相位管理装置、纸张后处理装置以及相位管理方法
【专利摘要】本发明涉及相位管理装置、纸张后处理装置以及相位管理方法。其中，相位管理装置具有控制部、驱动电路以及电源控制部。控制部输出使电机旋转的第一信号，从省电模式复原时，以高于电机的可旋转频率的第一频率输出第一信号。驱动电路是根据由控制部输出的第一信号，存储与电机的旋转相位有关的信息并将脉冲信号输出至电机的电路，上述驱动电路接收以第一频率输出的第一信号，并根据第一信号更新信息。电源控制部在省电模式时，进行向控制部供电而不向驱动电路供电的控制，从省电模式复原时，进行向控制部及驱动电路供电的控制。
【专利说明】相位管理装置、纸张后处理装置以及相位管理方法
【技术领域】
[0001]本说明书记载的实施方式涉及一种管理和控制电机相位的技术。
【背景技术】
[0002]以往，电机驱动ICXIntegrated Circuit:集成电路)对电机相位进行管理和控制。在运用中，电机驱动IC依次存储与当前相位位置相对应的值。
[0003]在电机旋转变化至事先确定的相位位置(此处以“I”?“4”为例)的情况下，由于电机驱动IC对电机相位进行管理，因而用数值存储现在的相位位置“I”?“4”。电机驱动IC在向电机输出脉冲信号时更新该数值。
[0004]具有电机和控制、管理该电机的电机驱动IC (以下称驱动IC)的装置在转移至省电模式时(也称为睡眠模式)，向驱动IC的供电被切断，驱动IC保存的相位值被重置。电机现在的相位位置例如为“2”时如果转移至省电模式，则在其复原时，驱动IC的相位值通过重置变为初始值“I”。因此，由于省电模式等使得对驱动IC的供电被切断时，驱动IC管理的相位值和实际的电机相位位置发生偏移。现有的装置中，运行电机本身使电机的相位位置与初始位置“ I ”对齐而使其一致。
[0005]但是，其中，为了使电机运行需要相应的驱动时间。另外，由于电机运行，从该电机获得动力的对象设备也运行。这既是不必要的操作，并且也成为对象设备随着时间老化的一个原因。为了避免这个问题，虽然也有切断对驱动IC的通电的办法，但不适合省电的需求。
【发明内容】
[0006]本实施方式的目的在于，提供一种驱动IC切断电源后，在其复原时，使驱动IC管理的相位值和电机的相位位置一致的技术。
[0007]本实施方式的相位管理装置具有控制部、驱动电路以及电源控制部。控制部输出使电机旋转的第一信号，从省电模式复原时，以高于电机的可旋转频率的第一频率输出第一信号。驱动电路是根据由控制部输出的第一信号，存储有关电机的旋转相位的信息并将脉冲信号输出至电机的电路，接收以第一频率输出的第一信号，并根据第一信号更新信息。电源控制部，在省电模式时，以向控制部供电而不向驱动电路供电的方式进行控制，当从省电模式复原时，以向控制部及驱动电路供电的方式进行控制。
[0008]另外，本实施方式的纸张后处理装置具有整合板、电机、控制部、驱动电路以及电源控制部。整合板使被输送的薄片摞对齐。电机控制整合板的位置。控制部输出使电机旋转的第一信号，从省电模式复原时，以高于电机的可旋转频率的第一频率输出第一信号。驱动电路是根据控制部输出的第一信号，存储与电机的旋转相位有关的信息并将脉冲信号输出至电机的电路，接收以第一频率输出的第一信号，并根据第一信号更新信息。电源控制部在省电模式时，以向控制部供电而不向驱动电路供电的方式进行控制，当从省电模式复原时，以向控制部及驱动电路供电的方式进行控制。
[0009]本实施方式的相位管理装置中，不只是驱动IC而且控制部也同时进行电机的相位管理。该控制部即使在省电模式时也进行供电。本实施方式的相位管理装置，在对驱动IC的供电由切断复原时，使驱动IC的相位值(有关电机的旋转相位的信息)以电机无法追随运转程度的高速周期来配合电机当前的相位位置。由此，由于能够只更新驱动IC管理的值而使电机本身不运转，因而能够使相位一致。另外，也可以避免由于电机旋转而获得动力的设备的运行。
[0010]根据本实施方式，即使为节约电力而切断驱动IC的电源，与未切断的情况相比，也能够以大致相同的时间实现电机的正常驱动。
[0011]本实施方式的相位管理装置也可以装入具有电机的装置中。本实施方式中，以该具有电机的装置作为将图像形成装置作为可选项装入的纸张后处理装置而进行说明。纸张后处理装置是对图像形成后的薄片摞进行装订和对折等处理的装置。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是表示画像形成装置、纸张后处理装置的外观示例的图。
[0013]图2是表示纸张后处理装置的内部结构例的图。
[0014]图3是表示整合部附近的结构例的示意图。
[0015]图4是表示实施方式中纸张后处理装置的结构例的框图。
[0016]图5是表示现有的控制的信号时序图。
[0017]图6是表示本实施方式中的控制的信号时序图。
[0018]图7是表示本实施方式的操作示例的流程图。
[0019]图8是表示电机的数据表的一个示例的图。
【具体实施方式】
[0020]图1是表示本实施方式的图像形成装置和纸张后处理装置的外观的图。图像形成装置10具有读取原稿的读取部11，将读取的原稿图像数据以电子图片方式印刷至纸张的图像形成部12，对印刷后的纸张进行分类、打孔、折叠、以及中间装订等后处理的纸张后处理装置20等。图像形成部12包括显示面板9a，并具有用户进行各种操作的操作部9。
[0021]图2是表示纸张后处理装置20的内部结构例的图。纸张后处理装置20除具有将纸张进行分类的分类部(sorter)以外，还具有对折处理部30，鞍式托盘50以及排出托盘51。纸张后处理装置20还包括相位管理装置200。该相位管理装置200的详细内容在后文进行描述。
[0022]对折处理部30将图像形成部12排出的印刷完毕的多张纸张的中央部对折。对折处理部30将对折并装订的册子输出至鞍式托盘50。鞍式托盘50接收册子。
[0023]对折处理部30具有输送路径31，用于接收图像形成部12的排出部排出的纸张。输送路径31具有多个辊对，将输送路径内部的薄片输送至收纸器35。
[0024]收纸器35接住从输送路径31输出并从斜上方折返后落下的纸张的下端，然后对齐纸张后端。由此，能够将纸张摞在纸张输送方向上的不齐整调整整齐。层叠在收纸器35的下端部的纸张数量到达印刷任务中设定的张数后，收纸器35向上方移动直至纸张摞的侧面位于整合部36。整合部36在纸张宽度方向(与纸张输送方向垂直的方向)上对纸张的不齐整进行调整。
[0025]通过整合部36整合的纸张摞，由装订器37进行装订处理，或由对折板38和折叠辊对39进行对折处理。
[0026]对折处理的概述如下。
[0027]1.控制收纸器35的位置(上下方向的位置)，以使纸张摞的中心部到达对折板38的位置。
[0028]2.对折板38向折叠辊对39行进。此时，纸张摞也被卷入对折板38的行进中。
[0029]3.对折板38继续行进插入折叠辊对39之间。由此，被卷入的纸张摞由于折叠辊对39的压力而折弯。
[0030]进行完对折处理的纸张摞经由排出机构40被输出至鞍式托盘50。另外，由装订器37进行完装订处理的纸张摞经由输送路径32被排出至排出托盘51。
[0031 ] 图3是显示整合部36附近的示意图。如图3所示，整合部36具有整合板36a、36b。整合板36a、36b可以在v方向(与纸张输送方向垂直的方向)上滑动，以便随着电机48的旋转驱动来对齐纸张的宽度。通过该整合板36a、36b的移动，纸张摞在与纸张输送方向垂直的方向上被对齐。
[0032]图4是表示纸张后处理装置20的结构例的框图。图4的各个模块之间所示的实线表示信号线或物理连接的线，虚线表示供电。
[0033]纸张后处理装置20除上述结构外，还包括控制部100、驱动IC120、电源控制部150。在本实施方式中，将至少包括控制部100、驱动IC120、电源控制部150的该结构作为相位管理装置200。另外，相位管理装置可以是包含电机48的结构，也可以是包含整合部36的结构。并且，也可以构成为，由图像形成装置10的主体侧所具备的控制部来实现纸张后处理装置20内的控制部100的功能。
[0034]控制部100具有处理器111、保存部112和时钟发生器113。处理器111例如是CPU (Central Processing Unit:中央处理器)，或 MPU (Micro Processing Unit:微处理器)，计算并执行存储于存储部112的程序。由此，处理器111对纸张后处理装置20内的各单元进行指示。存储部112包括易失性存储装置RAM (Random Access Memory:随机存取存储器)和非易失性存储装置ROM (Read Only Memory:只读存储器)。ROM中事先导入用于控制的上述程序，处理器111将该程序展开至RAM，并执行该程序。时钟发生器113是生成基准时钟的晶体振荡器，所述基准时钟用于实现纸张后处理装置20内的同步。基于时钟发生器113生成的时钟,控制部100以固定周期向驱动IC120输出信号(第一信号)。
[0035]驱动IC120是电机驱动1C。驱动IC120根据控制部100输出的信号，将用于驱动电机48的脉冲信号输出至电机48。驱动IC120采用将从电源控制部150获得的电力转换为脉冲信号提供给电机48的驱动1C。驱动IC120具有存储区域，用于存储与电机48的相位位置相对应的值。
[0036]电机48是根据来自驱动IC120的脉冲信号进行旋转驱动的脉冲电机(步进电机)。整合部36的整合板36、36b通过电机48的旋转驱动获得动力来运行。另外，电机48和整合部36也可以使用现有的产品。
[0037]电源控制部150将从商业用电源获得的电力供给至控制部100和驱动IC120。电源控制部150供给驱动IC120用于驱动IC自身运行的电力的同时，还经由驱动IC120提供使电机48运转的电力。根据结构，也可以安装为不通过驱动IC120而由电源控制部150直接向电机48供电。电源控制部150在省电模式时，切断向驱动IC120的供电。因此，经由驱动IC120获得供电的电机48、以及通过电机48的旋转来运行的整合板36a、36b由于向驱动IC120的供电被切断而停止。另一方面，即使在省电模式时，电源控制部150也维持向控制部100供电。因此，即使在省电模式的情况下，控制部100内的处理器111、存储部112、时钟发生器113等继续运转，存储至存储部112的数据也得以维持。另外，本实施方式的省电模式是，虽然向控制部100进行供电，但至少切断向驱动IC120供电的模式。另外从省电模式复原时，向驱动IC120的供电也复原。向该省电模式的转移或从该省电模式复原由控制部100进行，电源控制部150根据来自控制部100的指示对供电进行控制。
[0038]通常，纸张后处理装置20主体的电源导通时的相位值是确定的，纸张后处理装置20从电源断开状态变为导通状态时，控制部100必定以该相位的初始值开始对电机48的驱动控制。例如，将电源导通时的相位的初始值设定为“1”，在以往的结构中，电源断开后下次电源导通时，控制部100向驱动IC120输出相位值为“I”的内容。驱动IC120也据此将相位值作为“I”来开始管理。
[0039]本实施方式中，在纸张后处理装置20的电源导通的定时，控制部100也在存储部112中存储向驱动IC120输出的值(有关电机的旋转相位的信息，本例中为I?4)。控制部100在每次向驱动IC120输出相位的信号时，都重新写入该值，随时保持更新状态。另一方面，转移至省电模式时等，切断驱动IC120和电机48的电源后，由于驱动IC120不再运转，控制部100无法输出信号。这时控制部100不更新存储在存储部112中的值。由于采取这样的操作，存储于存储部112的值与电机48的当前相位位置一致。
[0040]为达到省电的目的而切断向驱动IC120的供电后，当复原时，控制部100在重新驱动电机48之前进行以下控制。
[0041]1.向驱动IC120供电，驱动IC120起动时，控制部100将初始值和之前刚记录的存储部112内的相位值进行比较。
[0042]2.相位偏移时，控制部100以电机48本身难以追随的快速周期使驱动IC120的相位值发生变化，直至相位一致。
[0043]3.在上述“2.”的以快速周期改变相位期间，使驱动电机48的电流值下降到电机48不能旋转的值。由此，彻底防止电机48旋转。
[0044]上述处理后，进行与继续对驱动IC120进行供电时同样的控制。
[0045]图5表不现有的信号时序图，图6表不应用本实施方式时的信号时序图。各图的横轴表示时间。各图的“Device IC power:驱动IC供电”表示向驱动IC120供电的导通/断开。“Motor Current:电机电流”表示向电机48输出的电流的导通/断开。“Motor driveClock:电机驱动时钟”表不向电机48输出的脉冲信号。
[0046]控制部100在正常使用时(本例中为非省电模式时)，以固定间隔周期性地将信号I?4输出至驱动IC120，并基于该信号驱动电机48。此处，由于转移至省电模式而切断驱动IC120的电源时，驱动IC120内存储的相位值也消失。因此现有技术中，如图5所示在电源复原时由于不知道电机的停止状态，因此是从驱动IC120的初始状态(初始值的脉冲信号I)开始驱动处理。
[0047]本实施方式中，如图6所示，为了电机48不进行驱动，控制部100以电机48难以追随程度的速度输出高周期信号，图6的示例中为输出Sigl、Sig2。接收到Sigl、Sig2的驱动IC120重新写入自己的相位值。电源控制部150根据控制部100的指示，在该相位值的重新写入过程中(图6的时间T)，抑制向电机48的供电，以便得到电机48无法运转的低电流。由此，通过采用信号的高速输出和低電流，使得电机48不进行驱动，直至驱动IC120内的相位值与电机48当前的相位位置一致。通过该控制，电机48能够以之前刚停止的相位位置开始继续的状态进行驱动。
[0048]图7是表示本实施方式的操作例的流程图，是表示从省电模式恢复时的操作的流程图。从省电模式恢复时，控制部100获取在即将转移至省电模式之前存储于存储部112的相位信息(有关电机48的旋转相位的信息)(动作001)。省电模式时，由于控制部100自身的电源不切断，因此存储部112存储状态被维持。由此该相位信息表示电机48停止之前的最后时刻的相位位置的值。控制部100从存储部112获取初始值(动作002)。该初始值是相位信息的初始值，是从省电模式恢复时，驱动IC120开始管理时的值。该初始值被事先定义，本例中假定也被存储到存储部112中。
[0049]控制部100将在动作001中获取的即将转移至省电模式之前的相位信息与在动作002中获取的初始值进行比较(动作003)。当这些值一致时(动作004:是)，不进行任何控制而结束。相反，不一致时(动作004:否)，控制部100指示电源控制部150降低供给电机48的电力的电流值(动作005)。由此，电源控制部150能够将流向电机48的电流值控制得很低。另外控制部100以电机48难以追随旋转程度的高速周期、高频率输出信号(第一信号)，直到这些值一致(动作006)。通过该高频信号，驱动IC120能够在不使电机48运转的情况下，重新写入自己管理的相位值，使其与电机48的当前相位位置一致。驱动IC120在正常运转时，也会在控制部100输入脉冲信号后，重新写入自己管理的相位值，并将其输出至电机48。因此，此时的驱动IC120的动作能够以与正常运转时相同的动作进行。
[0050]重写写入后，控制部100进行控制，将提供给电机48的降低了的电流恢复到电机48驱动时的正常值(动作007)。另外，电源控制部150至少在以高频向驱动IC120输出第一信号期间，维持低电流值的状态。作为该安装的示例，可以是从省电模式恢复时开始，在事先定义的规定时间内为低电流值的状态。作为该安装的示例，也可以是控制部100判断重新写入是否完成，根据该判断结果将低电流值转换为正常电流值。
[0051]此处，关于输出何种程度的高频信号，以及将电流值下降到何种程度，其具体例利用图8进行说明。图8的图表是表示电机的规格的数据，本例是表示电机48的扭矩(10_4Nm)，转数(Hz)，消耗电流(mA)之间的关系的数据表。在图8的数据表中，电机48的转数上限是900Hz。因此，电机48正常驱动的脉冲信号在设计上为900Hz以下。本实施方式中的高速脉冲输出设定为该上限值(本例中为900Hz)的频率的3倍以上。此外，这仅仅是一个示例。
[0052]另外，如图8的“Current:电流”的图表值所示，电机48的规格中，由于不存在其旋转数小于200Hz的记录，因此使其驱动需要200Hz以上。使电机48正常运转时，不会使用该200Hz以下的速度，即使运转电机则本身的振动也增大，从而无法稳定地旋转。本例中的电机48在最需要扭矩的电机的旋转启动时，需要大约450mA左右的电流，实际上由于旋转启动时需要具有余量因此需要600mA左右的电流。本实施方式中，为了不使电机48运转，需要将电流值控制在该450mA以下。更具体而言，设定为使电机旋转启动所需要的电流值(本例中为450mA)的1/3以下。此外,这仅仅是一个示例。
[0053]本实施方式中对装入纸张后处理装置中的相位管理装置进行了说明，但实施形式并不局限于此。只要是可转移至省电模式的使用电机的装置，都可以适用本实施方式的相位管理装置。另外作为从控制部和驱动IC输出的信号值的一个示例列举了 I?4的情况，但是这也可以根据安装而使用任何数值。另外，本实施方式中以整合部36作为控制对象设备进行了说明，但是并不局限于此。只要是需要准确定位的设备即可。作为对象设备的一个示例，也可以是收纸器35和图像形成装置所具有的、保持并移动用于扫描原稿的扫描仪的托架等。
[0054]如上所述，根据本说明书中记载的技术方案，在从省电模式复原时，能够使得驱动IC管理的相位值与电机的相位位置一致而不使电机运转。
[0055]虽然已描述了本发明的某些实施方式，但是，这些实施方式仅是对本发明进行示例性说明，而并不是为了限制本发明的范围。实际上，本文所描述的各种新的设备和方法可以体现为其他各种形式。并且，在不脱离本发明的精神的前提下，可以对本文中所描述的设备和方法的形式作各种省略、替换和改变。所附的权利要求书及其等同物涵盖这些落入本发明的范围和精神的形式或修改。
【权利要求】
1.一种相位管理装置，其特征在于， 具有: 控制部，输出使电机旋转的第一信号，在从省电模式复原时，以高于所述电机的能够旋转的频率的第一频率输出所述第一信号； 驱动电路，根据从所述控制部输出的所述第一信号，存储与所述电机的旋转相位相关的信息并向所述电机输出脉冲信号，接收以所述第一频率输出的所述第一信号，并根据所述第一信号更新所述信息；以及 电源控制部，在所述省电模式时，进行向所述控制部供电而不向所述驱动电路供电的控制，在从所述省电模式复原时，进行向所述控制部及所述驱动电路供电的控制。
2.根据权利要求1所述的相位管理装置，其特征在于， 所述控制部具有存储部，在输出所述第一信号时，所述控制部将与所述电机的旋转相位有关的信息存储于所述存储部。
3.根据权利要求2所述的相位管理装置，其特征在于， 所述控制部在从所述省电模式复原时，从所述存储部获取与所述电机的旋转相位有关的信息的初始值，并获取存储于所述存储部的、即将转移至所述省电模式之前的所述信息，以所述第一频率输出所述第一信号直至这些值一致。
4.根据权利要求1所述的相位管理装置，其特征在于， 在所述控制部以所述第一频率向所述驱动电路输出所述第一信号期间，所述电源控制部将流向所述电机的电流控制为所述电机不驱动的电流值。
5.一种纸张后处理装置，其特征在于， 包括: 整合板，使被输送的薄片摞对齐； 电机，控制所述整合板的位置； 控制部，输出使所述电机旋转的第一信号，在从省电模式复原时，以高于所述电机的能够旋转的频率的第一频率输出所述第一信号； 驱动电路，根据所述控制部输出的所述第一信号存储与所述电机的旋转相位有关的信息，并向所述电机输出脉冲信号，接收以所述第一频率输出的所述第一信号，并根据所述第一信号更新所述信息；以及 电源控制部，在所述省电模式时，进行向所述控制部供电而不向所述驱动电路供电的控制，在从所述省电模式复原时，进行向所述控制部及所述驱动电路供电的控制。
6.根据权利要求5所述的纸张后处理装置，其特征在于， 所述控制部具有存储部，输出所述第一信号时，所述控制部将与所述电机的旋转相位有关的信息存储于所述存储部。
7.根据权利要求6所述的纸张后处理装置，其特征在于， 所述控制部在从所述省电模式复原时，从所述存储部获取与所述电机的旋转相位有关的信息的初始值，并获取存储于所述存储部的、即将转移至所述省电模式之前的所述信息，以所述第一频率输出所述第一信号直至这些值一致。
8.一种相位管理方法，其特征在于， 是一种相位管理装置的相位管理方法，所述相位管理装置包括:控制部，输出使电机旋转的第一信号；驱动电路，根据所述控制部输出的所述第一信号存储与所述电机的旋转相位有关的信息，并向所述电机输出脉冲信号；以及电源控制部，在省电模式时进行向所述控制部供电而不向所述驱动电路供电的控制，在从所述省电模式复原时，进行向所述控制部及所述驱动电路供电的控制； 所述相位管理方法中， 所述控制部在从所述省电模式复原时，以高于所述电机能够旋转的频率的第一频率输出所述第一信号； 所述驱动电路接收以所述第一频率输出的所述第一信号，并根据所述第一信号更新所述信息。
9.根据权利要求8所述的相位管理方法，其特征在于， 所述控制部具有存储部，在输出所述第一信号时，所述控制部将与所述电机的旋转相位有关的信息存储于所述存储部， 在从所述省电模式复原时，从所述存储部获取与所述电机的旋转相位有关的信息的初始值，并获取存储于所述存储部的、即将转移至所述省电模式之前的所述信息，以所述第一频率输出所述第一信号直至这些值一致。
10.根据权利要求8所述的相位管理方法，其特征在于， 在以所述第一频率向所述驱动电路输出所述第一信号期间，所述电源控制部将流向所述电机的电流控制为所述电机不驱动的电流值。
【文档编号】H04N1/00GK104469046SQ201310416821
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2013年9月13日 优先权日:2013年9月13日
【发明者】田口浩之 申请人:株式会社东芝, 东芝泰格有限公司