JP3731418B2 - Back electromotive force control device, image forming apparatus including the same, and back electromotive force control method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、DCモーターの停止の際に電源回路等に印加される逆起電力の制御を行う逆起電力逆起電力制御装置及びそれを備えた画像形成装置並びに逆起電力逆起電力制御方法の技術分野に属するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来から、プリンタ等の画像形成装置においては、記録紙搬送用の駆動源あるいは感光ドラム及び現像ローラの回転用の駆動源等として、DCモーターが用いられている。
【0003】
DCモーターは、安価であるばかりでなく、始動及び制動並びに回転速度等に関する制御が行い易く、更には小型であるため、小型化及び低価格化が要求されるプリンタ等の画像形成装置には、非常に好ましい駆動源である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、プリンタ等の画像形成装置において、DCモーターを停止させる際には、DCモーターが発電機として作用し、逆起電力が発生するという問題があった。
【0005】
逆起電力が発生すると、電圧あるいは電流が制御回路もしくは電源等に印加され、回路素子の破壊、電源の誤動作等を引き起こす可能性がある。
【0006】
従って、従来のプリンタ等の画像形成装置においては、このような逆起電力の発生による弊害を防止するために、トランジスタと抵抗等からなる逆起電力吸収回路を付加する必要があり、コストの上昇を招いていた。
【0007】
本発明は、以上のような問題を解決し、コストを上昇させることなく、DCモーターを停止時における逆起電力による弊害の発生を確実に防止することのできる逆起電力制御装置及び画像形成装置並びに逆起電力制御方法を提供することを課題としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の逆起電力制御装置は、前記課題を解決するために、DCモーター、及び該DCモーター以外の電源の負荷となる負荷手段の駆動制御を行う手段を備えた逆起電力制御装置であって、前記駆動制御を行う手段は、前記DCモーターを駆動停止させる際には、前記負荷手段の負荷量を、前記停止の所定期間前に増大させ、当該停止時に発生する逆起電力を消費させ、前記DCモーターを駆動停止させた場合には、前記停止から所定期間後に、前記負荷手段の負荷量を前記増大前の量以下に減少させることを特徴とする。
【0009】
請求項1記載の逆起電力制御装置によれば、前記駆動制御を行う手段は、前記DCモーターを駆動停止させる際には、該DCモーター以外の電源の負荷となる前記負荷手段の負荷量を、前記停止の所定期間前に増大させる。例えば、前記DCモーター以外の小型のモーターを回転させたり、あるいはファンを回転させたりする。その結果、DCモーターの停止時にDCモーターが発電機となって発生する逆起電力は、前記小型のモーターあるいはファンの回転用に消費されることになり、回路素子の破壊あるいは電源の誤動作等を引き起こすことがない。
【0010】
【0011】
また、請求項1記載の逆起電力制御装置によれば、前記駆動制御を行う手段は、前記DCモーターを駆動停止させた場合には、前記停止から所定期間後に、前記DCモーター以外の電源の負荷となる負荷手段の負荷量を前記増大前の量以下に減少させる。例えば、前記停止の前に回転させた前記DCモーター以外の小型のモーターを停止させたり、あるいは前記停止の前に回転させたファンを停止させたりする。その結果、逆起電力による弊害を確実に防止しつつ、無駄な電力の消費を確実に抑えることができる。
【0012】
請求項2記載の逆起電力制御装置は、前記課題を解決するために、DCモーター、及び該DCモーター以外の電源の負荷となる負荷手段の駆動制御を行う手段を備えた逆起電力制御装置において、前記駆動制御を行う手段は、前記DCモーターを駆動停止させる際には、前記負荷手段の負荷量を、前記停止の所定期間前に増大させ、当該停止時に発生する逆起電力を消費させ、オフ状態にある負荷手段を、オン状態に切り換えることによって前記負荷量を増大させ、オン状態にある負荷手段を、オフ状態に切り換えることによって前記負荷量を減少させることを特徴とする。
【0013】
請求項2記載の逆起電力制御装置によれば、前記駆動制御を行う手段は、前記DCモーターの停止を行う際に、例えば前記DCモーター以外の小型モーター等の負荷手段がオフ状態にある場合には、当該小型モーター等の負荷手段を、オン状態に切り換える。これにより、前記負荷量は増大する。一方、前記DCモーターを停止さたせ後においては、オフ状態にある前記小型モーター等の負荷手段を、オフ状態に切り換えることによって前記負荷量を減少させる。その結果、逆起電力による弊害を確実に防止しつつ、無駄な電力の消費を確実に抑えることができる。
【0014】
請求項3記載の画像形成装置は、前記課題を解決するために、前記DCモーターと、前記負荷手段と、請求項1または2に記載の逆起電力制御装置とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【0015】
請求項3記載の画像形成装置によれば、前記DCモーターと、前記DCモーター以外の小型モーター等の負荷手段と、請求項1または2に記載の逆起電力制御装置とを備えているので、回路素子の破壊あるいは電源の誤動作等がなく、信頼性の高い画像形成動作を実現する。
【0016】
請求項4記載の画像形成装置は、前記課題を解決するために、請求項3記載の画像形成装置において、前記負荷手段は、ソレノイド、ファン、またはモーターのうち少なくともいずれか一つを含むことを特徴とする。
【0017】
請求項4記載の画像形成装置によれば、前記DCモーター以外の小型モーター等の負荷手段は、ソレノイド、ファン、またはモーターのうち少なくともいずれか一つを含み、前記駆動制御を行う手段は、前記DCモーターの停止を行う際に、ソレノイド、ファン、またはモーターのうち少なくともいずれか一つをオン状態としたり、あるいはファンまたはモーターの回転数を上昇させたりして、ソレノイド、ファン、またはモーターのうち少なくともいずれか一つを含む前記負荷手段の負荷量を増大させる。その結果、DCモーターの停止時にDCモーターが発電機となって発生する逆起電力は、前記小型のモーターあるいはファンの回転用に消費されることになり、回路素子の破壊あるいは電源の誤動作等を引き起こすことがない。一方、前記駆動制御を行う手段は、前記DCモーターを停止させた後には、ソレノイド、ファン、またはモーターのうち少なくともいずれか一つをオフ状態としたり、あるいはファンまたはモーターの回転数を減少させたりして、ソレノイド、ファン、またはモーターのうち少なくともいずれか一つを含む前記負荷手段の負荷量を減少させる。その結果、無駄な電力が消費されることがない。
【0018】
請求項5記載の画像形成装置は、前記課題を解決するために、請求項3または4記載の画像形成装置において、前記前記DCモーターの駆動停止は、画像形成動作の終了時に行うことを特徴とする。
【0019】
請求項5記載の画像形成装置によれば、前記駆動制御を行う手段は、前記負荷手段の負荷量制御及び前記DCモーターの駆動停止制御を、画像形成動作の終了時に行うので、前記小型モーター等の負荷手段を一時的に駆動しても画像形成動作に悪影響を与えることがない。
【0020】
請求項6記載の画像形成装置は、前記課題を解決するために、請求項3または4記載の画像形成装置において、前記前記DCモーターの駆動停止は、記録紙詰まり発生時に行うことを特徴とする。
【0021】
請求項6記載の画像形成装置によれば、前記駆動制御を行う手段は、前記負荷手段の負荷量制御及び前記DCモーターの駆動停止制御を、記録紙詰まり発生時に行うので、前記小型モーター等の負荷手段を一時的に駆動しても画像形成動作に悪影響を与えることがない。
【0022】
請求項7記載の逆起電力制御方法は、前記課題を解決するために、DCモーター、及び該DCモーター以外の電源の負荷となる負荷手段の駆動制御を行う逆起電力制御方法であって、前記DCモーターを駆動停止させる工程と、前記停止の際に、前記負荷手段の負荷量を、前記停止の所定期間前に増大させ、当該停止時に発生する逆起電力を消費させる工程と、前記DCモーターを駆動停止させた後の所定期間後に、前記負荷手段の負荷量を増大前の量以下に減少させる工程とを含むことを特徴とする。
【0023】
請求項7記載の逆起電力制御方法によれば、前記DCモーターを駆動停止させる際には、該DCモーター以外の電源の負荷となる前記負荷手段の負荷量を、前記停止の所定期間前に増大させる。例えば、前記DCモーター以外の小型のモーターを回転させたり、あるいはファンを回転させたりする。その結果、DCモーターの停止時にDCモーターが発電機となって発生する逆起電力は、前記小型のモーターあるいはファンの回転用に消費されることになり、回路素子の破壊あるいは電源の誤動作等を引き起こすことがない。
【0024】
【0025】
さらに、前記DCモーターを駆動停止させた場合には、前記停止から所定期間後に、前記DCモーター以外の電源の負荷となる負荷手段の負荷量を前記増大前の量以下に減少させる。例えば、前記停止の前に回転させた前記DCモーター以外の小型のモーターを停止させたり、あるいは前記停止の前に回転させたファンを停止させたりする。その結果、逆起電力による弊害を確実に防止しつつ、無駄な電力の消費を確実に抑えることができる。
【0026】
請求項8記載の逆起電力制御方法は、前記課題を解決するために、請求項7に記載の逆起電力制御方法において、前記負荷量を増大させる工程は、オフ状態にある負荷手段を、オン状態に切り換える工程であり、前記負荷量を減少させる工程は、オン状態にある負荷手段を、オフ状態に切り換える工程であることを特徴とする。
【0027】
請求項8記載の逆起電力制御方法によれば、前記DCモーターの停止を行う際に、例えば前記DCモーター以外の小型モーター等の負荷手段がオフ状態にある場合には、当該小型モーター等の負荷手段を、オン状態に切り換える。これにより、前記負荷量は増大する。一方、前記DCモーターを停止さたせ後においては、オフ状態にある前記小型モーター等の負荷手段を、オフ状態に切り換えることによって前記負荷量を減少させる。その結果、逆起電力による弊害を確実に防止しつつ、無駄な電力の消費を確実に抑えることができる。
【0028】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて説明する。以下の説明は、画像形成装置の一例としてプリンタに本発明を適用した場合の実施形態である。まず、本実施形態におけるプリンタの概要について説明する。
【0029】
(プリンタの概要)
図1は、本発明を適用した画像形成装置としてのレーザビームプリンタ1の概略構成を示す断面図である。図1において、レーザビームプリンタ1は、本体ケース2の底部に、図示しない用紙を給紙するフィーダユニットを備えている。フィーダユニットは、図示しないバネによって押圧される用紙押圧板10と、給紙ローラ11と、摩擦分離部材14とを備え、用紙押圧板10により用紙を給紙ローラ11に押圧し、給紙ローラ11の回転により給紙ローラ11と摩擦分離部材14との間で最上位の用紙を分離して所定のタイミングで用紙の供給を行う。
【0030】
図1の矢印方向に回転する前記給紙ローラ11の回転による用紙搬送方向の下流側には、1対のレジストローラ12及び13が回転可能に枢支され、後述する感光ドラム20と転写ローラ21によって形成される転写位置へ所定のタイミングで用紙を搬送する。
【0031】
感光ドラム20は、正帯電性の材料、例えば、正帯電性のポリカーボネイトを主成分とする有機感光体からなる。具体的には、感光ドラム20は、例えば、円筒状でアルミニウム製の円筒スリーブを本体として、その外周部に、ポリカーボネートに光導電性樹脂を分散させた所定厚さ(例えば、約20μm)の光導電層を形成した中空状のドラムから構成され、円筒スリーブを接地した状態で、本体ケース2に回転自在に枢支される。更に、感光ドラム20は、図示しない駆動手段により矢印方向に回転駆動される。
【0032】
帯電器30は、例えば、タングステンなどからなる帯電用ワイヤからコロナ放電を発生させる正帯電用のスコロトロン型の帯電器から構成される。
【0033】
レーザスキャナユニット40は、感光ドラム20上に静電潜像を形成する為のレーザ光Lを発生するレーザ発生器(図示せず)、回転駆動されるポリゴンミラー(5面体ミラー)41、一対のレンズ42及び45、並びに反射ミラー43,44及び46を含んで構成されている。
【0034】
現像器カートリッジ50は、ケース51内にトナー収容室52が形成され、トナー収容室52内には、アジテータ53と、清掃部材54と、これらの間に設けられた遮光部材80が回転軸55の周りに回転自在に設けられている。なお、このトナー収容室52内には、電気絶縁性を有する正帯電性の非磁性1成分現像剤としてのトナーが収容される。また、トナー収容室52の前記回転軸55の両端側に位置する側壁には光透過窓56が設けられている。また、トナー収容室52の感光ドラム20側には、開口部Aによってトナー収容室52と連通し現像を行う現像室57が形成され、供給ローラ58と現像ローラ59が回転可能に枢支される。現像ローラ59上のトナーは、薄い板状の弾性を有する層厚規制ブレード64により所定の層厚に規制され、現像に供される。
【0035】
転写ローラ21は、回転自在に枢支され、シリコーンゴムやウレタンゴムなどからなる導電性を有する発泡弾性体から構成される。転写ローラ21は、印加される電圧により、感光ドラム20上のトナー画像を用紙に確実に転写するように構成されている。
【0036】
定着ユニット70は、レジストローラ12及び13から感光ドラム20と転写ローラ21との圧接部に至る用紙の搬送方向の更に下流側に設けられ、加熱用ローラ71と押圧ローラ72を備える。用紙に転写されたトナー画像は加熱用ローラ71と押圧ローラ72とによって搬送される間に加熱されつつ押圧されて用紙に定着される。
【0037】
用紙搬送用の1対の搬送ローラ73及び排紙ローラ74は、定着ユニット70の搬送方向下流側に夫々設けられており、排紙ローラ74の下流側には排紙トレイ75が設けられている。
【0038】
なお、上述した感光ドラム20、転写ローラ21、帯電器30、及び現像器カートリッジ50は、プロセスカートリッジ2a内に収容されており、該プロセスカートリッジ2aはレーザビームプリンタ1に対して着脱自在に設けられている。更に、現像器カートリッジ50は、プロセスカートリッジ2aに対して着脱自在に設けられている。
【0039】
以上のような本実施形態のレーザビームプリンタ1において、感光ドラム20の表面が帯電器30により一様に帯電され、レーザスキャナユニット40から画像情報に従って変調されたレーザ光Lが照射されると、感光ドラム20の表面には静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像器カートリッジ50によってトナーで可視像化され、感光ドラム20上に形成された可視像は感光ドラム20によって転写位置へと搬送される。転写位置においては、給紙ローラ11及びレジストローラ12及び13を介して用紙が供給され、前記可視像は転写ローラ21によって印加される転写バイアスにより、用紙に転写される。なお、転写後に感光ドラム20上に残ったトナーは、現像ローラ59によって現像室57に回収される。
【0040】
次に、用紙は定着ユニット70に搬送され、定着ユニット70の加熱用ローラ71と押圧ローラ72によって挟持搬送され、用紙上の可視像は加圧及び加熱され、用紙上に定着される。そして、用紙は一対の搬送ローラ73及び排紙ローラ74によりレーザビームプリンタ1上部の排紙トレイ75に排出され、画像形成動作が終了する。
【0041】
(制御部の構成)
次に、本実施の形態のレーザビームプリンタ1における制御部の構成について詳しく説明する。
【0042】
図2は制御部の構成を示すブロック図である。図2に示すように、制御部は、メイン制御部90と、低圧電源部93と、高圧電源部95と、印字制御部96とから構成されている。
【0043】
メイン制御部90は、コンピュータ等との接続を図るためのパラレルインターフェース用コネクタ91及びUSBコネクタ92、図示しないCPU及びメモリ、制御部内の低圧電源部93との接続を図るためのコネクタP9、制御部内の印字制御部96との接続を図るためのコネクタP4、並びにレーザユニット40のレーザー素子105との接続を図るためのP10等を備えている。このような構成により、メイン制御部90は、制御部全体の動作を制御する。
【0044】
低圧電源部93は、電源スイッチ94、定着ユニット70のハロゲンランプ102との接続を図るためのコネクタCN1、制御部内の印字制御部96との接続を図るためのコネクタCN101、並びに図示しない低圧電源回路を備えている。低圧電源回路は、CPUあるいはメモリ等の電源として使用される5Vと、DCモーター98、ソレノイド99等の電源として使用される24Vを発生させる回路である。
【0045】
高圧電源部95は、制御部内の印字制御部96との接続を図るためのコネクタCN2、及び図示しない高圧電源回路を備えている。高圧電源回路は、帯電器30に供給する電圧、及び感光ドラム20と現像ローラ59に供給する電圧等を発生させるための3kVの高電圧を発生させる回路である。
【0046】
印字制御部96は、ファン97との接続を図るためのコネクタP7、DCモーター98との接続を図るためのコネクタP8、レーザーユニット40のポリゴンミラー41を回転させるための小型モーター104との接続を図るためのコネクタP12、ソレノイド99との接続を図るためのコネクタP13、スイッチ101等を備えたパネル部100との接続を図るためのコネクタP14、低圧電源部93との接続を図るためのコネクタP5,P15、メイン制御部90との接続を図るためのコネクタP3、高圧電源部95との接続を図るためのコネクタP2、及び図示しないASIC等を備えている。DCモーター98は、一般にメインモーターと呼ばれるモーターであり、感光ドラム20、現像ローラ59、加熱用ローラ71、転写ローラ21、及び搬送ローラ73等の回転駆動源である。つまり、印字制御部96は、DCモーター98を制御することにより、画像形成動作に関わる主なローラ体の回転駆動を制御している。また、印字制御部96は、高圧電源部95を用いて画像形成動作に必要な高圧電源の供給制御を行っている。更に、印字制御部96は、レーザーユニット40の小型モーター104、ソレノイド99、及びファン97の駆動制御と、パネル部100におけるキー入力及び表示についての制御と、サーミスタ103による温度検出に基づく加熱用ローラ72の温度制御とを行っている。
【0047】
(逆起電力制御)
次に、以上のような構成の制御部における逆起電力制御について説明する。図3は、本実施形態の逆起電力制御を行った場合のDCモーター及び他の負荷手段のタイミングチャートである。
【0048】
ここでは、図3に示すように時刻t1において印字が終了した場合を考える。印字の終了とは、現像、転写、及び定着の全ての工程を経て、記録紙が排紙ローラー74によってプリンタ1の機外から排出された時点を言うものとする。
【0049】
メイン制御部90の図示しないCPUは、図示しない記録紙排出センサと接続されており、この記録紙排出センサの出力変化によって、記録紙の排出を検出することができる。
【0050】
この記録紙排出センサの出力が変化した時刻t1においては、メインモーターであるDCモーター98は未だオン状態にあり、排紙ローラー74及び他のローラー体は回転を続けている。しかし、DCモーター以外の電源に対する負荷手段であるソレノイド99、ファン97、及びポリゴンミラー41のための小型モーター104は既にオフ状態になっているものとする。
【0051】
次に、メイン制御部90のCPUは、印字動作の全てを終了させるために、印字制御部96に対してDCモーター98をオフ状態にするように制御信号を送信し、各ローラー体の回転を停止させる処理に移行する。
【0052】
但し、印字制御部96は、前記制御信号を受信した直後にDCモーター98をオフ状態にするのではなく、前記制御信号の受信した時刻t1から所定時間経過後の時刻t3にてDCモーター98をオフ状態にする。
【0053】
しかも、単にDCモーター98をオフ状態にするのではなく、前記時刻t3よりも所定時間T1だけ前の時点である時刻t2にて、それまでオフ状態であった他の負荷手段であるソレノイド99、ファン97、及び小型モーター104をオン状態にする。
【0054】
このような処理を行うことによって、時刻t3にDCモーター98をオフ状態にした場合でも、DCモーター98がオフ状態にされることによって発生する逆起電力は、電源や制御部内の各回路に回生されることなく、ソレノイド99、ファン97、及び小型モーター104の駆動のために消費される。
【0055】
従って、前記逆起電力が発生した場合でも、電圧または電流が電源や制御部内の各回路に印加されないので、回路素子の破壊、あるいは電源の誤動作等の問題の発生を確実に防ぐことができる。
【0056】
そして、時刻t3にてDCモーター98をオフ状態にした後は、当該時刻t3から所定時間T2経過後の時刻t4にて、ソレノイド99、ファン97、及び小型モーター104をオフ状態にし、全ての印字動作を終了させる。
【0057】
本実施形態においては、前記所定時間T1,T2は、例えば5msec程度の非常に短い時間であり、しかもソレノイド99、ファン97、及び小型モーター104は時刻t1以前に既にオフ状態になっているので、前記所定時間T1+T2においてこれらの負荷手段をオン状態にした場合でも、印字動作に悪影響を与えることはない。また、短時間なので電力を無駄に消費することもない。
【0058】
上述した本実施形態における起電力制御は、印字制御部96に備えられた図示しないメモリに記憶された起電力制御プログラムを、印字制御部96に備えられた図示しないASICによって実行することにより実現される。
【0059】
以上のように、本実施形態によれば、ソフトウェアによる制御のみで、従来の逆起電力吸収回路と同様の効果がえられるので、逆起電力吸収回路が不要となり、コストの低減を図ることができる。
【0060】
(他の実施形態)
前記の実施形態においては、負荷手段としてソレノイド99、ファン97、及び小型モーター104の全てをDCモーター98の停止前にオン状態にするようにしたが、本発明はこのような構成に限定されるものではなく、DCモーター98の定格によっては、例えば小型モーター104のみをオン状態にしたり、いくつかの負荷手段を選択してオン状態にするようにしても良い。
【0061】
また、DCモーター98を停止させる際に、各負荷手段が全てオフ状態にあるとは限らない。従って、その際にオン状態の負荷手段がある場合には、そのままオン状態を続けて、DCモーター98をオフ状態にした後に当該負荷手段をオフ状態にすれば良い。
【0062】
あるいは、ファン97等の負荷手段については、常にオン状態になっていることが考えられるが、このような場合には、例えば回転速度を上昇させる等して、電源に対する負荷量を増大させるようにすれば良い。
【0063】
また、上述した起電力制御は、印字動作の終了時のみに行われるのではなく、例えば記録紙詰まり等の際にも行われる。即ち、記録紙詰まりが検出されると、DCモーター98をオフ状態にする処理が行われるため、この時にも上述と同様に他の負荷手段を短期間だけオン状態にすれば良い。
【0064】
なお、上述した実施形態においては、本発明を画像形成装置の一例としてのレーザービームプリンタに適用した場合について説明したが、その他にもインクジェットプリンタ、ファクシミリ、コピー等の画像形成装置にも適用可能である。
【0065】
また、画像形成装置以外にも、DCモーターを用いる他の機器、例えばミシン等にも適用することが可能である。
【0066】
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。
【0067】
【発明の効果】
請求項1記載の逆起電力制御装置によれば、DCモーターを駆動停止させる際に、DCモーター以外の電源の負荷となる負荷手段の負荷量を、前記停止の所定期間前に増大させるので、DCモーターの停止時にDCモーターが発電機となって発生する逆起電力は、前記小型のモーターあるいはファンの回転用に消費されることになり、回路素子の破壊あるいは電源の誤動作等を確実に防止することができる。また、その結果、この制御はソフトウェアによる制御のみで実現可能であり逆起電力吸収回路を設ける必要がないので、コストの低減を図ることができる。
【0068】
さらに、DCモーターを駆動停止させた場合に、前記停止から所定期間後に、前記負荷手段の負荷量を前記増大前の量以下に減少させるので、逆起電力による弊害を確実に防止しつつ、無駄な電力の消費を確実に抑えることができる。
【0069】
請求項2記載の逆起電力制御装置によれば、オフ状態にある負荷手段を、オン状態に切り換えることによって前記負荷量を増大させ、オン状態にある負荷手段を、オフ状態に切り換えることによって前記負荷量を減少させるので、逆起電力による弊害を確実に防止しつつ、無駄な電力の消費を確実に抑えることができる。
【0070】
請求項3記載の画像形成装置によれば、前記DCモーターと、前記負荷手段と、請求項1または2に記載の逆起電力制御装置とを備えたので、回路素子の破壊あるいは電源の誤動作等がなく、信頼性の高い画像形成動作を実現することができる。
【0071】
請求項4記載の画像形成装置によれば、前記負荷手段が、ソレノイド、ファン、またはモーターのうち少なくともいずれか一つを含むので、DCモーターの停止時にDCモーターが発電機となって発生する逆起電力を、前記小型のモーターあるいはファンの回転用、あるいはソレノイドの駆動用に消費されることになり、回路素子の破壊あるいは電源の誤動作等の発生を確実に防止することができる。
【0072】
請求項5記載の画像形成装置によれば、前記前記DCモーターの駆動停止を、画像形成動作の終了時に行うので、前記小型モーター等の負荷手段を一時的に駆動しても画像形成動作に悪影響を与えることなく回路素子の破壊あるいは電源の誤動作等の発生を確実に防止することができる。
【0073】
請求項6記載の画像形成装置によれば、前記前記DCモーターの駆動停止を、記録紙詰まり発生時に行うので、前記小型モーター等の負荷手段を一時的に駆動しても画像形成動作に悪影響を与えることなく回路素子の破壊あるいは電源の誤動作等の発生を確実に防止することができる。
【0074】
請求項7記載の逆起電力制御方法によれば、DCモーターを駆動停止させる際に、DCモーター以外の電源の負荷となる負荷手段の負荷量を、前記停止の所定期間前に増大させるので、DCモーターの停止時にDCモーターが発電機となって発生する逆起電力は、前記小型のモーターあるいはファンの回転用に消費されることになり、回路素子の破壊あるいは電源の誤動作等を確実に防止することができる。また、その結果、この制御はソフトウェアによる制御のみで実現可能であり逆起電力吸収回路を設ける必要がないので、コストの低減を図ることができる。
【0075】
さらに、DCモーターを駆動停止させた場合に、前記停止から所定期間後に、前記負荷手段の負荷量を前記増大前の量以下に減少させるので、逆起電力による弊害を確実に防止しつつ、無駄な電力の消費を確実に抑えることができる。
【0076】
請求項8記載の逆起電力制御方法によれば、オフ状態にある負荷手段を、オン状態に切り換えることによって前記負荷量を増大させ、オン状態にある負荷手段を、オフ状態に切り換えることによって前記負荷量を減少させるので、逆起電力による弊害を確実に防止しつつ、無駄な電力の消費を確実に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態における画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
【図2】 図1の画像形成装置における制御部の構成を示すブロック図である。
【図3】 図2の制御部により逆起電力制御を行った場合のタイミングチャートである。
【符号の説明】
1 レーザビームプリンタ
93 低圧電源部
95 高圧電源部
96 印字制御部
97 ファン
98 DCモーター
99 ソレノイド
104 小型モーター[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a counter electromotive force counter electromotive force control device that controls a counter electromotive force applied to a power supply circuit or the like when a DC motor is stopped, an image forming apparatus including the same, and a counter electromotive force counter electromotive force control method. Belongs to the technical field.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in an image forming apparatus such as a printer, a DC motor is used as a drive source for conveying recording paper or a drive source for rotating a photosensitive drum and a developing roller.
[0003]
The DC motor is not only inexpensive, but it is easy to control starting and braking, rotation speed, and the like. Furthermore, since the DC motor is small, an image forming apparatus such as a printer that is required to be downsized and reduced in price includes This is a highly preferred drive source.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in an image forming apparatus such as a printer, when the DC motor is stopped, there is a problem that the DC motor acts as a generator and a back electromotive force is generated.
[0005]
When back electromotive force is generated, voltage or current is applied to a control circuit or a power source, which may cause destruction of circuit elements, malfunction of the power source, and the like.
[0006]
Therefore, in a conventional image forming apparatus such as a printer, it is necessary to add a back electromotive force absorption circuit including a transistor and a resistor in order to prevent such adverse effects due to the occurrence of back electromotive force, which increases the cost. Was invited.
[0007]
The present invention solves the above-described problems, and can reliably prevent the occurrence of adverse effects caused by the counter electromotive force when the DC motor is stopped without increasing the cost. An object of the present invention is to provide a back electromotive force control method.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The back electromotive force control apparatus according to
[0009]
According to the back electromotive force control device according to
[0010]
[0011]
Further, according to the back electromotive force control device of the first aspect, when the drive of the DC motor is stopped, the means for performing the drive control supplies power other than the DC motor after a predetermined period from the stop. The load amount of the load means serving as a load is reduced below the amount before the increase. For example, a small motor other than the DC motor rotated before the stop is stopped, or a fan rotated before the stop is stopped. As a result, it is possible to reliably suppress wasteful power consumption while reliably preventing adverse effects caused by back electromotive force.
[0012]
[0013]
[0014]
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[0019]
[0020]
Claim 6 In order to solve the above-mentioned problem, the image forming apparatus described in
[0021]
Claim 6 According to the image forming apparatus described above, the means for performing the drive control performs the load amount control of the load means and the drive stop control of the DC motor when the recording paper is jammed. Even if it is temporarily driven, the image forming operation is not adversely affected.
[0022]
[0023]
[0024]
[0025]
Further, when the driving of the DC motor is stopped, the load amount of the load means serving as the load of the power source other than the DC motor is decreased to the amount before the increase after a predetermined period from the stop. For example, a small motor other than the DC motor rotated before the stop is stopped, or a fan rotated before the stop is stopped. As a result, it is possible to reliably suppress wasteful power consumption while reliably preventing adverse effects caused by back electromotive force.
[0026]
Claim 8 In order to solve the problem, the back electromotive force control method described in
[0027]
Claim 8 According to the described back electromotive force control method, when the DC motor is stopped, for example, when load means such as a small motor other than the DC motor is in an off state, the load means such as the small motor is , Switch to the on state. Thereby, the load amount increases. On the other hand, after the DC motor is stopped, the load amount is reduced by switching the load means such as the small motor in the off state to the off state. As a result, it is possible to reliably suppress wasteful power consumption while reliably preventing adverse effects caused by back electromotive force.
[0028]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the accompanying drawings. The following description is an embodiment when the present invention is applied to a printer as an example of an image forming apparatus. First, an outline of the printer in this embodiment will be described.
[0029]
(Printer overview)
FIG. 1 is a sectional view showing a schematic configuration of a
[0030]
A pair of
[0031]
The photosensitive drum 20 is made of a positively chargeable material, for example, an organic photoreceptor whose main component is a positively chargeable polycarbonate. Specifically, the photosensitive drum 20 is a light having a predetermined thickness (for example, about 20 μm) in which a photoconductive resin is dispersed in polycarbonate on the outer periphery of a cylindrical cylindrical sleeve made of aluminum, for example. A hollow drum having a conductive layer is formed, and is pivotally supported by the
[0032]
The
[0033]
The
[0034]
In the developing
[0035]
The
[0036]
The fixing
[0037]
A pair of
[0038]
The photosensitive drum 20, the
[0039]
In the
[0040]
Next, the sheet is conveyed to the fixing
[0041]
(Configuration of control unit)
Next, the configuration of the control unit in the
[0042]
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the control unit. As shown in FIG. 2, the control unit includes a main control unit 90, a low voltage power supply unit 93, a high voltage power supply unit 95, and a print control unit 96.
[0043]
The main control unit 90 includes a parallel interface connector 91 and a
[0044]
The low-voltage power supply unit 93 includes a power switch 94, a connector CN1 for connection with the halogen lamp 102 of the fixing
[0045]
The high voltage power supply unit 95 includes a connector CN2 for connection to the print control unit 96 in the control unit, and a high voltage power supply circuit (not shown). The high voltage power supply circuit is a circuit that generates a high voltage of 3 kV for generating a voltage supplied to the
[0046]
The print controller 96 is connected to the connector P7 for connection with the
[0047]
(Back electromotive force control)
Next, back electromotive force control in the control unit configured as described above will be described. FIG. 3 is a timing chart of the DC motor and other load means when the back electromotive force control of this embodiment is performed.
[0048]
Here, consider a case where printing is completed at time t1, as shown in FIG. The term “end of printing” refers to a point in time when the recording paper is discharged from the outside of the
[0049]
The CPU (not shown) of the main control unit 90 is connected to a recording paper discharge sensor (not shown), and can detect discharge of the recording paper based on an output change of the recording paper discharge sensor.
[0050]
At time t1 when the output of the recording paper discharge sensor changes, the
[0051]
Next, the CPU of the main control unit 90 transmits a control signal to turn off the
[0052]
However, the print controller 96 does not turn off the
[0053]
In addition, instead of simply turning off the
[0054]
By performing such processing, even when the
[0055]
Therefore, even when the counter electromotive force is generated, no voltage or current is applied to each circuit in the power supply or the control unit, so that it is possible to reliably prevent the occurrence of problems such as circuit element destruction or power supply malfunction.
[0056]
After the
[0057]
In the present embodiment, the predetermined times T1 and T2 are very short times of about 5 msec, for example, and the
[0058]
The electromotive force control in the present embodiment described above is realized by executing an electromotive force control program stored in a memory (not shown) provided in the print control unit 96 by an ASIC (not shown) provided in the print control unit 96. The
[0059]
As described above, according to the present embodiment, the same effect as that of the conventional counter electromotive force absorption circuit can be obtained only by control by software, so that the counter electromotive force absorption circuit becomes unnecessary and the cost can be reduced. it can.
[0060]
(Other embodiments)
In the above embodiment, the
[0061]
Further, when the
[0062]
Alternatively, it is conceivable that the load means such as the
[0063]
Further, the above-described electromotive force control is not performed only at the end of the printing operation, but is also performed, for example, when a recording paper is jammed. That is, when a recording paper jam is detected, a process for turning off the
[0064]
In the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to a laser beam printer as an example of an image forming apparatus has been described. However, the present invention can be applied to other image forming apparatuses such as an ink jet printer, a facsimile, and a copy. is there.
[0065]
In addition to the image forming apparatus, the present invention can also be applied to other devices using a DC motor, such as a sewing machine.
[0066]
As described above, the present invention has been described based on the embodiments, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various improvements and modifications can be easily made without departing from the spirit of the present invention. It can be guessed.
[0067]
【The invention's effect】
According to the back electromotive force control device of the first aspect, when stopping the driving of the DC motor, the load amount of the load means serving as the load of the power source other than the DC motor is increased before the predetermined period of the stopping. The counter electromotive force generated by the DC motor as a generator when the DC motor is stopped is consumed for the rotation of the small motor or fan, thus reliably preventing the destruction of circuit elements or malfunction of the power supply. can do. As a result, this control can be realized only by control by software, and it is not necessary to provide a back electromotive force absorption circuit, so that the cost can be reduced.
[0068]
Further, when the driving of the DC motor is stopped, the load amount of the load means is decreased to the amount before the increase after a predetermined period from the stop, so that the adverse effect due to the back electromotive force is surely prevented and wasteful. Power consumption can be reliably suppressed.
[0069]
[0070]
[0071]
[0072]
[0073]
Claim 6 According to the image forming apparatus described above, since the driving of the DC motor is stopped when a recording paper jam occurs, the image forming operation is not adversely affected even if the load means such as the small motor is temporarily driven. It is possible to reliably prevent the occurrence of circuit element destruction or power supply malfunction.
[0074]
[0075]
Further, when the driving of the DC motor is stopped, the load amount of the load means is decreased to the amount before the increase after a predetermined period from the stop, so that the adverse effect due to the back electromotive force is surely prevented and wasteful. Power consumption can be reliably suppressed.
[0076]
Claim 8 According to the back electromotive force control method described above, the load amount is increased by switching the load means in the off state to the on state, and the load amount is decreased by switching the load means in the on state to the off state. Therefore, it is possible to surely prevent unnecessary power consumption while preventing adverse effects caused by the counter electromotive force.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram illustrating a configuration of a control unit in the image forming apparatus of FIG. 1;
FIG. 3 is a timing chart when back electromotive force control is performed by the control unit of FIG. 2;
[Explanation of symbols]
1 Laser beam printer
93 Low voltage power supply
95 High voltage power supply
96 Print controller
97 fans
98 DC motor
99 Solenoid
104 Small motor
Claims (8)
前記駆動制御を行う手段は、前記DCモーターを駆動停止させる際には、前記負荷手段の負荷量を、前記停止の所定期間前に増大させ、当該停止時に発生する逆起電力を消費させ、前記DCモーターを駆動停止させた場合には、前記停止から所定期間後に、前記負荷手段の負荷量を前記増大前の量以下に減少させる
ことを特徴とする逆起電力制御装置。A back electromotive force control device comprising a DC motor and a means for controlling the driving of load means serving as a load of a power source other than the DC motor,
The means for performing the drive control, when stopping the driving of the DC motor, increases the load amount of the load means before a predetermined period of the stop, consumes the back electromotive force generated at the time of the stop, When the driving of the DC motor is stopped, the load amount of the load means is decreased to the amount before the increase or less after a predetermined period from the stop.
前記DCモーターを駆動停止させる工程と、
前記停止の際に、前記負荷手段の負荷量を、前記停止の所定期間前に増大させ、当該停止時に発生する逆起電力を消費させる工程と、
前記DCモーターを駆動停止させた後の所定期間後に、前記負荷手段の負荷量を増大前の量以下に減少させる工程と
を含むことを特徴とする逆起電力制御方法。A back electromotive force control method for performing drive control of a DC motor and load means serving as a load of a power source other than the DC motor,
Stopping the driving of the DC motor;
Increasing the load amount of the load means before the predetermined period of the stop at the time of the stop, and consuming the back electromotive force generated at the stop;
And a step of reducing the load amount of the load means to be equal to or less than the amount before the increase after a predetermined period after the driving of the DC motor is stopped.
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