JP6398892B2 - Motor control device and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、モーターを制御するモーター制御装置と、このモーター制御装置を備えた画像形成装置に関する。 The present invention relates to a motor control device that controls a motor and an image forming apparatus including the motor control device.
従来、複写機やプリンター、複合機等の画像形成装置は、用紙を収納する給紙カセットのリフトアップ機構やその他の各部において可動部材を駆動するためにモーターを備えて構成されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, image forming apparatuses such as copiers, printers, and multifunction machines are configured to include a motor for driving a movable member in a lift-up mechanism of a paper feed cassette that stores paper and other parts.
給紙カセットでは、様々な坪量の用紙に対応するためにDCブラシモーターを利用したリフトアップ方式が広く採用されている。例えば、リフトアップ方式を採用した給紙カセットは、用紙載置板とリフト板等の可動部材とを備え、リフト板の一端を用紙載置板に当接させると共に、リフト板の他端に回動軸が取り付けられる。回動軸はDCブラシモーターに接続されていて、DCブラシモーターによって回動軸を回転させることで、回動軸が取り付けられたリフト板が回動し、リフト板の回動に伴って用紙載置板が昇降する。 In the paper feeding cassette, a lift-up method using a DC brush motor is widely adopted to cope with papers having various basis weights. For example, a paper feed cassette that employs a lift-up system includes a paper placement plate and a movable member such as a lift plate, and makes one end of the lift plate abut against the paper placement plate and rotates to the other end of the lift plate. A moving shaft is attached. The rotation shaft is connected to the DC brush motor, and the rotation shaft is rotated by the DC brush motor, whereby the lift plate to which the rotation shaft is attached rotates, and the paper is loaded along with the rotation of the lift plate. The mounting plate moves up and down.
しかしながら、上記した給紙カセットのリフト板等の可動部材は、その回動機構(駆動機構)に異常が生じて円滑に回動(駆動)できない場合がある。この場合、可動部材を駆動するための駆動機構はロック状態となり、モーターに過電流が流れる。モーターに過電流が流れるのを検知してからモーターを停止させても、モーターに連結されるギア等の回動機構(駆動機構)の部品が破損したりすることがある。そのため、上記したような駆動機構がロック状態になる場合にモーターを停止するモーター制御装置がある。 However, there are cases where the movable member such as the lift plate of the sheet feeding cassette described above cannot be smoothly rotated (driven) due to an abnormality in its rotating mechanism (drive mechanism). In this case, the drive mechanism for driving the movable member is locked, and an overcurrent flows through the motor. Even if the motor is stopped after detecting the overcurrent flowing through the motor, parts of a rotating mechanism (drive mechanism) such as a gear connected to the motor may be damaged. Therefore, there is a motor control device that stops the motor when the drive mechanism as described above is in a locked state.
例えば、特許文献1には、ハーフブリッジ回路を介してモーターの巻線に駆動電圧を印加するモーター駆動回路(モーター制御装置)が開示されている。このモーター駆動回路は、ハーフブリッジ回路の出力端子と直流電源線との間に接続されたコンデンサと、他のハーフブリッジ回路のスイッチング素子をオンさせる駆動パルスを生成する駆動パルス生成回路と、閾値電圧を生成する閾値電圧生成回路と、コンデンサの端子電圧と閾値電圧とを比較する電圧比較回路と、駆動パルスの出力後、電圧比較回路の出力信号に基づいて巻線の異常を判定する異常判定回路と、を備えている
For example,
また、特許文献2のモーター制御装置は、直流モーターを駆動する駆動部と、駆動部等を流れる電流を検出し、所定の電流基準値以上の電流が駆動部等を流れた際に所定の電流検知信号を出力する電流検知手段と、駆動部が異常過電流状態であるか否かを判定するための時間設定値を予め記憶するメモリ部と、電流検知手段から出力された所定の電流検知信号の出力時間をカウントするカウント手段と、出力時間とメモリ部に記憶されている最新の時間設定値との比較を行う過電流検出手段と、過電流検出手段により出力時間が最新の時間設定値よりも大きいと判定される場合に駆動部に直流モーターを停止させる制御手段と、を備えている。
In addition, the motor control device disclosed in
また、特許文献3のモーター制御装置は、従来のモーター制御装置における電流制限手段に追加して、従来の電流制限手段における電流制限値よりも制限値の大きな第二の電流制限手段を設けている。そして、第二の電流制限手段により過電流を検出した際は、モータースタート信号を強制的に遮断しモーターへの電力供給を遮断させる。
Further, the motor control device of
上記したようなモーター制御装置は、閾値電圧や時間設定値、電流制限値を閾値として利用し、電圧や出力時間、電流との比較結果に応じてモーターの過電流状態(駆動機構のロック状態)を検出してモーターを停止するような回路で構成されている。しかしながら、モーターは、電流が遮断されても、回転の慣性により急停止することができない。また、過電流状態の検出を回路で構成していると、ノイズ除去等のタイムラグや、過電流状態を検出してからその検出信号を出力までのタイムラグ等が生じるので、モーターが既に過電流状態になってからモーターの停止を指示することになる。そのため、モーターに連結されるギア等の回動機構(駆動機構)の部品が破損したりすることがある。 The motor control device as described above uses the threshold voltage, time set value, and current limit value as threshold values, and the motor overcurrent state (drive mechanism lock state) according to the comparison result with the voltage, output time, and current. It is configured with a circuit that detects the motor and stops the motor. However, the motor cannot be stopped suddenly due to the inertia of rotation even when the current is cut off. In addition, if the circuit is configured to detect an overcurrent state, a time lag such as noise removal or a time lag from when the overcurrent state is detected until the detection signal is output will occur. After that, the motor will be instructed to stop. Therefore, parts of a rotation mechanism (drive mechanism) such as a gear connected to the motor may be damaged.
また、モーターに流れる電流が所定の閾値を超えたときに駆動機構をロック状態と判定する構成の場合、所定の閾値は必要電流値と異常電流値との間で設定される。ここで、必要電流値はモーターの正常動作時に超えない電流の最大値であり、異常電流値は駆動機構の異常時に超える電流値である。例えば、必要電流値が75mAで異常電流値が147mAである場合、閾値は75mA〜147mAの間で、例えば100mAに設定される。また、モーターに流れる電流が異常電流値以下であれば、モーターに連結されるギア間には歯飛びが生じないが、モーターに流れる電流が異常電流値を超えると、モーターに連結されるギア間に歯飛びが生じる。しかしながら、モーター及びその回動機構は、必要電流値と異常電流値との間に十分な間隔を有することなく構成され、例えば、異常電流値が必要電流値付近になる場合がある。このような場合には、閾値を適切に設定することが困難であり、誤動作なく駆動機構のロック状態を検出することが困難になる。従って、例えば、給紙カセットでは、リフトアップに必要なトルクを確保することと、駆動機構のロック状態を正確に検出することとを両立することが困難である。 Further, in the case of a configuration in which the drive mechanism is determined to be in the locked state when the current flowing through the motor exceeds a predetermined threshold value, the predetermined threshold value is set between the necessary current value and the abnormal current value. Here, the required current value is the maximum value of current that does not exceed during normal operation of the motor, and the abnormal current value is a current value that exceeds when the drive mechanism is abnormal. For example, when the required current value is 75 mA and the abnormal current value is 147 mA, the threshold is set between 75 mA and 147 mA, for example, 100 mA. If the current flowing through the motor is less than the abnormal current value, tooth skipping will not occur between the gears connected to the motor, but if the current flowing through the motor exceeds the abnormal current value, the gears connected to the motor Tooth skipping occurs. However, the motor and its rotation mechanism are configured without a sufficient interval between the required current value and the abnormal current value, and for example, the abnormal current value may be near the required current value. In such a case, it is difficult to set the threshold appropriately, and it becomes difficult to detect the lock state of the drive mechanism without malfunction. Therefore, for example, in a paper feed cassette, it is difficult to achieve both the securing of torque necessary for lift-up and the accurate detection of the locked state of the drive mechanism.
そこで、本発明は上記事情を考慮し、駆動機構のロック状態を精度よく検出して、モーター及びその駆動機構の破損を回避することを目的とする。 In view of the above-described circumstances, an object of the present invention is to accurately detect the lock state of the drive mechanism and avoid damage to the motor and the drive mechanism.
本発明のモーター制御装置は、所定の可動部材を駆動する駆動機構のモーターに電流を流して前記モーターの駆動を制御するモーター駆動部と、前記モーターに流れる電流を検出する電流検出部と、前記電流検出部で検出された電流の所定期間内の電流変化を、単位時間当たりの電流の増加を示す所定の傾きからなる第1の閾値と比較して、前記電流変化が前記第1の閾値よりも急な増加傾向であるか否かを判定し、前記電流変化が前記第1の閾値よりも急な増加傾向であるである場合に、前記駆動機構のロック状態を検出するロック検出部と、を備え、前記モーター駆動部は、前記ロック検出部が前記駆動機構のロック状態を検出した場合に、前記モーターの駆動を停止することを特徴とする。 The motor control device of the present invention includes a motor drive unit that controls the drive of the motor by flowing a current to a motor of a drive mechanism that drives a predetermined movable member, a current detection unit that detects a current flowing through the motor, The current change within a predetermined period of the current detected by the current detection unit is compared with a first threshold having a predetermined slope indicating an increase in current per unit time, and the current change is greater than the first threshold. A lock detection unit that detects a lock state of the drive mechanism when the current change is a tendency to increase more rapidly than the first threshold; The motor driving unit stops driving the motor when the lock detecting unit detects the locked state of the driving mechanism.
このような構成を採用することで、モーターに過電流が流れる前に駆動機構のロック状態を検出してモーターの駆動を停止することができ、モーターに流れる電流が異常電流値を超えることが回避される。このように、駆動機構のロック状態を精度よく検出して、モーターやその駆動ギア等の駆動機構の破損を回避することができる。 By adopting such a configuration, it is possible to stop the drive of the motor by detecting the lock state of the drive mechanism before overcurrent flows to the motor, avoiding that the current flowing to the motor exceeds the abnormal current value Is done. In this way, it is possible to accurately detect the lock state of the drive mechanism and avoid damage to the drive mechanism such as the motor and its drive gear.
前記ロック検出部は、前記電流変化を所定周期毎に検出し、所定回数連続した前記電流変化を平均して前記第1の閾値と比較すると良い。 The lock detection unit may detect the current change for each predetermined period, average the current change that is repeated a predetermined number of times, and compare the average change with the first threshold value.
このような構成を採用することで、これにより、電流変化のノイズを除去することができ、また、突入電流のような正常電流を異常電流と誤検出することが防止される。 By adopting such a configuration, it is possible to remove noise due to current change and to prevent a normal current such as an inrush current from being erroneously detected as an abnormal current.
前記ロック検出部は、前記電流変化を、前記第1の閾値及び前記第1の閾値よりも急な増加傾向の傾きからなる第2の閾値と比較して、前記電流変化が前記第1の閾値よりも急な増加傾向で且つ前記第2の閾値よりも緩やかな増加傾向であるか否かを判定し、前記電流変化が前記第1の閾値よりも急な増加傾向で且つ前記第2の閾値よりも緩やかな増加傾向である場合に、前記駆動機構のロック状態を検出しても良い。 The lock detection unit compares the current change with the first threshold value and a second threshold value that has a slope of an increasing tendency that is steeper than the first threshold value, and the current change indicates the first threshold value. It is determined whether the current change is more rapid than the second threshold, and whether the current change is more rapid than the first threshold and the second threshold. In the case of a gradual increase trend, the lock state of the drive mechanism may be detected.
このような構成を採用することで、駆動機構のロック状態をより精度よく検出することができ、突入電流のような正常電流を異常電流と誤検出することが防止される。 By adopting such a configuration, the locked state of the drive mechanism can be detected with higher accuracy, and a normal current such as an inrush current can be prevented from being erroneously detected as an abnormal current.
本発明の画像形成装置は、上記したいずれかの定着装置を備えていることを特徴とする。 The image forming apparatus of the present invention includes any one of the fixing devices described above.
前記画像形成装置は、記録媒体を収納する給紙カセットを更に備え、前記可動部材は、前記給紙カセットのリフト板であり、前記駆動機構の前記モーターは、前記リフト板を駆動するリフトモーターであっても良い。 The image forming apparatus further includes a paper feed cassette that stores a recording medium, the movable member is a lift plate of the paper feed cassette, and the motor of the drive mechanism is a lift motor that drives the lift plate. There may be.
本発明によれば、駆動機構のロック状態を精度よく検出して、モーター及びその駆動機構の破損を回避することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to accurately detect the lock state of the drive mechanism and avoid damage to the motor and the drive mechanism.
まず、図1を用いて、プリンター1(画像形成装置)の全体の構成について説明する。 First, the overall configuration of the printer 1 (image forming apparatus) will be described with reference to FIG.
プリンター1は、箱型形状のプリンター本体2を備えており、プリンター本体2の下部には、用紙S(記録媒体)を収納する給紙カセット3が収容され、プリンター本体2の上面には排紙トレイ4が設けられている。プリンター本体2の上面には、排紙トレイ4の側方に上カバー5が開閉可能に取り付けられ、上カバー5の下方にはトナーコンテナ6が収納されている。なお、給紙カセット3の詳細については後述する。
The
プリンター本体2の上部には、レーザー・スキャニング・ユニット(LSU)で構成される露光器7が排紙トレイ4の下方に配置され、露光器7の下方には、画像形成部8が設けられている。画像形成部8には、像担持体である感光体ドラム10が回転可能に設けられており、感光体ドラム10の周囲には、帯電器11と、現像器12と、転写ローラー13と、クリーニング装置14とが、感光体ドラム10の回転方向(図1の矢印X参照)に沿って配置されている。
An
プリンター本体2の内部には、用紙Sの搬送経路15が設けられている。搬送経路15の上流端には給紙部16が設けられ、搬送経路15の中流部には、感光体ドラム10と転写ローラー13によって構成される転写部17が設けられ、搬送経路15の下流部には定着装置18が設けられ、搬送経路15の下流端には排紙部20が設けられている。搬送経路15の下方には、両面印刷用の反転経路21が形成されている。
A
次に、このような構成を備えたプリンター1の画像形成動作について説明する。
Next, an image forming operation of the
プリンター1に電源が投入されると、各種パラメーターが初期化され、定着装置18の温度設定等の初期設定が実行される。そして、プリンター1に接続されたコンピューター等から画像データが入力され、印刷開始の指示がなされると、以下のようにして画像形成動作が実行される。
When the
まず、帯電器11によって感光体ドラム10の表面が帯電された後、露光器7からのレーザー光(図1の二点鎖線P参照)により感光体ドラム10に対して画像データに対応した露光が行われ、感光体ドラム10の表面に静電潜像が形成される。次に、この静電潜像を、現像器12がトナーによりトナー像に現像する。
First, after the surface of the
一方、給紙部16によって給紙カセット3から取り出された用紙Sは、上記した画像形成動作とタイミングを合わせて転写部17へと搬送され、転写部17において感光体ドラム10上のトナー像が用紙Sに転写される。トナー像を転写された用紙Sは、搬送経路15を下流側へと搬送されて定着装置18に進入し、この定着装置18において用紙Sにトナー像が定着される。トナー像が定着された用紙Sは、排紙部20から排紙トレイ4に排出される。なお、感光体ドラム10上に残留したトナーは、クリーニング装置14によって回収される。
On the other hand, the paper S taken out from the
次に、給紙カセット3について図1を参照して説明する。
Next, the
給紙カセット3は、箱型形状の筐体30と、筐体30の底板に沿って設けられて用紙Sが載置される用紙載置板31と、用紙載置板31の下方に設けられるリフト板32と、リフト板32に取り付けられる回動軸33と、回動軸33を駆動する駆動機構35に接続されるリフトモーター34(モーター)と、を備える。リフト板32は、一端が用紙載置板31に当接されると共に、他端に回動軸33が取り付けられ、回動軸33の周りを回動可能に配置される。回動軸33は、前後方向に延びる軸を有している。回動軸33の一端側は駆動機構35と連結している。リフトモーター34は、例えば、DCブラシモーターからなり、後述するモーター制御装置50によって駆動制御される。
The
次に、プリンター1の制御システムについて図2を参照して説明する。
Next, the control system of the
プリンター1には、制御部40が設けられている。制御部40は、ROMやRAM等からなる記憶部41と接続されていて、記憶部41に格納された制御プログラムや制御用データに基づいてプリンター1の各部を制御するように構成されている。
The
制御部40は、上述した画像形成部8、給紙部16及び定着装置18に加えて、操作表示部42、モーター駆動部43、電流検出部44及びロック検出部45に接続される。これらのモーター駆動部43、電流検出部44及びロック検出部45は、リフトモーター34の駆動を制御するモーター制御装置50を構成する。なお、ロック検出部45は、記憶部41に記憶される制御プログラムで構成されていても良い。
The
画像形成部8に接続された制御部40は、例えば、感光体ドラム10や転写ローラー13を回転させる駆動モーター(図示せず)に接続される。制御部40は、この駆動モーターの駆動を制御することで、感光体ドラム10や転写ローラー13の回転を制御する。
The
また、画像形成部8に接続された制御部40は、例えば、帯電バイアス印加部(図示せず)、現像バイアス印加部(図示せず)や転写バイアス印加部(図示せず)に接続される。これらの帯電バイアス印加部、現像バイアス印加部及び転写バイアス印加部は、画像形成部8の帯電器11、現像器12及び転写ローラー13にそれぞれ接続されていて、帯電器11、現像器12及び転写ローラー13に対して帯電バイアス、現像バイアス及び転写バイアスをそれぞれ印加する。制御部40は、これらの帯電バイアス印加部、現像バイアス印加部及び転写バイアス印加部を制御することで、帯電器11、現像器12及び転写ローラー13にそれぞれ印加される帯電バイアス、現像バイアス及び転写バイアスを制御する。
The
給紙部16に接続された制御部40は、例えば、上記した画像形成動作とタイミングを合わせて給紙カセット3から搬送経路15へと用紙Sが給紙されるように給紙部16を制御する。
For example, the
定着装置18に接続された制御部40は、例えば、定着装置18に設けられるヒーター(図示せず)に接続され、このヒーターの通電を制御することで、ヒーターが定着に適した温度に発熱するように制御する。
The
操作表示部42には、例えば、スタートキー、ストップ/クリアキー、テンキー、等の操作キーやタッチパネルが設けられ、ユーザーが各操作キーやタッチパネルを操作すると、その操作指示が制御部40に出力されるように構成されている。
The
モーター駆動部43は、給紙カセット3のリフトモーター34に接続されている。モーター駆動部43は、制御部40からの制御信号に基づいてリフトモーター34に電流を流すことで、リフトモーター34の回転を駆動する。また、モーター駆動部43は、後述するロック検出部45からの停止信号に基づいて、リフトモーター34の駆動を停止する。
The
例えば、モーター駆動部43は、リフトモーター34の駆動を開始するとき、リフトモーター34に係るトルクが高いため、図3〜図5に示すように、比較的高い突入電流をリフトモーター34に流すことになる。なお、図3及び図5において、電流値Iaはリフトモーター34を駆動するための必要電流値を示し、電流値Ibは駆動機構35に異常が生じる異常電流値を示す。その後、リフトモーター34に接続された駆動機構35、回動軸33及び回動軸33に取り付けられたリフト板32等が円滑に回動(駆動)すれば、リフトモーター34に係るトルクが軽減されてリフトモーター34を正常に駆動することができるため、モーター駆動部43によってリフトモーター34に流す電流は定格電流へと収束する(図4参照)。
For example, when the drive of the
一方、リフトモーター34に接続された駆動機構35や、回動軸33や、回動軸33に取り付けられたリフト板32等に異常が生じて円滑に回動(駆動)することができなくなると、リフトモーター34に係るトルクが大きくなり、モーター駆動部43によってリフトモーター34に流れる電流は、収束せずに急激に増加する(図3参照)。リフトモーター34に流れる電流が異常電流値Ibを超えると、例えば、リフトモーター34に連結される駆動機構35の駆動ギア間に歯飛び等の異常が生じることになる。
On the other hand, when the
電流検出部44は、モーター駆動部43からリフトモーター34へと出力される電流を検知するように構成され、その検知結果の電流値をロック検出部45へと出力する。
The
ロック検出部45は、電流検出部44で検出された電流の所定期間内の電流変化を、単位時間当たりの電流の増加を示す所定の傾きからなる第1の閾値Th1(図5参照)と比較して、電流変化が第1の閾値Th1よりも急な増加傾向であるか否かを判定する。また、ロック検出部45は、電流変化が第1の閾値Th1よりも急な増加傾向である場合に駆動機構35のロック状態を検出し、例えば、リフトモーター34の停止を指示する停止信号をモーター駆動部43へと出力する。
The
ロック検出部45は、例えば、電流変化を得るための所定期間、すなわちサンプリングタイミングを10msに設定し、電流変化と比較する第1の閾値Th1を単位時間(1ms)当たり0.2〜0.3A(A/ms)に設定する。なお、所定期間及び第1の閾値Th1は記憶部101に記憶される。第1の閾値Th1は、駆動機構35がロック状態になる際の電流変化の傾きよりも緩やかな増加傾向であって、且つ通常の使用において駆動機構35に係る負荷の変動に伴い電流が増加している際の電流変化の傾きよりも急な増加傾向に設定される。給紙カセット3の通常の動作においては、動作中に駆動機構35の負荷が連続的に増加する状態は想定しにくい。従って、何らかの要因でそのような状態が発生するとしても、負荷の増加は僅かであり、リフトモーター34の電流変化が閾値Th1よりも大きくなることはない。また、通常の使用において部材間の摩擦などの影響で駆動機構35に瞬間的に大きな負荷が発生する場合が考えられる。しかし、これらの駆動機構35の負荷変動ではリフトモーター34には短時間の電流変化の傾きしか発生しない。ロック検出部45は、所定周期毎、例えば、500ms毎に所定期間の電流変化を測定し、所定回数、例えば、10回連続して測定した電流変化を平均して、その平均結果の電流変化を第1の閾値Th1と比較すると良い。これにより、電流変化のノイズを除去することができ、また、突入電流のような正常電流を異常電流と誤検出することが防止される。
For example, the
以上のように構成されたものにおいて、ロック検出部45の動作について図5を参照して説明する。
With the configuration as described above, the operation of the
先ず、リフトモーター34を駆動する前では(図5に示す区間T1)、モーター駆動部43は電流をリフトモーター34へと流していない。そのため、ロック検出部45が、電流検出部44で検知される電流について所定期間の電流変化を測定しても、電流変化の傾きは略0であり、このような電流変化を所定回数測定して平均化しても電流変化の傾きは略0である。従って、ロック検出部45は、傾きが略0の電流変化を第1の閾値Th1と比較しても、駆動機構35のロック状態を検出することはない。
First, before driving the lift motor 34 (section T <b> 1 shown in FIG. 5), the
次に、モーター駆動部43から急峻な突入電流がリフトモーター34へと流れるとき(図5に示す区間T2)、ロック検出部45は、第1の閾値Th1よりも急峻な増加傾向の傾きの電流変化を測定することとなる。しかしながら、ロック検出部45は、この突入電流に基づく電流変化を、それ以前に測定された傾きが略0の電流変化と平均化するため、平均結果の電流変化は、第1の閾値Th1よりも傾きが緩やかになる。従って、ロック検出部45は、突入電流が流れたときの電流変化を第1の閾値Th1と比較しても、駆動機構35のロック状態を検出することはない。
Next, when a steep inrush current flows from the
そして、突入電流がリフトモーター34へと流れた後(図5に示す区間T3)、リフトモーター34に接続された駆動機構35や、回動軸33や、回動軸33に取り付けられたリフト板32等が正常に回動(駆動)するとき、モーター駆動部43からリフトモーター34へと流れる電流I1は正常に収束する。このとき、ロック検出部45が、電流検出部44で検知される電流I1について所定期間の電流変化を測定すると、その電流変化の傾きは減少傾向である。従って、ロック検出部45は、正常動作時の電流I1が流れたときの電流変化を第1の閾値Th1と比較しても、駆動機構35のロック状態を検出することはない。
After the inrush current flows to the lift motor 34 (section T3 shown in FIG. 5), the
一方、駆動機構35や回動軸33やリフト板32等に異常が生じて円滑に回動(駆動)することができなくなると、モーター駆動部43からリフトモーター34へと流れる電流I2は、収束せずに急激に増加する。このとき、ロック検出部45が、電流検出部44で検知される電流I2について所定期間の電流変化を測定すると、その電流変化の傾きは急な増加傾向である。
On the other hand, when an abnormality occurs in the
そして、駆動機構35や回動軸33やリフト板32に異常が生じている場合、モーター駆動部43からリフトモーター34へと流れる電流I2は増加し続ける。そのため、異常動作時の電流I2の電流変化のサンプルが多くなり、ロック検出部45が、異常動作時の電流I2の電流変化を所定回数測定して平均化すると、その平均結果の電流変化の傾きは、第1の閾値Th1よりも急な増加傾向となる。従って、ロック検出部45は、異常動作時の電流I2の電流変化を第1の閾値Th1と比較することで、駆動機構35のロック状態を検出する。なお、ロック検出部45は、電流I2が異常電流値Ibに達する前に駆動機構35のロック状態を検出するように、上記した第1の閾値Th1、所定期間、所定回数及び所定周期を設定して構成される。
And when abnormality has arisen in the
また、駆動機構35のロック状態を検出したロック検出部45は、リフトモーター34の停止を指示する停止信号をモーター駆動部43へと出力する。モーター駆動部43は、ロック検出部45からの停止信号に応じてリフトモーター34の駆動を停止する。
The
なお、駆動機構35や回動軸33やリフト板32に異常が生じている場合でも、モーター駆動部43からリフトモーター34へと電流I2を流す初期の段階では、この電流I2についての電流変化のサンプル数が所定回数に比べて少ない。そのため、電流I2に基づく電流変化は、それ以前に測定された傾きが略0の電流変化と平均化されるので、平均結果の電流変化は、第1の閾値Th1よりも傾きが緩やかになる。従って、ロック検出部45は、異常動作時の初期の段階で電流I2が流れたときの電流変化を第1の閾値Th1と比較しても、駆動機構35のロック状態を検出しない。ただし、異常動作時の初期の段階では、電流I2は異常電流値Ibに比べて小さく、リフトモーター34や、駆動機構35や回動軸33やリフト板32等を破損する程のトルクは生じない。
Even when an abnormality occurs in the
本実施形態では上述のように、プリンター1のモーター制御装置50は、モーター駆動部43と、電流検出部44と、ロック検出部45と、を備える。モーター駆動部43は、駆動機構35を介して回動軸33やリフト板32(所定の可動部材)を駆動するリフトモーター34(モーター)に電流を流してリフトモーター34の駆動を制御する。電流検出部44は、リフトモーター34に流れる電流を検出する。ロック検出部45は、電流検出部44で検出された電流の所定期間内の電流変化を、単位時間当たりの電流の増加を示す所定の傾きからなる第1の閾値Th1と比較して、電流変化が第1の閾値Th1よりも急な増加傾向であるか否かを判定し、電流変化が第1の閾値Th1よりも急な増加傾向である場合に、駆動機構35のロック状態を検出する。また、モーター駆動部43は、ロック検出部45が駆動機構35のロック状態を検出した場合に、リフトモーター34の駆動を停止する。
In the present embodiment, as described above, the
これにより、リフトモーター34に過電流が流れる前に駆動機構35のロック状態を検出してリフトモーター34の駆動を停止することができ、リフトモーター34に流れる電流が異常電流値Ibを超えることが回避される。このように、駆動機構35のロック状態を精度よく検出して、リフトモーター34やその駆動ギア(図示せず)、並びに駆動機構35や回動軸33やリフト板32等の破損を回避することができる。
As a result, the lock state of the
また、本実施形態では、ロック検出部45は、電流変化を所定周期毎に検出し、所定回数連続した電流変化を平均して第1の閾値Th1と比較するように構成される。これにより、電流変化のノイズを除去することができ、また、突入電流のような正常電流を異常電流と誤検出することが防止される。
Further, in the present embodiment, the
本実施形態では、ロック検出部45が、電流検出部44で検出された電流の所定期間内の電流変化を第1の閾値Th1と比較して、電流変化が第1の閾値Th1よりも急な増加傾向であるか否かを判定し、電流変化が第1の閾値Th1よりも急な増加傾向である場合に、駆動機構35のロック状態を検出する構成について説明したが、ロック検出部45の構成はこれに限定されない。例えば、他の異なる実施形態では、ロック検出部45が、電流変化を、第1の閾値Th1だけでなく、第1の閾値Th1よりも急な増加傾向の傾きからなる第2の閾値Th2(図5参照)と比較して、電流変化が第1の閾値Th1よりも急な増加傾向で且つ第2の閾値Th2よりも緩やかな増加傾向であるか否かを判定し、電流変化が第1の閾値Th1よりも急な増加傾向で且つ第2の閾値Th2よりも緩やかな増加傾向である場合に、駆動機構35のロック状態を検出するように構成されても良い。これにより、駆動機構35のロック状態をより精度よく検出することができ、突入電流のような正常電流を異常電流と誤検出することが防止される。
In the present embodiment, the
本実施形態では、モーター制御装置50がリフトモーター34の駆動制御に適用される構成について説明したが、モーター制御装置50が適用されるモーターはリフトモーター34に限定されない。例えば、他の異なる実施形態では、モーター制御装置50は、画像形成部8の感光体ドラム10や転写ローラー13を駆動する駆動モーター(図示せず)や、給紙部16、定着装置18又は排紙部20を駆動するモーター(図示せず)、あるいは搬送経路15に備わるその他のモーター(図示せず)の駆動制御に適用されても良い。
In the present embodiment, the configuration in which the
本実施形態では、プリンター1に本発明の構成を適用する場合について説明したが、他の異なる実施形態では、複写機、ファクシミリ、複合機等の他の画像形成装置に本発明の構成を適用しても良い。また。本実施形態では、画像形成装置に本発明のモーター制御装置を適用する場合について説明したが、他の異なる実施形態では、画像形成装置以外の、可動部材を駆動するモーターを備える他の機器に本発明のモーター制御装置を適用しても良い。
In the present embodiment, the case where the configuration of the present invention is applied to the
1 プリンター(画像形成装置)
3 給紙カセット
30 筐体
31 用紙載置板
32 リフト板
33 回動軸
34 リフトモーター
35 駆動機構
40 制御部
41 記憶部
43 モーター駆動部
44 電流検出部
45 ロック検出部
50 モーター制御装置
1 Printer (image forming device)
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記モーターに流れる電流を検出する電流検出部と、
前記電流検出部で検出された電流の所定期間内の電流変化を、単位時間当たりの電流の増加を示す所定の傾きからなる第1の閾値と比較して、前記電流変化が前記第1の閾値よりも急な増加傾向であるか否かを判定し、前記電流変化が前記第1の閾値よりも急な増加傾向であるである場合に、前記駆動機構のロック状態を検出するロック検出部と、
を備え、
前記モーター駆動部は、前記ロック検出部が前記駆動機構のロック状態を検出した場合に、前記モーターの駆動を停止し、
前記ロック検出部は、前記電流変化を、前記第1の閾値及び前記第1の閾値よりも急な増加傾向の傾きからなる第2の閾値と比較して、前記電流変化が前記第1の閾値よりも急な増加傾向で且つ前記第2の閾値よりも緩やかな増加傾向であるか否かを判定し、前記電流変化が前記第1の閾値よりも急な増加傾向で且つ前記第2の閾値よりも緩やかな増加傾向である場合に、前記駆動機構のロック状態を検出することを特徴とするモーター制御装置。 A motor drive unit for controlling the drive of the motor by passing a current through a motor of a drive mechanism that drives a predetermined movable member;
A current detection unit for detecting a current flowing in the motor;
The current change within a predetermined period of the current detected by the current detection unit is compared with a first threshold having a predetermined slope indicating an increase in current per unit time, and the current change is detected by the first threshold. A lock detection unit that determines whether or not the current change is a steep increase tendency, and detects a lock state of the drive mechanism when the current change is a steep increase tendency than the first threshold value; ,
With
The motor drive unit stops driving the motor when the lock detection unit detects the lock state of the drive mechanism ,
The lock detection unit compares the current change with the first threshold value and a second threshold value that has a slope of an increasing tendency that is steeper than the first threshold value, and the current change indicates the first threshold value. It is determined whether the current change is more rapid than the second threshold, and whether the current change is more rapid than the first threshold and the second threshold. A motor control device that detects a lock state of the drive mechanism when the tendency is a gradual increase .
前記可動部材は、前記給紙カセットのリフト板であり、
前記モーターは、前記リフト板を駆動する前記駆動機構のリフトモーターであることを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。 A paper cassette for storing the recording medium;
The movable member is a lift plate of the paper feed cassette;
The image forming apparatus according to claim 3 , wherein the motor is a lift motor of the drive mechanism that drives the lift plate.
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