JP7188041B2 - 駆動装置、画像形成装置、および制御プログラム - Google Patents
駆動装置、画像形成装置、および制御プログラム Download PDFInfo
- Publication number
- JP7188041B2 JP7188041B2 JP2018231773A JP2018231773A JP7188041B2 JP 7188041 B2 JP7188041 B2 JP 7188041B2 JP 2018231773 A JP2018231773 A JP 2018231773A JP 2018231773 A JP2018231773 A JP 2018231773A JP 7188041 B2 JP7188041 B2 JP 7188041B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- motor
- clock signal
- speed
- control unit
- generation timing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
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。
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し、入力されたクロック信号に応じて、第１のステップ角で回転する第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し、入力されたクロック信号に応じて、第１のステップ角とは異なる第２のステップ角で回転する第２のモーターと、
前記クロック信号を生成し、生成したクロック信号で前記第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のモーターの速度を多段階で制御するとともに、前記第１のモーターのクロック信号の生成タイミング、および前記第１、第２のステップ角に基づいて、前記第２のモーターのクロック信号の生成タイミングを決定し、決定した生成タイミングで前記第２のモーターのクロック信号を生成する、駆動装置。
前記搬送ローラーの前記回転軸に動力を伝達し、入力されたクロック信号に応じて、第１のステップ角とは異なる第２のステップ角で回転する第２のモーターと、
前記クロック信号を生成し、生成したクロック信号で前記第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のモーターの速度を多段階で制御するとともに、前記第１のモーターのクロック信号の生成タイミング、および前記第１、第２のステップ角に基づいて、前記第２のモーターのクロック信号の生成タイミングを決定し、決定した生成タイミングで前記第２のモーターのクロック信号を生成する、駆動装置。
（２）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のモーターはステッピングモーターまたは、１回の入力クロック信号に応じて所定の回転量で回転するインナーＤＣブラシレスモーターである、上記（１）に記載の駆動装置。
（３）前記第１のモーターのステップ角に対する前記第２のモーターのステップ角が、倍以上異なる場合には、
前記モーター制御部は、前記第１のモーターの直前、および２回後以降のクロック信号の生成タイミング、ならびに、前記第１、第２のステップ角に基づいて、前記第２のモーターの次のクロック信号の生成タイミングを決定する、上記（１）、または上記（２）に記載の駆動装置。
前記モーター制御部は、前記第１のモーターの直前、および２回後以降のクロック信号の生成タイミング、ならびに、前記第１、第２のステップ角に基づいて、前記第２のモーターの次のクロック信号の生成タイミングを決定する、上記（１）、または上記（２）に記載の駆動装置。
（４）前記第１のモーターの速度制御に関し、前記加速時または減速時における速度に応じたカウンタ値が記載されたテーブルを記憶するメモリを、備え、
前記モーター制御部は、投入した前記テーブルの前記カウンタ値分だけ、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有する、上記（１）から上記（３）のいずれかに記載の駆動装置。
前記モーター制御部は、投入した前記テーブルの前記カウンタ値分だけ、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有する、上記（１）から上記（３）のいずれかに記載の駆動装置。
（５）前記モーター制御部は、前記第１のモーターのクロック信号を反転するタイミングに同期させて、前記第２のモーターの前記カウンタ値を設定する、上記（４）に記載の駆動装置。
（６）前記モーター制御部は、前記第１のモーターのクロック信号の生成タイミングと、生成してからの経過時間を演算し、
前記第１、第２のモーターのステップ角と、前記経過時間、前記クロック信号の生成回数から、前記第２のモーターのクロック信号の生成タイミングを決定する、上記（１）から上記（５）のいずれかに記載の駆動装置。
前記第１、第２のモーターのステップ角と、前記経過時間、前記クロック信号の生成回数から、前記第２のモーターのクロック信号の生成タイミングを決定する、上記（１）から上記（５）のいずれかに記載の駆動装置。
（７）前記モーター制御部は、加速動作が完了して、定速動作に移行した後、
前記モーター制御部は、前記第１、第２のモーターのクロック信号の生成タイミングに合わせて、周期状態を検知し、維持する、上記（１）から上記（６）のいずれかに記載の駆動装置。
前記モーター制御部は、前記第１、第２のモーターのクロック信号の生成タイミングに合わせて、周期状態を検知し、維持する、上記（１）から上記（６）のいずれかに記載の駆動装置。
（８）さらに、前記搬送ローラーの前記回転軸に動力を伝達し、入力されたクロック信号に応じて、第１のステップ角とは異なる第３のステップ角で回転する第３のモーターを、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のモーターの速度を多段階で制御するとともに、前記第１のモーターのクロック信号の生成タイミング、および前記第１、第３のステップ角に基づいて、前記第３のモーターのクロック信号の生成タイミングを決定し、決定した生成タイミングでクロック信号を生成する、上記（１）から上記（７）のいずれかに記載の駆動装置。
前記モーター制御部は、加速時または減速時に、前記第１のモーターの速度を多段階で制御するとともに、前記第１のモーターのクロック信号の生成タイミング、および前記第１、第３のステップ角に基づいて、前記第３のモーターのクロック信号の生成タイミングを決定し、決定した生成タイミングでクロック信号を生成する、上記（１）から上記（７）のいずれかに記載の駆動装置。
（９）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（８）のいずれかに記載の駆動装置。
（１０）上記（１）～（９）のいずれかに記載の駆動装置を有する画像形成装置。
（１１）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し、入力されたクロック信号に応じて、第１のステップ角で回転する第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し、入力されたクロック信号に応じて、第１のステップ角とは異なる第２のステップ角で回転する第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、
加速時または減速時に、前記第１のモーターの速度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のモーターのクロック信号の生成タイミング、および前記第１、第２のステップ角に基づいて、前記第２のモーターのクロック信号の生成タイミングを決定するステップ（ｂ）と、
前記ステップ（ｂ）で決定した生成タイミングで、前記第２のモーターのクロック信号を生成するステップ（ｃ）と、
を含む処理を前記コンピューターに実行させるための制御プログラム。
加速時または減速時に、前記第１のモーターの速度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のモーターのクロック信号の生成タイミング、および前記第１、第２のステップ角に基づいて、前記第２のモーターのクロック信号の生成タイミングを決定するステップ（ｂ）と、
前記ステップ（ｂ）で決定した生成タイミングで、前記第２のモーターのクロック信号を生成するステップ（ｃ）と、
を含む処理を前記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、第１のステップ角で回転する第１のモーターと、第２のステップ角で回転する第２のモーターを、搬送ローラーを駆動する１つの回転軸に伝達するように構成した駆動装置において、第１、第２のモーターの駆動を制御するモーター制御部は、加速時または減速時に、第１のモーターの速度を多段階で制御するとともに、第１のモーターのクロック信号の生成タイミング、および第１、第２のステップ角に基づいて、第２のモーターのクロック信号の生成タイミングを決定し、決定した生成タイミングで第２のモーターのクロック信号を生成する。これにより、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を提供できる。
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等参照）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、２３、およびモーター３１、３２を有する。モータードライバー２２、２３はそれぞれ、モーター３１、３２を制御する。モーター３１、３２はともにステッピングモーターである。モーター３１、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Ｇ１、Ｇ２がそれぞれ取り付けられる。搬送ローラー１７１の回転軸ａ７１には、ギアＧ７が取り付けられる。
「第１のモーター」であるモーター３１は、複数のギアＧ１、Ｇ７（図示では２つのギアで示しているが、中間のギアを配置してもよい）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」であるモーター３２は、複数のギアＧ２、Ｇ７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、２３、およびモーター３１、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、モーター３１、３２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、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カウント値に基づいて生成したクロック信号（ＣＬＫ）を送信することで、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、モーター３１の電流値を設定することで、モーター３１に発生するトルクを制御する。第２のモーター３２を制御するモータードライバー２３についても同様である。
モーター３１は、入力１つのクロック信号あたりの回転量であるステップ角は、第１のステップ角である。第２のモーター３２のステップ角は、第１のステップ角とは異なる第２のステップ角である。例えば、第２のステップ角は、第１のステップ角よりも大きい。例えば、第１のステップ角は０．３６～１．８ｄｅｇ／ｐｕｌｓ（以下においてはｄｅｇ／ｐｕｌｓを単に「度」で示す）の何れかであり、第２のステップ角は、０．７２～３．０度の何れかである。例えば、第１のステップ角、第２のステップ角は、それぞれ１．８度、３．０度である。
第１のモーター３２は、回転角度（回転速度）の制御に用いる回転精度重視で、用紙搬送の基準に用いるメインのモーターである。以下、第１のモーター３１をメインモーター３１ともいう。また、第２のモーター３２は、トルク性能重視のアシスト用のモーターである。以下、第２のモーター３２をアシストモーター３２ともいう。
一般に、トルクが大きいモーター程、ステップ角が大きい傾向がある。本実施形態においては、１つの回転軸ａ７１に動力を伝達する２つのモーター３１、３２を同期させて同じ回転量で回転させるために、メインモーター３１の動きに合わせて、アシストモーター３２の回転を制御する必要がある。特に、加速時と減速時には、メインモーター３１の回転量、速度の変化に追従させて、数十μｓｅｃ毎に、アシストモーター３２の回転を制御する必要がある。そのため、本実施形態においては、以下に示すようにモーター制御用のハードウェアによる同期機構の構成とすることが好ましい。
（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。
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、メインモーター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、モーター３１、３２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、２３にそれぞれ出力する。
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。これらはアシストモーター３２にクロック信号を出力し、速度制御を行う。
（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。
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におけるステッピングモーターの加速時における回転速度の示す概念図である。
ステッピングモーターは、いきなり目標速度で起動することはできず、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に示すように、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毎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、メインモーター３１用の速度テーブルＴ１であり、図８（ｂ）は、メインモーター３１用の加速度テーブルＴ２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（「ａｃｃｅｌｅｒａｔｅｄ ｓｐｅｅｄ ｄａｔａ」）。このカウンタ値は各モーターの「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。これらの制御値は、制御回路２１３に読み込まれて、処理されることによりメインモーター３１用のクロック信号が生成される。また、アシストモーター３２を制御する制御回路２１６は、このメインモーター３１用の同じ制御値を読み込み（横取り）、この制御値と、ステップ角情報（第１、第２のステップ角）に基づいて、メインモーター３１用の制御値を修正する。そして、修正後の制御値を、アシストモーター３２用のカウンタ（後述）にセットしてクロック信号を出力する。
（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。なお、説明を省略するが、制御回路２１６も同様のタイマー機能を有する。制御回路２１３は、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。
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。なお、説明を省略するが、制御回路２１６も同様のタイマー機能を有する。制御回路２１３は、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。
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にセットされたメインモーター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にもアシストモーター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、２１５の設定を行う。
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にセットされたメインモーター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にもアシストモーター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、２１５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。
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、アシストモーター３２のカウンタ値については記載を省略している。このアシストモーター３２のカウント値は、メインモーター３１のカウンタ値、すなわちクロック信号の生成タイミング、および第１、第２のステップ角に基づいて決定される。アシストモーター３２のカウンタ値の決定手順についての詳細は後述する（後述の図１５から図１７）。
（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、アシストモーター３２のカウンタ値については記載を省略している。このアシストモーター３２のカウント値は、メインモーター３１のカウンタ値、すなわちクロック信号の生成タイミング、および第１、第２のステップ角に基づいて決定される。アシストモーター３２のカウンタ値の決定手順についての詳細は後述する（後述の図１５から図１７）。
（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、メインモーター３１、およびアシストモーター３２を起動させ、加速を開始する。
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、メインモーター３１、およびアシストモーター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から値を読み込み、カウンタ値をカウンタにセットする。具体的には、図１２に示す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、このカウンタ値と、ステップ角情報（第１、第２のステップ角）に基づいて、メインモーター３１用のカウンタ値を修正し、修正後のカウンタ値を、アシストモーター３２用のカウンタにセットしてクロック信号を出力する。
モーター制御部２１は、速度テーブルＴ１から値を読み込み、カウンタ値をカウンタにセットする。具体的には、図１２に示す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、このカウンタ値と、ステップ角情報（第１、第２のステップ角）に基づいて、メインモーター３１用のカウンタ値を修正し、修正後のカウンタ値を、アシストモーター３２用のカウンタにセットしてクロック信号を出力する。
（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。
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。
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（カウンタ値（周波数））を計算し、カウンタにセットする。
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（カウンタ値（周波数））を計算し、カウンタにセットする。
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。
Ｖ１２＝Ｖ０２＋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。
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。
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。
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。
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１１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、メインモーター３１を定速動作させる。また、アシストモーター３２の回転制御についても、第１、第２のモーターのクロック信号の生成タイミングに合わせて、周期状態を検知し、維持する。すなわち、アシストモーター３２に関しては、第１、第２のステップ角の比率に応じたカウンタ値を繰り返しカウンタに投入して、定速動作させる。また、第１、第２のステップ角の最小公倍数毎の周期（例えば９度の回転量の周期）で、タイミングを合わせる。
（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。
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（または図１２）に対応するものである。このステップＳ２１１の処理においては、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、アシストモーター３２のカウンタ値については記載を省略している。このアシストモーター３２のカウント値は、後述するようにメインモーター３１のカウンタ値、すなわちクロック信号の生成タイミング、および第１、第２のステップ角に基づいて決定される。
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（または図１２）に対応するものである。このステップＳ２１１の処理においては、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、アシストモーター３２のカウンタ値については記載を省略している。このアシストモーター３２のカウント値は、後述するようにメインモーター３１のカウンタ値、すなわちクロック信号の生成タイミング、および第１、第２のステップ角に基づいて決定される。
（ステップＳ２１２）
モーター制御部２１は、減速を開始する。
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、カウンタにセットする。図１４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）に変更（セット）する。
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、カウンタにセットする。図１４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）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。
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を用いて次のステップの制御値（カウンタ値）を計算し、カウンタにセットする。
モーター制御部２１は、加速度テーブルＴ２を用いて次のステップの制御値（カウンタ値）を計算し、カウンタにセットする。
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。
Ｖ１２＝Ｖ０２－２ａｓ 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。
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。
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（カウンタ値）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。
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（カウンタ値）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から速度テーブルＴ１に移行する。そして速度テーブルＴ１を読み込み、カウンタ値をカウンタにセットする。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。
モーター制御部２１は、参照先を加速度テーブルＴ２から速度テーブルＴ１に移行する。そして速度テーブルＴ１を読み込み、カウンタ値をカウンタにセットする。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。
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ころで、カウンタ値「ＦＦＦＦ」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。
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ころで、カウンタ値「ＦＦＦＦ」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。
（アシストモーターの速度制御）
次に、図１５から図１７を参照し、アシストモーター３２の速度制御について説明する。このアシストモーター３２のカウント値は、上述した加減速時に非線形で刻々と変化するメインモーター３１のカウンタ値に対応させて、以下に説明するように、メインモーター３１のクロック信号の生成タイミング、および第１、第２のステップ角に基づいて決定される。
次に、図１５から図１７を参照し、アシストモーター３２の速度制御について説明する。このアシストモーター３２のカウント値は、上述した加減速時に非線形で刻々と変化するメインモーター３１のカウンタ値に対応させて、以下に説明するように、メインモーター３１のクロック信号の生成タイミング、および第１、第２のステップ角に基づいて決定される。
図１５は、モーターのステップ角を説明するための模式図である。図１６は、加速制御時の２つのモーターに入力されるクロック信号と、回転量の推移を示すタイミングチャートである。図１７は、加速制御時のメインモーターの制御値と、この制御値に応じて設定したアシストモーターの制御値の関係を示す図である。なお、図１７に示すテーブルでは、理解を容易にするクロック信号の周波数（ｐｐｓ）で示している。これは、テーブルＴ１、Ｔ２により算出されたものであり、これらを統合したテーブルに相当する。
図１５に示すように、本実施形態においては、例として、アシストモーター３２の第１のステップ角は３．０度であり、メインモーター３１の第２のステップ角は１．８度である。
アシストモーター３２を速度制御する制御回路２１６は、メインモーター３１用の制御値（カウンタ値）を読み取り、この制御値を、第１、第２のステップ角に基づいて、修正し、修正後の制御値を、アシストモーター３２用の制御値として用いる（カウンタにセットする）。
（タイミングｔ１１）
具体的には、制御回路２１６は、タイミングｔ１１の時点で、メインモーター３１が３．６度回転（２パルス目）するよりも前のタイミングで、アシストモーター３２のクロック信号を生成するように、アシストモーター３２の制御値（周波数）を変更し、変更後の制御値をカウンタにセットする。図１７では、６００ｐｐｓに対応する制御値をカウンタにセットする。この変更後の制御値は、メインモーター３１の回転角度が１．８度になってから、次の３．６度に回転するまでの間のタイミングで、カウントアップしてクロック信号を生成するような制御値に設定する。より好ましくは、メインモーター３１が、連続的に回転すると仮定（実際とは異なる）した場合に、３．０度相当分のタイミングで、アシストモーター３２の回転角度が３．０度になるように制御値を設定する。すなわち、第１、第２のモーターのステップ角の差と、経過時間、クロック信号の生成回数から、第２のモーターのクロック信号の生成タイミングを決定するようにしてもよい。
具体的には、制御回路２１６は、タイミングｔ１１の時点で、メインモーター３１が３．６度回転（２パルス目）するよりも前のタイミングで、アシストモーター３２のクロック信号を生成するように、アシストモーター３２の制御値（周波数）を変更し、変更後の制御値をカウンタにセットする。図１７では、６００ｐｐｓに対応する制御値をカウンタにセットする。この変更後の制御値は、メインモーター３１の回転角度が１．８度になってから、次の３．６度に回転するまでの間のタイミングで、カウントアップしてクロック信号を生成するような制御値に設定する。より好ましくは、メインモーター３１が、連続的に回転すると仮定（実際とは異なる）した場合に、３．０度相当分のタイミングで、アシストモーター３２の回転角度が３．０度になるように制御値を設定する。すなわち、第１、第２のモーターのステップ角の差と、経過時間、クロック信号の生成回数から、第２のモーターのクロック信号の生成タイミングを決定するようにしてもよい。
（タイミングｔ１２）
次に、制御回路２１６は、タイミングｔ１２時点で、図１７に示すテーブルを先読みし、メインモーター３１が５．４度回転（３パルス目）するよりも後で、７．２度回転（４パルス目）よりも前に、クロック信号が生成されるように、制御値を変更し、変更後の制御値をカウンタにセットする。制御回路２１６は、図１７に示すように２０００ｐｐｓに対応する制御値をカウンタにセットする。
次に、制御回路２１６は、タイミングｔ１２時点で、図１７に示すテーブルを先読みし、メインモーター３１が５．４度回転（３パルス目）するよりも後で、７．２度回転（４パルス目）よりも前に、クロック信号が生成されるように、制御値を変更し、変更後の制御値をカウンタにセットする。制御回路２１６は、図１７に示すように２０００ｐｐｓに対応する制御値をカウンタにセットする。
（タイミングｔ１３）
制御回路２１６は、メインモーター３１が９．０度回転（５パルス目）と同じタイミングで、アシストモーター３２が９．０度回転（３パルス目）するように、制御値を変更し、変更後の制御値をカウンタにセットする。制御回路２１６は、図１７に示すように１８００ｐｐｓに対応する制御値をカウンタにセットする。
制御回路２１６は、メインモーター３１が９．０度回転（５パルス目）と同じタイミングで、アシストモーター３２が９．０度回転（３パルス目）するように、制御値を変更し、変更後の制御値をカウンタにセットする。制御回路２１６は、図１７に示すように１８００ｐｐｓに対応する制御値をカウンタにセットする。
（タイミングｔ１４以降）
制御回路２１６は、タイミングｔ１４では、タイミングｔ１１時点と同様の処理により、アシストモーター３２の制御値を変更し、変更後の制御値をカウンタにセットする。このときは、メインモーター３１のクロック信号を生成（反転）するタイミングに同期させて、アシストモーター３２の制御値（クロック周波数）を変更する。タイミングｔ１４以降は、タイミングｔ１１～ｔ１３での処理と同様の処理を、図１２で示した手順で、刻々と変化するメインモーター３１の制御値に応じて繰り返す。
制御回路２１６は、タイミングｔ１４では、タイミングｔ１１時点と同様の処理により、アシストモーター３２の制御値を変更し、変更後の制御値をカウンタにセットする。このときは、メインモーター３１のクロック信号を生成（反転）するタイミングに同期させて、アシストモーター３２の制御値（クロック周波数）を変更する。タイミングｔ１４以降は、タイミングｔ１１～ｔ１３での処理と同様の処理を、図１２で示した手順で、刻々と変化するメインモーター３１の制御値に応じて繰り返す。
なお、減速時の制御についての説明は省略するが、加速時と同様に、図１４で示した手順で、刻々と変化するメインモーター３１の制御値に応じて、アシストモーター３２の制御値を修正変更して、変更後の制御値でクロック信号を生成させ、駆動制御する。
このように本実施形態に係る駆動装置は、第１のステップ角で回転する第１のモーター（メインモーター）と、第２のステップ角で回転する第２のモーター（アシストモーター）を、搬送ローラーを駆動する１つの回転軸に伝達するように構成した駆動装置において、第１、第２のモーターの駆動を制御するモーター制御部は、加速時または減速時に、第１のモーターの速度を多段階で制御するとともに、第１のモーターのクロック信号の生成タイミング、および第１、第２のステップ角に基づいて、第２のモーターのクロック信号の生成タイミングを決定し、決定した生成タイミングでクロック信号を生成する。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複数のモーターの動作を、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。
（変形例）
上述の実施形態では、図７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テ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。さらに、以下に示すように停止からの立ち上がりや、目標速度からの立ち下がり時にも同様の駆動制御をしてもよい。
上述の実施形態では、図７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テ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。さらに、以下に示すように停止からの立ち上がりや、目標速度からの立ち下がり時にも同様の駆動制御をしてもよい。
図１８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１８（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、減速開始直後の立ち下がり時（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を用いた駆動制御を実行してもよい。なお図１８（ｂ）に示す各テーブルＴ１～Ｔ２の数値は、概念を示すためのものであり、前述の図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。
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。
（他の変形例１）
例えば、第１のステップ角と第２のステップ角が、倍以上異なる場合、モーター制御部２１は、第１のモーターの直前、および２回後以降のクロック信号の入力タイミング、ならびに、前記第１、第２のステップ角に基づいて、第２のモーターの次のクロック信号の生成タイミングを決定するようにする。
例えば、第１のステップ角と第２のステップ角が、倍以上異なる場合、モーター制御部２１は、第１のモーターの直前、および２回後以降のクロック信号の入力タイミング、ならびに、前記第１、第２のステップ角に基づいて、第２のモーターの次のクロック信号の生成タイミングを決定するようにする。
例えば第１のステップ角の１．８度に対して、第２のステップ角が３．６度以上の場合であれば、（ａ）第１のモーター３１の直前（例えば図１６の１パルス目）のクロック信号の生成タイミング、および（ｂ）この直前のクロック信号の生成タイミングから２回後（同３パルス目）のクロック信号の生成タイミングから、第２のモーター３２の次のクロック信号（同２パルス目）の生成タイミングを決定する。
（他の変形例２）
また、本実施形態においては、１つの回転軸ａ７１を２つのモーター３１、３２で回転駆動するように構成しているが、３つ以上のモーターにより１つの回転軸ａ７１を回転駆動するようにしてもよい。例えば、２つ目のアシストモーター、すなわち第３のモーターの第３のステップ角は、第１のモーター（メインモーター３１）の第１のステップ角とは、異なるステップ角である。また、このような構成の場合に、モーター制御部２１は、第１のモーターのクロック信号の生成タイミング、および第１、第３のステップ角に基づいて、第３のモーターのクロック信号の生成タイミングを決定し、決定した生成タイミングでクロック信号を生成する。
また、本実施形態においては、１つの回転軸ａ７１を２つのモーター３１、３２で回転駆動するように構成しているが、３つ以上のモーターにより１つの回転軸ａ７１を回転駆動するようにしてもよい。例えば、２つ目のアシストモーター、すなわち第３のモーターの第３のステップ角は、第１のモーター（メインモーター３１）の第１のステップ角とは、異なるステップ角である。また、このような構成の場合に、モーター制御部２１は、第１のモーターのクロック信号の生成タイミング、および第１、第３のステップ角に基づいて、第３のモーターのクロック信号の生成タイミングを決定し、決定した生成タイミングでクロック信号を生成する。
（他の変形例３）
本実施形態においては、第２のモーターとして第２のステップ角で回転するステッピングモーターを用いたが、これに換えて、ブラシレスモーターを用いてもよい。このブラシレスモーターは、角度制御が行えるブラシレスモーター（インナーＤＣブラシレスモーター）であり、１回のクロック信号により、所定の回転量（ステップ角に相当）で回転する。
本実施形態においては、第２のモーターとして第２のステップ角で回転するステッピングモーターを用いたが、これに換えて、ブラシレスモーターを用いてもよい。このブラシレスモーターは、角度制御が行えるブラシレスモーター（インナーＤＣブラシレスモーター）であり、１回のクロック信号により、所定の回転量（ステップ角に相当）で回転する。
（他の変形例４）
さらに、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に加速度テーブルＴ２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を設け、その各速度テーブルＴ１にリンク先アドレスを記述しておいてもよい。
さらに、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に加速度テーブルＴ２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を設け、その各速度テーブルＴ１にリンク先アドレスを記述しておいてもよい。
（他の変形例５）
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。
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、２１５ レジスタ
２１３、２１６ 制御回路
２１４ 電流制御回路
２２、２３ モータードライバー
３１ モーター（メインモーター、第１のモーター）
３２ モーター（アシストモーター、第２のモーター）
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、２１５ レジスタ
２１３、２１６ 制御回路
２１４ 電流制御回路
２２、２３ モータードライバー
３１ モーター（メインモーター、第１のモーター）
３２ モーター（アシストモーター、第２のモーター）
Claims (11)
- 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し、入力されたクロック信号に応じて、第１のステップ角で回転する第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し、入力されたクロック信号に応じて、第１のステップ角とは異なる第２のステップ角で回転する第２のモーターと、
前記クロック信号を生成し、生成したクロック信号で前記第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のモーターの速度を多段階で制御するとともに、前記第１のモーターのクロック信号の生成タイミング、および前記第１、第２のステップ角に基づいて、前記第２のモーターのクロック信号の生成タイミングを決定し、決定した生成タイミングで前記第２のモーターのクロック信号を生成する、駆動装置。 - 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のモーターはステッピングモーターまたは、１回の入力クロック信号に応じて所定の回転量で回転するインナーＤＣブラシレスモーターである、請求項１に記載の駆動装置。
- 前記第１のモーターのステップ角に対する前記第２のモーターのステップ角が、倍以上異なる場合には、
前記モーター制御部は、前記第１のモーターの直前、および２回後以降のクロック信号の生成タイミング、ならびに、前記第１、第２のステップ角に基づいて、前記第２のモーターの次のクロック信号の生成タイミングを決定する、請求項１、または請求項２に記載の駆動装置。 - 前記第１のモーターの速度制御に関し、前記加速時または減速時における速度に応じたカウンタ値が記載されたテーブルを記憶するメモリを、備え、
前記モーター制御部は、投入した前記テーブルの前記カウンタ値分だけ、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有する、請求項１から請求項３のいずれかに記載の駆動装置。 - 前記モーター制御部は、前記第１のモーターのクロック信号を反転するタイミングに同期させて、前記第２のモーターの前記カウンタ値を設定する、請求項４に記載の駆動装置。
- 前記モーター制御部は、前記第１のモーターのクロック信号の生成タイミングと、生成してからの経過時間を演算し、
前記第１、第２のモーターのステップ角と、前記経過時間、前記クロック信号の生成回数から、前記第２のモーターのクロック信号の生成タイミングを決定する、請求項１から請求項５のいずれかに記載の駆動装置。 - 前記モーター制御部は、加速動作が完了して、定速動作に移行した後、
前記モーター制御部は、前記第１、第２のモーターのクロック信号の生成タイミングに合わせて、周期状態を検知し、維持する、請求項１から請求項６のいずれかに記載の駆動装置。 - さらに、前記搬送ローラーの前記回転軸に動力を伝達し、入力されたクロック信号に応じて、第１のステップ角とは異なる第３のステップ角で回転する第３のモーターを、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のモーターの速度を多段階で制御するとともに、前記第１のモーターのクロック信号の生成タイミング、および前記第１、第３のステップ角に基づいて、前記第３のモーターのクロック信号の生成タイミングを決定し、決定した生成タイミングでクロック信号を生成する、請求項１から請求項７のいずれかに記載の駆動装置。 - 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８のいずれかに記載の駆動装置。
- 請求項１～請求項９のいずれかに記載の駆動装置を有する画像形成装置。
- 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し、入力されたクロック信号に応じて、第１のステップ角で回転する第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し、入力されたクロック信号に応じて、第１のステップ角とは異なる第２のステップ角で回転する第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、
加速時または減速時に、前記第１のモーターの速度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のモーターのクロック信号の生成タイミング、および前記第１、第２のステップ角に基づいて、前記第２のモーターのクロック信号の生成タイミングを決定するステップ（ｂ）と、
前記ステップ（ｂ）で決定した生成タイミングで、前記第２のモーターのクロック信号を生成するステップ（ｃ）と、
を含む処理を前記コンピューターに実行させるための制御プログラム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018231773A JP7188041B2 (ja) | 2018-12-11 | 2018-12-11 | 駆動装置、画像形成装置、および制御プログラム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018231773A JP7188041B2 (ja) | 2018-12-11 | 2018-12-11 | 駆動装置、画像形成装置、および制御プログラム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2020096427A JP2020096427A (ja) | 2020-06-18 |
| JP7188041B2 true JP7188041B2 (ja) | 2022-12-13 |
Family
ID=71085170
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2018231773A Active JP7188041B2 (ja) | 2018-12-11 | 2018-12-11 | 駆動装置、画像形成装置、および制御プログラム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7188041B2 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017184378A (ja) | 2016-03-29 | 2017-10-05 | コニカミノルタ株式会社 | 駆動装置および画像形成装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5469681A (en) * | 1977-11-15 | 1979-06-04 | Mitsubishi Electric Corp | Pulse driving control method |
| JPS59136099A (ja) * | 1983-01-25 | 1984-08-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | パルスモ−タ制御装置 |
-
2018
- 2018-12-11 JP JP2018231773A patent/JP7188041B2/ja active Active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017184378A (ja) | 2016-03-29 | 2017-10-05 | コニカミノルタ株式会社 | 駆動装置および画像形成装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2020096427A (ja) | 2020-06-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100811165B1 (ko) | 인쇄 위치 오차 저감 방법 및 화상 형성 장치 | |
| JP4886425B2 (ja) | 搬送装置 | |
| JP6834601B2 (ja) | 駆動装置、駆動システム、画像形成装置、搬送装置、および駆動方法 | |
| JP6724475B2 (ja) | 駆動装置および画像形成装置 | |
| JP2007306707A (ja) | ステッピングモータ制御装置、画像形成装置、及びシーケンス制御装置 | |
| JP7155653B2 (ja) | 駆動装置、画像形成装置、および制御プログラム | |
| JP7188041B2 (ja) | 駆動装置、画像形成装置、および制御プログラム | |
| JP7069894B2 (ja) | 駆動装置、駆動システム、ロボット、画像形成装置、および搬送装置 | |
| JP2009093113A (ja) | 画像形成装置、画像形成媒体の検出装置およびプログラム | |
| JP2008233858A (ja) | Ｌｅｄプリンタおよび印刷制御方法 | |
| US10479117B2 (en) | Printer | |
| JP2011123382A (ja) | ベルト駆動装置及び画像形成装置 | |
| JP6794230B2 (ja) | 画像形成装置 | |
| JP4920369B2 (ja) | 画像形成装置 | |
| JP2008200970A (ja) | Ｌｅｄプリンタおよび印字制御方法 | |
| JP5425362B2 (ja) | スキュー補正システムおよびスキュー補正システムを制御する方法 | |
| JP4332334B2 (ja) | 画像形成装置 | |
| JP5925403B1 (ja) | モーター制御装置、画像形成装置、モーター制御方法、画像形成装置の制御方法 | |
| JP2008228470A (ja) | 回転体駆動装置の制御方法 | |
| JP2010160273A (ja) | 画像形成装置、および画像形成装置の制御方法 | |
| JP2005012932A (ja) | 画像形成装置 | |
| JP6572861B2 (ja) | 画像形成装置 | |
| JP3871169B2 (ja) | 用紙折りたたみ装置 | |
| JP2006154250A (ja) | 画像形成装置 | |
| JP5847449B2 (ja) | 光走査装置及びそれを備えた画像形成装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210915 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220720 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220906 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20221020 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20221101 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20221114 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7188041 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |