(57)【要約】【課題】スローディケイ方式によりステッピングモーターが正常に接続されているかを検知可能なモーター接続検知装置および画像形成装置を提供する。【解決手段】モーター接続検知装置は、ステッピングモーターを駆動する駆動手段と、ステッピングモーターを駆動するための信号の電圧を検知する検知手段と、ステッピングモーターの駆動が開始した後、定電流チョッピング中における電流上昇期間とスローディケイ期間とのチョッピング周期に対応する信号の電圧がパルス状の波形になっているかに基づいて、ステッピングモーターが正常に接続されているかの判定を行う制御手段と、を備えることを特徴とする。【選択図】図１
2020102952.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステッピングモーターを駆動する駆動手段と、
前記ステッピングモーターを駆動するための信号の電圧を検知する検知手段と、
前記ステッピングモーターの駆動が開始した後、定電流チョッピング中における電流上昇期間とスローディケイ期間とのチョッピング周期に対応する前記信号の電圧がパルス状の波形になっているかに基づいて、前記ステッピングモーターが正常に接続されているかの判定を行う制御手段と、
を備えることを特徴とするモーター接続検知装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記スローディケイ期間で前記信号の電圧がパルス状の波形になっていることを検出した場合に、前記ステッピングモーターが正常に接続されていると判定することを特徴とする請求項１に記載のモーター接続検知装置。
【請求項３】
前記チョッピング周期は、前記電流上昇期間と、スローディケイ期間とファストディケイ期間とを組み合わせたミクストディケイ期間とにより構成され、
前記制御手段は、前記チョッピング周期に対応する前記信号の電圧がパルス状の波形になっているかに基づいて、前記ステッピングモーターが正常に接続されているかの判定を行うことを特徴とする請求項１または２に記載のモーター接続検知装置。
【請求項４】
前記検知手段には、位相がそれぞれ異なる複数の信号の位相を検知し、
前記制御手段は、前記複数の信号のそれぞれについての前記チョッピング周期に対応する信号の電圧が全てパルス状の波形になっている場合に、前記ステッピングモーターが正常に接続されていると判定することを特徴とする請求項１乃至３のうち何れか１項に記載のモーター接続検知装置。
【請求項５】
前記電流上昇期間に対応する前記信号の電圧はＨｉｇｈ電位であり、前記スローディケイ期間に対応する前記信号の電圧はＬｏｗ電位であることを特徴とする請求項１乃至４のうち何れか１項に記載のモーター接続検知装置。
【請求項６】
前記制御手段は、テストモードのときに前記ステッピングモーターが正常に接続されているかの判定を行うことを特徴とする請求項１乃至５のうち何れか１項に記載のモーター接続検知装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のうち何れか１項に記載のモーター接続検知装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステッピングモーターの接続検知を行うモーター接続検知装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ或いはＡＤＦ（オートドキュメントフィーダー）を持つ画像形成装置では、複数のステッピングモーターが使用される。例えば、プリンタには、紙送り機構として、紙搬送用モーターや排紙用モーター、定着駆動用モーター、ドラム駆動用モーター、両面駆動用モーター等のステッピングモーターが使用される。また、画像形成装置は、内部のセンサから取得したセンサ状態に基づいて、各ステッピングモーターの制御を行う。このため、画像形成装置の内部の様々な箇所に配置された複数のステッピングモーターと制御基板とがケーブルを介して接続される。
【０００３】
そのため、制御基板とステッピングモーターとが接続されていることを保証するために、画像形成装置の製造工程でステッピングモーターを動作させることにより、ステッピングモーターが正常に動作するかの確認作業が行われる。確認作業が、作業者の目視により行われる場合、作業者の目視ではヒューマンエラーによる品質低下が生じ得る。ケーブルやコネクタの接続や動作確認のためだけにアクチュエーターやセンサ等の構造を画像形成装置に追加することも考えられる。しかし、この場合、画像形成装置の構成が複雑化し、コストアップを招来する。また、トナー等の粉塵が舞う環境下やトナー定着等の高温環境下では、アクチュエーターやセンサ等を使用することが難しい場合もある。
【０００４】
関連する技術として、メインユニットとサブユニットとの接続検知において、メインユニット、サブユニットに夫々抵抗が設けられる構成を採用している技術が提案されている（特許文献１を参照）。特許文献１の技術では、メインユニットに設けられた抵抗とサブユニットに設けられた抵抗との合成抵抗に基づいてメインユニット内部の接続検知回路の電位が決定され、この電位に基づいてサブユニットの接続状態を判断している。また、回生電流の電流減衰方式に係るファーストディケイ期間で発生した電圧に基づいてモーターの接続異常を判断する技術が提案されている（特許文献２を参照）。特許文献２の技術では、Ａ相中央値およびＢ相中央値が所定の範囲内にあるかに基づいて、故障検出を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１５８７００号公報
【特許文献２】特開２０１７−１５６２４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
例えば、特許文献２では、制御部の判断手段の機能はファーストディケイ（ＦＡＳＴ  ＤＥＣＡＹ）期間で発生した電圧に基づいて、バイポーラ型ステッピングモーター接続異常を判断している。つまり、特許文献２の技術では、ファーストディケイ方式による電流減衰に基づいて、ステッピングモーターの接続検知が行われる。このため、スローディケイ方式による電流減衰に基づいて、ステッピングモーターの接続検知を行うことはできない。従って、ステッピングモーターの接続検知を柔軟に行うことが難しい。
【０００７】
本発明の目的は、スローディケイ方式によりステッピングモーターが正常に接続されているかを検知可能なモーター接続検知装置および画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明のモーター接続検知装置は、ステッピングモーターを駆動する駆動手段と、前記ステッピングモーターを駆動するための信号の電圧を検知する検知手段と、前記ステッピングモーターの駆動が開始した後、定電流チョッピング中における電流上昇期間とスローディケイ期間とのチョッピング周期に対応する前記信号の電圧がパルス状の波形になっているかに基づいて、前記ステッピングモーターが正常に接続されているかの判定を行う制御手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、スローディケイ方式によりステッピングモーターが正常に接続されているかを検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態のモーター接続検知装置を含む画像形成装置の構成図である。
【図２】従来の接続検知部を含む回路構成を示す図である。
【図３】実施形態におけるステッピングモーターの接続検知を行う回路構成の一例を示す図である。
【図４】接続検知部で検知されるＡ相信号の波形を示す図である。
【図５】ステッピングモーターが正常に接続されている状態で定電流チョッピング中のチョッピング周期の１つの波形を拡大した図である。
【図６】モータードライバの構成例を示す図である。
【図７】実施形態に係るシステムの構成例を示す図である。
【図８】各信号および電圧波形の一例を示す図である。
【図９】各信号および電圧波形の他の例を示す図である。
【図１０】ステッピングモーターの接続検知を行う他の回路構成の一例を示す図である。
【図１１】実施形態の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の各実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。しかしながら、以下の各実施の形態に記載されている構成はあくまで例示に過ぎず、本発明の範囲は各実施の形態に記載されている構成によって限定されることはない。
【００１２】
図１は、本実施形態のモーター接続検知装置を含む画像形成装置の構成図である。以下の実施形態では、モーター接続検知装置が画像形成装置に適用される例を説明するが、モーター接続検知装置は画像形成装置以外の装置に適用されてもよい。本実施形態の画像形成装置１００は、電子写真方式であるものとして説明するが、電子写真方式には限定されない。画像形成装置１００は、画像形成のための感光体１０９、一次帯電器１１１、電位センサ１１２、露光器１２１、現像器１２２、転写部１０８、クリーナー１０７および定着器１１３を有する。画像形成装置１００は、シート１１０の給送のために、シート１１０を収納する給紙カセット１２０、給紙ローラ１１９、搬送ローラ１１７および搬送ローラ１１８を有する。画像形成装置１００には、センサ１０１、１０２、１０３、１０４、１０５および１０６が設けられる。シート１１０の搬送方向に沿って、初段のセンサ１０４、２段目のセンサ１０５および３段目のセンサ１０６が所定の間隔で配置される。画像形成装置１００は、ステッピングモーター１１４、１１５および１１６を有する。画像形成装置１００はコントローラ１００Ｃを有しており、コントローラ１００Ｃが、画像形成動作を制御する。
【００１３】
一次帯電器１１１は、感光体１０９の表面を一様に帯電する。表面が一様に帯電された感光体１０９は、露光器１２１により画像信号に応じて露光されることで、画像信号に応じた静電潜像が形成される。現像器１２２は、静電潜像を現像して感光体１０９の表面にトナー像を形成する。電位センサ１１２は、静電潜像の電位を測定するために、露光器１２１による露光位置と現像器１２２による現像位置との間に設けられている。感光体１０９の表面に形成されたトナー像は、転写部１０８によって給紙カセット１２０から給紙されたシート１１０に転写される。クリーナー１０７は、転写後に感光体１０９に残留する転写残トナーを回収する。トナー像が転写されたシート１１０は、定着器１１３によりトナー像が定着されて画像形成装置１００から排出される。これにより、画像が印字された成果物が得られる。
【００１４】
シート１１０の給紙動作について説明する。コントローラ１００Ｃは、給紙動作を開始する際に、給紙カセット１２０のシート１１０の有無をセンサ１０３により検知する。コントローラ１００Ｃは、給紙カセット１２０にシート１１０がある場合、給紙ローラ１１９により給紙カセット１２０に収納されるシート１１０の給送を開始する。コントローラ１００Ｃは、ステッピングモーター１１５により給紙ローラ１１９を駆動する。給紙ローラ１１９は、シート１１０を１枚ずつ給紙カセット１２０から搬送ローラ１１７へ搬送する。センサ１０４は、搬送経路の給紙ローラ１１９と搬送ローラ１１７との間に設けられる。センサ１０４は、給紙ローラ１１９から搬送ローラ１１７までの搬送経路にある検知位置を、シート１１０が通過したか否かを検知する。コントローラ１００Ｃは、センサ１０４の検知結果に応じて、シート１１０が所定タイミング以内に検知位置を通過したか否かを検知する。
【００１５】
搬送ローラ１１７は、ステッピングモーター１１６により回転される。コントローラ１００Ｃは、センサ１０４がシート１１０を検知すると、ステッピングモーター１１６により搬送ローラ１１７を駆動させる。搬送ローラ１１７は、回転することで給紙ローラ１１９から搬送されたシート１１０を搬送ローラ１１７へ搬送する。センサ１０５は、搬送経路の搬送ローラ１１７と搬送ローラ１１８との間に設けられる。センサ１０６は、搬送ローラ１１７から搬送ローラ１１８までの搬送経路にある検知位置を、シート１１０が通過したか否かを検知する。コントローラ１００Ｃは、センサ１０６の検知結果に応じて、シート１１０が所定タイミング以内に検知位置を通過したか否かを検知する。
【００１６】
搬送ローラ１１８は、ステッピングモーター１１４により回転される。コントローラ１００Ｃは、センサ１０６がシート１１０を検知すると、ステッピングモーター１１４により搬送ローラ１１８を駆動する。搬送ローラ１１８は、回転することで搬送ローラ１１７から搬送されたシート１１０を転写部１０８へ搬送する。搬送ローラ１１８がシート１１０を転写部１０８へ搬送するタイミングは、感光体１０９に形成されたトナー像が転写部１０８に搬送されるタイミングに応じて調整される。これにより、シート１１０と感光体１０９に形成されたトナー像とが、転写部１０８を重なって通過し、トナー像の転写が行われる。コントローラ１００Ｃは、感光体１０９上のトナー像がシート１１０に重なって転写部１０８を通過するように、搬送ローラ１１８によるシート１１０の搬送速度を制御してもよい。
【００１７】
センサ１０１（排紙トレーセンサ）は、シート１１０が、定着器１１３を通って排出され、排紙トレー１２３上に紙が排出されたか否かを検知する。また、画像形成装置１００のジョブが一定時間発生せず、低い消費電力を維持する低消費電力モード中でも、ユーザにより、排紙トレー１２３からシート１１０が除去されたことを素早く検知することができる。低消費電力モード時において、排紙トレー１２３上からシート１１０が除去された場合、ユーザが画像形成装置１００に対して、何らから操作を行う可能性がある。この場合、画像形成装置１００は、低消費電力モードから通常スタンバイ状態へ復帰する。
【００１８】
センサ１０２（カセット状態検知センサ）は、例えば、シート１１０を補充するために、ユーザが給紙カセット１２０を画像形成装置１００から引出した際に反応する。排紙トレーセンサ１０１と同様、画像形成装置１００のジョブが一定時間発生せず、低消費電力モード中でも、給紙カセット１２０が引き出されたことを素早く検知することができる。低消費電力モード時において、給紙カセット１２０を引き抜く等のユーザによる操作が発生した場合、画像形成装置１００は、次のジョブ投入に備えて、低消費電力モードから通常スタンバイ状態へ復帰する。
【００１９】
各センサ１０１、１０２、１０３、１０４、１０５および１０６は、例えば、フォトインタラプタにより構成される。この場合、各センサ１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６は、それぞれ、発光部（例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode））および発光部から放出された光を受光する受光部（例えばフォトトランジスタ）を有する。シート１１０が搬送経路の検知位置に設けられる遮蔽物を押して、ＬＥＤとフォトトランジスタとの光路を遮蔽すると、各センサは、シート１１０の有無を検知することができる。各センサが、搬送経路を搬送または排出されるシート１１０を検知位置で検知する方式、あるいはカセットの有無を検知する方式は、上述した方式に限定されない。例えば、搬送経路を挟んでＬＥＤとフォトトランジスタとが対向して配置される構成であってもよい。この場合、シート１１０が搬送経路を通過する際に光路が遮蔽されることで、シート１１０の通過を検知することができる。また、ＬＥＤの光を搬送経路のシート１１０が反射することでフォトトランジスタへの光路を形成する構成であってもよい。
【００２０】
画像形成装置１００は、制御基板ユニット１２４にモータードライバ１２５を配置した構成を有する。駆動手段としてのステッピングモーター１１６を駆動するためのモータードライバ１２５から、Ａ相モーター駆動信号と／Ａ相モーター駆動信号とＢ相モーター駆動信号と／Ｂ相モーター駆動信号とが出力される。以下、「Ａ相モーター駆動信号」を「Ａ相信号」、「／Ａ相モーター駆動信号」を「／Ａ相信号」、「Ｂ相モーター駆動信号」を「Ｂ相信号」、「／Ｂ相モーター駆動信号」を「／Ｂ相信号」とする。Ａ相信号は、Ａ相信号線１２６により伝送される。／Ａ相信号は、／Ａ相信号１２７により伝送される。Ｂ相信号は、Ｂ相信号線１２８により伝送される。／Ｂ相信号は、／Ｂ相信号線１２９により伝送される。Ａ相信号と／Ａ相信号とＢ相信号と／Ｂ相信号とは、それぞれ位相が異なるモーター駆動信号である。
【００２１】
Ａ相信号線１２６は、コネクタ１３０を介して、負荷であるステッピングモーター１１６のＡ相ケーブル１３４に接続される。／Ａ相信号線１２７は、コネクタ１３０を介して、ステッピングモーター１１６の／Ａ相ケーブル１３２に接続される。Ｂ相信号線１２８は、コネクタ１３０を介して、ステッピングモーター１１６のＢ相ケーブル１３３に接続される。／Ｂ相信号線１２９は、コネクタ１３０を介して、ステッピングモーター１１６の／Ｂ相ケーブル１３１に接続される。
【００２２】
図２は、従来の接続検知部を含む回路構成を示す図である。モータードライバ１２５には、Ａ相信号線１２６および／Ａ相信号線１２７が接続される。以下、図面において、Ａ相信号は、「ＯＵＴＰＵＴ  Ａ」、／Ａ相信号は、「ＯＵＴＰＵＴ  ／Ａ」として示される。Ａ相信号は、コネクタ１３０を介してステッピングモーター１１６に伝達される。／Ａ相信号は、コネクタ１３０を介してステッピングモーター１１６に伝達される。Ａ相ケーブル１３４と／Ａ相ケーブル１３２とは、ステッピングモーター１１６とコネクタ１３０間のケーブルハーネスである。以下、Ｂ相および／Ｂ相も同様の構成をとるが、Ａ相を代表として説明する。図２の例では、モータードライバ１２５に、ステッピングモーター１１６の「Ａ相」−「／Ａ相」間の巻線に流れる駆動電流の電流値を検出するための検出抵抗１３５が接続されている。また、検出抵抗１３５はＧＮＤに接続される。
【００２３】
差動増幅器１３８の「−入力側」は、抵抗１３６を介して検出抵抗１３５の実装箇所に近いＧＮＤ側へ接続される。検出抵抗１３５のうちＧＮＤ側と反対側は、抵抗１３７を介して差動増幅器１３８の「＋入力側」に接続される。差動増幅器１３８の出力側は接続検知部１３９に接続される。接続検知部１３９は、差動増幅器１３８の出力電圧に基づいて、ステッピングモーター１１６の駆動中の定電流チョッピングの有無を確認する。これにより、ステッピングモーター１１６が正常に接続されているかが検知される。接続検知部１３９には、サンプルホールド回路、サンプルホールドされた出力を予め決められたレファレンス電圧と比較するコンパレータ、ＡＤコンバータ等を使用した構成を採用することができる。特に、ステッピングモーター１１６が駆動中、検出抵抗１３５に発生する電圧は、モータードライバ１２５内部の駆動電流ゲインを調整することで、低く抑えることができる。
【００２４】
一方、モータードライバ１２５の外側の検出抵抗１３５や差動増幅器１３８、接続検知部１３９は、定電流チョッピング時の発生ノイズが大きいため、ゲインを大きくすることができない。また、ステッピングモーター１１６の駆動による電流で、検出抵抗１３５の直近のＧＮＤ電位や差動増幅器１３８のＧＮＤ電位が振れてしまう。さらに、差動増幅器１３８の周辺の部品の浮遊容量や周波数利得の影響で回路が誤動作し易くなる。これらの要因により、ゲインを大きく取ることができない。ステッピングモーター１１６の接続検知のために周波数利得やチョッピングノイズ対策用のフィルタを設けることも考えられるが、使用する部品点数が多くなる。作業者が、製造ライン上で、ケーブルハーネスへ電流計をクランプし、駆動電流をモニタリングで判断する等の方法も考えられる。ただし、この場合、作業工数が増大するとともに、ヒューマンエラーとしてケーブルハーネスの断線や基板類の破損、電流値の読み違え等も発生する可能性がある。
【００２５】
図３は、本実施形態におけるステッピングモーターの接続検知を行う回路構成の一例を示す図である。Ａ相信号線１２６、／Ａ相信号線１２７、コネクタ１３０、Ａ相ケーブル１３４、／Ａ相ケーブル１３２およびステッピングモーター１１６の接続関係は、図２と同様である。また、Ｂ相および／Ｂ相も同様の構成である。つまり、モータードライバ１２５には、Ｂ相信号線１２８および／Ｂ相信号線１２９が接続されており、Ｂ相および/Ｂ相についても図３に示される回路構成が採用される。以下、Ａ相を代表として説明する。モータードライバ１２５のＡ相信号線１２６には、抵抗１４０と抵抗１４１とが直列に接続される。また、抵抗１４１は、ＧＮＤに接続される。Ａ相信号線１２６に発生する電圧（Ａ相信号の電圧）は、抵抗１４０と抵抗１４１とに分圧され、抵抗１４０と抵抗１４１との間に接続検知部１４２が接続されている。接続検知部１４２は、サンプルホールド回路やサンプルホールドされた出力を予め決められたレファレンス電圧と比較するコンパレータ、ＡＤコンバータ等を使用した回路構成を採用することができる。
【００２６】
図４は、接続検知部１４２で検知されるＡ相信号の波形を示す図である。図４（Ａ）は、ステッピングモーター１１６が正常に接続されており、正常に動作している場合の定電流チョッピング波形および電圧波形を示す。図４（Ａ）は、Ａ相信号線１２６に流れるスローディケイでの定電流チョッピング中の電流波形に対し、電圧がどのように制御されるかを示している。本実施形態では、Ａ相信号の電圧波形は、ステッピングモーター１１６に電流を流す際に「＋２４Ｖ」が印加され、予め決められた電流値に達すると電流をＯＦＦにするため、電圧をＯＦＦにしてＧＮＤ電位となるようなパルス状波形を示している。図４（Ｂ）は、ステッピングモーター１１６が接続されていない状態で、ステッピングモーター１１６の駆動制御が行われる場合の波形を示す図である。図４（Ｂ）に示されるように、Ａ相信号線１２６には電流が流れず、Ａ相信号線１２６の電流値は「０Ａ」のままである。電圧波形は、図４（Ａ）のようなパルス状の電圧波形とならず、一定の駆動電圧で推移する。接続検知部１４２が、抵抗１４０と抵抗１４１で分圧された電圧推移を検出する際、図４（Ａ）と図４（Ｂ）で、波形の違いを分別することができる。これにより、ステッピングモーター１１６が正常に接続されているかを検知することができる。
【００２７】
図５は、ステッピングモーター１１６が正常に接続されている状態で定電流チョッピング中のチョッピング周期の１つの波形を拡大した図である。Ａ相信号の電圧は、Ａ相と／Ａ相との間のモーター巻線に電流を流す電流上昇期間で予め決められた電位に推移する。当該予め決められた電位をＨｉｇｈ電位とする。また、Ａ相信号の電圧は、スローディケイ中は、「０Ｖ」あるいはＧＮＤ電位となる。当該「０Ｖ」あるいはＧＮＤ電位をＬｏｗ電位とする。以下、信号の電圧がＨｉｇｈ電位になっている場合を「ＯＮ」とし、Ｌｏｗ電位になっている場合を「ＯＦＦ」とする場合がある。チョッピング周期は、電流上昇期間から始まり、予め決められた駆動電流になるとスローディケイとなる。図５（Ａ）の例では、チョッピング周期の開始時の電流値が「０．９５Ａ」であり、この電流値から電流上昇期間が始まる。そして、駆動電流が「１Ａ」に達すると予め決められたチョッピング周期までスローディケイ期間が継続する。図５（Ａ）のスローディケイモードのように、定電流チョッピング中にチョッピング周期で電流上昇期間とスローディケイ期間とを繰り返す。
【００２８】
図５（Ｂ）は、ステッピングモーター１１６が正常に接続されている状態で、定電流チョッピング中のチョッピング周期の１つの波形を拡大した図である。図５（Ｂ）は、定電流チョッピング中に、スローディケイモードとファーストディケイモードとを組み合わせたミクストディケイモード時のＡ相信号の駆動電流の制御波形に対するＡ相信号の電圧波形を示す。Ａ相信号の電圧は、Ａ相と／Ａ相との間のモーター巻線に電流を流す電流上昇期間では、予め決められた電位「＋２４Ｖ」に推移する。スローディケイ中およびファストディケイ中、Ａ相信号の電圧は、「０Ｖ」あるいはＧＮＤに近い電位となる。ミクストディケイでの定電流チョッピングでは、電流上昇期間とミクストディケイ期間（スローディケイ期間およびファストディケイ期間）とにより１つのチョッピング周期が構成される。ミクストディケイ期間は、スローディケイ期間とファストディケイ期間とを組み合わせた期間である。定電流チョッピング期間中には、このチョッピング周期が繰り返される。
【００２９】
図６は、モータードライバ１２５の構成例を示す図である。図６を参照して、ステッピングモーター１１６を駆動させた際の定電流チョッピング制御におけるスローディケイ中のモータードライバ１２５内の動作について説明する。まず、図５に示した電流上昇期間における動作を説明する。モータードライバ１２５は、Ａ相ハイサイドスイッチ１６０、Ａ相ローサイドスイッチ１５９、／Ａ相ハイサイドスイッチ１６１および／Ａ相ローサイドスイッチ１６２を有する。図６において、ハイサイドスイッチは、「Ｈｉｇｈ  Ｓｉｄｅ  ＦＥＴ」として表される。また、ローサイドスイッチは、「Ｌｏｗ  Ｓｉｄｅ  ＦＥＴ」として表される。定電流チョッピングは、ＶＤＤ電源に接続されるＡ相ハイサイドスイッチ１６０のソースとドレインとの間のスイッチがＯＮとなりＶＤＤ電源からの電流が流れる状態から開始する。この際、モータードライバ１２５は、Ａ相ローサイドスイッチ１５９をＯＦＦに設定する。これにより、Ａ相ローサイドスイッチ１５９には、ＶＤＤからの電流は流れない。そして、モータードライバ１２５は、／Ａ相ハイサイドスイッチ１６１をＯＦＦに設定し、／Ａ相ローサイドスイッチ１６２をＯＮに設定する。
【００３０】
各スイッチが以上のように設定されると、ＶＤＤ電源からの電流は、図６の点線で示される経路を流れる。つまり、ＶＤＤ電源からの電流は、Ａ相ハイサイドスイッチ１６０からコネクタ１３０に向かって流れ、コネクタ１３０からステッピングモーター１１６内の巻線抵抗に流れる。そして、ステッピングモーター１１６からの電流は、コネクタ１３０から、／Ａ相ローサイドスイッチ１６２に向かって流れ、電流検出抵抗１７２を介して、ＧＮＤに流れる。図６では、電流検出抵抗１７２は「Ｒ１」として表記される。
【００３１】
ここで、モータードライバ１２５に接続されるＡ相信号線１２６には、抵抗１４０と抵抗１４１とが直列に接続されている。図６において、抵抗１４０は「Ｒ２」として、抵抗１４１は「Ｒ３」として表される。抵抗１４０と抵抗１４１との分圧によって接続検知部１４２に発生する電圧は、おおよそ、「Ｒ３／（Ｒ２＋Ｒ３）×ＶＤＤ」となる。モータードライバ１２５の内部のハイサイドスイッチやローサイドスイッチのＯＮ抵抗は非常に少ないため、本実施形態では、当該ＯＮ抵抗は除外されるものとする。
【００３２】
モータードライバ１２５の内部にある駆動電流検出部１７１は、モータードライバ１２５の外部にある電流検出抵抗１７２のうちＧＮＤに接続されていない側の端子に接続される。駆動電流検出部１７１は、電流検出抵抗１７２に発生する電圧の値と駆動電流値との予め決められた相関関係の設定に基づき、定電流制御となるように電流検出抵抗１７２に発生する電圧を監視する。電流検出抵抗１７２に発生した電圧に応じた電流が、予め決められた駆動電流に達した場合、モータードライバ１２５は、Ａ相ハイサイドスイッチ１６０をＯＦＦにする。これにより、ＶＤＤ電源からの電流の流れが止まる。また、接続検知部１４２に発生する電圧は、ＧＮＤ電位あるいは「０Ｖ」に近い電圧で推移する。Ａ相ローサイドスイッチ１５９および／Ａ相ハイサイドスイッチ１６１はＯＦＦのままである。
【００３３】
従って、／Ａ相ローサイドスイッチ１６２に流れる電流は、図６の一点鎖線で示される流れを辿り、Ａ相ローサイドスイッチ１５９に流れる。そして、図６の点線で示されるように、電流は、ステッピングモーター１１６内の巻線抵抗に流れ、再び、／Ａ相ローサイドスイッチ１６２に流れる。以上のような経路を辿る回生電流が継続的に流れる。これは、Ａ相ハイサイドスイッチ１６０がＯＦＦになると、ステッピングモーター１１６の回転中に流れこむ電流がステッピングモーター１１６の逆起電力により駆動電流をＯＦＦにさせず、継続させようとするためである。その結果、Ａ相ローサイドスイッチ１５９がＯＦＦであっても、寄生するＢｏｄｙＤｉｏｄｅを介して電流が引き込まれるため回生電流として継続することになる。この回生電流は、流れる電流経路内のさまざまな箇所を経由することで減衰していく。モータードライバ１２５は、減衰と同時に予め決められたチョッピング周期に達すると、再度、電流上昇期間をスタートさせる。モータードライバ１２５は、上記の一連のチョッピング周期を、ステッピングモーター１１６の各Ａ相、／Ａ相、Ｂ相および／Ｂ相のステップ周期内で繰り返す。これにより、スローディケイモードでの定電流制御が行われる。
【００３４】
図５（Ｂ）のミクストディケイモードは、スローディケイ中の駆動電流が回生して減衰していく際に、チョッピング周期毎の減衰の状態にステッピングモーター１１６のローターの位置や振動によりひずみが生じ事を避ける際等に有効である。ミクストディケイモードにおいて、モータードライバ１２５は、スローディケイ中に予め決められた時間または電流値になった際に、Ａ相ハイサイドスイッチ１６０をＯＮにする。これにより、回生電流が電源ＶＤＤに向けて流れる。よって、ステッピングモーター１１６に流れる電流をスローディケイの減衰より速く下げることが可能となる。ミクストディケイモードにおいても、スローディケイ期間の間は、上述したように、接続検知部１４２に入力される電圧は「０Ｖ」あるいはＧＮＤ電位に近い電圧となる。スローディケイ中では、Ａ相ハイサイドスイッチ１６０はＯＦＦとなる。ＶＤＤ電源からの接続が断たれたままであるため、接続検知部１４２に入力される電圧は「０Ｖ」あるいはＧＮＤ電位に近い電圧となる。また、スローディケイ中では、Ａ相ハイサイドスイッチ１６０はＯＦＦになっているため、回生電流はＶＤＤ電源に流れない。
【００３５】
図７は、実施形態に係るシステムの構成例を示す図である。図７のシステムは、図３の回路に対して、ＣＰＵ１４３、メモリ１４４、制御信号生成部１４５およびタイマカウンタ１４６が追加されている。図７は、Ａ相についての回路構成を示しているが、Ｂ相についても同様である。つまり、モータードライバ１２５には、Ｂ相信号線１２８および／Ｂ相信号線１２９が接続されており、Ｂ相信号線１２８は、抵抗１４０、抵抗１４１および接続検知部１４２に接続される。制御信号生成部１４５とモータードライバ１２５とは、信号線１４７および信号線１４８により接続されている。信号線１４７は、モータードライバ１２５に対してクロック状のステップ信号を出力するための信号線である。ステップ信号は、「Ａ相」と「Ｂ相」と「／Ａ相」と「／Ｂ相」の４つの位相を切り替えるための信号（ＯＵＴＰＵＴ信号）である。ステップ信号は、さらに定電流チョッピング中にスローディケイまたはミクストディケイの状態に遷移させるための同期信号としても機能する。信号線１４８は、モータードライバ１２５のイネーブル信号である。イネーブル信号は、モータードライバ１２５のＯＮ／ＯＦＦを制御する制御信号である。
【００３６】
メモリ１４４は、ＲＯＭやＲＡＭ等であり、ＣＰＵ１４３がメモリ１４４に展開された制御プログラムを実行することで、実施形態の制御が実現されてもよい。ＣＰＵ１４３は、時間を計測するタイマカウンタ１４６を使用して、制御信号生成部１４５を制御する。制御信号生成部１４５は、制御手段としてのＣＰＵ１４３の制御により、ステップ信号およびイネーブル信号の出力制御を行う。制御信号生成部１４５は、接続検知部１４２から電圧検知情報を取得し、ＣＰＵ１４３に電圧検知情報を出力する。ＣＰＵ１４３は、電圧検知情報に基づいて、ステッピングモーター１１６が正常に接続されているかを判定する。制御信号生成部１４５の内部レジスタは、レジスタアドレスによってイネーブル信号およびステップ信号にマッピングされている。制御信号生成部１４５は、ＣＰＵ１４３からの各レジスタへのアクセスによって各信号電圧の変化を論理的に生成する。また、制御信号生成部１４５は、内部のレジスタに、取得した電圧検知情報を論理値として格納する。ＣＰＵ１４３は、制御信号生成部１４５のレジスタを参照することができる。ＣＰＵ１４３が電圧検知情報を取得する手法は、上記の例には限定されない。
【００３７】
図８は、各信号および電圧波形の一例を示す図である。図８を参照して、ステッピングモーター１１６の接続検知のタイミングについて説明する。図８に示されるように、イネーブル信号がＨｉｇｈになることでイネーブル状態となり、クロック状のステップ信号が発生している。ＣＰＵ１４３は、イネーブル信号をＨｉｇｈにするとともに、ステップ信号をＨｉｇｈに設定する。これにより、Ａ相の駆動信号が出力される。以降、ステップ信号が切り替わるごとに、Ｂ相の駆動、／Ａ相の駆動、／Ｂ相の駆動、Ａ相の駆動、に切り替わる。イネーブル信号およびステップ信号がＨｉｇｈになることで、Ａ相が電流上昇期間となる。
【００３８】
ＣＰＵ１４３は、イネーブル信号およびステップ信号の両者がＨｉｇｈになる期間１４９を、Ａ相の電流上昇期間より長い時間を設定してもよい。例えば、ＣＰＵ１４３は、上記の期間１４９を予めメモリ１４４に設定してもよい。ＣＰＵ１４３は、タイマカウンタ１４６を使用し、期間１４９が経過した後、期間１５０の間でＡ相信号の電圧（Ａ相ＯＵＴＰＵＴ電圧）が、期間１５３のようにＯＮとＯＦＦとを繰り返す状態になっているかを判定する。つまり、ＣＰＵ１４３は、Ａ相信号の電圧がパルス状になっているかを判定する。ＣＰＵ１４３は、接続検知部１４２および制御信号生成部１４５を通じて、上記の判定を行う。ＣＰＵ１４３は、Ａ相信号の電圧がパルス状になっていると判定した場合に、ステッピングモーター１１６が正常に接続されていると判定する。一方、ＣＰＵ１４３は、Ａ相信号の電圧がパルス状になっていないと判定した場合に、ステッピングモーター１１６が正常に接続されていないと判定する。
【００３９】
また、／Ａ相信号の電圧（／Ａ相ＯＵＴＰＵＴ電圧）は、スローディケイの定電流チョッピングモードの期間１４９および期間１５０ではＬｏｗ状態を維持する。従って、期間１４９および期間１５０で、／Ａ相信号の電圧では、ＯＮとＯＦＦとなるようなパルスは検出されない。図６に示されるように、Ａ相ハイサイドスイッチ１６０は、抵抗１４０、抵抗１４１および接続検知部１４２に接続されている。この場合、イネーブル信号およびステップ信号による開始トリガで、Ａ相ハイサイドスイッチ１６０に接続されるＡ相信号線１２６のみでパルス状の電圧が発生するタイミングを予め設定し、パルス状の電圧を接続検知部１４２で検知可能にする必要がある。ステップ信号のクロック状の信号によりステップが進むと、／Ａ相の電流上昇期間を含む期間１５１の経過後に、期間１５２中に期間１５４のように／Ａ相信号の電圧がＯＮとＯＦＦを繰り返す。ただし、図６に示されるように、抵抗１４０、抵抗１４１および接続検知部１４２は、／Ａ相信号線１２７には接続されていないため、接続検知部１４２は、／Ａ相信号の電圧のＯＮとＯＦＦとの繰り返しを検知しない。
【００４０】
図９は、各信号および電圧波形の他の例を示す図である。図９は、Ａ相信号の電圧の波形とＢ相信号の電圧の波形とを示す。上述したように、接続検知部１４２にはＢ相信号線１２８が接続されているため、ＣＰＵ１４３は、Ｂ相信号の電圧の波形に基づいて、ステッピングモーター１１６の接続検知を行うことができる。ステップ信号およびイネーブル信号が立ち上がってから１クロック分（１ステップ分）進むと同時に、ＣＰＵ１４３は、期間１５５が経過した後に、期間１５６中にＢ相信号の電圧が期間１５７のようにＯＮとＯＦＦとを繰り返しているかを判定する。この際、ＣＰＵ１４３は、タイマカウンタ１４６を使用することができる。ＣＰＵ１４３は、期間１５６中にＢ相信号の電圧がＯＮとＯＦＦとを繰り返していると判定した場合、ステッピングモーター１１６が正常に接続されていると判定する。ＣＰＵ１４３は、期間１５６中にＢ相信号の電圧がＯＮとＯＦＦとを繰り返していないと判定した場合、ステッピングモーター１１６が正常に接続されていないと判定する。これにより、ステッピングモーター１１６の接続検知が可能になる。
【００４１】
また、／Ｂ相信号線１２９の電圧（／Ｂ相ＯＵＴＰＵＴ電圧）は、スローディケイの定電流チョッピングモードの期間１５５および期間１５６ではＬｏｗ状態を維持する。従って、期間１４９および期間１５０で、／Ａ相信号の電圧では、ＯＮとＯＦＦとなるようなパルスは検出されない。Ｂ相ハイサイドスイッチが、抵抗１４０、抵抗１４１および接続検知部１４２に接続されている場合、上述したＡ相の場合と同様、パルス状の電圧の波形を接続検知部１４２で検知可能にする必要がある。つまり、イネーブル信号およびステップ信号による開始トリガで、Ｂ相ハイサイドスイッチに接続されるＢ相信号線１２８のみでパルス状の電圧の波形が発生するタイミングを予め設定し、パルス状の電圧の波形を接続検知部１４２で検知可能にする必要がある。
【００４２】
図１０は、ステッピングモーターの接続検知を行う他の回路構成の一例を示す図である。図１０の接続検知部１４２は、抵抗を介することなく、Ａ相信号線１２６に直接接続されている。接続検知部１４２は、入力コンデンサ１９０とダンピング抵抗１９１とピーク検知逆流素子用ダイオード１９２とコンデンサ１９３とを有する。これらの素子でピークホールド回路用のフィルタ回路が構成される。接続検知部１４２は、図９の期間１５５および期間１５６でコンデンサ１９３をディスチャージさせるためのディスチャージ抵抗１９４を有する。接続検知部１４２は、コンデンサ１９３にチャージされた電圧が制御信号生成部１４５を破損する規定電圧に到達させないための保護用ツェナーダイオード１９５を有する。図８および図９の期間１５０では、Ａ相信号の電圧がＯＮとＯＦＦとを繰り返すパルス状の波形になっている。このため、コンデンサ１９３へ入力コンデンサ１９０で微分された電圧が、ダンピング抵抗１９１とピーク検知逆流素子用ダイオード１９２を通じ、最終的に積分された電圧となる。制御信号生成部１４５は、コンデンサ１９３にチャージされる電圧の有無によって、定電流チョッピングが行われ、モーターが接続されていることを判定することができる。
【００４３】
図１１は、本実施形態の処理の流れを示すフローチャートである。上述したように、ステッピングモーター１１６のＡ相側およびＢ相側の両方に抵抗１４０および抵抗１４１が直列に接続されており、抵抗１４０または抵抗１４１に接続検知部１４２が接続されているものとする。ＣＰＵ１４３は、本実施形態の処理を、テストモードにおいてのみ行ってもよい。例えば、テストモードは、画像形成装置１００を製造する工程で実施されるモードである。ＣＰＵ１４３は、ステッピングモーター１１６を駆動する制御を行う（Ｓ１０１）。ＣＰＵ１４３は、接続検知部１４２が検知した定電流チョッピング中のＡ相信号の電圧波形を取得する（Ｓ１０２）。ＣＰＵ１４３は、Ｓ１０２で取得されたＡ相信号の電圧波形がパルス状になっているかを判定する（Ｓ１０３）。図５（Ａ）または図５（Ｂ）のように、電流上昇期間とスローディケイ期間とでＯＮとＯＦＦとになっているかに基づいて、Ｓ１０３の判定を行うことができる。
【００４４】
Ｓ１０３でＹｅｓと判定された場合、ＣＰＵ１４３は、接続検知部１４２が検知した定電流チョッピング中のＢ相信号の電圧波形を取得する（Ｓ１０４）。ＣＰＵ１４３は、Ｓ１０２で取得されたＢ相信号の電圧波形がパルス状になっているかを判定する（Ｓ１０５）。Ｓ１０５でＹｅｓと判定された場合、Ａ相側でもＢ相側でも、電流上昇期間とスローディケイ期間とで電圧波形はパルス状になっている。つまり、位相がそれぞれ異なるＡ相およびＢ相で、チョッピング周期に対応する電圧波形が全てパルス状になっている。この場合、ＣＰＵ１４３は、ステッピングモーター１１６が正常に接続されていることを検出する（Ｓ１０６）。一方、Ｓ１０３でＮｏと判定された場合、またはＳ１０５でＮｏと判定された場合、Ａ相側またはＢ相側で、電流上昇期間とスローディケイ期間とで電圧波形はパルス状になっていない。この場合、ＣＰＵ１４３は、ステッピングモーター１１６が正常に接続されていないことを検出する（Ｓ１０７）。図１１のフローチャートは、Ａ相およびＢ相の電圧波形に基づいて、ステッピングモーター１１６の接続検知が行われている例を示している。ただし、ステッピングモーター１２６の接続検知は、何れかの相の何れかの電圧波形に基づいて行われてもよい。
【００４５】
以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明は上述した各実施の形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。本発明は、上述の各実施の形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワークや記憶媒体を介してシステムや装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータの１つ以上のプロセッサーがプログラムを読み出して実行する処理でも実現可能である。また、本発明は、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【符号の説明】
【００４６】
１００  画像形成装置
１１６  ステッピングモーター
１２５  モータードライバ
１２６  Ａ相信号線
１２７  ／Ａ相信号線
１２８  Ｂ相信号線
１２９  ／Ｂ相信号線
１３０  コネクタ
１４２  接続検知部
１４３  ＣＰＵ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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