JP4747819B2 - モータ制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、モータを制御する技術に関する。

複写機等の画像形成装置においては、記録紙を搬送する搬送機構の駆動源として、ステッピングモータが使用されている。図１４は、ステッピングモータを駆動する回路の従来例である。マイクロコンピュータ１は、ＲＯＭ，ＲＡＭ、各種入出力端子等を備えており、ＲＯＭに記憶されているプログラムに従って、モータドライバ３を制御する。ステッピングモータ２は、Ａ相（巻線Ａ）に加える電流とＢ相（巻線Ｂ）に加える電流とを制御することにより、２相励磁やＷ１−２相励磁等の様々な励磁モードで駆動される。モータドライバ３は、マイクロコンピュータ１とステッピングモータ２とに接続されており、マイクロコンピュータ１から出力される複数の制御信号により制御され、ステッピングモータ２の巻線Ａと巻線Ｂに流す電流（Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２端子から流す電流）を制御する。

この構成の下、ステッピングモータ２が制御されてステッピングモータ２のシャフトが回転するが、ステッピングモータ２に異常が発生して過電流が流れた場合、過電流を放置しておくと、モータ周辺回路の破壊等につながることとなる。このため、例えば、特許文献１に開示されているように、ステッピングモータ２へ過電流が流れたことを検知し、ステッピングモータ２への通電を停止する技術が考案されている。
特開２００４−２８２９２０号公報

ところで、ステッピングモータ２が正常に動作しなくなる場合としては、ステッピングモータ２に異常が発生した場合だけではない。例えば、マイクロコンピュータ１とモータドライバ３との接続不良により、マイクロコンピュータ１から出力される複数の制御信号のいずれかがモータドライバ３に入力されなくなると、マイクロコンピュータ１がモータドライバ３を正常に制御できなくなり、脱調や逆回転等の不具合が発生する虞がある。このような不具合が発生した場合、特許文献１に開示された技術では、制御線の異常を検知することができていないため、脱調や逆回転等の不具合が発生するのを防ぐことができない。

本発明は、上述した背景の下になされたものであり、その目的は、制御信号を出力する手段と制御信号に応じてモータを駆動する手段との間に接続不良が生じた場合でもモータを制御できるようにすることにある。

上述した課題を解決するために本発明は、モータと、第１系統に属する複数の制御信号と第２系統に属する複数の制御信号とを出力する第１制御信号発生手段と、前記第１系統に属する複数の制御信号を出力する第２制御信号発生手段と、前記第１制御信号発生手段から出力された第１系統に属する制御信号と、前記第２制御信号発生手段から出力された第１系統に属する制御信号のいずれかを、入力される選択信号に応じて選択して出力する信号選択手段と、前記信号選択手段から出力された第１系統に属する制御信号と、前記第１制御信号発生手段から出力された第２系統に属する制御信号とに応じて、前記モータに流す電流を制御して前記モータを駆動するモータ制御手段と、前記第２系統に属する制御信号が前記モータ制御手段へ入力されているか否か検知する検知手段と、前記第２系統に属する複数の制御信号のうち少なくともいずれか一つが前記モータ制御手段へ入力されていないことが前記検知手段により検知された場合、前記第２系統に属する複数の制御信号の前記モータ制御手段への入力を防止する防止手段と、前記第２系統に属する複数の制御信号が前記モータ制御手段へ入力されていることが前記検知手段により検知された場合には、前記第１制御信号発生手段から出力された第１系統に属する制御信号の出力を指示する選択信号を前記信号選択手段に出力し、前記第２系統に属する複数の制御信号のうち少なくともいずれか一つが前記モータ制御手段へ入力されていないことが前記検知手段により検知された場合には、前記第２制御信号発生手段から出力された第１系統に属する制御信号の出力を指示する選択信号を前記信号選択手段に出力する制御手段とを有するモータ制御装置を提供する。

また本発明は、第１励磁モードまたは第２励磁モードで駆動されるモータと、第１系統に属する複数の制御信号と第２系統に属する複数の制御信号とを出力する制御信号発生手段と、前記制御信号発生手段から出力された第１系統に属する複数の制御信号のみが入力されている場合には前記モータに流す電流を制御して前記モータを第１励磁モードで駆動し、前記制御信号発生手段から出力された第１系統に属する複数の制御信号と第２系統に属する複数の制御信号とが入力されている場合には前記モータに流す電流を制御して前記モータを第２励磁モードで駆動するモータ制御手段と、前記第２系統に属する複数の制御信号が前記モータ制御手段へ入力されているか否か検知する検知手段と、前記第２系統に属する複数の制御信号のうち少なくともいずれか一つが前記モータ制御手段へ入力されていないことが前記検知手段により検知された場合、前記第２系統に属する複数の制御信号の前記モータ制御手段への入力を防止する防止手段とを有するモータ制御装置を提供する。

本発明によれば、制御信号を出力する手段と制御信号に応じてモータを駆動する手段との間に接続不良が生じた場合でもモータを制御することができる。

［第１実施形態］
図１は、本発明の実施形態に係わる画像形成装置の要部のハードウェア構成を示した図である。マイクロコンピュータ１００は、ＲＯＭ、ＲＡＭおよび各種入出力端子を備えた、所謂、ワンチップ型のマイクロコンピュータである。マイクロコンピュータ１００は、ＲＯＭに記録されているプログラムに従って動作し、制御信号発生部１１０、セレクタ１４０、電圧固定回路Ｃ２、表示部１５０、不揮発性メモリ１６０、および図示せぬ画像形成装置の各部を制御する。

また、マイクロコンピュータ１００は、入力端子ＡＤＩＮを備えている。マイクロコンピュータ１００は、ＡＤＩＮ端子の電圧値をデジタル値に変換する。マイクロコンピュータ１００は、このデジタル値により、ＡＤＩＮ端子の電圧値を知ることができる。また、マイクロコンピュータ１００は、出力端子として、ＳＥＬ、Ｂ１１、Ｂ１２、ＳＨ／ＬＤ、ＣＬＯＣＫ、ＰＯ１を備えている。ＳＥＬは、セレクタ１４０に接続されており、端子の電圧レベルをＬレベルまたはＨレベルにする。Ｂ１１、Ｂ１２は、セレクタ１４０に接続されており、端子の電圧レベルをＨレベルまたはＬレベルにする。ＳＨ／ＬＤは、制御信号発生部１１０に接続されており、端子の電圧レベルをＨレベルまたはＬレベルにする。また、ＣＬＯＣＫは、制御信号発生部１１０に接続されており、制御信号発生部１１０を制御するためのクロックパルス（制御指示信号）を出力する。ＰＯ１は、トランジスタＴＲ１〜ＴＲ４に接続されており、接続されているトランジスタのＯＮ／ＯＦＦを制御するのに使用される。

また、マイクロコンピュータ１００は、ＣＬＯＣＫから出力したクロックパルスの数を格納する領域（カウンタＮ）をＲＡＭに確保する。また、マイクロコンピュータ１００は、図２に示した電圧テーブルＴＢ１を記憶している。電圧テーブルＴＢ１においては、カウンタＮによりカウントされる１〜１６の値に対応づけて所定の電圧値（Ｘ１〜Ｘ１６）が格納されている。この電圧値は、クロックパルスを出力した後、後述するモータドライバ１２０の入力端子ＣＬＫ１〜ＣＬＫ６に接続されている接続線に異常がなかった場合にＡＤＩＮ端子に入力される電圧の電圧値となっている。また、マイクロコンピュータ１００は、図３に示した出力テーブルＴＢ２を記憶している。出力テーブルＴＢ２においては、カウンタＮの値に対応付けて、Ｂ１１とＢ１２の端子の電圧レベルが格納されている。

表示部１５０は、液晶ディスプレイを備えており、マイクロコンピュータ１００の制御の下、各種メニューやメッセージを表示する。不揮発性メモリ１６０は、データを永続的に記憶するメモリであり、マイクロコンピュータ１００からの制御によって、各種データを記憶し、また、記憶しているデータをマイクロコンピュータ１００へ出力する。

制御信号発生部１１０は、マイクロコンピュータ１００と、セレクタ１４０と、モータドライバ１２０とに接続されている。制御信号発生部１１０は、マイクロコンピュータ１００により制御され、モータドライバ１２０を制御するために出力端子ＯＵＴ１〜ＯＵＴ６の電圧レベルをＨレベルまたはＬレベルにする（制御信号を出力する）。入力端子であるＳＨ／ＬＤ−ＩＮは、マイクロコンピュータ１００のＳＨ／ＬＤに接続され、ＣＬＫ−ＩＮは、マイクロコンピュータ１００のＣＬＯＣＫに接続されている。また、出力端子であるＯＵＴ１とＯＵＴ２はセレクタ１４０に接続され、ＯＵＴ３〜ＯＵＴ６は、抵抗Ｒ１〜Ｒ４を介して、後述するモータドライバ１２０の入力端子ＣＬＫ３〜ＣＬＫ６に接続されている。制御信号発生部１１０は、図４に示した出力パターンテーブルＴＢ３を記憶しており、ＳＨ／ＬＤ−ＩＮの端子のレベルがＬレベルになると、パターンＰ１〜パターンＰ１６の列を指し示すポインタの値を初期化して「１」とする。ＳＨ／ＬＤ−ＩＮのレベルがＨレベルとなった後、ＣＬＫ−ＩＮにクロックパルスが入力されると、クロックパルスの立ち上がりで、ポインタの値が示す列に格納されている電圧レベルを各端子から出力し、クロックパルスのたち下がりでカウンタＮの値をインクリメントする。例えば、ポインタの値が「１」である場合、制御信号発生部１１０の各出力端子の電圧レベルは、Ｐ１の列に格納されている電圧、即ち、ＯＵＴ１＝Ｈ、ＯＵＴ２＝Ｈ、ＯＵＴ３＝Ｌ、ＯＵＴ４＝Ｌ、ＯＵＴ５＝Ｌ、ＯＵＴ６＝Ｈとなる。そして、制御信号発生部１１０は、次のクロックパルスが入力されると、ポインタの値が示す列に格納されている電圧レベルを各端子から出力する。例えば、ポインタの値がインクリメントされて「２」となっている場合、各出力端子の電圧レベルは、Ｐ２の列に格納されている電圧、即ち、ＯＵＴ１＝Ｈ、ＯＵＴ２＝Ｈ、ＯＵＴ３＝Ｈ、ＯＵＴ４＝Ｌ、ＯＵＴ５＝Ｈ、ＯＵＴ６＝Ｌとなる。制御信号発生部１１０は、ポインタの値をインクリメントして「１７」となると、ポインタの値を「１」に戻す。

セレクタ１４０は、マイクロコンピュータ１００と、制御信号発生部１１０と、モータドライバ１２０とに接続されている。セレクタ１４０は、マイクロコンピュータ１００のＳＥＬ端子の電圧レベルがＨレベルである場合には、マイクロコンピュータ１００のＢ１１から出力されたＨレベルまたはＬレベルの電圧レベルを出力端子ＳＯＵＴ１から出力するとともに、マイクロコンピュータ１００のＢ１２から出力されたＨレベルまたはＬレベルの電圧レベルを出力端子ＳＯＵＴ２から出力する。一方、セレクタ１４０は、マイクロコンピュータ１００のＳＥＬ端子の電圧レベルがＬレベルである場合には、制御信号発生部１１０のＯＵＴ１端子から出力されたＨレベルまたはＬレベルの電圧レベルを出力端子ＳＯＵＴ１から出力するとともに、制御信号発生部１１０のＯＵＴ２端子から出力されたＨレベルまたはＬレベルの電圧レベルを出力端子ＳＯＵＴ２から出力する。

モータ１３０は、バイポーラ型のステッピングモータであり、モータドライバ１２０に接続されている。モータ１３０においては、巻線Ａと巻線Ｂに流す電流が制御され、Ｗ１−２相励磁モードまたは２相励磁モードで駆動される。モータ１３０は、記録紙を搬送する搬送機構（図示略）に接続されており、モータ１３０のシャフトが回転すると、画像形成装置の用紙トレイから記録紙が送り出され、送り出された記録紙が画像形成装置内の搬送路上を移動する。

モータドライバ１２０は、セレクタ１４０と、制御信号発生部１１０とモータ１３０に接続されている。モータドライバ１２０は、入力端子ＣＬＫ１〜ＣＬＫ６を備えており、これらの端子の電圧レベルに基づいて、モータ１３０の巻線Ａと巻線Ｂに流す電流（出力端子Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２から流す電流）を制御し、モータ１３０をＷ１−２相励磁モード、または２相励磁モードで駆動する。

（Ｗ１−２相励磁モードで動作させる場合）
図５に示したように、モータドライバ１２０は、ＣＬＫ１〜ＣＬＫ６の各端子の電圧が、ＣＬＫ１＝Ｈ、ＣＬＫ２＝Ｈ、ＣＬＫ３＝Ｌ、ＣＬＫ４＝Ｌ、ＣＬＫ５＝Ｌ、ＣＬＫ６＝Ｈとなった場合（パターンＰ１）、端子Ａ１から端子Ａ２の方向へ１００％の電流を流し、端子Ｂ１から端子Ｂ２の方向へは３３％の電流を流す。これにより、モータ１３０の電流ベクトルは、図７（ａ）のＴ１となる。また、図５に示したように、ＣＬＫ１〜ＣＬＫ６の各端子の電圧が、ＣＬＫ１＝Ｈ、ＣＬＫ２＝Ｈ、ＣＬＫ３＝Ｈ、ＣＬＫ４＝Ｌ、ＣＬＫ５＝Ｈ、ＣＬＫ６＝Ｌとなった場合（パターンＰ２）、端子Ａ１から端子Ａ２の方向へ６７％の電流を流し、端子Ｂ１から端子Ｂ２の方向へ６７％の電流を流す。これにより、モータ１３０の電流ベクトルは、図７（ａ）のＴ２となる。また、同様にＣＬＫ１〜ＣＬＫ６の各端子の電圧がパターンＰ３からパターンＰ１６へ順次変化すると、各端子の電圧に応じて、図５に示したように巻線Ａに流す電流の方向および電流値と巻線Ｂに流す電流の方向および電流値とを制御する。これにより、モータ１３０の電流ベクトルが図７（ａ）に示したようにＴ３からＴ１６へ順次変化する。

（２相励磁モードで動作させる場合）
モータドライバ１２０は、図６に示したように、ＣＬＫ３〜ＣＬＫ６の各端子の電圧がＬレベルとなり、ＣＬＫ１＝Ｈ、ＣＬＫ２＝Ｈとなった場合、端子Ａ１から端子Ａ２の方向へ１００％の電流を流し、端子Ｂ１から端子Ｂ２の方向へは１００％の電流を流す。これにより、モータ１３０の電流ベクトルは、図７（ｂ）のＴ１となる。また、図６に示したように、ＣＬＫ３〜ＣＬＫ６の各端子の電圧がＬレベルとなり、ＣＬＫ１＝Ｌ、ＣＬＫ２＝Ｈとなった場合、端子Ａ２から端子Ａ１の方向へ１００％の電流を流し、端子Ｂ１から端子Ｂ２の方向へ１００％の電流を流す。これにより、モータ１３０の電流ベクトルは、図７（ｂ）のＴ２となる。また、図６に示したように、ＣＬＫ３〜ＣＬＫ６の各端子の電圧がＬレベルとなり、ＣＬＫ１＝Ｌ、ＣＬＫ２＝Ｌとなった場合、端子Ａ２から端子Ａ１の方向へ１００％の電流を流し、端子Ｂ２から端子Ｂ１の方向へ１００％の電流を流す。これにより、モータ１３０の電流ベクトルは、図７（ｂ）のＴ３となる。また、図６に示したように、ＣＬＫ３〜ＣＬＫ６の各端子の電圧がＬレベルとなり、ＣＬＫ１＝Ｈ、ＣＬＫ２＝Ｌとなった場合、端子Ａ１から端子Ａ２の方向へ１００％の電流を流し、端子Ｂ２から端子Ｂ１の方向へ１００％の電流を流す。これにより、モータ１３０の電流ベクトルは、図７（ｂ）のＴ４となる。

分圧回路Ｃ１は、モータドライバ１２０の入力端子であるＣＬＫ１〜ＣＬＫ６の電圧を分圧するための回路である。Ｒ１１はＣＬＫ１、Ｒ１２はＣＬＫ２、Ｒ１３はＣＬＫ３に接続されており、また、Ｒ１４はＣＬＫ４、Ｒ１５はＣＬＫ５、Ｒ１６はＣＬＫ６に接続されている。また、Ｒ１１〜Ｒ１６はＧＮＤに接続されているＲ１７と、マイクロコンピュータ１００のＡＤＩＮに接続されている。ＣＬＫ１〜ＣＬＫ６の電圧は、分圧回路Ｃ１によって分圧される。そして、Ｒ１１〜Ｒ１６と、Ｒ１７との接続点の電圧はマイクロコンピュータ１００によって検知される。Ｒ１１〜Ｒ１７の各抵抗値は、各々異なる値となっている。

電圧固定回路Ｃ２は、ＣＬＫ３〜ＣＬＫ６の電圧をＬレベルに固定するための回路であり、トランジスタＴＲ１〜トランジスタＴＲ４を備えている。各トランジスタのベースはマイクロコンピュータ１００の出力端子ＰＯ１に接続されており、各トランジスタのエミッタは、ＧＮＤに接続されている。また、トランジスタＴＲ１のコレクタは抵抗Ｒ５を介してＣＬＫ４に接続されており、トランジスタＴＲ２のコレクタは抵抗Ｒ６を介してＣＬＫ３に接続されており、トランジスタＴＲ３のコレクタは抵抗Ｒ７を介してＣＬＫ６に接続されており、トランジスタＴＲ４のコレクタは抵抗Ｒ８を介してＣＬＫ５に接続されている。ここで、抵抗Ｒ５〜抵抗Ｒ８は、抵抗Ｒ１〜抵抗Ｒ４に比べて抵抗値が大きくなっている。マイクロコンピュータ１００のＰＯ１端子の電圧レベルがＨレベルとなっていると、各トランジスタはＯＮとなり、ＣＬＫ３〜ＣＬＫ６の電圧は、抵抗の分圧によりモータドライバ１２０がＬレベルと判定する電圧レベルより低くなり、Ｌレベルに固定される。一方、マイクロコンピュータ１００のＰＯ１端子の電圧レベルがＬレベルとなっていると、各トランジスタはＯＦＦとなってコレクタがオープンとなり、ＣＬＫ３〜ＣＬＫ６の電圧レベルは、制御信号発生部１１０の端子ＯＵＴ３〜ＯＵＴ６の電圧レベルとなる。

［実施形態の動作］
次に、本実施形態の動作について説明する。
記録紙への画像形成指示がマイクロコンピュータ１００に入力されると、マイクロコンピュータ１００はモータ１３０を動作させて記録紙を搬送するために、まず、カウンタＮを初期化してカウンタＮの値を「１」にする（図８：ステップＳＡ１）。次にマイクロコンピュータ１００は、ＳＥＬ端子の電圧レベルをＬレベルにする（ステップＳＡ２）。これにより、セレクタ１４０は、制御信号発生部１１０のＯＵＴ１端子とＯＵＴ２端子の電圧レベルをＳＯＵＴ１とＳＯＵＴ２からモータドライバ１２０に出力するようになる。また、マイクロコンピュータ１００は、ＰＯ１端子のレベルをＬレベルにする（ステップＳＡ３）。これにより、トランジスタＴＲ１〜ＴＲ４のコレクタ端子はオープンとなる。また、マイクロコンピュータ１００は、ＳＨ／ＬＤの端子のレベルをＬレベルにする（ステップＳＡ４）。ＳＨ／ＬＤがＬレベルになると、制御信号発生部１１０のＳＨ／ＬＤ−ＩＮの端子のレベルがＬレベルになる。ＳＨ／ＬＤ−ＩＮの端子のレベルがＬレベルになると、制御信号発生部１１０においては、出力パターンテーブルＴＢ３のパターンＰ１〜パターンＰ１６の列を指し示すポインタの値が初期化されて「１」となる。

マイクロコンピュータ１００は、ＳＨ／ＬＤの端子をＬレベルにした後、ＳＨ／ＬＤの端子のレベルをＨレベルにする（ステップＳＡ５）。そして、ＳＨ／ＬＤの端子の端子をＨレベルにした後、ＣＬＯＣＫの端子からクロックパルスを１発分出力する（ステップＳＡ６）。ここでＣＬＯＣＫからクロックパルスが出力されると、制御信号発生部１１０の各出力端子ＯＵＴ１〜ＯＵＴ６の電圧レベルは、ポインタの値（１）が示す列に格納されているレベル（ＯＵＴ１＝Ｈ、ＯＵＴ２＝Ｈ、ＯＵＴ３＝Ｌ、ＯＵＴ４＝Ｌ、ＯＵＴ５＝Ｌ、ＯＵＴ６＝Ｈ）となり、モータドライバ１２０のＣＬＫ１〜ＣＬＫ６端子の電圧レベルが、ＣＬＫ１＝Ｈ、ＣＬＫ２＝Ｈ、ＣＬＫ３＝Ｌ、ＣＬＫ４＝Ｌ、ＣＬＫ５＝Ｌ、ＣＬＫ６＝Ｈとなる。

ここで、入力端子ＣＬＫ１〜ＣＬＫ６の電圧レベルは分圧回路Ｃ１によって分圧され、分圧された電圧がＡＤＩＮ端子に入力される。マイクロコンピュータ１００は、ＡＤＩＮ端子の電圧値を検知し（ステップＳＡ７）、検知した電圧値と、予め記憶している所定電圧値とが同じであるか否かを判断する。具体的には、マイクロコンピュータ１００は、カウンタＮと同じ値に対応付けて電圧テーブルＴＢ１に格納されている電圧値を電圧テーブルＴＢ１から読み出す。ここで、検知した電圧値が、電圧テーブルＴＢ１から読み出した所定電圧値と同じである場合には（図９：ステップＳＡ８；ＹＥＳ）、マイクロコンピュータ１００は、モータドライバ１２０のＣＬＫ１〜ＣＬＫ６に接続されている接続線に異常がないと判断する。そして、マイクロコンピュータ１００は、記録紙への画像形成が終了し、記録紙が画像形成装置外へ排出されたか否かを判断する（ステップＳＡ９）。

ステップＳＡ９でＮＯと判断した場合には、カウンタＮの値をインクリメントする（ステップＳＡ１０）。そして、カウンタＮの値が１７以上となったか否かを判断する。マイクロコンピュータ１００は、カウンタＮの値が「１７」未満である場合には（ステップＳＡ１１；ＮＯ）、処理の流れをステップＳＡ６に遷移させ、カウンタＮの値が「１７」以上となった場合には（ステップＳＡ１１；ＹＥＳ）、カウンタＮの値を初期化して「１」にした後（ステップＳＡ１２）、処理の流れをステップＳＡ６に遷移させる。

ステップＳＡ６〜ステップＳＡ１２の処理を繰り返し、ＣＬＯＣＫ端子からクロックパルスが順次出力されると、制御信号発生部１１０は、ＯＵＴ１〜ＯＵＴ６の端子のレベルを、図５に示したように順次変化させる。これにより、巻線Ａに流れる電流と巻線Ｂに流れる電流が図５に示したように変化し、この結果、モータ１３０のロータのトルクベクトルが図７（ａ）に示したようにＴ１からＴ１６まで順次変化してモータ１３０のシャフトが回転する。そして、マイクロコンピュータ１００は、ステップＳＡ９でＹＥＳと判断した場合には処理を終了する。

一方、マイクロコンピュータ１００は、ステップＳＡ８でＮＯと判断した場合、モータドライバ１２０のＣＬＫ１〜ＣＬＫ６に接続されている接続線に異常があると判断する。マイクロコンピュータ１００は、ステップＳＡ８でＮＯと判断すると、検知したＡＤＩＮ端子の電圧値に基づいて、異常がある接続線を特定する（ステップＳＡ１３）。マイクロコンピュータ１００は、ＣＬＫ１またはＣＬＫ２に接続されている接続線に異常があると判断した場合（ステップＳＡ１４；ＹＥＳ）、接続線に異常があったことを不揮発性メモリ１６０に記憶する（ステップＳＡ１５）。そして、マイクロコンピュータ１００は、モータ１３０を制御する回路に異常があることを知らせるメッセージを表示部１５０に表示して（ステップＳＡ１６）処理を終了する。

一方、マイクロコンピュータ１００は、ＣＬＫ３〜ＣＬＫ６に接続されている接続線に異常があると判断した場合（ステップＳＡ１４；ＮＯ）、ＰＯ１の端子の電圧レベルをＨレベルにする（ステップＳＡ１７）。これにより、トランジスタＴＲ１〜トランジスタＴＲ４がＯＮとなり、ＣＬＫ３〜ＣＬＫ６の端子の電圧レベルがＬレベルに固定される。
ここで、ＣＬＫ３〜ＣＬＫ６がＬレベルに固定されるので、これ以降モータ１３０は２相励磁モードで駆動されることとなる。次にマイクロコンピュータ１００は、出力端子ＳＥＬの電圧レベルをＨレベルにする（ステップＳＡ１８）。これによりセレクタ１４０は、マイクロコンピュータ１００の出力端子Ｂ１１とＢ１２の電圧レベルをＳＯＵＴ１とＳＯＵＴ２から出力するようになる。

次にマイクロコンピュータ１００は、カウンタＮの値と出力テーブルＴＢ２とを参照してＢ１１とＢ１２の端子の電圧レベルを設定する（ステップＳＡ１９）。例えばカウンタの値が「１」である場合、出力テーブルＴＢ２を参照すると、「１」に対応づけて格納されている電圧レベルは、Ｂ１１＝Ｈ、Ｂ１２＝Ｈとなっているので、マイクロコンピュータ１００は、Ｂ１１とＢ１２の端子の電圧レベルを［Ｂ１１＝Ｈ、Ｂ１２＝Ｈ］とする。これにより、モータドライバ１２０のＣＬＫ１とＣＬＫ２の電圧レベルが［ＣＬＫ１＝Ｈ、ＣＬＫ２＝Ｈ］となる。ＣＬＫ３〜ＣＬＫ６がＬレベルとなっているので、図６に示したように、端子Ａ１から端子Ａ２へ１００％の電流が流れ、端子Ｂ１から端子Ｂ２へ１００％の電流が流れる。これにより、モータ１３０の電流ベクトルは、図７（ｂ）のＴ１となる。

次に、マイクロコンピュータ１００は、記録紙の搬送が終了終了したか否かを判断する。マイクロコンピュータ１００は、記録紙の搬送が終了している場合には（ステップＳＡ２０；ＹＥＳ）、接続線に異常があったことを不揮発性メモリ１６０に記憶する（ステップＳＡ１５）。そして、マイクロコンピュータ１００は、モータ１３０を制御する回路に異常があることを知らせるメッセージを表示部１５０に表示して（ステップＳＡ１６）処理を終了する。

一方、記録紙の搬送が終了していない場合には（ステップＳＡ２０；ＮＯ）、クロックパルスのカウンタＮの値をインクリメントする（ステップＳＡ２１）。そして、クロックパルスのカウンタの値が「５」以上である場合には（ステップＳＡ２２；ＹＥＳ）、カウンタの値を初期化して「１」にする（ステップＳＡ２３）。この後、マイクロコンピュータ１００は、処理の流れをステップＳＡ１９に遷移させる。

マイクロコンピュータ１００が、図３に示したように、Ｂ１１とＢ１２の端子の電圧レベルを［Ｂ１１＝Ｈ、Ｂ１２＝Ｈ］→［Ｂ１１＝Ｌ、Ｂ１２＝Ｈ］→［Ｂ１１＝Ｌ、Ｂ１２＝Ｌ］→［Ｂ１１＝Ｈ、Ｂ１２＝Ｌ］→［Ｂ１１＝Ｈ、Ｂ１２＝Ｈ］・・・と変化させると、図６に示したように、モータドライバ１２０のＣＬＫ１とＣＬＫ２の電圧レベルが、［ＣＬＫ１＝Ｈ、ＣＬＫ２＝Ｈ］→［ＣＬＫ１＝Ｌ、ＣＬＫ２＝Ｈ］→［ＣＬＫ１＝Ｌ、ＣＬＫ２＝Ｌ］→［ＣＬＫ１＝Ｈ、ＣＬＫ２＝Ｌ］→［ＣＬＫ１＝Ｈ、ＣＬＫ２＝Ｈ］・・・と変化する。これに応じて、巻線Ａに流れる電流と巻線Ｂに流れる電流とが図６に示したように変化し、モータ１３０の電流ベクトルが、図７（ｂ）に示したようにＴ１→Ｔ２→Ｔ３→Ｔ４→Ｔ１・・・、というように順次変化してモータ１３０のシャフトが回転する。

以上説明したように、本実施形態によれば、モータドライバ１２０の入力端子に接続されている接続線に異常があった場合でも、モータ１３０を停止させることなく、記録紙の搬送を続けることができる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図１０は、本発明の第２実施形態に係わる画像形成装置の要部のハードウェア構成を示した図である。本実施形態は、セレクタ１４０を具備しておらず、制御信号発生部１１０のＯＵＴ１がモータドライバ１２０のＣＬＫ１に接続され、ＯＵＴ２がＣＬＫ２に接続されている点が第１実施形態と異なり、他の構成は第１実施形態と同じとなっている。

［実施形態の動作］
記録紙への画像形成指示がマイクロコンピュータ１００に入力されると、マイクロコンピュータ１００はモータ１３０を動作させて記録紙を搬送するために、まず、カウンタＮを初期化してカウンタＮの値を「１」にする（図１１：ステップＳＢ１）。また、マイクロコンピュータ１００は、ＣＬＯＣＫ端子から出力するクロックパルスの周波数を初期化して周波数ｆ１とする（ステップＳＢ２）。また、マイクロコンピュータ１００は、ＰＯ１端子のレベルをＬレベルにする（ステップＳＢ３）。これにより、トランジスタＴＲ１〜ＴＲ４のコレクタ端子はオープンとなる。また、マイクロコンピュータ１００は、ＳＨ／ＬＤの端子のレベルをＬレベルにする（ステップＳＢ４）。ＳＨ／ＬＤがＬレベルになると、制御信号発生部１１０のＳＨ／ＬＤ−ＩＮの端子のレベルがＬレベルになる。ＳＨ／ＬＤ−ＩＮの端子のレベルがＬレベルになると、制御信号発生部１１０においては、出力パターンテーブルＴＢ３のパターンＰ１〜パターンＰ１６の列を指し示すポインタの値が初期化されて「１」となる。

マイクロコンピュータ１００は、ＳＨ／ＬＤの端子をＬレベルにした後、ＳＨ／ＬＤの端子のレベルをＨレベルにする（ステップＳＢ５）。そして、ＳＨ／ＬＤの端子の端子をＨレベルにした後、ＣＬＯＣＫの端子からクロックパルスを１発分出力する（ステップＳＢ６）。ここでＣＬＯＣＫからクロックパルスが出力されると、制御信号発生部１１０の各出力端子ＯＵＴ１〜ＯＵＴ６の電圧レベルは、ポインタの値（１）が示す列に格納されているレベルとなり、モータドライバ１２０のＣＬＫ１〜ＣＬＫ６端子の電圧レベルが、ＣＬＫ１＝Ｈ、ＣＬＫ２＝Ｈ、ＣＬＫ３＝Ｌ、ＣＬＫ４＝Ｌ、ＣＬＫ５＝Ｌ、ＣＬＫ６＝Ｈとなる。

ここで、入力端子ＣＬＫ１〜ＣＬＫ６の電圧レベルは分圧回路Ｃ１によって分圧され、分圧された電圧がＡＤＩＮ端子に入力される。マイクロコンピュータ１００は、ＡＤＩＮ端子の電圧値を検知し（ステップＳＢ７）、検知した電圧値と、予め記憶している所定電圧値とが同じであるか否かを判断する。具体的には、マイクロコンピュータ１００は、カウンタＮと同じ値に対応付けて電圧テーブルＴＢ１に格納されている電圧値を電圧テーブルＴＢ１から読み出す。ここで、検知した電圧値が、電圧テーブルＴＢ１から読み出した所定電圧値と同じである場合には（図１２：ステップＳＢ８；ＹＥＳ）、マイクロコンピュータ１００は、モータドライバ１２０のＣＬＫ１〜ＣＬＫ６に接続されている接続線に異常がないと判断し、次に、記録紙への画像形成が終了し、記録紙が画像形成装置外へ排出されたか否かを判断する（ステップＳＢ９）。

ステップＳＢ９でＮＯと判断した場合には、カウンタＮの値をインクリメントする（ステップＳＢ１０）。そして、カウンタＮの値が１７以上となったか否かを判断する。マイクロコンピュータ１００は、カウンタＮの値が「１７」未満である場合には（ステップＳＢ１１；ＮＯ）、処理の流れをステップＳＢ６に遷移させ、カウンタＮの値が「１７」以上となった場合には（ステップＳＢ１１；ＹＥＳ）、カウンタＮの値を初期化して「１」にした後（ステップＳＢ１２）、処理の流れをステップＳＢ６に遷移させる。

一方、マイクロコンピュータ１００は、ステップＳＢ８でＮＯと判断した場合、モータドライバ１２０のＣＬＫ１〜ＣＬＫ６に接続されている接続線に異常があると判断する。マイクロコンピュータ１００は、ステップＳＢ８でＮＯと判断すると、検知したＡＤＩＮ端子の電圧値に基づいて、異常がある接続線を特定する（ステップＳＢ１３）。マイクロコンピュータ１００は、ＣＬＫ１またはＣＬＫ２に接続されている接続線に異常があると判断した場合（ステップＳＢ１４；ＹＥＳ）、接続線に異常があったことを不揮発性メモリ１６０に記憶する（ステップＳＢ１５）。そして、マイクロコンピュータ１００は、モータ１３０を制御する回路に異常があることを知らせるメッセージを表示部１５０に表示して（ステップＳＢ１６）処理を終了する。

一方、マイクロコンピュータ１００は、ＣＬＫ３〜ＣＬＫ６に接続されている接続線に異常があると判断した場合（ステップＳ１４；ＮＯ）、ＰＯ１の端子の電圧レベルをＨレベルにする（ステップＳＢ１７）。マイクロコンピュータ１００のＰＯ１端子の電圧レベルがＨレベルとなると、トランジスタＴＲ１〜トランジスタＴＲ４はＯＮとなり、ＣＬＫ３〜ＣＬＫ６の電圧は、抵抗の分圧によりモータドライバ１２０がＬレベルと判定する電圧レベルより低くなり、Ｌレベルに固定される。ここで、ＣＬＫ１とＣＬＫ２に接続されている接続線は正常であり、ＣＬＫ１とＣＬＫ２はＬレベルに固定されないため、この後、ＣＬＫ１端子の電圧レベルとＣＬＫ２端子の電圧レベルのみが変化することとなり、モータドライバ１２０はモータ１３０を２相励磁モードで駆動することとなる。

次にマイクロコンピュータ１００は、ステップＳＢ２で初期化したクロックパルスの周波数ｆ１を４倍の周波数ｆ２に変更し（ステップＳＢ１８）ＣＬＯＣＫ端子からクロックパルスを出力する（ステップＳＢ１９）。そして、マイクロコンピュータ１００は、記録紙の搬送が終了したか否かを判断する。マイクロコンピュータ１００は、記録紙の搬送が終了している場合には（ステップＳＢ２０；ＹＥＳ）、接続線に異常があったことを不揮発性メモリ１６０に記憶する（ステップＳＢ１５）。そして、マイクロコンピュータ１００は、モータ１３０を制御する回路に異常があることを知らせるメッセージを表示部１５０に表示して（ステップＳＢ１６）処理を終了する。一方、記録紙の搬送が終了していない場合には（ステップＳＢ２０；ＮＯ）、処理の流れをステップＳＡ１９に遷移させ、ステップＳＢ１９を繰り返す。

以上説明したように、本実施形態によっても、モータドライバ１２０の入力端子に接続されている接続線に異常があった場合にモータ１３０を停止させることなく記録紙の搬送を続けることができる。

［変形例］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、例えば、上述の実施形態を以下のように変形して本発明を実施してもよい。

上述した第１実施形態においては、Ｒ１１をＯＵＴ１とセレクタとを接続する接続線に接続し、Ｒ１２をＯＵＴ２とセレクタとを接続する接続線に接続するようにしてもよい。
このような態様によれば、ＯＵＴ１〜ＯＵＴ６端子に異常があってもセレクタ１４０を介してＢ１１とＢ１２とによりモータドライバ１２０を制御することができる。

上述した第１実施形態においては、Ｂ１１とＢ１２とによりモータドライバを制御する場合、即ち、２相励磁モードでモータ１３０を駆動する場合には、単位時間あたりの回転数がＷ１−２相励磁モード時と同じ回転数となるように、Ｂ１１とＢ１２から出力するパルスの周波数を調整するようにしてもよい。

上述した実施形態においては、入力されるクロックパルスに応じて６本の出力端子の電圧レベルを図４に示したように所定のパターンで変化させるのであれば、制御信号発生部１１０は、マイクロコンピュータで実現してもよいし、シフトレジスタとＡＮＤ回路とを組み合わせた回路で実現してもよい。

上述した実施形態においては、異常が発生していない場合にはモータ１３０はＷ１−２相励磁モードで駆動されているが、Ｗ１−２相励磁モードではなく、１−２相励磁モードで駆動するようにしてもよい。

上述した実施形態においては、電源が投入された時に不揮発性メモリ１６０に記憶されているデータを読み出し、接続線に異常があったことが記憶されている場合には、表示部１５０を制御して異常があることを報知し、モータ１３０の制御を行わないようにしてもよい。

上述した実施形態においては、制御信号発生部１１０とモータドライバ１２０とを接続する接続線に異常があることが検知された場合、光の点滅や音声により異常があったことを報知するようにしてもよい。

上述した実施形態においては、ハードウェア構成を図１３に示したようにしてもよい。図１３の態様においては、監視回路Ｃ３が設けられている点が上述した第１実施形態と異なる。監視回路Ｃ３においては、ＣＬＫ３〜ＣＬＫ６に接続されている接続線に異常があった場合にのみ、コンパレータＣＯＭ１から信号が出力されるように、Ｒ１８とＲ１９の抵抗値を設定しておく。マイクロコンピュータ１００は、コンパレータＣＯＭ１から出力される信号を入力端子ＩＮ１で検知し、コンパレータＣＯＭ１から出力される信号を検知した場合には、セレクタ１４０を介してモータドライバ１２０を制御し、モータ１３０を２相励磁モードで駆動する。なお、上述した第２実施形態においても、監視回路Ｃ３を用いてＣＬＫ３〜ＣＬＫ６に接続されている接続線の異常を検知するようにしてもよい。

本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の要部のハードウェア構成を示した図である。 電圧テーブルＴＢ１のフォーマットを示した図である。 出力テーブルＴＢ２のフォーマットを示した図である。 出力パターンテーブルＴＢ３のフォーマットを示した図である。 ＣＬＫ１〜ＣＬＫ６の電圧レベルと巻線Ａ及び巻線Ｂに流す電流の関係を示した図である。 ＣＬＫ１〜ＣＬＫ６の電圧レベルと巻線Ａ及び巻線Ｂに流す電流の関係を示した図である。 モータ１３０の電流ベクトルを示した図である。 マイクロコンピュータ１００が行う処理の流れを示したフローチャートである。 マイクロコンピュータ１００が行う処理の流れを示したフローチャートである。 第２実施形態に係る画像形成装置の要部のハードウェア構成を示した図である。 マイクロコンピュータ１００が行う処理の流れを示したフローチャートである。 マイクロコンピュータ１００が行う処理の流れを示したフローチャートである。 本発明の変形例に係る画像形成装置の要部のハードウェア構成を示した図である。 ステッピングモータを駆動する従来の回路構成を示したブロック図である。

符号の説明

１００・・・マイクロコンピュータ、１１０・・・制御信号発生部、１２０・・・モータドライバ、１３０・・・モータ、１４０・・・セレクタ、１５０・・・表示部、１６０・・・不揮発性メモリ

Claims (5)

1. モータと、
   第１系統に属する複数の制御信号と第２系統に属する複数の制御信号とを出力する第１制御信号発生手段と、
   前記第１系統に属する複数の制御信号を出力する第２制御信号発生手段と、
   前記第１制御信号発生手段から出力された第１系統に属する制御信号と、前記第２制御信号発生手段から出力された第１系統に属する制御信号のいずれかを、入力される選択信号に応じて選択して出力する信号選択手段と、
   前記信号選択手段から出力された第１系統に属する制御信号と、前記第１制御信号発生手段から出力された第２系統に属する制御信号とに応じて、前記モータに流す電流を制御して前記モータを駆動するモータ制御手段と、
   前記第２系統に属する制御信号が前記モータ制御手段へ入力されているか否か検知する検知手段と、
   前記第２系統に属する複数の制御信号のうち少なくともいずれか一つが前記モータ制御手段へ入力されていないことが前記検知手段により検知された場合、前記第２系統に属する複数の制御信号の前記モータ制御手段への入力を防止する防止手段と、
   前記第２系統に属する複数の制御信号が前記モータ制御手段へ入力されていることが前記検知手段により検知された場合には、前記第１制御信号発生手段から出力された第１系統に属する制御信号の出力を指示する選択信号を前記信号選択手段に出力し、前記第２系統に属する複数の制御信号のうち少なくともいずれか一つが前記モータ制御手段へ入力されていないことが前記検知手段により検知された場合には、前記第２制御信号発生手段から出力された第１系統に属する制御信号の出力を指示する選択信号を前記信号選択手段に出力する制御手段と
   を有するモータ制御装置。
2. データを記憶する記憶手段と、
   前記第２系統に属する複数の制御信号のうち少なくともいずれか一つが前記モータ制御手段へ入力されていないことが前記検知手段により検知された場合、第２系統に属する複数の制御信号が前記モータ制御手段へ正しく入力されていないことを表すデータを前記記憶手段に記憶させる記憶制御手段と
   を有することを特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。
3. 前記第２系統に属する複数の制御信号のうち少なくともいずれか一つが前記モータ制御手段へ入力されていないことが前記検知手段により検知された場合、第２系統に属する複数の制御信号が前記モータ制御手段へ正しく入力されていないことを報知する報知手段
   を有することを特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。
4. 前記モータは複数の励磁モードで駆動可能なステッピングモータであり、
   前記モータ制御手段は、第１系統に属する複数の制御信号のみが入力されている場合には前記モータの励磁モードが第１励磁モードとなるように前記モータに流す電流を制御し、第１系統に属する複数の制御信号と第２系統に属する複数の制御信号の両方が入力されている場合には前記モータの励磁モードが第２励磁モードとなるように前記モータに流す電流を制御すること
   を特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。
5. 第１励磁モードまたは第２励磁モードで駆動されるモータと、
   第１系統に属する複数の制御信号と第２系統に属する複数の制御信号とを出力する制御信号発生手段と、
   前記制御信号発生手段から出力された第１系統に属する複数の制御信号のみが入力されている場合には前記モータに流す電流を制御して前記モータを第１励磁モードで駆動し、前記制御信号発生手段から出力された第１系統に属する複数の制御信号と第２系統に属する複数の制御信号とが入力されている場合には前記モータに流す電流を制御して前記モータを第２励磁モードで駆動するモータ制御手段と、
   前記第２系統に属する複数の制御信号が前記モータ制御手段へ入力されているか否か検知する検知手段と、
   前記第２系統に属する複数の制御信号のうち少なくともいずれか一つが前記モータ制御手段へ入力されていないことが前記検知手段により検知された場合、前記第２系統に属する複数の制御信号の前記モータ制御手段への入力を防止する防止手段と
   を有するモータ制御装置。

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