JP2016192869A - Detection signal conversion circuit, motor lock detection circuit, image forming apparatus, and detection signal conversion method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、モータの駆動が異常により回転停止（ロック）したことを検出するためのロック検出回路に関する。 The present invention relates to a lock detection circuit for detecting that rotation of a motor has stopped (locked) due to an abnormality.
典型的な画像形成装置（たとえばプリンター、多機能プリンター、又は複合機（Ｍｕｌｔｉｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）は、定着部のヒータやスキャナ光源その他の発熱部を有する。このため、画像形成装置は、その内部を冷却するためのモータによって駆動される冷却ファンを有している。モータは、一般的にモータロック検出回路によって回転状態が常時監視されている。 A typical image forming apparatus (for example, a printer, a multi-function printer, or a multifunction peripheral) has a fixing unit heater, a scanner light source, and other heat generating units. The motor has a cooling fan that is driven by a motor for detecting the rotational state of the motor at all times by a motor lock detection circuit.
しかし、モータロック検出回路は、画像処理とは無関係の冷却用のファンモータの回転状態を監視することを目的とする故に、画像形成装置の処理性能との相互作用については十分に検討されてはいなかった。 However, since the motor lock detection circuit is intended to monitor the rotation state of the cooling fan motor that is unrelated to the image processing, the interaction with the processing performance of the image forming apparatus has not been sufficiently studied. There wasn't.
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、画像形成装置の性能との相互作用を考慮して性能を向上させる技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a technique for improving performance in consideration of interaction with the performance of an image forming apparatus.
本発明の検出信号変換回路は、モータの回転速度に応じた周波数を有する信号を二値化した二値化信号を変換する。本検出信号変換回路は、前記二値化信号のエッジを検出したときエッジ検出信号を生成するエッジ検出回路と、前記エッジ検出信号を変換して、前記モータの回転状態を表す一定値の第１信号と、前記モータのロック状態を表す一定値の第２信号とのいずれかを生成する信号変換回路とを備える。 The detection signal conversion circuit of the present invention converts a binary signal obtained by binarizing a signal having a frequency corresponding to the rotational speed of the motor. The detection signal conversion circuit includes an edge detection circuit that generates an edge detection signal when an edge of the binarized signal is detected, and a first constant value representing the rotation state of the motor by converting the edge detection signal. A signal conversion circuit that generates one of a signal and a second signal having a constant value indicating the locked state of the motor.
上記の検出信号変換回路において、前記モータは、ロータと、前記ロータを回転させる複数相の駆動コイルとを有し、前記複数相の駆動コイルの逆起電力に応じて前記ロータの位置を検出し、前記検出結果に応じて前記駆動コイルの各相の通電が切り替えられるセンサレスモータであり、前記二値化信号は、前記逆起電力に応じて生成されるようにしてもよい。 In the detection signal conversion circuit, the motor includes a rotor and a plurality of phase drive coils that rotate the rotor, and detects a position of the rotor according to a back electromotive force of the plurality of phase drive coils. The sensorless motor may switch the energization of each phase of the drive coil according to the detection result, and the binarization signal may be generated according to the back electromotive force.
上記の検出信号変換回路において、前記信号変換回路は、前記エッジ検出信号の変換に起因する一時的な電圧変化をカットする遅延機能を有し、前記遅延機能は、前記第２信号を生成するための閾値未満となっても一定時間は前記第１信号の継続して出力し、前記第１信号を生成するための閾値を超えると直ちに前記第１信号を出力させる機能であるようにしてもよい。 In the detection signal conversion circuit, the signal conversion circuit has a delay function of cutting a temporary voltage change caused by the conversion of the edge detection signal, and the delay function generates the second signal. The first signal may be output continuously for a certain period of time even if the threshold value is less than the threshold value, and the first signal may be output immediately when the threshold value for generating the first signal is exceeded. .
本発明のモータロック検出回路は、モータのロック状態を検出する。本モータロック検出回路は、上記いずれかに記載の検出信号変換回路と、前記モータの回転速度に応じた周波数を有する信号を二値化した二値化信号を生成する二値化回路と、を備える。 The motor lock detection circuit of the present invention detects the lock state of the motor. The motor lock detection circuit includes the detection signal conversion circuit according to any one of the above, and a binarization circuit that generates a binarization signal obtained by binarizing a signal having a frequency corresponding to the rotation speed of the motor. Prepare.
本発明の画像形成装置は、上記に記載のモータロック検出回路を有する。 The image forming apparatus of the present invention includes the motor lock detection circuit described above.
本発明の検出信号変換方法は、モータの回転速度に応じた周波数を有する信号を二値化した二値化信号を変換する。本検出信号変換方法は、前記二値化信号のエッジを検出したときエッジ検出信号を生成するエッジ検出工程と、前記エッジ検出信号を変換して、前記モータの回転状態を表す一定値の第１信号と、前記モータのロック状態を表す一定値の第２信号とのいずれかを生成する信号変換工程とを備える。 The detection signal conversion method of the present invention converts a binary signal obtained by binarizing a signal having a frequency corresponding to the rotational speed of the motor. The detection signal conversion method includes an edge detection step for generating an edge detection signal when an edge of the binarized signal is detected, and a first constant value representing the rotation state of the motor by converting the edge detection signal. A signal conversion step of generating either a signal or a second signal having a constant value indicating the locked state of the motor.
本発明の検出信号変換装置や検出信号変換方法によれば、ソフトウェアの処理負担を軽減してシステム全体の性能を向上させることができる。 According to the detection signal conversion apparatus and the detection signal conversion method of the present invention, it is possible to reduce the processing load of software and improve the performance of the entire system.
以下、本発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という）を、図面を参照して説明する。 Hereinafter, modes for carrying out the present invention (hereinafter referred to as “embodiments”) will be described with reference to the drawings.
図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１の機能構成を示すブロックダイアグラムである。画像形成装置１は、制御部１０と、画像読取部２０と、定着部３０と、記憶部４０と、冷却ファン５０と、ファンモータ６０と、モータロック検出回路１００とを備えている。画像読取部２０は、発熱する光源ユニット（図示せず）を有している。定着部３０は、発熱するヒータ（図示せず）を有している。冷却ファン５０は、光源ユニットやヒータの熱で画像形成装置１の内部が過熱しないように冷却する。ファンモータ６０は、単にモータとも呼ばれる。 FIG. 1 is a block diagram showing a functional configuration of an image forming apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. The image forming apparatus 1 includes a control unit 10, an image reading unit 20, a fixing unit 30, a storage unit 40, a cooling fan 50, a fan motor 60, and a motor lock detection circuit 100. The image reading unit 20 includes a light source unit (not shown) that generates heat. The fixing unit 30 includes a heater (not shown) that generates heat. The cooling fan 50 cools the interior of the image forming apparatus 1 so as not to overheat due to the heat of the light source unit or the heater. The fan motor 60 is also simply called a motor.
制御部１０は、ＲＡＭやＲＯＭ等の主記憶手段、及びＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の制御手段を備えている。また、制御部１０は、各種Ｉ／Ｏ、ＵＳＢ（ユニバーサル・シリアル・バス）、バス、その他バードウェア等のインターフェイスに関連するコントローラ機能を備え、画像形成装置１全体を制御する。 The control unit 10 includes main storage means such as RAM and ROM, and control means such as MPU (Micro Processing Unit) and CPU (Central Processing Unit). The control unit 10 also has controller functions related to various I / O, USB (Universal Serial Bus), bus, and other hardware such as hardware, and controls the entire image forming apparatus 1.
記憶部４０は、非一時的な記録媒体であるハードディスクドライブやフラッシュメモリー等からなる記憶装置で、制御部１０が実行する処理の制御プログラムやデータを記憶する。 The storage unit 40 is a storage device including a hard disk drive or a flash memory that is a non-temporary recording medium, and stores a control program and data for processing executed by the control unit 10.
ファンモータ６０は、冷却ファン５０を駆動するセンサレスＤＣモータである。ファンモータ６０は、複数相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の３相）の駆動コイルＬｕ、Ｌｖ、Ｌｗを有している。駆動コイルＬｕ、Ｌｖ、Ｌｗは、中性点ｃｏｍにスター結線され且つ電気角１２０度の位相差を有してステータ（図示せず）に巻回されている。 The fan motor 60 is a sensorless DC motor that drives the cooling fan 50. The fan motor 60 has drive coils Lu, Lv, and Lw of a plurality of phases (U-phase, V-phase, and W-phase). The drive coils Lu, Lv, and Lw are star-connected to the neutral point com and wound around a stator (not shown) with a phase difference of 120 electrical degrees.
ファンモータ６０は、以下のように作動する。３相の駆動コイルＬｕ、Ｌｖ、Ｌｗは、図示しない駆動回路のスイッチング操作によって各相の通電が切り替えられる。スイッチング操作は、検出されたロータ（図示せず）の位置（ロータの位置の検出結果）に応じて行われる。ロータの位置は、センサを使用することなく、駆動コイルＬｕに発生する逆起電力がゼロクロスするポイントを基準として検出（推定）する。逆起電力は、中性点ｃｏｍの電位を基準とする。駆動コイルＬｕに発生する逆起電力は、ロータの特定の位相角における回転によって正負の符号が変化するからである。 The fan motor 60 operates as follows. The three-phase drive coils Lu, Lv, and Lw are switched in energization of each phase by a switching operation of a drive circuit (not shown). The switching operation is performed according to the detected position of the rotor (not shown) (detection result of the position of the rotor). The position of the rotor is detected (estimated) with reference to a point where the back electromotive force generated in the drive coil Lu crosses zero without using a sensor. The back electromotive force is based on the potential at the neutral point com. This is because the sign of the back electromotive force generated in the drive coil Lu changes depending on the rotation of the rotor at a specific phase angle.
モータロック検出回路１００は、モータ監視回路１１０と、検出信号変換回路１２０とを有している。モータ監視回路１１０は、コンパレータ１１１と、切替スイッチ１１２とを有している。コンパレータ１１１の−端子には、中性点ｃｏｍが電気的に接続されている。コンパレータ１１１の＋端子には、切替スイッチ１１２を介して駆動コイルＬｕ、Ｌｖ、Ｌｗのいずれかに接続される。以下の説明では、コンパレータ１１１の＋端子には、駆動コイルＬｕが接続されていると仮定する。コンパレータ１１１は、二値化回路とも呼ばれる。 The motor lock detection circuit 100 includes a motor monitoring circuit 110 and a detection signal conversion circuit 120. The motor monitoring circuit 110 includes a comparator 111 and a changeover switch 112. The neutral point com is electrically connected to the negative terminal of the comparator 111. The + terminal of the comparator 111 is connected to one of the drive coils Lu, Lv, and Lw via the changeover switch 112. In the following description, it is assumed that the drive coil Lu is connected to the + terminal of the comparator 111. The comparator 111 is also called a binarization circuit.
図２は、一実施形態に係る検出信号変換回路が受信する監視信号Ｓｍを示すタイムチャートである。縦軸は電位を示し、横軸は時間を示している。監視信号Ｓｍは、コンパレータ１１１の出力信号である。時刻ｔ１では、監視信号Ｓｍは、低電位ＶＬから高電位ＶＨに上昇している。この電位上昇は、コンパレータ１１１の＋端子に接続されている駆動コイルＬｕの誘導起電力の符号が負から正に変化したことを示している。すなわち、モータ監視回路１１０側の駆動コイルＬｕの電位は、中性点ｃｏｍの電位よりも高くなったことになる。このように、監視信号Ｓｍは、ファンモータ６０の回転速度に応じた周波数を有する信号を二値化した二値化信号である。 FIG. 2 is a time chart showing the monitoring signal Sm received by the detection signal conversion circuit according to the embodiment. The vertical axis represents potential and the horizontal axis represents time. The monitoring signal Sm is an output signal of the comparator 111. At time t1, the monitoring signal Sm rises from the low potential VL to the high potential VH. This potential increase indicates that the sign of the induced electromotive force of the drive coil Lu connected to the + terminal of the comparator 111 has changed from negative to positive. That is, the potential of the drive coil Lu on the motor monitoring circuit 110 side is higher than the potential of the neutral point com. Thus, the monitoring signal Sm is a binarized signal obtained by binarizing a signal having a frequency corresponding to the rotational speed of the fan motor 60.
一方、時刻ｔ２では、モータ監視回路１１０側の駆動コイルＬｕの電位は、中性点ｃｏｍの電位よりも低くなったことになる。このような誘導起電力の変化は、ロータの回転を意味している。このように、監視信号Ｓｍは、二値化信号としてロータの回転を示している。 On the other hand, at time t2, the potential of the drive coil Lu on the motor monitoring circuit 110 side is lower than the potential of the neutral point com. Such a change in the induced electromotive force means the rotation of the rotor. Thus, the monitoring signal Sm indicates the rotation of the rotor as a binarized signal.
図３は、一実施形態に係る検出信号変換回路１２０の構成を示す回路図である。検出信号変換回路１２０は、監視信号Ｓｍを変換して、ロータの回転状態を高電位ＶＨで示し、ロータのロック状態を低電位ＶＬで示すロック検出信号ＳＬ（後述）に変換する。検出信号変換回路１２０は、２個のコンデンサＣ１，Ｃ２と、ＮＰＮトランジスタＴＲ１と、ＰＮＰトランジスタＴＲ２と、各種抵抗と、ボルテージディテクタ１２１とを備えている。 FIG. 3 is a circuit diagram illustrating a configuration of the detection signal conversion circuit 120 according to an embodiment. The detection signal conversion circuit 120 converts the monitoring signal Sm and converts it into a lock detection signal SL (described later) that indicates the rotation state of the rotor with a high potential VH and the lock state of the rotor with a low potential VL. The detection signal conversion circuit 120 includes two capacitors C1 and C2, an NPN transistor TR1, a PNP transistor TR2, various resistors, and a voltage detector 121.
ボルテージディテクタ１２１は、本実施形態では、一例としてセイコーインスツル株式会社製のＳ−８０９ｘｘＣシリーズを採用している。ボルテージディテクタ１２１は、電圧入力端子ＶＤＤと、電圧検出出力端子ＯＵＴと、接地端子ＶＳＳと、遅延外付けコンデンサ接続端子ＣＤとを備えている。電圧入力端子ＶＤＤは、電圧を検出するための端子である。遅延外付けコンデンサ接続端子ＣＤについては後述する。 In the present embodiment, the voltage detector 121 employs an S-809xxC series manufactured by Seiko Instruments Inc. as an example. The voltage detector 121 includes a voltage input terminal VDD, a voltage detection output terminal OUT, a ground terminal VSS, and a delay external capacitor connection terminal CD. The voltage input terminal VDD is a terminal for detecting a voltage. The delay external capacitor connection terminal CD will be described later.
図４は、一実施形態に係る検出信号変換回路１２０の内部信号を示すタイムチャートである。本タイムチャートは、監視信号Ｓｍがエッジ信号Ｓｅとゼロ次ホールド信号Ｓｚとに順に変換されていく様子を示している（図３参照）。縦軸は電位示し、横軸は時間を示している。監視信号Ｓｍは、図２に示される信号と同一である。なお、ゼロ次ホールド信号Ｓｚの電位は、タイムチャートを見やすくするために、高電位ＶＨと低電位ＶＬとから少しずらした電位として示してある。 FIG. 4 is a time chart showing internal signals of the detection signal conversion circuit 120 according to an embodiment. This time chart shows how the monitoring signal Sm is sequentially converted into the edge signal Se and the zero-order hold signal Sz (see FIG. 3). The vertical axis represents potential, and the horizontal axis represents time. The monitoring signal Sm is the same as the signal shown in FIG. Note that the potential of the zero-order hold signal Sz is shown as a potential slightly shifted from the high potential VH and the low potential VL in order to make the time chart easier to see.
コンデンサＣ１は、監視信号Ｓｍから直流成分を取り除き交流成分だけを通過させてエッジ信号Ｓｅを生成する。エッジ信号Ｓｅは、立ち上がりエッジＥｒと立ち下がりエッジＥｆとを含んでいる。エッジ信号Ｓｅは、ＮＰＮトランジスタＴＲ１のベース端子に入力される。コンデンサＣ１は、エッジ検出回路とも呼ばれる。エッジ信号Ｓｅは、エッジ検出信号とも呼ばれる。 The capacitor C1 removes the direct current component from the monitoring signal Sm and passes only the alternating current component to generate the edge signal Se. The edge signal Se includes a rising edge Er and a falling edge Ef. The edge signal Se is input to the base terminal of the NPN transistor TR1. The capacitor C1 is also called an edge detection circuit. The edge signal Se is also called an edge detection signal.
時刻ｔ２では、立ち上がりエッジＥｒに応じてＮＰＮトランジスタＴＲ１がオンされる。これにより、ＰＮＰトランジスタＴＲ２のベース端子が、オン状態のＮＰＮトランジスタＴＲ１を介して接地されることになる。ＰＮＰトランジスタＴＲ２のベース端子が接地されると、ＰＮＰトランジスタＴＲ２は、オン状態となって電位ＶＣＣがボルテージディテクタ１２１の電圧入力端子ＶＤＤに接続される。この状態では、ＰＮＰトランジスタＴＲ２によってゼロ次ホールドされ、ゼロ次ホールド信号Ｓｚが所定時間継続することになる。 At time t2, the NPN transistor TR1 is turned on in response to the rising edge Er. As a result, the base terminal of the PNP transistor TR2 is grounded via the ON state NPN transistor TR1. When the base terminal of the PNP transistor TR 2 is grounded, the PNP transistor TR 2 is turned on and the potential VCC is connected to the voltage input terminal VDD of the voltage detector 121. In this state, zero order hold is performed by the PNP transistor TR2, and the zero order hold signal Sz continues for a predetermined time.
時刻ｔ３では、ＮＰＮトランジスタＴＲ１のベース端子に立ち上がりエッジＥｒが入力される。しかしながら、既にオン状態なので、ゼロ次ホールド信号Ｓｚは、高電位ＶＨ状態で変化しない。時刻ｔ３では、次に立ち下がりエッジＥｆが入力される。しかしながら、高電位ＶＨ側なのでゼロ次ホールド信号Ｓｚは、高電位ＶＨ状態で変化しない。 At time t3, the rising edge Er is input to the base terminal of the NPN transistor TR1. However, since it is already in the ON state, the zero-order hold signal Sz does not change in the high potential VH state. At time t3, the falling edge Ef is input next. However, since the high potential VH side, the zero-order hold signal Sz does not change in the high potential VH state.
時刻ｔ４では、低電位ＶＬ側で立ち下がりエッジＥｆがＮＰＮトランジスタＴＲ１のベース端子に入力される。これにより、ＮＰＮトランジスタＴＲ１とＰＮＰトランジスタＴＲ２は、いずれもオフ状態となる。この結果、ゼロ次ホールド信号Ｓｚは、低電位ＶＬ状態となる。しかしながら、低電位ＶＬ状態となった直後に、立ち上がりエッジＥｒがＮＰＮトランジスタＴＲ１に入力され、ＮＰＮトランジスタＴＲ１とＰＮＰトランジスタＴＲ２は、いずれもオン状態となる。この結果、ゼロ次ホールド信号Ｓｚは、高電位ＶＨ状態となる。 At time t4, the falling edge Ef on the low potential VL side is input to the base terminal of the NPN transistor TR1. As a result, both the NPN transistor TR1 and the PNP transistor TR2 are turned off. As a result, the zero-order hold signal Sz is in the low potential VL state. However, immediately after the low potential VL state is reached, the rising edge Er is input to the NPN transistor TR1, and both the NPN transistor TR1 and the PNP transistor TR2 are turned on. As a result, the zero-order hold signal Sz becomes a high potential VH state.
ゼロ次ホールド信号Ｓｚは、ボルテージディテクタ１２１の電圧入力端子ＶＤＤに入力される。ボルテージディテクタ１２１は、時刻ｔ２及び時刻ｔ４でのゼロ次ホールド信号Ｓｚの一時的な低下をカットして、制御部１０に安定的なロック検出信号ＳＬを出力する。ゼロ次ホールド信号Ｓｚの一時的な低下は、ボルテージディテクタ１２１の遅延機能によってカットされる。遅延機能は、遅延外付けコンデンサ接続端子ＣＤに接続されているコンデンサＣ２によって実現される。 The zero-order hold signal Sz is input to the voltage input terminal VDD of the voltage detector 121. The voltage detector 121 cuts the temporary decrease of the zero-order hold signal Sz at time t2 and time t4 and outputs a stable lock detection signal SL to the control unit 10. The temporary drop of the zero-order hold signal Sz is cut by the delay function of the voltage detector 121. The delay function is realized by the capacitor C2 connected to the delay external capacitor connection terminal CD.
遅延機能は、ゼロ次ホールド信号Ｓｚが一時的に低電位ＶＬ側に変化させるための閾値（解除電圧とも呼ばれる。）未満となっても、コンデンサＣ２の容量に応じた一定時間だけゼロ次ホールド信号Ｓｚ状態を維持する一方、ゼロ次ホールド信号Ｓｚが高電位ＶＨ側に変化させるための閾値（検出電圧とも呼ばれる。）を超えると直ちに高電位ＶＨ側に変化させる機能である。これにより、監視信号Ｓｍからエッジ信号Ｓｅへの変換に起因するゼロ次ホールド信号Ｓｚの一時的な低下（電圧変化）は、ノイズとしてカットされることになる。遅延機能の遅延時間は、遅延外付けコンデンサ接続端子ＣＤに接続されているコンデンサＣ２の容量の設定によって調整可能である。 The delay function is such that even if the zero-order hold signal Sz temporarily becomes less than a threshold (also referred to as a release voltage) for causing the low-order VL to change to the low potential VL side, the zero-order hold signal only for a certain time according to the capacitance of the capacitor C2. While maintaining the Sz state, when the zero-order hold signal Sz exceeds a threshold (also referred to as a detection voltage) for changing to the high potential VH side, the function immediately changes to the high potential VH side. Thereby, the temporary decrease (voltage change) of the zero-order hold signal Sz resulting from the conversion from the monitoring signal Sm to the edge signal Se is cut as noise. The delay time of the delay function can be adjusted by setting the capacitance of the capacitor C2 connected to the delay external capacitor connection terminal CD.
図５は、一実施形態に係る検出信号変換回路１２０の出力信号を示すタイムチャートである。検出信号変換回路１２０は、ボルテージディテクタ１２１の電圧検出出力端子ＯＵＴからロック検出信号ＳＬを出力する。ロック検出信号ＳＬは、ファンモータ６０が回転している場合には高電位ＶＨを出力し、ファンモータ６０がロックしている場合には低電位ＶＬを出力する。ＮＰＮトランジスタＴＲ１と、ＰＮＰトランジスタＴＲ２と、各種抵抗と、ボルテージディテクタ１２１とで構成される回路は、信号変換回路とも呼ばれる。 FIG. 5 is a time chart showing an output signal of the detection signal conversion circuit 120 according to an embodiment. The detection signal conversion circuit 120 outputs a lock detection signal SL from the voltage detection output terminal OUT of the voltage detector 121. The lock detection signal SL outputs a high potential VH when the fan motor 60 is rotating, and outputs a low potential VL when the fan motor 60 is locked. A circuit composed of the NPN transistor TR1, the PNP transistor TR2, various resistors, and the voltage detector 121 is also called a signal conversion circuit.
このように、検出信号変換回路１２０は、ファンモータ６０の回転状態を表すパルス状の二値化信号である監視信号Ｓｍを変換して、一定値（高電位ＶＨあるいは低電位ＶＬ）の信号であるロック検出信号ＳＬに変換する。ロック検出信号ＳＬは、制御部１０に入力される（図１及び図３参照）。制御部１０は、ロック検出信号ＳＬが低電位ＶＬである場合には、ファンモータ６０がロックしていると判断し、画像読取部２０の光源や定着部３０のヒータへの電力供給を停止して画像形成装置１の過熱を防止する。高電位ＶＨのロック検出信号ＳＬは、第１信号とも呼ばれる。低電位ＶＬのロック検出信号ＳＬは、第２信号とも呼ばれる。 As described above, the detection signal conversion circuit 120 converts the monitoring signal Sm, which is a pulsed binary signal indicating the rotation state of the fan motor 60, and uses a signal having a constant value (high potential VH or low potential VL). It is converted into a certain lock detection signal SL. The lock detection signal SL is input to the control unit 10 (see FIGS. 1 and 3). When the lock detection signal SL is at the low potential VL, the control unit 10 determines that the fan motor 60 is locked, and stops supplying power to the light source of the image reading unit 20 and the heater of the fixing unit 30. Thus, overheating of the image forming apparatus 1 is prevented. The lock detection signal SL at the high potential VH is also called a first signal. The lock detection signal SL at the low potential VL is also called a second signal.
このような制御部１０の処理は、一般的には、監視信号Ｓｍが変換されることなく制御部に入力され、パルス状の二値化信号のままで処理される。具体的には、たとえば高電位ＶＨとなる毎に割り込み処理でフラグを立てる方法や、二値化信号の周期よりも短い周期で高電位ＶＨと低電位ＶＬの変化を検出することによって行われる。監視信号Ｓｍは、周期的に変化する信号だからである。 In general, the processing of the control unit 10 is input to the control unit without conversion of the monitoring signal Sm, and is processed as a pulsed binarized signal. Specifically, for example, a flag is set by interrupt processing every time the high potential VH is reached, or a change in the high potential VH and the low potential VL is detected in a cycle shorter than the cycle of the binarized signal. This is because the monitoring signal Sm is a signal that changes periodically.
本願発明者は、このようなソフトウェア処理がＣＰＵの負担となって、画像処理等の処理を低下させる要因となっていることを新たに見いだした。本願発明者は、この新たな知見に基づいて簡易な電子回路を追加するだけで、制御部の処理性能を全体として向上させる方法を見いだしたのである。本実施形態によれば、制御部１０は、ソフトウェア処理の都合のよいタイミングでポーリングすれば、一定値のロック検出信号ＳＬに基づいてファンモータ６０の回転状態を確認することができるからである。 The inventor of the present application has newly found that such software processing is a burden on the CPU and is a factor of reducing processing such as image processing. The inventor of the present application has found a method for improving the processing performance of the control unit as a whole simply by adding a simple electronic circuit based on this new knowledge. This is because, according to the present embodiment, the control unit 10 can check the rotation state of the fan motor 60 based on the lock detection signal SL having a constant value if polling is performed at a convenient timing for software processing.
このように、本実施形態に係る画像形成装置１は、モータロックの検出回路に信号を変換する簡易な回路を追加するだけで、画像形成装置１の全体の性能を向上させることができる。 As described above, the image forming apparatus 1 according to this embodiment can improve the overall performance of the image forming apparatus 1 only by adding a simple circuit for converting a signal to the motor lock detection circuit.
本発明は、上記各実施形態だけでなく、以下のような変形例でも実施することができる。 The present invention can be implemented not only in the above embodiments but also in the following modifications.
変形例１：本発明は、センサレスモータに適用されているが、たとえばセンサでロータの位置を検出する方式のモータにも適用することができる。ただし、センサレスモータへの適用は、センサレスモータのロータ位置検出のための誘導起電力を利用できるので、本発明の適用においてハードウェア構成を簡素化することができる。 Modification 1: The present invention is applied to a sensorless motor. However, the present invention can also be applied to a motor that detects the position of a rotor with a sensor, for example. However, the application to the sensorless motor can use the induced electromotive force for detecting the rotor position of the sensorless motor, so that the hardware configuration can be simplified in the application of the present invention.
変形例２：本発明は、モータロック検出回路を有しないモータに適用されているが、たとえば回転状態をモータの回転速度に応じた周波数を有する信号を二値化した二値化信号で表すモータロック検出回路を有するモータに適用してもよい。 Modification 2: The present invention is applied to a motor that does not have a motor lock detection circuit. For example, a motor that represents a rotation state as a binarized signal obtained by binarizing a signal having a frequency corresponding to the rotation speed of the motor. You may apply to the motor which has a lock | rock detection circuit.
さらに、本発明は、モータロック検出回路と組合せ可能な検出信号変換回路として適用してもよい。特に、サーバ用として普及している５Ｖ系のモータについては、モータの回転速度に応じた周波数を有する信号を二値化した二値化信号で表すモータロック検出回路が広く普及している。よって、本発明は、このような適用対象において、ソフトウェア処理の負担の軽減が望まれる構成で顕著な効果を奏することができる。 Furthermore, the present invention may be applied as a detection signal conversion circuit that can be combined with a motor lock detection circuit. In particular, for a 5V motor that is widely used for servers, a motor lock detection circuit that uses a binarized signal obtained by binarizing a signal having a frequency corresponding to the rotational speed of the motor is widely used. Therefore, the present invention can achieve a remarkable effect in a configuration in which it is desired to reduce the burden of software processing in such an application target.
変形例３：本発明は、画像形成装置に適用されているが、たとえばモータを使用する他の電子機器にも適用可能である。 Modification 3: The present invention is applied to the image forming apparatus, but can also be applied to other electronic devices using a motor, for example.
１ 画像形成装置
１０ 制御部
２０ 画像読取部
３０ 定着部
４０ 記憶部
５０ 冷却ファン
６０ ファンモータ
１００ モータロック検出回路
１１０ モータ監視回路
１１１ コンパレータ
１１２ 切替スイッチ
１２０ 検出信号変換回路
１２１ ボルテージディテクタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming apparatus 10 Control part 20 Image reading part 30 Fixing part 40 Storage part 50 Cooling fan 60 Fan motor 100 Motor lock detection circuit 110 Motor monitoring circuit 111 Comparator 112 Changeover switch 120 Detection signal conversion circuit 121 Voltage detector
Claims (6)
前記二値化信号のエッジを検出したときエッジ検出信号を生成するエッジ検出回路と、
前記エッジ検出信号を変換して、前記モータの回転状態を表す一定値の第１信号と、前記モータのロック状態を表す一定値の第２信号とのいずれかを生成する信号変換回路と、
を備える検出信号変換回路。 A detection signal conversion circuit for converting a binarized signal obtained by binarizing a signal having a frequency corresponding to the rotation speed of the motor,
An edge detection circuit that generates an edge detection signal when an edge of the binarized signal is detected;
A signal conversion circuit that converts the edge detection signal to generate one of a first signal having a constant value representing a rotation state of the motor and a second signal having a constant value representing a lock state of the motor;
A detection signal conversion circuit comprising:
前記モータは、ロータと、前記ロータを回転させる複数相の駆動コイルとを有し、前記複数相の駆動コイルの逆起電力に応じて前記ロータの位置を検出し、前記検出結果に応じて前記駆動コイルの各相の通電が切り替えられるセンサレスモータであり、
前記二値化信号は、前記逆起電力に応じて生成される検出信号変換回路。 The detection signal conversion circuit according to claim 1,
The motor includes a rotor and a plurality of phase driving coils that rotate the rotor, detects the position of the rotor according to a back electromotive force of the plurality of phase driving coils, and determines the position according to the detection result. It is a sensorless motor that can switch the energization of each phase of the drive coil,
The binarization signal is a detection signal conversion circuit generated according to the back electromotive force.
前記信号変換回路は、前記エッジ検出信号の変換に起因する一時的な電圧変化をカットする遅延機能を有し、
前記遅延機能は、前記第２信号を生成するための閾値未満となっても一定時間は前記第１信号の継続して出力し、前記第１信号を生成するための閾値を超えると直ちに前記第１信号を出力させる機能である検出信号変換回路。 The detection signal conversion circuit according to claim 1,
The signal conversion circuit has a delay function for cutting a temporary voltage change caused by the conversion of the edge detection signal,
The delay function continuously outputs the first signal for a certain time even when the delay function is less than the threshold value for generating the second signal, and immediately after the threshold value for generating the first signal is exceeded, A detection signal conversion circuit having a function of outputting one signal.
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の検出信号変換回路と、
前記モータの回転速度に応じた周波数を有する信号を二値化した二値化信号を生成する二値化回路と、
を備えるモータロック検出回路。 A motor lock detection circuit for detecting a lock state of the motor,
The detection signal conversion circuit according to any one of claims 1 to 3,
A binarization circuit that generates a binarized signal obtained by binarizing a signal having a frequency corresponding to the rotation speed of the motor;
A motor lock detection circuit comprising:
請求項４に記載のモータロック検出回路を有する画像形成装置。 An image forming apparatus,
An image forming apparatus comprising the motor lock detection circuit according to claim 4.
前記二値化信号のエッジを検出したときエッジ検出信号を生成するエッジ検出工程と、
前記エッジ検出信号を変換して、前記モータの回転状態を表す一定値の第１信号と、前記モータのロック状態を表す一定値の第２信号とのいずれかを生成する信号変換工程と、
を備える検出信号変換方法。
A detection signal conversion method for converting a binarized signal obtained by binarizing a signal having a frequency corresponding to the rotational speed of a motor,
An edge detection step of generating an edge detection signal when an edge of the binarized signal is detected;
A signal conversion step of converting the edge detection signal to generate one of a constant first signal representing a rotation state of the motor and a constant second signal representing a lock state of the motor;
A detection signal conversion method comprising:
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