(57)【要約】【課題】ＡＳＩＣのコスト削減と再使用性向上との間のトレードオフを改善するＡＳＩＣ設計を提供すること。【解決手段】装置(114)は、共用される第１の側(68C+84C)の第１のモータ接点(102C)と第２の側(76C+92C)の第２のモータ接点(104C)とを有する第１のＨブリッジ(68C+76C+84C+92C)と、第３の側(120+122)の第３のモータ接点(124)を有するハーフＨブリッジ(120+122)とを有し、前記第１の側(68C+84C)と前記第３の側(120+122)とが第２のＨブリッジ(68C+120+84C+122)として動作する。別の装置(154)は、共用される第１の側(68A+84A)の第１のモータ接点(102A)と第２の側(76A+92A)の第２のモータ接点(104A)とを有する第１のＨブリッジ(76A+68A+92A+84A)と、第３のモータ接点(162)に結合されたスイッチ(160)とを有し、前記第１の側(68A+84A)と前記スイッチ(160)とが部分的なＨブリッジ(68A+84A+160)として動作する。【選択図】図２
2004153995.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
共用される第１の側(68C+84C)の第１のモータ接点(102C)と、第２の側(76C+92C)の第２のモータ接点(104C)とを有する、第１のＨブリッジ(68C+76C+84C+92C)と、
第３の側(120+122)の第３のモータ接点(124)を有するハーフＨブリッジ(120+122)と
を含み、前記第１のＨブリッジ(68C+76C+84C+92C)の前記共用される第１の側(68C+84C)と、前記ハーフＨブリッジ(120+122)の前記第３の側(120+122)とが、第２のＨブリッジ(68C+120+84C+122)として動作することが可能である、装置(114)。
【請求項２】
前記第１のＨブリッジ(68C+76C+84C+92C)が、前記第１及び第２のモータ接点(102C,104C)間に接続された第１のモータ(66C)を第１及び第２の方向に駆動することを可能にするよう構成され、
前記第２のＨブリッジ(68C+h20+84C+122)が、前記第１及び第３のモータ接点(102C,124)間に接続された第２のモータ(118)を第１及び第２の方向に駆動することを可能にするよう構成されている、請求項１に記載の装置(114)。
【請求項３】
共用される第１の側(68A+84A)の第１のモータ接点(102A)と、第２の側(76A+92A)の第２のモータ接点(104A)とを有する、第１のＨブリッジ(76A+68A+92A+84A)と、
第３のモータ接点(162)に結合されたスイッチ(160)とを含み、前記第１のＨブリッジ(76A+68A+92A+84A)の前記共用される第１の側(68A+84A)と前記スイッチ(160)とが部分的なＨブリッジ(68A+84A+160)として動作することが可能である、装置(154)。
【請求項４】
前記第１のＨブリッジ(76A+68A+92A+84A)が、前記第１及び第２のモータ接点(102A,104A)間に接続された第１のモータ(66A)を第１及び第２の方向に駆動することを可能にするよう構成され、
前記部分的なＨブリッジ(68A+84A+160)が、前記第１及び第３のモータ接点(102A,162)間に接続された第２のモータ(158)を第１の方向に駆動することを可能にするよう構成される、請求項３に記載の装置(154)。
【請求項５】
第１の側(68A+84A)及び第２の側(76A+92A)を有するＨブリッジ(68A+76A+84A+92A)と、
前記第１の側(68A+84A)の第１のモータ接点(102A)と、
前記第２の側(76A+92A)の第２のモータ接点(174)と、
前記第２の側(76A+92A)の第３のモータ接点(176)とを含む装置(172)。
【請求項６】
前記第１のモータ接点(102A)がモータ(178)の第１の側に結合され、
前記第２及び第３のモータ接点(174,176)が前記モータ(178)の第２の側に結合される、
請求項５に記載の装置(172)。
【請求項７】
前記第１のモータ接点(102A)が第１のモータ(180)の第１の側に結合され、
前記第１のモータ接点(102A)が第２のモータ(182)の第１の側に結合され、
前記第２のモータ接点(174)が前記第１のモータ(180)の第２の側に結合され、
前記第３のモータ接点(176)が前記第２のモータ(182)の第２の側に結合される、
請求項５に記載の装置(172)。
【請求項８】
プリントヘッド(44,46)を受容するよう構成されたプリントヘッドキャリッジ(34)と、
請求項１、請求項４、及び請求項７の何れか一項に記載の装置(114,154,172)と
を含む、画像形成機構(20)。
【請求項９】
代替的なＨブリッジを動作させる方法であって、
第１のモータと第２のモータのどちらを使用するかを決定し(138)、
使用しない方のモータに取り付けられた前記代替的なＨブリッジの第１の非共用側をロックアウトし(142,148)、
使用する方のモータに取り付けられた前記代替的なＨブリッジの他方の非共用側の上側スイッチ又は下側スイッチをイネーブルにし(144,150)、
前記代替的なＨブリッジの共用側上の入力を駆動して前記使用する方のモータを動かす(152)、
という各ステップを含む方法。
【請求項１０】
ＡＳＩＣ上のＨブリッジ(172)回路をフレキシブルに使用する方法であって、
前記Ｈブリッジ(172)の第１の側に第１のモータ接点(102A)を提供し、
前記Ｈブリッジ(172)の第２の側に第２のモータ接点(174)を提供し、
前記Ｈブリッジ(172)の前記第２の側に、前記第２のモータ接点(174)に結合されていない第３のモータ接点(176)を提供し、
前記Ｈブリッジ(172)に第１のモータ(178)のみを接続したい場合に(図６Ｂ)、
前記第１のモータ(178)の第１の側を前記第１のモータ接点(102A)に結合し、
前記第１のモータ(178)の第２の側を前記第２のモータ接点(174)及び前記第３のモータ接点(176)の両方に結合し、
前記Ｈブリッジ(172)に前記第１のモータ(180)及び第２のモータ(182)の両方を接続したい場合に(図６Ｃ)、
前記第１のモータ(180)の第１の側を前記第１のモータ接点(102A)に結合し、
前記第２のモータ(182)の第１の側を前記第１のモータ接点(102A)に結合し、
前記第１のモータ(180)の第２の側を前記第２のモータ接点(174)に結合し、
前記第２のモータ(182)の第２の側を前記第３のモータ接点(176)に結合する、
という各ステップを含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はモータ制御用ＡＳＩＣに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像形成機構は、例えば、インクジェット型装置、電子写真式装置、染料昇華式装置、及びリソグラフィ式装置を含む。画像形成機構は、用紙経路搬送機構を駆動したり、往復動するインクプリントヘッドやラスタミラーなどのイメージ形成ユニットを移動させたり、プリントヘッドワイパ、プリントヘッドキャップ、又は静電クリーニングブラシなどのサービスサブシステムを使用可能にしたりするために、モータを使用することが多い。これらは、画像形成機構内に別個のモータを必要とする可能性のある少数の例に過ぎないものである。技術者は、可能であれば、２つ以上のサブシステムの機能を同一のモータに結合させて、画像形成機構内に必要となるモータの数を少なくしようとすることが多い。モータの数が決まっている場合には、適当な特定用途向けIC（ＡＳＩＣ）を作製し又は設計構築して、画像形成機構内の各モータを制御できるようにすることができる。
【０００３】
モータ制御ＡＳＩＣは、マイクロプロセッサ又はコントローラが画像形成機構内の各モータを制御できるようにするためにＨブリッジ回路構成を利用することが多い。ＡＳＩＣ上の１つのＨブリッジ回路が、制御対象となる各モータに割り当てられる。画像形成機構のコストを低く抑えるために画像形成機構内のモータの数を最小限にすることが重要な場合があるのと同様に、ＡＳＩＣのコストを最小限にすることも重要である。一般に、ＡＳＩＣ上の素子の数及びＡＳＩＣの大きさを最小限にすることは、ＡＳＩＣのコストを抑えるのに有効である。少しのコスト削減でも、大量の画像形成機構が所与の設計で作製される場合には、極めて大きな利益になることがある。可能であれば、互いに異なるが類似するイメージ形成装置に使用することができるＡＳＩＣを設計することも有益である。例えば、２つの画像形成機構が、異なるモータを必要とし及びそれらのモータをそれぞれ異なる機能に使用するという異なる設計を有する場合がある。しかし、該異なる設計は、共通の多数のモータを利用し及びおそらくは同一のＡＳＩＣを共用できる可能性のあるものである。
【０００４】
ＡＳＩＣ上の回路の量を削減すると共にＡＳＩＣの広範な再使用性を高めることによってＡＳＩＣのコストを最小限にしようとする場合、技術者及び設計者はトレードオフに遭遇することが多い。小さなコスト削減が大きな効果を奏することになる特定の画像形成機構プラットフォームの大量生産が計画される場合がある。しかし、それに次ぐ製品でのＡＳＩＣの再利用を計画するために、技術者は、先の製品で使用しない回路をＡＳＩＣに追加しなければならないことが多い。かかる場合には、次の２つの選択肢を慎重に選択することが重要となる。
1）別個にＡＳＩＣを設計する。この場合には、製品の量産による節約に基づきＡＳＩＣ設計の１つが大幅に低いコストを有するものとなる。
2）共通のＡＳＩＣを設計する。該ＡＳＩＣは、一層高コストではあるが異なる製品間で再使用することが可能なものとなる。
【０００５】
理想的には、再使用可能な制御ＡＳＩＣのコストを低減させると同時に、別個にＡＳＩＣを設計する場合よりも一層高い設計用途上の柔軟性を提供する、Ｈブリッジ制御用のＡＳＩＣ設計を実現することが有益である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
図１は、サブシステムを有する画像形成機構20の一実施形態を概略的に示している。該画像形成機構20は、産業、事務所、家庭、又はその他の環境において、紙、透明シート、被覆媒体、カードストック、写真品質紙、及び封筒などの様々な媒体にイメージを形成するために使用されることがある。様々な画像形成機構が市販されている。例えば、本書で説明する思想を実現する画像形成機構として幾つかの例を挙げると、卓上プリンタ、携帯型印刷装置、大判プリンタ、電子写真-インクジェット複合型プリンタ、複写機、ビデオプリンタ、及びファクシミリ装置がある。便宜上、本書で紹介する思想は、画像形成機構20の環境でその説明を行うこととする。
【０００７】
画像形成機構20は、該画像形成機構20内の様々なイメージ形成サブシステムの動作を調整するコントローラ22を有する。該コントローラ22は、装置及び実施形態に応じて、マイクロプロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、コンピュータ、ディジタル構成要素、及び／又はアナログ構成要素とすることが可能である。媒体搬送システムの一部として媒体搬送モータ23を使用して、媒体入力トレイ26からプリント領域28を介してプリント媒体24を前進させることができる。該媒体搬送モータ23は、コントローラ22からの媒体搬送制御信号29に応じて媒体24を前進させる。本書の目的では、「媒体」という用語は、１枚のプリント媒体並びに複数枚のプリント媒体を含むものである。
【０００８】
この実施形態における画像形成機構20はまた、走査軸32を画定するキャリッジガイドロッド30を有する。該キャリッジガイドロッド30は、プリント領域28を前後に往復して移動するようプリントヘッドキャリッジ34をスライド可能に支持する。コントローラ22から受け取ったキャリッジ制御信号38に応じて、キャリッジ駆動モータ36を使用してキャリッジ34を前進させることができる。例えば、米国特許第5,276,970号に記載されているように、プリントヘッドキャリッジ34の背面に、エンコーダストリップにより提供される位置情報を読み取る光学エンコーダリーダ（図示せず）を取り付けることができる。該エンコーダストリップリーダにより位置フィードバック情報を提供する方式は、当業者に既知の様々な方法で達成することができる。
【０００９】
プリント領域28内で、媒体シート40は、黒インクカートリッジ44及び／又はカラーインクジェットカートリッジ46などのインクジェットカートリッジからインク42を受容する。黒インクカートリッジ44及びカラーインクカートリッジ46はプリントヘッドキャリッジ34により支持されている。黒インクカートリッジ44は、本書では顔料ベースのインクを含むものとして示されている。説明上、カラーカートリッジ46を、シアン、マゼンタ、及びイエローの３つの別個の染料ベースのインクを含むものとして説明するが、実施態様によってはカラーカートリッジ46が顔料ベースのインクを含むことも可能であることは明らかである。また、パラフィンベースのインク、並びに染料及び顔料の両方の特性を有する複合又は合成インクといった他のタイプのインクをカートリッジ44,46に使用することが可能であることも明らかである。図示した画像形成機構20は、交換可能な複数のプリントヘッドカートリッジを使用するものであり、その各カートリッジはリザーバを有しており、該リザーバは、プリントヘッドがプリント領域28上を往復運動する際に供給用インク全体を搬送するものとなる。また、本書で用いる「カートリッジ」なる用語は、インク供給源領域内に配置された各インク（システム内のインク数に依存する、黒、シアン、マゼンタ、イエロー、又はその他の色）毎の固定式メインリザーバ（図示せず）を有する「軸外（off-axis）」インク供給システムを指すことがある。軸外システムでは、カートリッジは、プリントヘッド移動経路の「軸外（off-axis）」に配置された固定式メインリザーバから従来の柔軟な配管システムによって送られたインクを補充することができ、したがって、小さいインク供給源だけがキャリッジ34によりプリント領域28を横切って推進される。また、永久的又は半永久的なプリントヘッドにスナップ係合するインクリザーバを有するカートリッジといった他のインク供給又は流体供給システムが、本書で説明するシステムを採用することが可能である。
【００１０】
図示の黒インクカートリッジ44は、黒プリントヘッド48を有し、カラーカートリッジ46は、シアン、マゼンタ、及びイエローインクを排出する三色プリントヘッド50を有する。プリントヘッド48,50は、プリント領域28内にあるときに媒体シート40上にイメージを形成するためにインク42を選択的に排出する。プリントヘッド48,50はそれぞれ、当業者に周知の方法で形成された複数のノズルを有するオリフィス板を有する。各プリントヘッド48,50のノズルは、オリフィス板に沿って少なくとも１つ（典型的には２つ）の線形配列で一般に形成される。したがって、本書で用いる「線形」なる用語は、「ほぼ線形」又は「実質的に線形」と解釈することができ、例えばジグザグ配列で互いに少しずらされたノズル配列を含むことができる。各線形アレイは、一般に、走査軸32と垂直な縦方向に整列され、その各アレイの長さによって、プリントヘッドの単一パスの最大イメージスワス（swath）が決まる。プリントヘッド48,50は、サーマルインクジェットプリントヘッドであるが、圧電式プリントヘッドのような他のタイプのプリントヘッドを使用することも可能である。サーマルプリントヘッド48,50は、典型的には、複数のノズルに関連付けされた複数の抵抗を含む。選択された抵抗が通電されると、ガスのバブルが形成され、該バブルが、ノズルの下方にプリント領域28がある際にノズルからプリント媒体40上へとインク滴42を発射させる。該プリントヘッド抵抗は、コントローラ22からプリントヘッドキャリッジ34に送られる発射コマンド制御信号に応じて選択的に通電される。
【００１１】
印刷ジョブと印刷ジョブとの間に、インクジェットキャリッジ34が、キャリッジガイドロッド30に沿ってサービス領域まで移動し、該サービス領域において、サービス機構52が、非使用期間中の保管のためのプライミング、スクレイピング、キャッピングといった当業者に既知の様々なサービス機能を実行して、インクが乾燥してインクジェットプリントヘッドノズルが詰まるのを防止することができる。サービスステーション52は、サービス機構モータ54によって駆動することができる可動パレット（図示せず）を含むことが可能である。該サービス機構モータ54は、コントローラ22からのサービス機構制御信号56に応じて動作する。インクジェットクリーニングサービス機構の可動パレットの一例は、米国特許第5,980,018号に見ることができる。
【００１２】
図１に示した画像形成機構20は、プリント能力に加えて走査能力も有する多機能イメージ形成装置である。該画像形成機構20のスキャナ58は、平面プラテンガラス（図示せず）上を移動して走査イメージを収集するものとすることも、該スキャナ58を通過して入力印刷イメージを進行させるものとすることも可能である。説明を単純にするために、本書では、スキャナ58を平面プラテンガラス上を移動可能なものとして説明する。スキャナ58は、コントローラ22から受け取ったスキャナ制御信号62に応じてスキャナモータ60によって移動させることが可能である。
【００１３】
図示したように、画像形成機構20は、４つのモータ、すなわち、キャリッジモータ36、媒体搬送モータ23、サービス機構モータ54、及びスキャナモータ60を含む。他の多くのイメージ形成装置は、スキャナモータ60を含まず、検討中の多機能イメージ形成装置とは異なり、ハードコピーイメージしか生成しないものである。図２は、（イメージ形成装置20のような）走査モータ60のないイメージ形成装置でモータ制御のために使用することができるＡＳＩＣ63の一実施形態を概略的に示したものである。３つのモータ66A,66B,66Cの各々に１つのＨブリッジ回路64A,64B,64Cが割り当てられる。Ｈブリッジ64A,64B,64Cの各々はそれぞれ同じように動作し、よって、説明の単純化のため、Ｈブリッジ64Aの動作のみを説明する。Ｈブリッジ64Aは、左側及び右側を有する。左側に２つのスイッチがあり、右側に２つのスイッチがある。図２では、該スイッチは電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）として示されているが、バイポーラトランジスタやリレーといった他のタイプのスイッチを使用することも可能である。Ｈブリッジ64Aは、左上ＦＥＴ68Aを有する。左上ＦＥＴ68Aは、ドレイン70A、ソース72A、及びゲート74Aを有する。ゲート74Aにしきい値電圧が印加されると、ドレイン70Aとソース72Aとの間に電流が流れることができる。ゲート74Aにしきい値電圧が印加されていない場合には、ドレイン70Aとソース72とAの間に電流は流れない。これが、左上ＦＥＴ68Aがスイッチのように働く態様であり、本書に示す他のＦＥＴも同様に動作する。
【００１４】
Ｈブリッジ64Aは、ゲート78A、ソース80A、及びドレイン82Aを有する右上ＦＥＴ76Aを有する。Ｈブリッジ64Aはまた、ゲート86A、ソース88A、及びドレイン90Aを有する左下ＦＥＴ84Aを有する。Ｈブリッジ64Aは更に、ゲート94A、ソース96A、及びドレイン98Aを有する右下ＦＥＴ92Aを有する。左上ＦＥＴ68Aのドレイン70Aと右上ＦＥＴ76Aのドレイン82Aにそれぞれバイアス電圧100が結合される。左上ＦＥＴ68のソース72Aは、第１のモータ接点102Aに結合される。ソース80Aは、第２のモータ接点104Aに結合される。第１及び第２のモータ接点102A,104AがＡＳＩＣ63上に配置され、このため該第１のモータ接点102Aと該第２のモータ接点104Aとの間にモータ66Aを結合することができる。モータ66A,66B,66Cは、ＡＳＩＣ63の一部ではないが、それらモータがモータ接点にどのように結合されるかを示すために図示したものであることを理解されたい。左下ＦＥＴ84Aのドレイン90Aは第１のモータ接点102Aに結合される。右下ＦＥＴ92Aのドレイン98Aは第２のモータ接点104Aに結合される。左下ＦＥＴ84Aのソース88Aと右下ＦＥＴ92Aのソース96Aは電圧アース106に結合される。
【００１５】
図示のＨブリッジ64Aが構成されると、左上ＦＥＴ68Aのゲート74Aと右下ＦＥＴ92Aのゲート94Aに同時に適当なしきい値電圧が印加される共に右上ＦＥＴ76Aと左下ＦＥＴ84Aがその各ＦＥＴのゲート78A,86Aに少なくともしきい値電圧が供給されないことにより非導通状態に維持される際に、モータ66Aを介して第１の方向108Aに電流が流れる。これにより、モータ66Aが第１の方向に回転する。一方、右上ＦＥＴ76Aのゲート78Aと左下ＦＥＴ84Aのゲート86Aに同時に適当なしきい値電圧が印加されると共に、左上ＦＥＴ68Aと右下ＦＥＴ92Aが、その各ＦＥＴのゲート74A,92Aに少なくともしきい値電圧が供給されないことにより非導通状態に維持される際に、モータ66Aを介して第２の方向110Aに電流が流れる。これにより、モータ66Aが第２の方向に回転する。右側のＦＥＴ76A,92Aの両方又は左側のＦＥＴ68A,84Aの両方をオフにすることにより、モータが第１の方向又は第２の方向に回転するのを防ぐことができる。ＦＥＴの他の組み合わせをオフにして、電流が第１の方向108A又は第２の方向110Aに流れるのを防ぎ、これによりモータがどちらかの方向に回転するのを防ぐことができ、かかる組み合わせは、当業者には明らかである。
【００１６】
上記のように、ＨブリッジＦＥＴのゲート74A,78A,88A,96Aを制御するには多くの方法が可能である。図２の実施形態は、３つの入力I1,A1,B1を利用してモータ66Aを制御する。第２方向入力A1は、右上ＦＥＴ76Aのゲート78Aに結合される。第１方向入力B1は、右下ＦＥＴ92Aのゲート94Aに結合される。モータ速度入力I1は、左上ＦＥＴ68Aのゲート74Aに結合される。モータ速度入力I1はまた、反転器112Aを通った後に左下ＦＥＴ84Aのゲート86Aにも結合される。
【００１７】
第２方向入力A1及び第１方向入力B1は、以下のようにモータを制御するためにＡＳＩＣによって使用される。A1及びB1が両方ともディセーブルにされる（少なくともしきい値ターンオン電圧が提供されない）場合には、モータ速度入力I1の状態にかかわらず、モータ66Aにはどちらの方向にも電流が流れない。第２方向入力A1がイネーブルにされる（少なくともしきい値ターンオン電圧が提供される）と共に第１方向入力B1がディセーブルにされる場合には、モータ速度入力I1に加えられる電圧パルス幅変調（PWM）に関連してモータ66Aに第２の方向110Aに電流が流れる。一方、第２方向入力A1がディセーブルにされ、及び第１方向入力B1がイネーブルにされる場合には、モータ速度入力I1に加えられた電圧パルス幅変調に関連してモータ66Aに第１の方向108Aの電流が流れる。Ｈブリッジ64B,64CはそれぞれＨブリッジ64Aの場合と類似した態様でモータ66B,66Cを動作させるため、かかる更なるブリッジの動作については詳述しない。しかし、該動作の類似性を示すために、Ｈブリッジ64B,64Cの要素を、Ｈブリッジ64Aの場合と同様の符号を付し、該符号の添字を「B」又は「C」に変更した。
【００１８】
図３は、代替的なＨブリッジ116を特徴として有する、モータ制御に使用されるＡＳＩＣ114の別の実施形態を概略的に示したものである。該代替的なＨブリッジ116は、図２のＨブリッジ64Cの設計に（Ｈブリッジを追加する際に一般に必要となる）４つのＦＥＴではなく２つのＦＥＴを追加することにより、代替的なモータ118の選択を可能にする。該代替的なＨブリッジ116は、第１のモータ接点102Cに結合された第１及び第２のスイッチ（ＦＥＴ68C,84C）を第１の共用側に有する。該代替的なＨブリッジ116はまた、第２のモータ接点104Cに結合された第３及び第４のスイッチ（ＦＥＴ76C,92C）を第２の側に有する。モータ66Cは、第１のモータ接点102Cと第２のモータ接点104Cとの間に結合され、第２方向入力A3、第１の方向入力B3、及びモータ速度入力I3,4を操作することにより、前述のように動作させることができる。製品によっては、これらが必要なもの全てとなり、追加のＦＥＴ120,122（第３の側のハーフＨブリッジを構成する第５及び第６のスイッチ）を省略することが可能となる。しかし、関連する製品では、代替的なモータ118が第３のモータ接点124と第１のモータ接点102Cとの間に接続される場合がある。このため、ハーフＨブリッジの第３の側及び共用される第１の側を第２のＨブリッジとして動作させることが可能である。
【００１９】
代替的な上側ＦＥＴ120は、ゲート126、ドレイン128、及びソース130を有する。代替的な下側ＦＥＴ122は、ゲート132、ドレイン134、及びソース136を有する。代替的な上側ＦＥＴ120のドレイン128はバイアス電圧100に結合される。代替的な上側ＦＥＴ120のソース130は第３のモータ接点124に結合される。代替的な下側ＦＥＴ122のドレイン134は第３のモータ接点124に結合される。代替的な下側ＦＥＴ122のソース136は電圧アース106に結合される。代替的な第２方向入力A4は、代替的な上側ＦＥＴ120のゲート126に結合される。代替的な第１方向入力B4は、代替的な下側ＦＥＴ122のゲート132に結合される。代替的な第１方向入力B4及び第２方向入力A4をディセーブルにすることにより、代替的なモータ118がディセーブルにされ、図２に関して上述したように、第１及び第２のモータ入力B3,A3を制御することにより、モータ66Cを動作させることができる。代替的なモータ118を動作させるためには、第１及び第２のモータB3,A3をディセーブルにしなければならない。次いで、第２方向入力A4がイネーブルにされる（少なくともしきい値ターンオン電圧が提供される）と共に、第１方向入力B4がディセーブルにされた場合には、モータ速度入力I3,4に加えられた電圧パルス幅変調に関連して代替的なモータ118に第２の方向110Dの電流が流れる。一方、第２方向入力A4がディセーブルにされ、及び第１方向入力B4がイネーブルにされた場合には、モータ速度入力I3,4に加えられた電圧パルス幅変調に関連してモータ118に第１の方向108Dの電流が流れる。
【００２０】
したがって、図３に示す実施形態のような代替的なＨブリッジを利用することにより、設計者は、ＡＳＩＣ上の回路素子数の削減によるＡＳＩＣコストの低減と追加のモータを駆動する追加の能力を持たせることによるＡＳＩＣの再使用性の向上との間のトレードオフを改善するためにＡＳＩＣ設計において使用することができる選択肢を得ることができる。図３に示した実施形態は、４つのＦＥＴ回路素子ではなく２つのＦＥＴ回路素子を追加するだけで、モータを追加する選択肢を提供するものである。
【００２１】
図４は、代替的なＨブリッジに接続されたモータを動作させるために使用することができる操作の一実施形態を示している。第１のモータと第２のモータのどちらを使用するかの決定138を行う必要がある。図３では、モータ66Cを第１のモータと見なし、代替的なモータ118を第２のモータと見なすことができる。代替的なＨブリッジ116は、それぞれ共通側（すなわち共用側）を有する第１及び第２のＨブリッジと見なすことができる。ここで図４に戻る。第１のモータ140を使用すると決定された場合には、第２のモータのＨブリッジの非共用側がロックアウトされる（ステップ142）。次いで、モータを回転させたい方向に依存して、第１のモータのＨブリッジの非共用側の上側ゲート又は下側ゲートがイネーブルにされる（ステップ144）。また、第２のモータ146を使用すると決定された場合には、第１のモータのＨブリッジの非共用側がロックアウトされる（ステップ148）。次いで、モータを回転させたい方向に依存して、第２のモータのＨブリッジの非共用側の上側ゲート又は下側ゲートがイネーブルにされる（ステップ150）。第１のモータ144又は第２のモータ150の非共用側の上側ゲートと下側ゲートがどちらがイネーブルにされたかにかかわらず第１及び第２のモータのＨブリッジの共用側の入力が駆動されて、選択されたモータが駆動される（ステップ152）。
【００２２】
図５は、代替的なＨブリッジ156を特徴として有する、モータ制御に使用されるＡＳＩＣ154の別の実施形態を概略的に示したものである。該代替的なＨブリッジ156は、図２のＨブリッジ64Aの設計に（Ｈブリッジを追加する際に一般に必要とされる）４つのＦＥＴではなく１つのＦＥＴを追加することにより、第２の又は代替的なモータ158の動作を可能にするものである。該代替的なＨブリッジ156は、第１の共用側に、第１のモータ接点102Cに結合された第１と第２のスイッチ（ＦＥＴ68C,84C）を有する。該代替的なＨブリッジ156はまた、第２の側に、第２のモータ接点104Cに結合された第３と第４のスイッチ（ＦＥＴ76C,92C）を有する。モータ66Aは、第１のモータ接点102Aと第２のモータ接点104Aとの間に結合され、第２方向入力A1、第１方向入力B1、及びモータ速度入力I1,5を操作することにより前述のように動作させることができる。製品によっては、それらが必要とされる全てとなり、追加のＦＥＴ160（第５のスイッチ）は省略することが可能である。しかし、関連する製品では、第３のモータ接点162と第１のモータ接点102Aとの間に第２のモータ158が接続されることがある。ＦＥＴ160は、実質的に第３のモータ接点に結合されたスイッチであり、第１の共用側と該スイッチは、部分的なＨブリッジとして動作することが可能である。
【００２３】
代替的なＦＥＴ160は、ゲート164、ドレイン166、及びソース168を有する。代替的なＦＥＴ160のドレイン166はバイアス電圧100に結合される。代替的なＦＥＴ160のソース168は、第３のモータ接点162に結合される。代替的な方向入力A5は、代替的なＦＥＴ160のゲート164に結合される。代替的な方向入力A5をディセーブルにすることにより、代替的なモータ158がディセーブルにされ、図２に関して上述したように第１及び第２のモータ入力B1,A1を制御することにより、モータ66Aを動作させることができる。代替的なモータ158を動作させる際には、第１及び第２のモータ入力B1,A1をディセーブルにしなければならない。次いで、方向入力A5がイネーブルにされた（少なくともしきい値ターンオン電圧が提供された）場合に、モータ速度入力I1,5に加えられた電圧パルス幅変調に関連して方向170の電流が代替的なモータ158に流れる。この実施形態の場合には、モータ接続機構を代替的なＨブリッジ156に配線しなおすことなく、代替的なモータが一方向にのみ回転することができる。しかし、図５に示した実施形態のような代替的なＨブリッジ156を利用することにより、設計者は、ＡＳＩＣ上の回路素子数の削減によるＡＳＩＣコストの低減と追加のモータを駆動する追加の能力を有することによるＡＳＩＣの再使用性の向上とのトレードオフを改善するためにＡＳＩＣ設計において使用することができる選択肢を得ることになる。図５に示した実施形態は、１つのＦＥＴ回路素子を追加するだけでモータを追加する選択肢を提供するものである。また、代替的に第３のモータ接点162と電圧アース106との間にＦＥＴ160を結合することも可能であることに留意されたい。
【００２４】
図６Ａ〜図６Ｃは、代替的なＨブリッジ172を概略的に示したものである。図６Ａ〜図６Ｃの代替的なＨブリッジ172は、図２に関連して上述したようなＦＥＴ素子68A,76A,84A,92Aを有する。該代替的なＨブリッジ172はまた、図２に関連して上述したような反転器112A及び入力A1,B1,I1を有する。図２に関連して上述したように、Ｈブリッジ172の第１の側で、左上ＦＥＴ68A及び左下ＦＥＴ84Aが両方とも第１のモータ接点102Aに結合される。Ｈブリッジ172の第２の側には、右上ＦＥＴ76A及び右下ＦＥＴ92Aが配置される。右上ＦＥＴ76Aのソースは第２のモータ接点174に結合される。ＦＥＴ92Aのドレインは第３のモータ接点176に結合される。したがって、第２及び第３のモータ接点174,176は第２の側にある。
【００２５】
図６Ｂは、代替的なＨブリッジ172を１つのモータ178と共に使用することができる１つの態様を示している。モータ178の一方の側は第１のモータ接点102Aに結合される。モータ178の第２の側は、第２のモータ接点174及び第３のモータ接点176の両方に結合される。図６Ｂのように配線されている場合には、代替的なＨブリッジ172は、図２に関連して上述したＨブリッジ64Aと全く同じように動作することができる。モータ178は２つの方向に動作させることができる。
【００２６】
図６Ｃは、代替的なＨブリッジ172を使って２つのモータをサポートすることができる態様を示している。第１のモータ180の一方の側は第１のモータ接点102Aに結合され、該第１のモータ180の他方の側は第２のモータ接点174に結合される。第２のモータ182の一方の側は第１のモータ接点102Aに結合され、該第２のモータ182の他方の側は第３のモータ接点176に結合される。図６Ｃに示すように配線されている場合には、代替的なＨブリッジ172を操作して、第１のモータ180又は第２のモータ182を単一方向に回転させることができる。図６Ｃに関し、入力A1は第１のモータ入力A1と称することができ、入力B1は第２のモータ入力B1と称することができ、入力I1はモータ速度入力I1と称することができる。第１及び第２のモータ180,182の両方が回転しないようにする場合には、第１及び第２のモータ入力A1,B1がディセーブルにされる（少なくともターンオンしきい値電圧が提供されない）。この状態では、モータ速度入力I1の状態にかかわらず、第１及び第２のモータ180,182は動かない。第１のモータ入力A1がイネーブルにされる（少なくともターンオンしきい値電圧が提供される）と共に第２のモータ入力B1がディセーブルにされる場合は、モータ速度入力I1に加えられるパルス幅変調率に関連して電流が方向184に流れることができる。この電流により、第１のモータ180は一方向に回転する。第２のモータ入力B1がイネーブルにされると共に第１のモータ入力A1がディセーブルにされる場合には、モータ速度入力I1に加えられるパルス幅変調率に関連して電流が方向186に流れることができる。この電流により、第２のモータ182は一方向に回転する。
【００２７】
したがって、図６Ａ〜図６Ｃに示した実施形態のように代替的なＨブリッジを利用することにより、設計者は、ＡＳＩＣ上の回路素子数の削減によるＡＳＩＣコストの低減と追加のモータを駆動するための追加の能力を有することによるＡＳＩＣの再使用性の向上との間のトレードオフを改善するためにＡＳＩＣ設計において使用できる選択肢を得ることになる。図６Ａ〜図６Ｃに示した実施形態は、第３のモータ接点要素を追加するだけで他のＦＥＴ要素を追加することなくモータを追加するという選択肢を提供する。
【００２８】
図３、図５、及び図６Ａ〜図６Ｃに示した各システムのような代替的なＨブリッジは、モータを制御するためにＡＳＩＣに組み込まなければならない素子の数を削減することにより、従来のＡＳＩＣ設計に付随した相応のコストを伴うことなく、設計上のより高いフレキシビリティ及びスケーラビリティを提供するものとなる。以上、代替的なＨブリッジ、ＡＳＩＣ、及び方法に関する様々な構成要素及び実施形態の考察において様々な利益を示した。
【００２９】
本書で具体化されたＨブリッジ、ＡＳＩＣ、および方法に対し、本書に含まれる思想に従い、特定の実施態様に応じて、更に特許請求の範囲内で、様々な他の等価な改良および代替を実施することが可能である、ということは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】サブシステムを有する画像形成機構の一実施形態を概略的に示すブロック図である。
【図２】Ｈブリッジを特徴として有する、モータ制御に使用するためのＡＳＩＣの一実施形態を概略的に示す回路図である。
【図３】代替的なＨブリッジを特徴として有する、モータ制御に使用するためのＡＳＩＣの別の一実施形態を概略的に示す回路図である。
【図４】代替的なＨブリッジに接続された駆動モータを動作させるために用いることができる処理の一実施形態を示すフローチャートである。
【図５】代替的なＨブリッジを特徴として有する、モータ制御に使用するためのＡＳＩＣの別の一実施形態を概略的に示す回路図である。
【図６Ａ】代替的なＨブリッジＡＳＩＣ設計を概略的に示す回路図である。
【図６Ｂ】代替的なＨブリッジＡＳＩＣ設計を概略的に示す回路図である。
【図６Ｃ】代替的なＨブリッジＡＳＩＣ設計を概略的に示す回路図である。
【符号の説明】
【００３１】
68C+84C          第１の側
76C+92C          第２の側
68C+76C+84C+92C  第１のＨブリッジ
102C             第１のモータ接点
104C             第２のモータ接点
114              装置
120+122          第３の側
124              第３のモータ接点
160              スイッチ
【図１】
2004153995.tif 000003
【図２】
2004153995.tif 000004
【図３】
2004153995.tif 000005
【図４】
2004153995.tif 000006
【図５】
2004153995.tif 000007
【図６】
2004153995.tif 000008
【図６Ｂ】
2004153995.tif 000009
【図６Ｃ】
2004153995.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成15年11月13日(2003.11.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６Ａ
【補正方法】追加
【補正の内容】
【図６Ａ】
2004153995.tif 000011