JP2012250502A - Image forming apparatus and method for controlling motor drive - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、主走査モータ、および副走査モータを搭載されたインクジェット方式の画像形成装置及びモータ駆動制御方法に関する。 The present invention relates to an ink-jet image forming apparatus equipped with a main scanning motor and a sub-scanning motor, and a motor drive control method.
インクジェット方式の画像形成装置には、用紙を搬送する為の副走査モータ、およびプリントヘッドが搭載されたキャリッジを用紙搬送方向とは直角に走査させる主走査モータの、少なくとも二つのモータが搭載されている。 Inkjet image forming apparatuses are equipped with at least two motors: a sub-scanning motor for transporting paper and a main scanning motor that scans a carriage on which a print head is mounted at right angles to the paper transport direction. Yes.
インクジェット方式の画像形成装置の印刷時の消費電力の大部分はこの主走査モータ、副走査モータで消費されている。なお、これらのモータとしては、一般的に、DC(直流)モータやステッピングモータが利用されている。 Most of the power consumption at the time of printing in the ink jet type image forming apparatus is consumed by the main scanning motor and the sub scanning motor. In general, a DC (direct current) motor or a stepping motor is used as these motors.
上記のキャリッジにはインクを供給する為のインクチューブが接続されており、キャリッジを所定位置に固定したいときに、このインクチューブのくせによりキャリッジが所定位置から動いてしまうという現象が見られる。 An ink tube for supplying ink is connected to the carriage. When the carriage is to be fixed at a predetermined position, the carriage moves from the predetermined position due to the ink tube.
また用紙搬送部には用紙を搬送する為の搬送ベルトが搭載されており、用紙を所定位置に固定したい場合にも搬送ベルトのくせにより用紙が動いてしまうという現象も見られる。 In addition, a conveyance belt for conveying the sheet is mounted on the sheet conveyance unit, and there is also a phenomenon that the sheet moves due to the habit of the conveyance belt even when it is desired to fix the sheet at a predetermined position.
そのためキャリッジ、用紙を所定位置に固定して止めておくため、モータを励磁した状態で止める動作(以下、ホールド制御という)を行っている。しかし、このホールド制御はモータへの励磁を行っているため、この間にも大きな電力を消費している。そこで、消費電力の低減のために印刷待機状態にはホールド制御を行わずモータの励磁をしない制御方法が既に知られている。 Therefore, in order to fix and stop the carriage and paper at predetermined positions, an operation of stopping the motor in an excited state (hereinafter referred to as hold control) is performed. However, since this hold control excites the motor, large electric power is consumed during this time. In order to reduce power consumption, there is already known a control method in which the hold control is not performed in the print standby state and the motor is not excited.
たとえば、特許文献1には、モータ停止中の消費電力を、より小さくすることが目的で、印刷動作をしない印刷待機モードではモータを固定し続ける必要がない為、モータをホールドせず、モータへの励磁をしない制御方法が開示されている。
For example, in
しかし、今までの印刷待機状態におけるモータ励磁をしない制御方法では、消費電力は低減できるが、印刷時の消費電力の低減にはつながらないという問題がある。 However, the conventional control methods that do not perform motor excitation in the print standby state can reduce power consumption, but there is a problem that it does not lead to reduction of power consumption during printing.
すなわち、特許文献1に記載の発明においては、印刷時には、依然としてホールド制御する必要があるため、モータの消費電力を低減するという問題は解消できていない。
That is, in the invention described in
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的としては、モータへの励磁以外の方法でキャリッジおよび用紙の位置固定をし、モータへの駆動電力を止めることで印刷時の消費電力を低減することにある。 The present invention has been made in view of the above. The purpose of the invention is to fix the position of the carriage and paper by a method other than excitation to the motor, and to reduce the power consumption during printing by stopping the driving power to the motor. It is to reduce.
上記課題を解決するため、本発明の画像形成装置は、主走査部を駆動する第1のモータと、副走査部を駆動する第2のモータと、前記第1のモータ及び前記第2のモータを駆動制御する駆動制御回路とを有する画像形成装置であって、前記駆動制御回路は、ショートブレーキによる前記第1のモータ及び前記第2のモータのホールド制御手段を備えることを特徴とする。 In order to solve the above problems, an image forming apparatus of the present invention includes a first motor that drives a main scanning unit, a second motor that drives a sub-scanning unit, the first motor, and the second motor. The image forming apparatus includes a drive control circuit that controls the driving of the first motor and the second motor by a short brake.
また、上記課題を解決するため、本発明のモータ駆動制御方法は、画像形成装置に搭載された、主走査部を駆動する第1のモータと、副走査部を駆動する第2のモータとを駆動制御するモータ駆動制御方法であって、ショートブレーキによる前記第1のモータ及び前記第2のモータのホールド制御工程を備えることを特徴とする。 In order to solve the above problem, a motor drive control method according to the present invention includes a first motor that drives a main scanning unit and a second motor that drives a sub-scanning unit, which are mounted on an image forming apparatus. A motor drive control method for drive control, comprising a hold control step of the first motor and the second motor by a short brake.
本発明によれば、モータへの励磁なしにキャリッジ、用紙搬送部のホールドをすることで、印刷時のモータへの消費電力を低減することができる。 According to the present invention, it is possible to reduce the power consumption of the motor during printing by holding the carriage and the paper transport unit without exciting the motor.
本発明の実施の形態を説明する。本発明は、インクジェットヘッド印刷装置の印刷時の主走査モータ(第1のモータ)及び副走査モータ(第2のモータ)のホールド制御に際して、以下の特徴を有する。 An embodiment of the present invention will be described. The present invention has the following characteristics in the hold control of the main scanning motor (first motor) and the sub-scanning motor (second motor) during printing of the inkjet head printing apparatus.
すなわち、主走査、副走査モータのホールド制御時に正逆転の電圧を交互に励磁するのではなく、モータのショートブレーキ(短絡制動)を利用してホールドすることでホールド制御時のモータ消費電力を低減させることが特徴になっている。
上記記載の本発明の特徴について、以下、詳細に解説する。
In other words, the motor power consumption during hold control is reduced by holding the motor using a short brake (short-circuit braking) instead of alternately exciting forward and reverse voltages during hold control of the main and sub-scan motors. It is characterized by letting.
The characteristics of the present invention described above will be described in detail below.
まず初めに、本発明の一実施形態の、主走査モータ及び副走査モータの制御に係る画像形成装置の電気的接続概要について、図1を用いて説明する。 First, an outline of electrical connection of an image forming apparatus related to control of a main scanning motor and a sub-scanning motor according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図1に、主走査モータ及び副走査モータの制御を司る制御基板1の主要な構成を示す。破線内部が、制御基板1の機能であり、破線外部が制御基板に接続される各ユニットを示す。
FIG. 1 shows a main configuration of a
制御基板1には、この装置に必要な情報の入力及び表示を行なうための操作パネル2が接続されている。
An operation panel 2 for inputting and displaying information necessary for the apparatus is connected to the
制御基板1は、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置、イメージスキャナなどの画像読み取り装置、デジタルカメラなどの撮像装置などのホスト側からの印刷データ等をケーブル或いはネットを介してホストI/F11で受信する。
The
そして、CPU12は、ホストI/F11に含まれる受信バッファ内の印刷データを読み出して解析し、ASIC16にて必要な画像処理、データの並び替え処理等を行なってヘッド駆動制御部に画像データを転送する。
The
なお、ASICとは、Application Specific Integrated Circuitの頭文字をとった略称であり、特定用途向けICのことである。 The ASIC is an abbreviation that stands for “Application Specific Integrated Circuit” and is an IC for a specific application.
また、画像出力するためのドットパターンデータの生成は、例えばROM13にフォントデータを格納して行っても良いし、ホスト側のプリンタドライバで画像データをビットマップデータに展開して画像形成装置に転送するようにしても良い。
The generation of dot pattern data for image output may be performed, for example, by storing font data in the
ヘッド制御部20は、記録ヘッドの1行分に相当する画像データ(ドットパターンデータ)を受け取ると、この1行分のドットパターンデータを、クロック信号に同期して、キャリッジ4にシリアルデータで送出し、また所定のタイミングでラッチ信号をキャリッジ4に送出する。
When the
ここで、ラッチ信号とは、データ信号など他の信号の開始や終了、あるいは信号のアクティヴ/インアクティヴの目印とするための信号のことである。 Here, the latch signal is a signal for starting or ending another signal such as a data signal, or a mark for active / inactive signal.
ヘッド駆動部19は、ROM13に格納された駆動波形(ヘッド駆動信号)のパターンデータの読み取り、駆動波形のデータをD/A変換するD/A変換器たるDAC18を含む波形生成回路及びアンプ等で構成される駆動波形発生回路を備える。
The
キャリッジ4は、ヘッド制御部19からのクロック信号及び画像データであるシリアルデータを入力するシフトレジスタと、該シフトレジスタのレジスト値をヘッド制御部からのラッチ信号でラッチするラッチ回路と、該ラッチ回路の出力値をレベル変化するレベル変換回路(レベルシフタ)と、このレベルシフタでON/OFFが制御されるアナログスイッチアレイ(スイッチ手段)等を備える。
The carriage 4 includes a shift register that inputs a clock signal from the
また、キャリッジ4は、アナログスイッチアレイのON/OFFを制御することで駆動波形に含まれる所要の駆動波形を選択的にキャリッジ内に搭載される記録ヘッドのアクチュエータ手段に印加してヘッドを駆動する。 The carriage 4 controls the ON / OFF of the analog switch array to selectively apply a required driving waveform included in the driving waveform to the actuator means of the recording head mounted in the carriage to drive the head. .
さらに、CPU12はA/D変換するA/D変換器たるADC17を介してAセンサ3aの検知信号を読み取る。
Further, the
主走査モータ駆動部21、副走査モータ駆動部22はCPU12からの命令信号により主走査モータ5及び副走査モータ6に対し駆動信号を送り、主走査モータ5及び副走査モータ6を励磁することで主走査モータ5及び副走査モータ6を駆動、制御する。
The main scanning
Aセンサ3aは、温度検出サーミスタ等のアナログ信号を検出するアナログ信号用センサであり、Dセンサ3bは、後述する位置検出のためのエンコーダ信号等のデジタル信号を検出するデジタル信号用センサを表す。
The A sensor 3a is an analog signal sensor for detecting an analog signal such as a temperature detection thermistor, and the
次に、本発明の一実施形態に係る画像形成装置に搭載されるキャリッジ4及び用紙の走査方向について、図2を用いて説明する。 Next, the carriage 4 mounted on the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention and the paper scanning direction will be described with reference to FIG.
記録用紙100は副走査モータ6によって駆動される搬送ローラ101と搬送ローラ101に従動して動作するテンションローラ102にて駆動される搬送ベルト103、すなわち用紙搬送部によって搬送され、この搬送方向を副走査方向とする。
The
また、インクジェット方式の画像形成装置に用いられる吐出ヘッドはキャリッジ4に取り付けられている。 An ejection head used in an inkjet image forming apparatus is attached to the carriage 4.
このキャリッジ4は主走査モータ5を駆動することで駆動プーリ104、従動プーリ105、並びにタイミングベルト106によって上述の副走査方向に対し、直角にガイドロッド107上を走査する。この走査方向を主走査方向とする。
The carriage 4 drives the
なお、キャリッジ4にはインクカートリッジ108から吐出ヘッドへインクを供給するためのインクチューブ109が接続されている。
An
次に、主走査モータ駆動部21及び副走査モータ駆動部22の回路について、図3を用いて説明する。
Next, the circuits of the main scanning
主走査モータ駆動部21及び副走査モータ駆動部22の回路構成は図3のようにHブリッジ回路となっている。(a)は、正転動作の場合の回路図を表し、(b)は逆転動作をの場合の回路図を表す。
The circuit configuration of the main scanning
正転動作、逆転動作をONするFET(Field Effect Transistor:電界効果型トランジスタA、B、C、D)を切り変える事で主走査モータ5及び副走査モータ6への駆動電流の経路を変えている。
By switching FETs (Field Effect Transistors: field effect transistors A, B, C, and D) that turn ON the forward rotation operation and the reverse rotation operation, the path of the drive current to the
すなわち、破線矢印201が、正転動作の場合における駆動電流の経路を表し(A、DをON)、破線矢印202が、逆転動作の場合における、駆動電流の経路を表している(B、CをON)。この電流経路の切り替えによって主走査モータ5及び副走査モータ6の回転方向を切り替えている。
That is, the
図4は、主走査モータ5及び副走査モータ6の駆動制御方法について説明する図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining a drive control method for the
主走査モータ5及び副走査モータ6の駆動制御はPWM制御(Pulse Width Modulation:パルス幅変調)にて行われる。
The drive control of the
図4のように、パルス中のハイ・レベル(PWM ON)とロー・レベル(PWM OFF)の信号を出力する時間の割合を変化させることにより、モータを駆動制御する。
なお、1周期中(T)のハイ・レベル(t)の期間の割合(t/T)をDuty(デューティ)比(%)という。
As shown in FIG. 4, the motor is driven and controlled by changing the ratio of the time during which high level (PWM ON) and low level (PWM OFF) signals are output during the pulse.
The ratio (t / T) of the high level (t) period in one cycle (T) is referred to as the duty (duty) ratio (%).
すなわち、一定周期で、PWM信号を送り加速させたいときはPWM Duty比を上げ(a)、減速させたいときはPWM Duty比を下げている(b)。 That is, the PWM duty ratio is increased (a) when it is desired to send and accelerate a PWM signal at a constant period, and the PWM duty ratio is decreased (b) when it is desired to decelerate.
正転させる際は、PWMをONとするときは図3における正転方向に電流を流すためのFET(A、D)をONにし、PWMをOFFとするときは逆転方向に電流を流すためのFET(B、C)をONにする。 When the PWM is turned on, the FETs (A, D) for passing a current in the forward rotation direction in FIG. 3 are turned on when the PWM is turned on, and the current is passed in the reverse direction when the PWM is turned off. FET (B, C) is turned ON.
つまり正転時は、PWM ON時は正転方向に力をかけ、PWM OFF時は逆転方向に力をかけている。そのためPWMのON期間、つまりデューティ比が50%を超えると正転方向に回転し、50%未満となると逆転方向に回転する(c)。 In other words, during forward rotation, force is applied in the forward rotation direction when PWM is ON, and force is applied in the reverse rotation direction when PWM is OFF. Therefore, when the PWM is ON, that is, when the duty ratio exceeds 50%, the motor rotates in the forward direction, and when it becomes less than 50%, the motor rotates in the reverse direction (c).
図5は、主走査モータ5及び副走査モータ6のホールド制御について説明する図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining the hold control of the
上記各モータの駆動制御をしているPWM信号のDuty比を50%とすることで、正転方向および逆転方向に同じ力をかけ固定位置にホールドする。 By setting the duty ratio of the PWM signal for controlling the driving of the motors to 50%, the same force is applied in the forward direction and the reverse direction and is held at the fixed position.
ここで、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の説明を行うにあたり、まずは、従来の主走査モータの駆動制御が、どのように行われているかについて図14を用いて説明する。 Here, in describing the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention, first, how the drive control of the conventional main scanning motor is performed will be described with reference to FIG.
キャリッジ4は主走査方向に往復運動を連続して行う。主走査モータ5の駆動モードは3つのモードで制御されている。3つのモードはそれぞれ加速期間、定速期間、ホールド期間となる。この間の制御は上記説明したPWM制御により行われる。
The carriage 4 continuously reciprocates in the main scanning direction. The driving mode of the
図14に示す加速期間ではPWM Duty比を大きくし、定速期間ではPWM Duty比を加速期間に比べ小さくし、ホールド期間ではPWM Duty比50%としている。 In the acceleration period shown in FIG. 14, the PWM duty ratio is increased, in the constant speed period, the PWM duty ratio is decreased compared to the acceleration period, and in the hold period, the PWM duty ratio is 50%.
続いて、従来の副走査モータの駆動制御について、図15を用いて説明する。 Next, conventional sub-scan motor drive control will be described with reference to FIG.
用紙搬送は副走査方向に駆動する。副走査モータ6の駆動モードは、主走査モータ5同様に3つのモードで制御されている。3つのモードはそれぞれ加速期間、定速期間、ホールド期間となる。この間の制御は上記説明したPWM制御により行われる。
Paper conveyance is driven in the sub-scanning direction. The driving mode of the
図15に示す加速期間ではPWM Duty比を大きくし、定速期間ではPWM Duty比を加速期間に比べ小さくし、ホールド期間ではPWM Duty比を50%としている。 In the acceleration period shown in FIG. 15, the PWM duty ratio is increased, in the constant speed period, the PWM duty ratio is decreased compared to the acceleration period, and in the hold period, the PWM duty ratio is 50%.
副走査モータ6は用紙1ページに対し、給紙、紙送り、並びに排紙の各動作を行うべく、制御される。各動作の間は全てホールド制御されており、用紙が動かないように用紙搬送部の位置が固定されている。用紙1ページが給紙から排紙されるまでの間は副走査モータ6は常に励磁されている。
The
上記から、主走査モータ、副走査モータ共に、ホールド期間中においても、各モータの駆動制御が行われているため、その制御分の電力を消費していることが分かる。 From the above, it can be seen that both the main scanning motor and the sub-scanning motor consume power for the control because the drive control of each motor is performed even during the hold period.
さらに、主走査部たるキャリッジ4及び副走査部たる用紙搬送部の位置検出方法について、図10及び図11を用いて説明する。 Further, a method for detecting the position of the carriage 4 as the main scanning unit and the sheet conveying unit as the sub-scanning unit will be described with reference to FIGS.
キャリッジ4及び用紙搬送部における位置検出部として、エンコーダを利用する。エンコーダには、直線的な変位量を検出するリニアエンコーダと、検出対象を入力軸の回転角または回転量として検出するロータリーエンコーダがある。 An encoder is used as a position detection unit in the carriage 4 and the sheet conveyance unit. The encoder includes a linear encoder that detects a linear displacement amount and a rotary encoder that detects a detection target as a rotation angle or a rotation amount of an input shaft.
図10に示すとおり、キャリッジ4において利用するリニアエンコーダは、発光素子と受光素子とからなるエンコーダセンサと、発光素子からの光を通過させる複数のスリット110aを備えるエンコーダスケール110とで構成される。
As shown in FIG. 10, the linear encoder used in the carriage 4 includes an encoder sensor composed of a light emitting element and a light receiving element, and an
このエンコーダセンサは、受光素子としてのフォトセンサ111a、フォトセンサ111b、及び発光素子としての発光ダイオード111cとで構成され、エンコーダスケール110は、上述のスリット110aと、図10の斜線部で表した遮光部110bで構成される。
This encoder sensor is composed of a
図10に示すとおり、フォトセンサ111a、フォトセンサ111bはキャリッジ4に備えられ、エンコーダスケール110は、キャリッジ4の走査方向と平行に位置し、エンコーダスケール110を挟むように上記フォトセンサと発光ダイオード111cとが対向して位置する。
As shown in FIG. 10, the
スリット110aによる光の通過と遮光部110bによる光の遮光により生成されたA相の矩形波信号とB相の矩形波信号との相対的な位相を読み取ることでキャリッジ4の位置検出を行う。また、図10に示すとおり、A相とB相の矩形波信号は通常90°の位相差を持つ。
The position of the carriage 4 is detected by reading the relative phases of the A-phase rectangular wave signal and the B-phase rectangular wave signal generated by the passage of light through the
なお、上記の矩形波信号は、フォトセンサ111a及びフォトセンサ111bで電気信号の強弱に変換し、波形整形されて出力される。
The rectangular wave signal is converted into an electric signal strength by the
図10(b)に示すとおり、A相がB相に遅れているとき(遅れ位相の場合)は、図10(a)に示すように、キャリッジ4がForward方向に移動していることがわかる。 As shown in FIG. 10B, when the A phase is delayed from the B phase (in the case of the delayed phase), it can be seen that the carriage 4 is moving in the forward direction, as shown in FIG. .
逆に、図10(c)に示すとおり、A相がB相より進んでいるとき(進み位相の場合)は、図10(a)に示すように、キャリッジ4がBackward方向に移動していることがわかる。 Conversely, as shown in FIG. 10C, when the A phase is advanced from the B phase (in the case of the advanced phase), the carriage 4 is moving in the Backward direction as shown in FIG. I understand that.
すなわち、上記、A相及びB相の矩形波信号の相対的な位相の変化により、キャリッジ4の位置検出を行っている。 That is, the position of the carriage 4 is detected by the relative phase change of the A-phase and B-phase rectangular wave signals.
一方、用紙搬送部における位置検出には、ロータリーエンコーダを利用する。ロータリーエンコーダは、リニアエンコーダと動作原理としては同じであるが、リニアエンコーダにおけるエンコーダスケールと異なり、図2に示す回転軸となるシャフト112の一端に設けたスリット円板113を利用する。
On the other hand, a rotary encoder is used for position detection in the paper transport unit. The operation principle of the rotary encoder is the same as that of the linear encoder. However, unlike the encoder scale of the linear encoder, the rotary encoder uses a
すなわち、図11に示すとおり、スリット円板113の外周に光を通過させるスリット113aを設け、スリット113aを通過した発光素子111cからの光を受光素子111a及び111bが受光し、これと遮光部による光の遮光とにより生成されたA相の矩形波信号とB相の矩形波信号との相対的な位相を読み取ることで用紙搬送部たる搬送ローラ101の回転位置検出を行う。
That is, as shown in FIG. 11, a
上記までにした説明を踏まえ、本発明の一実施形態の画像形成装置に係るショートブレーキ(短絡制動)によるモータのホールド制御について、図6を用いて説明する。 Based on the above description, motor hold control by short brake (short circuit braking) according to the image forming apparatus of one embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
PWM ON時は正転方向に力をかけ、PWM OFF時は逆転方向に力をかけ、それぞれのDuty比を50%としていた制御を、PWM ON時は正転方向に力をかけ(A、DをON)、PWM OFF時は図6に示すショートブレーキとする(C、DをON)。 When PWM is ON, force is applied in the forward direction, when PWM is OFF, force is applied in the reverse direction, and the duty ratio is 50%. When PWM is ON, force is applied in the forward direction (A, D Is ON), and when the PWM is OFF, the short brake shown in FIG. 6 is used (C and D are ON).
ホールド制御時はPWM OFFとすることで、モータのショートブレーキ状態となり、電源から電流を供給することなくモータをホールド制御する。 By turning off PWM during hold control, the motor is in a short brake state, and the motor is hold-controlled without supplying current from the power source.
さらに、図7を用いて、上記のショートブレーキによるホールド制御について、具体的に説明する。 Furthermore, the hold control by the above short brake will be specifically described with reference to FIG.
すなわち、図7に示すとおり、加速、定速期間はPWM ON時は正転駆動、PWM OFF時はショートブレーキとすることでPWM駆動のON、OFFを行い、ホールド制御時はPWMをOFF(Duty比0%)とする。
That is, as shown in FIG. 7, during the acceleration and constant speed periods, the forward rotation drive is performed when PWM is ON, the short brake is used when PWM is OFF, and the PWM drive is turned ON and OFF, and the PWM is OFF (Duty) during hold control.
このDuty設定により、モータのショートブレーキ状態となり、電源から電流を供給することなくモータをホールド制御する。 With this duty setting, the motor is in a short brake state, and the motor is hold-controlled without supplying current from the power source.
すなわち、モータへの励磁なしにキャリッジ4、用紙搬送部をホールド制御することができるので、印刷時のモータへの消費電力を低減することができる。 In other words, the carriage 4 and the paper transport unit can be held and controlled without excitation to the motor, so that power consumption to the motor during printing can be reduced.
次に、本発明の一実施形態の画像形成装置に係るモータのショートブレーキによるPWM駆動制御の制御信号の機能について、図8、図9、並びに図16を用いて説明する。 Next, the function of the control signal of the PWM drive control by the short brake of the motor according to the image forming apparatus of one embodiment of the present invention will be described using FIG. 8, FIG. 9, and FIG.
まず、従来の正転、逆転のPWM駆動の制御信号の機能について、図16を用いて説明する。 First, the function of a conventional forward / reverse PWM drive control signal will be described with reference to FIG.
すなわち、図16に示すとおり、従来はPWM信号がモータ駆動の速度制御と方向制御を兼ねていることが分かる。 That is, as shown in FIG. 16, it can be seen that the PWM signal conventionally serves as both motor speed control and direction control.
そして、図8に示すとおり、従来の正転および逆転によるPWM駆動から、モータ駆動およびショートブレーキによるPWM駆動に変更した場合、ショートブレーキを利用することによりPWM信号では方向制御ができなくなる。 As shown in FIG. 8, when the conventional PWM driving by forward rotation and reverse rotation is changed to PWM driving by motor driving and short brake, the direction control cannot be performed by the PWM signal by using the short brake.
そのため、図8のとおり、方向制御用の信号が従来の方式に比べて、1本追加となってしまう。 Therefore, as shown in FIG. 8, one additional direction control signal is added compared to the conventional method.
そこで、図9に示すとおり、信号の追加を避けるため、モータの駆動期間は従来通り正転および逆転によるPWM駆動をし、ショートブレーキの制御はモータのイネーブル信号によるON/OFFで行う。その為、方向制御用の信号の追加が不要となり、信号数を削減することができる。 Therefore, as shown in FIG. 9, in order to avoid the addition of signals, during the motor drive period, PWM drive is performed by normal rotation and reverse rotation as usual, and short brake control is performed by ON / OFF by the motor enable signal. Therefore, it is not necessary to add a direction control signal, and the number of signals can be reduced.
図12は、本発明の一実施形態の画像形成装置において、エンコーダ信号に変化が合った場合のモータのホールド制御について説明する図である。 FIG. 12 is a diagram for explaining motor hold control when the encoder signal changes in the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention.
ホールド制御時にモータのショートブレーキ機能を利用しても、モータ駆動部は活電している為、モータ駆動部において電力を消費する。 Even if the short brake function of the motor is used at the time of hold control, the motor drive unit is energized, so that power is consumed in the motor drive unit.
そこで、ホールド制御時には上記説明した位置検出のエンコーダにより、エンコーダ信号を監視する。そして、エンコーダ信号に変化があった場合にのみ、モータ駆動部を活電しホールド制御を行う。エンコーダ信号に変化がない場合には、信号の変化を受けたモータ駆動部回路により、モータ駆動部の電源をOFFとする制御を行う。 Therefore, at the time of hold control, the encoder signal is monitored by the position detection encoder described above. Only when there is a change in the encoder signal, the motor drive unit is energized and hold control is performed. When there is no change in the encoder signal, the motor drive circuit that has received the signal change performs control to turn off the power of the motor drive unit.
エンコーダ信号に変化が合った場合とは、図10で説明したとおり、A相及びB相の矩形波信号の相対的な位相に変化があった場合をいう。 The case where the encoder signal has changed corresponds to the case where the relative phase of the A-phase and B-phase rectangular wave signals has changed, as described with reference to FIG.
具体的には、キャリッジ4がホールド制御されている場合、モータは停止するため、モータの駆動電源をOFFとする。ここで、インクチューブ109のくせ等により停止中のキャリッジ4、すなわちモータに外的負荷がかかった場合をいう。
Specifically, when the carriage 4 is controlled to hold, the motor stops, so the motor drive power is turned off. Here, a case where an external load is applied to the stopped carriage 4, that is, the motor, due to the
つまり、キャリッジ4に外的負荷がかかる場合は、監視中のエンコーダ信号に変化が見られるため、ホールド制御が必要となり、そのためモータの駆動電源を再びONとする必要がある。 That is, when an external load is applied to the carriage 4, a change is seen in the encoder signal being monitored, so hold control is required, and therefore the motor drive power must be turned on again.
すなわち、モータが停止すると(ステップS301)、モータ駆動部電源をOFFとする(ステップS302)。そして、エンコーダセンサ111は、エンコーダ信号を監視し(ステップS303)、エンコーダ信号に変化があったときは(ステップS303、Yes)、モータ駆動部電源をONし(ステップS304)、モータのホールド制御を行う(ステップS305)。
That is, when the motor stops (step S301), the motor drive unit power is turned off (step S302). The
一方、エンコーダ信号に変化がないときは(ステップS303、No)、モータ駆動部の電源はOFFのままであり、エンコーダ信号の監視を継続する。 On the other hand, when there is no change in the encoder signal (step S303, No), the power of the motor drive unit remains off and the monitoring of the encoder signal is continued.
したがって、モータ駆動部で消費する電力を削減することができる。 Therefore, the power consumed by the motor drive unit can be reduced.
図13は、本発明の一実施形態の画像形成装置において、モータのホールド制御時にはエンコーダセンサ111の電源をOFFにする制御について説明する図である。
FIG. 13 is a diagram illustrating control for turning off the power of the
ホールド制御時はモータをホールドしている為、キャリッジ4、用紙搬送部が動くことはない。そのため、その間位置検出のためのエンコーダセンサ111を活電する必要も無い。
Since the motor is held during hold control, the carriage 4 and the paper transport unit do not move. Therefore, it is not necessary to energize the
そこで、モータホールド制御時には、エンコーダセンサ111の電源をOFFとする制御を行う。
Therefore, at the time of motor hold control, control to turn off the power of the
モータが停止し(ステップS401)、モータのホールド制御がされると(ステップS402)、エンコーダセンサ111の電源をOFFとする(ステップS403)。
When the motor stops (step S401) and the motor hold control is performed (step S402), the power supply of the
再びモータの駆動開始準備となると(ステップS404)、エンコーダセンサ111の電源をONとし(ステップS405)、モータ駆動が再開される(ステップS406)。
When it is ready to start driving the motor again (step S404), the
したがって、ホールト゛制御時には、エンコーダセンサ111の電源をOFFとするので、エンコーダセンサ分の消費電力を削減でき、画像形成装置全体としての電力の無駄を省くことができる。
Therefore, during hold control, the
なお、上述する各実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更実施が可能である。 Each of the above-described embodiments is a preferred embodiment of the present invention, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
1 制御基板
4 キャリッジ
5 主走査モータ
6 副走査モータ
19 ヘッド駆動部
20 ヘッド制御部
21 主走査モータ駆動部
22 副走査モータ駆動部
101 搬送ローラ
102 テンションローラ
103 搬送ベルト
104 駆動プーリ
105 従動プーリ
106 タイミングベルト
107 ガイドロッド
108 インクカートリッジ
109 インクチューブ
110 エンコーダスケール
111a、111b エンコーダセンサ(受光素子)
111c エンコーダセンサ(発光素子)
112 搬送ローラ回転軸シャフト
113 スリット円板
201、202 駆動電流の経路
DESCRIPTION OF
111c Encoder sensor (light emitting element)
112 Conveying roller rotating
Claims (8)
副走査部を駆動する第2のモータと、
前記第1のモータ及び前記第2のモータを駆動制御する駆動制御回路とを有する画像形成装置であって、
前記駆動制御回路は、ショートブレーキによる前記第1のモータ及び前記第2のモータのホールド制御手段を備えることを特徴とする画像形成装置。 A first motor for driving the main scanning unit;
A second motor for driving the sub-scanning unit;
An image forming apparatus having a drive control circuit for driving and controlling the first motor and the second motor,
The image forming apparatus, wherein the drive control circuit includes hold control means for the first motor and the second motor by a short brake.
前記位置検出部の検出結果に変化があった時、前記駆動制御回路は、前記第1のモータ及び前記第2のモータの駆動電源を制御する駆動電源制御手段をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 A position detector that detects the positions of the first motor and the second motor;
The drive control circuit further includes drive power control means for controlling the drive power of the first motor and the second motor when the detection result of the position detector changes. Item 2. The image forming apparatus according to Item 1.
ショートブレーキによる前記第1のモータ及び前記第2のモータのホールド制御工程を備えることを特徴とするモータ駆動制御方法。 A motor drive control method for driving and controlling a first motor for driving a main scanning unit and a second motor for driving a sub-scanning unit, which are mounted on an image forming apparatus,
A motor drive control method comprising a hold control step of the first motor and the second motor by a short brake.
前記位置検出工程における検出結果に変化があった時、前記第1のモータ及び前記第2のモータの駆動電源を制御する駆動電源制御工程を備えることを特徴とする請求項5に記載のモータ駆動制御方法。 A position detecting step for detecting positions of the first motor and the second motor,
6. The motor drive according to claim 5, further comprising a drive power supply control step of controlling drive power supply of the first motor and the second motor when a detection result in the position detection step is changed. Control method.
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US11167558B2 (en) | 2019-02-28 | 2021-11-09 | Casio Computer Co., Ltd. | Electronic device and drive method of motor |
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