JP2010193648A - Controller for driving dc brushless motor and image forming device - Google Patents

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Satoru Ishikawa
覚 石川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a controller for driving a DC brushless motor that stops rotation of a motor with a small regenerative current and in a short time, and to provide an image forming device equipped with this drive controller. <P>SOLUTION: In the controller for driving the DC brushless motor, by which a rotation speed is controlled in accordance with a clock signal indicating the rotation speed, a control means is provided which controls so that, in stopping the rotation of the DC brushless motor, the clock signal is stopped first (S3) to wait until the rotation speed of the DC brushless motor is reduced to a predetermined rotation speed (S6), and short brake is started (S7) when the rotation speed of the DC brushless motor reaches the predetermined rotation speed to stop the rotation. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、複写機、複合機、レーザープリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置のみならず、DCブラシレスモータを搭載した機器に関し、特に、DCブラシレスモータの回転を停止する際に生じる回生電流の抑制に関するものである。   The present invention relates to not only an image forming apparatus such as a copying machine, a multifunction machine, a laser printer, and a facsimile machine, but also to a device equipped with a DC brushless motor, and more particularly to suppression of a regenerative current generated when rotation of the DC brushless motor is stopped. Is.

従来、DCブラシレスモータの回転を短時間で止める制御としてショートブレーキがある(例えば、特許文献1参照)。図11にDCブラシレスモータのショートブレーキ動作を行った際の立ち下がりの相電流値403及びモータの回転速度の変化404を示す。図11に示すように、DCブラシレスモータを回転中にショートブレーキ動作を行った場合、相電流値403は401の点でモータドライバの電流リミット値402を超えてしまう。従来は、このようなことがないように、この回生電流に耐え得る定格を持ち、かつ、それに応じた熱的損失耐性を有するモータドライバを備える必要があった。   Conventionally, there is a short brake as a control for stopping the rotation of a DC brushless motor in a short time (see, for example, Patent Document 1). FIG. 11 shows the falling phase current value 403 and the change in the rotation speed 404 of the motor when the short-brake operation of the DC brushless motor is performed. As shown in FIG. 11, when the short brake operation is performed while the DC brushless motor is rotating, the phase current value 403 exceeds the current limit value 402 of the motor driver at 401. Conventionally, it has been necessary to provide a motor driver having a rating capable of withstanding this regenerative current and having a thermal loss resistance according to the rating so as not to cause this.

特開2006−39197号公報JP 2006-39197 A

しかしながら、このような回生電流に耐え得るモータドライバは、DCブラシレスモータを回転駆動するのに必要な電流に耐え得るモータドライバよりもその分コスト高となっていた。   However, a motor driver that can withstand such a regenerative current is more expensive than a motor driver that can withstand the current required to rotationally drive the DC brushless motor.

本発明は、このような状況のもとでなされたもので、小さな回生電流で、かつ、短時間にモータの回転を止めることのできるDCブラシレスモータ駆動制御装置およびこの駆動制御装置を備えた画像形成装置を提供することを課題とするものである。   The present invention has been made under such circumstances, and a DC brushless motor drive control device capable of stopping the rotation of the motor in a short time with a small regenerative current and an image provided with the drive control device. It is an object of the present invention to provide a forming apparatus.

前記課題を解決するため、本発明では、DCブラシレスモータ駆動制御装置を次の(1)、(2)のとおりに構成し、画像形成装置を次の(3)のとおりに構成する。   In order to solve the above problems, in the present invention, the DC brushless motor drive control device is configured as described in the following (1) and (2), and the image forming device is configured as described in the following (3).

(1)回転速度を指示するクロック信号に応じて回転速度が制御されるDCブラシレスモータ駆動制御装置であって、
前記DCブラシレスモータの回転停止の際に、先ず、前記クロック信号を停止して前記DCブラシレスモータの回転速度が所定の回転速度まで低下するのを待ち、前記所定の回転速度に達したときにショートブレーキを開始して回転を停止するように制御する制御手段を備えたDCブラシレスモータ駆動制御装置。
(1) A DC brushless motor drive control device in which the rotation speed is controlled in accordance with a clock signal instructing the rotation speed,
When the rotation of the DC brushless motor is stopped, first, the clock signal is stopped, waiting for the rotation speed of the DC brushless motor to decrease to a predetermined rotation speed, and short-circuiting when the predetermined rotation speed is reached. A DC brushless motor drive control device comprising control means for controlling to start braking and stop rotation.

(2)回転速度を指示するクロック信号に応じて回転速度が制御されるDCブラシレスモータ駆動制御装置であって、
前記DCブラシレスモータの回転停止の際に、先ず、前記クロック信号を停止して前記DCブラシレスモータの回転速度が所定の第一の回転速度まで低下するのを待ち、前記所定の第一の回転速度に達したときに逆転ブレーキを開始して前記DCブラシレスモータの回転速度が所定の第2の回転速度まで低下するのを待ち、前記所定の第2の回転速度に達したときにショートブレーキを開始して回転を停止するように制御する制御手段を備えたDCブラシレスモータ駆動制御装置。
(2) A DC brushless motor drive control device in which the rotation speed is controlled according to a clock signal instructing the rotation speed,
When the rotation of the DC brushless motor is stopped, first, the clock signal is stopped and the DC brushless motor waits for the rotation speed of the DC brushless motor to drop to a predetermined first rotation speed, and then the predetermined first rotation speed. When reverse rotation brake is reached, the reverse rotation brake is started to wait for the rotational speed of the DC brushless motor to fall to the predetermined second rotational speed, and short brake is started when the predetermined second rotational speed is reached. And a DC brushless motor drive control device comprising control means for controlling the rotation to stop.

(3)前記(1)または(2)に記載のDCブラシレスモータ駆動制御装置を備えた画像形成装置。   (3) An image forming apparatus comprising the DC brushless motor drive control device according to (1) or (2).

本発明によれば、小さな回生電流で、かつ、短時間にモータの回転を止めることができる。   According to the present invention, the rotation of the motor can be stopped in a short time with a small regenerative current.

実施例1におけるモータ停止動作を示すフローチャートThe flowchart which shows the motor stop operation | movement in Example 1. FIG. 実施例1の構成を示すブロック図Block diagram showing the configuration of the first embodiment 実施例1におけるモータ回転速度と相電流の推移を示す図The figure which shows transition of the motor rotational speed and phase current in Example 1. 図2のDRIVER部の詳細図Detailed view of the DRIVER section of FIG. 出力制御部の詳細図Detailed view of output controller 出力制御部のシーケンス図Output controller sequence diagram モータ回転速度と相電流の推移を示す図Diagram showing changes in motor rotation speed and phase current 実施例1の変形におけるモータ回転速度と相電流の推移を示す図The figure which shows transition of the motor rotational speed and phase current in the deformation | transformation of Example 1. FIG. 実施例1の変形におけるモータ停止動作を示すフローチャートThe flowchart which shows the motor stop operation | movement in the deformation | transformation of Example 1. FIG. 実施例2の構成を示す断面図Sectional drawing which shows the structure of Example 2 従来例におけるショートブレーキ時のモータ回転速度と相電流の推移を示す図The figure which shows transition of motor rotation speed and phase current at the time of the short brake in the conventional example

以下、本発明を実施するための最良の形態を、DCブラシレスモータ駆動制御装置および画像形成装置の実施例により詳しく説明する。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to embodiments of a DC brushless motor drive control device and an image forming apparatus.

実施例1である“DCブラシレスモータ駆動制御装置”について説明する。図2は、本実施例のDCブラシレスモータ駆動制御装置の構成を示すブロック図であり、図3は、本実施例装置の挙動を示す図である。図2、図3により本実施例を詳しく説明する。
図3には、本実施例のDCブラシレスモータ駆動制御装置の挙動として、本実施例における、図2のクロック発生部104でのクロック信号212の電圧レベルの変化を止めて単一電圧となった際の時間−モータ回転速度412をプロットして示す。同時に、比較例として、ターゲット回転速度に対応するクロック信号212を供給することによりモータ回転速度までダウンさせた後にショートブレーキをかけた時の時間−モータ回転速度406をプロットし、相電流の違いについてもプロットし示している。
The “DC brushless motor drive control device” according to the first embodiment will be described. FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the DC brushless motor drive control device of this embodiment, and FIG. 3 is a diagram showing the behavior of this embodiment device. The present embodiment will be described in detail with reference to FIGS.
FIG. 3 shows the behavior of the DC brushless motor drive control device of this embodiment as a single voltage by stopping the change in the voltage level of the clock signal 212 in the clock generator 104 of FIG. 2 in this embodiment. The time vs. motor rotation speed 412 is plotted. At the same time, as a comparative example, the time when the short brake is applied after being lowered to the motor rotation speed by supplying the clock signal 212 corresponding to the target rotation speed-the motor rotation speed 406 is plotted, and the difference in phase current is plotted. Is also plotted.

比較例の場合、モータの回転速度をターゲット回転速度408に制御した後にショートブレーキをかける。これにより回生電流を小さくことができるが、ターゲット回転速度に対応するクロック信号212を供給し始めてからターゲット回転速度になるまでのモータ個々のバラツキを考慮する必要がある。そのため、ターゲット回転速度に対応するクロック信号212を供給し始めてからショートブレーキをかけるまでの時間的マージンを長くとる必要があり、その結果モータの回転を止めるための時間が期間407の分長くなる。
本実施例では、モータの回転停止の際に、先ず、クロック信号212を停止することによりモータの回転速度を減速させる。そして、モータ回転速度検知部101の検知結果がターゲット回転速度408になったことに応じて、ショートブレーキを開始してモータの回転を停止させる。これにより、回生電流を小さくするとともに、短時間でモータの回転を停止させることができる。
In the case of the comparative example, the short brake is applied after the motor rotation speed is controlled to the target rotation speed 408. Thus, the regenerative current can be reduced, but it is necessary to take into account variations in individual motors from when the clock signal 212 corresponding to the target rotational speed is started until the target rotational speed is reached. For this reason, it is necessary to increase the time margin from when the clock signal 212 corresponding to the target rotation speed is started until the short brake is applied, and as a result, the time for stopping the rotation of the motor is increased by the period 407.
In this embodiment, when the rotation of the motor is stopped, first, the clock signal 212 is stopped to reduce the rotation speed of the motor. Then, in response to the detection result of the motor rotation speed detection unit 101 becoming the target rotation speed 408, a short brake is started to stop the rotation of the motor. As a result, the regenerative current can be reduced and the rotation of the motor can be stopped in a short time.

図2の530は、クロック発生部104に対してCPU200よりクロックを停止するための信号を表している。501はCPU200からのショートブレーキを開始させるための信号を表している。   Reference numeral 530 in FIG. 2 represents a signal for the clock generation unit 104 to stop the clock from the CPU 200. Reference numeral 501 represents a signal for starting a short brake from the CPU 200.

図4はドライバ部224の内部を示している。予め設定された電流リミット制御部377の出力とPWM制御部378の出力とがコンパレータ部372で比較されるが、この時点ではPWM制御部378からの影響を受け、コンパレータ部372からの出力信号371は、PRI DRIVER部358のモータ巻線への出力線WH125、VH124、UH123、WL126、VL127、UL128の動作をさせてしまい、モータに回生電流を流しかねない。   FIG. 4 shows the inside of the driver unit 224. The preset output of the current limit control unit 377 and the output of the PWM control unit 378 are compared by the comparator unit 372. At this time, the output signal 371 from the comparator unit 372 is influenced by the PWM control unit 378. Causes the operation of the output lines WH125, VH124, UH123, WL126, VL127, and UL128 to the motor winding of the PRI DRIVER unit 358, which may cause a regenerative current to flow to the motor.

このためクロック信号212がストップしたことを検知し、出力線WH125、VH124、UH123、WL126、VL127、UL128をすべてOFFするための出力抑制部380を設け対処している。   For this reason, it is detected that the clock signal 212 has stopped, and an output suppression unit 380 is provided to deal with the output lines WH125, VH124, UH123, WL126, VL127, and UL128.

図4の出力抑制部380の詳細回路例を図5へ、その動作シーケンスを図6に示した。図5では図2のクロック発生部104の出力のクロック信号212がコンデンサ418でカップリングされており、積分回路部420に入力されている。積分回路部420の出力信号429は、クロック信号212部のエッジ部を積分するため、図6の時点438のクロック信号停止までは図6の429のような波形になる。更にその信号は抵抗424と微分回路421へ入力され微分回路出力430を経て、ピーク検知部422へ入力される。   A detailed circuit example of the output suppression unit 380 of FIG. 4 is shown in FIG. 5, and its operation sequence is shown in FIG. In FIG. 5, the clock signal 212 output from the clock generation unit 104 in FIG. 2 is coupled by the capacitor 418 and input to the integration circuit unit 420. Since the output signal 429 of the integrating circuit unit 420 integrates the edge portion of the clock signal 212 unit, the waveform is as shown by 429 in FIG. 6 until the clock signal is stopped at the time point 438 in FIG. Further, the signal is inputted to the resistor 424 and the differentiating circuit 421, and then inputted to the peak detecting unit 422 through the differentiating circuit output 430.

ピーク検知部422内のバッファーの出力435は、図6の時点438のクロック信号停止までは図6の435の波形となる。図5の出力435はピーク検知前の信号でダイオード432により逆流阻止される電荷がコンデンサ433に移動しチャージアップする。この時の図5の信号ライン425の電圧波形を図6の425に示した。図5の信号ライン425には前述のコンデンサ433とパラレルに接続された放電抵抗437があり、この放電抵抗437の抵抗値によってコンデンサ433の放電用の時定数を決定できる。図6の時点438でコンデンサ433の電圧が5Vであったと仮定すると、下記式の初期電圧V0を5.0に代入下記式のRは放電抵抗437の抵抗値を代入、下記式Cはコンデンサ433の容量値を代入する。
V=V0×exp(−t/R×C)
逆に上の式のVを図5のコンパレータ434のREF信号436とすると、放電時間Tは、T=R×C/V0−Vで求めることができる。この放電時間内にクロック信号212から入力された信号により信号ライン425上に充電パルスが得られないと、図6の信号ライン425の電圧がT時間後の時点439でコンパレータ434のREF信号436以下となり、コンパレータの出力信号381が反転することになる。つまりこのクロック信号212の発振が予め決めた時間より止まっていることの判断ができる。
The buffer output 435 in the peak detector 422 has the waveform 435 in FIG. 6 until the clock signal is stopped at the time 438 in FIG. An output 435 in FIG. 5 is a signal before peak detection, and the charge that is prevented from backflow by the diode 432 moves to the capacitor 433 and is charged up. The voltage waveform of the signal line 425 in FIG. 5 at this time is shown as 425 in FIG. The signal line 425 in FIG. 5 has a discharge resistor 437 connected in parallel with the capacitor 433 described above, and the time constant for discharging the capacitor 433 can be determined by the resistance value of the discharge resistor 437. Assuming that the voltage of the capacitor 433 is 5 V at the time 438 in FIG. 6, the initial voltage V0 of the following formula is substituted for 5.0, the R of the following formula is substituted for the resistance value of the discharge resistor 437, and the following formula C is the capacitor 433 Substitute the capacity value of.
V = V0 × exp (−t / R × C)
Conversely, when V in the above equation is the REF signal 436 of the comparator 434 in FIG. 5, the discharge time T can be obtained by T = R × C / V0−V. If a charge pulse is not obtained on the signal line 425 by the signal input from the clock signal 212 within this discharge time, the voltage of the signal line 425 in FIG. Thus, the output signal 381 of the comparator is inverted. That is, it can be determined that the oscillation of the clock signal 212 has stopped for a predetermined time.

たとえばコンパレータ434の出力部をオープンコレクタやオープンドレイン型で構成する場合は、図4に示す出力抑制部380の出力信号381をコンパレータ部372の出力とワイヤードORすることで変化させないように制御できる。その結果、図4のPWM制御部378の影響を排除することが可能である。この時の図4のコンパレータ部372の出力もオープンコレクタやオープンドレイン出力などにし、出力抑制部380の出力信号381と衝突し、中間的な電位にならないようにする。   For example, when the output unit of the comparator 434 is configured as an open collector or open drain type, the output signal 381 of the output suppression unit 380 shown in FIG. 4 can be controlled so as not to be changed by wired-ORing with the output of the comparator unit 372. As a result, it is possible to eliminate the influence of the PWM control unit 378 in FIG. At this time, the output of the comparator unit 372 in FIG. 4 is also an open collector or open drain output so that it does not collide with the output signal 381 of the output suppression unit 380 and become an intermediate potential.

図3の409から411の期間では前述したように図2のクロック発生部104のクロック信号212の発振停止に伴ないドライバ部224のUH123の出力とVH124の出力とWH125の出力とWL126の出力とVL127の出力とUL128の出力がすべてTR1 106とTR2 107とTR3 108とTR4 109とTR5 110とTR6 111がOFFされる方向に働く。   As described above, during the period from 409 to 411 in FIG. 3, the output of the UH 123, the output of the VH 124, the output of the WH 125, the output of the WL 126, and the output of the WL 126 according to the stop of the oscillation of the clock signal 212 of the clock generation unit 104 of FIG. The outputs of VL127 and UL128 all work in the direction in which TR1 106, TR2 107, TR3 108, TR4 109, TR5 110, and TR6 111 are turned off.

モータ巻線U 116とモータ巻線V 117とモータ巻線W 118には電流が殆ど流れなくなる。図3の409と411間での図3の相電流413の波形上にその様子を記載した。その後、クロック数をダウンする従来例のモータ回転速度406の波形では、期間407でターゲット回転速度408にモータの回転速度が収束する時間を考慮していた。しかし、クロック数409ダウンの際にクロック数を0とすることにより、図3では412に示すようにショートブレーキタイミング405の時点でターゲットの回転速度以下にモータ回転速度が下がっている。総じて413のようにショートブレーキタイミング405の時点の回生電流は比較的少なくなり、モータ回転速度412のように従来と比較してモータの停止時間が短くなる。   Almost no current flows through the motor winding U 116, the motor winding V 117, and the motor winding W 118. This is described on the waveform of the phase current 413 in FIG. 3 between 409 and 411 in FIG. Thereafter, in the waveform of the motor rotation speed 406 of the conventional example in which the number of clocks is decreased, the time for the motor rotation speed to converge to the target rotation speed 408 in the period 407 is taken into consideration. However, by setting the clock number to 0 when the clock number 409 is down, the motor rotational speed is reduced below the target rotational speed at the time of the short brake timing 405 as indicated by 412 in FIG. In general, the regenerative current at the time of the short brake timing 405 is relatively small as indicated by 413, and the motor stop time is shortened as compared with the conventional motor, such as the motor rotation speed 412.

図7を使って説明すると、図7の411で図2のクロック発生部104の出力のクロック信号212の発振信号を停止した際のモータ回転速度406、412と相電流413は前述の図3の説明と同様である。図2のモータ回転速度検知部101は、FGパターンおよびその周辺回路から構成される。そして、モータの回転速度が図7のターゲット回転速度408になったことを検出した際に、図2のモータ回転速度検知部101の出力制御信号100によりクロック発生部104のクロック信号出力ライン129にクロック信号を出力するように指示する。これによりショートブレーキの制御のため、出力抑制部380の出力信号381を解除できる。ターゲット回転速度408でショートブレーキを掛けることにより、図3で説明のショートブレーキタイミング405に比べて、図7の407の期間早い415のタイミングでショートブレーキを掛けることができる。このため、モータの停止時間をより少なくすることが可能となる。   Referring to FIG. 7, the motor rotation speeds 406 and 412 and the phase current 413 when the oscillation signal of the clock signal 212 output from the clock generation unit 104 in FIG. It is the same as the description. The motor rotation speed detection unit 101 in FIG. 2 includes an FG pattern and its peripheral circuits. Then, when it is detected that the rotational speed of the motor has reached the target rotational speed 408 of FIG. 7, the output control signal 100 of the motor rotational speed detector 101 of FIG. 2 is applied to the clock signal output line 129 of the clock generator 104. Instructs to output clock signal. As a result, the output signal 381 of the output suppression unit 380 can be canceled for short brake control. By applying the short brake at the target rotational speed 408, it is possible to apply the short brake at a timing 415 that is earlier than the short brake timing 405 described in FIG. For this reason, it becomes possible to reduce the stop time of a motor more.

但し、図7におけるターゲット回転速度408は、ショートブレーキ時の際に相電流の電流リミット値402を超えないように、図7のピーク値414を予め決めておく。   However, the target rotation speed 408 in FIG. 7 is determined in advance as the peak value 414 in FIG. 7 so as not to exceed the current limit value 402 of the phase current during the short brake.

図8は本実施例の変形の動作を示す図である。図示のように、モータ回転速度が予め決められた第一の回転速度440になった時点442でUVWのモータ巻線の駆動方向を逆にしてショートブレーキより更に制動力を増す逆転ブレーキを掛けた際のモータ回転速度―時間の推移445をプロットして示した。図8の第二の回転速度441になるタイミング443でショートブレーキを掛けることで図7に記載のモータ回転速度の推移416より更にモータの停止時間が短くなっている。その際の相電流の推移は図8の444である。前述してきた相電流はU相、V相、W相のどのモータ巻線116、117、118でも同様となる。
前述したトランジタ106〜111は、バイポーラ、CMOS、FETなどが使用できる。
FIG. 8 is a diagram showing a modification operation of this embodiment. As shown in the drawing, at the time 442 when the motor rotation speed reaches a predetermined first rotation speed 440, the reverse rotation brake is applied to reverse the driving direction of the UVW motor winding and increase the braking force further than the short brake. The motor rotation speed-time transition 445 at the time was plotted. By applying the short brake at the timing 443 at which the second rotation speed 441 in FIG. 8 is reached, the motor stop time is further shortened than the motor rotation speed transition 416 shown in FIG. The transition of the phase current at that time is 444 in FIG. The above-described phase current is the same in any of the U-phase, V-phase, and W-phase motor windings 116, 117, and 118.
As the above-described transistors 106 to 111, bipolar, CMOS, FET, or the like can be used.

本実施例では、DCブラシレスモータとして記載の三相ブラシレスモータにより説明を加えたが、三相以外のDCブラシレスモータでも同様の制御が可能となる。
また、ショートブレーキでは、図2のモータ電源105に接続されている上側トランジスタ106、108、110をOFF状態とし、GNDに接続されている下側トランジスタ107、109、111をON状態とすることにより下側トランジスタ107、109、111に回生電流を発生/消費させることによる制動動作を行っている。
In the present embodiment, the description has been given with the three-phase brushless motor described as the DC brushless motor, but the same control can be performed with a DC brushless motor other than the three-phase brushless motor.
In the short brake, the upper transistors 106, 108, 110 connected to the motor power supply 105 in FIG. 2 are turned off, and the lower transistors 107, 109, 111 connected to GND are turned on. A braking operation is performed by causing the lower transistors 107, 109, and 111 to generate / consume a regenerative current.

図4の下部にPRI DRIVER部358におけるショートブレーキ回路の構成例を記載した。WH125、VH124、UH123、WL126、VL127、UL128を駆動する信号502、503、504、505、506、507に対して制御ロジック510〜515を設ける。ショートブレーキ信号501がHIレベルとなった場合、NOTゲート508により制御ロジックの510〜512のS入力がセットされ出力線WH125、VH124、UH123はすべてHI出力し、また、R入力513〜515がリセットされ、出力線WL126、VL127、UL128はすべてLOWレベルとなる。この結果、図2のモータ電源105に接続されている上側トランジスタ106、108、110をOFF状態とし、GNDに接続されている下側トランジスタ107、109、111をON状態とすることにより下側トランジスタ107、109、111にショートブレーキとしての回生電流を流すことが可能である。   A configuration example of a short brake circuit in the PRI DRIVER unit 358 is described in the lower part of FIG. Control logics 510 to 515 are provided for the signals 502, 503, 504, 505, 506, and 507 for driving the WH 125, VH 124, UH 123, WL 126, VL 127, and UL 128. When the short brake signal 501 becomes the HI level, the S input of the control logic 510 to 512 is set by the NOT gate 508, the output lines WH125, VH124 and UH123 all output HI, and the R inputs 513 to 515 are reset. Thus, all of the output lines WL126, VL127, and UL128 are set to the LOW level. As a result, the upper transistors 106, 108, 110 connected to the motor power supply 105 in FIG. 2 are turned off, and the lower transistors 107, 109, 111 connected to GND are turned on, thereby lower transistors. A regenerative current as a short brake can be supplied to 107, 109, and 111.

また、図4の出力抑制部380からの出力信号381は、PRI DRIVER部358内部のNOTロジック500で制御ロジック510〜515のR入力で出力をリセットし、WH125、VH124、UH123、WL126、VL127、UL128を駆動する信号502、503、504、505、506、507をすべてLOW状態とし回生電流が流れないように制御できる。   In addition, the output signal 381 from the output suppression unit 380 in FIG. The signals 502, 503, 504, 505, 506, and 507 for driving the UL 128 can be controlled to be in a LOW state so that no regenerative current flows.

図1は、本実施例におけるモータ停止の際のCPU200の処理を示すフローチャートである。図示のように、本実施例装置は、先ず、クロック信号212を停止して(S2,S3)モータの回転速度を減速させる。そして、DCブラシレスモータの回転速度が所定の回転速度まで低下するのを待ち、モータ回転速度検知部101の検知結果が第一の回転速度(ターゲット回転速度408)になったことに応じて(S6)、ショートブレーキを開始してモータの回転を停止させる(S7,S8)。   FIG. 1 is a flowchart showing the processing of the CPU 200 when the motor is stopped in this embodiment. As shown in the figure, the apparatus of this embodiment first stops the clock signal 212 (S2, S3) and decelerates the rotation speed of the motor. Then, it waits for the rotational speed of the DC brushless motor to decrease to a predetermined rotational speed, and in response to the detection result of the motor rotational speed detection unit 101 becoming the first rotational speed (target rotational speed 408) (S6). ), The short brake is started to stop the rotation of the motor (S7, S8).

図9は本実施例の変形におけるモータ停止の際のCPU200の処理を示すフローチャートである。図示のように、変形装置は、先ず、前記クロック信号を停止して(S12,S13)モータの回転速度を減速させる。そして、DCブラシレスモータの回転速度が所定の第一の回転速度まで低下するのを待つ(S16)。モータ回転速度検知部101の検知結果が所定の第一の回転速度になったことに応じて逆転ブレーキを開始して(S17)、DCブラシレスモータの回転速度が所定の第2の回転速度まで低下するのを待つ(S18)。モータ回転速度検知部101の検知結果が所定の第2の回転速度になったことに応じてショートブレーキを開始して回転を停止する(S19,S20)。   FIG. 9 is a flowchart showing the processing of the CPU 200 when the motor is stopped in the modification of this embodiment. As shown in the figure, the deformation device first stops the clock signal (S12, S13) and decelerates the rotation speed of the motor. And it waits for the rotational speed of DC brushless motor to fall to predetermined 1st rotational speed (S16). In response to the detection result of the motor rotation speed detection unit 101 having reached the predetermined first rotation speed, reverse brake is started (S17), and the rotation speed of the DC brushless motor is decreased to the predetermined second rotation speed. It waits to do (S18). In response to the detection result of the motor rotation speed detection unit 101 reaching the predetermined second rotation speed, the short brake is started and the rotation is stopped (S19, S20).

以上説明したように、本実施例およびその変形によればDCブラシレスモータ駆動用のクロック供給を止めることによってモータ巻線に相電流が流れないように出力ドライバを制御し、モータ巻線に電流を流すために使用しているトランジスタやFETなどの半導体のストレスを低減できる。更にモータ停止の際のショートブレーキ時などにおける回生電流などによる熱許容損失での半導体パッケージを大きくするなどの考慮の必要がなくなり、コストダウンが図れる。   As described above, according to this embodiment and its modification, the output driver is controlled so that the phase current does not flow in the motor winding by stopping the supply of the clock for driving the DC brushless motor, and the current is supplied to the motor winding. It is possible to reduce the stress of semiconductors such as transistors and FETs used for flow. Furthermore, it is not necessary to consider the enlargement of the semiconductor package due to the allowable heat loss due to the regenerative current during short brakes when the motor is stopped, and the cost can be reduced.

加えて、モータの回転をストップさせる際に、モータの回転速度を従来回路であるFGパターンからのFG検出回路で補うことにより検出し、予め決められたモータ回転速度に達した時点でショートブレーキや逆転ブレーキをかけることにより従来より早くモータを止めることができる。このため、モータ駆動時間が短くなるための低騒音がなくなる一方、モータの停止段階(電気制御できないメカニカルな惰性回転)における遷移時間も短くできるために次動作への移行時間が短くできるメリットもある。   In addition, when stopping the rotation of the motor, the rotation speed of the motor is detected by supplementing it with an FG detection circuit from the FG pattern, which is a conventional circuit, and when a predetermined motor rotation speed is reached, a short brake or By applying reverse brake, the motor can be stopped earlier than before. For this reason, low noise due to shortening of the motor driving time is eliminated, and also the transition time in the motor stop stage (mechanical inertial rotation that cannot be electrically controlled) can be shortened, so there is also an advantage that the transition time to the next operation can be shortened. .

実施例2である“画像形成装置”について説明する。
図10は、本実施例の画像形成装置(プリンタ)の概略構成を示す断面図である。
図10は、画像形成装置の本体600とその本体基板ユニット602および紙搬送用カセット601を表している。本体基板ユニット602には電流検知手段が実装されている。
An “image forming apparatus” that is Embodiment 2 will be described.
FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of the image forming apparatus (printer) according to the present exemplary embodiment.
FIG. 10 shows a main body 600 of the image forming apparatus, a main body substrate unit 602, and a paper transport cassette 601. Current detection means is mounted on the main body substrate unit 602.

画像形成装置に接続されたパソコンもしくは複写動作を行うべき操作部(不図示)などから画像形成開始信号が発せられると、選択されたカセットもしくは手差しトレイから給紙動作を開始する。たとえばカセットから給紙された場合について説明すると、先ずピックアップローラにより、カセットから転写材Pが一枚ずつ送り出される。そして記録媒体Pが給紙ガイド18の間を案内されてレジストローラ19まで搬送される。その時レジストローラ19は停止されており、紙先端はニップ部に突き当たる。その後、画像形成部が画像の形成を開始するタイミング信号に基づいてレジストローラ19は回転を始める。この回転時期は、記録媒体Pと画像形成部より中間転写ベルト8上に一次転写されたトナー画像とが二次転写領域においてちょうど一致するようにそのタイミングが設定されている。一方、画像形成部では画像形成動作開始信号が発せられると、各色のドラム上に静電潜像が形成される。副走査方向の画像形成タイミングは中間転写ベルト8の回転方向において一番上流にある感光ドラム(本実施例の場合はY)から順に各画像形成部間の距離に応じて決定され、制御される。また各ドラムの主走査方向の書き出しタイミングについては図示しない回路動作により1つのBDセンサ信号(本実施例ではBKに配置されている)を用いて、擬似BDセンサ信号を生成し制御する。   When an image formation start signal is issued from a personal computer connected to the image forming apparatus or an operation unit (not shown) to perform a copying operation, the paper feeding operation is started from the selected cassette or manual feed tray. For example, a case where paper is fed from a cassette will be described. First, the transfer material P is sent out one by one from the cassette by a pickup roller. The recording medium P is guided between the paper feed guides 18 and conveyed to the registration rollers 19. At that time, the registration roller 19 is stopped, and the leading edge of the paper hits the nip portion. Thereafter, the registration roller 19 starts rotating based on a timing signal at which the image forming unit starts forming an image. The rotation timing is set so that the recording medium P and the toner image primarily transferred onto the intermediate transfer belt 8 from the image forming unit exactly coincide with each other in the secondary transfer region. On the other hand, when an image forming operation start signal is issued in the image forming unit, an electrostatic latent image is formed on each color drum. The image forming timing in the sub-scanning direction is determined and controlled in accordance with the distance between the image forming units in order from the photosensitive drum (Y in the present embodiment) located upstream in the rotation direction of the intermediate transfer belt 8. . Further, the writing timing of each drum in the main scanning direction is generated and controlled using a single BD sensor signal (arranged in BK in this embodiment) by a circuit operation (not shown).

形成された静電潜像は、現像される。感光ドラム32a,32b,32c,32dを駆動するためのドラムモータはDCブラシレスモータであり、更に、三相ブラシレスモータでもあり、実施例1におけるDCブラシレスモータや図2、図4、図5記載の回路がその対象となる。感光ドラムにはクリーニングブレードが当接された状態で、感光ドラム回転中から停止する際にクリーニングブレードの当接部の摩擦によって停止直前に異音を発生する場合がある。そのため、停止直前の停止時間を実施例1により短くすることにより異音の発生時間を短くすることができ、人間が不快に感じる音の抑制が可能となる。   The formed electrostatic latent image is developed. The drum motor for driving the photosensitive drums 32a, 32b, 32c, and 32d is a DC brushless motor, and is also a three-phase brushless motor. The DC brushless motor according to the first embodiment and those described in FIG. 2, FIG. 4, and FIG. The circuit is the target. When the photosensitive drum is in contact with the cleaning blade, when the photosensitive drum is stopped from rotating, noise may be generated just before the stop due to friction of the contact portion of the cleaning blade. For this reason, by shortening the stop time immediately before the stop according to the first embodiment, it is possible to shorten the generation time of abnormal noise, and it is possible to suppress the sound that humans feel uncomfortable.

そして一番上流にある感光ドラム32a上に形成されたトナー画像が、高電圧が印加された一次転写用帯電器5aによって一次転写領域において中間転写ベルト8に一次転写される。一次転写されたトナー像は次の一次転写領域5bまで搬送される。そこでは前記したタイミング信号により、各画像形成部間をトナー像が搬送される時間だけ遅延して画像形成が行われており、前画像の上にレジストを合わせて次のトナー像が転写されることになる。以下も同様の工程が繰り返され、結局4色のトナー像が中間転写ベルト8上において一次転写される。   The toner image formed on the photosensitive drum 32a at the most upstream is primarily transferred to the intermediate transfer belt 8 in the primary transfer region by the primary transfer charger 5a to which a high voltage is applied. The primarily transferred toner image is conveyed to the next primary transfer region 5b. In this case, the image formation is delayed by the time during which the toner image is conveyed between the image forming portions by the timing signal described above, and the next toner image is transferred by aligning the resist on the previous image. It will be. Thereafter, the same process is repeated, and eventually the four color toner images are primarily transferred onto the intermediate transfer belt 8.

その後、記録媒体Pが二次転写領域(二次転写ローラ12)に進入し中間転写ベルト8に接触すると、記録媒体Pの通過タイミングに合わせて二次転写ローラ12に、高電圧を印加させる。そして前述したプロセスにより中間転写ベルト8上に形成された4色のトナー画像が記録媒体Pの表面に転写される。二次転写後、記録媒体Pは搬送ガイド34によって定着ローラニップ部まで正確に案内される。そして定着フィルム16a,加圧ローラ16bの熱およびニップの圧力によってトナー画像が記録媒体表面に定着される。その後、外排紙ローラ21により搬送され、記録媒体Pは機外に排出されて一連の画像形成動作を終了する。   Thereafter, when the recording medium P enters the secondary transfer region (secondary transfer roller 12) and contacts the intermediate transfer belt 8, a high voltage is applied to the secondary transfer roller 12 in accordance with the passing timing of the recording medium P. Then, the four color toner images formed on the intermediate transfer belt 8 by the above-described process are transferred onto the surface of the recording medium P. After the secondary transfer, the recording medium P is accurately guided to the fixing roller nip portion by the conveyance guide 34. The toner image is fixed on the surface of the recording medium by the heat of the fixing film 16a and the pressure roller 16b and the pressure of the nip. Thereafter, the recording medium P is conveyed by the outer paper discharge roller 21, and the recording medium P is discharged to the outside of the apparatus to complete a series of image forming operations.

本実施例では、上流側からイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に配置したが、これは装置の特性で決定されるものでこの限りではない。   In this embodiment, yellow, magenta, cyan, and black are arranged in this order from the upstream side, but this is determined by the characteristics of the apparatus and is not limited to this.

本実施例での詳細動作と前述したDCブラシレスモータの回転停止制御は実施例1と同様であり説明は省略する。   The detailed operation in the present embodiment and the above-described rotation stop control of the DC brushless motor are the same as those in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.

101 モータ回転速度検知部
104 クロック発生部
224 ドライバ部
501 CPU200からのショートブレーキを開始させるための信号
530 クロックを停止するための入力信号
101 Motor Rotation Speed Detection Unit 104 Clock Generation Unit 224 Driver Unit 501 Signal 530 for Starting Short Braking from CPU 200 Input Signal for Stopping Clock

Claims (3)

回転速度を指示するクロック信号に応じて回転速度が制御されるDCブラシレスモータ駆動制御装置であって、
前記DCブラシレスモータの回転停止の際に、先ず、前記クロック信号を停止して前記DCブラシレスモータの回転速度が所定の回転速度まで低下するのを待ち、前記所定の回転速度に達したときにショートブレーキを開始して回転を停止するように制御する制御手段を備えたことを特徴とするDCブラシレスモータ駆動制御装置。
A DC brushless motor drive control device in which the rotation speed is controlled in accordance with a clock signal instructing the rotation speed,
When the rotation of the DC brushless motor is stopped, first, the clock signal is stopped, waiting for the rotation speed of the DC brushless motor to decrease to a predetermined rotation speed, and short-circuiting when the predetermined rotation speed is reached. A DC brushless motor drive control device comprising control means for controlling to start rotation and stop rotation.
回転速度を指示するクロック信号に応じて回転速度が制御されるDCブラシレスモータ駆動制御装置であって、
前記DCブラシレスモータの回転停止の際に、先ず、前記クロック信号を停止して前記DCブラシレスモータの回転速度が所定の第一の回転速度まで低下するのを待ち、前記所定の第一の回転速度に達したときに逆転ブレーキを開始して前記DCブラシレスモータの回転速度が所定の第2の回転速度まで低下するのを待ち、前記所定の第2の回転速度に達したときにショートブレーキを開始して回転を停止するように制御する制御手段を備えたことを特徴とするDCブラシレスモータ駆動制御装置。
A DC brushless motor drive control device in which the rotation speed is controlled in accordance with a clock signal instructing the rotation speed,
When the rotation of the DC brushless motor is stopped, first, the clock signal is stopped and the DC brushless motor waits for the rotation speed of the DC brushless motor to drop to a predetermined first rotation speed, and then the predetermined first rotation speed. When reverse rotation brake is reached, the reverse rotation brake is started to wait for the rotational speed of the DC brushless motor to fall to the predetermined second rotational speed, and short brake is started when the predetermined second rotational speed is reached. And a DC brushless motor drive control device comprising control means for controlling the rotation to stop.
請求項1または2に記載のDCブラシレスモータ駆動制御装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the DC brushless motor drive control device according to claim 1.
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