专利名称：电磁致动器检查设备和图像形成装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电磁致动器检查设备和图像形成装置，并且更具体地涉及检查电磁致动器是否连接、以及其螺线管是否断开的电磁致动器检查设备，以及包括该电磁致动器检查设备的图像形成装置。
背景技术：
在诸如打印机、复印机、传真机以及组合若干这样能力的多功能设备的图像形成装置中，使用多个致动器。这些包括使用线圈电磁力作为驱动力的电磁致动器(诸如电动机、离合器和螺线管)，并且用于纸张馈送、墨粉馈送和图像形成驱动。在图像形成装置中，需要确定电磁致动器是否适当地连接。为此目的，传统上使用的方法是驱动电磁致动器并且将负载电流转换为电压，以确定电磁致动器是否连接。然而，该方法需要将大负载电流转换为电压的高容量感测电阻器、和施加负载电流的低电阻感测电阻器。此外，从负载电流转换的电压是小电压，从而有必要使用用于检测的比较器。因此，希望改进检测性能和降低成本。传统上，当过大的电流施加到电动机时，为了停止输出的目的，公开了以下方法 用电阻器将施加到电动机的电流转换为电压，用过电流检测电路从电压检测施加到电动机的过大的电流，并且在过电流检测电路检测到过大的电流时停止输出。因为过电流检测电路检测施加到电动机的电流，所以该传统方法可以用于检测电动机是否连接。然而，该安排仍要求用于检测电压的高容量感测电阻器和比较器，因此仍要求改进检测性能和降低成本。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种电磁致动器检查设备，其能够精确地和便宜地检测电磁致动器是否连接。本发明的另一目的是提供一种使用该电磁致动器检查设备的图像形成装置。本发明的这些目的和其它目的，已经由电磁致动器检查设备的公开单独地或集中地满足，该电磁致动器检查设备包括驱动器，配置为执行对输入到电磁致动器的驱动线圈的电功率的PWM控制，以便 PWM驱动电磁致动器；PWM驱动控制器，配置为输出PWM信号到驱动器；电压检测器，配置为当暂停电磁致动器的PWM驱动时，检测在电磁致动器的驱动线圈中产生的电压；以及确定器，配置为基于由电压检测器检测到的电压，确定电磁致动器是否连接到驱动器和驱动器线圈是否断开的中的至少一个。在结合附图考虑本发明的优选实施例的以下描述时，本发明的这些和其它目的、 特征和优点将变得显而易见。
由于当结合(多个)附图考虑时，从详细描述中本发明的各种其它目的、特征和伴随的优点变得更好理解，因此将更充分地理解本发明的各种其它目的、特征和伴随的优点， 遍及附图中同样的参考符号始终指代同样的对应部分，并且附图中图1是本发明的图像形成装置的实施例的控制板和电磁致动器的主电路配置；图2是晶体管集电极的电压波形的实施例；图3是连接或断开检测信号的信号波形；以及图4是示出检测电磁致动器是否连接的处理的流程图。
具体实施例方式本发明提供一种能够精确地和便宜地检测电磁致动器是否连接的电磁致动器检查设备。更具体地，本发明涉及一种电磁致动器检查设备，包括驱动器，配置为PWM控制输入到电磁致动器的驱动线圈的电功率，以便PWM驱动电磁致动器；PWM驱动控制器，配置为输出PWM信号到驱动器；电压检测器，配置为当暂停电磁致动器的PWM驱动时，检测在电磁致动器的驱动线圈中产生的电压；以及确定器，配置为基于由电压检测器检测到的电压，确定电磁致动器是否连接到驱动器和驱动器线圈是否断开中的至少一个。图1是本发明的图像形成装置1的实施例的控制板10和电磁致动器20的主电路配置。在图1中，图像形成装置1在诸如复印机、打印机或其组合的机器的电子照相或喷墨图像形成方法中，在诸如纸和胶片(下文中称为纸张)的图像形成介质上形成图像。图像形成装置1使用电磁致动器20来执行纸张馈送和图像形成操作。控制板10PWM驱动电磁致动器20的螺线管(驱动线圈)21，并且使得电磁致动器20的未图示的移动芯工作，以使得电磁致动器20执行分配的操作。控制板10控制图像形成装置1，并且包括执行电磁致动器20的驱动控制和连接/ 断开检查的CPU 11、电阻器R1、二极管D1、滤波器Ft、二极管D2、晶体管Trl、电阻器R2等。 电磁致动器20的螺线管21连接到端子Ta和Tb。CPU(PWM驱动控制器和确定器)11通过电阻器R2将它的输出端子连接到晶体管 Trl的基极，并且晶体管Trl具有接地的发射极。电阻器R2是用于整形波形的电阻器，并且避免预热时的过冲波形和冷却时的下冲波形。晶体管(驱动器)Trl具有通过端子Ta和Tb 跨二极管D2连接到电磁致动器20的螺线管(驱动线圈)21的集电极，并且施加有MV的电压。CPU 11通过电阻器R2输出PWM控制信号到晶体管Trl的基极。晶体管Trl根据输入的PWM控制信号执行导通/截止操作，以便在晶体管Trl的作为接地端子的发射极和集电极之间(即，在GND和集电极之间)，产生如图2所示从0到24V周期性变化的脉冲PWM 驱动信号，并且通过端子iTa和Tb将PWM驱动信号提供到电磁致动器20的螺线管21。连接到晶体管Trl的集电极的二极管D2用于再生电流，并且避免在PWM驱动电磁致动器20时在截止定时产生反电压。滤波器Ft是包括两个电阻器R3和R4、以及两个电容器Cl和C2的双层积分电路， 并且当PWM驱动电磁致动器20时，它将以PWM控制周期变化的集电极的电压转换为固定电压，以便产生电磁致动器20的连接/断开检测信号。二极管Dl用于电压箝位并且连接到5V电源。二极管Dl箝位由滤波器Ft产生的电磁致动器20的连接/断开检测信号，以便避免过大的电压施加到CPU 11的输入端子。电阻器Rl用于逻辑固定，并且避免当电磁致动器20未连接或断开时CPU 11的输入端子的逻辑不固定。滤波器Ft、二极管Dl和电阻器Rl作为一个整体作为电压检测器30工作，电压检测器30检测当PWM驱动电磁致动器20时，在截止定时在电磁致动器20的螺线管(驱动线圈)21产生的电压。通过以下公式(1)确定由滤波器Ft转换的固定电压Vcont Vcont = VccX (100-D)/100其中Vcc是电磁致动器20的驱动电源(直流MV)，并且)代表提供到电磁致动器20的螺线管21的驱动电压的导通占空比，电磁致动器20由晶体管TrlPWM控制。图像形成装置1在执行PWM控制驱动的同时，执行电磁致动器20的连接/断开检测处理，以便便宜地和精确地检测电磁致动器20是否连接、或其螺线管21是否断开。电磁致动器20的螺线管21连接到控制板10，该控制板10包括控制整个图像形成装置1的CPU 11。CPU 11从输出端子输出PWM控制信号到控制板10上的晶体管Trl的基极，以便以预定的导通占空比操作晶体管Trl导通/截止。当晶体管Trl导通/截止操作时，PWM控制的PWM驱动电压，施加到跨二极管D2连接到端子Ta和Tb的电磁致动器20的螺线管21，以控制用于驱动的电磁致动器20。然后，晶体管Tr 1的集电极具有如图2所示的电压波形，并且以PWM控制周期重复导通和截止。滤波器Ft将电磁致动器20的螺线管21的端子Tb上的电压(即，晶体管Trl的集电极上的电压)转换为固定电压，该固定电压通过二极管Dl箝位，并且进入CPU 11的输入端子作为连接/断开信号Μ。连接/断开信号&在图3中示出。在图像形成装置1 中，PWM控制的导通占空比是50%，滤波器Ft根据公式(1)将固定电压转换为12V的固定电压。此外，电压由二极管Dl箝位在大约5V，并且在大约5V饱和。CPU 11基于进入输入端子的连接/断开信号的电压，检测电磁致动器20的连接/ 断开。即，当电磁致动器20连接并且没有断开时，大约5V的电压施加到CPU 11的输入端子。当电磁致动器20未连接或断开时，来自用于固定逻辑的电阻器Rl的接地(GND)电平电压进入CPU 11的输入端子。CPUll识别具有高/低逻辑的输入电压的差别，以便检测电磁致动器20是否连接或螺线管21是否断开。当输入电压为高时，CPU 11确定电磁致动器 20连接并且没有断开。当输入电压为低时，CPU 11确定电磁致动器20未连接或电磁致动器20的螺线管21断开。S卩，如图4所示，CPU 11检查输入端子的输入电压逻辑是否为高(步骤S101)，并且当输入电压逻辑为高时，确定电磁致动器20连接并且螺线管21没有断开(步骤S102)。当在步骤SlOl中输入电压逻辑为低时，CPU 11确定电磁致动器20未连接或螺线管21断开(步骤S103)。当用于CPU 11确定输入端子的输入电压是高逻辑的阈值电压Vis的最小值是2V 时，公式⑴和二极管Dl的电压箝位，可以在从0% (=输入电压是5V)到91.6% (=输入电压是2. 016V)的PWM控制导通占空比的范围中，检测电磁致动器20的连接/断开。即使当PWM控制导通占空比是0%时，也可以检测电磁致动器20的连接/断开。 因此，即使当没有驱动时，也可以检测电磁致动器20的连接/断开。因此，在图像形成装置1中，在CPU 11的控制下，晶体管TrlPWM控制对电磁致动器20的螺线管(驱动线圈)21的输入电压，以便PWM驱动电磁致动器20。同时，包括滤波器Ft、二极管Dl和电阻器Rl的电压检测器30，检测在电磁致动器20的螺线管21的PWM驱动的截止定时中，由电磁致动器20的螺线管21产生的电压，并且使得电压进入CPU 11的输入端子，CPU 11基于该电压确定电磁致动器20是否连接、以及螺线管21是否断开。在PWM驱动的截止定时中检测电磁致动器20的螺线管21的电压，以便检测电磁致动器20是否连接、以及螺线管21是否断开。因此，可以精确地和便宜地检测电磁致动器 20是否连接、以及螺线管21是否断开，而不使用传统的检测电阻器和比较器。此外，在图像形成装置1中，CPU 11输出PWM信号到晶体管Trl的基极，以便切换晶体管导通和截止，从而PWM驱动电磁致动器20，并且电压检测器30检测晶体管Trl和电磁致动器20的螺线管21之间的连接点的电压。因此，可以更精确地和便宜地检测电磁致动器20是否连接、以及螺线管21是否断开。此外，在图像形成装置1中，电压检测器30检测晶体管Trl和电磁致动器20的螺线管21之间的连接点的积分电压。因此，不管电磁致动器20的PWM驱动的导通和截止定时，都可以精确地和便宜地检测电磁致动器20是否连接、以及螺线管21是否断开。此外，在图像形成装置1中，电压检测器30检测晶体管Trl和电磁致动器20的螺线管21之间的连接点的电压，同时用二极管Dl箝位该连接点。因此，可以在PWM驱动的宽范围的导通和截止占空比中，精确地和便宜地检测电磁致动器20是否连接、以及螺线管21是否断开。已经一般地描述了本发明，通过参照某些具体示例可以获得进一步的理解，在此提供这些具体示例仅为了说明的目的，而不旨在限制。在以下示例的描述中，除非另外指明，数字代表各部分中的权重比。本申请对于2010年7月1日提交的日本专利申请No. 2010-151329主张优先权， 并且包含与其相关的主题，在此通过引用并入其全部内容。现在已经完整地描述了本发明，对于本领域的普通技术人员将显而易见的是可以对本发明进行许多变化和修改，而不背离如在此阐述的本发明的精神和范围。
权利要求
1.一种电磁致动器检查设备，包括驱动器，配置为执行对输入到电磁致动器的驱动线圈的电功率的PWM控制，以便PWM驱动电磁致动器；PWM驱动控制器，配置为输出PWM信号到驱动器；电压检测器，配置为当暂停电磁致动器的PWM驱动时，检测在电磁致动器的驱动线圈中产生的电压；以及确定器，配置为基于由电压检测器检测到的电压，确定电磁致动器是否连接到驱动器和驱动器线圈是否断开中的至少一个。
2.如权利要求1所述的电磁致动器检查设备，其中驱动器是连接到驱动线圈的晶体管，PWM驱动控制器输出PWM信号到晶体管的基极，以便切换晶体管导通和截止，从而PWM 驱动电磁致动器，并且电压检测器检测晶体管和电磁致动器的驱动线圈之间的连接点的电压。
3.如权利要求2所述的电磁致动器检查设备，其中电压检测器检测晶体管和电磁致动器的驱动线圈之间的连接点的积分电压。
4.如权利要求2所述的电磁致动器检查设备，其中在用二极管箝位晶体管和电磁致动器的驱动线圈之间的连接点的情况下，电压检测器检测该连接点的电压。
5.一种图像形成装置，包括电磁致动器，配置为操作装置的可移动部分；以及根据权利要求1的电磁致动器检查设备，配置为检测电磁致动器是否连接和断开。
全文摘要
一种电磁致动器检查设备，包括驱动器，用于PWM控制输入到电磁致动器的驱动线圈的电功率，以便PWM驱动电磁致动器；PWM驱动控制器，用于输出PWM信号到驱动器；电压检测器，用于当暂停电磁致动器的PWM驱动时，检测在电磁致动器的驱动线圈中产生的电压；以及确定器，用于基于由电压检测器检测到的电压，确定电磁致动器是否连接到驱动器和驱动器线圈是否断开中的至少一个。
文档编号G01R31/02GK102313855SQ201110185658
公开日2012年1月11日 申请日期2011年7月1日 优先权日2010年7月1日
发明者冈村悠 申请人:株式会社理光