動指令値ｄｒｖｏｕｔ１を出力する。同時に、オフセット制御部１１２は、第２のモータ１０２から伝達されるトルクの方向が、駆動軸１１の駆動方向と同じ方向となるように、第２のモータ１０２に対して、電圧値をｏｆｆｓｅｔとする駆動指令値ｄｒｖｏｕｔ２を出力する。これにより、駆動軸１１に対し、２つのモータ１０１，１０２の双方から互いに逆方向の駆動力が加えられるため、駆動軸１１と２つのモータ１０１，１０２との間のバックラッシュが解消されることとなる。なお、オフセット電圧－ｏｆｆｓｅｔ，ｏｆｆｓｅｔは、歯車間の隙間を解消するためのものであり、外部負荷がかからないため、駆動電圧の５％程度で十分である。

【0050】

（電圧指令値ｄｒｖｉｎ＞０の場合）
また、第１の制御パターンによれば、電圧指令値ｄｒｖｉｎ＞０の場合、オフセット制御部１１２は、図中Ａに示すように、第１のモータ１０１の駆動電圧を、－ｏｆｆｓｅｔに一定にしつつ、第２のモータ１０２の駆動電圧が、オフセット電圧ｏｆｆｓｅｔから徐々に増加するように、第２のモータ１０２の駆動指令値ｄｒｖｏｕｔ２を制御する。これにより、バックラッシュが解消された状態を維持したまま、駆動軸１１に対して、その駆動方向と同じ方向へ加えるトルク（第２のモータ１０２の出力トルクと第１のモータ１０１の出力トルクとの合成トルク）を、徐々に高めることができる。

【0051】

次に、オフセット制御部１１２は、図中Ｂに示すように、第２のモータ１０２の駆動電圧がｄｒｖｌｉｍｉｔに達し、第２のモータ１０２の出力が限界値に達すると、第２のモータ１０２の駆動電圧をｄｒｖｌｉｍｉｔに一定にするように、第２のモータ１０２の駆動指令値ｄｒｖｏｕｔ２を制御する。

【0052】

その状態で、オフセット制御部１１２は、第１のモータ１０１の駆動電圧がオフセット電圧－ｏｆｆｓｅｔから徐々に上昇するように、第１のモータ１０１の駆動指令値ｄｒｖｏｕｔ１を制御する。これにより、駆動軸１１に対して、その駆動方向と同じ方向へ加えるトルク（第２のモータ１０２の出力トルクと第１のモータ１０１の出力トルクとの合成トルク）を、徐々に高めることができる。

【0053】

そして、電圧指令値ｄｒｖｉｎがｄｒｖｌｉｍｉｔ／２に達したとき（すなわち、第１のモータ１０１の駆動電圧が－から＋に切り替わるとき）、オフセット制御部１１２は、切替部１１５によって「モード１」に切り替えられる。以降、オフセット制御部１１２は、図５に示す第２の制御パターンに基づいて、オフセット制御を行う。

【0054】

（電圧指令値ｄｒｖｉｎ＜０の場合）
また、第１の制御パターンによれば、電圧指令値ｄｒｖｉｎ＜０の場合、オフセット制御部１１２は、図中Ａ'に示すように、第２のモータ１０２の駆動電圧を、ｏｆｆｓｅｔに一定にしつつ、第１のモータ１０１の駆動電圧が、オフセット電圧－ｏｆｆｓｅｔから駆動電圧が徐々に減少するように、第１のモータ１０１の駆動指令値ｄｒｖｏｕｔ１を制御する。これにより、バックラッシュが解消された状態を維持したまま、駆動軸１１に対して、その駆動方向と同じ方向へ加えるトルク（第２のモータ１０２の出力トルクと第１のモータ１０１の出力トルクとの合成トルク）を、徐々に高めることができる。

【0055】

次に、オフセット制御部１１２は、図中Ｂ'に示すように、第１のモータ１０１の駆動電圧が－ｄｒｖｌｉｍｉｔに達し、第１のモータ１０１の出力が限界値に達すると、第１のモータ１０１の駆動電圧を－ｄｒｖｌｉｍｉｔに一定にするように、第１のモータ１０１の駆動指令値ｄｒｖｏｕｔ１を制御する。

【0056】

その状態で、オフセット制御部１１２は、図中Ｂ'に示すように、第２のモータ１０２の駆動電圧がオフセット電圧ｏｆｆｓｅｔから徐々に下降するように、第２のモータ１０２の駆動指令値ｄｒｖｏｕｔ２を制御する。これにより、駆動軸１１に対して、その駆動方向と同じ方向へ加えるトルク（第２のモータ１０２の出力トルクと第１のモータ１０１の出力トルクとの合成トルク）を、徐々に高めることができる。

【0057】

そして、電圧指令値ｄｒｖｉｎが－ｄｒｖｌｉｍｉｔ／２に達したとき（すなわち、第２のモータ１０２の駆動電圧が＋から－に切り替わるとき）、オフセット制御部１１２は、切替部１１５によって「モード２」に切り替えられる。以降、オフセット制御部１１２は、図６に示す第３の制御パターンに基づいて、オフセット制御を行う。

【0058】

（第２の制御パターン）
図５は、本発明の第１実施形態に係るオフセット制御部１１２によるオフセット制御に用いられる第２の制御パターンを表すグラフである。図５に示す第２の制御パターンは、電圧指令値ｄｒｖｉｎが、ｄｒｖｌｉｍｉｔ／２に達した以降、オフセット制御部１１２（モード１）によるオフセット制御に用いられるものである。

【0059】

（電圧指令値ｄｒｖｉｎ＞ｄｒｖｌｉｍｉｔ／２の場合）
第２の制御パターンによれば、電圧指令値ｄｒｖｉｎ＞ｄｒｖｌｉｍｉｔ／２の場合、オフセット制御部１１２は、図中Ｃに示すように、第２のモータ１０２の駆動電圧をｄｒｖｌｉｍｉｔに一定にしつつ、第１のモータ１０１の駆動電圧が、０から徐々に上昇するように、第１のモータ１０１の駆動指令値ｄｒｖｏｕｔ１を制御する。これにより、駆動軸１１に対して、その駆動方向と同じ方向へ加えるトルク（第２のモータ１０２の出力トルクと第１のモータ１０１の出力トルクとの合成トルク）を、徐々に高めることができる。

【0060】

そして、オフセット制御部１１２は、２つのモータ１０１，１０２の双方の駆動電圧がｄｒｖｌｉｍｉｔに達し、２つのモータ１０１，１０２の双方の出力が限界値に達すると、２つのモータ１０１，１０２の双方の駆動電圧をｄｒｖｌｉｍｉｔに一定にするように、２つのモータ１０１，１０２の駆動指令値ｄｒｖｏｕｔ１，ｄｒｖｏｕｔ２を制御する。

【0061】

（電圧指令値ｄｒｖｉｎ＜ｄｒｖｌｉｍｉｔ／２の場合）
第２の制御パターンは、第１の制御パターンと比較して、電圧指令値ｄｒｖｉｎ＜ｄｒｖｌｉｍｉｔ／２の場合、図中Ｄに示すように、第１のモータ１０１の負方向へのオフセットトルクが解消されたものとなっている。ここで、第１のモータ１０１の第２の制御パターンは、電圧指令値ｄｒｖｉｎがｄｒｖｌｉｍｉｔ／２を下回った場合であっても、第１のモータ１０１の出力が０で一定であり、すなわち、第１のモータ１０１から伝達されるトルクの方向が、駆動軸１１の駆動方向と反対方向に切り替わらないようになっている。これにより、２つのモータ１０１，１０２と駆動軸１１との間において、バックラッシュを解消しつつ、振動を抑制することができるようになっている。

【0062】

なお、第２の制御パターンは、電圧指令値ｄｒｖｉｎ＜ｄｒｖｌｉｍｉｔ／２の場合、第１のモータ１０１の負方向へのオフセットトルクが解消されたことに伴い、図中Ｄに示すように、第２のモータの正方向へのオフセットトルクも解消されたものとなっている。これにより、第２の制御パターンは、電圧指令値ｄｒｖｉｎが０になったときに、第１のモータ１０１および第２のモータ１０２の双方の出力を、０にすることが可能となっている。

【0063】

また、第２の制御パターンが用いられているときに、電圧指令値ｄｒｖｉｎが０を下回った場合、切替部１１５によって「モード１」から「モード０」に切り替えられる。これにより、オフセット制御部１１２が用いる制御パターンは、図４に示す第１の制御パターンに切り替えられる。このタイミングで、第１のモータ１０１，第２のモータ１０２には、駆動電圧が印加されていない状態から、オフセット電圧－ｏｆｆｓｅｔ，ｏｆｆｓｅｔが印加される。このとき、一度にオフセット電圧－ｏｆｆｓｅｔ，ｏｆｆｓｅｔを印加するのではなく、オフセット電圧－ｏｆｆｓｅｔ，ｏｆｆｓｅｔに至るまで徐々に電圧を印加することで、２つのモータ１０１，１０２の急激な駆動力の変化を抑制することができる。

【0064】

（第３の制御パターン）
図６は、本発明の第１実施形態に係るオフセット制御部１１２によるオフセット制御に用いられる第３の制御パターンを表すグラフである。図６に示す第３の制御パターンは、電圧指令値ｄｒｖｉｎが、－ｄｒｖｌｉｍｉｔ／２に達した以降、オフセット制御部１１２（モード２）によるオフセット制御に用いられるものである。

【0065】

（電圧指令値ｄｒｖｉｎ＜－ｄｒｖｌｉｍｉｔ／２の場合）
第３の制御パターンによれば、電圧指令値ｄｒｖｉｎ＜－ｄｒｖｌｉｍｉｔ／２の場合、オフセット制御部１１２は、図中Ｅに示すように、第１のモータ１０１の駆動電圧を－ｄｒｖｌｉｍｉｔに一定にしつつ、第２のモータ１０２の駆動電圧が、０から徐々に下降するように、第１のモータ１０１の駆動指令値ｄｒｖｏｕｔ１を制御する。これにより、駆動軸１１に対して、その駆動方向と同じ方向へ加えるトルク（第２のモータ１０２の出力トルクと第１のモータ１０１の出力トルクとの合成トルク）を、徐々に高めることができる。

【0066】

そして、オフセット制御部１１２は、２つのモータ１０１，１０２の双方の駆動電圧が－ｄｒｖｌｉｍｉｔに達し、２つのモータ１０１，１０２の双方の出力が限界値に達すると、２つのモータ１０１，１０２の双方の駆動電圧を－ｄｒｖｌｉｍｉｔに一定にするように、２つのモータ１０１，１０２の駆動指令値ｄｒｖｏｕｔ１，ｄｒｖｏｕｔ２を制御する。

【0067】

（電圧指令値ｄｒｖｉｎ＞－ｄｒｖｌｉｍｉｔ／２の場合）
第３の制御パターンは、第１の制御パターンと比較して、電圧指令値ｄｒｖｉｎ＞－ｄｒｖｌｉｍｉｔ／２の場合、図中Ｆに示すように、第２のモータ１０２の正方向へのオフセットトルクが解消されたものとなっている。すなわち、第３の制御パターンは、電圧指令値ｄｒｖｉｎが－ｄｒｖｌｉｍｉｔ／２を上回った場合であっても、第２のモータ１０２の出力が０で一定であり、すなわち、第２のモータ１０２から伝達されるトルクの方向が、駆動軸１１の駆動方向と反対方向に切り替わらないようになっている。これにより、２つのモータ１０１，１０２と駆動軸１１との間において、バックラッシュを解消しつつ、振動を抑制することができるようになっている。

【0068】

なお、第３の制御パターンは、電圧指令値ｄｒｖｉｎ＞－ｄｒｖｌｉｍｉｔ／２の場合、第２のモータ１０２の正方向へのオフセットトルクが解消されたことに伴い、図中Ｆに示すように、第１のモータ１０１の負方向へのオフセットトルクも解消されたものとなっている。これにより、第３の制御パターンは、電圧指令値ｄｒｖｉｎが０になったときに、第１のモータ１０１および第２のモータ１０２の双方の出力を０にすることが可能となっている。

【0069】

また、第３の制御パターンが用いられているときに、電圧指令値ｄｒｖｉｎが０を上回った、切替部１１５によって「モード２」から「モード０」に切り替えられる。これにより、オフセット制御部１１２が用いる制御パターンは、図４に示す第１の制御パターンに切り替えられる。このタイミングで、第１のモータ１０１，第２のモータ１０２には、駆動電圧が印加されていない状態から、オフセット電圧－ｏｆｆｓｅｔ，ｏｆｆｓｅｔが印加される。このとき、一度にオフセット電圧－ｏｆｆｓｅｔ，ｏｆｆｓｅｔを印加するのではなく、オフセット電圧－ｏｆｆｓｅｔ，ｏｆｆｓｅｔに至るまで徐々に電圧を印加することで、２つのモータ１０１，１０２の急激な駆動力の変化を抑制することができる。

【0070】

以上説明したように、第１実施形態の駆動システム１００によれば、電圧指令値ｄｒｖｉｎが、ｄｒｖｌｉｍｉｔ／２を超えた場合、オフセット制御部１１２が用いる制御パターンを、第１の制御パターンから第２の制御パターンに切り替える。これにより、それ以降、電圧指令値ｄｒｖｉｎがｄｒｖｌｉｍｉｔ／２を下回ったとしても、第１のモータ１０１から伝達されるトルクの方向が、駆動軸１１の駆動方向と異なる方向にならないようにすることができる。このため、第１実施形態の駆動システム１００によれば、２つのモータ１０１，１０２と駆動軸１１との間において、バックラッシュを解消しつつ、振動を抑制することができる。

【0071】

また、第１実施形態の駆動システム１００によれば、電圧指令値ｄｒｖｉｎが、－ｄｒｖｌｉｍｉｔ／２を下回った場合、オフセット制御部１１２が用いる制御パターンを、第１の制御パターンから第３の制御パターンに切り替える。これにより、それ以降、電圧指令値ｄｒｖｉｎが－ｄｒｖｌｉｍｉｔ／２を上回ったとしても、第２のモータ１０２から伝達されるトルクの方向が、駆動軸１１の駆動方向と異なる方向にならないようにすることができる。このため、第１実施形態の駆動システム１００によれば、２つのモータ１０１，１０２と駆動軸１１との間において、バックラッシュを解消しつつ、振動を抑制することができる。

【0072】

〔第２実施形態〕
次に、図７～図９を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。

【0073】

（駆動システム１００'の構成）
図７は、本発明の第２実施形態に係る駆動システム１００'の構成を示す図である。図７に示す第２実施形態の駆動システム１００'は、駆動装置１１０の代わりに駆動装置１１０'を備えている。駆動装置１１０'は、切替部１１５を有していない点で、駆動装置１１０と異なる。駆動システム１００'は、切替部１１５の代わりに、上位コントローラ１２０に、測定部１２１および補正部１２２を備えている。

【0074】

測定部１２１は、所定の測定期間内における電圧指令値ｄｒｖｉｎの範囲Ｒを測定する。例えば、測定部１２１は、電圧指令値ｄｒｖｉｎが、所定の閾値ｔｈ付近で保持されている間、所定の測定期間内における電圧指令値ｄｒｖｉｎの範囲Ｒを測定する。所定の測定期間は、繰り返し実行されるシーケンスの開始時から終了時までの期間であり、測定タイミングの一例としては、繰り返し実行されるシーケンスの開始時に電圧指令値ｄｒｖｉｎの範囲Ｒを測定する。

【0075】

補正部１２２は、所定の条件を満たした場合、オフセット制御部１１２が用いる制御パターンを補正する。本実施形態では、補正部１２２は、測定部１２１によって電圧指令値の範囲Ｒが測定された場合、所定の閾値ｔｈが、当該範囲Ｒの範囲外に変更されるように、オフセット制御部１１２が用いる制御パターンを補正する。

【0076】

（補正部１２２による補正前の制御パターン）
図８は、本発明の第２実施形態に係るオフセット制御部１１２によるオフセット制御に用いられる制御パターン（補正部１２２による補正前の制御パターン）を表すグラフである。

【0077】

（電圧指令値ｄｒｖｉｎ＝０の場合）
図８に示す制御パターンによれば、電圧指令値ｄｒｖｉｎ＝０の場合、オフセット制御部１１２は、第１のモータ１０１から伝達されるトルクの方向が、駆動軸１１の駆動方向とは反対方向となるように、第１のモータ１０１に対して、電圧値を－ｏｆｆｓｅｔとする駆動指令値ｄｒｖｏｕｔ１を出力する。同時に、オフセット制御部１１２は、第２のモータ１０２から伝達されるトルクの方向が、駆動軸１１の駆動方向と同じ方向となるように、第２のモータ１０２に対して、電圧値をｏｆｆｓｅｔとする駆動指令値ｄｒｖｏｕｔ２を出力する。これにより、駆動軸１１に対し、２つのモータ１０１，１０２の双方から互いに逆方向の駆動力が加えられるため、駆動軸１１と２つのモータ１０１，１０２との間のバックラッシュが解消されることとなる。

【0078】

（電圧指令値ｄｒｖｉｎ＞０の場合）
また、図８に示す制御パターンによれば、電圧指令値ｄｒｖｉｎ＞０の場合、オフセット制御部１１２は、図中Ａに示すように、第１のモータ１０１の駆動電圧を、－ｏｆｆｓｅｔに一定にしつつ、第２のモータ１０２の駆動電圧が、オフセット電圧ｏｆｆｓｅｔから徐々に増加するように、第２のモータ１０２の駆動指令値ｄｒｖｏｕｔ２を制御する。これにより、バックラッシュが解消された状態を維持したまま、駆動軸１１に対して、その駆動方向と同じ方向へ加えるトルク（第２のモータ１０２の出力トルクと第１のモータ１０１の出力トルクとの合成トルク）を、徐々に高めることができる。

【0079】

次に、オフセット制御部１１２は、図中Ｂに示すように、第２のモータ１０２の駆動電圧がｄｒｖｌｉｍｉｔに達し、第２のモータ１０２の出力が限界値に達すると、第２のモータ１０２の駆動電圧をｄｒｖｌｉｍｉｔに一定にするように、第２のモータ１０２の駆動指令値ｄｒｖｏｕｔ２を制御する。

【0080】

その状態で、オフセット制御部１１２は、図中Ｂに示すように、第１のモータ１０１の駆動電圧がオフセット電圧－ｏｆｆｓｅｔから徐々に上昇するように、第１のモータ１０１の駆動指令値ｄｒｖｏｕｔ１を制御する。これにより、駆動軸１１に対して、その駆動方向と同じ方向へ加えるトルク（第２のモータ１０２の出力トルクと第１のモータ１０１の出力トルクとの合成トルク）を、徐々に高めることができる。

【0081】

そして、電圧指令値ｄｒｖｉｎがｄｒｖｌｉｍｉｔ／２に達したとき、第１のモータ１０１の駆動電圧が－から＋に切り替わる。すなわち、第１のモータ１０１から伝達されるトルクの方向が、駆動軸１１の駆動方向と同じ方向に切り替わる。

【0082】

さらに、オフセット制御部１１２は、２つのモータ１０１，１０２の双方の駆動電圧がｄｒｖｌｉｍｉｔに達し、２つのモータ１０１，１０２の双方の出力が限界値に達すると、２つのモータ１０１，１０２の双方の駆動電圧をｄｒｖｌｉｍｉｔに一定にするように、２つのモータ１０１，１０２の駆動指令値ｄｒｖｏｕｔ１，ｄｒｖｏｕｔ２を制御する。

【0083】

（電圧指令値ｄｒｖｉｎ＜０の場合）
また、図８に示す制御パターンによれば、電圧指令値ｄｒｖｉｎ＜０の場合、オフセット制御部１１２は、図中Ａ'に示すように、第２のモータ１０２の駆動電圧を、ｏｆｆｓｅｔに一定にしつつ、第１のモータ１０１の駆動電圧が、オフセット電圧－ｏｆｆｓｅｔから駆動電圧が徐々に減少するように、第１のモータ１０１の駆動指令値ｄｒｖｏｕｔ１を制御する。これにより、バックラッシュが解消された状態を維持したまま、駆動軸１１に対して、その駆動方向と同じ方向へ加えるトルク（第２のモータ１０２の出力トルクと第１のモータ１０１の出力トルクとの合成トルク）を、徐々に高めることができる。

【0084】

次に、オフセット制御部１１２は、図中Ｂ'に示すように、第１のモータ１０１の駆動電圧が－ｄｒｖｌｉｍｉｔに達し、第１のモータ１０１の出力が限界値に達すると、第１のモータ１０１の駆動電圧を－ｄｒｖｌｉｍｉｔに一定にするように、第１のモータ１０１の駆動指令値ｄｒｖｏｕｔ１を制御する。

【0085】

その状態で、オフセット制御部１１２は、図中Ｂ'に示すように、第２のモータ１０２の駆動電圧がオフセット電圧ｏｆｆｓｅｔから徐々に下降するように、第２のモータ１０２の駆動指令値ｄｒｖｏｕｔ２を制御する。これにより、駆動軸１１に対して、その駆動方向と同じ方向へ加えるトルク（第２のモータ１０２の出力トルクと第１のモータ１０１の出力トルクとの合成トルク）を、徐々に高めることができる。

【0086】

そして、電圧指令値ｄｒｖｉｎが－ｄｒｖｌｉｍｉｔ／２に達したとき、第２のモータ１０２の駆動電圧が＋から－に切り替わる。すなわち、第２のモータ１０２から伝達されるトルクの方向が、駆動軸１１の駆動方向と同じ方向に切り替わる。

【0087】

さらに、オフセット制御部１１２は、２つのモータ１０１，１０２の双方の駆動電圧が－ｄｒｖｌｉｍｉｔに達し、２つのモータ１０１，１０２の双方の出力が限界値に達すると、２つのモータ１０１，１０２の双方の駆動電圧を－ｄｒｖｌｉｍｉｔに一定にするように、２つのモータ１０１，１０２の駆動指令値ｄｒｖｏｕｔ１，ｄｒｖｏｕｔ２を制御する。

【0088】

（補正部１２２による補正後の制御パターン）
図９は、本発明の第２実施形態に係るオフセット制御部１１２によるオフセット制御に用いられる制御パターン（補正部１２２による補正後の制御パターン）を表すグラフである。

【0089】

図８および図９では、所定の測定期間内における電圧指令値ｄｒｖｉｎの範囲Ｒが示されている。この範囲Ｒは、例えば、電圧指令値ｄｒｖｉｎが、所定の閾値ｔｈ付近で保持されている間、測定部１２１によって測定される。補正部１２２は、測定部１２１によって範囲Ｒが測定された場合、所定の閾値ｔｈが、当該範囲Ｒの範囲外に変更されるように、オフセット制御部１１２が用いる制御パターンを補正する。

【0090】

例えば、図８に示す補正前の制御パターンでは、電圧指令値ｄｒｖｉｎが所定の閾値ｔｈを下回った場合、第１のモータ１０１の駆動電圧が、＋から－へ切り替わるようになっている。すなわち、電圧指令値ｄｒｖｉｎが所定の閾値ｔｈを下回った場合、第１のモータ１０１から伝達されるトルクの方向が、駆動軸１１の駆動方向と反対方向に切り替わるようになっている。

【0091】

一方、図９に示す補正後の制御パターンでは、所定の閾値ｔｈが、範囲Ｒの範囲外（範囲Ｒの下限値よりも小さい値）に変更され、所定の閾値ｔｈ'となっている。これにより、図９に示す補正後の制御パターンでは、電圧指令値ｄｒｖｉｎが元の所定の閾値ｔｈを下回った場合であっても、第１のモータ１０１の駆動電圧が、＋から－へ切り替わらないようになっている。すなわち、電圧指令値ｄｒｖｉｎが元の所定の閾値ｔｈを下回った場合であっても、第１のモータ１０１から伝達されるトルクの方向が、駆動軸１１の駆動方向と反対方向に切り替わらないようになっている。

【0092】

このように、第２実施形態の駆動システム１００'によれば、測定部１２１によって測定された電圧指令値ｄｒｖｉｎの範囲Ｒの範囲外に、所定の閾値ｔｈ'が設定されるように、補正部１２２によって制御パターンを補正する。これにより、電圧指令値ｄｒｖｉｎが所定の閾値ｔｈ付近で保持されている間、第１のモータ１０１から伝達されるトルクの方向が、頻繁に切り替わることを防止することができる。したがって、第２実施形態の駆動システム１００'によれば、２つのモータ１０１，１０２と駆動軸１１との間において、バックラッシュを解消しつつ、振動を抑制することができる。

【0093】

なお、上記第２実施形態において、補正部１２２が補正を行うトリガとなる所定の条件は、測定部１２１によって電圧指令値ｄｒｖｉｎの範囲Ｒが測定された場合に限らない。例えば、電圧指令値ｄｒｖｉｎが所定の閾値ｔｈを超えた場合を、補正部１２２が補正を行うトリガとなる所定の条件としてもよい。

【0094】

また、上記第２実施形態において、電圧指令値ｄｒｖｉｎの範囲Ｒは、予め定められていてもよい。この場合、例えば、電圧指令値ｄｒｖｉｎが範囲Ｒの範囲内にある状態が所定時間以上継続した場合、補正部１２２による補正を行うようにしてもよい。

【0095】

また、上記第２実施形態において、範囲Ｒを繰り返し測定し、範囲Ｒが測定される毎に、補正部１２２による補正を行うようにしてもよい。

【0096】

〔第１実施例〕
図１０は、本発明の第１実施例に係るロボット７００の一部概略構成を示す図である。図１０にその一部（ロボットアームの関節部分）を示すロボット７００は、産業用ロボット、家庭用ロボット等、ロボットアームを備える様々な用途のロボットが対象となり得る。図１０に示すように、ロボット７００は、支持体７１０、駆動装置７２０、およびアーム本体７３０を備えている。

【0097】

アーム本体７３０は、駆動装置７２０による駆動対象であり、その末端部分に有する回転軸７１０Ａにおいて、支持体７１０によって回転自在に軸支されている。アーム本体７３０は、駆動装置７２０から出力される回転力によって、回転軸７１０Ａを中心として回転可能である。

【0098】

駆動装置７２０は、第１のモータ１０１および第２のモータ１０２の回転を、複数段のギヤが組み合わせてなる減速機構によって出力フランジ７２１に伝達し、出力フランジ７２１を回転させる装置である。図１０に示すように、駆動装置７２０は、出力フランジ７２１の回転軸が、アーム本体７３０の回転軸７１０Ａと一致するように、支持体７１０の内部に配置され、複数の固定ネジ７１１によって、支持体７１０の内側に固定される。

【0099】

出力フランジ７２１は、複数の固定ネジ７１２によって、アーム本体７３０に固定される。これにより、出力フランジ７２１が回転すると、当該出力フランジ７２１に固定されたアーム本体７３０が回転することとなる。アーム本体７３０の回転方向および回転量（回転角度）の制御は、上位コントローラから第１のモータ１０１および第２のモータ１０２の回転方向および回転量（回転角度）を制御することによって、実現される。

【0100】

出力フランジ７２１の先端且つ中心には、インロー７２１Ｂが取り付けられており、当該インロー７２１Ｂがアーム本体７３０の凹み部に嵌め込まれることにより、出力フランジ７２１の中心が位置決めされる。また、出力フランジ７２１の表面から突出したピン７２１Ａを、アーム本体７３０の他の凹み部にはめ込むことで、出力フランジ７２１の回転方向の位置決めおよび滑り止めがなされる。

【0101】

このように構成された本実施例のロボット７００は、上記実施形態の駆動システム１００（または、駆動システム１００'）を駆動装置７２０に適用して、出力フランジ７２１の駆動軸を、２つのモータ１０１，１０２によって駆動するように構成する。そして、上記実施形態で説明したとおり、２つのモータ１０１，１０２の駆動指令値ｄｒｖｏｕｔ１，ｄｒｖｏｕｔ２を、駆動装置１１０（または、駆動装置１１０'）によって制御する。これにより、ロボット７００において、２つのモータ１０１，１０２の合成トルクにより、出力フランジ７２１を駆動することができる。この際、２つのモータ１０１，１０２と出力フランジ７２１の駆動軸との間のバックラッシュを解消しつつ、振動の発生を抑制することができる。

【0102】

〔第２実施例〕
図１１は、本発明の第２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１１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。

【0103】

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。

【0104】

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。

【0105】

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。

【0106】

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。

【0107】

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。

【0108】

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。

【0109】

図１１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。

【0110】

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。

【0111】

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１００（または、駆動システム１００'）を適用して、各種ローラ（例えば、給紙ローラ、搬送ローラ、２次転写ローラ、定着ローラ等）の駆動軸を、２つのモータ１０１，１０２によって駆動するように構成する。そして、上記実施形態で説明したとおり、２つのモータ１０１，１０２の駆動指令値ｄｒｖｏｕｔ１，ｄｒｖｏｕｔ２を、駆動装置１１０（または、駆動装置１１０'）によって制御する。これにより、画像形成装置９００において、２つのモータ１０１，１０２の合成トルクにより、各種ローラを駆動することができる。この際、２つのモータ１０１，１０２と各種ローラの駆動軸との間のバックラッシュを解消しつつ、振動の発生を抑制することができる。

【0112】

〔第３実施例〕
図１２は、本発明の第３実施例に係る搬送装置１０００の概略構成を示す図である。図１２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１２に示すように、搬送装置１０００は、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、搬送ローラ１００２との間に用紙Ｐを挟み込んで回転することにより、用紙Ｐを所定の搬送方向へ搬送する。

【0113】

例えば、このように構成された搬送装置１０００において、図１２に示すように、上記実施形態の駆動システム１００（または、駆動システム１００'）を適用して、搬送ローラ１００１の駆動軸を、２つのモータ１０１，１０２によって駆動するように構成する。そして、上記実施形態で説明したとおり、２つのモータ１０１，１０２の駆動指令値ｄｒｖｏｕｔ１，ｄｒｖｏｕｔ２を、駆動装置１１０（または、駆動装置１１０'）によって制御する。これにより、搬送装置１０００において、２つのモータ１０１，１０２の合成トルクにより、搬送ローラ１００１を駆動することができる。この際、２つのモータ１０１，１０２と搬送ローラ１００１の駆動軸との間のバックラッシュを解消しつつ、振動の発生を抑制することができる。

【0114】

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。

【0115】

例えば、上記第１，第２，第３実施例では、本発明をロボット，画像形成装置，搬送装置に適用する例を説明したが、本発明は、２つのモータによって同一の駆動軸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。

【0116】

一例として、本発明は、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、２つのモータによって駆動される駆動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】

【0117】

１１ 駆動軸
１００ 駆動システム
１０１ 第１のモータ
１０２ 第２のモータ
１０３，１０４ ドライバ
１０５，１０６ エンコーダ
１１０ 駆動装置
１１１ 位置・速度制御部
１１２ オフセット制御部
１１３，１１４ ＰＷＭ生成部
１１５ 切替部
７００ ロボット
９００ 画像形成装置
１０００ 搬送装置

【先行技術文献】

【特許文献】

【0118】

【文献】特開２０１３－００９５３２号公報

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】