JP4454887B2 - Motor control device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータの回転/停止を制御するモータ制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、画像形成装置における紙搬送の駆動源には主にアウターロータ式のブラシレスモータが用いられている。アウターロータ式のブラシレスモータは、低価格であり、また比較的高回転領域で高効率の使用が可能なため広く用いられている。
【0003】
最近では駆動系を分割し、負荷に応じて独立した個々のブラシレスモータを用いることが多い。
【0004】
しかしながら、アウターロータ式のブラシレスモータは、イナーシャが大きく、回転状態から停止させる際に電気的停止信号が印加された後もロータイナーシャで回り続け、完全停止までに時間がかかるというデメリットがある。
【0005】
画像形成装置における画像形成動作で紙を搬送している際、何らかの不具合により、ジャムが発生した場合には、この完全停止までの時間がジャム紙を無理矢理搬送する時間となり、機構に無理な応力をかける場合がある。例えば、定着分離爪に紙が突っ込んでジャムした場合、直ちに紙の搬送を停止させないと、紙が定着分離爪を押してしまう。その結果、定着ローラに定着分離爪が刺さり、定着ローラにダメージを与えてしまうことがある。
【0006】
そこで、モータの短時間停止制御方法として、ショートブレーキ制御があるが、ブラシレスモータの場合、ロータはブラシモータのように電気的に接続されているわけではなく、電磁力によって回わされているだけなので、ブラシモータほどの効果がない。
【0007】
また、より短時間でモータを停止させる方法として、逆転ブレーキ制御があるが、この場合逆転信号の印加時間がイナーシャと負荷に適応したものでないと、停止を超えて逆転してしまう虞がある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、逆転信号の印加時間は、正転しているモータが如何なる負荷状態であっても、逆転しない程度に設定しておく必要がある。しかし、逆に、逆転信号が短すぎると、ロータが完全停止してない状態で逆転ブレーキ制御がストップになってしまうため、ロータがフリーとなり完全停止までに時間がかかってしまい、目的を果し得ない事態を誘起することがある。
【0009】
本発明は、上述の状況に鑑みて成されたもので、長時間使用による負荷の変化や、機器ごとの負荷のばらつきがあった際、モータの逆転ブレーキ信号印加時間が固定的であって可変でなかったとしても、常に一定の逆転ブレーキ効果と、ショートブレーキによる完全停止を簡易な構成により可能とするモータ制御装置を提供することを目的とする。
【0010】
【発明を解決するための手段】
本発明は、下記構成を備えることにより上記課題を解決できるものである。
【0011】
(1)モータの動作/非動作を制御するスタート/ストップ信号、前記モータの回転方向を制御する正転/逆転信号、前記モータのモータロータをフリーにしておくか、ステータコイルをショートして前記モータにショートブレーキをかけるかを制御するノーブレーキ/ショートブレーキ信号、に応じて前記モータを制御するモータコントロールICを有するモータ制御装置であって、前記モータ制御装置に入力されたモータ回転/停止命令信号を、前記モータコントロールICの正転/逆転信号入力端子に供給する第1信号線と、前記正転/逆転信号入力端子に供給される信号を、遅延素子により予め定められた第1の設定時間だけ遅延させて前記モータコントロールICのノーブレーキ/ショートブレーキ信号端子に供給する第2信号線と、前記ノーブレーキ/ショートブレーキ信号端子に供給される信号を、遅延素子により予め定められた第2の設定時間だけ遅延させて前記モータコントロールICのスタート/ストップ信号端子に供給する第3信号線を有することを特徴とするモータ制御装置。
【0012】
(2)前記第1の設定時間は、正転状態のモータが逆転信号によって逆方向に回転し始めるまでの時間よりも短いことを特徴とする前記(1)記載のモータ制御装置。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【0017】
図1は、本発明に係るシート処理制御方法を搭載した画像形成装置の構成を示す断面模式図である。
【0018】
101は原稿台ガラスであり、原稿自動送り装置160から給送された原稿が順次、所定位置に載置される。102は、例えば蛍光灯から構成される原稿照明ランプであり、原稿台ガラス101に載置された原稿を露光する。103、104、105は走査ミラーであり、図示しない光学走査ユニットに収容され往復運動しながら、原稿からの反射光をCCDユニット106に導く。
【0019】
CCDユニット106は、CCDに原稿からの反射光を結像させる結像レンズ107、例えばCCDから構成される撮像素子108、撮像素子108を駆動するCCDドライバ109等から構成されている。
【0020】
撮像素子108からの画像信号出力は、例えば8ビットのデジタルデータに変換された後、コントローラ部150に入力される。
【0021】
また、110は感光ドラムであり、112の前露光ランプによって画像形成に備えて除電される。113は一次帯電器であり、感光ドラム110を一様に帯電させる。117は露光手段であり、例えば半導体レーザ等で構成され、画像処理や装置全体の制御を行うコントローラ部150で処理された画像データに基づいて感光ドラム110を露光し、静電潜像を形成する。
【0022】
118は現像器であり、黒色の現像剤(トナー)が収容されている。119はトナーを収容するバッファ部と呼ばれるもので、上方位置にセットされた着脱式トナー収納容器(以下、トナーカートリッジと称す)120からトナーが補給される。バッファ部119に補給されたトナーは現像器118内のトナー量に応じて現像器118に供給される。121は転写前帯電器であり、感光ドラム110上に現像されたトナー像を用紙に転写する前に高電圧をかける。
【0023】
122、124、126、128、130は給紙ユニットであり、各給紙ローラ123、125、127、129、131の駆動により、転写用紙が装置内へ給送され、レジストローラ132の配設位置で一旦停止し、感光ドラム110に形成された画像との書き出しタイミングがとられ再給送される。
【0024】
133は転写帯電器であり、感光ドラム110に現像されたトナー像を、給送される転写用紙に転写する。134は分離帯電器であり、転写動作の終了した転写用紙を感光ドラム110より分離する。170は分離爪で、もし分離帯電器134による静電分離がうまく行かなかった際に、物理的に転写紙を分離するためのものである。
【0025】
転写されずに感光ドラム110上に残ったトナーはクリーナ111によって回収される。
【0026】
135は搬送ベルトで、転写プロセスの終了した転写用紙を定着器136に搬送し、例えば加熱して定着される。137はフラッパであり、定着プロセスの終了した転写用紙の搬送パスを、ステイプルソーター145または反転パス139方向の何れかに制御する。ステイプルソーター145に排紙された用紙は各ビンに仕分けされ、コントローラ部150からの指示によりステイプル部146がステイプルを行う。反転パス139は、フェイスダウン排紙、両面コピーを行う際に使用され、フェイスダウン排紙を行う際は反転パス139で反転してから排紙される。また、両面コピーを行う際は反転パス139から両面パス144に搬送される。140〜142は給紙ローラであり、両面パス144上の再転写紙を再給紙ローラ143まで搬送する。再転写紙は給紙ローラ140〜142、再給紙ローラ143により、給紙ユニット122、124、126、128、130から給紙される転写紙とタイミングをとりながら搬送され、再度レジストローラ132の配設位置まで搬送される。
【0027】
150のコントローラ部には後述するマイクロコンピュータ、画像処理部等が具備されており、操作パネル151からの指示に従って、前述の画像形成動作を行う。
【0028】
また、画像形成装置内の温度および湿度を検知するための温湿度センサ(図示略)を備えている。
【0029】
図2は、本発明に係る画像形成装置のコントローラ部150の構成を示すブロック図である。
【0030】
201は画像形成装置全体の制御を行うCPUであり、装置本体の制御手順(制御プログラム)を記憶した読み取り専用メモリ(ROM)203からプログラムを順次読み取り、実行する。CPU201のアドレスバス及びデータバスはバスドライバ及びアドレスデコーダ202を経て各負荷に接続されている。
【0031】
また、204は入力データの記憶や作業用記憶領域等として用いる主記憶装置であるところのランダムアクセスメモリ(RAM)である。
【0032】
205は画像データ用ハードディスク(HD)で、CCDユニット106から入力され画像処理されたデータが記憶される。また、ネットワーク等に接続されている場合なども画像データを記憶する。
【0033】
206はインタフェース規格に準拠するI/Oポートであり、操作者がキー入力を行い、装置の状態等を液晶(LED)を用いて表示する操作パネル151や給紙系、搬送系、光学系の駆動を行うモータ類207、クラッチ類208、ソレノイド類209、また、搬送される用紙を検知するための紙検センサ類210等の装置の各負荷に接続される。
【0034】
現像器118には現像器内のトナー量を検知するトナーセンサ211が配置されており、その出力信号がI/Oポート206に入力される。さらに、各負荷のホームポジション、ドアの開閉状態等を検知するためのスイッチ類212の信号もI/Oポート206に入力される。213は高圧ユニットであり、CPU201の指示に従って、前述の1次帯電器113、現像器118、転写前帯電器121、転写帯電器133、分離帯電器134へ高圧を出力する。
【0035】
また不図示の温湿度センサからの出力は、直接CPU201のアナログポートに接続されており、A/D変換されてディジタル値で演算される。温湿度センサからは温度を表す電圧値と、湿度を表す電圧値がCPU201のアナログポートに入力される。
【0036】
215は画像処理部であり、CCDユニット106から出力された画像信号が入力され、後述する画像処理を行い、画像データに従ってレーザユニット117の制御信号を出力する。
【0037】
レーザユニット117から出力されるレーザ光は感光ドラム110を照射し、露光すると共に非画像領域において受光センサであるところのビーム検知センサ214によって発光状態が検知され、その出力信号がI/Oポート206に入力される。
【0038】
図3は、本発明に係る画像形成装置におけるコントローラ部150内の画像処理部215の構成を示すブロック図である。
【0039】
CCD108により電気信号に変換された画像信号は、まずシェーデイング回路301によって画素間のばらつきの補正を行った後、変倍回路302において縮小コピー時はデータの間引き処理を行い、拡大コピー時はデータの補間を行う。
【0040】
次に、エッジ強調回路303において、例えば5×5のウインドウで2次微分を行い、画像のエッジを強調する。この画像データは輝度データであるのでプリントに出力するための濃度データに変換するためγ変換回路304でテーブルサーチによりデータ変換を行う。濃度データに変換された画像データは二値化処理部305へ入力される。ここでは例えばED法により多値データを二値データに変換する。二値に変換された画像データは合成回路307に入力される。合成回路307では、入力された画像データと例えばハードディスクにより構成される画像メモリ310内の画像データを選択的に出力するか、またはORをとって出力する。この画像メモリ310に対するリードライト制御はメモリコントローラ306で行い、画像を回転させる場合はメモリ内の画像データの読み出しアドレスを制御することで行う。これらの画像データはレーザの発光強度の信号に変換するためPWM回路311へ入力され画像の濃度に従ったパルス幅をレーザユニット117に対して出力する。
【0041】
次に、図4は、画像形成プロセスを示す模式的説明図であり、図4を参照してそのプロセスを説明する。
【0042】
感光ドラム110は矢印方向(時計回り)に回転する。
【0043】
感光ドラム110表面上の残留電荷は、前露光部で除去されたあと一次帯電器113で700〜800Vに帯電させられる。この後画像の露光が行われ現像器118では約1500Vppの矩形波と0〜500VのDCバイアスが印加されて感光ドラム110表面上の潜像にトナー像が形成される。次に転写前帯電器121で12500Vppの矩形波と0〜500μAのDC定電流が印加されて感光ドラム110上のトナー像が転写されやすい状態になる。転写帯電器は−5300V〜−8300Vのマイナス電位が印加されトナー像を転写紙上に転写させる。
【0044】
分離帯電器134は14000Vppの矩形波と0〜500μAのDC定電流が印加されて感光ドラム110から転写紙を分離する。
【0045】
トナー像が転写され感光ドラム110から分離された転写紙は定着器136で加熱加圧定着される。感光ドラム110上の転写されなかったトナーはクリーナブレードで清掃され再び前露光のプロセスヘと移行する。
【0046】
以上が画像形成プロセスの説明である。
【0047】
次に実際の動作について説明する。
【0048】
図5は、図1における定着部の拡大説明図である。図において、定着ローラは定着上ローラ136u、と加圧ローラ136Lの上下ローラに別れていて、加熱加圧定着される。定着上ローラ136uは図示しない定着駆動モータによって他の駆動とは独立的に駆動され加圧ローラ136Lは定着上ローラ136uの駆動によって従動回転する。定着ローラ対136u,136Lを出た後に、定着分離爪1361、爪ジャムセンサ1362、内排紙ローラ1363、内排紙センサ1364が配置されている。
【0049】
図6は、定着分離爪によるシート(紙)の爪分離の様子を示す説明図である。
【0050】
図7は、定着分離爪と定着上ローラとの位置関係を示す斜視図である。
【0051】
図8は、定着分離爪にシート(紙)が引っ掛かった状態を示す説明図である。
【0052】
定着分離爪1361は図6に示すように、定着上ローラ136uに付着している紙を爪で物理的に分離するために設けられていて、図7の斜視図に示すように、手前から奥に6ケ所設けられている。この6ケ所の定着分離爪1361のうち、どれかに紙の先端が引っ掛かってしまった場合、引っ掛かっていない分離爪1361は図8の矢印に示すように紙によって定着上ローラ136u側に無理矢理押し当てられてしまう。この場合、定着分離爪1361が定着上ローラ136uにめり込んだり、定着上ローラに引っ掻き傷を作ってしまったりし、結果としてその部分だけ画像の定着が行えなくなる。こうなってしまうと、定着上ローラ136uを交換するしかなく、ユーザーにとっては大きな障害となる。
【0053】
そこで、図9の逆転ブレーキ制御の基本タイミングチャートに示すように、モータの停止信号の前に、モータ回転方向を逆転させる逆転信号を印加する(逆転信号印加時間をtcとする)。このようにモータを停止させる際に逆転信号を与えてブレーキをかける方法は逆転ブレーキ制御と呼ばれている。
【0054】
しかしながら、実際は、負荷のばらつきや、長時間使用による摺動部の摩擦係数の変化で、モータ停止命令からの惰性回転の量は異なる。
【0055】
図10、11はその違いを示したタイミングチャートである。
【0056】
図10は、逆転ブレーキ制御を用いない場合の比較的摺動負荷が軽い状態での停止時間を表したタイミングチャートである。モータ停止命令からロータイナーシャによる惰性回転がt1時間分続いて停止している。
【0057】
図11は、逆転ブレーキ制御を用いない場合の長時間使用が進んで摺動負荷が重くなってきた状態での停止時間を表したタイミングチャートである。イナーシャ成分は、物理的な形状によって決まっており、長時間使用の有無には無関係である。しかし、長時間使用で摺動負荷が増えた分、ブレーキ効果が高まっており、停止までの時間は短くなっている。
【0058】
逆転ブレーキ印加時間を、最小負荷の場合の時間に設定してしまうと、負荷が増えた場合には、早く停止し過ぎて、逆転に至ってしまう場合がある。その様子を図12(a)に示す。
【0059】
即ち、図12(a)は、逆転ブレーキ印加時間が長すぎて逆転に至った場合を示すタイミングチャートである。
【0060】
このような負荷のばらつきに対して、逆転に至らないようにするために、逆転ブレーキ印加時間は最短停止時間に合わせたものとなる。
【0061】
しかし、その場合、負荷が軽い状態では、ロータが完全停止するまでの時間に至る前に、逆転ブレーキが解除されることになり、ロータが完全停止しないことになる。その様子を図12(b)に示す。
【0062】
即ち、図12(b)は、逆転ブレーキ印加時間が短すぎてロータを完全停止できなかった場合を示すタイミングチャートである。
【0063】
図13は、本発明に係るシート処理制御方法を示すタイミングチャートであり、図14は、図13のタイミングチャートを実現する為のコントローラとモータの制御回路である。
【0064】
そこで図13のように、逆転ブレーキ信号が印加され逆転に至るまでの時間にショートブレーキモードに切り替えて、図12(b)のような逆転ブレーキ解除後の惰性回転を防ぐ。
【0065】
図13のタイミングチャートを実現するための回路図が図14である。図14の150は図2で説明したコントローラ部を形成するDCコントローラである(以下DCコントローラと記す)。また、1301はモータを制御するモータコントロールICである。モータコントロールIC1301の1番ピンはスタートストップ端子、2番ピンは正転逆転端子、3番ピンはブレーキ端子である。スタートストップ端子はLでスタート、Hまたはオープンでストップであり、正転逆転端子は、Lまたはオープンで正転、Hで逆転である。ブレーキ端子はLまたはオープンでノーブレーキ、Hの時ブレーキである。また8ピンはロック検知信号で、モータが定格回転数±6%の回転数以内にあるときLを出力する。1302〜1304はホール素子で、モータロータに着磁されたパターンに応じた交流波形を出力する。このホール素子1302〜1304の出力を合成してFG出力信号が作られる。1301の14ピンがそのFG出力である。
【0066】
DCコントローラ150からはモータに対し回転/停止*命令信号を出力する。またモータからはFGパルス信号とロック検知信号をDCコントローラ150に対して出力する。1305はモータのドライブ素子、1306はモータのステータコイルである。
【0067】
図14におけるφ1、φ2、φ3、φ4がそれぞれ、図13における回転/停止*命令信号、FORWARD/BACK*信号、No Break/Short Break*信号、start/stop*信号に相当する。ここで信号名の後ろに*を付記したものはローでアクティブ、付記していないものはハイでアクティブの信号である。DCコントローラから出力された回転/停止*命令信号はそのまま正転/逆転*信号となる。また回転/停止*命令信号を遅延素子1307で遅延させたものがFORWARD/BACK*信号となり、FORWARD/BACK*信号を遅延素子1308で遅延させたものがstart/stop*信号となる。
【0068】
DCコントローラ150からモータ回転命令が来ると、まずT1で正転逆転信号が正転に切り替わる。この時点ではまだモータは回転していない。次に、T2でショートブレーキが解除される。実際ショートブレーキはモータスタート信号が入っているときでないと効かないので、ロータはフリーの状態である。
【0069】
次にT3でstart/stop*信号がスタートになり、ここでモータが正転方向に回転し始める。
【0070】
次に停止時について説明する。モータ停止命令が来るとT4で回転方向信号が逆転に切り替わる。この時点ではショートブレーキはブレーキ状態でなく、モータもスタート状態なので逆転ブレーキが掛かる。次にtc1時間遅延後、T5でショートブレーキ信号がショートブレーキとなる。逆転信号の論理にかかわらず、ショートブレーキ信号がショートブレーキ状態で、スタートストップ信号がスタート状態ならばショートブレーキモードとなる。T5からtc2後、スタートストップ信号がストップになり、モータブレーキが掛かっていない停止状態となる。
【0071】
tc1が逆転ブレーキの印加時間、tc2がショートブレーキ印加時間となる。
【0072】
図15は、図13の逆転ブレーキ開始エッジを遅延させて、ショートブレーキ開始エッジを作り、ショートブレーキ開始エッジを遅延させて、ストップ信号エッジにしたタイミングチャートである。
【0073】
即ち、図15は、本発明に係るシート処理制御方法を示すタイミングチャートであり、図15のタイミングチャートを実現する為のコントローラとモータの制御回路が図16である。
【0074】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、長時間使用による負荷の変化や、機器ごとの負荷のばらつきがあった際、モータの逆転ブレーキ信号印加時間が固定的であって可変でなかったとしても、常に一定の逆転ブレーキ効果と、ショートブレーキによる完全停止が可能となる。
【0075】
即ち、本発明では、逆転ブレーキ信号を解除した時点から、ショートブレーキ状態になるように信号生成することで、従来からの問題点を解決したものである。
また、CPUの処理によらずに、モータ回転/停止命令信号から正転/逆転信号、ノーブレーキ/ショートブレーキ信号、及びスタート/ストップ信号を生成するので、モータを回転させた後に逆転ブレーキによりモータを減速させ、その後にショートブレーキによりモータを停止させることを簡易な構成により実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係るシート処理制御方法を搭載した画像形成装置の構成を示す断面模式図
【図2】 本発明に係る画像形成装置のコントローラ部150の構成を示すブロック図
【図3】 本発明に係る画像形成装置におけるコントローラ部150内の画像処理部215の構成を示すブロック図
【図4】 画像形成プロセスを示す模式的説明図
【図5】 図1における定着部の拡大説明図
【図6】 定着分離爪によるシート(紙)の爪分離の様子を示す説明図
【図7】 定着分離爪と定着上ローラとの位置関係を示す斜視図
【図8】 定着分離爪にシート(紙)が引っ掛かった状態を示す説明図
【図9】 逆転ブレーキ制御の基本タイミングチャート
【図10】 逆転ブレーキ制御を用いない場合の比較的摺動負荷が軽い状態(使用初期)での停止時間を表したタイミングチャート
【図11】 逆転ブレーキ制御を用いない場合の長時間使用が進んで摺動負荷が重くなってきた状態(使用後期)での停止時間を表したタイミングチャート
【図12】 (a)逆転ブレーキ印加時間が長すぎて逆転に至った場合を示すタイミングチャート、(b)逆転ブレーキ印加時間が短すぎてロータを完全停止できなかった場合を示すタイミングチャート
【図13】 本発明に係るシート処理制御方法を示すタイミングチャート
【図14】 図13のタイミングチャートを実現する為のコントローラとモータの制御回路図
【図15】 本発明に係るシート処理制御方法を示すタイミングチャートの停止側エッジだけを遅延させた場合のタイミングチャート
【図16】 図15のタイミングチャートを実現する為のコントローラとモータの制御回路図
【符号の説明】
101 原稿台ガラス
102 原稿照明ランプ
103、104、105 走査ミラー
106 CCDユニット
107 結像レンズ
108 撮像素子
109 CCDドライバ
110 感光ドラム
111 クリーナ
112 前露光ランプ
113 一次帯電器
117 露光手段(レーザユニット)
118 現像器
119 バッファ部
120 トナーカートリッジ(着脱式トナー収納容器)
121 転写前帯電器
122、124、126、128、130 給紙ユニット
150 コントローラ部(DCコントローラ)
123、125、127、129、131 給紙ローラ
132 レジストローラ
133 転写帯電器
134 分離帯電器
135 搬送ベルト
136 定着器
137 フラッパ
139 反転パス
140〜142 給紙ローラ
143 再給紙ローラ
144 両面パス
145 ステイプルソーター
146 ステイプル部
151 操作パネル
170 分離爪
160 原稿自動送り装置
201 CPU
202 バスドライバ及びアドレスデコーダ
203 ROM
204 RAM
205 画像データ用ハードディスク(HD)
206 I/Oポート
207 モータ類
208 クラッチ類
209 ソレノイド類
210 紙検センサ類
211 トナーセンサ
212 スイッチ類
213 高圧ユニット
214 ビーム検知センサ
215 画像処理部
301 シェーデイング回路
302 変倍回路
303 エッジ強調回路
304 γ変換回路
305 二値化処理部
306 メモリコントローラ
307 合成回路
310 画像メモリ
311 PWM回路
1301 モータコントロールIC
1302〜1304 ホール素子
1305 モータのドライブ素子
1306 モータのステータコイル
1307、1308 遅延素子
136u 定着上ローラ
136L 加圧ローラ
1361 定着分離爪
1362 爪ジャムセンサ
1363 内排紙ローラ
1364 内排紙センサ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a motor control device that controls rotation / stop of a motor .
[0002]
[Prior art]
In recent years, an outer rotor type brushless motor is mainly used as a drive source for paper conveyance in an image forming apparatus. Outer rotor type brushless motors are widely used because they are inexpensive and can be used with high efficiency in a relatively high rotation range.
[0003]
Recently, the drive system is often divided and independent brushless motors are used depending on the load.
[0004]
However, the outer rotor type brushless motor has a demerit that the inertia is large and the rotor inertia continues to rotate even after the electrical stop signal is applied when stopping from the rotating state, and it takes time until the motor stops completely.
[0005]
When a paper jam occurs due to some problem when the paper is transported by the image forming operation in the image forming apparatus, the time until this complete stop is the time to transport the jammed paper forcibly, and the mechanism is subjected to excessive stress. There is a case to call. For example, when a paper jams into the fixing / separating claw, the paper will push the fixing / separating claw unless the paper transport is immediately stopped. As a result, the fixing separation claw may pierce the fixing roller and damage the fixing roller.
[0006]
Therefore, there is short brake control as a short-time stop control method of the motor, but in the case of a brushless motor, the rotor is not electrically connected like a brush motor, but is only turned by electromagnetic force. So it is not as effective as a brush motor.
[0007]
In addition, as a method of stopping the motor in a shorter time, there is reverse brake control. In this case, if the application time of the reverse signal is not adapted to the inertia and the load, there is a possibility that the motor will reverse beyond the stop.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, it is necessary to set the application time of the reverse rotation signal to such an extent that the reverse rotation motor does not reverse in any load state. However, if the reverse rotation signal is too short, the reverse brake control is stopped when the rotor is not completely stopped, so the rotor becomes free and it takes time until the complete stop. It may induce unforeseen circumstances.
[0009]
The present invention has been made in view of the above-described situation. When there is a load change due to long-term use or a load variation among devices, the reverse brake signal application time of the motor is fixed and variable. Even if not, it is an object of the present invention to provide a motor control device that can always achieve a constant reverse braking effect and a complete stop by a short brake with a simple configuration .
[0010]
[Means for Solving the Invention]
This invention can solve the said subject by providing the following structure.
[0011]
(1) A start / stop signal for controlling the operation / non-operation of the motor, a forward / reverse signal for controlling the rotation direction of the motor, the motor rotor of the motor being left free, or a stator coil being short-circuited to the motor A motor control device having a motor control IC for controlling the motor in response to a no-brake / short-brake signal for controlling whether to apply a short brake to the motor, and a motor rotation / stop command signal input to the motor control device , said a first signal line for supplying the forward / reverse rotation signal input terminal of the motor control IC, and the signal supplied to the forward / reverse rotation signal input terminal, a first set time predetermined by a delay element only delays the second signal line for supplying a no brake / short brake signal terminals of the motor control IC The signal supplied to the no-brake / short brake signal terminal, a third signal line supplying delayed by a second set time predetermined for the start / stop signal terminals of the motor control IC by delay element Yes motor control device characterized by.
[0012]
(2) the first setting time between, the motor of the forward state is equal to or shorter than time to start to rotate in the opposite direction by the reverse rotation signal (1) The motor control device according.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0017]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of an image forming apparatus equipped with a sheet processing control method according to the present invention.
[0018]
[0019]
The
[0020]
The image signal output from the
[0021]
[0022]
[0023]
[0024]
[0025]
The toner remaining on the
[0026]
[0027]
The
[0028]
Further, a temperature / humidity sensor (not shown) for detecting the temperature and humidity in the image forming apparatus is provided.
[0029]
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the
[0030]
A
[0031]
[0032]
[0033]
[0034]
The developing
[0035]
An output from a temperature / humidity sensor (not shown) is directly connected to an analog port of the
[0036]
An
[0037]
Laser light output from the
[0038]
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of the
[0039]
The image signal converted into an electrical signal by the
[0040]
Next, in the
[0041]
Next, FIG. 4 is a schematic explanatory view showing an image forming process, which will be described with reference to FIG.
[0042]
The
[0043]
Residual charges on the surface of the
[0044]
The
[0045]
The transfer paper on which the toner image has been transferred and separated from the
[0046]
The above is the description of the image forming process.
[0047]
Next, the actual operation will be described.
[0048]
FIG. 5 is an enlarged explanatory view of the fixing unit in FIG. In the drawing, the fixing roller is divided into an
[0049]
FIG. 6 is an explanatory diagram showing how a sheet (paper) is separated by a fixing separation claw.
[0050]
FIG. 7 is a perspective view showing the positional relationship between the fixing separation claw and the fixing upper roller.
[0051]
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a state in which a sheet (paper) is caught on the fixing separation claw.
[0052]
As shown in FIG. 6, the fixing
[0053]
Therefore, as shown in the basic timing chart of the reverse brake control in FIG. 9, a reverse signal for reversing the motor rotation direction is applied before the motor stop signal (the reverse signal application time is tc). A method of applying a reverse rotation signal and applying a brake when stopping the motor in this way is called reverse brake control.
[0054]
However, in actuality, the amount of inertia rotation from the motor stop command varies depending on the variation in load and the change in the friction coefficient of the sliding portion due to long-term use.
[0055]
10 and 11 are timing charts showing the difference.
[0056]
FIG. 10 is a timing chart showing the stop time when the sliding load is relatively light when the reverse brake control is not used. The inertia rotation by the rotor inertia has been stopped for t1 hours from the motor stop command.
[0057]
FIG. 11 is a timing chart showing the stop time in a state where the use of the reverse brake control is not used for a long time and the sliding load becomes heavy. The inertia component is determined by the physical shape and is irrelevant to whether or not it is used for a long time. However, as the sliding load increases with long-term use, the braking effect is enhanced and the time to stop is shortened.
[0058]
If the reverse brake application time is set to the time for the minimum load, if the load increases, it may stop too early and cause reverse rotation. This is shown in FIG.
[0059]
That is, FIG. 12A is a timing chart showing a case where the reverse brake application time is too long and the reverse rotation is reached.
[0060]
In order to prevent reverse rotation for such load variations, the reverse brake application time is set to the shortest stop time.
[0061]
However, in that case, when the load is light, the reverse brake is released before the time until the rotor completely stops, and the rotor does not completely stop. This is shown in FIG.
[0062]
That is, FIG. 12B is a timing chart illustrating a case where the reverse brake application time is too short to completely stop the rotor.
[0063]
FIG. 13 is a timing chart showing the sheet processing control method according to the present invention, and FIG. 14 is a controller and motor control circuit for realizing the timing chart of FIG.
[0064]
Therefore, as shown in FIG. 13, the short brake mode is switched to the reverse rotation time after the reverse brake signal is applied to prevent reverse rotation as shown in FIG. 12B after the reverse brake is released.
[0065]
FIG. 14 is a circuit diagram for realizing the timing chart of FIG.
[0066]
The
[0067]
14, φ1, φ2, φ3, and φ4 correspond to the rotation / stop * command signal, FORWARD / BACK * signal, No Break / Short Break * signal, and start / stop * signal in FIG. 13, respectively. Here, a signal name with an asterisk (*) is a low and active signal, and a signal name not added is a high and active signal. The rotation / stop * command signal output from the DC controller becomes the forward / reverse * signal as it is. Also, the rotation / stop * command signal delayed by the delay element 1307 becomes the FORWARD / BACK * signal, and the FORWARD / BACK * signal delayed by the
[0068]
When a motor rotation command is received from the
[0069]
Next, at T3, the start / stop * signal is started, and the motor starts to rotate in the forward direction.
[0070]
Next, the stop time will be described. When a motor stop command is received, the rotation direction signal is switched to reverse at T4. At this time, the short brake is not in the brake state, and the motor is in the start state, so the reverse brake is applied. Next, after a delay of tc1, the short brake signal becomes a short brake at T5. Regardless of the logic of the reverse rotation signal, if the short brake signal is in the short brake state and the start / stop signal is in the start state, the short brake mode is set. After tc2 from T5, the start / stop signal is stopped, and the motor brake is not applied.
[0071]
tc1 is the reverse brake application time, and tc2 is the short brake application time.
[0072]
FIG. 15 is a timing chart in which the reverse brake start edge of FIG. 13 is delayed to create a short brake start edge, and the short brake start edge is delayed to a stop signal edge.
[0073]
15 is a timing chart showing the sheet processing control method according to the present invention. FIG. 16 shows a controller and motor control circuit for realizing the timing chart of FIG.
[0074]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when there is a load change due to long-term use or a load variation among devices, the application time of the reverse brake signal of the motor is fixed and not variable. However, a constant reverse braking effect and a complete stop by a short brake are always possible.
[0075]
That is, in the present invention, the conventional problem is solved by generating a signal so that the short brake state is established from the time when the reverse brake signal is released.
In addition, the forward / reverse rotation signal, no-brake / short-brake signal, and start / stop signal are generated from the motor rotation / stop command signal without depending on the processing of the CPU. Can be realized with a simple configuration to decelerate the motor and then stop the motor by a short brake.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating a configuration of an image forming apparatus equipped with a sheet processing control method according to the present invention. FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a
DESCRIPTION OF
118
121
123, 125, 127, 129, 131
202 Bus driver and address
204 RAM
205 Hard disk for image data (HD)
206 I /
1302-1304
Claims (2)
前記モータ制御装置に入力されたモータ回転/停止命令信号を、前記モータコントロールICの正転/逆転信号入力端子に供給する第1信号線と、
前記正転/逆転信号入力端子に供給される信号を、遅延素子により予め定められた第1の設定時間だけ遅延させて前記モータコントロールICのノーブレーキ/ショートブレーキ信号端子に供給する第2信号線と、
前記ノーブレーキ/ショートブレーキ信号端子に供給される信号を、遅延素子により予め定められた第2の設定時間だけ遅延させて前記モータコントロールICのスタート/ストップ信号端子に供給する第3信号線を有することを特徴とするモータ制御装置。Start / stop signal for controlling the operation / non-operation of the motor, forward / reverse signal for controlling the rotation direction of the motor, freeing the motor rotor of the motor, or short-circuiting the stator coil to short brake to the motor A motor control device having a motor control IC for controlling the motor in response to a no-brake / short-brake signal for controlling whether to apply
A first signal line for supplying a motor rotation / stop command signal input to the motor control device to a forward / reverse signal input terminal of the motor control IC ;
The signal supplied to the forward / reverse rotation signal input terminal, a first second signal line for supplying the set time only delays a no brake / short brake signal terminals of the motor control IC, which is predetermined by the delay element And
Yes said signals supplied to the No brake / short brake signal terminal, the third signal line supplying delayed by a second set a predetermined time by the delay element to the start / stop signal terminals of the motor control IC A motor control device.
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