基板和包括基板的电子设备的制作方法

1.本发明涉及一种基板(board)以及包括该基板的电子设备，该基板包括控制电动机的操作的电动机驱动器控制电路。


背景技术：

2.一些例如打印机的电子设备，以不同的型号出售；这些型号包括用于控制负载的通用驱动器板，并且一些负载已被移除或修改。
3.例如，由彩色打印机中的驱动器板控制的电动机(例如，步进电动机)和由单色打印机中的驱动器板控制的电动机(例如，直流(dc)电动机)可以彼此不同。如果对彩色打印机的电动机驱动器板和单色打印机的电动机驱动器板进行改造，则成本会增加。因此，需要在同一基板上控制彩色打印机中的电动机和单色打印机中的电动机。日本专利申请特开第2009
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176785号公报讨论了一种引擎板，其中详细说明了端口的数量和布线结构，使得引擎板能够连接到彩色打印机的主板和单色打印机的主板两者。
4.在日本专利申请特开第2009
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176785号公报中讨论的引擎板中，设置了用于连接至包括彩色扫描仪的装置a的主板的端口和连接第二通信单元和该端口的电线。该引擎板也可以连接到包括单色扫描仪的装置b的主板，但是在引擎板连接到装置b的主板的情况下，不使用该端口和电线。在日本专利申请特开第2009
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176785号公报中，端口和电线被设置为使得引擎板能够连接至装置a和装置b两者，但是在该配置中，单个电动机驱动器控制电路不能驱动不同类型的电动机。
5.本发明旨在提供一种能够利用单个电动机驱动器控制电路来控制不同类型的电动机的基板。


技术实现要素：

6.为了实现上述目的，根据本发明的基板包括：电动机驱动器控制电路(ic)，其包括第一h桥和第二h桥；第一连接器，其中第一h桥的输出和第二h桥的输出输入到所述第一连接器；第一电线和第二电线，用于将第一h桥的输出输入到所述第一连接器；第三电线和第四电线，用于将第二h桥的输出输入到所述第一连接器；以及第五电线，其连接到所述第一电线，且用于将第一h桥的输出输出到另一个连接器，以及第六电线，其连接到所述第二电线，且用于将第一h桥的输出输出到所述另一个连接器。
7.通过以下参考附图对示例性实施例的描述，本发明的其他特征将变得显而易见。
附图说明
8.图1是示出彩色打印机的总体构造的剖视图。
9.图2是示出单色打印机的总体构造的剖视图。
10.图3是示出控制器的框图。
11.图4是示出彩色打印机的打印机控制板的细节的图。
12.图5是示出单色打印机的打印机控制板的细节的图。
13.图6是示出马达驱动器集成电路(ic)的细节的图。
14.图7a示出了从电动机驱动器ic输出的直流(dc)电动机的驱动波形。图7b示出了从电动机驱动器ic输出的步进电动机的驱动波形。
15.图8a、图8b和图8c示出用于识别打印机是单色打印机还是彩色打印机的配置。
16.图9示出了根据第二示例性实施例的彩色打印机的打印机控制板的细节。
17.图10示出了根据第二示例性实施例的单色打印机的打印机控制板的细节。
18.图11示出了根据变形例的单色打印机的打印机控制板的细节。
具体实施方式
19.以下将参照附图描述用于实施本发明的各实施例。将描述的示例中，根据本发明的基板被应用于彩色打印机和单色打印机。
20.<第一实施例>
21.图1是示出彩色打印机100a的总体构造的剖视图。
22.在图1中，通过连接到片材供给电动机(未示出)的片材供给辊120来供给存储在盒中的记录片材p。所供给的记录片材p经过一侧的输送路径(图1中的虚线)，并通过校正记录片材p的歪斜的定位辊121被输送至中间转印带116与二次转印外部辊119之间的转印位置。穿过转印位置的记录片材p经过将图像固定在记录片材p上的定影设备140。然后，记录片材p通过片材排出辊122排出到彩色打印机100a的外部。
23.处理单元111a、111b、111c和111d对应于四种颜色，即黄色、品红色、青色和黑色。处理单元111a、111b、111c和111d中的每个包括感光鼓和显影机。
24.图2是示出单色打印机100b的总体构造的剖视图。
25.根据第一示例性实施例的单色打印机100b是如下的型号：不包括单色打印机中不必要的组件，例如，彩色打印机100a中包括的与黄色、品红色和青色相对应的处理单元。然后，根据本示例性实施例的单色打印机100b是具有比彩色打印机100a的打印速度更快的打印速度的打印机，并且电动机和定影设备140的温升大于彩色型号的温升。因此，单色打印机100b包括风扇单元150和160。处理单元111a、111b、111c和111d以及定影设备140取决于它们的环境温度来影响图像质量和耐久性寿命。作为响应，在单色打印机100b中，使用风扇单元150和160控制处理单元111d和定影设备140的环境温度。
26.图3是示出控制打印机的控制器的框图。参照图3，将给出控制打印机的控制器11的细节的描述。
27.如图3所示，控制器11连接到打印机控制板13和操作单元12。控制器11包括中央处理单元(cpu)1101、随机存取存储器(ram)1102、只读存储器(rom)1103、操作单元接口(i/f)1105、局域网(lan)控制器1106和电源控制单元1114。cpu 1101、ram 1102、rom 1103、操作单元i/f 1105、lan控制器1106和电源控制单元1114连接到系统总线1107。控制器11还包括硬盘驱动器(hdd)1104、图像处理单元1109和打印机i/f 1113。hdd 1104、图像处理单元1109和打印机i/f1113连接到图像总线1108。
28.cpu 1101基于例如存储在rom 1103中的控制程序，对访问连接至控制器11的各种设备进行整体控制，并且还对由控制器11执行的各种处理进行整体控制。
29.ram 1102是用于cpu 1101的操作的系统工作存储器。ram 1102也是用于临时存储图像数据的存储器。ram 1102包括静态随机存取存储器(sram)和动态随机存取存储器(dram)，静态随机存取存储器即使在电源关闭时也可以保持所存储的内容；动态随机存取存储器在电源已关闭时擦除所存储的内容。rom 1103存储例如用于装置的引导程序。hdd 1104是硬盘驱动器，其存储用于控制打印机的程序和图像数据。
30.操作单元i/f 1105是用于连接系统总线1107和操作单元12的接口单元。操作单元i/f 1105从系统总线1107接收要在操作单元上显示的图像数据，将图像数据输出到操作单元12，并且将从操作单元12输入的信息输出到系统总线1107。
31.lan控制器1106控制打印机和连接到网络60的外部装置50之间的信息输入和输出。
32.电源控制单元1114控制向打印机的组件的供电。
33.作为用于交换图像数据的传输路径的图像总线1108包括外围组件互连(pci，peripheral component interconnect)总线和电气与电子工程师协会(ieee)1394总线。
34.图像处理单元1109执行图像处理。具体地，图像处理单元1109读取存储在ram 1102中的图像数据，并对图像数据执行图像处理，诸如联合图像专家组(jpeg)图像或联合双值图像专家组(jbig)图像的放大或缩小以及颜色调整。
35.打印机控制板13控制处理单元111a、111b、111c和111d、定影设备140、各种辊和各种电动机。
36.图4是示出彩色打印机100a的打印机控制板的细节的图。
37.接下来，将参考图4详细描述设置在彩色打印机100a中的打印机控制板。
38.彩色打印机100a的打印机控制板13a包括cpu(处理器)130和多个电动机驱动器集成电路(ic)(电动机驱动器控制电路)131、132、133和134。打印机控制板13a包括电动机驱动器ic 131、132、133和134，它们控制分别对应于黄色、品红色、青色和黑色这四种颜色的显影机的步进电动机stm
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1、stm
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2、stm
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3和stm
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4。下面将描述电动机驱动器ic 131、132、133和134的细节。
39.打印机控制板13a包括连接器135，电动机驱动器ic 131向连接器135输入从其自身输出的a、b、c和d。打印机控制板13a还包括连接器136，电动机驱动器ic 132向连接器136输入从其自身输出的a、b、c和d。打印机控制板13a还包括连接器137，电动机驱动器ic 133向连接器137输入从其自身输出的a、b、c和d。打印机控制板13a还包括连接器138，电动机驱动器ic 134向连接器138输入从其自身输出的a、b、c和d。连接器135、137和138是能够向其输入四个信号的连接器。
40.此外，在本示例性实施例中，打印机控制板13a包括连接器139，电动机驱动器ic 132向连接器139输入从其自身输出的a、b、c和d。
41.在打印机控制板13a上，形成电线p21和电线p22。电线p21连接从电动机驱动器ic 132输出的a和连接器136的引脚1。电线p22连接从电动机驱动器ic 132输出的b和连接器136的引脚2。在打印机控制板13a上，形成电线p23和电线p24。电线p23连接从电动机驱动器ic132输出的c和连接器136的引脚3。电线p24连接从电动机驱动器ic 132输出的d和连接器136的引脚4。
42.在打印机控制板13a上，形成有与电线p21连接的电线p25、与电线p22连接的电线
p26、与电线p23连接的电线p27和与电线p24连接的电线p28。但是，电线p25至p28所连接的连接器139未连接负载。
43.如上所述，电线p21至p28形成在打印机控制板13a上，由此从电动机驱动器ic 132输出的a，b，c和d中的每一个都被输入到连接器136和139中。
44.在根据本示例性实施例的打印机控制板13a上，形成电线p39a和电线p39b。电线p39a连接连接器139的引脚3和cpu 130，并且电线p39b连接连接器139的引脚6和cpu 130。
45.在打印机控制板13a上，形成连接电动机驱动器ic 131和连接器135的电线p11、p12、p13和p14。在打印机控制板13a上，形成连接电动机驱动器ic 133和连接器137的电线p31、p32、p33和p34。在打印机控制板13a上，形成连接电动机驱动器ic 134和连接器138的电线p41、p42、p43和p44。
46.图5是示出单色打印机100b的打印机控制板的细节的图。
47.接下来，将参考图5详细描述设置在单色打印机100b中的打印机控制板。除了已安装的部件之外，使设置在单色打印机100b中的打印机控制板13b和设置在彩色打印机100a中的打印机控制板13a通用。即，安装在彩色打印机100a的打印机控制板13a上的电动机驱动器ic 133和134以及连接器137和138没有安装在单色打印机100b中设置的打印机控制板13b上。在打印机控制板13b上，设置了可安装电动机驱动器ic的非安装区域、电线p21至p24，电线p31至p34以及电线p41至p44。
48.单色打印机100b的打印机控制板13b包括cpu 130以及多个电动机驱动器ic 131和132。打印机控制板13b包括控制对应于黑色的显影机的步进电动机stm
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1的电动机驱动器ic 131。打印机控制板13b还包括控制两个直流(dc)电动机bm
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1和bm
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2的电动机驱动器ic 132。dc电动机bm
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1和bm
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2是驱动风扇的电动机，并且分别包括在风扇单元150和160中。直流电动机bm
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1和bm
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2每个都包含三引脚连接器。直流电动机bm
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1的连接器140a的引脚1和直流电动机bm
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2的连接器140b的引脚1中的每一个都是用于输出锁定信号的引脚。直流电动机bm
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1的连接器140a的引脚3连接至连接器139的引脚1，直流电动机bm
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1的连接器140a的引脚2连接至连接器139的引脚2。直流电动机bm
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2的连接器140b的引脚3连接至连接器139的引脚4，直流电动机bm
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2的连接器140b的引脚2连接至连接器139的引脚5。直流电动机bm
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1的连接器140a和连接器139通过三个线材连接在一起。直流电动机bm
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2的连接器140b和连接器139通过三个线材连接在一起。
49.连接器139的引脚3通过电线p39a连接到cpu 130，并且连接器139的引脚6通过电线p39b连接到cpu 130。cpu 130根据经由电线p39a输入到cpu 130的信号检测到dc电动机bm
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1被锁定。cpu 130根据经由电线p39b输入到cpu 130的信号检测到dc电动机bm
‑
2被锁定。当dc电动机bm
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1被锁定时，经由连接器140a的引脚1、连接器139的引脚3和电线p39a将锁定信号通知给cpu 130。当dc电动机bm
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2被锁定时，经由连接器140b的引脚1、连接器139的引脚6和电线p39b将锁定信号通知给cpu 130。
50.与打印机控制板13a相似，打印机控制板13b包括连接器135，电动机驱动器ic 131向连接器135输入从其自身输出的a，b，c和d。类似于打印机控制板13a，打印机控制板13b还包括连接器136，电动机驱动器ic 132向连接器136输入从其自身输出的a，b，c和d。然而，负载没有连接到连接器136。在打印机控制板13b上，未安装在打印机控制板13a上安装的连接器137和138。在打印机控制板13b上，未安装电动机驱动器ic 133和134。在打印机控制板
13b上，形成安装电动机驱动器ic 133和134时使用的电线(p31至p34，p41至p44)。
51.图6是示出每个电动机驱动器ic的细节的图。将参照图6描述电动机驱动器ic的细节。
52.电动机驱动器ic 132驱动彩色打印机100a中的步进电动机stm
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2。电动机驱动器ic 131、133和134具有与电动机驱动器ic 131相同的功能，因此将不描述这些电动机驱动器ic。根据本示例性实施例的电动机驱动器ic 132还驱动单色打印机100b中的dc电动机bm
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1和bm
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2。
53.电动机驱动器ic 132包括控制电路200和两个h桥电路201和202。h桥电路201包括四个开关(例如，场效应晶体管)sw1、sw2、sw3和sw4。控制电路200向四个开关sw1、sw2、sw3和sw4的每一个输出控制信号。根据控制信号，将开关sw1、sw2、sw3和sw4接通或断开。h桥电路201包括两个电源端子a和b。输出a从电源端子a输出，以及输出b从电源端子b输出。
54.电源端子a、b、c和d的输出a、b、c和d分别具有如图7a所示的波形。在驱动dc电动机bm
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1的情况下，将电压施加到两个电源端子a和b。为了将dc电源的正极端子连接到电源端子a和b之一，即电源端子a，并且为了将直流电源的负极端子连接到另一个电源端子b，控制电路200接通开关sw1和sw4，并且断开开关sw2和sw3。由此，dc电动机bm
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1向正方向旋转。为了将dc电源的负极端子连接到电源端子a和b之一，即电源端子a，并且将dc电源的正极端子连接到另一个电源端子b，控制电路200接通开关sw2和sw3，并且断开开关sw1和sw4。由此，dc电动机bm
‑
1向反方向旋转。如果开关sw1和sw3断开并且开关sw2和sw4接通，则dc电动机bm
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1停止。根据本示例性实施例的dc电动机bm
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1和bm
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2的旋转方向仅是正向，而dc电动机bm
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1和bm
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2不沿反向旋转。
55.在驱动dc电动机bm
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2的情况下，向h桥电路202的两个电源端子c和d施加电压。输出c从电源端子c输出，并且输出d从电源端子d输出。h桥电路202是与h桥电路201相似的结构，因此省略其描述。
56.在驱动步进电动机stm
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2的情况下，使用两个h桥电路201和202。通常，两相步进电动机在四个通道中包括线圈a、b、a*和b*。h桥电路201的电源端子a和b分别对应于线圈a和a*。h桥电路202的电源端子c和d分别对应于线圈b和b*。施加到每个线圈的电流的方向以步进方式(in a stepwise manner)改变，从而驱动步进电动机stm
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2。
57.在驱动步进电动机stm
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2的情况下，电源端子a至d的输出a至d分别具有如图7b所示的波形。
58.图8a至图8c是示出用于识别打印机是单色打印机100b还是彩色打印机100a的配置的图。cpu 130的通用输入/输出(io)端口p01是分配以识别打印机的型号的端口。如图8a所示，如果通用io端口p01处于低电平，则cpu 130识别出打印机是彩色打印机100a。如果通用io端口p01处于高电平，则cpu 130识别出打印机是单色打印机100b。
59.打印机控制板13a的cpu 130连接有未安装电阻器311且安装了电阻器312的电路。打印机控制板13b的cpu 130连接有安装有电阻器311而未安装电阻器312的电路。
60.<第二实施例>
61.在第一示例性实施例中，形成电线使得电动机驱动器132的输出a至d分支到两个连接器。在第二示例性实施例中，电动机驱动器132的输出a和b不分支。
62.图9是示出根据第二示例性实施例的彩色打印机的打印机控制板的细节的图。在
打印机控制板113a上，形成有电线p21和电线p22；电线p21连接电动机驱动器ic 132的输出a和连接器136的引脚1，而电线p22连接电动机驱动器ic 132的输出b和连接器136的引脚2。在打印机控制板113a上，形成电线p23和电线p24；电线p23连接电动机驱动器ic 132的输出c和连接器136的引脚3，而电线p24连接电动机驱动器ic132的输出d和连接器136的引脚4。在打印机控制板上113a上，形成连接到电线p23的电线p25和连接到cpu 130的电线p29。在打印机控制板113a上，未安装连接电线p25和p29的连接电路170。
63.图10是示出根据第二示例性实施例的单色打印机的打印机控制板的细节的图。在单色打印机的打印机控制板113b上，设置了连接电线p25和p29的连接电路170。连接器136可以是三引脚连接器。
64.<变形>
65.在以上示例性实施例中，已经使用打印机作为示例给出了描述。可替代地，根据本发明的基板可以应用于电子设备，例如个人计算机或服务器。
66.在以上示例性实施例中，已经描述了驱动显影机的步进电动机。可替代地，可以使用驱动诸如感光构件之类的另一致动器的步进电动机。
67.在以上示例性实施例中，已经描述了能够控制步进电动机的基板。可替代地，如图9所示，可以控制两个dc电动机来代替步进电动机stm
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2。即，打印机控制板是能够控制两个dc电动机和两个包括锁销(lock pin)的dc电动机二者的基板。
68.在打印机控制板13a和13b上，形成有电线p39a和p39b二者。可替代地，可以形成电线p39a和p39b中的至少之一。
69.在第一示例性实施例中，用于识别打印机的型号的电路连接至cpu130的端口p01，如图8a至8c所示。可选地，cpu 130可以从控制器11接收关于打印机的型号的信息。cpu 130还可以包括存储关于打印机的型号的信息的存储器，或者cpu 130可以能够参考存储关于打印机型号的信息的存储器。
70.已经描述了其中电动机驱动器ic 132驱动两个dc电动机的示例。可替代地，如图11所示，电动机驱动器ic 132可以驱动单色打印机100b中的单个dc电动机。
71.在单色打印机100b中，可以不设置连接器136。
72.根据本发明，能够提供一种可利用单个电动机驱动器控制电路来控制不同类型的电动机的基板。
73.尽管已经参考示例性实施例描述了本发明，但是应当理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。所附权利要求的范围应被赋予最宽泛的解释，以涵盖所有这样的修改以及等同的结构和功能。