JP2023013272A - モータ制御装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ロータを安定して回転させる技術を提供する。【解決手段】モータ制御装置は、励磁分電流の第１指令値と、トルク分電流の第２指令値と、に基づきモータの複数のコイルに印加する電圧を制御することで前記複数のコイルにコイル電流を供給する電流供給手段と、前記モータのロータの回転速度に基づいて前記第１指令値を制御する制御手段と、を備えている。【選択図】図９

Description

本発明は、モータの制御技術に関する。

画像形成装置の駆動源として、ロータ位置を検知するセンサを搭載しないセンサレスタイプのモータが使用されている。センサレスタイプのモータを制御するモータ制御装置は、当該モータを起動する際、まず、所定の方法でロータの停止位置を検知する。特許文献１は、ロータの停止位置（停止しているロータの回転位相）に応じてモータのコイルのインダクタンス値が変化する特性を利用して、ロータの停止位置を検知する構成を開示している。モータ制御装置は、検知したロータの停止位置に基づき強制転流制御でモータの駆動を開始する。ロータの回転速度が所定速度以上になると、特許文献２に記載されている様に、モータ制御装置は、コイルに生じる誘起電圧によりロータの回転位置（回転位相）及び回転速度を検知できる。このため、モータ制御装置は、ロータの回転速度が所定速度以上になった後、コイルに生じる誘起電圧によりロータの回転位置（回転位相）及び回転速度を検知してロータの回転を制御するセンサレス制御に切り替えを行う。

特開２０１５－１０４２６３号公報 特開平８－２２３９７０号公報

ロータの回転速度が低い場合、コイルに生じる誘起電圧は小さくなる。コイルに生じる誘起電圧が小さい場合、ロータの回転位置及び回転速度の検知精度が劣化し得る。また、モータの負荷が小さい場合、コイルに流れるコイル電流が小さくなる。コイル電流が小さい場合にも、ロータの回転位置及び回転速度の検知精度が劣化し得る。ロータの回転位置及び回転速度の検知精度が劣化すると、ロータの回転ムラが増大してロータの回転が不安定になり得る。

本発明は、ロータを安定して回転させる技術を提供するものである。

本発明の一態様によると、モータ制御装置は、励磁分電流の第１指令値と、トルク分電流の第２指令値と、に基づきモータの複数のコイルに印加する電圧を制御することで前記複数のコイルにコイル電流を供給する電流供給手段と、前記モータのロータの回転速度に基づいて前記第１指令値を制御する制御手段と、を備えていることを特徴とする。

本発明によると、ロータを安定して回転させることができる。

一実施形態による画像形成装置の構成図。 一実施形態による画像形成装置の制御構成図。 一実施形態によるモータ制御部の構成図。 一実施形態によるモータの構成図。 一実施形態による強制転流制御の際のマイコンの機能ブロック図。 一実施形態によるセンサレス制御の際のマイコンの機能ブロック図。 回転速度と誘起電圧との関係と、負荷とコイル電流との関係と、を示す図。 一実施形態によるモータ制御の説明図。 一実施形態によるモータ制御のフローチャート。 一実施形態によるモータ制御の説明図。 一実施形態によるモータ制御のフローチャート。

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

＜第一実施形態＞
以下では、モータ制御装置の一例として、画像形成装置を使用して、本実施形態の説明を行う。なお、本発明は、画像形成装置に限定されず、ベクトル制御を行う任意のモータ制御装置に対して適用することができる。図１は、本実施形態による画像形成装置の構成図である。画像形成装置は、例えば、プリンタ、複写機、複合機、ファクシミリ等であり得る。画像形成部１０１は、感光体１０２にトナー像を形成する。画像形成部１０１は、感光体１０２にトナー像を形成するための、帯電部、露光部及び現像部等を有する。画像形成部１０１は、カセット１０４から搬送路に沿って搬送されてきたシートに感光体１０２のトナー像を転写する。シートは、その後、定着部１０５において加熱・加圧され、トナー像の定着が行われる。トナー像の定着後、シートは、画像形成装置外に排出される。センサレスモータ（以下、単に、モータと表記する。）１０３は、感光体１０２を駆動するための駆動力を生成する駆動源である。しかしながら、モータ１０３が駆動する負荷に制限はなく、画像形成装置内の任意の負荷（部材）を駆動するモータ１０３の制御に本発明は適用され得る。

図２は、画像形成装置の制御構成を示している。プリンタ制御部１０７は、前述した画像形成部１０１及び定着部１０５を含む画像形成装置の全体を制御する。プリンタ制御部１０７は、図示しないプロセッサと、プログラム及び各種制御用データを格納するメモリと、を有する。プリンタ制御部１０７のプロセッサは、プリンタ制御部１０７のメモリに格納されているプログラムを実行することで、画像形成装置を制御するための各種処理を行う。なお、その際、プリンタ制御部１０７は、メモリに格納されている制御用データを使用する。通信コントローラ１１５は、ホストコンピュータ１１６と通信し、ホストコンピュータ１１６から画像形成装置が形成する画像の画像データを受信する。モータ制御部１１０は、プリンタ制御部１０７による制御の下、モータ１０３を制御する。

図３は、モータ１０３の制御構成を示している。モータ制御部１１０は、プリンタ制御部１０７と通信し、プリンタ制御部１０７の制御の下、モータ１０３を制御する。マイクロコンピュータ（マイコン）２０１の不揮発性メモリ２０５には、マイコン２０１が実行するプログラムや、モータ１０３の制御に使用する各種データが格納される。メモリ２０７は、一時的なデータの記憶のためにマイコン２０１が使用する。ＰＷＭポート２０８は、モータ１０３の３つの相（Ｕ、Ｖ、Ｗ）それぞれに対して２つのＰＷＭ信号（ハイ側、ロー側）を出力するための計６つの端子を有する。つまり、ＰＷＭポート２０８は、ハイ側の３つの端子（Ｕ－Ｈ、Ｖ－Ｈ、Ｗ－Ｈ）と、ロー側の３つの端子（Ｕ－Ｌ、Ｖ－Ｌ、Ｗ－Ｌ）を有する。

インバータ２１１は、モータ１０３の３つの相それぞれについて、ハイ側のスイッチング素子Ｍ１、Ｍ３及びＭ５と、ロー側のスイッチング素子Ｍ２、Ｍ４及びＭ６を有する。図３において、Ｍ１及びＭ２はＵ相のスイッチング素子であり、Ｍ３及びＭ４はＶ相のスイッチング素子であり、Ｍ５及びＭ６はＷ相のスイッチング素子である。スイッチング素子としては、例えば、トランジスタやＦＥＴを使用できる。ゲートドライバ２１０は、ＰＷＭポート２０８からのＰＷＭ信号に基づき、対応するスイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦを制御する。例えば、ゲートドライバ２１０は、Ｕ－Ｈ端子から出力されるＰＷＭ信号に基づきスイッチング素子Ｍ１のゲートＧ１への印加電圧を制御することにより、スイッチング素子Ｍ１のＯＮ／ＯＦＦを制御する。

インバータ２１１のＵ、Ｖ、Ｗ相の出力２１７は、モータ１０３のコイル２１３（Ｕ相）、２１４（Ｖ相）、２１５（Ｗ相）に接続される。各スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦを制御することで、各コイル２１３、２１４、２１５に流れるコイル電流を制御することができる。この様に、インバータ２１１は、コイル電流を各コイル２１３、２１４及び２１５に供給する電流供給部として機能する。各コイル２１３、２１４、２１５に流れたコイル電流は、電流検出抵抗２１９、２２０、２２１により電圧に変換される。アンプ２１８は、コイル電流に対応する電流検出抵抗２１９、２２０、２２１の電圧を増幅して、マイコン２０１のＡＤコンバータ２０３に出力する。ＡＤコンバータ２０３は、アンプ２１８が出力する電圧をデジタル値に変換する。電流値算出部２０９は、ＡＤコンバータ２０３が出力するデジタル値に基づき各相のコイル電流の電流値を測定・検出する。

図４は、モータ１０３の構成図である。モータ１０３は、６スロットのステータ５０１と、４極のロータ５０２とを有する。ステータ５０１は、Ｕ相のコイル２１３と、Ｖ相のコイル２１４と、Ｗ相のコイル２１５と、を有する。ロータ５０２は、永久磁石で構成される。ロータ５０２の回転位相は、ロータ５０２が所定の状態であるときを基準に定義される。一例として、図４に示す様に、ロータ５０２のＳ極がＵ相のコイル２１３に対向している状態を基準、つまり、電気角０とし、反時計回り方向に電気角が増加すると定義することができる。本実施形態では、ロータ５０２の極数が４であるため、ロータが図３の状態から反時計回り方向に機械角でπ／２だけ回転した場合、電気角はπとなる。

図５は、強制転流制御の際のマイコン２０１の機能ブロック図である。なお、本実施形態において、マイコン２０１は、モータ１０３をベクトル制御する。電流制御部３０２は、不揮発性メモリ２０５に予め格納されている励磁分電流の指令値Ｉｄ＿ｒｅｆ及びトルク分電流の指令値Ｉｑ＿ｒｅｆを取得する。また、電流制御部３０２には、座標変換部３０６から、励磁分電流の測定値Ｉｄ及びトルク分電流の測定値Ｉｑが入力される。なお、励磁分電流とは、コイル電流の内、磁束の生成に寄与する成分であり、トルク分電流とは、コイル電流の内、出力トルクに寄与する成分である。電流制御部３０２は、これら値に基づき、回転座標系における電圧指令値Ｖｄ＿ｒｅｆ及びＶｑ＿ｒｅｆを出力する。座標変換部３０５は、回転座標系から静止座標系への座標変換を行い、さらに、２相－３相変換を行うことで、電圧指令値Ｖｄ＿ｒｅｆ及びＶｑ＿ｒｅｆからＵ相、Ｖ相及びＷ相の電圧指令値Ｖｕ、Ｖｖ及びＶｗを生成して出力する。なお、回転座標系から静止座標系への座標変換は、角度演算部３０３から出力される電気角θ＿ｒｅｆに基づき行われる。マイコン２０１は、電圧指令値Ｖｕ、Ｖｖ及びＶｗに基づきゲートドライバ２１０に出力するＰＷＭ信号を生成する。

また、アンプ２１８の出力に基づき電流値算出部２０９が検出したＵ相、Ｖ相及びＷ相のコイル電流の電流値Ｉｕ、Ｉｖ及びＩｗは、座標変換部３０６に入力される。座標変換部３０６は、３相－２相変換により、電流値Ｉｕ、Ｉｖ及びＩｗを静止座標系の電流値に変換し、さらに、静止座標系から回転座標系への座標変換を行うことで、励磁分電流の測定値Ｉｄ及びトルク分電流の測定値Ｉｑを求める。なお、静止座標系から回転座標系への座標変換は、角度演算部３０３から出力される電気角θ＿ｒｅｆに基づき行われる。座標変換部３０６は、励磁分電流の測定値Ｉｄ及びトルク分電流の測定値Ｉｑを電流制御部３０２に出力する。

モータ１０３の起動時、検出部３０１は、ロータ５０２の初期位相、つまり、停止時の電気角（以下、停止角）θ＿ｓｔｄを判定する。ロータ５０２の停止時の電気角の検出には、例えば、特許文献１に記載の構成を適用することができる。この場合、検出部３０１は、電流値Ｉｕ、Ｉｖ及びＩｗに基づき各コイル２１３、２１４及び２１５のインダクタンスを検出することで、停止角θ＿ｓｔｄを検出する。検出部３０１は、検出した停止角θ＿ｓｔｄを減算器３０７に出力する。オフセット設定部３０４は、不揮発性メモリ２０５が保持しているオフセット量Δを減算器３０７に出力する。減算器３０７は、停止角θ＿ｓｔｄからオフセット量Δを減じた電気角を初期角θ＿ｉｎｉとして角度演算部３０３に出力する。なお、停止角θ＿ｓｔｄからオフセット量Δを減じた電気角を初期角θ＿ｉｎｉとするのは起動時の脱調を防ぐためである。

角度演算部３０３は、初期角θ＿ｉｎｉとプリンタ制御部１０７から入力された速度指令値ω＿ｒｅｆとに基づきロータ５０２の電気角θ＿ｒｅｆ（回転位相）を求め、座標変換部３０５及び３０６に通知する。具体的には、角度演算部３０３は、初期角θ＿ｉｎｉを初期値とし、速度指令値ω＿ｒｅｆに基づき電気角を増加させることで、ロータ５０２の電気角θ＿ｒｅｆを求める。

図６は、センサレス制御の際のマイコン２０１の機能ブロック図である。なお、以下では、図５に示す強制転流制御の際の機能ブロック図と異なる点を中心に説明する。推定部８０１は、電流値Ｉｕ、Ｉｖ及びＩｗと、電圧指令値Ｖｄ＿ｒｅｆ及びＶｑ＿ｒｅｆと、推定した回転速度ω＿ｅｓｔと、に基づき、コイルに生じた誘起電圧を判定し、ロータ５０２の電気角θ＿ｅｓｔ及び回転速度ω＿ｅｓｔを推定する。推定した電気角θ＿ｅｓｔは、座標変換部３０５及び３０６での座標変換に使用される。また、速度制御部８０２は、プリンタ制御部１０７からの速度指令値ω＿ｒｅｆと、推定部８０１が推定した回転速度ω＿ｅｓｔと、に基づき、回転速度ω＿ｅｓｔを速度指令値ω＿ｒｅｆ（目標速度）に追従させるために必要なトルクを生じさせる指令値Ｉｑ＿ｒｅｆを算出する。励磁分電流制御部８０３は、後述する様に、回転速度ω＿ｅｓｔに基づき指令値Ｉｄ＿ｒｅｆの値を判定し、判定した指令値Ｉｄ＿ｒｅｆを電流制御部３０２に出力する。

図７（Ａ）は、ロータ５０２の回転速度と、コイルに生じる誘起電圧との関係を示している。図７（Ａ）に示す様に、誘起電圧は、ロータ５０２の回転速度に比例し、その比例定数は、誘起電圧定数Ｋｅと呼ばれる。図７（Ｂ）は、ロータ５０２の負荷と、コイル電流との関係を示している。図７（Ｂ）に示す様に、コイル電流は、ロータ５０２の負荷に比例し、その比例定数の逆数は、トルク定数Ｋｔと呼ばれる。

続いて、本実施形態によるコイル電流の制御方法について図８（Ａ）～図８（Ｃ）を用いて説明する。図８（Ａ）は、ロータ５０２の回転速度が第１閾値以上で一定である場合を示し、図８（Ｂ）及び図８（Ｃ）は、ロータ５０２の回転速度が第１閾値未満で一定である場合を示している。なお、いずれの図においても、ロータ５０２の負荷が高負荷から低負荷に変化した場合を示している。

まず、図８（Ａ）について説明する。図７（Ａ）で説明した様に、コイルに生じる誘起電圧はロータ５０２の回転速度に比例するため、回転速度が一定であると、誘起電圧も一定になる。また、図７（Ｂ）で説明した様に、コイル電流は負荷に比例する。したがって、モータ１０３の負荷が高負荷から低負荷に変化することで、コイル電流もそれに応じて減少する。なお、図８（Ａ）では、励磁分電流の指令値Ｉｄ＿ｒｅｆを常にＩｄ＿ｒｅｆ＝０、つまり、励磁分電流を０にする値としている。これは、トルクに寄与しない励磁分電流を０にし、トルクに寄与するトルク分電流のみを流すように制御することで、高効率なモータ制御とするためであり、ベクトル制御においては一般的なことである。

ベクトル制御において、ロータ５０２の電気角θ＿ｅｓｔ（回転位相に対応）及び回転速度ω＿ｅｓｔの算出には、コイル電流及び誘起電圧が使用される。したがって、コイル電流及び誘起電圧のどちらか一方が小さくなり過ぎると、電気角θ＿ｅｓｔ及び回転速度ω＿ｅｓｔの推定精度が劣化し得る。特に、コイル電流及び誘起電圧の両方が小さくなると、電気角θ＿ｅｓｔ及び回転速度ω＿ｅｓｔの推定精度が劣化し易くなる。なお、図８（Ａ）では、負荷が低くなることで、コイル電流も減少しているが、回転速度が大きく、よって、誘起電圧が大きいため、電気角θ＿ｅｓｔ及び回転速度ω＿ｅｓｔの推定精度は良好である。

一方、図８（Ｂ）では、ロータ５０２の回転速度が図８（Ａ）の場合より低い第１閾値未満であるため、誘起電圧も図８（Ａ）の場合より減少している。なお、図８（Ｂ）でも、励磁分電流の指令値Ｉｄ＿ｒｅｆを図８（Ａ）と同様に０としている。図８（Ｂ）の場合、誘起電圧は常に小さいため、モータ１０３の負荷が低くなると、コイル電流及び誘起電圧の両方が小さくなって電気角θ＿ｅｓｔ及び回転速度ω＿ｅｓｔの推定精度が劣化し得る。電気角θ＿ｅｓｔ及び回転速度ω＿ｅｓｔの推定精度が劣化すると、ロータ５０２の回転むらが生じ、ロータ５０２の回転制御が不安定になり得る。

このため、本実施形態では、回転速度が第１閾値未満である場合、励磁分電流制御部８０３は、図８（Ｃ）に示す様に、励磁分電流の指令値Ｉｄ＿ｒｅｆを０より大きい値αに設定し、トルクに寄与しない励磁分電流を０より大きい値に制御する。励磁分電流を流すことによりロータ５０２の回転に寄与しない方向の力がロータ５０２に生じる。この励磁分電流により生じる力を補償するため、トルク分電流は、励磁分電流が０のときより増加させられる。つまり、励磁分電流を０より大きい値に設定することで、トルク分電流は、励磁分電流が０のときより増加する。コイル電流は、励磁分電流とトルク分電流のベクトル和であるため、励磁分電流を０より大きくすることで、コイル電流は、トルク分電流の増加量と、励磁分電流の０からの増加量のベクトル和だけ大きくなる。図８（Ｃ）の網掛部分は、励磁分電流を０より大きくしたことによるコイル電流の増加量を示している。

図８（Ｃ）では、図８（Ｂ）と比較して、コイル電流が網掛部分の高さだけ増加している。したがって、励磁分電流の指令値Ｉｄ＿ｒｅｆの値αを適切に設定することで、コイル電流及び誘起電圧の両方が小さくなることを抑えることができる。したがって、電気角θ＿ｅｓｔ及び回転速度ω＿ｅｓｔの推定精度が劣化することを抑え、安定したロータ５０２の回転制御を実現することができる。

図９は、本実施形態によるモータ制御処理のフローチャートである。Ｓ１０において、モータ制御部１１０は、強制転流制御を開始する。強制転流制御の間、指令値Ｉｑ＿ｒｅｆ及びＩｄ＿ｒｅｆは所定値に設定される。なお、指令値Ｉｑ＿ｒｅｆに対するこの所定値は０より大きい値である。一方、指令値Ｉｄ＿ｒｅｆに対するこの所定値は、０以上の値、例えば、０である。モータ制御部１１０は、Ｓ１１で、プリンタ制御部１０７からの速度指令値ω＿ｒｅｆが所定速度である第２閾値以上となるまで強制転流制御を継続する。速度指令値ω＿ｒｅｆが第２閾値以上となった後、モータ制御部１１０は、Ｓ１２で、強制転流制御からセンサレス制御に切り替えを行う。なお、第２閾値は、第１閾値より低い。

モータ制御部１１０は、センサレス制御の開始後、回転速度が略一定になると、Ｓ１３で、回転速度ω＿ｅｓｔが第１閾値以上であるか否かを判定する。回転速度ω＿ｅｓｔが第１閾値以上である場合、モータ制御部１１０は、Ｓ１５で、指令値Ｉｄ＿ｒｅｆを０、つまり、励磁分電流を０にする値に設定する。一方、回転速度ω＿ｅｓｔが第１閾値より小さい場合、モータ制御部１１０は、Ｓ１４で、指令値Ｉｄ＿ｒｅｆを所定値α＞０、つまり、励磁分電流を流す値に設定する。モータ制御部１１０は、Ｓ１６で、プリンタ制御部１０７から停止指示を受信したかを判定する。停止指示を受信していない場合、モータ制御部１１０は、Ｓ１３から処理を繰り返す。一方、停止指示を受信している場合、モータ制御部１１０は、ロータ５０２の回転を停止させて図９の処理を終了する。

以上、ベクトル制御においてロータ５０２の回転速度が第１閾値より小さい場合、励磁分電流の指令値Ｉｄ＿ｒｅｆを０より大きい値に設定する。この構成により、ロータ５０２の回転速度が低い場合に負荷が軽くなってもロータ５０２の安定した回転制御を行うことができる。なお、上記説明では、ベクトル制御の開始後、ロータ５０２の回転速度が略一定になるのを待ってＳ１３の処理を行うとした。これは、ロータ５０２の回転速度が目標とする所定速度になるまで待機するとの意味である。なお、プリンタ制御部１０７からの速度指令値ω＿ｒｅｆが変化しないことが所定期間だけ継続した場合、モータ制御部１１０は、目標とする所定速度に到達したと判定する。しかしながら、Ｓ１２でベクトル制御を開始後、ロータ５０２の回転速度が目標とする所定速度に到達するまで待つことなく、Ｓ１３の処理を行う構成とすることもできる。つまり、センサレス制御に移行すると、回転速度ω＿ｅｓｔに基づき動的に励磁分電流の指令値Ｉｄ＿ｒｅｆの設定値を制御する構成とすることもできる。

＜第二実施形態＞
続いて、第二実施形態について第一実施形態との相違点を中心に説明する。第一実施形態では、モータの回転速度が第１閾値より小さいと、励磁分電流制御部８０３は、励磁分電流の指令値Ｉｄ＿ｒｅｆを０より大きい値に設定していた。これにより、コイル電流は、Ｉｄ＿ｒｅｆ＝０の場合より増加する。しかしながら、モータ１０３の負荷が高い場合、コイル電流が大きくなり過ぎ、却ってロータ５０２の回転が不安定になり得る。図１０（Ａ）は、図８（Ｃ）と同じ図を示している。ただし、図１０（Ａ）では、コイル電流の許容できる最大値を一点鎖線で示している。図１０（Ａ）では、高負荷時、コイル電流が許容できる最大値を超えている。

このため、本実施形態では、励磁分電流の指令値Ｉｄ＿ｒｅｆの値を負荷の大きさに応じて制御する。図１０（Ｂ）では、低負荷時、励磁分電流の指令値Ｉｄ＿ｒｅｆの値をαに設定し、高負荷時、励磁分電流の指令値Ｉｄ＿ｒｅｆの値をβに設定している。ここで、α＞β≧０である。図１０（Ｂ）に示す様に、負荷が高くなると、励磁分電流の指令値Ｉｄ＿ｒｅｆの値を小さくすることで、コイル電流が最大値を超えることを抑え、安定したモータ１０３の回転制御を行うことができる。なお、負荷の大きさと励磁分電流の指令値Ｉｄ＿ｒｅｆの値との関係については事前に決定し、制御情報としてモータ制御部１１０の不揮発性メモリ２０５に格納しておく。そして、励磁分電流制御部８０３には、図示しない負荷の検出部から負荷の大きさを示す情報が入力され、励磁分電流制御部８０３は、ロータ５０２の回転速度が第１閾値より小さい場合、負荷の大きさと制御情報とに基づき励磁分電流の指令値Ｉｄ＿ｒｅｆの値を決定する。

なお、負荷の大きさは、トルク分電流の測定値Ｉｑの値から判定できる。したがって、負荷の大きさと励磁分電流の指令値Ｉｄ＿ｒｅｆの値との関係ではなく、トルク分電流の測定値Ｉｑと励磁分電流の指令値Ｉｄ＿ｒｅｆの値との関係を予め決定して不揮発性メモリ２０５に格納しておく構成とすることもできる。この場合、励磁分電流制御部８０３には、トルク分電流の測定値Ｉｑが入力される。なお、負荷の大きさについては、トルク分電流の測定値Ｉｑにより判定することに限定されない。例えば、画像形成のための所定シーケンスにおいてどのタイミングでどの様な大きさの負荷となるかを予め測定し、所定シーケンス内におけるタイミングと負荷の大きさとの関係を示す制御情報を不揮発性メモリ２０５に格納しておく構成とすることもできる。この場合、励磁分電流制御部８０３には、例えば、プリンタ制御部１０７から所定シーケンス内におけるタイミングを示す情報が入力される。

図１１は、本実施形態によるモータ制御処理のフローチャートである。なお、図８のフローチャートと同様の処理ステップについては同じステップ番号を付与してその説明については省略する。図１１のフローチャートは、図８のフローチャートのＳ１４を、Ｓ２０及びＳ２１に置き換えたものである。回転速度ω＿ｅｓｔが第１閾値より小さい場合、モータ制御部１１０は、Ｓ２０で、モータの負荷の大きさを判定する。本例では、トルク分電流の測定値Ｉｑを負荷の大きさを示す評価値として使用している。モータ制御部１１０は、Ｓ２１において、負荷の大きさに基づき励磁分電流の指令値Ｉｄ＿ｒｅｆの値を設定する。

以上、ロータ５０２の回転速度と負荷の両方を考慮して励磁分電流の指令値Ｉｄ＿ｒｅｆの値を設定することで、ロータ５０２の回転速度及び負荷に拘わらず、安定したロータ５０２の回転制御を行うことができる。

なお、本実施形態では、ロータ５０２の回転速度が第１閾値以上であると負荷の大きさに拘わらず励磁分電流の指令値Ｉｄ＿ｒｅｆを０に設定していた。しかしながら、第１閾値を設けるのではなく、ロータ５０２の回転速度と負荷の大きさの両方に基づき指令値Ｉｄ＿ｒｅｆに設定する値を制御する構成とすることもできる。この場合、揮発性メモリ２０５には、回転速度及び負荷（又は負荷の評価値）の組み合わせと、励磁分電流の指令値Ｉｄ＿ｒｅｆとの関係を示す制御情報が格納される。なお、この場合も、ロータの５０２の回転速度が大きくなる程、励磁分電流の指令値Ｉｄ＿ｒｅｆを小さくし、かつ、負荷が大きくなる程、励磁分電流の指令値Ｉｄ＿ｒｅｆを小さくする。

［その他の実施形態］
なお、上記各実施形態では、画像形成装置の一構成要素であるためモータ制御部１１０と表記したが、モータ制御部１１０を１つの装置としてモータ制御装置とすることもできる。また、プリンタ制御部１０７及びモータ制御部１１０を含む装置をモータ制御装置とすることもできる。また、上記実施形態において、モータ１０３は、感光体１０２を回転させるものであったが、画像形成装置内の任意の回転部材を駆動するモータに対しても本発明を適用できる。また、モータ１０３の構成は、図４に示す構成に限定されず、他の極数や相数のモータであっても良い。また、モータ１０３は、ベクトル制御されるものであれば良く、センサレスモータに限定されない。

本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。

２１１：インバータ、８０２：速度制御部、２０１：マイコン

Claims (13)

1. 励磁分電流の第１指令値と、トルク分電流の第２指令値と、に基づきモータの複数のコイルに印加する電圧を制御することで前記複数のコイルにコイル電流を供給する電流供給手段と、
   前記モータのロータの回転速度に基づいて前記第１指令値を制御する制御手段と、
   を備えていることを特徴とするモータ制御装置。
2. 前記制御手段は、前記ロータを目標速度で回転させるために必要なトルクに基づき前記第２指令値を制御することを特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。
3. 前記制御手段は、前記ロータの回転速度が第１閾値より小さい場合、前記第１指令値として前記励磁分電流を０より大きくする値を設定することを特徴とする請求項１又は２に記載のモータ制御装置。
4. 前記制御手段は、前記ロータの回転速度が前記第１閾値より小さくない場合、前記第１指令値として前記励磁分電流を０にする値を設定することを特徴とする請求項３に記載のモータ制御装置。
5. 前記制御手段は、前記ロータの負荷の大きさにさらに基づいて前記第１指令値を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載のモータ制御装置。
6. 前記制御手段は、前記ロータの負荷が大きくなる程、前記第１指令値を小さくすることを特徴とする請求項５に記載のモータ制御装置。
7. 前記制御手段は、前記ロータの回転速度が大きくなる程、前記第１指令値を小さくすることを特徴とする請求項６に記載のモータ制御装置。
8. 前記制御手段は、前記ロータの回転速度が第１閾値より小さくない場合、前記第１指令値として前記励磁分電流を０にする値を設定し、前記ロータの回転速度が前記第１閾値より小さい場合、前記負荷の大きさに基づいて前記第１指令値を設定することを特徴とする請求項５に記載のモータ制御装置。
9. 前記制御手段は、前記ロータの回転速度が前記第１閾値より小さい場合、前記負荷が大きくなる程、前記第１指令値を小さくすることを特徴とする請求項８に記載のモータ制御装置。
10. 前記制御手段は、前記負荷の大きさを前記トルク分電流の測定値に基づき判定することを特徴とする請求項５から９のいずれか１項に記載のモータ制御装置。
11. 前記制御手段は、前記負荷の大きさを所定シーケンスにおけるタイミングに基づき判定することを特徴とする請求項５から９のいずれか１項に記載のモータ制御装置。
12. 前記制御手段は、前記ロータの回転速度が第２閾値より小さい場合、前記第１指令値を所定値に設定し、
    前記第２閾値は前記第１閾値より小さいことを特徴とする請求項３、４、８及び９のいずれか１項に記載のモータ制御装置。
13. 搬送路に沿ってシートを搬送するための回転部材と、
    前記搬送路を搬送される前記シートに画像を形成する画像形成手段と、
    前記回転部材又は前記画像形成手段を駆動するモータと、
    前記モータを制御するモータ制御手段と、
    を備えている画像形成装置であって、
    前記モータ制御手段は、
    励磁分電流の第１指令値と、トルク分電流の第２指令値と、に基づき前記モータの複数のコイルに印加する電圧を制御することで前記複数のコイルにコイル電流を供給する電流供給手段と、
    前記モータのロータの回転速度に基づいて前記第１指令値を制御する制御手段と、
    を備えていることを特徴とする画像形成装置。

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