(57)【要約】【課題】  複数のモータについて、ＤＣモータが同時に動作するタイミングで全体の電流量をある一定値以下に抑える。【解決手段】  モータを駆動する駆動回路を複数備えたモータ駆動装置。駆動回路のそれぞれは、モータに流す電流を制限する制限手段と、電流を検出する電流検出手段と、各電流検出手段から出力される電流を加算した結果と閾値を比較した結果に基づき、各制限手段を制御する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータを駆動する駆動回路を複数備えたモータ駆動装置であって、
前記駆動回路のそれぞれは、前記モータに流す電流を制限する制限手段と、前記モータに流れる電流を検出する電流検出手段と、前記電流検出手段の出力と第１のしきい値を比較する第１比較手段とを備え、
駆動回路のそれぞれが備える電流検出手段から出力される電流を加算する加算手段と、
前記加算手段の加算結果と第２のしきい値を比較する第２比較手段と、
前記第２比較手段の比較結果に基づき、前記駆動回路のそれぞれが有する制限手段を制御する制御手段とを備えることを特徴とするモータ駆動装置。
【請求項２】
前記制御手段は、電流制限を行うモータを選択することを特徴とする請求項１に記載のモータ駆動装置。
【請求項３】
前記制御手段は、電流制限を行う駆動回路を選択することを特徴とする請求項１に記載のモータ駆動装置。
【請求項４】
前記モータは、ＤＣモータであることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のモータ駆動装置。
【請求項５】
請求項１に記載のモータ駆動装置を備えた電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はモータの駆動を制御するモータ駆動回路に関する。及びモータ駆動回路を備える電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、記録用紙に画像を記録するプリンタは、記録ヘッドを搭載するキャリッジ部の駆動、記録用紙の駆動、記録用紙を記録用紙駆動部まで送るオートシートフィード部の駆動と複数のモータを使用している。これらのモータは、動作の高速化、静音化のためにＤＣモータが使用されるようになってきている（特許文献１）。
【０００３】
ＤＣモータの駆動は、モータの駆動速度をエンコーダ等のセンサを用いて検出し、その駆動速度をもとにＤＣモータに流れる電流を制御する方法でＤＣモータを駆動している。すなわち、モータの駆動速度を速くする場合は、電流を多く流し、モータの駆動速度を遅くする場合は、モータに流れる電流を少なくしている。
【０００４】
これらのＤＣモータは、モータの立ち上がり速度を速くし駆動速度を高速化するため、大電流が流れるタイプのＤＣモータを使用している。また、プリンタ等電子機器の電源は電流容量に限界がある。このため、ＤＣモータ駆動回路は、ＤＣモータに流れる電流を検出して、ある所定の電流以上がモータに流れないように電流制限を行う回路構成になっている。
【０００５】
具体的には、ＤＣモータに流れる電流をＯＮ／ＯＦＦして、その時間比で電流制御する。この制御において、ＤＣモータに流れる電流を抵抗器にて電圧に変換して検出し、その電圧を所定の基準電圧と比較し、基準電圧より大きい場合、ＤＣモータに流れる電流をＯＦＦする時間を長くするよう制御する。一方、電流検出電圧が所定の基準電圧より小さい場合、ＤＣモータに流れる電流をＯＦＦする時間を短くするよう制御する。このように制御することで、ＤＣモータに所定の電流以上流れないように制御している。
【０００６】
次に、ＤＣモータに流れる電流の方向を制御し、正転方向に電流が流れる時間と逆転方向に電流が流れる時間の比で電流制御する場合を説明する。この場合、ＤＣモータに流れる電流を抵抗器にて電圧に変換して検出し、その電圧を所定の基準電圧と比較し、所定の基準電圧より大きい場合、ＤＣモータの逆転方向に電流が流れる時間を長くする。一方、電流検出電圧が所定の基準電圧より小さい場合、ＤＣモータの逆転方向に電流が流れる時間を短くする。このように基準電圧に基づき、ＤＣモータに所定の電流以上流れないように制御している。
【特許文献１】特開２００２−３３７４１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した従来のプリンタに使用している複数のＤＣモータおいて、個々のＤＣモータに対して、ＤＣモータに流れる電流を制限する電流制限機能を有している。プリンタでは、記録動作の高速化を実現するため、複数のＤＣモータをある動作のタイミングでは同時に動作させるようにしている。そのため、ＤＣモータ全体としてＤＣモータに流れる電流が増大してしまうという課題があった。
【０００８】
また、個々のＤＣモータは駆動速度により電流を制御しており、駆動速度はモータ負荷の大きさ、駆動制御のタイミング等いろいろな要因で変動するため、プリンタの制御部において、ＤＣモータ全体の電流が所定の電流値以上にならないように制御することは、困難であった。
【０００９】
本発明では，この問題点を鑑みて，ＤＣモータが同時に動作するタイミングでも全体として流れる電流をある一定値以下に抑えることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決し、目的を達成するために本発明のモータ駆動装置は以下の構成からなる。即ち、モータを駆動する駆動回路を複数備えたモータ駆動装置であって、前記駆動回路のそれぞれは、前記モータに流す電流を制限する制限手段と、前記モータに流れる電流を検出する電流検出手段と、前記電流検出手段の出力と第１のしきい値を比較する第１比較手段とを備え、駆動回路のそれぞれが備える電流検出手段から出力される電流を加算する加算手段と、前記加算手段の加算結果と第２のしきい値を比較する第２比較手段と、前記第２比較手段の比較結果に基づき、前記駆動回路のそれぞれが有する制限手段を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように、本発明によれば、モータ駆動装置で駆動される複数モータに対して、すべてのＤＣモータに流れる電流に応じて電流制限を行う制御を選択的に行うことができる。これにより電子機器の動作に必要な要求に対応することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の詳細を述べる。図１は、モータ駆動回路の構成例を示すブロック図である。ここでは、２個のＤＣモータを駆動するＤＣモータ駆動回路を備えたモータドライバについての述べる。なお、このモータ駆動回路を備えた電子機器は、例えば、インクを吐出する記録ヘッドを用いて記録を行う記録装置である。
【００１３】
１０１は、第１のＤＣモータに流れる電流を検出する第１の電流検出回路である。１０２は、第２のＤＣモータに流れる電流を検出する第２の電流検出回路である。１０３、は第１の電流検出回路の出力電圧と基準電圧Ｖｒｅｆ１を比較する第１の比較器である。
【００１４】
１０４は、第２の電流検出回路の出力電圧と基準電圧Ｖｒｅｆ１を比較する第２の比較器である。１０５は、第１のＤＣモータの制御を行う第１の出力制御回路である。１０６は、第２のＤＣモータの制御を行う第２の出力制御回路である。
【００１５】
１０７は、第１のＤＣモータに流れる電流を検出するため電流値を電圧に変換する抵抗器である。１０８は、第２のＤＣモータに流れる電流を検出するため電流値を電圧に変換する抵抗器である。１０９は第１の出力制御回路からの信号に従い、第１のＤＣモータに電流を流し駆動する出力駆動回路、１１０は第２の出力制御回路からの信号に従い、第２のＤＣモータに電流を流し駆動する出力駆動回路である。
【００１６】
１１１は、第１のＤＣモータである。１１２は、第２のＤＣモータである。１１３は、第１の電流検出回路の出力電圧と第２の電流検出回路の出力電圧を加算する加算回路である。１１４は、加算回路の出力と基準電圧Ｖｒｅｆ２を比較する第３の比較器である。
【００１７】
第１の電流検出回路、第２の電流検出回路は、抵抗器での電圧降下とモータ駆動電圧ＶＭとの差分電圧を求める。この差分電圧はＤＣモータに流れる電流に比例するため、ＤＣモータに流れる電流を検出できる。
【００１８】
第１の出力制御回路は、第１の比較器の結果と第３の比較器の結果により第１のＤＣモータに流れる電流の向き、すなわち正転方向に流れる電流と逆転方向に流れる電流の比率を制御する。この制御は、ＤＣモータに流れる電流を所定の値以上流れないようにすることである。合わせて、通常のＤＣモータ駆動においても、ＤＣモータの所定の駆動速度に適した電流がＤＣモータに流れるように制御している。
【００１９】
第２の出力制御回路についても、第１の出力制御回路と同様の制御を行うことで、第２のＤＣモータの駆動制御を行う。
【００２０】
次に、本実施形態におけるＤＣモータの電流制御について説明する。第１のＤＣモータを正転方向に駆動するとき、出力制御回路は、ＤＣモータの正転方向に電流が１００％流れるようにする。出力駆動回路を介してＤＣモータに電流が流れるようにすると、ＤＣモータはコイルのインダクタ成分により徐々に電流が流れはじめる。ＤＣモータに電流が流れ始めると抵抗器に電流値に比例して電圧降下が生じる。この電圧降下分を電流検出回路で検出して比較器に出力する。比較器は、電流検出回路の出力電圧と基準電圧Ｖｒｅｆを比較する。
【００２１】
電流検出回路の出力電圧が基準電圧Ｖｒｅｆより大きくなると比較器は“Ｈ（ハイレベル）”信号を出力制御回路に出力する。出力制御回路はその信号をうけ、所定の比率でＤＣモータに逆転方向に電流が流れるように制御する。その制御信号を元に出力駆動回路は、ＤＣモータに電流を流す。
【００２２】
実際は、ＤＣモータのコイルのインダクタ成分により逆転方向に電流を流れるように制御しても、すぐに電流の流れる方向が反転しない。このため、ＤＣモータに流れる電流は増加しないように抑えられ、所定の値以上に電流が流れないようになる。
【００２３】
ＤＣモータが所定の速度に達し定速で駆動する場合、ＤＣモータに流れる電流は少ない電流で駆動できるため、出力制御回路は、外部から入力する速度制御信号により、所定の比率で正転方向と逆転方向に電流が流れるように制御して所定の速度でＤＣモータが駆動し続けるように制御する。第２のＤＣモータについても同様に制御を行い駆動する。
【００２４】
第１のＤＣモータと第２のＤＣモータが同時に駆動する場合、個々のＤＣモータは上記記載のように制御する。第１、第２の電流検出回路からの出力電圧は加算回路で加算され、その結果は第３の比較器に出力される。
【００２５】
第３の比較器は、加算された電圧と第２の基準電圧Ｖｒｅｆ２と比較し、加算回路の出力電圧が大きい場合、“Ｈ（ハイレベル）”信号を出力する。第３の比較器の出力は第１、第２の出力制御回路に入力されており、第３の比較器の出力が“Ｈ”の場合、第１、第２のＤＣモータに流れる電流の合計が所定の電流値より大きい場合であるため、第１、第２の出力制御回路は、逆転方向の電流を流す比率を増加させ、それぞれのＤＣモータに正転方向の電流が流れないように制御する。
【００２６】
ＤＣモータの駆動速度が所定の速度に達し、外部からの速度制御信号によりＤＣモータに流れる電流を減少させる。これにより、全体としてのＤＣモータに流れる電流値が所定の値より小さくなると、第３の比較器は、“Ｌ”信号を出力し、ＤＣモータに流れる電流の合計による電流制御は解除される。このような制御は、ＤＣモータ駆動回路が２つの場合に限らず、３つ以上の場合でも可能である。
【００２７】
なお、ＤＣモータの出力制御回路のそれぞれには、上述した各ＤＣモータの電流検出結果の合計による定電流制御を有効／無効の設定を行う機能を備えており、それぞれのモータについて個別に制御することができる。このことにより、モータの電流の合計に応じた電流制限をかけたくないモータに対して、電流を抑制することなく駆動することができる。
【００２８】
図２は、本実施形態で説明した電子機器の例である記録装置（プリンタ）の斜視図である。１１０５は記録ヘッドであり、キャリッジ１１０４に搭載されてシャフト１１０３に沿って長手方向に往復運動可能となっている。記録ヘッドより吐出されたインクは、記録ヘッドと微小な間隔をおいて、プラテン１１０１に記録面を規制された被記録材１１０２に到達し、その上に画像を形成する。
【００２９】
記録ヘッドには、フレキシブルケーブル１１１９を介して画像データに応じて吐出信号が供給される。なお、１１１４はキャリッジ１１０４をシャフト１１０３に沿って走査させるためのキャリッジモータである。１１１３はモータ１１１４の駆動力をキャリッジ１１０４に伝達するワイヤである。また、１１１８はプラテンローラー１１０１に結合して被記録材１１０２を搬送させるための搬送モータである。
【００３０】
この記録装置においては、例えば第１のＤＣモータはキャリッジモータ１１１４である。また、第２のＤＣモータは搬送モータ１１１８である。キャリッジモータ１１１４と搬送モータ１１１８は同時に駆動する例として、キャリッジモータ１１１４が加速制御中に、搬送モータが減速制御を行う例がある。
【００３１】
また、この記録装置の別の例として、例えば第１のＤＣモータは給紙モータであり、第２のＤＣモータは搬送モータでも構わない。被記録材１１０２を給紙部から記録位置まで紙送りをする場合に、同時に駆動する。
【００３２】
なお、本実施形態においては、記録装置を例にあげたが、画像入力装置など複数のモータを備えた機器であれば適用しても構わない。
【００３３】
図３は、記録装置の制御ブロック図である。２０１は記録装置の動作を制御するＣＰＵ２０１である。ＣＰＵ２０１は、ＲＯＭ２０４に格納されているプログラムに基づき動作する。ＲＡＭ２０５はＣＰＵ２０１の作業用のメモリである。２０３は図１で説明したモータ駆動回路である。２０２はＡＳＩＣであり、ＣＰＵ２０１と通信を行って記録ヘッド２０６やモータ１１１、１１２を制御する信号を生成する。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】実施形態におけるＤＣモータ駆動回路の構成を示すブロック図
【図２】実施形態における記録装置の斜視図
【図３】記録装置の制御ブロック図
【符号の説明】
【００３５】
１０１、１０２  電流検出回路
１０３、１０４、１１４  比較器
１０５、１０６  出力制御回路
１０７、１０８  抵抗器
１０９、１１０  出力駆動回路
１１１、１１２  ＤＣモータ
１１３  加算回路
【図１】
2007259639.tif 000003
【図２】
2007259639.tif 000004
【図３】
2007259639.tif 000005