(57)【要約】【課題】本発明は、モータの過熱の防止等の安全を確保しつつ利用性を向上させたモータ駆動制御装置に関する。【解決手段】カラー画像形成装置１は、現像ユニット駆動用のモータとしてブラシレスモータが用いられており、このブラシレスモータの巻線部３００への通電をモータ駆動制御部４００で制御する。そして、モータ駆動制御部４００は、その定常負荷保護回路４０３が保護回路作動時間を超える過電流が巻線部３００に流れたことを検出するか、モータ温度過上昇防止回路４０４が巻線部３００が限界温度を超えたことを検出すると、ブラシレスモータの巻線部３００への駆動電流の供給を停止する。【選択図】          図４
2007020313.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給電源を利用してモータの巻線への駆動電流を制御して当該モータの駆動を制御するモータ駆動制御装置において、前記モータの巻線に流れる過電流を検出し、当該過電流が所定の待ち時間連続して流れると、前記巻線への前記駆動電流の供給を停止する過負荷保護手段と、前記巻線部の温度を検出し、当該巻線部の温度が所定の限界温度を超えると、前記巻線への前記駆動電流の供給を停止する温度過上昇防止手段と、を備えていることを特徴とするモータ駆動制御装置。
【請求項２】
前記温度過上昇防止手段は、前記巻線部の温度が前記限界温度を超えると、前記供給電源を遮断して、前記巻線への駆動電流の供給を停止することを特徴とする請求項１記載のモータ駆動制御装置。
【請求項３】
前記モータ駆動制御装置は、前記温度過上昇防止手段による前記巻線への駆動電流の供給停止が発生すると、当該巻線への駆動電流の供給停止が発生したことを示す報知信号を出力することを特徴とするモータ駆動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ駆動制御装置に関し、詳細には、モータの過熱の防止等の安全を確保しつつ利用性を向上させたモータ駆動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ファクシミリ装置、複写装置、プリンタ等の画像形成装置及びスキャナ等の画像読取装置においては、各種モータを利用して各種の駆動部を駆動制御している。
【０００３】
例えば、カラーの画像形成装置においては、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色の画像データに基づいて所定速度で回転駆動される感光体ベルトに静電潜像を形成して当該静電潜像を対応する色の現像ユニットで現像してトナー画像を形成し、当該感光体ベルト上のトナー画像を中間転写ベルトに転写する動作処理を各色について順次行って感光体ベルト上の各色のトナー画像を順次中間転写ベルトに重ね合わせて転写してカラーのトナー画像を形成する。画像形成装置は、この中間転写ベルト上のカラーのトナー画像を転写紙に転写して、カラーの画像を形成する。
【０００４】
画像形成装置は、上記画像形成動作において、例えば、現像ユニットの感光体ベルトへの接離動作をブラシレスモータを使用して行っており、このブラシレスモータの駆動制御を、従来、例えば、図１０に示すような駆動制御回路１０００により行っている。
【０００５】
この駆動制御回路１０００は、ブラシレスモータの巻線部１００１への駆動電流の供給／停止を行うことで、ブラシレスモータの回転と回転停止を行う駆動トランジスタ回路１００２、駆動トランジスタ回路１００２の動作制御を行うモータドライバＩＣ１０００及び定常過負荷保護回路１００４等を備えており、駆動トランジスタ回路１００２は、電流検出抵抗Ｒｘを備えている。
【０００６】
駆動制御回路１０００は、ＳＴＡＲＴ／ＳＴＯＰ信号ラインに、Ａｃｔｉｖｅ信号が入力されると、モータドライバＩＣ１００３がこのＳＴＡＲＴ／ＳＴＯＰ信号ラインのＡｃｔｉｖｅ信号によって駆動トランジスタ回路１００２を動作させ、駆動トランジスタ回路１００２からブラシレスモータの巻線部１００１に駆動電流を流してブラシレスモータの回転を開始する。モータドライバＩＣ１００３は、ブラシレスモータの回転が所定の回転数となって同期が取れると、ロック信号（ＬＯＣＫ信号）をＡｃｔｉｖｅ出力し、また、ＳＴＡＲＴ／ＳＴＯＰ信号ラインに、Ｎｅｇａｔｉｖｅ信号が入力されると、駆動トランジスタ回路１００２の動作を停止させ、ブラシレスモータの巻線部１００１への駆動電流の供給を停止する。モータドライバＩＣ１００３は、ブラシレスモータの巻線部１００１への駆動電流の供給が停止されてブラシレスモータの回転が停止するとともに、所定の回転数から外れたことを受けて、ロック信号をＮｅｇａｔｉｖｅ出力する。
【０００７】
そして、ブラシレスモータの回転動作中に、過負荷トルクがかかったり、巻線部１００１のショート等の理由で駆動トランジスタ回路１００２の電流検出抵抗Ｒｘに過電流が流れて電流検出抵抗Ｒｘの電位が所定の電位よりも高くなると、モータドライバＩＣ１００３がこの電流検出抵抗Ｒｘの電位が所定の電位よりも高くなったことを検知して、ロック信号をＮｅｇａｔｉｖｅ出力し、定常負荷保護回路１００４がこのロック信号のＮｅｇａｔｉｖｅ出力を受けて、モータの起動時間、例えば、２〜３ｓｅｃでは動作しない程度の所定の保護回路作動時間、例えば、５ｓｅｃ後に、リミッタ信号をモータドライバＩＣ１００３に出力する。
【０００８】
モータドライバＩＣ１００３は、定常負荷保護回路１００４からリミッタ信号が入力されると、駆動トランジスタ回路１００２の動作を停止させ、ブラシレスモータの巻線部１００１への駆動電流の供給を停止させて、ブラシレスモータを停止させる。
【０００９】
したがって、過負荷トルクが継続して発生すると、適切にブラシレスモータの巻線部１００１への駆動電流の供給を停止させて、ブラシレスモータを停止させ、安全を確保することができる。
【００１０】
ところが、定常負荷保護回路１００４は、モータドライバＩＣ１００３が駆動トランジスタ回路１１０２の電流検出抵抗Ｒｘに過電流が流れたことを検出してロック信号をＮｇｅｇａｔｉｖｅ出力に切り換えた時点から保護回路作動時間（例えば、５ｓｅｃ等）以上の時間、過負荷が継続すると、ブラシレスモータの巻線部１００１への駆動電流の供給を停止するようになっていたため、保護回路作動時間よりも短い時間、例えば、２ｓｅｃ程度継続する過負荷が想定以上の頻度で印加されると、定常負荷保護回路１００４では過負荷とはならないため、ブラシレスモータの巻線部１００１への通電を継続して、過電流が断続的に流れ、巻線部１００１が温度上昇して、発煙・発火のおそれが生じる。
【００１１】
そして、従来、電動モータに過電流が流れている状態の継続時間が第１閾値を越えると、異常が発生していると判定し、電動モータに過電流が流れていない状態の継続時間が第２閾値以下であると、電動モータに過電流が流れている状態が継続していると見なす電動モータ駆動式転舵制御装置が提案されている（特許文献１参照）。
【００１２】
すなわち、この従来技術は、電動モータへの所定の短い継続時間の過電流が所定の短い周期で流れているか否かをソフトウェア処理で判断し、所定の短い継続時間の過電流が所定の短い周期で流れていると判断すると、過電流が継続しているとして、安全処理を行えるようにしている。
【００１３】
【特許文献１】特開平１１−５９４６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上記従来技術にあっては、電動モータへの所定の短い継続時間の過電流が所定の短い周期で流れているか否かをソフトウェア処理で判断しているため、コストが高くつくとともに、ソフトウェアの暴走等による危険を防止して、安全を確実に確保する上で、改良の必要があるとともに、所定の短い継続時間の過電流が電動モータに流れても、電動モータが温度上昇で発煙・発火等を発生しない程度の周期であるときに、電動モータを停止させると、利用性が悪化するため、改良の必要があった。
【００１５】
そこで、本発明は、所定の短い継続時間の過電流が所定の短い周期でモータに流れても、モータが温度上昇で発煙・発火等を発生しない程度の周期であるときには、モータへの通電を安価にかつ適切に継続するとともに、発煙・発火等の発生のおそれのある温度にモータ温度が上昇すると、確実にモータへの通電停止して、モータの安全性を向上させつつ、モータの利用性を向上させるモータ駆動制御装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
請求項１記載の発明のモータ駆動制御装置は、供給電源を利用してモータの巻線への駆動電流を制御して当該モータの駆動を制御するモータ駆動制御装置において、前記モータの巻線に流れる過電流を検出し、当該過電流が所定の待ち時間連続して流れると、前記巻線への前記駆動電流の供給を停止する過負荷保護手段と、前記巻線部の温度を検出し、当該巻線部の温度が所定の限界温度を超えると、前記巻線への前記駆動電流の供給を停止する温度過上昇防止手段と、を備えていることにより、上記目的を達成している。
【００１７】
この場合、例えば、請求項２に記載するように、前記温度過上昇防止手段は、前記巻線部の温度が前記限界温度を超えると、前記供給電源を遮断して、前記巻線への駆動電流の供給を停止するものであってもよい。
【００１８】
また、例えば、請求項３に記載するように、前記モータ駆動制御装置は、前記温度過上昇防止手段による前記巻線への駆動電流の供給停止が発生すると、当該巻線への駆動電流の供給停止が発生したことを示す報知信号を出力するものであってもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のモータ駆動制御装置によれば、過負荷保護手段が待ち時間を超える過電流がモータの巻線に流れたことを検出するか、温度過上昇防止手段がモータの巻線部の温度が限界温度を超えたことを検出すると、モータの巻線への駆動電流の供給を停止するので、過電流がモータの巻線に流れても、モータが温度上昇で発煙・発火等を発生しない程度の短い周期の過電流であるときには、モータへの通電を安価にかつ適切に継続することができるとともに、発煙・発火等の発生のおそれのある温度にモータ温度が上昇すると、確実にモータへの通電を停止することができ、モータの安全性を向上させることができるとともに、モータの利用性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述べる実施例は、本発明の好適な実施例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【実施例１】
【００２１】
図１〜図９は、本発明のモータ駆動制御装置の一実施例を示す図であり、図１は、本発明のモータ駆動制御装置の一実施例を適用したカラー画像形成装置１の正面概略構成図である。
【００２２】
図１において、カラー画像形成装置１は、本体筐体２内に、給紙部１０、プロッタ部２０等が収納され、本体筐体２の上部に、スキャナ部１１０が配設されている。
【００２３】
スキャナ部１１０は、原稿に読取光を照射して、当該原稿を主走査・副走査して、当該原稿の画像を読み取り、読み取った原稿の画像データをプロッタ部２０に転送する。
【００２４】
給紙部１０は、第１給紙トレイ１１、第２給紙トレイ１２、給紙ローラ１３、１４、分離パッド１５、１６、搬送ローラ１７及びレジストローラ１８等を備えており、各給紙トレイ１１、１２は、それぞれ各種用紙サイズの記録紙Ｐを複数枚収納する。給紙部１０は、給紙トレイ１１、１２内の記録紙Ｐを給紙ローラ１３、１４と分離パッド１５、１６で１枚ずつ分離して、搬送ローラ１７に送り出し、搬送ローラ１７でレジストローラ１８に搬送する。レジストローラ１８は、搬送ローラ１７により搬送されてきた記録紙Ｐをタイミング調整した後、プロッタ部２０に搬送する。
【００２５】
プロッタ部２０は、感光体ベルトユニット３０、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）の現像ユニット４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｙ、４０Ｋ、中間転写ベルトユニット５０、２次転写ユニット６０、書込ユニット７０、帯電ユニット８０、定着ユニット９０及び排紙ユニット１００等を備えており、カラー画像形成装置１は、このプロッタ部２０の上部の本体筐体２内に、排紙トレイ３が形成されている。
【００２６】
感光体ベルトユニット３０は、ローラ３１、３２、３３、これらのローラ３１〜３３に張り渡され環状に形成されたベルト状の感光体ベルト３４、感光体クリーニング部３５及び感光体廃トナーボトル３６等を備えており、感光体ベルト３４は、少なくともローラ３１〜３３の１つが回転駆動されることで、ローラ３１〜３３に沿って図１中の時計方向に回転駆動される。
【００２７】
帯電ユニット８０は、ローラ３２の近傍で感光体ベルト３４に近接して配設されており、感光体ベルト３４を一様に帯電させる。
【００２８】
書込ユニット７０は、スキャナ部１１０からの各色の画像データに基づいて変調したレーザビームを帯電ユニット８０で一様に帯電された感光体ベルト３４上に、１色ずつ順次照射して、感光体ベルト３４が１周する毎に、感光体ベルト３４上に各色の静電潜像を順次形成する。
【００２９】
現像ユニット４０Ｍ〜４０Ｋは、下側からＭ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）の順に配設されており、それぞれＭＣＹＫの各色のトナーボトル４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｙ、４１Ｋがカートリッジ４２Ｍ、４２Ｃ、４２Ｙ、４２Ｋ内に収納されている。現像ユニット４０Ｍ〜４０Ｋは、各色のトナーボトル４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｙ、４１Ｋから各色のトナーが供給され、順次、上記感光体ベルト３４が１周する毎に、各色の画像データに基づいて書込ユニット７０によって形成された感光体ベルト３４上の当該色の静電潜像に対して当該色のトナーを供給することで、現像して各色のトナー画像を順次形成する。
【００３０】
この場合、プロッタ部２０は、感光体ベルト３４に対して、現像ユニット４０Ｍ〜４０Ｋを、現像ユニット４０Ｋ→現像ユニット４０Ｃ→現像ユニット４０Ｙ→現像ユニット４０Ｍの順に接離させ、感光体ベルト３４上の対応する色の静電潜像に対して対応する色の現像ユニット４０Ｍ〜４０Ｋからトナーを転写（１次転写）して、感光体ベルト３４が周する毎に感光体ベルト３４上に各色のトナー画像を順次形成する。
【００３１】
感光体ベルト３４は、回転されることで、感光体ベルト３４上に形成された各色のトナー画像を、１周する毎に、ローラ３３部分で、中間転写ベルトユニット５０の中間転写ベルト５１に順次重ね合わせて転写し、中間転写ベルト５１上にフルカラーのトナー画像を転写形成する。
【００３２】
転写の完了した感光体ベルト３４は、残留するトナーが感光体クリーニング部３５で除去され、当該除去された廃トナーが感光体廃トナーボトル３６内に収納される。
【００３３】
中間転写ベルトユニット５０は、複数のローラ５２に中間転写ベルト５１が架け渡されており、少なくとも１つのローラ５２が回転駆動されることで、図１中の反時計方向に回転駆動される。中間転写ベルトユニット５０は、中間転写ベルトクリーニング部５３、中間転写廃トナーボトル５４及び中間転写ローラ５５等を備えており、中間転写ローラ５５で、上記感光体ベルト３４上の各色のトナー画像を中間転写ベルト５１上に順次重ね合わせて転写させてカラーのトナー画像を形成する。
【００３４】
中間転写ベルト５１には、感光体ベルト３４と反対側の位置に、２次転写ユニット６０が配設されており、この２次転写ユニット６０と中間転写ベルト５１との間に、上記給紙ユニット１０の給紙トレイ１１、１２から送り出され、レジストローラ１８でタイミング調整された記録紙Ｐが搬送されてくる。
【００３５】
２次転写ユニット６０は、中間転写ベルト５１との間に搬送されてきた記録紙Ｐに、中間転写ベルト５１上のカラーのトナー画像を転写させる。
【００３６】
転写の完了した中間転写ベルト５１は、残留するトナーが中間転写ベルトクリーニング部５３で除去されて、当該除去された廃トナーが中間転写廃トナーボトル５４内に収納される。
【００３７】
プロッタ部２０は、２次転写ユニット６０でカラーのトナー画像の転写された記録紙Ｐを定着ユニット９０に搬送し、定着ユニット９０で、記録紙Ｐを搬送しつつ加熱・加圧して、記録紙Ｐ上のトナー画像を記録紙Ｐに定着させる。
【００３８】
定着ユニット９０は、定着の完了した記録紙Ｐを排紙ユニット１００に搬送し、排紙ユニット１００は、定着の完了した記録紙Ｐを排紙トレイ３上に排出する。また、定着ユニット９０には、定着ユニット９０にオイルを塗布することで、定着性・光沢性を維持するための定着オイル塗布ユニット９１を備えている。
【００３９】
そして、カラー画像形成装置１は、図２に示すようにブロック構成されており、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）２０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）２０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）２０３、操作パネル２０４、Ｉ／Ｏ制御部２０５、各種センサ２０６、各種モータ２０７、読取制御部２０８、上記スキャナ部１１０、書込制御部２０９、上記プロッタ部２０、通信制御部２１０及び網制御部２１１等を備えていて、上記各部は、バス２１２により接続されている。
【００４０】
ＲＯＭ２０２には、カラー画像形成装置１としての基本プログラム等の各種プログラム及びこれらの各種プログラムを実行する上で必要な各種データが格納されており、ＲＡＭ２０３は、ＣＰＵ２０１のワークメモリとして利用されてＣＰＵ２０１の動作に伴う各種データを記憶するとともに、その他の必要な各種データを記憶する。
【００４１】
ＣＰＵ２０１は、ＲＯＭ２０２内のプログラムに基づいて、ＲＡＭ２０３をワークメモリとして利用しつつカラー画像形成装置１の各部を制御してカラー画像形成装置１としての基本処理等の各種処理を実行する。
【００４２】
操作パネル２０４は、カラー画像形成装置１の各種動作を行うための操作を行う操作キーや各種情報を表示出力するＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等のディスプレイ等を備えている。
【００４３】
Ｉ／Ｏ制御部２０５は、各種センサ（例えば、給紙トレイ１１、１２内の記録紙Ｐの有無を検出する用紙センサ、記録紙Ｐの搬送状態を検出する給紙センサ、レジストローラ１８への記録紙Ｐの搬送を検出するレジストセンサ等）２０７や各種モータ（例えば、感光体ベルト３４を駆動する感光体ベルトモータ、給紙ローラ１３、１４を回転駆動させる給紙モータ等）２０８が接続され、ＣＰＵ２０１の制御下で、各種センサ２０６からの信号を取り込んでＣＰＵ２０１に渡し、ＣＰＵ２０１が、各種モータ２０７の駆動を制御する。
【００４４】
読取制御部２０８には、スキャナ部１１０が接続されており、読取制御部２０８は、ＣＰＵ２０１の制御下で、スキャナ部１１０の動作を制御する。
【００４５】
書込制御部２０９には、プロッタ部２０が接続されており、書込制御部２０９の制御下で、プロッタ部２０の動作を制御する。
【００４６】
通信制御部２１０には、網制御部２１１が接続されており、網制御部２１１には、回線、例えば、公衆電話回線あるいは専用回線等が接続されている。網制御部２１１は、ＣＰＵ２０１及び通信制御部２１０の制御下で動作して、回線からの発呼に対して自動着呼し、また、回線への自動発呼処理を行う。通信制御部２１０は、網制御部２１１に接続されている回線を介して接続された相手ファクシミリ装置との間でファクシミリ制御信号の交換を行うとともに、データ変換を行って、ファクシミリ通信手順を実行する。
【００４７】
そして、カラー画像処理装置１は、上述のように、プロッタ部２０において、感光体ベルト３４に対して、現像ユニット４０Ｍ〜４０Ｋを、駆動モータによって、現像ユニット４０Ｋ→現像ユニット４０Ｃ→現像ユニット４０Ｙ→現像ユニット４０Ｍの順に接離させ、感光体ベルト３４上の対応する色の静電潜像に対して対応する色の現像ユニット４０Ｍ〜４０Ｋからトナーを転写（１次転写）して、感光体ベルト３４が周する毎に感光体ベルト３４上に各色のトナー画像を順次形成する。
【００４８】
そして、現像ユニット４０Ｍ〜４０Ｋにおいて、現像ユニット４０Ｋと現像ユニット４０Ｍとが距離的に離れているため、連続して複数枚画像形成する場合には、転写時間を短縮させて画像形成の動作時間を短縮するために、図３に示すように、例えば、現像ユニット４０Ｍの動作が終了（ＯＦＦ）する９００ｍｓｅｃ前に、現像ユニット４０Ｋの動作を開始（ＯＮ）する。また、カラー画像処理装置１では、一般的に、黒（Ｋ）の色を使用する頻度が高いため、現像ユニット４０Ｋのトナー量が他の色のトナー量に比較して多い、すなわち、黒（Ｋ）のトナーボトル４１Ｋが他の色のトナーボトル４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｙに比較して大きい。その結果、現像ユニット４０Ｋを駆動モータで駆動するときに、最も駆動トルクが大きくなり、これらの全ての現像ユニット４０Ｍ〜４０Ｋを１つの駆動モータで駆動する場合、現像ユニット４０Ｍから現像ユニット４０Ｋに移行する際の９００ｍｓｅｃの時間帯が正常動作範囲内での動作において最も厳しい動作状態となる。
【００４９】
そして、カラー画像処理装置１は、この現像ユニット４０Ｍ〜４０Ｋを駆動するのに、図４に示す巻線部３００を有するブラシレスモータを用いており、このブラシレスモータを、図４に示すモータ駆動制御部４００によって巻線部３００への駆動電流を制御することで駆動制御する。
【００５０】
モータ駆動制御部（モータ駆動制御装置）４００は、駆動トランジスタ回路４０１、モータドライバＩＣ４０２、定常過負荷保護回路４０３、モータ温度過上昇防止回路４０４及びモータ温度過上昇検出回路４０５等を備えており、駆動トランジスタ回路４０１は、電流検出抵抗Ｒｘを備えている。
【００５１】
駆動制御回路４００は、ＳＴＡＲＴ／ＳＴＯＰ信号ラインがモータドライバＩＣ４０２と定常負荷保護回路４０３に接続されており、モータドライバＩＣ４０２からのＬＯＣＫ信号ラインが定常過負荷保護回路４０３にも接続されている。
【００５２】
定常過負荷保護回路（過負荷保護手段）４０３は、オペアンプＯＰ１１、抵抗Ｒ１１〜Ｒ１５、コンデンサＣ１１、Ｃ１２及びダイオードＤ１１等を備えており、ＳＴＡＲＴ／ＳＴＯＰ信号ラインが抵抗Ｒ１１を介してオペアンプＯＰ１１のマイナス入力端子に接続されている。このオペアンプＯＰ１１のマイナス入力端子には、さらに、＋５Ｖの電源に接続されている抵抗Ｒ１２と接地されているコンデンサＣ１１が接続されており、オペアンプＯＰ１１のプラス入力端子には、＋５Ｖの電源が抵抗Ｒ１３と抵抗Ｒ１４で分圧された電圧が入力されている。オペアンプＯＰ１１の出力端子は、抵抗Ｒ１５を介して＋５Ｖに接続されているとともに、コンデンサＣ１２を介して接地されており、また、このオペアンプＯＰ１１の出力は、モータドライバＩＣ４０２のリミッタ信号入力端子に接続されている。
【００５３】
定常過負荷保護回路４０３は、ＳＴＡＲＴ／ＳＴＯＰ信号ラインがダイオードＤ１１を介してモータドライバＩＣ４０２のＬＯＣＫ信号ラインに接続されており、ＬＯＣＫ信号ラインのロック信号がＮｅｇａｔｉｖｅ出力になると、抵抗Ｒ１１とコンデンサＣ１１の時定数で決定される所定の保護回路作動時間（待ち時間）後に、リミッタ信号をモータドライバＩＣ４０２に出力する。この保護回路作動時間（待ち時間）は、モータの起動時間、例えば、２〜３ｓｅｃでは動作しない程度の時間、例えば、５ｓｅｃ程度に設定されている。
【００５４】
駆動制御回路４００は、ＳＴＡＲＴ／ＳＴＯＰ信号ラインに、Ａｃｔｉｖｅ信号が入力されると、モータドライバＩＣ４０２がこのＳＴＡＲＴ／ＳＴＯＰ信号ラインのＡｃｔｉｖｅ信号によって駆動トランジスタ回路４０１を動作させ、駆動トランジスタ回路４０１からブラシレスモータの巻線部３００に駆動電流を流してブラシレスモータの回転を開始する。モータドライバＩＣ４０２は、ブラシレスモータの回転が所定の回転数となって同期が取れると、ロック信号（ＬＯＣＫ信号）をＡｃｔｉｖｅ出力し、また、ＳＴＡＲＴ／ＳＴＯＰ信号ラインに、Ｎｅｇａｔｉｖｅ信号が入力されると、駆動トランジスタ回路４０１の動作を停止させ、ブラシレスモータの巻線部３００への駆動電流の供給を停止する。モータドライバＩＣ４０２は、ブラシレスモータの巻線部３００への駆動電流の供給が停止されてブラシレスモータの回転が停止するとともに、所定の回転数から外れたことを受けて、ＬＯＣＫ信号ラインのロック信号をＮｅｇａｔｉｖｅ出力する。
【００５５】
そして、ブラシレスモータの回転動作中に、過負荷トルクがかかったり、ソフトウェアの暴走や巻線部３００のショート等の理由で駆動トランジスタ回路４０１の電流検出抵抗Ｒｘに過電流が流れて電流検出抵抗Ｒｘの電位が所定の電位よりも高くなると、モータドライバＩＣ４０２がこの電流検出抵抗Ｒｘの電位が所定の電位よりも高くなったことを検知して、ロック信号をＮｅｇａｔｉｖｅ出力し、定常負荷保護回路４０３がこのロック信号のＮｅｇａｔｉｖｅ出力を受けて、上記保護回路作動時間、例えば、５ｓｅｃ後に、リミッタ信号をモータドライバＩＣ４０２に出力する。
【００５６】
モータドライバＩＣ３０２は、定常負荷保護回路４０３からリミッタ信号が入力されると、駆動トランジスタ回路４０１の動作を停止させ、ブラシレスモータの巻線部３００への駆動電流の供給を停止させて、ブラシレスモータを停止させる。
【００５７】
モータ温度過上昇防止回路（温度過上昇防止手段）４０４は、ブラシレスモータの巻線部３００の近傍に、配設された温度フューズ４１０を備えており、この温度フューズ４１０には、モータ駆動用の＋２４Ｖの電源ラインが接続されていて、この温度フューズ４１０を介して駆動トランジスタ回路４０１に＋２４ＶＦの電源が供給されている。駆動トランジスタ回路４０１は、この＋２４ＶＦ電源によるブラシレスモータの巻線部３００への駆動電流の供給／供給停止をモータドライバＩＣ４０２の制御下で行う。温度フューズ４１０は、ブラシレスモータの巻線部３００の温度を検出して、当該巻線部３００の温度が、巻線部３００が発火・発煙を起こさない限界温度である１００℃を越えると、オフ動作し、駆動トランジスタ回路４０１やモータ温度過上昇検出回路４０５への＋２４ＶＦの電源の供給を遮断する。
【００５８】
モータ温度過上昇検出回路４０５は、トランジスタＴｒ１、トランジスタＴｒ１のベースに接続された抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２及びトランジスタＴｒ１のコレクタに接続された抵抗Ｒ３等を備えており、トランジスタＴｒ１のベースには、モータ温度過上昇防止回路４０４の温度フューズ４１０によってＯＮ／ＯＦＦされる＋２４ＶＦの電源が抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２で分割されて入力されている。モータ温度過上昇検出回路４０５は、モータ温度過上昇防止回路４０４から＋２４ＶＦの電源が供給されているときには、トランジスタＴｒ１がＯＮとなって、ブラシレスモータの温度が正常温度であることを示す信号であるロー（Ｌｏｗ）のＦＵＳＥ信号を出力し、モータの動作時に、モータ温度過上昇防止回路４０４の温度フューズ４１０が動作して、＋２４ＶＦの電源の供給が停止されると、トランジスタＴｒ１がＯＦＦとなって、ブラシレスモータの温度が過上昇したことを示す信号であるハイ（Ｈｉｇｈ）のＦＵＳＥ信号（報知信号）を出力する。
【００５９】
なお、上記説明では、現像ユニット４０Ｍ〜４０Ｋの駆動に、上記駆動制御回路４００で駆動制御されるブラシレスモータを用いているが、駆動制御回路４００と同様の駆動制御回路を用いて駆動制御するモータを他の駆動部分にも同様に用いることができる。また、モータとしては、ブラシレスモータに限るものではない。
【００６０】
次に、本実施例の作用を説明する。本実施例のカラー画像形成装置１は、ブラシレスモータの巻線部３００に所定の短い継続時間の過電流が所定の短い周期で周期的に流れても、ブラシレスモータの巻線部３００が温度上昇で発煙・発火等を発生しない程度の周期であるときには、巻線部３００への通電を継続するとともに、巻線部３００の温度が限界温度を超えると、巻線部３００への駆動電流の供給を停止する。
【００６１】
すなわち、カラー画像形成装置１は、上述のように、画像形成時、プロッタ部２０において、感光体ベルト３４に対して、現像ユニット４０Ｍ〜４０Ｋを、駆動モータであるブラシレスモータによって、現像ユニット４０Ｋ→現像ユニット４０Ｃ→現像ユニット４０Ｙ→現像ユニット４０Ｍの順に接離させ、感光体ベルト３４上の対応する色の静電潜像に対して対応する色の現像ユニット４０Ｍ〜４０Ｋからトナーを１次転写して、感光体ベルト３４が周する毎に感光体ベルト３４上に各色のトナー画像を順次形成する。
【００６２】
そして、現像ユニット４０Ｍ〜４０Ｋにおいて、現像ユニット４０Ｋと現像ユニット４０Ｍが距離的に離れているため、連続して複数枚画像形成する場合には、転写時間を短縮させて画像形成の動作時間を短縮するために、図３に示したように、例えば、現像ユニット４０Ｍの動作が終了（ＯＦＦ）する９００ｍｓｅｃ前に、現像ユニット４０Ｋの動作を開始（ＯＮ）する。また、カラー画像処理装置１では、一般的に、黒（Ｋ）の色を使用する頻度が高いため、現像ユニット４０Ｋのトナー量が他の色のトナー量に比較して多い、すなわち、黒（Ｋ）のトナーボトル４１Ｋが他の色のトナーボトル４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｙに比較して大きい。その結果、現像ユニット４０Ｋを駆動モータで駆動するときに、最も駆動トルクが大きくなり、これらの全ての現像ユニット４０Ｍ〜４０Ｋを１つの駆動モータで駆動する場合、現像ユニット４０Ｍから現像ユニット４０Ｋに移行する際の９００ｍｓｅｃの時間帯が正常動作範囲内での動作において最も厳しい動作状態となる。
【００６３】
この場合、図４に示したモータ駆動制御部４００によってブラシレスモータの巻線部３００への駆動電流の制御を行うことで、適切かつ安全にブラシレスモータの駆動制御を行うことができる。
【００６４】
すなわち、複数枚連続して画像形成する場合、図３に示したように、転写時間を短縮させて画像形成の動作時間を短縮するために、例えば、現像ユニット４０Ｍの動作が終了（ＯＦＦ）する９００ｍｓｅｃ前に、現像ユニット４０Ｋの動作を開始（ＯＮ）し、また、一般的に、黒（Ｋ）の色を使用する頻度が高く、黒（Ｋ）のトナーボトル４１Ｋが他の色のトナーボトル４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｙに比較して大きいため、現像ユニット４０Ｋを駆動モータで駆動するときに、最も駆動トルクが大きくなり、これらの全ての現像ユニット４０Ｍ〜４０Ｋを１つのブラシレスモータで駆動する場合、現像ユニット４０Ｍから現像ユニット４０Ｋに移行する際の９００ｍｓｅｃの時間帯が正常動作範囲内での動作において最も厳しい動作状態となって、駆動トランジスタ回路４０１の電流検出抵抗Ｒｘに過電流が流れて電流検出抵抗Ｒｘの電位が所定の電位よりも高くなる。
【００６５】
そして、モータドライバＩＣ４０２が、この電流検出抵抗Ｒｘの電位が所定の電位よりも高くなったことを検知して、ロック信号をＮｅｇａｔｉｖｅ出力し、定常負荷保護回路４０３は、このロック信号がＮｅｇａｔｉｖｅ出力になると、待ち時間である上記保護回路作動時間（例えば、５ｓｅｃ）後に、リミッタ信号をモータドライバＩＣ４０２に出力して、モータドライバＩＣ４０２が、駆動トランジスタ回路４０１によるブラシレスモータの巻線部３００への駆動電流の供給を停止させて、ブラシレスモータを停止させる。
【００６６】
ところが、いま、過負荷状態、すなわち、電流検出抵抗Ｒｘに過電流の流れている時間が保護回路作動時間の５ｓｅｃよりも短い９００ｍｓｅｃであるため、定常過負荷保護回路４０３は、リミッタ信号を出力することがなく、モータドライバＩＣ４０２は駆動トランジスタ回路４０１にブラシレスモータの巻線部３００への駆動電流の供給を継続させる。
【００６７】
また、このような場合には、図５に示すように、９００ｍｓｅｃの過負荷が所定の周期で発生してブラシレスモータの巻線部３００の温度は上昇するが、巻線部３００が発火・発煙を起こさない限界温度である１００℃に達することがなく、いま、モータ温度過上昇防止回路４０４の温度フューズ４１０の動作温度がこの限界温度である１００℃に設定されていると、温度フューズ４１０は動作しない。したがって、駆動トランジスタ回路４０１やモータ温度過上昇検出回路４０５等に＋２４ＶＦの電源の供給が継続され、正常動作する。
【００６８】
一方、例えば、図６に示すように、カラー画像形成装置１のソフトウェアの暴走や機械的な故障等により単色での現像動作中に、２〜４ｓｅｃの異常過負荷状態が短い周期間隔で繰り返し発生した場合、この２〜４ｓｅｃの異常過負荷による過電流が電流検出抵抗Ｒｘに流れている時間は、定常過負荷保護回路４０３の保護回路作動時間の５ｓｅｃよりも短いため、定常過負荷保護回路４０３は、リミッタ信号を出力することがなく、モータドライバＩＣ４０２は駆動トランジスタ回路４０１にブラシレスモータの巻線部３００への駆動電流の供給を継続させる。
【００６９】
ところが、この２〜４ｓｅｃの異常過負荷状態が短い周期で繰り返される状態が継続されると、ブラシレスモータの巻線部３００の温度は、図７に示すように、巻線部３００が発火・発煙を起こさない限界温度である１００℃を越え、発火・発煙のおそれが発生する。
【００７０】
この場合、本実施例のモータ駆動制御部４００は、ブラシレスモータの巻線部３００の近くにモータ温度過上昇防止回路４０４の温度フューズ４１０が配設されており、この温度フューズ４１０は、ブラシレスモータの巻線部３００の温度を検出して、当該巻線部３００の温度が、巻線部３００が発火・発煙を起こさない限界温度である１００℃を越えたことを検出すると、オフ動作して、駆動トランジスタ回路４０１やモータ温度過上昇検出回路４０５への＋２４ＶＦの電源の供給を遮断する。
【００７１】
駆動トランジスタ回路４０１への＋２４ＶＦの電源の供給が遮断されることで、ブラシレスモータの巻線部３００への駆動電流の供給が停止され、ブラシレスモータが停止する。
【００７２】
したがって、定常過負荷保護回路４０３の保護回路作動時間よりも短い過負荷状態が短い周期で繰り返し発生して、定常過負荷保護回路４０３は作動しないが、ブラシレスモータの巻線部３００の温度が限界温度を超える場合にも、適切かつ確実にブラシレスモータの巻線部３００への駆動電流の供給を遮断することができ、巻線部３００の発火・発煙等の危険の発生を未然に防止することができる。
【００７３】
また、モータ温度過上昇検出回路４０５への＋２４ＶＦの電源の供給が遮断されると、トランジスタＴｒ１がＯＦＦとなって、ブラシレスモータの温度が過上昇したことを示す信号であるハイ（Ｈｉｇｈ）のＦＵＳＥ信号を、カラー画像形成装置１のＣＰＵ２０１に出力し、ＣＰＵ２０１は、ハイのＦＵＳＥ信号が入力されると、ブラシレスモータの温度が過上昇したと判断して、画像形成動作の停止に必要な各種動作処理を行うとともに、ブラシレスモータの温度が過上昇した旨の情報を操作パネル２０４のディスプレイに表示出力したり、ランプ点灯や点滅等の報知方法で、カラー画像形成装置１のユーザに通知する。
【００７４】
したがって、カラー画像形成装置１のユーザは、必要なメンテナンス等の対応を適切かつ速やかに実施することができ、カラー画像形成装置１の利用性及び安全性を向上させることができる。
【００７５】
また、例えば、図８に示すように、カラー画像形成装置１のソフトウェアの暴走や機械的な故障等により、定常過負荷保護回路４０３の保護回路作動時間である５ｓｅｃよりも長い過負荷状態が発生する場合には、過負荷状態の保護回路作動時間の経過によって定常過負荷保護回路４０３がリミッタ信号をモータドライバＩＣ４０２に出力して、モータドライバＩＣ４０２が、駆動トランジスタ回路４０１によるブラシレスモータの巻線部３００への駆動電流の供給を停止させて、ブラシレスモータを停止させるか、図９に示すように、過負荷が発生してから定常過負荷保護回路４０３の保護回路作動時間である５ｓｅｃよりも短い時間でブラシレスモータの巻線部３００の温度が限界温度を超えると、ブラシレスモータの巻線部３００の温度が限界温度を越えた時点で、モータ温度過上昇防止回路４０４の温度フューズ４１０がオフ動作して、駆動トランジスタ回路４０１やモータ温度過上昇検出回路４０５への＋２４ＶＦの電源の供給を遮断する。
【００７６】
したがって、ブラシレスモータの巻線部３００への駆動電流の供給をより一層速やかにかつ確実に遮断することができ、巻線部３００の発火・発煙等の危険の発生を未然にかつより一層確実に防止することができる。
【００７７】
また、カラー画像形成装置１の必要なメンテナンス等の対応を適切かつ速やかに実施することができ、カラー画像形成装置１の利用性及び安全性を向上させることができる。
【００７８】
このように、本実施例のカラー画像形成装置１は、モータ駆動制御部４００の定常負荷保護回路４０３が保護回路作動時間（待ち時間）を超える過電流がブラシレスモータの巻線部３００に流れたことを検出するか、モータ温度過上昇防止回路４０４がブラシレスモータの巻線部３００が限界温度を超えたことを検出すると、ブラシレスモータの巻線部３００への駆動電流の供給を停止している。
【００７９】
したがって、過電流がブラシレスモータの巻線部３００に流れても、ブラシレスモータが温度上昇で発煙・発火等を発生しない程度の短い周期の過電流であるときには、ブラシレスモータへの通電を安価にかつ適切に継続することができるとともに、発煙・発火等の発生のおそれのある温度にモータ温度が上昇すると、確実にブラシレスモータへの通電を停止することができ、ブラシレスモータの安全性を向上させることができるとともに、ブラシレスモータの利用性を向上させることができる。
【００８０】
また、本実施例のカラー画像形成装置１のモータ駆動制御部４００は、モータ温度過上昇防止回路４０４が、巻線部３００の温度が限界温度を超えると、駆動トランジスタ回路４０１やモータ温度過上昇検出回路４０５等への供給電源を遮断して、巻線部３００への駆動電流の供給を停止している。
【００８１】
したがって、簡単な構成で確実に巻線部３００への駆動電流の供給を停止することができる。
【００８２】
さらに、本実施例のカラー画像形成装置１のモータ駆動制御部４００は、モータ温度過上昇検出回路４０５による巻線部３００への駆動電流の供給停止が発生すると、モータ温度過上昇検出回路４０５が巻線部３００への駆動電流の供給停止が発生したことを示すＦＵＳＥ信号（報知信号）をＣＰＵ２０１に出力している。
【００８３】
したがって、ＣＰＵ２０１が、ハイのＦＵＳＥ信号が入力されると、ブラシレスモータの温度が過上昇したと判断して、画像形成動作の停止に必要な各種動作処理を行うとともに、ブラシレスモータの温度が過上昇した旨の情報を操作パネル２０４のディスプレイに表示出力したり、ランプ点灯や点滅等の報知方法で、カラー画像形成装置１のユーザに通知することで、カラー画像形成装置１のユーザが、必要なメンテナンス等の対応を適切かつ速やかに実施することができるようにすることができ、カラー画像形成装置１の利用性及び安全性を向上させることができる。
【００８４】
以上、本発明者によってなされた発明を好適な実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記のものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
過負荷によるモータの巻線に流れる過電流を検出して駆動電流の供給停止を行うモータを安全かつ利用性よく駆動制御するモータ駆動制御装置及びこのモータ駆動制御装置を用いてモータの駆動制御を行う画像形成装置、画像読取装置等の機器一般に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明のモータ駆動制御装置の一実施例を適用したカラー画像形成装置の正面概略構成図。
【図２】図１のカラー画像形成装置のブロック構成図。
【図３】図１のカラー画像形成装置のカラー画像形成時の各色の現像ユニットの動作タイミング図。
【図４】図１の現像ユニットの駆動用のブラシレスモータのモータ駆動制御部の回路構成図。
【図５】図３の現像ユニットの正常動作時の図４の巻線部温度と各部の信号を示す図。
【図６】図１の現像ユニットの駆動に短い継続時間で周期的に発生する過負荷の発生状態を示す図。
【図７】図６の過負荷発生時の図４の巻線部温度と各部の信号を示す図。
【図８】図１の現像ユニットの駆動に長い継続時間の過負荷の発生状態を示す図。
【図９】図８の過負荷発生時の図４の巻線部温度と各部の信号を示す図。
【図１０】従来のブラシレスモータのモータ駆動制御部の回路構成図。
【符号の説明】
【００８７】
１  カラー画像形成装置
２  本体筐体
１０  給紙部
１１  第１給紙トレイ
１２  第２給紙トレイ
１３、１４  給紙ローラ
１５、１６  分離パッド
１７  搬送ローラ
１８  レジストローラ
２０  プロッタ部
３０  感光体ベルトユニット
３１、３２、３３  ローラ
３４  感光体ベルト
３５  感光体クリーニング部
３６  感光体廃トナーボトル
４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｙ、４０Ｋ  現像ユニット
４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｙ、４１Ｋ  トナーボトル
４２Ｍ、４２Ｃ、４２Ｙ、４２Ｋ  カートリッジ
５０  中間転写ベルトユニット
５１  中間転写ベルト
５２  ローラ
５３  中間転写ベルトクリーニング部
５４  中間転写廃トナーボトル
５５  中間転写ローラ
６０  ２次転写ユニット
７０  書込ユニット
８０  帯電ユニット
９０  定着ユニット
９１  定着オイル塗布ユニット
１００  排紙ユニット
１１０  スキャナ部
Ｐ  記録紙
２０１  ＣＰＵ
２０２  ＲＯＭ
２０３  ＲＡＭ
２０４  操作パネル
２０５  Ｉ／Ｏ制御部
２０６  各種センサ
２０７  各種モータ
２０８  読取制御部
２０９  書込制御部
２１０  通信制御部
２１１  網制御部
２１２  バス
３００  巻線部
４００  モータ駆動制御部
４０１  駆動トランジスタ回路
４０２  モータドライバＩＣ
４０３  定常過負荷保護回路
４０４  モータ温度過上昇防止回路
４０５  モータ温度過上昇検出回路
Ｒｘ  電流検出抵抗
４１０  温度フューズ
Ｔｒ１  トランジスタ
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３  抵抗
【図１】
2007020313.tif 000003
【図２】
2007020313.tif 000004
【図３】
2007020313.tif 000005
【図４】
2007020313.tif 000006
【図５】
2007020313.tif 000007
【図６】
2007020313.tif 000008
【図７】
2007020313.tif 000009
【図８】
2007020313.tif 000010
【図９】
2007020313.tif 000011
【図１０】
2007020313.tif 000012