(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源の一対の出力端子に第１のモータドライバを介在させて接続され、当該第１のモータドライバにより前記直流電源からの通電が制御され、通電遮断時に逆起電力を発生する第１のモータと、前記出力端子に第２のモータドライバを介在させて接続され、当該第２のモータドライバにより前記直流電源からの通電が制御され、通電遮断時に前記第１のモータよりも小さい逆起電力を発生する第２のモータと、前記第１，第２のモータドライバによる通電を制御する制御手段とを備えたモータ制御装置であって、
前記制御手段は、前記直流電源から前記第１のモータへの通電を遮断するときに、前記直流電源から前記第２のモータに通電されているか否かを判断し、前記第２のモータが通電状態であれば、直ちに前記第１のモータドライバを通電遮断状態に制御し、前記第２のモータが通電遮断状態であれば、前記第２のモータドライバを通電状態とした後に前記第１のモータドライバを通電遮断状態に制御することを特徴とするモータ制御装置。
【請求項２】
前記直流電源は、論理回路を駆動するための低圧直流電源と共通の電源から電力を得ている請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項３】
前記第１のモータは、画像を記録するために記録用紙を移動させるモータである請求項１または請求項２に記載のモータ制御装置。
【請求項４】
前記第２のモータは、冷却用のファンを駆動するモータである請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のモータ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、直流電源から電力を供給され、通電遮断時に逆起電力を発生する第１のモータと、直流電源から電力を供給され、通電遮断時に発生する逆起電力が第１のモータよりも小さい第２のモータとを含むモータを制御するモータ制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電子機器においては、商用電源を整流、平滑、チョッピングしてたとえば２４ボルトおよび５ボルトの直流電源を得、２４ボルトの直流電源によりモータやソレノイドなどを駆動し、５ボルトの直流電源によりＩＣなどの論理回路や発光ダイオードなどを駆動している。
【０００３】
ところで、大きなインダクタンス成分を含むモータなどの通電を遮断した場合、巻線を流れる電流が遮断され、逆起電力が発生する。この逆起電力が大きいと、直流電源に逆電流が流れ、異常発振が発生したりして直流電源の２４ボルト系の安定化制御（チョッピング）に悪影響を及ぼすことがある。さらには、５ボルト系の安定化制御にも影響が及び、出力低下が発生する。
【０００４】
このような問題を解決するため、従来は、逆電流が流れても、これを吸収できるように電源の容量を十分に大きくするか、あるいは、逆流防止用のダイオードを設けていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の方式では、電源の容量を大きくするにしても、ダイオードを設けるにしても、いずれにしても製造コストが上昇するという課題があった。
【０００６】
本発明は、上記の点に鑑みて提案されたものであって、製造コストを上昇させることなくモータの逆起電力により発生する逆電流をキャンセルできるモータ制御装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載した発明のモータ制御装置は、直流電源の一対の出力端子に第１のモータドライバを介在させて接続され、当該第１のモータドライバにより直流電源からの通電が制御され、通電遮断時に逆起電力を発生する第１のモータと、出力端子に第２のモータドライバを介在させて接続され、当該第２のモータドライバにより直流電源からの通電が制御され、通電遮断時に第１のモータよりも小さい逆起電力を発生する第２のモータと、第１，第２のモータドライバによる通電を制御する制御手段とを備えたモータ制御装置であって、制御手段は、直流電源から第１のモータへの通電を遮断するときに、直流電源から第２のモータに通電されているか否かを判断し、第２のモータが通電状態であれば、直ちに第１のモータドライバを通電遮断状態に制御し、第２のモータが通電遮断状態であれば、第２のモータドライバを通電状態とした後に第１のモータドライバを通電遮断状態に制御することを特徴とする。
【０００８】
このモータ制御装置によれば、第１のモータの通電を遮断するときには、常に第２のモータに通電されているので、第１のモータの逆起電力に起因する逆電流が第２のモータの通電電流と打ち消し合う結果となり、第２のモータの通電電流を適切に設定しておくことにより、第１のモータの逆起電力に起因する逆電流が電源に流れ込むことはない。すなわち、元来存在する第２のモータを利用するので、電源の容量を大きくしたりダイオードを設けたりする必要がないことから、製造コストを上昇させることなく第１のモータの逆起電力により発生する逆電流をキャンセルできる。
【０００９】
第１のモータとしては、バイポーラモータなどのモータが考えられる。このような第１のモータが複数存在する場合には、それぞれのモータについて、通電遮断時の制御を行うことはもちろんである。第２のモータとしては、通電遮断時に発生する逆起電力により電源に逆電流を流さないように、インダクタンス成分の大きさを設定する必要がある。また第２のモータとしては、第１のモータの通電遮断時に通電しても機器の動作に支障を来さないものを選択する必要がある。この第２のモータは、１つであってもよいし、複数であってもよい。制御手段は、たとえば機器全体を制御するＣＰＵにより実現できる。
【００１０】
また、請求項２に記載した発明のモータ制御装置は、請求項１記載のモータ制御装置であって、直流電源は、論理回路を駆動するための低圧直流電源と共通の電源から電力を得ている。
【００１１】
このモータ制御装置によれば、請求項１記載のモータ制御装置による効果に加えて、論理回路系の出力電圧の低下を防止でき、逆電流による制御の異常を発生することがない。
【００１２】
更に、請求項３に記載した発明のモータ制御装置は、請求項１または請求項２記載のモータ制御装置であって、第１のモータは、画像を記録するために記録用紙を移動させるモータである。
【００１３】
このモータ制御装置によれば、請求項１または請求項２記載のモータ制御装置による効果に加えて、画像記録用の紙送りモータに起因する逆電流をキャンセルでき、画像記録を良好に行える。
【００１４】
また、請求項４に記載した発明のモータ制御装置は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のモータ制御装置であって、第２のモータは、冷却用のファンを駆動するモータである。
【００１５】
このモータ制御装置によれば、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のモータ制御装置による効果に加えて、冷却用のファンであればいつ駆動しても機器の動作に支障を来すことはない。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しつつ具体的に説明する。
【００１７】
図１は、本発明に係るモータ制御装置を備えたファクシミリ装置の要部の回路ブロック図であって、このファクシミリ装置は、ＣＰＵ１、ＮＣＵ２、ＲＡＭ３、モデム４、ＲＯＭ５、ＥＥＰＲＯＭ６、ゲートアレイ７、コーデック８、ＤＭＡＣ９、バッファメモリ１０、読取部１１、記録部１２、操作部１３、および表示部１４を備えている。ＣＰＵ１、ＮＣＵ２、ＲＡＭ３、モデム４、ＲＯＭ５、ＥＥＰＲＯＭ６、ゲートアレイ７、コーデック８、ＤＭＡＣ９、およびバッファメモリ１０は、バス線により相互に接続されており、５ボルトの直流電源により駆動される。このバス線には、データバス、アドレスバス、および制御信号線が含まれる。ゲートアレイ７には、読取部１１、記録部１２、操作部１３、および表示部１４が接続されている。ＮＣＵ２は、モデム４および電話回線２１に接続されている。操作部１３および表示部１４は、５ボルトの直流電源により駆動され、読取部１１および記録部１２は、各々５ボルトの直流電源により駆動される部分と２４ボルトの直流電源により駆動される部分とを有している。
【００１８】
ＣＰＵ１は、ファクシミリ装置全体を制御する。ＮＣＵ２は、電話回線２１に接続されて網制御を行う。ＲＡＭ３は、画像情報などの各種のディジタルデータを記憶する。モデム４は、送信符号の変調や受信符号の復調などを行う。ＲＯＭ５は、各種のプログラムなどを記憶している。ＥＥＰＲＯＭ６は、いわゆるワンタッチダイヤルや短縮ダイヤルなどの登録データやフラグなどを記憶している。ゲートアレイ７は、ＣＰＵ１の入出力インターフェイスなどとして機能する。コーデック８は、送信画像データの符号化および受信画像データの復号化を行う。ＤＭＡＣ９は、ＲＡＭ３などへのメモリアクセスを制御する。読取部１１は、原稿を読み取って画像データを出力する。記録部１２は、画像データに基づいて記録用紙上に画像を記録する。操作部１３は、キースイッチ群などからなり、使用者の操作に応じた操作信号を出力する。表示部１４は、ＬＣＤなどからなり、ＣＰＵ１により制御されて各種の表示を行う。
【００１９】
図２は上記ファクシミリ装置の電源回路の回路図であって、この電源回路は、入力側が商用電源２２に接続された整流回路２３ａ、入力側が整流回路２３ａの出力側に接続された平滑回路２３ｂ、入力側が平滑回路２３ｂの出力側の一端に接続されたスイッチング回路２３ｃ、１次側がスイッチング回路２３ｃの出力側および平滑回路２３ｂの出力側の他端に接続されたトランスＴ１、アノードがトランスＴ１の２次側の一端に接続されたダイオードＤ１、アノードがトランスＴ１の２次側の中間端に接続されたダイオードＤ２、一端がダイオードＤ１のカソードに接続されたキャパシタＣ１、一端がダイオードＤ２のカソードに接続されたキャパシタＣ２、キャパシタＣ１と並列に接続された電圧検出回路２４ａ、および入力側がダイオードＤ２のカソードとキャパシタＣ２の一端との接続点に接続された安定化回路２４ｂを備えている。キャパシタＣ１，Ｃ２の他端はトランスＴ１の２次側の他端に接続されている。商用電源２２は、たとえば交流１００ボルトの電力を供給する。整流回路２３ａは、商用電源２２からの交流１００ボルトの電力を全波整流する。平滑回路２３ｂは、整流回路２３ａによって整流された電力を平滑化する。スイッチング回路２３ｃは、電圧検出回路２４ａからの検出信号に応じて、平滑回路２３ｂによって平滑化された電力をスイッチングする。トランスＴ１は、スイッチング回路２３ｃによりスイッチングされた電力を、直流２４ボルトおよび直流５ボルトを得るに適した電圧の電力に変換する。ダイオードＤ１，Ｄ２は、トランスＴ１からの電力を整流する。キャパシタＣ１，Ｃ２は、ダイオードＤ１，Ｄ２により整流された電力を平滑化する。電流検出回路２４ａは、キャパシタＣ１によって平滑化された直流電圧を検出し、それに応じた検出信号をスイッチング回路２３ｃに出力する。安定化回路２４ｂは、キャパシタＣ２によって平滑化された直流電圧を安定化する。なお、キャパシタＣ１の両端には直流２４ボルトが得られ、安定化回路２４ｂの出力側には直流５ボルトが得られる。これら直流２４ボルトと直流５ボルトとはグランドを共通にしている。
【００２０】
図３は読取部１１の構成図であって、読取部１１は、イメージスキャナコントローラ２５、モータドライバ２６、ＬＥＤ群２７、ＣＣＤ２８、および読取用モータ２９を備えている。イメージスキャナコントローラ２５は、ＬＥＤ群２７およびＣＣＤ２８を制御する。モータドライバ２６は、読取用モータ２９を制御する。ＬＥＤ群２７は、多数の発光ダイオードからなり、読取用の光源として機能する。ＣＣＤ２８は、原稿の画像に応じたアナログの画像信号を出力する。読取用モータ２９は、読取原稿を副走査方向に移動させる。イメージスキャナコントローラ２５およびモータドライバ２６は、ゲートアレイ７に接続されており、５ボルトの直流電源により駆動される。ＬＥＤ群２７およびＣＣＤ２８は、５ボルトの直流電源により駆動され、読取用モータ２９は、２４ボルトの直流電源により駆動される。
【００２１】
図４は記録部１２の構成図であって、記録部１２は、モータドライバ３１〜３３、記録用モータ３４、ポリゴンモータ３５、ファンモータ３６、電子写真コントローラ３７、および電子写真ユニット３８を備えている。モータドライバ３１は、記録用モータ３４を制御する。モータドライバ３２は、ポリゴンモータ３５を制御する。モータドライバ３３は、ファンモータ３６を制御する。記録用モータ３４は、記録用紙を副走査方向に移動させる。この記録用モータ３４は、バイポーラモータからなり、ファクシミリ装置の種々の構成要素のうち、最もインダクタンス成分が大きく、通電遮断時に最大の逆起電力を発生する。ポリゴンモータ３５は、記録用のレーザビームを走査するためのポリゴンミラーを回転させる。ファンモータ３６は、記録部１２の発熱部を冷却するためのファンを回転させる。このファンモータ３６は、インダクタンス成分が比較的小さく、通電を遮断しても電源に逆電流を流すほどの逆起電力を発生することはない。電子写真コントローラ３７は、電子写真ユニット３８を制御する。電子写真ユニット３８は、感光体ドラム、帯電器、現像器、転写器、除電器などからなり、電子写真プロセスにより記録用紙上に画像を記録する。すなわち、記録部１２はレーザプリンタを備えている。モータドライバ３１〜３３および電子写真コントローラ３７は、ゲートアレイ７に接続されており、５ボルトの直流電源により駆動される。記録用モータ３４、ポリゴンモータ３５、ファンモータ３６および電子写真ユニット３８は、２４ボルトの直流電源により駆動される。
【００２２】
すなわち、記録用モータ３４は、２４ボルトの直流電源から電力を供給され、通電遮断時に逆起電力を発生する第１のモータを構成している。ファンモータ３６は、２４ボルトの直流電源から電力を供給され、通電遮断時に発生する逆起電力が記録用モータ３４よりも小さい第２のモータを構成している。ＣＰＵ１は、記録用モータ３４の通電を遮断するに際して、ファンモータ３６の通電状態を判断し、ファンモータ３６に通電されていれば、そのまま記録用モータ３４の通電を遮断し、ファンモータ３６に通電されていなければ、ファンモータ３６に通電した後に記録用モータ３４の通電を遮断する制御手段を構成している。５ボルトの直流電源は、論理回路を駆動するための低圧直流電源を構成している。
【００２３】
次に、このように構成されたファクシミリ装置の動作について説明する。
【００２４】
送信時には、読取部１１が送信原稿の画像を読み取って画像に応じた画像データを出力し、その画像データをコーデック８が符号化し、モデム４が変調してＮＣＵ２を介して電話回線２１に送出する。
【００２５】
受信時には、ＮＣＵ２を介して入力された画像データをモデム４が復調し、コーデック８が復号化し、その画像データに基づいて記録部１２が記録用紙上に受信画像を記録する。
【００２６】
コピー時には、読取部１１がコピー原稿の画像を読み取って画像に応じた画像データを出力し、ゲートアレイ７がその画像データを記録部１２に転送し、その画像データに基づいて記録部１２が記録用紙上にコピー画像を記録する。
【００２７】
このように、受信時およびコピー時には記録部１２が動作し、記録用モータ３４に通電されるのであるが、この記録用モータ３４はインダクタンス成分が大きく、停止時すなわち通電遮断時に大きな逆起電力を発生するので、電源に逆電流が流れないように、ＣＰＵ１が記録用モータ３４の停止動作を制御する。
【００２８】
この記録用モータ３４の停止処理の手順について、図５に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００２９】
先ずＣＰＵ１が、ファンモータ３６に通電されているか否かを判断する（Ｓ１）。具体的には、ゲートアレイ７から記録部１２にファンモータ３６の駆動信号が出力されているかどうかを調べる。ファンモータ３６に通電されていなければ（Ｓ１：ＮＯ）、ＣＰＵ１が、ゲートアレイ７を介して記録部１２のモータドライバ３３を制御し、ファンモータ３６に通電させる（Ｓ２）。そしてＣＰＵ１が、ゲートアレイ７を介して記録部１２のモータドライバ３１を制御し、記録用モータ３４の通電を遮断させる（Ｓ３）。このとき、記録用モータ３４の巻線から大きな逆起電力が発生するが、ファンモータ３６に通電されているので、電源には十分な順電流が流れており、逆電流が流れることはない。そしてＣＰＵ１が、ゲートアレイ７を介して記録部１２のモータドライバ３３を制御し、ファンモータ３６の通電を遮断させ（Ｓ４）、このルーチンを終了する。すなわち、Ｓ１においてファンモータ３６に通電されていなかったということは、元来ファンを駆動する必要がない時期であるということなので、記録用モータ３４の通電遮断後にファンモータ３６を停止させるのである。
【００３０】
Ｓ１において、ファンモータ３６に通電されていれば（Ｓ１：ＹＥＳ）、記録用モータ３４の通電を遮断させても電源に逆電流が流れることはないので、ＣＰＵ１が、ゲートアレイ７を介して記録部１２のモータドライバ３１を制御し、記録用モータ３４の通電を遮断させ（Ｓ５）、このルーチンを終了する。すなわち、Ｓ１においてファンモータ３６に通電されていたということは、元来ファンを駆動する必要がある時期であるということなので、記録用モータ３４の通電遮断後にファンモータ３６を停止させないのである。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１に記載した発明のモータ制御装置によれば、第１のモータの通電を遮断するときには、常に第２のモータに通電されているので、第１のモータの逆起電力に起因する逆電流が第２のモータの通電電流と打ち消し合う結果となり、第２のモータの通電電流を適切に設定しておくことにより、第１のモータの逆起電力に起因する逆電流が電源に流れることはない。すなわち、元来存在する第２のモータを利用するので、電源の容量を大きくしたりダイオードを設けたりする必要がないことから、製造コストを上昇させることなく第１のモータの逆起電力により発生する逆電流をキャンセルできる。
【００３２】
また、請求項２に記載した発明のモータ制御装置によれば、請求項１記載のモータ制御装置による効果に加えて、論理回路系の出力電圧の低下を防止でき、逆電流による制御の異常を発生することがない。
【００３３】
更に、請求項３に記載した発明のモータ制御装置によれば、請求項１または請求項２記載のモータ制御装置による効果に加えて、画像記録用の紙送りモータに起因する逆電流をキャンセルでき、画像記録を良好に行える。
【００３４】
また、請求項４に記載した発明のモータ制御装置によれば、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のモータ制御装置による効果に加えて、冷却用のファンであればいつ駆動しても機器の動作に支障を来すことはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係るモータ制御装置を備えたファクシミリ装置の要部の回路ブロック図である。
【図２】  図１に示すファクシミリ装置の電源回路の回路図である。
【図３】  図１に示すファクシミリ装置の読取部の構成図である。
【図４】  図１に示すファクシミリ装置の記録部の構成図である。
【図５】  図１に示すファクシミリ装置による記録用モータの停止処理の手順を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１  ＣＰＵ
７  ゲートアレイ
１１  読取部
１２  記録部
２２  商用電源
２３  全波整流回路
２４  全波整流回路
３４  記録用モータ
３６  ファンモータ
【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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