JP2016154419A - モーター制御装置、シート搬送装置、及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】駆動モーターの発熱を抑制しつつ必要に応じたトルクを得ることのできるモーター制御装置、シート搬送装置及び画像形成装置を提供すること。【解決手段】モーター制御装置５８は、入力される駆動モーター５７の目標回転速度を示す制御信号と駆動モーター５７の回転速度を検出する回転速度検出部９９の検出信号とを用いて駆動モーター５７に供給される駆動電流のフィードバック制御を実行すると共に、前記目標回転速度が変化する加速制御期間及び減速制御期間は前記駆動電流を予め定められた第１上限値以下で制御し、前記目標回転速度が一定の定速制御期間は前記駆動電流を前記第１上限値より低い予め定められた第２上限値以下で制御する駆動制御部５９を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、駆動モーターを制御するモーター制御装置、前記モーター制御装置を備えるシート搬送装置、及び前記シート搬送装置を備える画像形成装置に関する。

従来、画像形成部を備える複写機、プリンター、ファクシミリー、及びこれらの各機能が搭載された複合機のような画像形成装置には、画像が形成されるシートを搬送するためのローラーが複数設けられている。これらのローラーは駆動モーターによって駆動される。前記ローラーを駆動する駆動モーターとして、例えばＤＣブラシレスモーターのようなサーボモーターが採用されることがある。

前記駆動モーターとして前記サーボモーターが採用される場合、通常、前記ローラーの回転速度を検出するロータリーエンコーダーのような検出器が設けられる。そして、前記モーターは、この検出器の出力信号に基づいて求められた前記モーターの回転条件を指令する制御信号に基づきＰＷＭ方式（パルス幅変調方式）によって生成される駆動電流が供給される。これにより、前記駆動モーターの回転速度がフィードバック制御される。

ところで、前記駆動モーターに対して連続的に大きな負荷がかかった場合、前記駆動モーターに供給可能な最大電流（定格負荷電流）までの範囲で前記ＰＷＭ信号のデューティを大きくすることで、前記駆動モーターの駆動対象を速度制御することは可能である。しかし、前記最大電流が前記駆動モーターに供給されると、前記駆動モーターの発熱量が大幅に増大し、前記駆動モーターの寿命を縮めたり、前記駆動モーターが故障したりする虞がある。

一方、前記フィードバック制御によって生成される前記ＰＷＭ信号が、予め定められた時間の間、予め定められたデューティを超える状態が継続した場合に、前記駆動モーターを停止させる場合がある（例えば特許文献１参照）。この構成においては、前記駆動モーターにかかる大きな負荷が断続的なものであった場合、その時間の間、予め定められたデューティを超える前記ＰＷＭ信号が断続的に前記駆動モーターに出力されることになる。この場合も、前記駆動モーターの発熱量が大幅に増大し得る。但し、前記ＰＷＭ信号が、予め定められた時間の間、予め定められたデューティを超える状態が継続した場合に前記駆動モーターを停止させる前記の構成では、前記駆動モーターは停止されずに動作し続ける。したがって、依然として、駆動モーターの発熱量の増大に起因する前記駆動モーターの故障が発生し得る。

特開２０１３−１６２６８４号公報

ところで、前記駆動モーターに供給する前記駆動電流を前記最大電流より小さい値以下に制限することが考えられる。しかしながら、前記駆動モーターの制御を実行している期間、常時、前記駆動電流を制限すると、例えば前記駆動モーターを回転させるのに大きなトルクが必要となる前記駆動モーターの起動時のような加速時に必要なトルクが得られなくなり、前記駆動モーターの回転速度が所望の回転速度に達するまでに要する時間が長くなる。

本発明の目的は、駆動モーターの発熱を抑制しつつ必要に応じたトルクを得ることのできるモーター制御装置、シート搬送装置及び画像形成装置を提供することである。

本発明の一の局面に係るモーター制御装置は、駆動制御部を有する。前記駆動制御部は、入力される駆動モーターの目標回転速度を示す制御信号と前記駆動モーターの回転速度を検出する回転速度検出部の検出信号とを用いて前記駆動モーターに供給される駆動電流のフィードバック制御を実行すると共に、前記目標回転速度が変化する第１制御期間は前記駆動電流を予め定められた第１上限値以下で制御し、前記目標回転速度が一定の第２制御期間は前記駆動電流を前記第１上限値より低い予め定められた第２上限値以下で制御する。

本発明の他の局面に係るシート搬送装置は、前記モーター制御装置と、搬送ローラーとを備える。前記搬送ローラーは、前記モーター制御装置により制御される前記駆動モーターから伝達される駆動力を用いて回転してシート部材を搬送する。

本発明の他の局面に係る画像形成装置は、前記シート搬送装置と、画像形成部とを備える。前記画像形成部は、前記シート搬送装置により搬送される前記シート部材に画像を形成する。

本発明によれば、駆動モーターの発熱を抑制しつつ必要に応じたトルクを得ることのできるモーター制御装置、シート搬送装置及び画像形成装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置に搭載されるシート搬送装置の構成を示すブロック図である。 駆動モーター及び回転速度検出部の構成を示す図である。 駆動モーターの目標回転速度の変化を示すグラフである。 モーター制御装置によるモーター制御処理を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、以下に説明される実施形態は本発明を具体化した一例にすぎず、本発明の要旨を変更しない範囲で、本発明の実施形態は適宜変更できる。

図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１０の構成を示す図である。以下の説明では、図１で定義されている上下方向２、左右方向３、及び前後方向４を用いることがある。

図１に示されるように、画像形成装置１０は、入力された画像をトナーを用いて、シート部材Ｐ１に印刷するプリンターである。なお、画像形成装置１０は印刷機能のみを有するプリンターに限られない。例えば、ファクシミリー、複写機、或いは、プリンター、複写機、ファクシミリーなどの各機能を兼ね備えた複合機などであっても、本発明は適用可能である。

画像形成装置１０は、不図示のネットワーク通信部を介して外部から入力された画像データに基づいて、シート部材Ｐ１に画像を印刷する。画像形成装置１０は、給紙部１５と、画像形成部１８と、定着部１９と、排紙部２１と、制御部９０と、シート搬送装置１００（図２参照）とを備えている。

給紙部１５は、給紙トレイ５０と、ピックアップローラー５１と、給紙ローラー対５２とを備えている。給紙トレイ５０には、画像形成部１８によって画像が形成されるシート部材Ｐ１が収容される。画像形成装置１０に対してシート部材Ｐ１の給送動作を開始する指示が入力されると、ピックアップローラー５１及び給紙ローラー対５２により給紙トレイ５０からシート部材Ｐ１が給送される。ピックアップローラー５１によって給送されたシート部材Ｐ１は、給紙ローラー対５２によってシート部材Ｐ１の給送方向下流側に形成された第１搬送路２６へ搬送される。

第１搬送路２６は、給紙ローラー対５２から画像形成部１８までの間に形成された搬送経路であり、互いに対向するように設けられた搬送ガイド（不図示）によって形成されている。第１搬送路２６には、複数の回転ローラー４４が配置されている。回転ローラー４４各々には、回転コロ４５が回転ローラー４４の外周面に接した状態で配置されており、回転ローラー４４が回転することにより、回転コロ４５も従動して回転する。給紙ローラー対５２によって第１搬送路２６へ給送されたシート部材Ｐ１は、回転ローラー４４と回転コロ４５とによって挟持されながら画像形成部１８へ搬送される。

画像形成部１８は、第１搬送路２６の終端近傍に設けられている。画像形成部１８は、外部から入力された画像データに基づいてシート部材Ｐ１にトナー画像を形成する電子写真方式の画像形成部である。画像形成部１８は、感光体ドラム３１と、帯電部３２と、現像部３３と、露光部３４と、転写部３５と、クリーニング部３６とを備えている。

画像形成動作が開始されると、帯電部３２によって感光体ドラム３１の表面が一様の電位に帯電される。また、露光部３４から帯電した感光体ドラム３１に対して画像データに応じてレーザー光が走査される。これにより、感光体ドラム３１に静電潜像が形成される。その後、現像部３３によって静電潜像にトナーが付着されて、感光体ドラム３１にトナー像が現像される。そして、そのトナー像が転写部３５によって、第１搬送路２６を搬送されてきたシート部材Ｐ１に転写される。トナー像が形成されたシート部材Ｐ１は、画像形成部１８よりもシート部材Ｐ１の搬送方向下流側に形成された第２搬送路２７へ搬送される。

画像形成部１８から第２搬送路２７へ送り出されたシート部材Ｐ１は、第２搬送路２７を通って定着部１９に搬送される。定着部１９は、シート部材Ｐ１に転写されたトナー像を熱と圧力によってそのシート部材Ｐ１に定着させるものであり、加熱ローラー４１と加圧ローラー４２とを備える。定着部１９では、加熱ローラー４１によってトナーが加熱溶融されてシート部材Ｐ１に定着される。定着部１９によって画像が定着されたシート部材Ｐ１は、定着部１９よりもシート部材Ｐ１の搬送方向下流側に形成された第３搬送路２８へ搬送される。

第３搬送路２８には、複数の排紙ローラー対２３が設けられている。第３搬送路２８へ送り出されたシート部材Ｐ１は、排紙ローラー対２３によって第３搬送路２８を通って上方へ搬送されて、用紙排出口２２から画像形成装置１０の上面に設けられた排紙部２１へ排出される。

このように、ピックアップローラー５１、給紙ローラー対５２、回転ローラー４４、加熱ローラー４１、加圧ローラー４２、排紙ローラー対２３は、回転することによりシート部材Ｐ１を搬送する。以下の説明においては、これらのローラーを総称して搬送ローラー１５０（図２参照）という。

図２に示されるように、搬送ローラー１５０は、駆動モーター５７により生成される駆動力が不図示のギヤなどの駆動伝達機構を介して伝達されることにより回転駆動される。駆動モーター５７は、直流ブラシレスモーターのようなサーボモーターである。本実施形態では、駆動モーター５７として、ヨークに複数の電磁石が設けられ、前記ヨークの内側にモーター出力軸４８（図３参照）と連結された回転子（ローター）が設けられたインナーローター型の直流ブラシレスモーターが採用されている。また、駆動モーター５７は、前記電磁石に位相の異なる３相の駆動電流が供給されることで前記回転子が回転され、前記回転子と連結されたモーター出力軸４８を介して搬送ローラー１５０が回転される。なお、駆動モーター５７は、後述する回転速度検出部９９（図３参照）の検出信号に基づいて回転速度等がフィードバック制御されるサーボモーターであれば、直流ブラシレスモーターに限定されるものではない。

画像形成装置１０は、駆動モーター５７の回転速度を検出する回転速度検出部９９を有する。本実施形態における回転速度検出部９９は、ロータリーエンコーダーである。

図３に示されるように、ロータリーエンコーダーは、円板形状を有するパルス板７０とフォトインタラプター７１とを備える。パルス板７０には、径方向に延びる多数のスリット（不図示）が例えば１°の回転角度を隔てて放射状に並んで形成されている。パルス板７０は、駆動モーター５７のモーター出力軸４８に固定されている。

フォトインタラプター７１は、一定の間隔を隔てて対向する発光部７１Ａ及び受光部７１Ｂを備える。パルス板７０は、発光部７１Ａと受光部７１Ｂとの間隙を通過する。発光部７１Ａから出力される光が前記スリットを通過して受光部７１Ｂに受光される場合と、発光部７１Ａから出力される光がパルス板７０の前記スリット以外の部分によって遮蔽される場合とで、受光部７１Ｂから出力される信号の信号レベルが異なる。パルス板７０が回転することにより、受光部７１Ｂからパルス信号が制御部９０（図１、図２参照）に出力される。前述のように径方向に延びる多数のスリット（不図示）が例えば１°の回転角度を隔てて放射状に並んで形成されている場合は、前記ロータリーエンコーダーは、パルス板７０の回転速度を回転角度１°の検出精度で検出可能である。

図２に示されるように、シート搬送装置１００は、モーター制御装置５８及び搬送ローラー１５０を含む。モーター制御装置５８は、駆動モーター５７及び制御部９０に電気的に接続されており、制御部９０からの速度指令を受けて、駆動モーター５７に供給する駆動電流を制御する。搬送ローラー１５０は、モーター制御装置５８により制御される駆動モーター５７から伝達される駆動力を用いて回転してシート部材Ｐ１を搬送する。

モーター制御装置５８は、集積回路（ＡＳＩＣ）などの電子回路及び内部メモリなどを有し、駆動制御部５９として機能する。なお、モーター制御装置５８は、制御部９０と同様にＣＰＵ等を有するマイクロコンピューターであってもよい。

駆動制御部５９は、制御部９０から入力される制御信号と回転速度検出部９９の検出信号とを用いてＰＷＭ方式（パルス幅変調方式）により前記駆動電流を生成して駆動モーター５７に供給するフィードバック制御を実行する。前記制御信号は、駆動モーター５７の目標回転速度を示す信号である。

駆動制御部５９は、位相比較部５９１と、ＰＷＭ制御部５９２と、ドライブ回路部５９３とを含む。位相比較部５９１は、制御部９０から入力される前記制御信号と回転速度検出部９９の検出信号との位相差に基づいて、例えば周知のＰＩＤ（Proportional-Integral-Derivative）制御を行う。回転速度検出部９９の前記検出信号及び制御部９０から入力される前記制御信号は、いずれもパルス信号である。

ＰＷＭ制御部５９２は、位相比較部５９１による前記ＰＩＤ制御によって得られる制御量に応じたデューティのＰＷＭ信号を生成する。ただし、後述するように、ＰＷＭ制御部５９２により生成されるＰＷＭ信号のデューティが制限される場合がある。

ドライブ回路部５９３は、ＰＷＭ制御部５９２から出力されるＰＷＭ信号のデューティに比例した電圧を駆動モーター５７に印加する。駆動モーター５７に電圧を印加することにより、駆動モーター５７に前記駆動電流が供給される。

一方、制御部９０は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭなどが一つの集積回路に格納されたマイクロコンピューターである。前記ＣＰＵは、各種の演算処理を実行するプロセッサーである。前記ＲＯＭは、前記ＣＰＵに各種の処理を実行させるための制御プログラムなどの情報が予め記憶される不揮発性の記憶部である。前記ＲＡＭは、前記ＣＰＵが実行する各種の処理の一次記憶メモリー（作業領域）として使用される揮発性の記憶部である。制御部９０は、前記ＣＰＵが前記ＲＯＭに記憶されているプログラムを実行することにより、画像形成装置１０の動作を統括的に制御する。

制御部９０の前記ＲＯＭには、制御部９０の前記ＣＰＵに各種処理を実行させる為の処理プログラムが記憶されている。制御部９０は、ＣＰＵを用いてプログラムを実行することにより、制御信号出力部９０２及び停止処理部９０３として機能する。なお、制御部９０が有する機能の一部又は複数が電子回路として設けられる構成も他の実施形態として考えられる。

また、制御部９０では、前記ＲＯＭに目標回転速度記憶部９０１が含まれる。目標回転速度記憶部９０１には、予め設定された駆動モーター５７の目標回転速度が予め記憶されている。制御信号出力部９０２は、目標回転速度記憶部９０１に記憶されている前記目標回転速度を示す前記制御信号を生成してモーター制御装置５８に出力する。

例えば、制御信号出力部９０２は、図４に示されるように、駆動モーター５７について所謂台形制御を実行する。この場合、駆動モーター５７の回転速度が制御される期間には、加速制御期間Ａと、定速制御期間Ｂと、減速制御期間Ｃとが含まれる。加速制御期間Ａにおいて、制御信号出力部９０２は、モーター制御装置５８に出力する前記制御信号が示す前記目標回転速度を予め定められた値まで徐々に増加させる。これにより、搬送ローラー１５０は、予め定められた搬送速度でシート部材Ｐ１を搬送する前記目標回転速度まで加速する。そして、加速制御期間Ａの後の定速制御期間Ｂにおいて、制御信号出力部９０２は、一定の前記目標回転速度を示す制御信号をモーター制御装置５８に出力する。これにより、搬送ローラー１５０は、前記搬送速度で搬送する状態に維持される。その後、減速制御期間Ｃにおいて、制御信号出力部９０２は、モーター制御装置５８に出力する制御信号が示す前記目標回転速度を零まで徐々に減少させる。これにより、搬送ローラー１５０は、前記目標回転速度から減速して停止する。ここに、加速制御期間Ａ及び減速制御期間Ｃは、駆動モーター５７の前記目標回転速度が変化する第１制御期間の一例であり、定速制御期間Ｂは、前記目標回転速度が一定である第２制御期間の一例である。

目標回転速度記憶部９０１には、このような各期間Ａ〜Ｃにおける駆動モーター５７の目標回転速度が予め記憶されている。そして、制御信号出力部９０２は、前記各期間Ａ〜Ｃにおいて、目標回転速度記憶部９０１に記憶されている前記目標回転速度を示す信号を前記制御信号として生成しモーター制御装置５８に出力する。

本実施形態では、前述したように、前記制御信号は、パルス信号である。また、前記目標回転速度の大きさは、前記パルス信号の周期に対応する。すなわち、前記目標回転速度が大きいほど、前記パルス信号の周期が短い（周波数が大きい）。なお、前記パルス信号のデューティは、前記目標回転速度の大きさに拘わらず、予め定められた一定の値である。

停止処理部９０３は、モーター制御装置５８から後述する異常発生通知を受け取った場合に、制御信号出力部９０２に対して駆動モーター５７を停止させるための処理を実行する。例えば、停止処理部９０３は、制御信号出力部９０２による前記制御信号の生成を停止させることにより、駆動モーター５７を停止させる。

ところで、駆動モーター５７に対して大きな負荷がかかった場合、駆動モーター５７に供給可能な最大電流である定格負荷電流（駆動モーター５７の巻線が焼損しない限度の電流）までの範囲で、駆動モーター５７に供給される駆動電流を大きくすることで、搬送ローラー１５０の速度を一定に保つことは可能である。しかし、前記定格負荷電流が駆動モーター５７に供給され続けると、駆動モーター５７の発熱量が大幅に増大し、駆動モーター５７の寿命が縮まったり故障が発生したりする虞がある。

そこで、駆動モーター５７に供給する前記駆動電流を前記定格負荷電流より小さい値以下に制限することが考えられる。しかしながら、駆動モーター５７を制御している期間、常時、前記駆動電流を制限すると、例えば駆動モーター５７を回転させるのに大きなトルクが必要となる前述の加速制御期間Ａなどにおいて必要なトルクが得られなくなり、駆動モーター５７の回転速度が所望の回転速度に達するまでに要する時間が長くなるなどの不具合が生じる。これに対し、以下に説明するように、本実施形態に係るモーター制御装置５８は、駆動モーター５７の発熱を抑制しつつ必要に応じたトルクを得るための処理を実行する。

具体的に、図２に示されるように、モーター制御装置５８の駆動制御部５９は、期間判定部５９４と、異常監視部５９５と、異常報知部５９６とを含む。

期間判定部５９４は、制御部９０から出力される前記パルス信号の周期に基づいて、現在の期間が各期間Ａ〜Ｃのいずれであるかを判定する。

例えば期間判定部５９４は、連続する２周期分の前記パルス信号に基づいて前記判定を行うことが可能である。具体的に、期間判定部５９４は、直前の前記パルス信号の周期がその１周期前の前記パルス信号の周期と同一又は予め定められた誤差範囲内の周期である場合は、現在の期間が定速制御期間Ｂであると判定する。また、期間判定部５９４は、直前の前記パルス信号の周期が、その１周期前の前記パルス信号の周期より前記誤差範囲を超えて小さい場合は、加速制御期間Ａであると判定する。また、期間判定部５９４は、直前の前記パルス信号の周期が、その１周期前の前記パルス信号の周期より前記誤差範囲を超えて大きい場合は、減速制御期間Ｃであると判定する。期間判定部５９４は、このような判定を、制御部９０から１周期分の前記パルス信号が入力されるたびに行う。

ここで、本実施形態では、各期間Ａ〜Ｃに応じて前記駆動電流の上限値が予め設定されている。そして、ＰＷＭ制御部５９２は、期間Ａ〜Ｃ各々において対応する上限値以下の範囲で前記駆動電流を制御する。なお、本実施形態では、前記駆動電流の上限値は、前記ＰＷＭ信号のデューティの上限値によって決まる。

具体的に、加速制御期間Ａにおいては大きなトルクが必要であり、大きな駆動電流が必要となることがある。そのため、加速制御期間Ａにおける前記駆動電流の上限値は、駆動モーター５７の前記定格負荷電流と同じ又は前記定格負荷電流よりも小さい第１上限値に予め設定されている。すなわち、ＰＷＭ制御部５９２は、加速制御期間Ａにおける駆動電流を前記定格負荷電流以下で制御する。

なお、減速制御期間Ｃについても、大きなトルクが必要となることがあるため、本実施形態では、ＰＷＭ制御部５９２が、減速制御期間Ｃにおける駆動電流を加速制御期間Ａと同様に前記第１上限値以下で制御する。なお、減速制御期間Ｃにおける駆動電流の上限値が定常制御期間Ｂと同様に設定されていることも他の実施形態として考えられる。

一方、定速制御期間Ｂにおいては大きなトルクが必要でないことが多いが、駆動モーター５７に大きな負荷が断続的に作用するおそれもある。そのため、定速制御期間Ｂにおける前記駆動電流の上限値は、前記第１上限値よりも小さい第２上限値に予め設定されている。すなわち、ＰＷＭ制御部５９２は、定速制御期間Ｂにおける前記駆動電流を前記第２上限値以下で制御する。

異常監視部５９５は、定速制御期間Ｂにおいて、前記第２上限値以下の駆動電流が駆動モーター５７に供給されている場合、回転速度検出部９９により検出される駆動モーター５７の回転速度が予め設定された許容値以下まで低下しているか否かを監視する。具体的に、前記駆動電流が前記第２上限値で制限されるため、前記第２上限値以下の駆動電流によって駆動モーター５７で生成されるトルクよりも大きなトルクが必要となった場合には、駆動モーター５７のトルクが不足し、駆動モーター５７の回転速度が低下する。そこで、異常監視部５９５は、定速制御期間Ｂにおいて駆動モーター５７の回転速度が前記許容値以下まで低下していることを検出した場合に、異常が発生したと判定する。なお、前記許容値は、前記目標回転速度から特定の値を引いた値、又は前記目標回転速度に許容率を乗算した値である。

異常報知部５９６は、異常監視部５９５により異常が発生したと判定された場合、駆動モーター５７に異常が発生した旨の前記異常発生通知を制御部９０に出力する。これにより、制御部９０の停止処理部９０３が、モーター制御装置５８に対する前記制御信号の送信を停止させることになる。

ＰＷＭ制御部５９２は、異常監視部５９５により異常が発生したと判定された場合、駆動モーター５７への前記駆動電流の供給を停止する。例えば、異常監視部５９５により異常が発生したと判定され、その判定結果を受けて、異常報知部５９６は前記異常発生通知を制御部９０に出力し、前記異常発生通知に基づいて制御部９０の制御信号出力部９０２からの前記制御信号の送信が停止処理部９０３によって停止されることにより、ＰＷＭ制御部５９２は、駆動モーター５７への前記駆動電流の供給を停止する。なお、ＰＷＭ制御部５９２が、異常監視部５９５から異常信号を受信した場合に、駆動モーター５７への前記駆動電流の供給を停止することも考えられる。

次に、図５を用いて、モーター制御装置５８によって実行されるモーター制御処理について説明する。モーター制御装置５９は、例えば制御部９０から搬送ローラー１５０を回転駆動する旨を示す駆動開始信号を受信した場合に前記モーター制御処理を実行する。なお、図５のフローチャートにおいてステップＳ５０１、Ｓ５０２、・・・は処理手順（ステップ番号）を表している。

＜ステップＳ５０１＞
ステップＳ５０１において、期間判定部５９４は、制御部９０から前記パルス信号（前記制御信号）を受信したか否かを判定する。期間判定部５９４は、制御部９０から前記パルス信号を受信していないと判定した場合（ステップＳ５０１でＮＯ）、再度ステップＳ５０１の処理を繰り返し行う。一方、期間判定部５９４は、制御部９０から前記パルス信号を受信したと判定した場合（ステップＳ５０１でＹＥＳ）、処理をステップＳ５０２に移行させる。

＜ステップＳ５０２＞
ステップＳ５０２において、期間判定部５９４は、制御部９０から受信した前記パルス信号の周期を検出する。なお、本実施形態において、前記パルス信号の周期は、駆動モーター５７の目標回転速度を示すものである。

＜ステップＳ５０３＞
ステップＳ５０３において、期間判定部５９４は、制御部９０から受信した前記パルス信号が駆動モーター５７の制御開始後最初のパルス信号であるか否かを判定する。例えば、ステップＳ５０３では、前記駆動開始信号の受信後の最初のパルス信号であるか否かが判定される。ここで、期間判定部５９４は、前記パルス信号が最初のパルス信号であると判定した場合は（ステップＳ５０３でＹＥＳ）、ステップＳ５０１の処理を再度行う。一方、期間判定部５９４は、前記パルス信号が最初のパルス信号ではないと判定した場合は（ステップＳ５０３でＮＯ）、処理をステップＳ５０４に移行させる。

＜ステップＳ５０４＞
ステップＳ５０４において、期間判定部５９４は、制御部９０から今回受信した前記パルス信号の周期と、１周期前の前記パルス信号の周期とを比較し、現在の制御期間の判定を行う。すなわち、期間判定部５９４は、今回受信した前記パルス信号の周期が、１周期前の前記パルス信号の周期と同一又は予め定められた誤差範囲内の周期であるか否かを判定することにより、現在の制御期間が加速制御期間Ａ、定速制御期間Ｂ、又は減速制御期間Ｃのいずれであるかを判定する。

＜ステップＳ５０５＞
そして、期間判定部５９４は、現在の制御期間が加速制御期間Ａ又は減速制御期間Ｃであると判定した場合は（ステップＳ５０５でＮＯ）、処理をステップＳ５０６に移行させる。また、期間判定部５９４は、現在の制御期間が定速制御期間Ｂであると判定した場合は（ステップＳ５０５でＹＥＳ）、処理をステップＳ５０８に移行させる。

＜ステップＳ５０６＞
ステップＳ５０６において、ＰＷＭ制御部５９２は、回転速度検出部９９から駆動モーター５７の回転速度の情報を取得する。

＜ステップＳ５０７＞
ステップＳ５０７において、ＰＷＭ制御部５９２は、ステップＳ５０６で取得した駆動モーター５７の回転速度と、制御部９０から受信した前記パルス信号の周期が示す目標回転速度とに基づいて、駆動モーター５７に供給する駆動電流をフィードバック制御する。このとき、現在の制御期間は加速制御期間Ａ又は減速制御期間Ｃであるため、ＰＷＭ制御部５９２は、前述したように、駆動モーター５７に供給する前記駆動電流を前記第１上限値以下の範囲で供給する。すなわち、駆動モーター５７に供給される前記駆動電流のデューティが、前記第１上限値に対応するデューティを超えない範囲で設定される。これにより、駆動モーター５７に大きな負荷がかかった場合でも、駆動モーター５７に供給される前記駆動電流は、前記第１上限値で制限される。

＜ステップＳ５０８＞
ステップＳ５０８において、ＰＷＭ制御部５９２は、回転速度検出部９９から駆動モーター５７の回転速度の情報を取得する。

＜ステップＳ５０９＞
ステップＳ５０９において、ＰＷＭ制御部５９２は、ステップＳ５０８で取得した駆動モーター５７の回転速度と、制御部９０から受信した前記パルス信号の周期が示す目標回転速度とに基づいて、駆動モーター５７に供給する駆動電流をフィードバック制御する。このとき、現在の制御期間は定速制御期間Ｂであるため、ＰＷＭ制御部５９２は、前述したように、駆動モーター５７に供給する前記駆動電流を前記第２上限値以下の範囲で供給する。すなわち、駆動モーター５７に供給される前記駆動電流のデューティが、前記第２上限値に対応するデューティを超えない範囲で設定される。これにより、駆動モーター５７に大きな負荷がかかった場合でも、駆動モーター５７に供給される前記駆動電流は、前記第２上限値で制限される。

＜ステップＳ５１０＞
ステップＳ５１０において、異常監視部５９５は、駆動モーター５７への駆動電流が前記第２上限値の駆動電流であるか否かを判定する。そして、異常監視部５９５は、駆動モーター５７への駆動電流が前記第２上限値の駆動電流ではないと判定した場合には（ステップＳ５１０でＮＯ）、処理をステップＳ５０１に戻す。一方、異常監視部５９５は、駆動モーター５７への駆動電流が前記第２上限値の駆動電流である異常状態が発生していると判定した場合（ステップＳ５１０でＹＥＳ）、処理をステップＳ５１１に移行させる。

＜ステップＳ５１１＞
ステップＳ５１１において、異常監視部５９５は、回転速度検出部９９により検出される駆動モーター５７の回転速度が前記許容値以下まで低下しているか否かを判定する。ここで、駆動制御部５９は、前記回転速度が前記許容値以下まで低下していないと異常監視部５９５が判定した場合には（ステップＳ５１１でＮＯ）、処理をステップＳ５０１に戻す。一方、異常監視部５９５は、前記回転速度が前記許容値以下まで低下していると判定した場合には（ステップＳ５１１でＹＥＳ）、処理をステップＳ５１２に移行させる。

＜ステップＳ５１２＞
ステップＳ５１２において、異常報知部５９６は、駆動モーター５７に異常が発生した旨の前記異常発生通知を制御部９０に出力する異常報知処理を実行する。これにより、
制御部９０の停止処理部９０３は、モーター制御装置５８に対する前記制御信号の送信を停止させる。また、制御部９０は、前記異常発生通知を受信すると、例えば画像形成装置１０による画像形成動作を停止するなどの停止処理を行う。

＜ステップＳ５１３＞
ステップＳ５１３において、ＰＷＭ制御部５９２は、制御部９０の停止処理部９０３がモーター制御装置５８に対する前記制御信号の送信を停止させることにより、駆動モーター５７への前記駆動電流の供給を停止する。これにより、回転速度検出部９９により検出される駆動モーター５７の回転速度が低下する異常状態が生じている場合には駆動モーター５７の駆動が停止されることになる。

このように、本実施形態においては、定速制御期間Ｂにおいて、駆動モーター５７に供給される駆動電流が、前記第１上限値よりも小さい前記第２上限値の範囲で制御される。これにより、駆動モーター５７に大きな負荷がかかっても、駆動モーター５７の発熱量が大幅に増大し得るような大きな駆動電流が駆動モーター５７に供給されることはない。これにより、駆動モーター５７の寿命が縮まったり故障が発生したりするという事態が生じるのを防止することができる。

また、加速制御期間Ａ及び減速制御期間Ｃにおいては、駆動モーター５７に供給される駆動電流が、前記第１上限値までの範囲で制御される。これにより、大きなトルクが求められる特に加速制御期間Ａにおいて必要なトルクを発生させることができる。

即ち、画像形成装置１０では、駆動モーター５７の発熱を抑制しつつ必要に応じたトルクを得ることができる。

なお、画像形成装置１０では、例えばシート部材Ｐ１の厚み、材質、或いは印刷画質などに応じてシート部材Ｐ１の適切な搬送速度が異なる場合がある。また、モーター制御装置５８は、用途或いは機能が異なる複数種類の搬送ローラー１５０に用いられる駆動モーター５７を制御可能であることも考えられる。このような場合、定速制御期間Ｂにおける駆動モーター５７の目標回転速度は、シート部材Ｐ１の厚み、材質、印刷画質、或いは搬送ローラー１５０の用途等のパラメーターに応じて異なる。そのため、ＰＷＭ制御部５９２は、前記パラメーターに応じて前記駆動モーター５７の前記目標回転速度、前記第１上限値、及び前記第２上限値を変更することが考えられる。なお、前記パラメーター各々に対応する前記目標回転速度、前記第１上限値、及び前記第２上限値は、例えば前記モーター制御装置５８の記憶部に記憶されている。また、ＰＷＭ制御部５９２が、基準となる前記目標回転速度、前記第１上限値、及び前記第２上限値と、予め定められた演算式とに基づいて前記パラメーター各々に対応する前記目標回転速度、前記第１上限値、及び前記第２上限値を算出することも考えられる。

１０：画像形成装置
１８：画像形成部
２３：排紙ローラー対
４１：加熱ローラー
４２：加圧ローラー
４４：回転ローラー
４８：モーター出力軸
５１：ピックアップローラー
５２：給紙ローラー対
５７：駆動モーター
５８：モーター制御装置
５９：駆動制御部
９０：制御部
９９：回転速度検出部
１００：シート搬送装置
１５０：搬送ローラー
５９２：ＰＷＭ制御部
５９４：期間判定部
５９５：異常監視部
５９６：異常報知部
９０１：目標回転速度記憶部
９０２：制御信号出力部
９０３：停止処理部

Claims (7)

1. 入力される駆動モーターの目標回転速度を示す制御信号と前記駆動モーターの回転速度を検出する回転速度検出部の検出信号とを用いて前記駆動モーターに供給される駆動電流のフィードバック制御を実行すると共に、前記目標回転速度が変化する第１制御期間は前記駆動電流を予め定められた第１上限値以下で制御し、前記目標回転速度が一定の第２制御期間は前記駆動電流を前記第１上限値より低い予め定められた第２上限値以下で制御する駆動制御部を備えるモーター制御装置。
2. 前記駆動制御部は、前記第２制御期間において前記第２上限値以下の前記駆動電流が前記駆動モーターに供給されている状態で、前記回転速度検出部により検出される前記駆動モーターの回転速度が低下していることを検出した場合、前記駆動モーターに異常が発生した旨の報知を実行する請求項１に記載のモーター制御装置。
3. 前記制御信号は、前記目標回転速度に応じた周期のパルス信号であり、
   前記駆動制御部は、前記パルス信号の周期に基づいて、前記第１制御期間であるか前記第２制御期間であるかを判定する請求項１又は２に記載のモーター制御装置。
4. 前記第２上限値は、前記目標回転速度に応じて複数定められており、
   前記駆動制御部は、前記第２制御期間、前記目標回転速度に対応する前記第２上限値で前記駆動電流を制限する請求項１〜３のいずれかに記載のモーター制御装置。
5. 前記第１上限値は、前記駆動モーターの定格負荷電流以下の値である請求項１〜４のいずれかに記載のモーター制御装置。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載のモーター制御装置と、
   前記モーター制御装置により制御される前記駆動モーターから伝達される駆動力を用いて回転してシート部材を搬送する搬送ローラーと、
   を備えるシート搬送装置。
7. 請求項６に記載のシート搬送装置と、
   前記シート搬送装置により搬送される前記シート部材に画像を形成する画像形成部と、
   を備える画像形成装置。

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