JP7155653B2 - 駆動装置、画像形成装置、および制御プログラム - Google Patents

Description

本発明は、駆動装置、画像形成装置、および制御プログラムに関する。

電子写真式プリンター等の画像形成装置では、用紙を搬送するための搬送ローラーが、ステッピングモーターにより駆動される。ステッピングモーターによれば、簡単な制御構成により、正確な速度・位置制御を行うことができる。

ところで、近年、画像形成装置の高速化に伴い、搬送ローラーの加速時間の短縮や目標速度の高回転化が要求されている。しかしながら、画像形成装置で使用される汎用のステッピングモーターでは、出力トルクが不足するため、脱調が起こり、搬送ローラーを短時間で加速することはできない。また、高トルクな高価なステッピングモーターを使用するような場合には、トルクマージン確保のため過剰な電流を常時流す必要があり、消費電力が増大してしまうという問題があった。

これに関連して、特許文献１には、起動時にブラシレスモーターの出力をステッピングモーターの出力に結合して、ブラシレスモーターによりステッピングモーター側の駆動列にトルクを発生させ、その後の定速回転時はステッピングモーターにより駆動する技術が開示されている。

停止状態のステッピングモーターを目標速度まで加速する場合、即時に目標速度の制御クロックで制御させた場合には、回転がロックする脱調という現象が発生してしまため、一般に、制御クロックの周波数を徐々に増加させることで、このような問題の発生を防止する。

これに関連し、特許文献２では、画像読取装置のキャリッジを駆動するステッピングモーターの目標速度までの加速時に、制御クロックの周波数を徐々に増加させるとともに、目標速度の手前の基準速度Ａに達したときに、制御クロックに一定部分（定速）を設け、その後、オーバーショートした後の速度低下により基準速度Ｂレベルに達しときに、再び、制御クロックの周波数を目標値まで増加させることで、駆動開始時の速度の安定化を図っている。

特開２００６－０１７９８８号公報 特開２００２－２５９９５７号公報

しかしながら、特許文献２に開示された技術では、複数の基準速度のそれぞれにおいて、速度制御を行うために、制御が複雑になるという課題がある。また、特許文献１では、起動時において、ステッピングモーターの出力に、ブラシレスモーターの出力を結合させている技術が開示されてはいるが、起動時の安定化制御については何ら開示がされていない。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、搬送ローラーの１つの回転軸を２つのモーターで駆動する場合に、良好な加減速特性を兼ね備えた駆動装置および画像形成装置を提供することである。

本発明の上記目的は、下記の手段によって達成される。

（１）用紙を搬送するための搬送ローラーの回転軸に動力を伝達する第１のモーターと、
前記搬送ローラーの前記回転軸に動力を伝達する第２のモーターと、
制御値を変更することで、前記第１、第２のモーターの回転速度を制御するモーター制御部と、を備え、
前記モーター制御部は、加速時または減速時に、前記第１のモーターの制御値を多段階で制御するとともに、前記第１のモーターの制御値を変更するタイミングに同期させて、前記第２のモーターの制御値を、前記第１のモーターの制御値の変更幅に合わせて変更し、
前記第１のモーターは、前記制御値としてクロック信号の波長に応じた回転速度で回転するモーターであり、
前記モーター制御部は、前記クロック信号が反転するタイミングに同期させて、前記第２のモーターの制御値を変更し、
前記第１のモーターに対する制御値に関し、一定の加速度により線形の速度変更に用いる第１のテーブル、および回転開始からの所定期間、または、目標速度までの所定期間において、非線形の速度変更に用いる第２のテーブルが記憶されたメモリを、さらに、備え、
前記モーター制御部は、目標速度に応じた変曲点の設定に基づいて、前記第１のモーターに対して、前記第１のテーブルを用いた速度変更を行い、前記変曲点の速度に到達することで、前記第２のテーブルを用いた速度変更に切り替え、
前記第１のモーターの制御値を変更するタイミングに同期させて、前記第２のモーターの制御値を変更し、
前記第１のモーターは、クロック信号の波長を制御値とするステッピングモーターであり、前記第２のモーターは、ＰＷＭ信号のデューティ値を制御値とするＤＣブラシレスモーターであり、
前記メモリには、前記第２のモーターに対する制御値に関し、第１のテーブルに関連づけた第３のテーブル、および前記第２のテーブルに関連づけた第４のテーブルが記憶されている、駆動装置。
（２）前記第３のテーブルには、前記第１のテーブルに対応して、デューティ値の絶対値が記述されており、
前記モーター制御部は、前記第２のモーターの前記制御値として、前記第１のモーターがクロック信号を反転するタイミングで、前記第３のテーブルの１つシフトさせた読み出しアドレスを指定して、デューティ値を読み出す、上記（１）に記載の駆動装置。
（３）前記第３のテーブルには、前記第１のテーブルに対応して、デューティ値の変化率が記述されており、
前記モーター制御部は、前記第１のモーターがクロック信号を反転するタイミングで、前記第２のモーターの前記制御値を前記変化率の分だけ変更する、上記（１）に記載の駆動装置。
（４）前記第４のテーブルには、前記第２のテーブルに対応して、デューティ値の絶対値が記述されており、
前記モーター制御部は、前記第２のモーターの前記制御値として、前記第１のモーターがクロック信号を反転するタイミングで、前記第３のテーブルの１つシフトさせた読み出しアドレスを指定して、デューティ値を読み出す、上記（１）に記載の駆動装置。
（５）前記第４のテーブルには、前記第２のテーブルに対応して、デューティ値の変化率が記述されており、
前記モーター制御部は、前記第１のモーターがクロック信号を反転するタイミングで、前記第２のモーターの前記制御値を前記変化率の分だけ変更する、上記（１）に記載の駆動装置。
（６）用紙を搬送するための搬送ローラーの回転軸に動力を伝達する第１のモーターと、
前記搬送ローラーの前記回転軸に動力を伝達する第２のモーターと、
制御値を変更することで、前記第１、第２のモーターの回転速度を制御するモーター制御部と、を備え、
前記モーター制御部は、加速時または減速時に、前記第１のモーターの制御値を多段階で制御するとともに、前記第１のモーターの制御値を変更するタイミングに同期させて、前記第２のモーターの制御値を、前記第１のモーターの制御値の変更幅に合わせて変更し、
前記第１のモーターは、前記制御値としてクロック信号の波長に応じた回転速度で回転するモーターであり、
前記モーター制御部は、前記クロック信号が反転するタイミングに同期させて、前記第２のモーターの制御値を変更し、
前記第１のモーターに対する制御値に関し、一定の加速度により線形の速度変更に用いる第１のテーブル、および回転開始からの所定期間、または、目標速度までの所定期間において、非線形の速度変更に用いる第２のテーブルが記憶されたメモリを、さらに、備え、
前記モーター制御部は、目標速度に応じた変曲点の設定に基づいて、前記第１のモーターに対して、前記第１のテーブルを用いた速度変更を行い、前記変曲点の速度に到達することで、前記第２のテーブルを用いた速度変更に切り替え、
前記第１のモーターの制御値を変更するタイミングに同期させて、前記第２のモーターの制御値を変更し、
前記第１のモーターは、クロック信号の波長を制御値とするステッピングモーターであり、前記第２のモーターは、ＰＷＭ信号のデューティ値を制御値とするＤＣブラシレスモーターであり、
前記モーター制御部は、レジスタを含み、
前記モーター制御部は、前記目標速度までの加速制御時において、前記レジスタに、加速開始時の速度、前記目標速度、ならびに、これらに対する前記デューティ値の最大値、および最小値を保持させ、
前記第１のテーブルにより前記第１のモーターの前記制御値を変更するときに、
前記第１のテーブルの変更量の全変化量に対する割合から、デューティ値の変更量を算出し、算出した前記デューティ値の変更量から前記第２のモーターの制御値を変更する、駆動装置。
（７）用紙を搬送するための搬送ローラーの回転軸に動力を伝達する第１のモーターと、
前記搬送ローラーの前記回転軸に動力を伝達する第２のモーターと、
制御値を変更することで、前記第１、第２のモーターの回転速度を制御するモーター制御部と、を備え、
前記モーター制御部は、加速時または減速時に、前記第１のモーターの制御値を多段階で制御するとともに、前記第１のモーターの制御値を変更するタイミングに同期させて、前記第２のモーターの制御値を、前記第１のモーターの制御値の変更幅に合わせて変更し、
前記第１のモーターは、クロック信号の周期に応じて回転速度を変更するドライバーを搭載するＤＣブラシレスモーターであり、
前記第２のモーターは、ＰＷＭ信号のデューティ値に応じて回転速度を変更するドライバーを搭載するＤＣブラシレスモーターであり、
前記モーター制御部は、前記第１のモーターの前記クロック信号の反転するタイミングに同期させて、前記クロック信号の周期の変更量に応じたデューティ値の変更量で前記第２のモーターの制御値を変更する、駆動装置。
（８）用紙を搬送するための搬送ローラーの回転軸に動力を伝達する第１のモーターと、
前記搬送ローラーの前記回転軸に動力を伝達する第２のモーターと、
制御値を変更することで、前記第１、第２のモーターの回転速度を制御するモーター制御部と、を備え、
前記モーター制御部は、加速時または減速時に、前記第１、第２のモーターの制御値を多段階で変更制御するとともに、前記第１のモーターの制御値を前記多段階それぞれの段階で変更するタイミングに同期させて、前記第２のモーターの制御値を、前記第１のモーターの制御値の各段階での変更幅に合わせて変更する、駆動装置。

（９）前記第１のモーターは、前記制御値としてクロック信号の波長に応じた回転速度で回転するモーターであり、
前記モーター制御部は、前記クロック信号が反転するタイミングに同期させて、前記第２のモーターの制御値を変更する、上記（７）または上記（８）に記載の駆動装置。

（１０）前記第１のモーターに対する制御値に関し、一定の加速度により線形の速度変更に用いる第１のテーブル、および回転開始からの所定期間、または、目標速度までの所定期間において、非線形の速度変更に用いる第２のテーブルが記憶されたメモリを、さらに、備え、
前記モーター制御部は、目標速度に応じた変曲点の設定に基づいて、前記第１のモーターに対して、前記第１のテーブルを用いた速度変更を行い、前記変曲点の速度に到達することで、前記第２のテーブルを用いた速度変更に切り替え、
前記第１のモーターの制御値を変更するタイミングに同期させて、前記第２のモーターの制御値を変更する、上記（９）に記載の駆動装置。

（１１）前記第１のテーブルには、カウンタ値が記述され、前記第２のテーブルは、加速度値が記述され、
前記モーター制御部は、投入したカウンタ値分だけ、基準周期でカウントすることで、前記クロック信号を生成するタイマー機能を備え、
前記モーター制御部は、前記第１のテーブルのカウンタ値、または、前記加速度値と前記第１のテーブルのカウンタ値もしくは直前のカウンタ値に基づいて算出したカウンタ値を、前記タイマー機能に投入する、上記（１０）に記載の駆動装置。

（１２）前記モーター制御部は、前記目標速度までの加速制御時において、前記第１のモーターに対して、前記第１のテーブルを用いた速度変更を行い前記変曲点の速度に到達することで、前記第２のテーブルを用いた速度変更に切り替えて前記目標速度までの加速制御を行う、上記（１０）、または上記（１１）に記載の駆動装置。

（１３）前記第１のモーターは、ステッピングモーターであり、前記第２のモーターは、ＤＣブラシレスモーターである、上記（８）に記載の駆動装置。

（１４）前記第１のモーターは、ステッピングモーターで、前記第１のモーターの前記制御値は、クロック信号の波長であり、
前記第２のモーターの制御値は、ＰＷＭ信号のデューティ値であり、
前記第１のモーターの制御値を変更する場合に、前記第１のモーターのクロック信号が反転するタイミングに同期して、前記第２のモーターの制御値である前記デューティ値を変更する、上記（８）に記載の駆動装置。

（１５）前記第１のモーター、および前記第２のモーターは、クロック信号に対する回転角が互いに異なるステッピングモーターであり、
前記第１のモーターの制御値を変更するタイミングに同期させて、前記第２のモーターの制御値を変更する、上記（８）に記載の駆動装置。

（１６）前記モーター制御部は、駆動開始の際に、前記ステッピングモーターへクロック信号を出力する前に、前記ＤＣブラシレスモーターのデューティ値の出力を開始させる、上記（１３）に記載の駆動装置。

（１７）前記モーター制御部は、ハードウェア回路により構成されている、上記（１）から上記（１５）のいずれかに記載の駆動装置。

（１８）上記（１）～１７のいずれかに記載の駆動装置を有する画像形成装置。

（１９）用紙を搬送するための搬送ローラーの回転軸に動力を伝達する第１のモーターと、
前記搬送ローラーの前記回転軸に動力を伝達する第２のモーターと、前記第１のモーターに対する制御値に関し、一定の加速度により線形の速度変更に用いる第１のテーブル、および回転開始からの所定期間、または、目標速度までの所定期間において、非線形の速度変更に用いる第２のテーブルが記憶されたメモリと、を備える駆動装置を制御するコンピューターで実行される制御プログラムであって、
前記第１のモーターは、前記制御値としてクロック信号の波長に応じた回転速度で回転するモーターであって、クロック信号の波長を制御値とするステッピングモーターであり、前記第２のモーターは、ＰＷＭ信号のデューティ値を制御値とするＤＣブラシレスモーターであり、
前記メモリには、前記第２のモーターに対する制御値に関し、第１のテーブルに関連づけた第３のテーブル、および前記第２のテーブルに関連づけた第４のテーブルが記憶されている、
前記第１、第２のモーターは、制御値を変更することで回転速度が変更され、
加速時または減速時に前記第１のモーターの制御値を多段階で変更して、前記第１のモーターの回転速度を変更するステップ（ａ）と、
前記第１のモーターの制御値を変更するタイミングであって、前記クロック信号が反転するタイミングに同期させて、前記第２のモーターの制御値を、前記第１のモーターの制御値の変更幅に合わせて変更するステップ（ｂ）と、を含む処理をコンピューターに実行させるための制御プログラム。
（２０）用紙を搬送するための搬送ローラーの回転軸に動力を伝達する第１のモーターと、
前記搬送ローラーの前記回転軸に動力を伝達する第２のモーターと、前記第１のモーターに対する制御値に関し、一定の加速度により線形の速度変更に用いる第１のテーブル、および回転開始からの所定期間、または、目標速度までの所定期間において、非線形の速度変更に用いる第２のテーブルが記憶されたメモリと、レジスタと、を備える駆動装置を制御するコンピューターで実行される制御プログラムであって、
前記第１のモーターは、前記制御値としてクロック信号の波長に応じた回転速度で回転するモーターであって、クロック信号の波長を制御値とするステッピングモーターであり、前記第２のモーターは、ＰＷＭ信号のデューティ値を制御値とするＤＣブラシレスモーターであり、
前記第１、第２のモーターは、制御値を変更することで回転速度が変更され、
加速時または減速時に前記第１のモーターの制御値を多段階で変更して、前記第１のモーターの回転速度を変更するステップ（ａ）と、
前記第１のモーターの制御値を変更するタイミングであって、前記クロック信号が反転するタイミングに同期させて、前記第２のモーターの制御値を、前記第１のモーターの制御値の変更幅に合わせて変更するステップ（ｂ）と、を含み、
前記ステップ（ａ）では、目標速度に応じた変曲点の設定に基づいて、前記第１のモーターに対して、前記第１のテーブルを用いた速度変更を行い、前記変曲点の速度に到達することで、前記第２のテーブルを用いた速度変更に切り替え、
前記ステップ（ｂ）では、前記目標速度までの加速制御時において、前記レジスタに、加速開始時の速度、前記目標速度、ならびに、これらに対する前記デューティ値の最大値、および最小値を保持させ、前記第１のテーブルにより前記第１のモーターの前記制御値を変更するときに、前記第１のテーブルの変更量の全変化量に対する割合から、デューティ値の変更量を算出し、算出した前記デューティ値の変更量から前記第２のモーターの制御値を変更する、処理をコンピューターに実行させるための制御プログラム。
（２１）用紙を搬送するための搬送ローラーの回転軸に動力を伝達する第１のモーターと、
前記搬送ローラーの前記回転軸に動力を伝達する第２のモーターと、を備える駆動装置を制御するコンピューターで実行される制御プログラムであって、
前記第１のモーターは、クロック信号の周期に応じて回転速度を変更するドライバーを搭載するＤＣブラシレスモーターであり、
前記第２のモーターは、ＰＷＭ信号のデューティ値に応じて回転速度を変更するドライバーを搭載するＤＣブラシレスモーターであり、
前記第１、第２のモーターは、制御値を変更することで回転速度が変更され、
加速時または減速時に前記第１のモーターの制御値を多段階で変更して、前記第１のモーターの回転速度を変更するステップ（ａ）と、
前記第１のモーターの制御値を変更するタイミングに同期させて、前記第２のモーターの制御値を、前記第１のモーターの制御値の変更幅に合わせて変更するステップ（ｂ）と、を含み、
前記ステップ（ｂ）では、前記第１のモーターの前記クロック信号の反転するタイミングに同期させて、前記クロック信号の周期の変更量に応じたデューティ値の変更量で前記第２のモーターの制御値を変更する、処理をコンピューターに実行させるための制御プログラム。
（２２）用紙を搬送するための搬送ローラーの回転軸に動力を伝達する第１のモーターと、
前記搬送ローラーの前記回転軸に動力を伝達する第２のモーターと、を備える駆動装置を制御するコンピューターで実行される制御プログラムであって、
前記第１、第２のモーターは、加速時または減速時に、多段階で制御値を変更することで回転速度が変更され、
加速時または減速時に前記第１のモーターの制御値を多段階で変更して、前記第１のモーターの回転速度を変更するステップ（ａ）と、
前記第１のモーターの制御値を前記多段階それぞれの段階で変更するタイミングに同期させて、前記第２のモーターの制御値を、前記第１のモーターの制御値の各段階での変更幅に合わせて変更するステップ（ｂ）と、を含む処理をコンピューターに実行させるための制御プログラム。

本発明によれば、１つの搬送ローラーの回転軸に動力を伝達する第１、第２のモーターを備える駆動装置において、加速時または減速時に、第１のモーターの制御値を多段階で制御するとともに、第１のモーターの制御値を変更するタイミングに同期させて、第２のモーターの制御値を、第１のモーターの制御値の変更幅に合わせて変更する。これにより高精度で２つのモーターの動作を同期させることができるので、安定した良好な加減速特性を得ることができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。 第１の実施形態に係る駆動装置の概略構成を示す模式図である。 駆動装置の構成を示すブロック図である。 モーター制御部のハードウェア構成を示すブロック図である。 従来技術でのステッピングモーターの加速時における回転速度のオーバーシュートを説明する図である。 従来技術における、複数の目標速度ごとの複数の加速度テーブルを示す概念図である。 本実施形態における、速度テーブルと、加速度テーブルの適用範囲を示す概念図である。 加減速時に用いる、線形の速度変更用の速度テーブルおよび非線形の速度変更用の加速度テーブルを示す図である。 クロック信号の出力に関する回路動作を示す概念図である。 モーター制御部により実行される駆動制御の手順を示すフローチャートである。 図１０Ａに続く駆動制御の手順を示すフローチャートである。 加速制御時のレジスタ設定を示す図である。 加速制御時のカウンタ値の推移を説明するための図である。 減速制御時のレジスタ設定を示す図である。 減速制御時のカウンタ値の推移を説明するための図である。 第２の実施形態に係る駆動装置の構成を示すブロック図である。 第３の実施形態に係る駆動装置の構成を示すブロック図である。 変形例における速度テーブルと加速度テーブルの適用範囲を示す図である。

以下、添付した図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。

図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１０の概略構成を示す断面図である。図１に示すとおり、画像形成装置１０は、制御部１１、記憶部１２、画像読取部１３、画像形成部１４、定着部１５、給紙部１６、および用紙搬送部１７を備える。

制御部１１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を含み、プログラムにしたがって上記各部の制御や各種の演算処理を行う。

記憶部１２は、予め各種プログラムや各種データを格納しておくＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、作業領域として一時的にプログラムやデータを記憶するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、各種プログラムや各種データを格納するハードディスク等からなる。

画像読取部１３は、蛍光ランプ等の光源およびＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサー等の撮像素子を備える。画像読取部１３は、所定の読み取り位置にセットされた原稿に光源から光を当て、その反射光を撮像素子で光電変換して、その電気信号から画像データを生成する。

画像形成部１４は、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、およびＫ（ブラック）の各色のトナーに対応した現像ユニット１４１Ｙ～１４１Ｋを備える。各現像ユニット１４１Ｙ～１４１Ｋにより帯電、露光、および現像のプロセスを経て形成されたトナー画像は、中間転写ベルト１４２上に順次重ねられて、２次転写ローラー１４３により用紙Ｓ上に転写される。

定着部１５は、加熱ローラーおよび加圧ローラーを備えており、両ローラーの定着ニップに搬送された用紙Ｓを加熱および加圧して、用紙Ｓ上のトナー画像をその表面に溶融定着する。

給紙部１６は、複数の給紙トレイ１６１、１６２を備えており、給紙トレイ１６１、１６２に収容された用紙Ｓを１枚ずつ下流側の搬送経路に送り出す。

用紙搬送部１７は、用紙Ｓを搬送するための複数の搬送ローラー１７１を備えており、画像形成部１４、定着部１５、および給紙部１６の各部間で用紙Ｓを搬送する。複数の搬送ローラー１７１の全部または一部は、駆動装置２０（図２参照）により駆動される。

次に、図２および図３を参照して、搬送ローラー１７１を駆動する駆動装置２０について説明する。図２は、第１の実施形態に係る駆動装置２０の概略構成を示す模式図であり、図３は、駆動装置２０の構成を示すブロック図である。

図２、図３に示すとおり、駆動装置２０は、制御部１１、モーター制御部２１、モータードライバー２２、ステッピングモーター３１、およびドライバー内蔵インナーＤＣブラシレスモーター３２（以下、単に「ブラシレスモーター３２」という）を有する。ステッピングモーター３１、ブラシレスモーター３２には、回転軸ａ１、ａ２がそれぞれ設けられ、各回転軸ａ１、ａ２の一端にはギアが取り付けられる。

「第１のモーター」であるステッピングモーター３１は、複数のギア（図示では１つのギアで示している）を介して、搬送ローラー１７１の回転軸（駆動軸）ａ７１に動力を伝達可能に連結されている。また、「第２のモーター」であるブラシレスモーター３２は、複数のギアを介して、搬送ローラー１７１の回転軸ａ７１に動力を伝達可能に連結される。このように２つのモーター３１、３２は、搬送ローラー１７１の１つの回転軸ａ７１を回転するように構成する。なお、図２、図３では、１つの駆動装置２０を示すが、複数の搬送ローラー１７１のそれぞれに対応して、モーター制御部２１、モータードライバー２２、ステッピングモーター３１、ブラシレスモーター３２を配置するよう構成してもよい。この場合、１つの制御部１１が、複数のモーター制御部２１を介して、複数組のモーター３１、３２の駆動を制御する。

モーター制御部２１は、ステッピングモーター３１をオープンループ制御で駆動する。具体的にはモーター制御部２１は、ステッピングモーター３１用のモータードライバー２２に、制御値として設定したクロック信号（ＣＬＫ）を送信することで、ステッピングモーター３１の回転速度を制御する。また、モーター制御部２１は、モータードライバー２２に設定電流信号（Ｖｒｅｆ）を送信して、ステッピングモーター３１の電流値を設定することで、ステッピングモーター３１に発生するトルクを制御する。

モーター制御部２１は、ブラシレスモーター３２の内蔵ドライバーにＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号を出力して、ブラシレスモーター３２の制御値を設定することで、ブラシレスモーター３２の回転速度を制御する。この制御値は、ＰＷＭデューティ値（デューティ比ともいう）であり、０～１００％の範囲の値を取り得る。また、モーター制御部２１は、ブラシレスモーター３２の内蔵エンコーダーから回転速度信号を受信することで（図示せず）、ブラシレスモーター３２の速度フィードバック制御を実行する。

（モーター制御部２１）
図４は、モーター制御部２１のハードウェア構成を示すブロック図である。モーター制御部２１は、ＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ ＲＡＭ）２１１、レジスタ２１２、制御回路２１３、電流制御回路２１４、レジスタ２１５、および制御回路２１６を含む。

モーター制御部２１は、制御部１１から基準クロック（ＣＬＫ＿Ｂ）、および制御信号が入力される。基準クロックは振動子（図示せず）で生成され、例えば周波数は３０ＭＨｚであり、後述するタイマーのカウントの基準周期として用いられる。

ＳＲＡＭ２１１には、速度制御に用いる複数のテーブルが記憶されている。テーブルには加減速時（加速時または減速時）に用いる、連続的な速度変化（線形の速度変化）そのもの（速度の絶対値）を格納するテーブル（以下、「速度テーブル」という）と、加速度の変化分（速度の変化率）を格納するテーブル（以下、「加速度テーブル」という）とが含まれる。テーブルには、リンク先アドレス情報とテーブル値から構成される。アドレス情報には、次のステップで実行すべきＳＲＡＭ２１１の物理アドレス情報が格納される。テーブルの例については後述する。

レジスタ２１２は、制御部１１により設定されるものであり、速度テーブルの変曲点を指定するレジスタ、加速度テーブルの開始アドレスを指定するレジスタ、加速／減速を選択するレジスタ、目標速度を設定するレジスタの役割を担う。レジスタ２１２に格納するデータの例については後述する。

制御回路２１３は、ステッピングモーター３１の回転を制御するためのクロック信号を生成する。制御回路２１３では、速度テーブルから波長（クロック周波数）に応じたカウンタ値を読み込み、読み込んだカウンタ値をカウンタにセットし、カウンタ値に応じたクロック信号を出力する。具体的には、基準周期でタイマーをカウントアップし、カウンタ値に達したところでクロック信号の論理を反転する。また以下の実施例においては、これを１つのカウンタ値に対して２回ずつ行うようにする（クロック信号のＯＮ／ＯＦＦの１周期分）。しかしながら、これに限られず、１回ずつ行うようにしてもよい。また、制御回路２１３は、加速度テーブルの加速度値を読み込み、読み込んだ加速度値、および１ステップ前の速度から次のステップの速度を演算し、速度に対応したカウンタ値を算出する演算機能を有する。

電流制御回路２１４は、ステッピングモーター３１のトルクを制御する。電流制御回路２１４は、入力された制御信号に応じて、設定電流信号（Ｖｒｅｆ）を生成し、モータードライバー２２に出力する。

レジスタ２１５、制御回路２１６は、レジスタ２１２、制御回路２１３と同様の機能を有する。これらはブラシレスモーター３２にＰＷＭ信号を出力し、回転数制御を行う。制御回路２１６は、制御回路２１３から、タイミング信号（クロック信号の論理反転タイミング）を受信し、このタイミング信号に同期して、ＰＷＭ信号のデューティ値の変更を行う。

（速度制御）
ここで、速度テーブル、および加速度テーブルを説明する前に従来技術における課題について説明する。

図５は、従来技術でのステッピングモーターの加速時における回転速度のオーバーシュートを示す図である。図６は、従来技術における、複数の目標速度毎に複数の加速度テーブルを用意した場合を示す概念図である。

ステッピングモーターは、いきなり目標速度で軌道することはできず、徐々に加速して安定速度へ向かわないと、回転がロックする脱調という現象が発生してしまう。そこで、ステッピングモーターへ入力するクロック信号の立ち上がり間隔を徐々に小さくする制御、すなわち、クロック信号の周波数を徐々に高くする制御を行う必要がある。加速制御をする方法は主に２つの方式が存在する。（１）１つ目は、一定加速度でクロック信号の立ち上がり時にクロック信号の間隔を減算して加速させる方法である。（２）２つ目は、クロック信号の間隔をテーブル値として予めメモリに保存し、クロック信号単位でクロック信号の間隔を変更する方法である。（１）の方式では演算となるため、速度は一定加速で線形に増速する。このため、細かい制御を行うことができない。一方で（２）の方式では、任意のカーブで速度を設定できるため、加速カーブの制御の柔軟性は高いが、制御用のテーブルを予め保持する必要があり、メモリーソースが必要になる。一般に、（１）の方式ではハードウェアによる演算で高速化し、（２）の方式ではソフトウェアによるタイマー値の書き換え（逐次設定）によって加速制御を実現する。

しかしながら、近年は、用紙搬送において高速化のニーズが高まっていることから、（１）の演算方式によって加速度カーブを一定加速（線形）とし、目標速度で安定させようとすると、ステッピングモーター自体が速度のオーバーシュートを起こしてしまう。これにより、目標速度とクロック信号とで差が生じ、差が程度によっては、脱調が発生する恐れがある。図５には、クロック信号の出力と、実際のモーター速度との関係を示している。

このような問題に対する手段として、目標速度付近までは、概ね、一定加速で加速する制御を継続し、目標速度に近づいたら、加速度を漸減させる方式が考えられる。図５では「理想形」の制御カーブ（ＣＬＫ出力）で示している。これを実現するためには、（２）のテーブル方式で対応する必要がある。

しかしながら、カーブのパターンをテーブル方式で実現する場合には、以下の２つの課題が挙げられる。

１つ目の課題は、メモリ容量の増加である。近年は、画像形成装置１０は、多様な用紙への対応が求められため、全てを同じ線速（用紙の搬送速度）で対応することは困難であり、複数段階の用紙搬送速度に設定する場合がある。例えば厚紙では、斤量に応じて用紙の搬送速度を、普通紙の搬送速度よりも遅くする。図６は、用紙に応じた複数の目標速度毎の複数の加速度テーブルを示す概念図である。このように、複数の搬送速度に対応した複数パターンのテーブルを準備しなくてはならず、メモリ容量が増加するという課題が生じる。

２つ目の課題は、ＣＰＵ処理性能の限界である。高速化した搬送装置で制御性能を高めるためには、１０個以上、例えば２０個のステッピングモーターが必要となるが、テーブル方式を採用した場合いは、クロック信号の立ち上がりごとにタイマー値の書き換える割り込み処理が必要となり、リアルタイム処理が求められる状況化においては、同時に処理できるモーター数が限定されてしまう。

これらの課題を解決するため、本実施形態においては以下の対応を行う。図７は、速度テーブルＴ１と、加速度テーブルＴ２の適用範囲を示す概念図である。１つ目の課題（メモリ容量増加）に対しては、同図に示すように一定加速（線形）の部分を１つの速度テーブルＴ１で共通化する。また、各目標速度付近（少し前）に変曲点を設定し、変曲点以降を共通の加速度テーブルＴ２で変更するようにする（速度テーブルＴ１、加速度テーブルＴ２の具体例については後述する）。これにより、複数の搬送速度に対応が求められる場合において、メモリ容量の増加を抑制できる。

２つ目の課題（ＣＰＵ性能の限界）に対しては、図４に示すようなハードウェア回路を適用する。これにより、ＣＰＵへの割り込み処理をハードウェア回路側で行うことにより、ＣＰＵの負荷を低減できる。

図８は、加減速時に用いる、線形の速度変更用の速度テーブルおよび非線形の速度変更用の加速度テーブルを示す図である。図８（ａ）は、ステッピングモーター３１用の速度テーブルＴ１であり、図８（ｂ）は、ステッピングモーター３１用の加速度テーブルＴ２である。また同図では、各テーブルの最右列に、ブラシレスモーター用の速度テーブルＴ３、および加速度テーブルＴ４の一部を示している。速度テーブルＴ３においては、物理アドレス（「ＳＤＲＡＭ ａｄｄｒ」）、および次アドレス（「ｎｅｘｔ ａｄｄｒ」）の列の表示を省略しているが、速度テーブルＴ１と同様な構成を備える。加速度テーブルＴ４においても同様である。なおテーブルＴ１～Ｔ４は、それぞれ「第１～第４のテーブル」である。

図８の例では、速度テーブルＴ１には、クロック信号の間隔（波長）に応じたカウンタ値の絶対値が記述されている（「ｓｐｅｅｄ ｄａｔａ」）。加速度テーブルＴ２には、カウンタ値の変化率が記述されている。速度テーブルＴ３は、速度テーブルＴ１に対応したデューティ値の絶対値が記述されている。加速度テーブルＴ４は、加速度テーブルＴ２に対応したデューティ値の変化率が記述されている。また、速度テーブルＴ１の隣接する要素間の変更幅と、速度テーブルＴ３の隣接する要素間の変更幅はほぼ同一に設定されている。このカウンタ値、デューティ値は各モーターの「制御値」である。この制御値により、各モーターの回転速度が制御される。

図８（ａ）において最下行のステッピングモーター３１に対するカウンタ値「２１４７」とＰＷＭテーブルのデューティ値「６０％」では、設計上の回転速度は同一である。また、カウンタ値「２１４７」とこれに隣接するカウンタ値「２２０１」でのステッピングモーター３１の回転速度の変更幅は、デューティ値「６０％」から「５７％」でのブラシレスモーター３２での回転速度の変更幅と略同じである。

加速度テーブルＴ４は、加速度テーブルＴ２に対応しており、デューティ値の変化率が記述されている。なお、これに限られず、速度テーブルＴ３に変化率を記述してもよく、また加速度テーブルＴ４に絶対値を記述するようにしてもよい。

また、更なる変形例として、速度テーブルＴ３を設けずに、加速開始時の速度、および目標速度、ならびに、これらに対するＰＷＭデューティ値の最大値、および最小値を、レジストに保持し、速度テーブルＴ１の１ステップの変化分の全変化量に対する割合から、デューティ値の変更量を算出するようにしてもよい。例えば、図８（ａ）においては、初速が「１３３３２」、目標速度が「２１４７」で、これに対応するＰＷＭデューティ値の最小値が０％、最大値が６０％であれば、デューティ値の最小と最大の値は、全変化量に対する割合から補間により算出する。

（カウンタ値を用いたクロック信号の出力）
図９は、クロック信号の出力に関する制御回路２１３の回路動作（タイマー機能）を示す概念図である。ＳＲＡＭ２１１に記憶されている速度テーブルＴ１を用いた場合には、各アドレスに記憶されているカウンタ値を読み取る。そしてこれをカウンタにセットする。例えばカウンタ値「４５７０」がカウンタにセットされる。そしてこれを基準クロック（例えば３０ＭＨｚ）の周期（基準周期）でカウントし、カウンタ値分のカウント（４５７０回）を行った場合にクロック信号の論理を反転させる。本実施形態においては、このカウントは、基準周期でカウンタ値までカウントアップするように構成しているが、これに限られず、カウンタ値からゼロまでカウントダウンするように構成してもよい。

（駆動制御）
次に、図１０Ａ、図１０Ｂを参照し、本実施形態に係る搬送ローラー１７１を駆動する駆動装置２０の駆動制御について説明する。図１０Ａは、制御部１１、およびモーター制御部２１により実行される駆動制御の手順を示すフローチャートであり、図１０Ｂは図１０Ａに続く手順を示すフローチャートである。

（ステップＳ１０１）
制御部１１は、レジスタ２１２、２１５にデータをセットする。図１１は、レジスタ２１２にセットされたステッピングモーター３１向けのレジスタ設定の例である。この設定は、例えば、印刷ジョブの実行を開始するときに、使用する用紙の斤量に応じて設定される。なお説明を省略するが、レジスタ２１５にもブラシレスモーター３２向けのデータがセットされる。制御部１１は、現状の速度、および目標速度に応じて、変曲点を決定し、これによりレジスタ２１２の設定を行う。

（ステップＳ１０２）
モーター制御部２１は、ステップＳ１０１で行われたレジスタ設定を参照し、加減速か否かを判定する。減速制御であれば、処理を図１０ＢのステップＳ２１１に進める。一方で、図１１に示したようなレジスタ設定（ｄ０１：「加速」）であれば、処理をステップＳ１１１に進め、加速制御を実行する。

（加速制御）
（ステップＳ１１１）
モーター制御部２１は、変曲点アドレスを書き換える。図１２は、加速制御時のカウンタ値（制御値）の推移を説明するための図である。同図は、図８に対応するものであるが、このステップＳ１１１の処理により、図１１のレジスタ設定のｄ１１、ｄ２１に基づいて、変曲点アドレスに対応する速度テーブルＴ１のアドレスを書き換える（網掛け領域内の太文字部）。なお、図７において、時間ｔ１での速度がこの変曲点アドレスでのカウンタ値に対応し、同図の「目標速度１」が目標速度レジスタのカウンタ値「２４１０」に対応する。なお、図１２では、ブラシレスモーター３２のＰＷＭ信号についての加速度テーブルＴ２、Ｔ４についての記載は省略している。

（ステップＳ１１２）
モーター制御部２１は、制御部１１が生成したトリガー信号に基づいて、ステッピングモーター３１、およびブラシレスモーター３２を起動させ、加速を開始する。

（ステップＳ１１３）
モーター制御部２１は、速度テーブルＴ１、Ｔ３から値を読み込み、カウンタ値、デューティ値をセットする。具体的には、図１２のＳＲＡＭ２１１のアドレス０のカウンタ値「１３３３２」をカウンタ（図９参照）にセットし、基準周期でこのカウンタ値までカウントアップする。また、制御回路２１６は、ブラシレスモーター３２への制御値として、カウンタ値「１３３３２」に対応するデューティ値（０％）をセットする。このとき制御回路２１３と制御回路２１６は同期する。すなわち、制御回路２１３がカウンタ値を変更（セット）するタイミングに同期させて、制御回路２１６は、デューティ値の変更（セット）を行う。

（ステップＳ１１４）
制御回路２１３で、カウンタ値までカウントアップした場合には（ＹＥＳ）、処理をステップＳ１１５に進める。

（ステップＳ１１５）
モーター制御部２１は、次のアドレス（図１２の速度テーブルＴ１の「ｎｅｘｔ ａｄｄｒ」）が、速度テーブルＴ１に設定されているか、加速度テーブルＴ２に設定されているかを判定する。例えば速度テーブルＴ１の４行目のカウンタ値「５１７６」がカウンタにセットされ、カウントアップした場合には、次に参照するアドレスは「４」であるため、次のアドレスは速度テーブルＴ１である。この場合、処理をステップＳ１１３に戻す。一方で、５行目の「４５７０」がカウンタにセットされ、カウントアップした場合には、次に参照するアドレスは「２６２」であるため、次のアドレスは加速度テーブルＴ２である。この場合、処理をステップＳ１１６に進める。

（ステップＳ１１６）
モーター制御部２１は、以下の手順により、加速度テーブルＴ２を用いて次のステップの制御値（回転速度）を計算し、カウンタ、デューティ値にセットする。

図１２の右端のテーブルに、カウンタ値の制御の推移の例を示している。直前のカウンタ値は、速度テーブルＴ１のカウンタ値（ｄ４０：４５７０）であり、このカウンタ値と、加速度テーブルＴ２のアドレス２６２に記憶されている加速度値（ｄ５１：２８０００）により次のカウンタ値（ｄ４１：４１９４）を算出する。

Ｖ１^２＝Ｖ０^２＋２ａｓ 式（１）
具体的には、上記式（１）を満たすＶ１となるカウンタ値を算出する。ここでＶ０は直前の回転速度（ｄ４０に対応）であり、ａｓは、加速度（ｄ５１に対応）である。Ｖ１は、次のカウンタ値ｄ４１に対応する回転速度である。

加速度テーブルＴ２で、参照する加速度値ｄ５１のアドレスは、矢印で示す方向に１つずつずれていく。例えばカウンタ値ｄ４２の算出には、カウンタ値ｄ４１と加速度値ｄ５２を用い、カウンタ値ｄ４３の算出には、カウンタ値ｄ４２と加速度値ｄ５３を用いる。

（ステップＳ１１７）
制御回路２１３で、カウンタ値までカウントアップした場合には（ＹＥＳ）、処理をステップＳ１１８に進める。

（ステップＳ１１８）
モーター制御部２１は、ステップＳ１１６で算出した速度が、目標値に到達したか否かを判定する。目標値は、図１１に示すように目標速度レジスタ（ｄ３１：２４１０）に記述されている。目標値以下（ＹＥＳ）、すなわち、現在のカウンタ値が目標速度レジスタのカウンタ値以下（目標速度以上）であれば処理をステップＳ１１９に進め、依然として目標値を超えていれば（ＮＯ）であれば処理をステップＳ１１６に戻す。

図１２の例において、ステップＳ１６で算出したカウンタ値が「２３９０」であれば目標速度レジスタのカウンタ値「２４１０」以下なので、処理をステップＳ１１９に進める。

（ステップＳ１１９）
制御部２１は、目標値であるカウンタ値「２４１０」をカウンタにセットする。また、これに対応するデューティ値をセットする。また、このとき速度テーブルＴ１等の変曲点アドレスをリセットする。

以上で、加速制御の処理を終了し、以降は次の指示を制御部１０から受けるまで、モーター制御部２１は、カウンタ値「２４１０」を繰り返しカウンタに投入し、このカウンタ値に対応する目標速度（用紙の搬送速度）で、ステッピングモーター３１、およびブラシレスモーター３２の回転を継続させる。

（減速制御）
次に１０Ｂを参照し、減速制御について説明する。ステップＳ１０１でセットしたレジスタ設定が、図１３に示すようなレジスタ設定（ｄ０２：「減速」）であれば、ステップＳ２１１以下の減速制御を実行する。

（ステップＳ２１１）
モーター制御部２１は、ステップＳ１１１と同様に変曲点のアドレスを書き換える。図１４は、減速制御時のカウンタ値（制御値）の推移を説明するための図である。同図は、図８、図１２に対応するものである。このステップＳ２１１の処理により、図１４のレジスタ設定のｄ１２、ｄ３２に基づいて、速度テーブルＴ１のアドレスを書き換える（網掛け領域の太文字部）。ここでも図１２と同様に、ブラシレスモーター３２のＰＷＭ信号についての加速度テーブルＴ２、Ｔ４についての記載を省略する。

（ステップＳ２１２）
モーター制御部２１は、減速を開始する。

（ステップＳ２１３）
モーター制御部２１は、速度テーブルの開始速度を読み込み、カウンタ、デューティ値にセットする。図１５の例では、それまではカウンタ値「２４１０」であり、これを開始速度の速度テーブルＴ１のカウンタ値（ｄ６０：２４６８）、およびこれに対応するデューティ値に変更（セット）する。

（ステップＳ２１４）
制御回路２１３で、カウンタ値までカウントアップした場合には（ＹＥＳ）、処理をステップＳ２１５に進める。

（ステップＳ２１５）
モーター制御部２１は、加速度テーブルＴ２、Ｔ４を用いて次のステップの制御値を計算し、カウンタ値、デューティ値にセットする。

図１４の右端のテーブルに、カウンタ値の推移を示す。直前のカウンタ値は、上述のように速度テーブルＴ１のカウンタ値（ｄ６０：２４６８）であり、このカウンタ値と、加速度テーブルＴ２のアドレス２７７に記憶されている加速度値（ｄ７１：２１０００）により次のカウンタ値（ｄ６１：２４８８）を算出する。

Ｖ１^２＝Ｖ０^２－２ａｓ 式（２）
具体的には、上記式（２）を満たすＶ１となるカウンタ値を算出する。ここでＶ０は直前の回転速度（ｄ６０に対応）であり、ａｓは、加速度（ｄ７１に対応）である。Ｖ１は、次のカウンタ値ｄ６１に対応する回転速度である。

加速度テーブルＴ２で、参照する加速度値ｄ７１のアドレスは、矢印で示す方向に１つずつずれていく。例えばカウンタ値ｄ６２の算出には、カウンタ値ｄ６１と加速度値ｄ７２を用い、カウンタ値ｄ６３の算出には、カウンタ値ｄ６２と加速度値ｄ７３を用いる。

（ステップＳ２１６）
制御回路２１３で、カウンタ値までカウントアップした場合には（ＹＥＳ）、処理をステップＳ２１７に進める。

（ステップＳ２１７）
モーター制御部２１は、次のステップの速度が、速度テーブルの目標値に到達するか否かを判断する。ステップＳ２１５と同じ処理により、加速度テーブルＴ２を用いて次のステップの制御値（回転速度）を計算する。そして計算結果を速度テーブルの目標値と比較する。この目標値は、図１３の目標点先レジスタｄ２２に記述されているアドレス４に対応する図１４の速度テーブルＴ１のカウンタ値「４５７０」である。目標値以上（ＹＥＳ）、すなわち、本ステップで算出した次のステップのカウンタ値が目標値以上（目標速度以下）であれば処理をステップＳ２１８に進め、依然として目標値未満であれば（ＮＯ）であれば処理をステップＳ２１５に戻す。なお、ステップＳ２１５に戻した場合には、本ステップで算出した次のステップのカウンタ値をそのままステップＳ２１５に適用してもよい。

（ステップＳ２１８）
モーター制御部２１は、参照先を加速度テーブルＴ２（Ｔ４）から速度テーブルＴ１（Ｔ３）に移行する。そして速度テーブルＴ１、Ｔ３を読み込み、カウンタ、デューティ値をセットする。図１４の例では、アドレス順を逆に辿り、アドレス４のカウンタ値「４５７０」からアドレス０のカウンタ値「１３３３２」までを、順に読み込む。

（ステップＳ２１９）
制御回路２１３で、カウンタ値までカウントアップした場合には（ＹＥＳ）、処理をステップＳ２２０に進める。

（ステップＳ２２０～Ｓ２２１）
モーター制御部２１は、目標値に到達するまで、速度テーブルＴ１（Ｔ３）を参照し、減速制御を行い、最終の目標値、すなわち最終値に達したとろで、カウンタ値「ＦＦＦＦ」、およびデューティ値０％をセットして終了する。また、このとき速度テーブルＴ１等の変曲点アドレスをリセットする。

このように第１の実施形態によれば、第１のモーターとしてクロック信号の波長を制御値とするステッピングモーター３１と、第２のモーターとしてＰＷＭ信号のデューティ値を制御値とするブラシレスモーター３２とを用い、これらのモーターの動力を搬送ローラー１７１の１つの回転軸ａ７１に伝達するように構成した駆動装置において、モーター制御部２１は、第１のモーターの制御値を多段階で制御するとともに、第１のモーターの制御値を変更するタイミングに同期させて、第２のモーターの制御値を、第１のモーターの制御値の変更幅に合わせて変更する。

このようにすることで、搬送ローラーの回転軸を駆動する際にステッピングモーターとブラシレスモーターの両方の動作を、高精度で同期させることができるので、安定した良好な加減速特性を得ることができる。

（第２の実施形態）
図１５は、第２の実施形態に係る駆動装置２０の構成を示すブロック図である。第１の実施形態では、第１、第２のモーターとして、ステッピングモーター３１、ブラシレスモーター３２を用いた例を示した。第２の実施形態は、第２のモーターとしてステッピングモーター３２ｂを用いるものである。また、このステッピングモーター３２ｂを駆動するモータードライバー２３を設けている。このステッピングモーター３１とステッピングモーター３２ｂとは、互いにクロック信号に対する回転角が異なる。例えば、ステッピングモーター３１は、クロック信号の１パルス（カウンタ値２回分のカウント）当たりの回転角は１．８度／ｐｕｌｓｅである。ステッピングモーター３２ｂの同回転角は３．０度／ｐｕｌｓｅである。

このような第２の実施形態に係る駆動装置２０であっても、第１の実施形態と同様にモーター制御部２１により制御をすることで、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

（第３の実施形態）
図１６は、第３の実施形態に係る駆動装置２０の構成を示すブロック図である。第１の実施形態では、第１、第２のモーターとして、ステッピングモーター３１、ブラシレスモーター３２を用いた例を示した。第３の実施形態は、第１のモーターとしてクロック信号により回転速度を制御するブラシレスモーターを用いるものである。

このような第３の実施形態に係る駆動装置２０であっても、第１の実施形態と同様にモーター制御部２１により制御をすることで、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

（変形例）
上述の各実施形態では、図７、図１４で示したように目標速度（搬送速度／停止速度）付近に変曲点を設定し、変曲点以降に加速度デーブルを適用することで、オーバーシュートを低減したモーターの駆動制御を実現した。しかしながらこれに限られず、以下の変形例のように制御してもよい。

図１７は、変形例における速度テーブルと加速度テーブルの適用範囲を示す図である。図１７（ａ）に示すように、加速制御時において、起動時の一定加速（線形加速）までの立ち上がり時（停止速度から変曲点までの所定期間）に加速度テーブルＴ２、Ｔ４を用いた駆動制御を実行してもよい。また目標速度（搬送速度）から停止に至る減速制御において、減速開始直後（目標速度から変曲点までの所定期間）に加速度テーブルＴ２、Ｔ４を用いた駆動制御を実行してもよい。なお図１７（ｂ）に示す各テーブルＴ１～Ｔ４の数値は、概念を示すためのものであり、第１の実施形態で用いた図８等のテーブル値とは一致していない。

（他の変形例）
以上に説明した駆動装置２０、およびこれを備えた画像形成装置１０の構成は、上記の実施形態の特徴を説明するにあたって主要構成を説明したのであって、上記の構成に限られず、特許請求の範囲内において、以下に説明するように種々改変することができる。また、一般的な駆動装置２０や画像形成装置１０が備える構成を排除するものではない。

例えば、図１２、図１４で説明したようにレジスタ設定の変曲アドレスで、速度テーブルＴ１（Ｔ３）に加速度テーブルＴ２（Ｔ４）へのリンク先アドレスを設定するようにしたが、これに限られない。予め目標速度に対応して複数の速度テーブルＴ１（Ｔ３）を設け、その各速度テーブルＴ１（Ｔ３）にリンク先アドレスを記述しておいてもよい。

また、起動時において、ステッピングモーター３１へクロック信号を出力する前に、ブラシレスモーター３２のデューティ値の出力を開始させるようにしてもよい。例えばステッピングモーター３１へのクロック信号の数クロック前に、ブラシレスモーター３２へのデューティ値の出力を開始する。例えば、ステッピングモーター３１のテーブルＴ１の読み出し箇所にオフセットを持たせ、オフセット分、ディレイを生じさせることで、ブラシレスモーター３２の開始タイミングを変更する。これにより起動時に脱調が発生することを防止できる。

さらに、モーター制御部２１をハードウェア回路で行う構成としたが、これに限られず、モーター制御部２１の機能をＣＰＵで実行するソフトウェアで実現するようにしてもよい。

上述した各実施形態および各変形例に係る画像形成装置１０または駆動装置２０における各種処理を行う手段および方法は、専用のハードウェア回路、またはプログラムされたコンピューターのいずれによっても実現することが可能である。上記プログラムは、例えば、ＣＤ－ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等のコンピューター読み取り可能な記録媒体によって提供されてもよいし、インターネット等のネットワークを介してオンラインで提供されてもよい。この場合、コンピューター読み取り可能な記録媒体に記録されたプログラムは、通常、ハードディスク等の記憶部に転送され記憶される。また、上記プログラムは、単独のアプリケーションソフトとして提供されてもよいし、制御システムの一機能としてその装置のソフトウェアに組み込まれてもよい。

１０ 画像形成装置
１１ 制御部
１２ 記憶部
１３ 画像読取部
１４ 画像形成部
１５ 定着部
１６ 給紙部
１７ 用紙搬送部
１７１ 搬送ローラー
ａ７１ 回転軸
２０ 駆動装置
２１ モーター制御部
２１１ ＳＲＡＭ
２１２ レジスタ
２１３ 制御回路
２１４ 電流制御回路
２１５ レジスタ
２１６ 制御回路
２２ モータードライバー
３１ ステッピングモーター
３２ ブラシレスモーター

Claims (22)

1. 用紙を搬送するための搬送ローラーの回転軸に動力を伝達する第１のモーターと、
   前記搬送ローラーの前記回転軸に動力を伝達する第２のモーターと、
   制御値を変更することで、前記第１、第２のモーターの回転速度を制御するモーター制御部と、を備え、
   前記モーター制御部は、加速時または減速時に、前記第１のモーターの制御値を多段階で制御するとともに、前記第１のモーターの制御値を変更するタイミングに同期させて、前記第２のモーターの制御値を、前記第１のモーターの制御値の変更幅に合わせて変更し、
   前記第１のモーターは、前記制御値としてクロック信号の波長に応じた回転速度で回転するモーターであり、
   前記モーター制御部は、前記クロック信号が反転するタイミングに同期させて、前記第２のモーターの制御値を変更し、
   前記第１のモーターに対する制御値に関し、一定の加速度により線形の速度変更に用いる第１のテーブル、および回転開始からの所定期間、または、目標速度までの所定期間において、非線形の速度変更に用いる第２のテーブルが記憶されたメモリを、さらに、備え、
   前記モーター制御部は、目標速度に応じた変曲点の設定に基づいて、前記第１のモーターに対して、前記第１のテーブルを用いた速度変更を行い、前記変曲点の速度に到達することで、前記第２のテーブルを用いた速度変更に切り替え、
   前記第１のモーターの制御値を変更するタイミングに同期させて、前記第２のモーターの制御値を変更し、
   前記第１のモーターは、クロック信号の波長を制御値とするステッピングモーターであり、前記第２のモーターは、ＰＷＭ信号のデューティ値を制御値とするＤＣブラシレスモーターであり、
   前記メモリには、前記第２のモーターに対する制御値に関し、第１のテーブルに関連づけた第３のテーブル、および前記第２のテーブルに関連づけた第４のテーブルが記憶されている、駆動装置。
2. 前記第３のテーブルには、前記第１のテーブルに対応して、デューティ値の絶対値が記述されており、
   前記モーター制御部は、前記第２のモーターの前記制御値として、前記第１のモーターがクロック信号を反転するタイミングで、前記第３のテーブルの１つシフトさせた読み出しアドレスを指定して、デューティ値を読み出す、請求項１に記載の駆動装置。
3. 前記第３のテーブルには、前記第１のテーブルに対応して、デューティ値の変化率が記述されており、
   前記モーター制御部は、前記第１のモーターがクロック信号を反転するタイミングで、前記第２のモーターの前記制御値を前記変化率の分だけ変更する、請求項１に記載の駆動装置。
4. 前記第４のテーブルには、前記第２のテーブルに対応して、デューティ値の絶対値が記述されており、
   前記モーター制御部は、前記第２のモーターの前記制御値として、前記第１のモーターがクロック信号を反転するタイミングで、前記第３のテーブルの１つシフトさせた読み出しアドレスを指定して、デューティ値を読み出す、請求項１に記載の駆動装置。
5. 前記第４のテーブルには、前記第２のテーブルに対応して、デューティ値の変化率が記述されており、
   前記モーター制御部は、前記第１のモーターがクロック信号を反転するタイミングで、前記第２のモーターの前記制御値を前記変化率の分だけ変更する、請求項１に記載の駆動装置。
6. 用紙を搬送するための搬送ローラーの回転軸に動力を伝達する第１のモーターと、
   前記搬送ローラーの前記回転軸に動力を伝達する第２のモーターと、
   制御値を変更することで、前記第１、第２のモーターの回転速度を制御するモーター制御部と、を備え、
   前記モーター制御部は、加速時または減速時に、前記第１のモーターの制御値を多段階で制御するとともに、前記第１のモーターの制御値を変更するタイミングに同期させて、前記第２のモーターの制御値を、前記第１のモーターの制御値の変更幅に合わせて変更し、
   前記第１のモーターは、前記制御値としてクロック信号の波長に応じた回転速度で回転するモーターであり、
   前記モーター制御部は、前記クロック信号が反転するタイミングに同期させて、前記第２のモーターの制御値を変更し、
   前記第１のモーターに対する制御値に関し、一定の加速度により線形の速度変更に用いる第１のテーブル、および回転開始からの所定期間、または、目標速度までの所定期間において、非線形の速度変更に用いる第２のテーブルが記憶されたメモリを、さらに、備え、
   前記モーター制御部は、目標速度に応じた変曲点の設定に基づいて、前記第１のモーターに対して、前記第１のテーブルを用いた速度変更を行い、前記変曲点の速度に到達することで、前記第２のテーブルを用いた速度変更に切り替え、
   前記第１のモーターの制御値を変更するタイミングに同期させて、前記第２のモーターの制御値を変更し、
   前記第１のモーターは、クロック信号の波長を制御値とするステッピングモーターであり、前記第２のモーターは、ＰＷＭ信号のデューティ値を制御値とするＤＣブラシレスモーターであり、
   前記モーター制御部は、レジスタを含み、
   前記モーター制御部は、前記目標速度までの加速制御時において、前記レジスタに、加速開始時の速度、前記目標速度、ならびに、これらに対する前記デューティ値の最大値、および最小値を保持させ、
   前記第１のテーブルにより前記第１のモーターの前記制御値を変更するときに、
   前記第１のテーブルの変更量の全変化量に対する割合から、デューティ値の変更量を算出し、算出した前記デューティ値の変更量から前記第２のモーターの制御値を変更する、駆動装置。
7. 用紙を搬送するための搬送ローラーの回転軸に動力を伝達する第１のモーターと、
   前記搬送ローラーの前記回転軸に動力を伝達する第２のモーターと、
   制御値を変更することで、前記第１、第２のモーターの回転速度を制御するモーター制御部と、を備え、
   前記モーター制御部は、加速時または減速時に、前記第１のモーターの制御値を多段階で制御するとともに、前記第１のモーターの制御値を変更するタイミングに同期させて、前記第２のモーターの制御値を、前記第１のモーターの制御値の変更幅に合わせて変更し、
   前記第１のモーターは、クロック信号の周期に応じて回転速度を変更するドライバーを搭載するＤＣブラシレスモーターであり、
   前記第２のモーターは、ＰＷＭ信号のデューティ値に応じて回転速度を変更するドライバーを搭載するＤＣブラシレスモーターであり、
   前記モーター制御部は、前記第１のモーターの前記クロック信号の反転するタイミングに同期させて、前記クロック信号の周期の変更量に応じたデューティ値の変更量で前記第２のモーターの制御値を変更する、駆動装置。
8. 用紙を搬送するための搬送ローラーの回転軸に動力を伝達する第１のモーターと、
   前記搬送ローラーの前記回転軸に動力を伝達する第２のモーターと、
   制御値を変更することで、前記第１、第２のモーターの回転速度を制御するモーター制御部と、を備え、
   前記モーター制御部は、加速時または減速時に、前記第１、第２のモーターの制御値を多段階で変更制御するとともに、前記第１のモーターの制御値を前記多段階それぞれの段階で変更するタイミングに同期させて、前記第２のモーターの制御値を、前記第１のモーターの制御値の各段階での変更幅に合わせて変更する、駆動装置。
9. 前記第１のモーターは、前記制御値としてクロック信号の波長に応じた回転速度で回転するモーターであり、
   前記モーター制御部は、前記クロック信号が反転するタイミングに同期させて、前記第２のモーターの制御値を変更する、請求項７または請求項８に記載の駆動装置。
10. 前記第１のモーターに対する制御値に関し、一定の加速度により線形の速度変更に用いる第１のテーブル、および回転開始からの所定期間、または、目標速度までの所定期間において、非線形の速度変更に用いる第２のテーブルが記憶されたメモリを、さらに、備え、
    前記モーター制御部は、目標速度に応じた変曲点の設定に基づいて、前記第１のモーターに対して、前記第１のテーブルを用いた速度変更を行い、前記変曲点の速度に到達することで、前記第２のテーブルを用いた速度変更に切り替え、
    前記第１のモーターの制御値を変更するタイミングに同期させて、前記第２のモーターの制御値を変更する、請求項９に記載の駆動装置。
11. 前記第１のテーブルには、カウンタ値が記述され、前記第２のテーブルは、加速度値が記述され、
    前記モーター制御部は、投入したカウンタ値分だけ、基準周期でカウントすることで、前記クロック信号を生成するタイマー機能を備え、
    前記モーター制御部は、前記第１のテーブルのカウンタ値、または、前記加速度値と前記第１のテーブルのカウンタ値もしくは直前のカウンタ値に基づいて算出したカウンタ値を、前記タイマー機能に投入する、請求項１０に記載の駆動装置。
12. 前記モーター制御部は、前記目標速度までの加速制御時において、前記第１のモーターに対して、前記第１のテーブルを用いた速度変更を行い前記変曲点の速度に到達することで、前記第２のテーブルを用いた速度変更に切り替えて前記目標速度までの加速制御を行う、請求項１０、または請求項１１に記載の駆動装置。
13. 前記第１のモーターは、ステッピングモーターであり、前記第２のモーターは、ＤＣブラシレスモーターである、請求項８に記載の駆動装置。
14. 前記第１のモーターは、ステッピングモーターで、前記第１のモーターの前記制御値は、クロック信号の波長であり、
    前記第２のモーターの制御値は、ＰＷＭ信号のデューティ値であり、
    前記第１のモーターの制御値を変更する場合に、前記第１のモーターのクロック信号が反転するタイミングに同期して、前記第２のモーターの制御値である前記デューティ値を変更する、請求項８に記載の駆動装置。
15. 前記第１のモーター、および前記第２のモーターは、クロック信号に対する回転角が互いに異なるステッピングモーターであり、
    前記第１のモーターの制御値を変更するタイミングに同期させて、前記第２のモーターの制御値を変更する、請求項８に記載の駆動装置。
16. 前記モーター制御部は、駆動開始の際に、前記ステッピングモーターへクロック信号を出力する前に、前記ＤＣブラシレスモーターのデューティ値の出力を開始させる、請求項１３に記載の駆動装置。
17. 前記モーター制御部は、ハードウェア回路により構成されている、請求項１から請求項１５のいずれかに記載の駆動装置。
18. 請求項１～１７のいずれかに記載の駆動装置を有する画像形成装置。
19. 用紙を搬送するための搬送ローラーの回転軸に動力を伝達する第１のモーターと、
    前記搬送ローラーの前記回転軸に動力を伝達する第２のモーターと、前記第１のモーターに対する制御値に関し、一定の加速度により線形の速度変更に用いる第１のテーブル、および回転開始からの所定期間、または、目標速度までの所定期間において、非線形の速度変更に用いる第２のテーブルが記憶されたメモリと、を備える駆動装置を制御するコンピューターで実行される制御プログラムであって、
    前記第１のモーターは、前記制御値としてクロック信号の波長に応じた回転速度で回転するモーターであって、クロック信号の波長を制御値とするステッピングモーターであり、前記第２のモーターは、ＰＷＭ信号のデューティ値を制御値とするＤＣブラシレスモーターであり、
    前記メモリには、前記第２のモーターに対する制御値に関し、第１のテーブルに関連づけた第３のテーブル、および前記第２のテーブルに関連づけた第４のテーブルが記憶されている、
    前記第１、第２のモーターは、制御値を変更することで回転速度が変更され、
    加速時または減速時に前記第１のモーターの制御値を多段階で変更して、前記第１のモーターの回転速度を変更するステップ（ａ）と、
    前記第１のモーターの制御値を変更するタイミングであって、前記クロック信号が反転するタイミングに同期させて、前記第２のモーターの制御値を、前記第１のモーターの制御値の変更幅に合わせて変更するステップ（ｂ）と、を含む処理をコンピューターに実行させるための制御プログラム。
20. 用紙を搬送するための搬送ローラーの回転軸に動力を伝達する第１のモーターと、
    前記搬送ローラーの前記回転軸に動力を伝達する第２のモーターと、前記第１のモーターに対する制御値に関し、一定の加速度により線形の速度変更に用いる第１のテーブル、および回転開始からの所定期間、または、目標速度までの所定期間において、非線形の速度変更に用いる第２のテーブルが記憶されたメモリと、レジスタと、を備える駆動装置を制御するコンピューターで実行される制御プログラムであって、
    前記第１のモーターは、前記制御値としてクロック信号の波長に応じた回転速度で回転するモーターであって、クロック信号の波長を制御値とするステッピングモーターであり、前記第２のモーターは、ＰＷＭ信号のデューティ値を制御値とするＤＣブラシレスモーターであり、
    前記第１、第２のモーターは、制御値を変更することで回転速度が変更され、
    加速時または減速時に前記第１のモーターの制御値を多段階で変更して、前記第１のモーターの回転速度を変更するステップ（ａ）と、
    前記第１のモーターの制御値を変更するタイミングであって、前記クロック信号が反転するタイミングに同期させて、前記第２のモーターの制御値を、前記第１のモーターの制御値の変更幅に合わせて変更するステップ（ｂ）と、を含み、
    前記ステップ（ａ）では、目標速度に応じた変曲点の設定に基づいて、前記第１のモーターに対して、前記第１のテーブルを用いた速度変更を行い、前記変曲点の速度に到達することで、前記第２のテーブルを用いた速度変更に切り替え、
    前記ステップ（ｂ）では、前記目標速度までの加速制御時において、前記レジスタに、加速開始時の速度、前記目標速度、ならびに、これらに対する前記デューティ値の最大値、および最小値を保持させ、前記第１のテーブルにより前記第１のモーターの前記制御値を変更するときに、前記第１のテーブルの変更量の全変化量に対する割合から、デューティ値の変更量を算出し、算出した前記デューティ値の変更量から前記第２のモーターの制御値を変更する、処理をコンピューターに実行させるための制御プログラム。
21. 用紙を搬送するための搬送ローラーの回転軸に動力を伝達する第１のモーターと、
    前記搬送ローラーの前記回転軸に動力を伝達する第２のモーターと、を備える駆動装置を制御するコンピューターで実行される制御プログラムであって、
    前記第１のモーターは、クロック信号の周期に応じて回転速度を変更するドライバーを搭載するＤＣブラシレスモーターであり、
    前記第２のモーターは、ＰＷＭ信号のデューティ値に応じて回転速度を変更するドライバーを搭載するＤＣブラシレスモーターであり、
    前記第１、第２のモーターは、制御値を変更することで回転速度が変更され、
    加速時または減速時に前記第１のモーターの制御値を多段階で変更して、前記第１のモーターの回転速度を変更するステップ（ａ）と、
    前記第１のモーターの制御値を変更するタイミングに同期させて、前記第２のモーターの制御値を、前記第１のモーターの制御値の変更幅に合わせて変更するステップ（ｂ）と、を含み、
    前記ステップ（ｂ）では、前記第１のモーターの前記クロック信号の反転するタイミングに同期させて、前記クロック信号の周期の変更量に応じたデューティ値の変更量で前記第２のモーターの制御値を変更する、処理をコンピューターに実行させるための制御プログラム。
22. 用紙を搬送するための搬送ローラーの回転軸に動力を伝達する第１のモーターと、
    前記搬送ローラーの前記回転軸に動力を伝達する第２のモーターと、を備える駆動装置を制御するコンピューターで実行される制御プログラムであって、
    前記第１、第２のモーターは、加速時または減速時に、多段階で制御値を変更することで回転速度が変更され、
    加速時または減速時に前記第１のモーターの制御値を多段階で変更して、前記第１のモーターの回転速度を変更するステップ（ａ）と、
    前記第１のモーターの制御値を前記多段階それぞれの段階で変更するタイミングに同期させて、前記第２のモーターの制御値を、前記第１のモーターの制御値の各段階での変更幅に合わせて変更するステップ（ｂ）と、を含む処理をコンピューターに実行させるための制御プログラム。

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