(57)【要約】      （修正有）【課題】負荷を駆動するモータの回生エネルギーを効果的に利用して画像形成装置への供給電力を一層低減させることのできるＤＣモータの回生エネルギー利用装置を提供する。【解決手段】所定の負荷を駆動するＤＣモータＭと、前記ＤＣモータＭを所定の回転数に駆動制御する制御回路６と、前記制御回路６により前記ＤＣモータＭを回生制動するときに生じる電力を蓄積する蓄電器５を備え、前記蓄電器５に蓄えられた電力を、前記ＤＣモータＭの起動時に供給する蓄電電力供給回路３を設けてある。【選択図】図２
2005278348.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の負荷を駆動するＤＣモータと、前記ＤＣモータを所定の回転数に駆動制御する制御回路と、前記制御回路により前記ＤＣモータを回生制動するときに生じる電力を蓄積する蓄電器を備え、前記蓄電器に蓄えられた電力を、前記ＤＣモータの起動時に供給する蓄電電力供給回路を設けてあるＤＣモータの回生エネルギー利用装置。
【請求項２】
前記ＤＣモータが、電子写真方式の画像形成装置の主駆動モータである請求項１記載のＤＣモータの回生エネルギー利用装置。
【請求項３】
前記蓄電器に蓄積された電力を前記画像形成装置に搭載されている他の負荷に供給する蓄電電力供給回路を設けてある請求項２記載のＤＣモータの回生エネルギー利用装置。
【請求項４】
前記蓄電器に蓄積された電力を、前記画像形成装置の省電力モード時の負荷に供給する蓄電電力供給回路を設けてある請求項２記載のＤＣモータの回生エネルギー利用装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＤＣモータの回生エネルギー利用装置に関し、特に、電子写真方式の画像形成装置の主駆動モータに使用されるＤＣモータの回生エネルギー利用装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機など電子写真方式を利用する画像形成装置には、待機時の使用電力を低減させるべく、待機時に動作させる必要のない熱定着装置のヒータ等の負荷への給電を停止させる省電力モード制御部が設けられており、消費電力を低減させる技術は一層注目されている。
【０００３】
一方、複数の励磁相を順次切り換えてロータを回転させるステップモータの駆動制御装置において、励磁相の切り換えにより励磁を切られる励磁相の励磁コイルに生じる回生電流を一時的にコンデンサに蓄え、該コンデンサの電圧を電源電圧より高くし、この高くなった電圧を新たに励磁される励磁相の励磁コイルの駆動用として用いることで、高速回転時においてもトルクを確保する技術も提案されている。
【特許文献１】特開平８−２２３９９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述した特許文献１に記載された従来技術によれば、ステップモータの励磁相で得られた逆起電力は非常に小さく、同一ステップモータの次励磁コイルの励磁用にのみ利用される程度のものであり、画像形成装置に供給される電力をより効果的に利用する点で更なる改良の余地があった。装置の稼動中に発電電力が直接に消費されるものであり、変動の多い発電電力で負荷を駆動すると安定的に駆動することができない虞があり、複写ジョブに支障が生じる虞があるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上述の従来欠点に鑑み、負荷を駆動するモータの回生エネルギーを効果的に利用して画像形成装置への供給電力を一層低減させることのできるＤＣモータの回生エネルギー利用装置を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の目的を達成するため、本発明によるＤＣモータの回生エネルギー利用装置の特徴構成は、特許請求の範囲の書類の請求項１に記載した通り、所定の負荷を駆動するＤＣモータと、前記ＤＣモータを所定の回転数に駆動制御する制御回路と、前記制御回路により前記ＤＣモータを回生制動するときに生じる電力を蓄積する蓄電器を備え、前記蓄電器に蓄えられた電力を、前記ＤＣモータの起動時に供給する蓄電電力供給回路を設けてある点にあり、ＤＣモータの回生エネルギーを直流電力として蓄電器に蓄え、その電力をＤＣモータが最も電力を消費する起動時に供給することにより、大きな節電効果を得るものである。
【０００７】
前記ＤＣモータが、電子写真方式の画像形成装置の主駆動モータであることが好ましく、そのような主駆動モータであれば慣性力が大きく、回生制動する際により大きな発電電力が得られるのである。
【０００８】
また、前記蓄電器に蓄積された電力を前記画像形成装置に搭載されている他の負荷に供給する蓄電電力供給回路を設けてあることが、商用電力の消費を低減するという点で好ましい。
【０００９】
さらには、前記蓄電器に蓄積された電力を、前記画像形成装置の省電力モード時の負荷に供給する蓄電電力供給回路を設けてあることが好ましく、大きな負荷が作動することのない省電力モードで安定して電力が供給でき、商用電力の消費を低減するという点で効果的である。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明した通り、本発明によれば、負荷を駆動するモータの回生エネルギーを効果的に利用して画像形成装置への供給電力を一層低減させることのできるＤＣモータの回生エネルギー利用装置を提供することができるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に本発明によるＤＣモータの回生エネルギー利用装置を画像形成装置に適用した例を説明する。画像形成装置の一例であるデジタル複写機１は、図１に示すように、原稿画像情報を読み取る画像読取手段としての露光機構２、プリント機構３及び記録紙搬送機構４が配置された本体の上面に複写すべき原稿（複写原稿）を載置するコンタクトガラス５と操作表示部６が設けられ、前記コンタクトガラス５上に自動原稿搬送装置７が配置されるとともに、本体一側面側に給紙カセット８が配置されて構成される。
【００１２】
前記露光機構２は、コンタクトガラス５上に載置された原稿を露光走査するための露光ランプ２１及び原稿からの反射光を反射する第１ミラー２２を備えた第１スライダー２Ａと、第１ミラー２２によって反射された光をレンズ２５に導くための第２及び第３ミラー２３、２４を備えた第２スライダー２Ｂと、集光レンズ２５によって得られた光情報を電気信号に変換するためのＣＣＤ等の固体撮像素子２６、固体撮像素子２６によって得られた画像情報等が入力される制御ユニット２７並びに制御ユニット２７からの画像データを光信号に変換するレーザユニット２８を備えて構成される。
【００１３】
前記プリント機構３は、図示しない主駆動モータによって矢印の方向に回転駆動される感光体ドラム３１を備え、感光体ドラム３１の周囲には、その回転方向の順に、感光体ドラム３１の表面の感光層を帯電させる帯電器３２、感光層上に形成された静電潜像をトナー顕像として顕像化する現像装置３３、感光層上に形成されたトナー顕像を記録紙に転写する転写用放電器３４、感光体ドラム３１から記録紙を分離するための分離用放電器３５、転写後の感光体ドラム３１上に残留しているトナーを除去するクリーニング装置３６及び感光体ドラム３１表面の電荷を除去する除電器３７が夫々配され、帯電器３２により一様に帯電された感光層に前記レーザユニット２８から出力されるレーザ光が照射され、静電潜像が形成される。
【００１４】
前記記録紙搬送機構４は、給紙カセット８内の記録紙を給紙する給紙ローラ４１、給紙ローラ４１によって送られてきた記録紙を所定のタイミングで感光体ドラム３１に搬送するためのレジストローラ４２及び感光体ドラム３１上に形成されたトナー顕像が転写されかつ感光体ドラム３１から剥離された記録紙を定着ローラ４４まで搬送する搬送ベルト４３を備えている。定着ローラ４４によって定着処理が施された転写紙は、図示しない排出機構を介して排出トレイ上に排出される。
【００１５】
上述の主駆動モータはＤＣモータが使用され、感光体ドラム３１以外にベルトやチェーンなどの駆動伝達機構を介して前記レジストローラ４２、前記搬送ベルト４３、前記定着ローラ４４など、感光体ドラム３１の周速度と同期して記録紙を搬送する必要のある負荷が駆動されるように構成されている。尚、前記レジストローラ４２は駆動部に電磁クラッチを備え、駆動をオンオフ制御可能に構成されている。
【００１６】
図２に示すように、前記ＤＣモータＭの回生エネルギー利用装置は、図示しないトランスを介して降圧した商用のＡＣ電源からＤＣ２４Ｖの直流電圧を出力する直流電源回路２と、前記直流電源回路２から直流電流を前記ＤＣモータＭの電機子に供給するモータドライバ回路７と、モータドライバ回路７から供給される電流値を制御して前記ＤＣモータの起動、停止、回転数を制御する制御回路６と、前記制御回路により前記ＤＣモータＭが回生制動されたときに発電電力を蓄電する蓄電器５と、前記蓄電器５への蓄電容量を検出する電力量カウンタ１０などを備えて構成される。
【００１７】
前記制御回路６には、出力線Ｌ３，Ｌ４を介してＤＣモータの回転数をモニターするエンコーダの出力信号が入力され、モータドライバ回路７及び電力供給線Ｌ１，Ｌ２を介してＤＣモータＭの電機子巻線に電力を供給するように構成され、エンコーダの出力パルスに基づいてＤＣモータが所定の定速度で回転駆動するようにモータドライバ回路７を介して供給電流を調節するように構成されている。
【００１８】
ＤＣモータＭは、前記制御回路６によりモータドライバ回路７からの給電が停止されることにより停止するが、給電が停止されて後、機械的に停止するまでは慣性力により回転動作が継続する。そこで、モータＭが停止するまでの間に電機子巻線に誘導される発電電力を蓄積する蓄電器５が設けられ、当該ＤＣモータＭの停止制御の度にダイオード４を介して蓄電されるように構成されている。
【００１９】
電力量カウンタ１０により蓄電器５に十分な容量の電力が蓄積されたことが検出されると、その信号を受けてそれ以降の前記制御回路６によるＤＣモータＭの起動時には、トランジスタ３を介して蓄電器５から起動電流が供給されるように制御するように構成されている。即ち、トランジスタ３、トランジスタ３を制御する制御回路６、及び電力量カウンタ１０により蓄電器５に蓄えられた電力をＤＣモータＭの起動時に供給する蓄電電力供給回路が構成され、ＤＣモータが最も電力を消費する起動時に蓄電電力が供給されるようになり、大きな節電効果を得ることができる。
【００２０】
さらに、前記制御回路６には、図示しないシステム制御部から省電力モードであるか否かを識別する省電力モード信号が入力され、省電力モードであるときに、電力量カウンタ１０により蓄電器５に十分な容量の電力が蓄積されたことが検出されると、トランジスタ９をオンして前記直流電源回路２から電力が供給される他の負荷１に蓄電電力が供給されるように制御する。
【００２１】
前記電力量カウンタ１０により前記蓄電器５の蓄電容量が低下したことが検出されると、トランジスタ９をオフして蓄電器５を切り離し、前記直流電源回路２から電力が供給されるように制御を切替える。
【００２２】
ここで、省電力モード時に供給される他の負荷１とは、例えば、操作表示部６に供給される表示電力であり、操作表示部６に配置されたキーの入力を検出するキー入力検出回路など、省電力モードであっても作動している負荷をいう。
【００２３】
上述の実施形態では、画像形成装置の主駆動モータの回生制動時に発生する電力を蓄電するＤＣモータの回生エネルギー利用装置について説明したが、当該発明は画像形成装置にのみ利用されるものではなく、所定の負荷を駆動するＤＣモータを備えた機器に提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】画像形成装置の概略の構成図
【図２】ＤＣモータの回生エネルギー利用装置の回路ブロック構成図
【符号の説明】
【００２５】
２：直流電源回路
５：蓄電器
６：制御回路
７：モータドライバ回路
８：制御回路
１０：電力量カウンタ
Ｍ：ＤＣモータ
【図１】
2005278348.tif 000003
【図２】
2005278348.tif 000004