JP2010148228A - Motor control apparatus of image forming apparatus - Google Patents

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Masayasu Tomiyama
正康 富山
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress the number of components, an arrangement space and cost rise by suppressing a redundant circuit which is attached to a motor driving circuit of an image forming apparatus and operates when an element is abnormal. <P>SOLUTION: A switching means used only for reducing energy consumption of the image forming apparatus is made to perform a load stop operation when a rotational frequency of a motor is abnormal due to the fault of the driving circuit. In the image forming apparatus loading a plurality of converters, the load stop operation when the rotational frequency of the motor is abnormal due to the fault of the driving circuit is shared by a starting/stop operation of the converter. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、画像形成装置における装置負荷駆動用モータの制御装置及び制御方法に関するものであり、特にモータ及びモータ駆動回路の異常検知方法に関するものである。   The present invention relates to a control device and a control method for an apparatus load driving motor in an image forming apparatus, and more particularly, to an abnormality detection method for a motor and a motor driving circuit.

従来のモータ及び駆動回路の回転数異常時の処理方法としてはモータのスイッチング動作を行う素子以外に別途用意した切換手段を非導通とすることで異常時の処理を施したものがある(例えば特許文献1参照)。   As a conventional processing method when the rotational speed of the motor and the drive circuit is abnormal, there is a method in which processing is performed when the switching means prepared separately other than the element that performs the switching operation of the motor is made non-conductive (for example, patent) Reference 1).

以下、図6を用いて従来例について説明する。図6は従来例を簡易的に説明するためのものであり、モータ601の両側に切換手段602、スイッチング素子603が配置され、切換手段602にはコンバータ出力が入力されており、切換手段602が導通、スイッチング素子603がスイッチング動作を行うことでモータ601は回転駆動される。回転数検出信号604は、詳細は記載しないが回転数検出手段より出力され、回転数検出信号604と目標速度との比較演算を行うことでマイクロコントローラ605により定速制御が実行される。PWM駆動信号606はスイッチング素子603をPWM駆動するためにマイクロコントローラ605から出力される駆動信号であり、切換信号607は切換手段の導通制御を行うための駆動信号である。PWM駆動信号606による定速制御を実行しているにもかかわらず、回転数検出信号604が目標回転数よりも高い状態が継続した場合には切換信号607により切換手段602を非導通とすることで異常時の処理を行っている。
特開2002−27605号公報
Hereinafter, a conventional example will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a diagram for simply explaining a conventional example. Switching means 602 and switching elements 603 are arranged on both sides of a motor 601, and a converter output is input to the switching means 602. The motor 601 is rotationally driven by the conduction and switching element 603 performing a switching operation. Although not described in detail, the rotation speed detection signal 604 is output from the rotation speed detection means, and a constant speed control is executed by the microcontroller 605 by performing a comparison operation between the rotation speed detection signal 604 and the target speed. A PWM drive signal 606 is a drive signal output from the microcontroller 605 for PWM driving the switching element 603, and a switching signal 607 is a drive signal for performing conduction control of the switching means. If the rotation speed detection signal 604 continues to be higher than the target rotation speed despite the constant speed control by the PWM drive signal 606, the switching means 602 is turned off by the switching signal 607. The process at the time of abnormality is performed.
JP 2002-27605 A

近年、画像形成装置等の記録装置においては、ドキュメントのカラー化の進展、紙資源の節約を目指した両面印刷機能及びステイプラー等のユーザビリティ向上のためのオプションカセット機能の装着が進んでいる。このような背景から原稿搬送、潜像形成等に利用されるモータ及び駆動回路の数量が増加しており、システムの複雑化が進展している。また、動作異常に対しての保護を行うために従来例に示したようにモータ駆動回路に冗長回路を付加する必要性から、回路規模が増加している。   2. Description of the Related Art In recent years, recording apparatuses such as image forming apparatuses have been equipped with an optional cassette function for improving usability such as a double-sided printing function aiming at saving paper resources and a stapler. With this background, the number of motors and drive circuits used for document conveyance, latent image formation, and the like is increasing, and the complexity of the system is increasing. In addition, the circuit scale is increased because of the necessity of adding a redundant circuit to the motor drive circuit as shown in the prior art in order to protect against abnormal operation.

先に述べたように画像形成装置としての機能向上を実現するために装置1台あたりに使用されるモータ個数及び駆動回路の増加、冗長回路の増加により以下の課題が存在する。   As described above, there are the following problems due to the increase in the number of motors used per apparatus, the number of drive circuits, and the number of redundant circuits in order to improve the functions of the image forming apparatus.

・駆動回路の規模が増加するため、部品配置スペースの増加強いては装置自体の小型化実現の障害となる。   -Since the size of the drive circuit increases, an increase in the component arrangement space becomes an obstacle to the realization of downsizing of the device itself.

・回路規模の増加による部品点数の増加により、コストダウンが困難となるため不経済である。   -It is uneconomical because it is difficult to reduce costs due to an increase in the number of parts due to an increase in circuit scale.

上記目的を達成するため、本出願に係る第1の発明は
複数の直流出力と、装置負荷を駆動するモータと、該モータの回転速度を検出する回転数検出手段と、前記回転数検出手段からの速度情報を計数処理し、設定速度との比較演算を行うことで前記モータを定速回転すべく、前記モータへの投入電力を制御する投入電力制御手段を制御する演算制御手段とで構成される画像形成装置のモータ制御装置において、
前記演算制御手段と回転数検出手段とモータは、前記複数の直流出力により動作し、少なくとも1つの直流出力には前記演算制御手段により導通制御される切換手段が配置され、前記モータは前記切換手段の後段に配置され、前記回転数検出手段からの速度情報と、目標速度との差分が一定値以上になったときに前記切換手段を非導通とすることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a first invention according to the present application includes a plurality of DC outputs, a motor for driving an apparatus load, a rotation speed detection means for detecting a rotation speed of the motor, and the rotation speed detection means. The calculation control means for controlling the input power control means for controlling the input power to the motor so as to rotate the motor at a constant speed by counting the speed information and performing a comparison calculation with a set speed. In the motor control device of the image forming apparatus,
The arithmetic control means, the rotational speed detection means, and the motor are operated by the plurality of DC outputs, and at least one DC output is provided with a switching means that is conduction-controlled by the arithmetic control means, and the motor is the switching means. It is arranged in a subsequent stage, and the switching means is made non-conductive when the difference between the speed information from the rotation speed detection means and the target speed becomes a predetermined value or more.

本出願に係る第2の発明は
複数の変換装置にて前記複数の直流出力が生成され、少なくとも1つの前記変換装置は前記演算制御手段から起動停止動作制御が可能な画像形成装置のモータ制御装置において、
前記モータは前記演算制御手段から制御可能な前記変換装置の後段に配置され、前記回転数検出手段からの速度情報と、目標速度との差分が一定値以上になったときに前記変換装置を停止状態とすることを特徴とする。
According to a second aspect of the present application, the plurality of DC outputs are generated by a plurality of conversion devices, and at least one of the conversion devices can be controlled to start and stop by the arithmetic control unit. In
The motor is arranged at a subsequent stage of the conversion device that can be controlled by the arithmetic control means, and stops the conversion device when the difference between the speed information from the rotation speed detection means and a target speed becomes a predetermined value or more. It is characterized by being in a state.

以上に説明したように、本出願に係る第1の発明によれば、従来は記録装置のエネルギー消費低減のためにのみ使用されていた切換手段に、駆動回路の故障によるモータの回転数異常時の負荷停止動作も兼用させることにより、部品点数の低減が図られ、コストダウン、実装スペースの確保強いては装置の小型化が実現可能となる。これらの効果は記録装置の機能向上に狙った駆動回路の増加に伴い、より顕著になる。   As described above, according to the first invention of the present application, the switching means that has been conventionally used only for reducing the energy consumption of the recording apparatus can be used when the motor rotation speed is abnormal due to a failure of the drive circuit. The load stop operation is also used, so that the number of parts can be reduced, and the cost can be reduced and the mounting space can be secured, so that the apparatus can be downsized. These effects become more conspicuous as the number of drive circuits aimed at improving the function of the recording apparatus increases.

また、第2の発明によれば、エネルギー消費低減のためにコンバータを複数搭載した記録装置においては駆動回路の故障によるモータの回転数異常時の負荷停止動作をコンバータの起動停止動作に兼用させることにより、切換手段を有していない記録装置においても部品点数の増加を抑制することができ、コストダウン、実装スペースの確保が可能となる。   According to the second invention, in a recording apparatus equipped with a plurality of converters for reducing energy consumption, the load stop operation at the time when the motor rotation speed is abnormal due to a failure of the drive circuit is also used as the start / stop operation of the converter. Thus, even in a recording apparatus that does not have a switching unit, an increase in the number of parts can be suppressed, and cost reduction and mounting space can be secured.

次に、本発明の詳細を実施例の記述に従って説明する。   Next, details of the present invention will be described in accordance with the description of the embodiments.

本発明の第1の実施例を説明する。図1は本発明の第1の実施例を説明する断面図であり、画像形成装置の例としてはレーザビームプリンタを示している。以下、構成及び動作について説明する。   A first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a cross-sectional view for explaining a first embodiment of the present invention, and shows a laser beam printer as an example of an image forming apparatus. The configuration and operation will be described below.

画像形成装置であるレーザビームプリンタ本体101は、記録紙Pをセットする給紙カセット102を有し、給紙カセット102の記録紙Pの有無を検知する紙有無センサ103、給紙カセット102から図示しないがソレノイドの動作により記録紙Pを取り出す給紙ローラ104、給紙ローラ104の下流には記録紙Pがレジローラ105まで到達したことを検知するレジセンサ106、レジローラ105で整合された記録紙Pが画像書き出し位置まできたことを検知するTOPセンサ107が設けられている。プロセスカートリッジ108は電子写真方式に必要な感光ドラム109、一次帯電ローラ110、現像器111、クリーナ112を具備している。レーザスキャナ部113内のレーザユニット114からのレーザ光をポリゴンミラー115に照射し、結像レンズ116及び折り返しミラー117を介して感光ドラム109上に潜像が形成され、現像器111によって感光ドラム109上に可視像化され、転写ローラ118により記録紙P上にトナー像が転写される。転写ローラの下流には記録紙P上に形成されたトナー像を熱定着する定着器119が設けられており、記録紙Pと共に回転するポリイミドフィルム120内に具備されたヒータ発熱体121と加圧ローラ122により記録紙P上のトナー像が記録紙P上に定着する。さらに定着器119の下流には紙の搬送状態を検知する排紙センサ123、記録紙Pを排紙する排紙ローラ124が設けられている。また、ファンモータ125はプリンタ本体101の機内の温度を下げる役割を果たしている。エンジンコントローラ126は後述するが、プリンタの各種動作を担う。メインモータ127は給紙ローラ104、感光ドラム109、定着器119、排紙ローラ124等の回転動作を司り、記録紙Pを搬送する動作を行っている。画像コントローラ128は、図示しないがホストコンピュータからの画像情報を2値化処理し、エンジンコントローラ126に処理データを転送する役割とホストコンピュータとの通信機能を有している。   A laser beam printer main body 101 as an image forming apparatus has a paper feed cassette 102 for setting a recording paper P, and is illustrated from a paper presence / absence sensor 103 and a paper feeding cassette 102 for detecting the presence / absence of the recording paper P in the paper feeding cassette 102. However, the sheet feeding roller 104 for taking out the recording sheet P by the operation of the solenoid, the registration sensor 106 for detecting that the recording sheet P has reached the registration roller 105 downstream of the sheet feeding roller 104, and the recording sheet P aligned by the registration roller 105 are provided. A TOP sensor 107 that detects that the image writing position has been reached is provided. The process cartridge 108 includes a photosensitive drum 109, a primary charging roller 110, a developing device 111, and a cleaner 112 necessary for the electrophotographic system. The polygon mirror 115 is irradiated with laser light from the laser unit 114 in the laser scanner unit 113, and a latent image is formed on the photosensitive drum 109 via the imaging lens 116 and the folding mirror 117. A visible image is formed on the top, and the toner image is transferred onto the recording paper P by the transfer roller 118. A fixing device 119 for heat-fixing the toner image formed on the recording paper P is provided downstream of the transfer roller, and the heater heating element 121 and pressure applied in the polyimide film 120 that rotates together with the recording paper P are provided. The toner image on the recording paper P is fixed on the recording paper P by the roller 122. Further, a paper discharge sensor 123 that detects the paper conveyance state and a paper discharge roller 124 that discharges the recording paper P are provided downstream of the fixing device 119. The fan motor 125 serves to lower the temperature inside the printer main body 101. Although described later, the engine controller 126 is responsible for various operations of the printer. The main motor 127 controls the rotation of the paper feed roller 104, the photosensitive drum 109, the fixing device 119, the paper discharge roller 124, and the like, and performs the operation of transporting the recording paper P. Although not shown, the image controller 128 has a function of binarizing image information from the host computer and transferring processing data to the engine controller 126 and a function of communicating with the host computer.

図2は図1のレーザビームプリンタ本体101における各ユニット間、特にコンバータ出力からの直流電圧系統のブロック図の一例を示したものである。商用電源が整流フィルタを介してヒータ制御部、コンバータに入力され、商用電源から生成されたコンバータの直流出力には、マイクロコントローラ、画像コントローラ用の直流出力を生成するダウンコンバータA、ラインスイッチ、ファンモータが接続される。ラインスイッチの下流にはレーザ、各種センサ用の直流出力を生成するダウンコンバータB、ポリゴンミラーモータ、メインモータ、高圧電源、給紙ソレノイドが接続される。マイクロコントローラはスタンバイ動作中にラインスイッチを非導通とし、スキャナモータ、レーザドライバ、モータ駆動回路のアイドリング電流、センサ駆動電流による電力消費が発生しないようにしている。これによりレーザビームプリンタ101の動作待機時(スタンバイ時)におけるエネルギー消費が必要最小限になるように制御される。   FIG. 2 shows an example of a block diagram of a DC voltage system between units in the laser beam printer main body 101 of FIG. 1, in particular, from a converter output. Commercial power is input to the heater control unit and converter via the rectifier filter, and the converter DC output generated from the commercial power source includes a down converter A, a line switch, and a fan that generate DC output for the microcontroller and image controller. A motor is connected. Downstream of the line switch, a laser, a down converter B that generates DC output for various sensors, a polygon mirror motor, a main motor, a high voltage power source, and a paper feed solenoid are connected. The microcontroller makes the line switch non-conductive during standby operation so that power consumption due to the idling current and sensor driving current of the scanner motor, laser driver, and motor driving circuit does not occur. As a result, the laser beam printer 101 is controlled so that the energy consumption during the operation standby (standby) is minimized.

また、図示しないがマイクロコントローラはラインスイッチ制御以外にも上述した画像形成を行うためにヒータ、高圧電源、各種モータ、ファン、ソレノイド、レーザ等の各種制御を行うともに、各センサからの情報を元にプリント動作を実現するための各種制御を行っている。また、エンジンコントローラ126上にはこれに限定したものではないが、高圧電源、ヒータ制御部、モータ駆動回路、ファン駆動回路、コンバータ、ダウンコンバータA、B等が配置される。また、各コンバータの直流出力の例としてはコンバータの出力として24V、ダウンコンバータAの出力として3.3V、ダウンコンバータBの出力として5Vが挙げられるが、これに限ったものではないことを明記しておく。   In addition to the line switch control, the microcontroller performs various controls such as a heater, a high-voltage power supply, various motors, a fan, a solenoid, and a laser in addition to the line switch control, and based on information from each sensor. Various controls for realizing the printing operation are performed. Although not limited to this, a high-voltage power supply, a heater control unit, a motor drive circuit, a fan drive circuit, a converter, downconverters A and B, etc. are arranged on the engine controller 126. In addition, examples of the DC output of each converter include 24V as the output of the converter, 3.3V as the output of the downconverter A, and 5V as the output of the downconverter B. Keep it.

図3−1はレーザビームプリンタ101、駆動回路、ラインスイッチ及びコントローラとの関係を明記したものである。図3−2にはDCブラシモータ、エンコーダと光学センサとによる回転数検出手段の概略図を示したが、以下は安価なシステムとして多用されるこれらDCブラシモータとエンコーダとの系を例に説明する。図3−1中の301はマイクロコントローラ、302は負荷遮断用のラインスイッチ素子(本実施例ではpチャネルMOSFET)、303はメインモータ、304は上述したメインモータ303の速度検出用のエンコーダと光学センサとから出力される回転数検出信号を示している。マイクロコントローラ301からはメインモータ303のPWM駆動用としてPWM駆動信号305が出力され、プッシュプル駆動段306を介して、スイッチング素子307(本実施例ではnチャネルMOSFET)の制御端子に各々制限抵抗308を介して接続されている。スイッチング素子307の電流流出端子はコンバータの低電位側(GND)に接続され、スイッチング素子307の電流流入端子はメインモータ303の一端に接続される。メインモータ303の他端はラインスイッチ素子302の電流流出端子に接続される。ラインスイッチ素子302の電流流入端子はコンバータの高電位側(Vcc)に接続され、ラインスイッチ素子302の制御端子には抵抗309を介してマイクロコントローラ301から切換信号310が入力される。ラインスイッチ素子302の電流流入端子と制御端子との間には電位確定用に抵抗311が接続される。また、スイッチング素子307の制御端子と電流流出端子との間にはスイッチング素子307の制御端子の電位を確定するために抵抗312が接続される。メインモータ303の端子間にはモータ電流回生用ダイオード313のアノード端子がスイッチング素子307の電流流入端子側に、カソード端子がラインスイッチ素子302の電流流出端子側に接続される。   FIG. 3A clearly shows the relationship among the laser beam printer 101, the drive circuit, the line switch, and the controller. FIG. 3-2 shows a schematic diagram of the rotational speed detection means using a DC brush motor, encoder and optical sensor. The following description will be given by taking an example of a system of these DC brush motor and encoder which is frequently used as an inexpensive system. To do. In FIG. 3A, 301 is a microcontroller, 302 is a line switching element for cutting off a load (in this embodiment, a p-channel MOSFET), 303 is a main motor, 304 is an encoder for detecting the speed of the main motor 303 and an optical device. The rotation speed detection signal output from the sensor is shown. The microcontroller 301 outputs a PWM drive signal 305 for PWM drive of the main motor 303, and each of the limiting resistors 308 is connected to the control terminal of the switching element 307 (n-channel MOSFET in this embodiment) via the push-pull drive stage 306. Connected through. The current outflow terminal of the switching element 307 is connected to the low potential side (GND) of the converter, and the current inflow terminal of the switching element 307 is connected to one end of the main motor 303. The other end of the main motor 303 is connected to the current outflow terminal of the line switch element 302. The current inflow terminal of the line switch element 302 is connected to the high potential side (Vcc) of the converter, and the switching signal 310 is input from the microcontroller 301 via the resistor 309 to the control terminal of the line switch element 302. A resistor 311 is connected between the current inflow terminal of the line switch element 302 and the control terminal for determining the potential. A resistor 312 is connected between the control terminal of the switching element 307 and the current outflow terminal in order to determine the potential of the control terminal of the switching element 307. Between the terminals of the main motor 303, the anode terminal of the motor current regeneration diode 313 is connected to the current inflow terminal side of the switching element 307, and the cathode terminal is connected to the current outflow terminal side of the line switch element 302.

マイクロコントローラ301は回転数検出信号304からの時間情報を常に計数しており、目標回転数との比較演算を行い、PWM駆動信号305のデューティを調整することでメインモータ303に投入する電力を調整する。マイクロコントローラ301は回転数検出信号304からの情報により速度上昇が検出された場合、PWM駆動信号305のデューティを減少させ、速度下降が検出された場合、PWM駆動信号305のデューティを増加させることで投入電力を制御する。また、一般的にメインモータ303はレーザビームプリンタ101の駆動負荷が最大になった状態でも駆動可能になるように設計されており、特にPWM駆動の場合にはデューティ100%の状態におけるメインモータ303の駆動出力が、レーザビームプリンタ101の最大駆動負荷よりも大きくなるように設計される。一方で半導体素子が一般的に利用されるスイッチング素子307が静電気及び過負荷等により電流流入端子と電流流出端子間のインピーダンスが低下して破壊される場合にはコンバータの過負荷状態が継続されるばかりでなく、メインモータ303の回転速度の上昇によりプロセスカートリッジ108内の感光ドラム109をはじめ、各種ローラに過大な負荷が印加されることになる。また、当然のことながら目標回転数でメインモータ303が回転駆動しているわけではないので、正常な画像出力が得られるわけではなく、不必要な用紙ジャムでユーザを煩わすことになる。本実施例ではメインモータ303の回転速度上昇による上記弊害を回避するために、回転数検出信号304からの情報により速度上昇が検出された場合、レーザビームプリンタ101の動作待機時(スタンバイ時)におけるエネルギー消費を低減するために配置されているラインスイッチ素子302を非導通状態とすることで、メインモータ303への電力供給を遮断するという手法を提案する。   The microcontroller 301 always counts the time information from the rotation speed detection signal 304, performs a comparison operation with the target rotation speed, and adjusts the power input to the main motor 303 by adjusting the duty of the PWM drive signal 305. To do. The microcontroller 301 decreases the duty of the PWM drive signal 305 when the speed increase is detected from the information from the rotation speed detection signal 304, and increases the duty of the PWM drive signal 305 when the speed decrease is detected. Control input power. In general, the main motor 303 is designed to be able to be driven even when the driving load of the laser beam printer 101 is maximized. In particular, in the case of PWM driving, the main motor 303 in a state where the duty is 100%. Is designed to be larger than the maximum driving load of the laser beam printer 101. On the other hand, when the switching element 307 in which a semiconductor element is generally used is destroyed due to a decrease in impedance between the current inflow terminal and the current outflow terminal due to static electricity, overload, or the like, the overload state of the converter is continued. In addition, an excessive load is applied to various rollers including the photosensitive drum 109 in the process cartridge 108 due to an increase in the rotation speed of the main motor 303. Of course, since the main motor 303 is not rotationally driven at the target rotational speed, a normal image output is not obtained, and the user is bothered by unnecessary paper jams. In this embodiment, in order to avoid the above-described adverse effect due to the increase in the rotation speed of the main motor 303, when the increase in the speed is detected based on the information from the rotation speed detection signal 304, the laser beam printer 101 is in a standby state (standby). A method is proposed in which the power supply to the main motor 303 is cut off by turning off the line switch element 302 arranged to reduce energy consumption.

本実施例では1ドラムのレーザビームプリンタを例に説明したが、本出願はレーザビームプリンタに限定したものではなく、複写機をはじめとする各種記録装置に応用可能なものである。また、本実施例ではモータとしてDCブラシモータ、センサとして光学式センサ、回転数検出手段としてエンコーダを例とした。   In this embodiment, a 1-drum laser beam printer has been described as an example. However, the present application is not limited to the laser beam printer, but can be applied to various recording apparatuses including a copying machine. In this embodiment, a DC brush motor is used as the motor, an optical sensor is used as the sensor, and an encoder is used as the rotation speed detecting means.

図4は本発明の第2の実施例を説明するためのものであり、第1の実施例との違いはラインスイッチ素子302の電流流出端子側に記録装置としての機能の異なる2つのモータ及び駆動回路が接続されているところにある。401はレーザビームプリンタの機能を拡張するためのものであり、例としてオプションカセットの駆動用モータが該当することになる。本実施例でも安価なシステムであるDCブラシモータを例に説明する。また、実施例1と同じ機能の箇所には同一符号を付してある。401はオプションモータ、402はオプションモータ401の速度検出用のエンコーダと光学センサとから出力される回転数検出信号を示している。マイクロコントローラ301からはオプションモータ401のPWM駆動用としてPWM駆動信号403が出力され、プッシュプル駆動段404を介して、スイッチング素子405(本実施例ではnチャネルMOSFET)の制御端子に各々制限抵抗406を介して接続されている。スイッチング素子405の電流流出端子はコンバータの低電位側(GND)に接続され、スイッチング素子405の電流流入端子はそれぞれオプションモータ401の一端に接続される。オプションモータ401の他端はラインスイッチ素子302の電流流出端子に接続される。また、スイッチング素子405の制御端子と電流流出端子との間にはスイッチング素子405の制御端子の電位を確定するために抵抗407が接続される。本実施例では、回転数検出信号304が目標回転数よりも高い状態が継続した場合に、ラインスイッチ素子302を非導通状態とすることに加え、オプションモータ401の回転数検出信号402が目標回転数よりも高い状態が継続した場合にも、ラインスイッチ素子302を非導通状態とし、メインモータ303,オプションモータ401への電力供給を遮断するという手法を提案する。   FIG. 4 is for explaining the second embodiment of the present invention. The difference from the first embodiment is that two motors having different functions as a recording device are provided on the current outflow terminal side of the line switch element 302 and The drive circuit is connected. Reference numeral 401 is for expanding the function of the laser beam printer, and an example is a motor for driving an optional cassette. In this embodiment, a DC brush motor which is an inexpensive system will be described as an example. Also, parts having the same functions as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals. Reference numeral 401 denotes an optional motor, and reference numeral 402 denotes a rotational speed detection signal output from the speed detection encoder and optical sensor of the optional motor 401. The microcontroller 301 outputs a PWM drive signal 403 for PWM driving of the option motor 401, and each of the limiting resistors 406 is connected to the control terminal of the switching element 405 (n-channel MOSFET in this embodiment) via the push-pull drive stage 404. Connected through. The current outflow terminal of the switching element 405 is connected to the low potential side (GND) of the converter, and the current inflow terminal of the switching element 405 is connected to one end of the option motor 401. The other end of the option motor 401 is connected to the current outflow terminal of the line switch element 302. A resistor 407 is connected between the control terminal of the switching element 405 and the current outflow terminal in order to determine the potential of the control terminal of the switching element 405. In this embodiment, when the rotation speed detection signal 304 continues to be higher than the target rotation speed, the line switch element 302 is turned off and the rotation speed detection signal 402 of the option motor 401 is set to the target rotation. Even when a state higher than the number continues, a method is proposed in which the line switch element 302 is turned off and the power supply to the main motor 303 and the option motor 401 is cut off.

なお、本実施例ではメインモータ303に加え、機能拡張の例としてオプションカセットを提案している。   In this embodiment, in addition to the main motor 303, an option cassette is proposed as an example of function expansion.

図5は本発明の第3の実施例を説明するためのものであり、第1、第2の実施例との違いは複数の直流出力生成用のコンバータを有し、少なくとも1つのコンバータにマイクロコントローラからの起動停止制御が可能な系において、モータの回転数上昇時にモータが電力供給を受けているコンバータの動作を停止させるところにある。   FIG. 5 is a diagram for explaining a third embodiment of the present invention. The difference from the first and second embodiments is that a plurality of converters for generating DC output are provided, and at least one converter has a micro-circuit. In a system in which start / stop control can be performed from a controller, the operation of the converter to which the motor is supplied with power is stopped when the rotation speed of the motor is increased.

図5はレーザビームプリンタにおける各ユニット間、特にサブコンバータ、コンバータ構成における直流電圧系統のブロック図の一例を示したものである。商用電源が整流フィルタを介してヒータ制御部、コンバータ、サブコンバータに入力され、商用電源から生成されたサブコンバータの直流出力には、マイクロコントローラ、画像コントローラ用の直流出力を生成するダウンコンバータA、ファンモータが接続される。コンバータの下流にはレーザ、各種センサ用の直流出力を生成するダウンコンバータB、ポリゴンミラーモータ、メインモータ、高圧電源、給紙ソレノイドが接続される。マイクロコントローラはスタンバイ動作中にコンバータを停止状態とし、スキャナモータ、レーザドライバ、モータ駆動回路のアイドリング電流、センサ駆動電流による電力消費が発生しないようにしている。これによりレーザビームプリンタの動作待機時(スタンバイ時)におけるエネルギー消費が必要最小限になるように制御される。   FIG. 5 shows an example of a block diagram of a DC voltage system between units in a laser beam printer, in particular, a sub-converter and a converter configuration. A commercial converter is input to the heater control unit, converter, and sub-converter via a rectifier filter, and the DC output of the sub-converter generated from the commercial power source includes a down converter A that generates a DC output for a microcontroller and an image controller, A fan motor is connected. Downstream of the converter are a laser, a down converter B that generates DC output for various sensors, a polygon mirror motor, a main motor, a high-voltage power supply, and a paper feed solenoid. The microcontroller stops the converter during the standby operation so that power consumption due to the idling current and sensor driving current of the scanner motor, laser driver, and motor driving circuit does not occur. As a result, the laser beam printer is controlled so that the energy consumption during the operation standby (standby) is minimized.

図示しないが、マイクロコントローラは回転数検出信号からの時間情報を常に計数し、目標回転数との比較演算を行っており、回転数検出信号が目標回転数よりも高い状態が継続した場合に、コンバータの停止制御を実行し、コンバータからの電力供給を停止することでモータへの電力供給を停止するという手法を提案する。   Although not shown, the microcontroller always counts the time information from the rotation speed detection signal, performs a comparison operation with the target rotation speed, and if the rotation speed detection signal continues to be higher than the target rotation speed, We propose a method to stop the power supply to the motor by executing the converter stop control and stopping the power supply from the converter.

なお、本実施例ではサブコンバータ、コンバータ構成を例に説明を行ったが、コンバータ内の直流出力を任意に起動停止制御を行えるような回路構成になっている場合も含まれる。   In this embodiment, the sub-converter and the converter configuration have been described as examples. However, a case where the circuit configuration is such that the DC output in the converter can be arbitrarily controlled for starting and stopping is also included.

本発明の第1の実施例を説明するための画像形成装置の断面図である。1 is a cross-sectional view of an image forming apparatus for explaining a first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施例を説明するための1コンバータ系統のブロック図である。It is a block diagram of 1 converter system for explaining the 1st example of the present invention. (3―1)本発明の第1の実施例を説明するためのモータ周辺の回路図である。(3−2)本発明の第1の実施例を説明するためのモータ、エンコーダ、センサの概略図である。(3-1) A circuit diagram around a motor for explaining a first embodiment of the present invention. (3-2) It is the schematic of the motor, encoder, and sensor for demonstrating the 1st Example of this invention. 本発明の第2の実施例を説明するためのモータ周辺の回路図である。It is a circuit diagram around a motor for explaining a second example of the present invention. 本発明の第3の実施例を説明するための2コンバータ系統のブロック図である。It is a block diagram of the 2 converter system | strain for demonstrating the 3rd Example of this invention. 従来例を簡易的に説明するための図。The figure for demonstrating a prior art example simply.

符号の説明Explanation of symbols

301 マイクロコントローラ
302 負荷遮断用のラインスイッチ
304 回転数検出信号
307 スイッチング素子
310 切換信号
301 Microcontroller 302 Line switch for cutting off load 304 Rotation speed detection signal 307 Switching element 310 Switching signal

Claims (3)

複数の直流出力と、装置負荷を駆動するモータと、該モータの回転速度を検出する回転数検出手段と、前記回転数検出手段からの速度情報を計数処理し、目標速度との比較演算を行うことで前記モータを定速回転すべく、前記モータへの投入電力を制御する投入電力制御手段を制御する演算制御手段とで構成される画像形成装置のモータ制御装置において、
前記演算制御手段と回転数検出手段とモータは、前記複数の直流出力により動作し、少なくとも1つの直流出力には前記演算制御手段により導通制御される切換手段が配置され、前記モータは前記切換手段の後段に配置され、
前記回転数検出手段からの速度情報と、目標速度との差分が一定値以上になったときに前記切換手段を非導通とすることを特徴とする画像形成装置のモータ制御装置。
A plurality of DC outputs, a motor for driving the apparatus load, a rotational speed detection means for detecting the rotational speed of the motor, and speed information from the rotational speed detection means are counted and compared with a target speed. In order to rotate the motor at a constant speed, in the motor control device of the image forming apparatus configured with an arithmetic control unit that controls a power input control unit that controls power input to the motor,
The arithmetic control means, the rotational speed detection means, and the motor are operated by the plurality of DC outputs, and at least one DC output is provided with a switching means that is conduction-controlled by the arithmetic control means, and the motor is the switching means. Placed in the latter stage,
A motor control device for an image forming apparatus, wherein the switching means is made non-conductive when a difference between speed information from the rotation speed detection means and a target speed becomes a predetermined value or more.
複数の変換装置にて前記複数の直流出力が生成され、少なくとも1つの前記変換装置は前記演算制御手段から起動停止制御が可能な画像形成装置のモータ制御装置において、
前記演算制御手段と回転数検出手段とモータは、前記複数の直流出力により動作し、前記モータは前記演算制御手段から制御可能な前記変換装置の後段に配置され、
前記回転数検出手段からの速度情報と、目標速度との差分が一定値以上になったときに前記変換装置を停止状態とすることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置のモータ制御装置。
In the motor control device of the image forming apparatus in which the plurality of DC outputs are generated by a plurality of conversion devices, and at least one of the conversion devices can be controlled to start and stop from the arithmetic control unit.
The arithmetic control means, the rotational speed detection means, and the motor are operated by the plurality of DC outputs, and the motor is arranged at a subsequent stage of the conversion device that can be controlled from the arithmetic control means,
2. The motor control of the image forming apparatus according to claim 1, wherein when the difference between the speed information from the rotation speed detection unit and a target speed becomes a predetermined value or more, the conversion device is stopped. apparatus.
前記投入電力制御手段は半導体素子を用いたPWM制御手段による投入電力制御手段であり、前記回転数検出手段は回転数を電気信号に変換するエンコーダ手段であり、前記モータはDCブラシモータであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置のモータ制御装置。   The input power control means is input power control means by PWM control means using a semiconductor element, the rotation speed detection means is encoder means for converting the rotation speed into an electric signal, and the motor is a DC brush motor. The motor control device for an image forming apparatus according to claim 1, wherein:
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