JP2007028786A - Motor controller - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、直流モータの制御を行うモータ制御装置に関するものであり、特に直流モータを駆動するその駆動部を異常過電流から保護する技術に関するものである。 The present invention relates to a motor control device that controls a DC motor, and more particularly to a technique for protecting a drive unit that drives a DC motor from abnormal overcurrent.
従来より、プリンタ、ファクシミリ、複写機等の画像形成装置においては、その様々な可動部に直流モータ(例えば、DCブラシレスモータ)が用いられている。例えば、直流モータは、トナーコンテナから現像器にトナーが補給するためのシャッターを開閉する駆動源として画像形成装置に備えられている。また、出力トランジスタ等から構成され、この直流モータを駆動するための駆動部が、その直流モータと電気的に接続された状態で画像形成装置に備えられている。 2. Description of the Related Art Conventionally, in image forming apparatuses such as printers, facsimiles, and copiers, DC motors (for example, DC brushless motors) are used for various movable parts. For example, a DC motor is provided in an image forming apparatus as a drive source for opening and closing a shutter for supplying toner from a toner container to a developing device. Further, the image forming apparatus includes an output transistor and the like, and a drive unit for driving the DC motor is electrically connected to the DC motor.
ところで、かかる駆動部に何らかの原因(例えば、トナーが固まってシャッターが可動しなくなり、直流モータが作動し難くなること)によって異常に大きな過電流(以下、異常過電流と呼ぶ)が流れた場合には、かかる駆動部の出力トランジスタ等が異常過電流により破損する恐れがある。また、異常過電流状態で直流モータが駆動されていることによって、装置本体機構側(例えば、シャッターの開閉機構)も破損する可能性がある。 By the way, when an abnormally large overcurrent (hereinafter referred to as an abnormal overcurrent) flows through the drive unit due to some cause (for example, the toner becomes hard and the shutter cannot move and the DC motor becomes difficult to operate). In such a case, the output transistor of the driving unit may be damaged by an abnormal overcurrent. Further, when the DC motor is driven in an abnormal overcurrent state, the apparatus main body mechanism side (for example, the shutter opening / closing mechanism) may be damaged.
このため、かかる駆動部および装置本体機構を保護するために、例えば、駆動部への異常過電流の流れを遮断する電流ヒューズが装備されたモータ制御装置を備えた画像形成装置が知られている。 For this reason, in order to protect the drive unit and the apparatus main body mechanism, for example, an image forming apparatus provided with a motor control device equipped with a current fuse that interrupts the flow of abnormal overcurrent to the drive unit is known. .
また、直流モータに流れる電流を検知して、その電流が基準値以上になった場合において、その駆動部を異常過電流状態と判定して直流モータの作動を停止させる制御を行うことが可能なモータ制御装置を備えた画像形成装置が知られている。 Further, when the current flowing through the DC motor is detected and the current exceeds a reference value, it is possible to perform control to determine that the drive unit is in an abnormal overcurrent state and stop the operation of the DC motor. An image forming apparatus provided with a motor control device is known.
なお、上記内容に関連する先行技術文献として、電装品を作動させるための駆動部を有する遊技機であって、該駆動部に所定値以上の電流が流れたことを過電流として検知する過電流検知手段と、該駆動部に該過電流が所定時間またはそれ以上持続して流れたことをもって該過電流を異常過電流と判定する異常過電流判定手段と、該過電流検知手段によって検知された過電流が該異常過電流手段によって異常過電流と判定された場合には該駆動部への通電を制限する一方で該過電流が該異常過電流判定手段によって異常過電流と判定されない場合には該駆動部への通電を継続する駆動部保護手段とが備えられている遊技機が開示・提案されている(例えば、特許文献1を参照)。
確かに、電流ヒューズが装備されたモータ制御装置を備えた画像形成装置であれば、異常過電流が電流ヒューズに流れた際に、電流ヒューズが異常過電流により切断されてその駆動部に異常過電流が流れないため駆動部および装置本体機構を保護することが可能である。 Certainly, in the case of an image forming apparatus equipped with a motor control device equipped with a current fuse, when an abnormal overcurrent flows through the current fuse, the current fuse is disconnected due to the abnormal overcurrent and the drive unit is abnormally overloaded. Since no current flows, it is possible to protect the drive unit and the apparatus main body mechanism.
また、後者のモータ制御装置を備えた画像形成装置であれば、直流モータに流れる電流を検知して、その電流が基準値以上になった場合において、その駆動部が異常過電流状態であると判定されて直流モータの作動が停止されるため、その駆動部に異常過電流が流れないため、駆動部および装置本体機構を保護することが可能である。 Further, in the case of an image forming apparatus provided with the latter motor control device, when the current flowing through the DC motor is detected and the current exceeds a reference value, the drive unit is in an abnormal overcurrent state. Since the determination is made and the operation of the DC motor is stopped, an abnormal overcurrent does not flow through the drive unit, so that the drive unit and the apparatus main body mechanism can be protected.
しかしながら、電流ヒューズが装備されたモータ制御装置を備えた画像形成装置は、電流ヒューズが異常過電流により切断された際の交換作業が煩雑となってしまう。 However, in an image forming apparatus including a motor control device equipped with a current fuse, replacement work when the current fuse is disconnected due to an abnormal overcurrent becomes complicated.
また、後者のモータ制御装置を備えた画像形成装置は、直流モータの駆動が開始された瞬間にその負荷特性により直流モータに起動電流が発生するが、この起動電流は定常電流の約2〜3倍の大きさであるため、この起動電流が異常過電流状態と判定される電流の基準値を超えてしまい、直流モータが異常過電流状態ではないにもかかわらず、その駆動部が異常過電流状態であると誤検知されてしまう場合がある。 In the image forming apparatus provided with the latter motor control device, a starting current is generated in the DC motor due to its load characteristics at the moment when the driving of the DC motor is started. This starting current is about 2 to 3 of a steady current. Since the starting current exceeds the reference value of the current that is determined to be in an abnormal overcurrent state, the drive unit is in an abnormal overcurrent state even though the DC motor is not in an abnormal overcurrent state. There is a case where it is erroneously detected as a state.
これらの問題を防ぐため、特許文献1に開示された遊技機が、モータ制御装置を備えた画像形成装置に適用された場合には、直流モータを流れる電流が基準値以上になった時間をカウントして、予め設定されているカウント設定値との比較を行うことで、直流モータを流れる電流が、直流モータを起動する際の起動電流であるのか異常過電流であるのかを判定することが可能である。
In order to prevent these problems, when the gaming machine disclosed in
しかしながら、上記の比較判定を行うための基準となるカウント設定値は、直流モータの起動電流の発生時間のバラツキ(例えば、直流モータの取り付け位置、直流モータの製造誤差等)を考慮して、直流モータの起動電流の発生時間が最も長い場合のものに設定する必要がある。そのため、直流モータの起動電流の発生時間が短い直流モータが装着された場合においてもカウント設定値は、直流モータの起動電流の発生時間が最も長い場合のものに予め設定されているため、駆動部が異常過電流状態と判定されるまでの時間が長くなってしまい、異常過電流から駆動部を保護することができないという問題がある。 However, the count setting value that serves as a reference for performing the above comparison determination is determined by taking into account variations in the generation time of the DC motor start-up current (for example, DC motor mounting position, DC motor manufacturing error, etc.) It is necessary to set the motor starting current when the generation time is the longest. For this reason, even when a DC motor with a short start-up current generation time is mounted, the count setting value is set in advance so that the start-up current generation time of the DC motor is the longest. However, there is a problem in that it takes a long time to be determined as an abnormal overcurrent state, and the drive unit cannot be protected from the abnormal overcurrent.
本発明は、上記の問題点に鑑み、直流モータを駆動するためのその駆動部を異常過電流から保護することが可能なモータ制御装置を提供することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a motor control device capable of protecting a drive unit for driving a DC motor from abnormal overcurrent.
上記目的を達成するために、本発明に係るモータ制御装置は、直流モータを駆動する駆動部と、該駆動部あるいは該直流モータを流れる電流を検出し、所定の電流基準値以上の電流が前記駆動部あるいは前記直流モータを流れた際には、所定の電流検知信号を出力する電流検知手段と、前記駆動部が異常過電流状態であるか否かを判定するための時間設定値を予め記憶するメモリ部と、前記電流検知手段から出力された前記所定の電流検知信号の出力時間をカウントするカウント手段と、該出力時間と前記メモリ部に記憶されている最新の時間設定値との大小の比較判定を行う過電流検出手段と、該過電流検出手段により前記出力時間が前記最新の時間設定値よりも小さいと判定される場合には、前記駆動部に前記直流モータの駆動を継続させ、かつ、前記出力時間を元に新しい時間設定値を算出して、前記メモリ部に該新しい時間設定値を記憶させ、前記過電流検出手段により前記出力時間が前記最新の時間設定値よりも大きいと判定される場合には、前記駆動部に前記直流モータを停止させる制御手段と、を有して成る構成とされている。 In order to achieve the above object, a motor control device according to the present invention detects a drive unit that drives a DC motor and a current flowing through the drive unit or the DC motor, and a current that is equal to or greater than a predetermined current reference value is detected. When flowing through the drive unit or the DC motor, a current detection unit that outputs a predetermined current detection signal and a time setting value for determining whether or not the drive unit is in an abnormal overcurrent state are stored in advance. A memory unit that counts, a count unit that counts an output time of the predetermined current detection signal output from the current detection unit, and a magnitude of the output time and the latest time setting value stored in the memory unit When the overcurrent detection means for performing the comparison determination and the overcurrent detection means determine that the output time is smaller than the latest time set value, the drive unit continues to drive the DC motor. And, a new time set value is calculated based on the output time, the new time set value is stored in the memory unit, and the output time is larger than the latest time set value by the overcurrent detecting means. In the case where it is determined, the control unit is configured to have the drive unit stop the DC motor.
このような構成とすることにより、直流モータにおける起動時間の発生時間のバラツキに対応した時間設定値の最適化が可能になるため、直流モータに異常過電流が流れた際に、過電流検出手段により出力時間が最新の時間設定値よりも大きいと判定されるまでの時間が短くなり、異常過電流から駆動部を確実に保護することが可能になる。 By adopting such a configuration, it becomes possible to optimize the time set value corresponding to the variation in the starting time of the DC motor, so when an abnormal overcurrent flows in the DC motor, the overcurrent detection means As a result, the time until it is determined that the output time is larger than the latest time set value is shortened, and the drive unit can be reliably protected from abnormal overcurrent.
上記したように、本発明に係るモータ制御装置であれば、直流モータを駆動するための駆動部を異常過電流から保護することが可能となる。 As described above, the motor control device according to the present invention can protect the drive unit for driving the DC motor from abnormal overcurrent.
以下では、本発明について、本発明に係るモータ制御装置を備えた複写機を例に挙げて図を参照して説明を行う。図1は本発明に係るモータ制御装置を備えた複写機の要部構成を示すブロック図であり、図2は本発明に係るモータ制御装置を備えた複写機の要部構造を模式的に示す縦断面図である。両図に示すように、本実施形態の複写機1は、装置全体の動作を制御する中央演算処理装置10(以下、CPU[Central Processing Unit]10と呼ぶ)と、原稿を自動搬送する原稿搬送部11と、原稿搬送部11から搬送された原稿を取り込んで画像データを生成する原稿取込部12と、操作手段(テンキーやタッチパネルなど)と表示手段(液晶ディスプレイなど)から成る操作表示部13と、画像データに基づいて用紙へのトナー像の形成を行う画像形成部15と、画像形成部15に給紙を行う給紙部14と、画像形成部15により用紙に形成されたトナー像を用紙へ定着させる定着部19と、各種制御プログラム等が格納されたROM[Read Only Memory]、ワーク領域として用いられるRAM[Random Access Memory]およびデータ等が記憶されるハードディスク等から成るメモリ部20と、後述するようにトナーコンテナ153からトナー153aが現像器152に補給される際に、現像器152に備えられたシャッター152aを開閉する駆動源の直流モータ(DCブラシモータ)からなるトナーモータ17と、CPU10からのリモート信号S1に基づいて、トナーモータ17にモータ電流I1を流してトナーモータ17を駆動する駆動回路部18と、駆動回路部18(駆動回路部18の出力段)に流れる出力段電流I2を検出し、予め設定された電流基準値と出力段電流I2との比較に基づく所定の電位の電流検知信号S2をCPU10に入力する電流検知部16と、を有して成る。なお、電流検知部16は、駆動回路部18の出力段における接地と所定の電位間に配置された出力トランジスタ(不図示)の出力段を流れる出力段電流I2を検出するものである。
In the following, the present invention will be described with reference to the drawings, taking as an example a copying machine equipped with a motor control device according to the present invention. FIG. 1 is a block diagram showing a main part configuration of a copying machine equipped with a motor control device according to the present invention. FIG. 2 schematically shows a main part structure of a copying machine equipped with a motor control device according to the present invention. It is a longitudinal cross-sectional view. As shown in both figures, the
また、本実施形態の複写機1は、装置各部への電力供給をON/OFFするための電源スイッチ(不図示)と、装置本体100を覆う開閉自在な複数のカバー(不図示)と、そのカバー(不図示)ごとに備えられ、カバー(不図示)の開閉に応じた検知信号をCPU10へ入力するカバーセンサ(不図示)と、を有して成る。
Further, the
CPU10は、装置全体の動作を制御するほか、トナーモータ17の駆動制御に関する処理を行う。また、CPU10は、出力段電流I2が電流基準値以上である場合に電流検知部16から出力される所定の電流検知信号S2の出力時間をカウントするカウント手段と、その出力時間とメモリ部20に記憶された最新の時間設定値(本実施形態では、カウント設定値A)との大小比較を行う過電流検出手段と、の役割を担う。
The
給紙部14は、図2に示すように、画像形成部15への給紙元となる複数段(本実施形態では3段)の用紙収納部141a〜141cと、各用紙収納部141a〜141cから画像形成部15への共通した用紙搬送経路となる用紙搬送部142と、を有して成る。
As shown in FIG. 2, the
画像形成部15は、図2に示すように、画像データに基づいてトナー像がドラム表面に形成される潜像担持体の感光ドラム151と、感光ドラム151の表面を所定の電位に均一に帯電させる帯電器155と、画像データに基づいてレーザ光を照射して静電潜像を感光ドラム151の表面に形成する露光ユニット154と、感光ドラム151の表面の静電潜像からトナー像を感光ドラム151の表面に形成する現像器152と、現像器152に供給されるトナー153aが格納されたトナーコンテナ153と、感光ドラム151の表面に形成されたトナー像を搬送されてきた用紙に静電的に転写する転写ローラ158と、
感光ドラム151の表面に残留したトナーを除去するクリーニング部157と、感光ドラム151の表面の除電を行う除電器156と、を有して成る。
As shown in FIG. 2, the
A
また、現像器152は、トナーコンテナ153からトナー153aが供給される際に、トナーモータ17の駆動力により開閉されるシャッター152aと、現像器152内のトナー濃度を検出してCPU10にトナー濃度に応じたトナー濃度信号を入力するトナーセンサ152bと、を有して成る。
Further, when the
ここで、図3は、駆動回路部18が異常過電流状態でない場合における(すなわち、トナーモータ17が正常に駆動する場合)におけるリモート信号S1、電流検知信号S2および出力段電流I2の関係を示す図である。図3に示すグラフは、駆動回路部18の出力段電流I2と時間の関係を示すものである。図3のグラフに示すように、トナーモータ17の駆動が正常である場合の出力段電流I2の特性は、トナーモータ17の駆動開始後、トナーモータ17の負荷特性によって瞬間的に電流値が大きくなり、その後、定常状態となった電流値を示す。なお、出力段電流I2において、トナーモータ17の駆動が開始されてからトナーモータ17の負荷特性によりその電流値が大きくなり、定常状態になるまでの出力段電流I2を起動電流I3とし、定常状態の出力段電流I2を定常電流I4とする。また、出力段電流I2が、トナーモータ17の駆動の開始後に出力されてから定常状態になるまでの時間を起動時間Tsとする。また、トナーモータ17を流れるモータ電流I1は、この出力段電流I2と同様な電流特性の傾向を示す。
Here, FIG. 3 shows the relationship among the remote signal S1, the current detection signal S2, and the output stage current I2 when the drive circuit unit 18 is not in an abnormal overcurrent state (that is, when the
また、駆動回路部18は、詳細には、図1および図3に示すように、CPU10からHighレベルのリモート信号S1が入力された場合には、その出力トランジスタ(不図示)の出力段からトナーモータ17に所定の電圧を付加し、その出力段に出力段電流I2を流すとともに、その出力段からトナーモータ17にモータ電流I1を流す。また、駆動回路部18は、CPU10からLowレベルのリモート信号S1が入力された場合には、その出力トランジスタ(不図示)の出力段からトナーモータ17に電圧を付加しないため、その出力段には出力段電流I2が流れず、その出力段からトナーモータ17にもモータ電流I1が流れない。
In detail, as shown in FIGS. 1 and 3, the drive circuit unit 18 receives toner from the output stage of its output transistor (not shown) when a high level remote signal S <b> 1 is input from the
電流検知部16に予め設定された電流基準値は、予め行われた実験結果に基づいて、駆動回路部18の出力段にある出力トランジスタ(不図示)が破壊されない電流値あるいは現像器152のシャッター152a機構が破壊されない電流値となるように設定されている。例えば、電流基準値は、起動電流I3の最大値が150[mA]であれば、80[mA]程度に設定される。なお、電流基準値は、通常、前述した定常電流I4の1.5倍〜3倍程度に設定される。
The current reference value set in advance in the current detection unit 16 is a current value at which an output transistor (not shown) in the output stage of the drive circuit unit 18 is not destroyed or a shutter of the developing
また、電流検知部16は、詳細には、図1および図3に示すように、駆動回路部18の出力段にある出力トランジスタ(不図示)の出力段を流れる出力段電流I2を検出し、検出した出力段電流I2と電流基準値との比較を行う。更に、電流検知部16は、出力段電流I2が電流基準値以上の場合には、Highレベルの電流検知信号S2をCPU10に入力し、出力段電流I2が電流基準値未満の場合には、Lowレベルの電流検知信号S2をCPU10に入力する。
Further, in detail, as shown in FIGS. 1 and 3, the current detection unit 16 detects an output stage current I2 flowing through the output stage of an output transistor (not shown) in the output stage of the drive circuit unit 18, The detected output stage current I2 is compared with the current reference value. Furthermore, the current detection unit 16 inputs a high level current detection signal S2 to the
メモリ部20には、駆動回路部18の出力段にある出力トランジスタ(不図示)の出力段を流れる出力段電流I2が異常過電流状態であるか否か(すなわち、駆動回路部18が異常過電流状態であるか否か)を判定するための基準となるカウント設定値Aの初期値が、所定の記憶領域に予め記憶されている。なお、カウント設定Aの初期値は、起動電流I3の時間のバラツキ(例えば、トナーモータ17の取り付け位置、トナーモータ17の製造誤差等)を考慮して、トナーモータ17が正常時において起動電流I3の時間が最も長い場合のものに設定されている。また、カウント設定値Aは、出力段電流I2が、トナーモータ17の駆動開始時に、起動電流I3から駆動回路部18(すなわち、トナーモータ17)が異常過電流状態であると誤検知されないように、起動時間Tsより長い時間に設定されている。また、後述するように、CPU10により、新しいカウント設定値Aが設定された際には、メモリ部20に予め記憶されたカウント設定値Aの初期値に上書きされずに記憶される。
In the
また、メモリ部20には、トナー濃度信号と現像器152内の適正なトナー濃度値との関係を示すテーブルが記憶されている。
The
次に、上記構成から成る複写機1における原稿複写動作について説明する。本実施形態の複写機1における原稿複写動作では、まず原稿搬送部11から原稿取込部12に原稿が搬送されると、原稿取込部12による該原稿の取り込みが行われ、画像データの生成が行われる。生成された画像データは、一旦メモリ部20に格納された後、再び読み出されて画像形成部15に送出される。続いて、画像形成部15では、画像形成処理が開始され、帯電器155により所定の電位に均一に帯電された感光ドラム151の表面に、画像データに基づいて露光ユニット154によって静電潜像が作られる。続いて、現像器152によりこの静電潜像からトナー像が感光ドラム151の表面に形成される。感光ドラム151の表面に形成されたトナー像は、転写ローラ158により給紙部14から搬送された用紙に転写される。
Next, the document copying operation in the copying
その後、未定着トナー像を担持した用紙は、定着部19へと送られ、定着部19で加熱および加圧されてトナー像が用紙に定着されて排紙される。また、感光ドラム151の表面に残留したトナーが、クリーニング部157により除去された後、感光ドラム151の表面が、除電器156により除電される。なお、図2の実線矢印は、用紙の搬送経路を示す。
Thereafter, the sheet carrying the unfixed toner image is sent to the fixing
また、本実施形態の複写機1は、電源スイッチ(不図示)のON時あるいは装置本体100を覆うカバー(不図示)の開閉時以降のトナーモータ17の駆動回数がトナーモータ履歴情報としてメモリ部20に記憶される。
Further, in the copying
なお、本実施形態のモータ制御装置を備えた複写機1は、トナーモータ17を駆動する駆動回路部18を異常過電流から保護するためのトナーモータ17の制御に特徴を有している。
Note that the copying
そこで、以下では、本実施形態のモータ制御装置を備えた複写機1におけるトナーモータ17を駆動する駆動回路部18を異常過電流から保護するためのトナーモータ17の制御について図を参照して説明を詳細に行う。図4は、本実施形態の複写機1におけるトナーモータ17の制御について説明するためのフローチャートである。図5は、駆動回路部18が異常過電流状態の場合におけるリモート信号S1、電流検知信号S2および出力段電流I2の関係を示す図である。
Therefore, hereinafter, the control of the
本実施形態の複写機1では、図4に示すように、ステップ4−1で、CPU10により、現像器152のトナーセンサ152bから入力されたトナー濃度信号と、メモリ部20に記憶されたトナー濃度信号と現像器152内の適正なトナー濃度値との関係を示すテーブルと、の比較が行われる。そして、CPU10により、現像器152内のトナー濃度が適正なトナー濃度値よりも低いと判定されて、トナーコンテナ153から現像器152へトナー補給を行うためにトナーモータ17の駆動が要求される場合(S4−1YES)には、ステップS4−2に進む。
In the copying
また、ステップ4−1で、トナーコンテナ153から現像器152へトナー補給を行うためにトナーモータ17の駆動が要求されない場合(S4−1NO)には、ステップS4−1に戻り、トナーモータ17の駆動が要求されるまで、トナーモータ17は待機状態となる。
If it is determined in step 4-1 that the
続いて、ステップS4−2で、CPU10により、複写機1の電源スイッチ(不図示)のON時あるいは装置本体100を覆うカバー(不図示)の開閉時からトナーモータ17が1度も駆動されていなかどうかを判定するためにトナーモータ履歴情報がメモリ部20から読み込まれる。そして、CPU10により、複写機1の電源スイッチ(不図示)のON時あるいは装置本体100を覆うカバー(不図示)の開閉時からトナーモータ17が1度も駆動されていないと判定される場合(S4−2YES)には、ステップS4−3で、CPU10により、メモリ部20に予め記憶された駆動回路部18が異常過電流状態であるか否かを判定するための基準となるカウント設定値Aの初期値が読み込まれ、カウント設定値Aが初期値に設定される。
Subsequently, in step S4-2, the
なお、このようにカウント設定値Aが初期値に設定される理由は、電源スイッチ(不図示)のOFF時やカバー(不図示)が開放された際に、例えば、トナーモータ17の交換(トナーモータ17の回転軸に取り付けられたギア(不図示)とシャッター152aのギア(不図示)の噛み合わせ状態が変わる)等により、トナーモータ17の負荷が変わって起動時間Tsが長くなり、かつ、後述するように、カウント設定Aが初期値よりも短い時間に再設定されている場合には、異常過電流状態として誤検知されてしまう可能性を排除するためである。
The reason why the count setting value A is set to the initial value in this way is, for example, replacement of the toner motor 17 (toner when the power switch (not shown) is turned off or when the cover (not shown) is opened). The load of the
また、ステップS4−2で、CPU10により、複写機1の電源スイッチ(不図示)のON時あるいは装置本体100を覆うカバー(不図示)の開閉時からトナーモータ17が駆動されたことがあると判定される場合(S4−2NO)には、ステップS4−4に進む。
In step S4-2, the
続いて、ステップS4−4で、図1、図3および図5に示すように、CPU10により、Highレベルのリモート信号S1が駆動回路部18に入力される。入力されたHighレベルのリモート信号S1に基づいて、駆動回路部18からトナーモータ17にモータ電流I1が流され、トナーモータ17の駆動が開始される(タイミング31、51)。なお、トナーモータ17の駆動が開始時(タイミング31、51)、図3および図5に示すように、出力段電流I2が電流基準値未満であるため、電流検知部16からLowレベルの電流検知信号S2がCPU10に入力される。また、図3および図5に示すように、トナーモータ17の駆動開始時には、起動電流I3が発生することがわかる。
Subsequently, in step S4-4, as shown in FIGS. 1, 3, and 5, the
続いて、ステップS4−5で、出力段電流I2が、トナーモータ17の起動時の負荷に伴って電流基準値以上になると、電流検知部16からHighレベルの電流検知信号S2がCPU10に入力される。そして、CPU10により、電流検知信号S2がHighレベルである時間(すなわち、出力段電流I2が電流基準値以上である時間)をカウント値Tとしてカウントが開始される(タイミング32、52)。
Subsequently, in step S4-5, when the output stage current I2 becomes equal to or higher than the current reference value due to the load at the start of the
続いて、ステップS4−6で、ステップS4−6を初めて通過する場合あるいは先のステップS4−3を通過している場合には、CPU10により、メモリ部20にカウント設定値Aの初期値が読み込まれ、カウント設定値Aが初期値に設定される。そして、CPU10により、初期値に設定されたカウント設定値Aが、カウント中のカウント値Tと比較される。なお、後述のステップS4−11からステップS4−1に戻って、新たにステップS4−6を通過する場合については後述する。
Subsequently, in step S4-6, when step S4-6 is passed for the first time or when the previous step S4-3 is passed, the
そして、図4に示すように、CPU10に電流検知部16からLowレベルの電流検知信号S2が入力され(タイミング33)、CPU10により、カウント値Tがカウント設定値Aよりも小さいと判定される場合(S4−6YES)には、ステップS4−7で、CPU10により、駆動回路部18は正常状態である(すなわち、駆動回路部18およびトナーモータ17に異常過電流は流れていない)と判定され、メモリ部20にカウント値T(電流検知信号S2がHighレベルであった時間)が記憶される。なお、起動時間Tsは、トナーモータ17のトルクや回転数により異なるが、約数100[ms]オーダーとなる。
Then, as shown in FIG. 4, a low level current detection signal S2 is input from the current detection unit 16 to the CPU 10 (timing 33), and the
また、ステップS4−6で、図5に示すように、CPU10に電流検知部16からLowレベルの電流検知信号S2が、カウント設定値Aの時間を過ぎても入力されず、CPU10により、カウント値Tがカウント設定値Aよりも大きいと判定される場合(S4−6NO、タイミング53)には、ステップS4−8で、CPU10により、駆動回路部18は異常過電流状態であると判定される。すなわち、駆動回路部18に異常過電流I5が流れていることになる(なお、トナーモータ17にも異常過電流が流れている)。そして、ステップS4−9で、CPU10から駆動回路部18にLowレベルのリモート信号S1が即座に入力され(タイミング54)、トナーモータ17が停止する。このとき、出力段電流I2は、ゼロとなり、電流検知部16からCPU10にLowレベルの電流検知信号S2が入力される(タイミング55)。
In step S4-6, as shown in FIG. 5, the low-level current detection signal S2 is not input to the
続いて、ステップS4−10で、CPU10により、ステップS4−7において得られたカウント値Tを元にして、メモリ部20に予め記憶された実験等から求められた計算式あるいはテーブルを用いて、新しいカウント設定値Aが算出され、メモリ部20に記憶される。例えば、カウント値Tを元に、カウント値Tの2倍の時間である新しいカウント設定値Aが算出されて、メモリ部20に記憶される。なお、カウント設定値Aの初期値は、新しいカウント設定値Aに上書されることなく、メモリ部20に常に記憶されている。
Subsequently, in step S4-10, the
続いて、ステップS4−11で、トナーモータ17の駆動力によりシャッター152aが開けられて、トナーコンテナ153からトナー153aが現像器152に補給される。そして、トナーセンサ152bから入力されたトナー濃度信号と、メモリ部20に記憶されたトナー濃度信号と現像器152内の適正なトナー濃度値との関係を示すテーブルと、に基づいて、CPU10により現像器152内のトナー濃度が適正な値になったと判定されると、CPU10から駆動回路部18にLowレベルのリモート信号S1が入力される(タイミング34)。そして、トナーモータ17が停止する。
In step S 4-11, the
続いて、ステップS4−1に戻って、本フローチャートが繰り返されるが、ステップS4−3においてカウント設定値Aが初期値に設定されている場合には、ステップS4−6で、カウント設定値Aは、初期値に設定される。また、ステップS4−2においてCPU10により、複写機1の電源スイッチ(不図示)ON時あるいは装置本体100を覆うカバー(不図示)の開閉時からトナーモータ17が駆動されたことがある場合(S4−2NO)には、ステップS4−6で、CPU10により、カウント設定値Aが先のステップS4−10においてメモリ部20に記憶された新しいカウント設定値Aに設定される。そして、上記で説明したように、トナーモータ17の制御が行われる。
Subsequently, returning to step S4-1, this flowchart is repeated, but if the count set value A is set to the initial value in step S4-3, the count set value A is set in step S4-6. The initial value is set. In step S4-2, the
ここで、上記で説明した本実施形態の複写機1におけるカウント設定値Aの設定の特徴(ステップS4−3、S4−8、S4−9を経なかった場合)について以下に説明する。図6は、本実施形態の複写機1におけるカウント設定値Aの設定の特徴について説明するための図である。図6(a)は、図6(c)に示す現在の電流検知信号より2つ前のフローでの電流検知信号を示す図、図6(b)は、図6(c)に示す現在の電流検知信号より1つ前のフローでの電流検知信号を示す図、図6(c)は、現在の電流検知信号を示す図である。なお、フローとは、図4に示すフローチャートを意味する。
Here, the characteristic of the setting of the count setting value A in the copying
本実施形態の複写機1では、図6(a)に示すように、現在より2つ前のフローにおいて、前述したように、ステップS4−5、S4−6で、CPU10によりカウント値T1がカウントされ、更にステップS4−10でカウント値T1を元にして図6(b)に示す1つ前のフローで用いられるカウント設定値A2が求められて設定される。
In the copying
続いて、図6(b)に示すように、現在より1つ前のフローにおいて、前述したように、ステップS4−5、S4−6で、CPU10によりカウント値T2がカウントされ、更にステップS4−10でカウント値T2を元にして、図6(c)に示す現在のフローで用いられるカウント設定値A3が求められて設定される。例えば、図6に示すように、カウント値T2が短くなると、カウント値T2を元にして算出して設定されるカウント設定値A3は、カウント設定値A2よりも短くなる。
Subsequently, as shown in FIG. 6B, in the flow immediately before the current time, as described above, the count value T2 is counted by the
従って、上記で説明したように、本実施形態のモータ制御装置を備えた複写機1は、前述したようにトナーモータ17の負荷状態が様々な要因によるバラツキによって変化しても、トナーモータ17の起動時間が、前回のフローで得られたカウント値Tを元にして、駆動回路部18の異常過電流状態を判定するための新たなカウント設定値Aが設定される構成であるが、トナーモータ17のバラツキに対応したカウント設定値Aの最適化が可能となるため、駆動回路部18およびトナーモータ17に異常過電流が流れる際に、CPU10により駆動回路部18が異常過電流状態であると判定されるまでの時間が短くなり、異常過電流から駆動回路部18(駆動回路部18の出力段の出力トランジスタ)を確実に保護することが可能となる。よって、本発明に係るモータ制御装置を備えた複写機1は、駆動回路部18の最適な過電流検知を行うことが可能となる。
Therefore, as described above, the copying
更に、本実施形態のモータ制御装置を備えた複写機1は、ステップS4−2においてCPU10により、複写機1の電源スイッチ(不図示)のON時あるいは装置本体100を覆うカバー(不図示)の開閉時からトナーモータ17が1度も駆動されていないと判定される場合には(S4−2YES)、トナーモータのバラツキが考慮された最も長い時間のカウント設定値Aの初期値がカウント設定値Aに設定されるため、トナーモータ17が交換されても、駆動回路部18の最適な過電流検知を行うことが可能となる。
Further, in the copying
なお、上記の実施形態では、駆動回路部18(駆動回路部18の出力段)を流れる出力段電流I2を電流検知部16で検出する構成であったが、トナーモータ17を流れるモータ電流I1が電流検知部16により検出される構成でもよい。このような構成においても、上記と同様な効果を得ることが可能となる。
In the above-described embodiment, the output stage current I2 flowing through the drive circuit unit 18 (the output stage of the drive circuit unit 18) is detected by the current detection unit 16, but the motor current I1 flowing through the
なお、本実施形態のモータ制御装置を備えた複写機1においてトナーモータ17の交換や取り付け直し等によって、トナーモータ17の負荷が変わる可能性が無い場合には、上記で説明した図4に示すステップS4−2、S4−3を除いたフローチャートが用いられても構わない。
In the case where there is no possibility that the load of the
また、上記の実施形態では、トナーモータ17(DCブラシレスモータ)の制御を例に挙げて説明を行ったが、本発明の構成はトナーモータ17(DCブラシレスモータ)に限定されるものではなく、直流モータに幅広く適用することが可能である。 In the above embodiment, the control of the toner motor 17 (DC brushless motor) has been described as an example. However, the configuration of the present invention is not limited to the toner motor 17 (DC brushless motor). It can be widely applied to DC motors.
また、上記の実施形態では、本発明に係るモータ制御装置が複写機に搭載された場合の構成を例に挙げて説明を行ったが、本発明の構成はこれに限定されるものではなく、直流モータが搭載された装置に広く適用することが可能である。 Further, in the above embodiment, the configuration in the case where the motor control device according to the present invention is mounted on a copying machine has been described as an example, but the configuration of the present invention is not limited to this, The present invention can be widely applied to devices equipped with a DC motor.
また、本発明の構成は、上記実施形態のほか、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。 The configuration of the present invention can be variously modified within the scope of the present invention in addition to the above embodiment.
本発明は、直流モータを駆動する駆動回路部の異常過電流からの保護に関して有用な技術である。 The present invention is a useful technique for protecting a drive circuit unit that drives a DC motor from abnormal overcurrent.
1 複写機
10 中央演算処理装置(CPU)
100 装置本体
11 原稿搬送部
12 原稿取込部
13 操作表示部
14 給紙部
141a〜141c 用紙収納部
142 用紙搬送部
15 画像形成部
151 感光ドラム
152 現像器
152a シャッター
152b トナーセンサ
153 トナーコンテナ
153a トナー
16 電流検知器
17 トナーモータ
18 駆動回路部
19 定着部
20 メモリ部
I1 モータ電流
I2 出力段電流
I3 起動電流
I4 定常電流
I5 異常過電流
S1 リモート信号
S2 電流検知信号
1
DESCRIPTION OF
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005206660A JP2007028786A (en) | 2005-07-15 | 2005-07-15 | Motor controller |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005206660A JP2007028786A (en) | 2005-07-15 | 2005-07-15 | Motor controller |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007028786A true JP2007028786A (en) | 2007-02-01 |
Family
ID=37788813
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005206660A Pending JP2007028786A (en) | 2005-07-15 | 2005-07-15 | Motor controller |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007028786A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013162684A (en) * | 2012-02-07 | 2013-08-19 | Ricoh Co Ltd | Motor control device, motor control method, and image forming device |
JP2014207773A (en) * | 2013-04-12 | 2014-10-30 | 株式会社リコー | Motor control device, image forming apparatus, and motor control method and program |
-
2005
- 2005-07-15 JP JP2005206660A patent/JP2007028786A/en active Pending
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