JP7570951B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置におけるモータの制御に関する。

従来、ブラシレスＤＣモータを起動する際に、ロータの位置に応じてインダクタンスが変化することを利用して、ブラシレスＤＣモータのロータの停止位置（初期位置）を推定する技術が知られている。特許文献１には、ブラシレスＤＣモータの巻線に電圧を印加したときの電流の応答性に基づいて初期位置を推定し、推定された初期位置に基づいてブラシレスＤＣモータの駆動を開始する構成が記載されている。

特開２０１５－１０４２６３号公報

初期位置を推定する動作には、所定の時間を要する。従来の画像形成装置においては、記録媒体に画像を形成するジョブを開始する指示が入力された後に初期位置を推定する動作が行われていた。即ち、従来の画像形成装置においては、初期位置を推定する動作に要する時間により、ジョブの開始が指示されてから記録媒体が出力されるまでの時間であるＦＰＯＴ（Ｆｉｒｓｔ Ｐｒｉｎｔ Ｏｕｔｐｕｔ Ｔｉｍｅ）が増大していた。そこで、画像形成装置におけるＦＰＯＴをより短縮できる構成が求められていた。

上記課題に鑑み、本発明は、画像形成装置におけるＦＰＯＴを短縮することができる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明にかかる画像形成装置は、
記録媒体が積載される積載部と、
前記積載部に積載された記録媒体を給送するピックアップローラと、
前記ピックアップローラを駆動するモータと、
前記ピックアップローラによって給送された記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、
ユーザによって操作される操作部であって前記画像形成手段による画像形成の条件を設定する操作部と、
前記画像形成手段による画像形成の開始の指示を受信する受信部と、
前記モータの巻線が励磁されていない状態において前記受信部が前記指示を受信する前に前記操作部が操作されると、前記モータの回転子が停止している停止状態における当該モータの巻線に電流を供給することにより当該巻線に流れる電流に基づいて前記停止状態における前記回転子の位相を決定する初期動作を実行し、前記受信部が前記指示を受信したことに応じて、前記初期動作において決定された位相に基づいて前記停止状態における前記回転子が回転するように前記巻線に供給するべき電流を制御する制御手段と、を有し、
前記制御手段は、前記初期動作において決定された位相に基づいて、前記巻線に供給するべき電流を所定の大きさの電流に基づいて制御する第１制御モードで前記モータの駆動を開始することを特徴とする。

本発明によれば、画像形成装置におけるＦＰＯＴを短縮することができる画像形成装置を提供することができる。

画像形成装置を説明する断面図である。 画像形成装置の制御構成を示すブロック図である。 人体検知センサの検知領域を説明する図である。 モータ制御装置の構成を示すブロック図である。 モータの構造を説明する図である。 ロータの停止位置と励磁相との関係を示す図である。 Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相と、ｄ軸及びｑ軸によって表される回転座標系との関係を示す図である。 ベクトル制御部の構成を説明するブロック図である。 第１実施形態におけるモータの駆動シーケンスを説明する図である。 モータの駆動シーケンスを説明するフローチャートである。

以下に図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の形状及びそれらの相対配置などは、この発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲が以下の実施の形態に限定される趣旨のものではない。

〔第１実施形態〕
［画像形成装置］
図１は、本実施形態で用いられるカラーの電子写真方式の複写機（以下、画像形成装置と称する）１００の構成を示す断面図である。なお、画像形成装置は複写機に限定されず、例えば、ファクシミリ装置、印刷機、プリンタ等であっても良い。また、記録方式は、電子写真方式に限らず、例えば、インクジェット等であっても良い。更に、画像形成装置の形式はモノクロ及びカラーのいずれの形式であっても良い。

以下に、図１を用いて、画像形成装置１００の構成および機能について説明する。図１に示すように、画像形成装置１００は、原稿給送装置２０１及び読取装置２０２を含む原稿読取装置２００及び画像印刷装置３０１を有する。

＜原稿読取装置＞
原稿給送装置２０１の原稿積載部２に積載された原稿Ｐは、ピックアップローラ３によって１枚ずつ給送され、その後、給送ローラ４によって更に下流へと搬送される。給送ローラ４と対向する位置には、給送ローラ４に圧接する分離ローラ５が設けられている。分離ローラ５は、該分離ローラ５に所定のトルク以上の負荷トルクがかかると回転する構成となっており、２枚重なった状態で給送された原稿を分離する機能を有する。

ピックアップローラ３と給送ローラ４は揺動アーム１２によって連結されている。揺動アーム１２は、給送ローラ４の回転軸を中心にして回動できるように給送ローラ４の回転軸に支持されている。

原稿Ｐは、給送ローラ４等によって搬送されて、排紙ローラ１１によって排紙トレイ１０へ排紙される。

読取装置２０２には、搬送される原稿の第１面の画像を読み取る原稿読取部１６が設けられている。原稿読取部１６に読み取られた画像情報は、画像印刷装置３０１へ出力される。

また、原稿給送装置２０１には、搬送される原稿の第２面の画像を読み取る原稿読取部１７が設けられている。原稿読取部１７に読み取られた画像情報は、原稿読取部１６において説明した方法と同様にして画像印刷装置３０１へ出力される。

前述の如くして、原稿の読取が行われる。

また、原稿の読取モードとして、第１読取モードと第２読取モードがある。第１読取モードは、上述した方法で搬送される原稿の画像を読み取るモードである。第２読取モードは、読取装置２０２の原稿ガラス２１４上に載置された原稿の画像を、一定速度で移動する原稿読取部１６によって読み取るモードである。通常、シート状の原稿の画像は第１読取モードで読み取られ、本や冊子等の綴じられた原稿の画像は第２読取モードで読み取られる。

＜画像印刷装置＞
画像印刷装置３０１の内部には、記録媒体を収納するシート収納トレイ１８が設けられている。なお、記録媒体とは、画像形成装置によって画像が形成されるものであって、例えば、用紙、樹脂シート、布、ＯＨＰシート、ラベル等は記録媒体に含まれる。

シート収納トレイ１８に収納された記録媒体は、ピックアップローラ１９によって送り出され、搬送ローラ３９、４０、４１、４２等によってレジストレーションローラ２０へ送り出される。

また画像印刷装置３０１には、記録媒体を積載する手差しトレイ４４が設けられている。手差しトレイ４４に積載された記録媒体は、ピックアップローラ４３によって送り出され、搬送ローラ４４、４２等によってレジストレーションローラ２０へ送り出される。

プレレジストレーションローラ３７によって搬送される記録媒体は、当該記録媒体の先端がレジストレーションローラ２０に突き当たる。その結果、レジストレーションローラ２０とプレレジストレーションローラ３７との間でループが形成され、記録媒体の斜行が補正（低減）される。

原稿読取装置２００から出力された画像信号は、半導体レーザ及びポリゴンミラーを含む光走査装置２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋに色成分ごとに入力される。具体的には、原稿読取装置２００から出力されたイエローに関する画像信号は光走査装置３Ｙに入力され、原稿読取装置２００から出力されたマゼンタに関する画像信号は光走査装置３Ｍに入力される。また、原稿読取装置２００から出力されたシアンに関する画像信号は光走査装置３Ｃに入力され、原稿読取装置２００から出力されたブラックに関する画像信号は光走査装置３Ｋに入力される。なお、以下の説明においては、イエローの画像が形成される構成について説明するが、マゼンタ、シアン、ブラックについても同様の構成である。

感光ドラム２２Ｙは、帯電器２３Ｙによって外周面が帯電される。感光ドラム２２Ｙの外周面が帯電された後、原稿読取装置２００から光走査装置２１Ｙに入力された画像信号に応じたレーザ光が、光走査装置２１Ｙからポリゴンミラー及びミラー等の光学系を経由し、感光ドラム２２Ｙの外周面に照射される。この結果、感光ドラム２２Ｙの外周面に静電潜像が形成される。

続いて、静電潜像が現像部としての現像器２４Ｙのトナーによって現像され、感光ドラム２２Ｙの外周面にトナー像が形成される。感光ドラム２２Ｙに形成されたトナー像は、感光ドラム２２Ｙと対向する位置に設けられた転写ローラ２５Ｙによって中間転写体としての転写ベルト２７に転写される。なお、トナー像が転写ベルト２７に転写された後に感光ドラム２２Ｙの外周面に残留したトナーは、クリーニング部２６Ｙによって回収される。

転写ベルト２７に転写されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像は、転写ローラ対２８によって記録媒体に転写される。転写ローラ対２８には高電圧が印加されており、当該高電圧に起因してトナー像が記録媒体に転写される。この転写タイミングに合わせて、レジストレーションローラ２０は記録媒体を転写ローラ対２８へ送り込む。

前述の如くして、トナー像が転写された記録媒体は、定着部としての定着器２９へ送り込まれ、定着器２９によって加熱加圧されて、トナー像が記録媒体に定着される。このようにして、画像形成装置１００によって記録媒体に画像が形成される。

片面印刷モードで画像形成が行われる場合は、定着器２９を通過した記録媒体は、排紙ローラ３０によって排紙トレイ３１へ排紙される。また、両面印刷モードで画像形成が行われる場合は、定着器２９によって記録媒体の第１面に定着処理が行われた後に、記録媒体は反転ローラ３８によって反転パス３２へと搬送される。反転パス３２へと搬送された記録媒体は、反転ローラ３８によって第１面と第２面とが反転されて搬送ローラ３３、３４、３５、３６が設けられた搬送ガイドへと搬送される。記録媒体は、搬送ローラ３３、３４、３５、３６等によって再度レジストレーションローラ２０へと搬送され、前述した方法で記録媒体の第２面に画像が形成される。その後、記録媒体は、排紙ローラ３０によって排紙トレイ３１へ排出される。

以上が画像形成装置１００の構成および機能についての説明である。

＜画像形成装置の制御構成＞
図２は、画像形成装置１００の制御構成の例を示すブロック図である。システムコントローラ１５１は、図２に示すように、ＣＰＵ１５１ａ、ＲＯＭ１５１ｂ、ＲＡＭ１５１ｃを備えている。また、システムコントローラ１５１は、画像処理部１１２、操作部１５２、アナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）変換器１５３、高圧制御部１５５、モータ制御装置１５７、１５８、センサ類１５９、ＡＣドライバ１６０と接続されている。システムコントローラ１５１は、接続された各ユニットとの間でデータやコマンドの送受信をすることが可能である。

ＣＰＵ１５１ａは、ＲＯＭ１５１ｂに格納された各種プログラムを読み出して実行することによって、予め定められた画像形成シーケンスに関連する各種シーケンスを実行する。

ＲＡＭ１５１ｃは記憶デバイスである。ＲＡＭ１５１ｃには、例えば、高圧制御部１５５に対する設定値、モータ制御装置１５７、１５８に対する指令値及び操作部１５２から受信される情報等の各種データが記憶される。

システムコントローラ１５１は、画像処理部１１２における画像処理に必要となる、画像形成装置１００の内部に設けられた各種装置の設定値データを画像処理部１１２に送信する。更に、システムコントローラ１５１は、センサ類１５９からの信号を受信して、受信した信号に基づいて高圧制御部１５５の設定値を設定する。

高圧制御部１５５は、システムコントローラ１５１によって設定された設定値に応じて、高圧ユニット１５６（帯電器２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋ、現像器２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋ、転写ローラ対２８等）に必要な電圧を供給する。

モータ制御装置１５７は、ＣＰＵ１５１ａから出力された指令に応じて、ブラシレスＤＣモータを制御する。また、モータ制御装置１５８は、ＣＰＵ１５１ａから出力された指令に応じて、ブラシレスＤＣモータ４０３を制御する。なお、図２においては、モータ制御装置が２個しか記載されていないが、３個以上のモータ制御装置が画像形成装置に設けられていてもよい。また、図２においては、モータが２個しか記載されていないが、実際には、３個以上のモータが画像形成装置に設けられている。また、１個のモータ制御装置が複数個のモータを制御してもよい。

Ａ／Ｄ変換器１５３は、定着ヒータ１６１の温度を検出するためのサーミスタ１５４が検出した検出信号を受信し、検出信号をアナログ信号からデジタル信号に変換してシステムコントローラ１５１に送信する。システムコントローラ１５１は、Ａ／Ｄ変換器１５３から受信したデジタル信号に基づいてＡＣドライバ１６０の制御を行う。ＡＣドライバ１６０は、定着ヒータ１６１の温度が定着処理を行うために必要な温度となるように定着ヒータ１６１を制御する。なお、定着ヒータ１６１は、定着処理に用いられるヒータであり、定着器２９に含まれる。

システムコントローラ１５１は、使用する記録媒体の種類（以下、紙種と称する）等の画像形成条件の設定をユーザが行うための操作画面を、操作部１５２に設けられた表示部に表示するように、操作部１５２を制御する。システムコントローラ１５１は、ユーザが設定した情報を操作部１５２から受信し、ユーザが設定した情報に基づいて画像形成装置１００の動作シーケンスを制御する。また、システムコントローラ１５１は、画像形成装置の状態を示す情報を操作部１５２に送信する。なお、画像形成装置の状態を示す情報とは、例えば、画像形成枚数、画像形成動作の進行状況、原稿読取装置２０１及び画像印刷装置３０１におけるシートのジャムや重送等に関する情報である。操作部１５２は、システムコントローラ１５１から受信した情報を表示部に表示する。なお、本実施形態では、操作部１５２が操作されている期間中、操作部１５２における設定データ等が操作部５２からＣＰＵ１５１ａに所定の時間間隔で送信される。

また、本実施形態における画像形成装置１００には、人体検知センサ１６２が設けられている。人体検知センサ１６２は、赤外線を受光する赤外線センサがマトリクス状に配列されたセンサであり、人から放射される赤外線を受光することによって人を検知する。人体検知センサ（人感センサ）１６２は、検知結果をＣＰＵ１５１ａに送信する。

図３は、人体検知センサ１６２の検知領域を説明する図である。人体検知センサ１６２は、検知領域３００内に人がいるか否かを検知する。

前述の如くして、システムコントローラ１５１は画像形成装置１００の動作シーケンスを制御する。

［モータ制御装置］
次に、モータ制御装置１５７について説明する。なお、モータ制御装置１５８はモータ制御装置１５７と同じ構成であるため説明を省略する。以下に説明するブラシレスＤＣモータ４０２（以下、モータ４０２と称する）及びブラシレスＤＣモータ４０３（以下、モータ４０３と称する）には、モータの回転子の回転位相を検出するためのホール素子などのセンサは設けられていない。

図４は、モータ制御装置１５７の構成の例を示すブロック図である。なお、モータ制御装置１５７は、少なくとも１つのＡＳＩＣで構成されており、以下に説明する各機能を実行する。

モータ制御装置１５７は、処理部５００を備えている。処理部５００は、基準クロック生成部５０１、カウンタ５０３、ＡＤコンバータ５０４、不揮発メモリ５０６及びベクトル制御部５０７を備えている。

基準クロック生成部５０１は、水晶発振子５０２からの信号に基づき、基準クロックを生成する。カウンタ５０３は、ＣＰＵ１５１ａから出力されるパルス信号をカウントし、カウント値と基準クロックとに基づいてパルス信号の周期を決定する。

パルス幅変調（ＰＷＭ）ポート５０５は、３相インバータ６００の各スイッチング素子を駆動するためのＰＷＭ信号を出力する。３相インバータ６００のスイッチング素子は、例えば、ＦＥＴであり、ＦＥＴがＰＷＭ信号により駆動されることで、モータ４０２の複数の巻線７０１（Ｕ相）、７０２（Ｖ相）及び７０３（Ｗ相）に電流が供給される。

各巻線７０１、７０２、７０３に供給された電流は、抵抗６０１及びＡＤコンバータ５０４によって検出される。具体的には、抵抗６０１の両端電圧がＡＤコンバータ５０４によってアナログ値からデジタル値に変換されることにより、各巻線７０１、７０２、７０３に供給された電流が検出される。

なお、本実施形態では、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の配線が接続された点に設けられた抵抗６０１によって、各相の巻線に流れる電流が検出されるが、この限りではない。例えば、Ｕ相の配線、Ｖ相の配線に設けられた抵抗によって検出された電流に基づいてＷ相の巻線に流れる電流が算出されたり、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相それぞれに設けられた抵抗によって各相の巻線に流れる電流が検出されたりしてもよい。即ち、公知の技術によって各相に流れる電流が検出されればよい。

＜モータの構造＞
図５は、モータ４０２（モータ４０３）の構造を説明する図である。本実施形態において、モータ４０２には、ステータに巻かれた３相（Ｕ、Ｖ、Ｗ）の各巻線７０１、７０２、７０３が設けられている。

ロータ７０５は、永久磁石により構成され、Ｎ極とＳ極を有する。ロータ７０５の停止位置（停止時の回転位相）は、励磁されている巻線７０１、７０２、７０３の組み合わせ、つまり、励磁相により決まる。ここで、以下の説明において、Ｘ－Ｙ相を励磁するとは、Ｘ相がＮ極、Ｙ相がＳ極となる様に励磁することを意味するものとする。

＜停止位置の検出＞
次に、ロータ７０５が停止している状態におけるロータ７０５の位相（停止位置）の検出について説明する。本実施形態では、ロータ７０５の停止位置に応じて各巻線７０１、７０２、７０３のインダクタンスが変化することを利用して、ロータ７０５の停止位置が検出される。

一般的に、巻線は電磁鋼板を積層したコアに巻かれた銅線によって構成される。また、電磁鋼板の透磁率は外部磁界が有る場合には小さくなる。即ち、外部磁界がある場合、コアの透磁率に比例する巻線のインダクタンスも小さくなる。

例えば、図５に示す様に、Ｖ相の巻線７０２の対向位置にロータ７０５のＳ極の領域の中心が位置する様にロータ７０５が停止している場合、ロータ７０５による外部磁界の影響が大きいため、巻線７０２のインダクタンスの低下率は大きい。

インダクタンスの低下率は、Ｖ相の巻線７０２に流す電流の向きによっても変化する。具体的には、巻線７０２に流れる電流による磁界の方向がロータ７０５からの外部磁界と同じ方向である場合、巻線７０２に流れる電流による磁界の方向がロータ７０５からの外部磁界とは逆方向である場合よりもインダクタンスの低下率が大きい。即ち、図５の場合、Ｖ相（巻線７０２）がＮ極に励磁された場合のほうが、Ｖ相（巻線７０２）がＳ極に励磁された場合よりもインダクタンスの低下率が大きい。

一方、図５の状態において、Ｗ相（巻線７０３）には、ロータ７０５のＳ極とＮ極の両方が対向している。よって、ロータ７０５による外部磁界の影響が小さく、巻線７０３のインダクタンスの低下率は小さい。

このように、ロータ７０５の停止位置に応じて、各巻線７０１、７０２、７０３のインダクタンスは異なる値となる。

図６（Ａ）は、ロータ７０５の停止位置と、励磁相の１つであるＵ－Ｖ相の合成インダクタンスの関係を示している。なお、以後の説明において、ロータ７０５の停止位置をその励磁相により示すものとする。また、Ｕ－Ｖ相の合成インダクタンスとは、Ｕ相をＮ極、Ｖ相をＳ極とする様に電流を流して測定した巻線７０１と巻線７０２の合成インダクタンスを意味するものとする。

本実施形態では、インダクタンスの変化に応じて変化する物理量が検出されることによりインダクタンスが検出される。例えば、インダクタンスの値により、巻線に流れる電流（電圧）の立ち上がりの早さは異なるため、この立ち上がりの早さが測定される。

具体的には、図６（Ｂ）に示す様に、処理部５００は、ＰＷＭ信号を所定の期間ＴｓｏｎだけＯＮにする。そして、処理部５００は、ＰＷＭ信号をＯＮにしたタイミングから所定時間後（時間Ｔｓｎｓ後）に、抵抗６０１に生じる電圧をＡＤコンバータ５０４によって検出することで、立ち上がりの早さを測定する。なお、所定期間Ｔｓｏｎは、発生したトルクによりロータ７０５が動くことがない期間とする。ロータ７０５の停止位置と、電流を流す励磁相と、抵抗６０１に発生する電圧との関係は、予め不揮発性メモリ５０７に格納されている。

図６（Ｃ）は、ロータ７０５の停止位置と、Ｕ－Ｖ相に電流を流した際に抵抗６０１に生じる電圧と、の関係を示している。５（Ｃ）に示す様に、Ｕ－Ｖ相に電流が流れる際に抵抗６０１に生じる電圧は、ロータ７０５の停止位置がＵ－Ｖ相の位置である場合に最大となる。この様に、ロータ７０５の停止位置に応じて抵抗６０１に生じる電圧が異なるため、処理部５００は、抵抗６０１の電圧によりロータ７０５の停止位置を判定することができる。具体的には、例えば、１つ以上の励磁相に電流を流したときの所定時間後の抵抗６０１の電圧（即ち、巻線に流れる電流）を測定し、不揮発性メモリ５０７に格納されている情報からロータ７０５の停止位置を判定できる。

なお、上述した停止位置の検出方法は本実施形態における一例であり、これに限定されるわけではない。即ち、停止状態のロータの停止位置を検出するためのホール素子やロータリエンコーダを用いずに、巻線に流れる電流に基づいて当該停止位置を検出する公知の技術が用いられれば良い。

＜モータの制御＞
｛同期制御｝
モータ制御装置１５７は、ロータ７０５の停止位置が検出された後、当該停止位置にロータ７０５を固定するための励磁相を決定し、決定した励磁相に電流が供給されるように３相インバータ６００を制御する。

ＣＰＵ１５１ａは、モータ４０２の動作シーケンスに基づいて、パルス信号をモータ制御装置１５７に出力する。パルス信号の数は、ロータ７０５の目標位相に対応し、パルス信号の周波数はロータ７０５の目標速度に対応する。

モータ制御装置１５７は、ＣＰＵ１５１ａからパルス信号が入力されるたびに、励磁相を切り替えていく。例えば、モータ制御装置１５７は、Ｕ－Ｖ相を励磁した後にパルス信号が入力されると、Ｕ－Ｗ相を励磁するように３相インバータ６００を制御する。更にパルス信号が入力されると、モータ制御装置１５７は、Ｖ－Ｗ相を励磁するように３相インバータ６００を制御する。本実施形態では、モータ制御装置１５７は、ロータ７０５の停止位置を検出した後、上述のようにしてＣＰＵ１５１ａから出力されるパルス信号に応じてモータ４０２を駆動する同期制御を行う。なお、同期制御においては、あらかじめ決められた大きさの電流が巻線（巻線）７０１、７０２、７０３に流れるように、巻線（巻線）７０１、７０２、７０３に流れる駆動電流が制御される。具体的には、ロータにかかる負荷トルクの変動が起こったとしてもモータが脱調しないように、ロータの回転に必要と想定されるトルクに所定のマージンが加算されたトルクに対応する大きさ（振幅）を持った駆動電流が巻線に供給される。これは、同期制御では、決定（推定）された回転位相や回転速度に基づいて駆動電流の大きさが制御される構成は用いられない（フィードバック制御が行われない）ので、ロータにかかる負荷トルクに応じて駆動電流を調整できないからである。なお、電流の大きさが大きいほど回転子に与えるトルクは大きくなる。また、振幅は電流ベクトルの大きさに対応する。

｛ベクトル制御｝
本実施形態では、モータ制御装置１５７が同期制御を実行している状態において、ＣＰＵ１５１ａから出力されるパルスの周波数（即ち、ロータ７０５の目標速度に対応する値）が所定値以上になると、モータ制御装置１５７はベクトル制御部５０７によるベクトル制御を行う。なお、モータ制御装置１５７は、モータ制御装置１５７がベクトル制御を実行している状態において、ＣＰＵ１５１ａから出力されるパルスの周波数が所定値より小さくなると同期制御を行う。

図７は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相と、ｄ軸及びｑ軸によって表される回転座標系との関係を示す図である。図７では、静止座標系において、Ｕ相の巻線に対応した軸であるα軸と、α軸に直交する軸であるβ軸とが定義されている。また、図７では、ロータ７０５に用いられている永久磁石の磁極によって作られる磁束の方向に沿ってｄ軸が定義され、ｄ軸から反時計回りに９０度進んだ方向（ｄ軸に直交する方向）に沿ってｑ軸が定義されている。α軸とｄ軸との成す角度はθと定義され、ロータ７０５の回転位相は角度θによって表される。ベクトル制御では、回転位相θを基準とした回転座標系が用いられる。具体的には、ベクトル制御では、巻線に流れる駆動電流に対応する電流ベクトルの、回転座標系における電流成分であって、回転子にトルクを発生させるｑ軸成分（トルク電流成分）と巻線を貫く磁束の強度に影響するｄ軸成分（励磁電流成分）とが用いられる。なお、図７では、ロータ７０５が反時計回りに回転する方向を正方向として記載している。

ベクトル制御とは、ロータの目標速度を表す指令速度と実際の回転速度との偏差が小さくなるようにトルク電流成分の値と励磁電流成分の値とを制御する速度フィードバック制御を行うことによってモータを制御する制御方法である。また、ロータの目標位相を表す指令位相と実際の回転位相との偏差が小さくなるようにトルク電流成分の値と励磁電流成分の値とを制御する位相フィードバック制御を行うことによってモータを制御する方法もある。

図８は、ベクトル制御部５０７の構成の例を示すブロック図である。なお、ベクトル制御部５０７は、少なくとも１つのＡＳＩＣで構成されており、以下に説明する各機能を実行する。

ベクトル制御部５０７は、ベクトル制御を行う回路として、速度制御器８０１、電流制御器８０２、座標逆変換器８０３、８０４、座標変換器８０５、８０６等を有する。座標変換器８０５は、モータ４０２のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の巻線に流れる駆動電流に対応する電流ベクトルを、クラーク変換によりα軸及びβ軸で表される静止座標系に変換する。座標変換器８０６は、座標変換器８０４によってα軸及びβ軸で表される静止座標系に変換された電流値をｑ軸及びｄ軸で表される回転座標系に座標変換する。この結果、巻線に流れる駆動電流は、回転座標系における電流値であるｑ軸成分の電流値（ｑ軸電流）とｄ軸成分の電流値（ｄ軸電流）とによって表される。なお、ｑ軸電流は、モータ４０２のロータ７０５にトルクを発生させるトルク電流に相当する。また、ｄ軸電流は、モータ４０２の巻線を貫く磁束の強度に影響する励磁電流に相当する。ベクトル制御部５０７は、ｑ軸電流及びｄ軸電流をそれぞれ独立に制御することができる。この結果、ベクトル制御部５０７は、ロータ７０５にかかる負荷トルクに応じてｑ軸電流を制御することによって、ロータ７０５が回転するために必要なトルクを効率的に発生させることができる。即ち、ベクトル制御においては、図７に示す電流ベクトルの大きさは、ロータ７０５にかかる負荷トルクに応じて変化する。

ベクトル制御部５０７は、モータ４０２のロータ７０５の回転位相θ、回転速度ωを後述する方法により決定し、その決定結果に基づいてベクトル制御を行う。

前述のように、カウンタ５０３は、ＣＰＵ１５１ａから出力されたパルス信号の周波数を算出する。ベクトル制御部５０７には、カウンタ５０３によって算出されたパルス信号の周波数に対応する値、即ち、ロータ７０５の目標速度を表す指令速度ω＿ｒｅｆが入力される。

減算器１０１は、モータ４０２のロータ７０５の回転速度ωと指令速度ω＿ｒｅｆとの偏差Δωを演算して出力する。

速度制御器８０１は、偏差Δωを周期Ｔ（例えば、２００μｓ）で取得する。速度制御器８０１は、比例制御（Ｐ）、積分制御（Ｉ）、微分制御（Ｄ）に基づいて、減算器１０１から出力される偏差が小さくなるように、ｑ軸電流指令値ｉｑ＿ｒｅｆ及びｄ軸電流指令値ｉｄ＿ｒｅｆを生成して出力する。具体的には、速度制御器８０１は、Ｐ制御、Ｉ制御、Ｄ制御に基づいて減算器１０１から出力される偏差が０になるように、ｑ軸電流指令値ｉｑ＿ｒｅｆ及びｄ軸電流指令値ｉｄ＿ｒｅｆを生成して出力する。なお、Ｐ制御とは、制御する対象の値を指令値と推定値との偏差に比例する値に基づいて制御する制御方法である。また、Ｉ制御とは、制御する対象の値を指令値と推定値との偏差の時間積分に比例する値に基づいて制御する制御方法である。また、Ｄ制御とは、制御する対象の値を指令値と推定値との偏差の時間変化に比例する値に基づいて制御する制御方法である。本実施形態における速度制御器８０１は、ＰＩＤ制御に基づいてｑ軸電流指令値ｉｑ＿ｒｅｆ及びｄ軸電流指令値ｉｄ＿ｒｅｆを生成しているが、これに限定されるものではない。例えば、速度制御器８０１は、ＰＩ制御に基づいてｑ軸電流指令値ｉｑ＿ｒｅｆ及びｄ軸電流指令値ｉｄ＿ｒｅｆを生成しても良い。なお、ロータに永久磁石を用いる場合、通常は巻線を貫く磁束の強度に影響するｄ軸電流指令値ｉｄ＿ｒｅｆは０に設定されるが、これに限定されるものではない。

モータ４０２のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の巻線に流れる駆動電流は、ＡＤコンバータ５０４によってアナログ値からデジタル値へと変換される。なお、ＡＤコンバータ５０４が電流をサンプリングする周期は、例えば、速度制御器８０１が偏差Δωを取得する周期Ｔ以下の周期（例えば、２５μｓ）である。

ＡＤコンバータ５０４によってアナログ値からデジタル値へと変換された駆動電流の電流値ｉｕ、ｉｖ、ｉｗは、座標変換器８０５に入力される。

座標変換器８０５は、入力された電流値ｉｕ、ｉｖ、ｉｗを次式によって、静止座標系における電流値ｉα及びｉβに変換する。

ｉｕ＋ｉｖ＋ｉｗ＝０ （３）

なお、静止座標系における電流値ｉα及びｉβは、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の巻線に流れる駆動電流に対応する電流ベクトルの大きさＩ及び電流ベクトルの位相θｅにより、次式のように表される。なお、電流ベクトルの位相θｅは、α軸と電流ベクトルとの成す角度と定義される。

ｉα＝Ｉ＊ｃｏｓ（θｅ） （４）
ｉβ＝Ｉ＊ｓｉｎ（θｅ） （５）
これらの電流値ｉα及びｉβは、座標変換器８０６と誘起電圧決定器８０７とに入力される。

座標変換器８０６は、静止座標系における電流値ｉα及びｉβを、次式によって、回転座標系におけるｑ軸電流の電流値ｉｑ及びｄ軸電流の電流値ｉｄに変換する。
ｉｄ＝ｉα＊ｃｏｓθ＋ｉβ＊ｃｏｓθ （６）
ｉｑ＝－ｉα＊ｓｉｎθ＋ｉβ＊ｃｏｓθ （７）

減算器１０２には、速度制御器８０１から出力されたｑ軸電流指令値ｉｑ＿ｒｅｆと座標変換器８０６から出力された電流値ｉｑとが入力される。減算器１０２は、ｑ軸電流指令値ｉｑ＿ｒｅｆと電流値ｉｑとの偏差を演算し、該偏差を電流制御器８０２に出力する。

また、減算器１０３には、速度制御器８０１から出力されたｄ軸電流指令値ｉｄ＿ｒｅｆと座標変換器８０６から出力された電流値ｉｄとが入力される。減算器１０３は、ｄ軸電流指令値ｉｄ＿ｒｅｆと電流値ｉｄとの偏差を演算し、該偏差を電流制御器８０２に出力する。

電流制御器８０２は、ＰＩＤ制御に基づいて、減算器１０２から出力される偏差が小さくなるように駆動電圧Ｖｑを生成する。具体的には、電流制御器８０２は、減算器１０２から出力される偏差が０になるように駆動電圧Ｖｑを生成して座標逆変換器５０５に出力する。

また、電流制御器８０２は、ＰＩＤ制御に基づいて、減算器１０３から出力される偏差が小さくなるように駆動電圧Ｖｄを生成する。具体的には、電流制御器８０２は、減算器１０３から出力される偏差が０になるように駆動電圧Ｖｄを生成して座標逆変換器８０３に出力する。

なお、本実施形態における電流制御器８０２は、ＰＩＤ制御に基づいて駆動電圧Ｖｑ及びＶｄを生成しているが、これに限定されるものではない。例えば、電流制御器８０２は、ＰＩ制御に基づいて駆動電圧Ｖｑ及びＶｄを生成しても良い。

座標逆変換器８０３は、電流制御器８０２から出力された回転座標系における駆動電圧Ｖｑ及びＶｄを、次式によって、静止座標系における駆動電圧Ｖα及びＶβに逆変換する。
Ｖα＝Ｖｄ＊ｃｏｓθ－Ｖｑ＊ｓｉｎθ （８）
Ｖβ＝Ｖｄ＊ｓｉｎθ＋Ｖｑ＊ｃｏｓθ （９）

座標逆変換器８０３は、逆変換された駆動電圧Ｖα及びＶβを誘起電圧決定器５１２及び座標逆変換器８０４に出力する。
座標逆変換器８０４は、入力された駆動電圧Ｖα、Ｖβを、次式によって、Ｕ相駆動電圧Ｖｕ、Ｖ相駆動電圧Ｖｖ、Ｗ相駆動電圧Ｖｗに変換する。

座標逆変換器８０４は、変換された駆動電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗを３相インバータ６００に出力する。

３相インバータ６００は、座標逆変換器８０４から入力された駆動電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗに基づくＰＷＭ信号によって駆動される。その結果、３相インバータ６００は、駆動電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗに応じた駆動電流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗを生成し、駆動電流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗをモータ４０２の各相の巻線に供給することによって、モータ４０２を駆動させる。

次に、回転位相θを決定する構成について説明する。ロータ７０５の回転位相θの決定には、ロータ７０５の回転によってモータ４０２のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の巻線に誘起される誘起電圧に対応する値Ｅα及びＥβの値が用いられる。Ｅα、Ｅβは、それぞれ、α軸、β軸に対応する誘起電圧の値である。誘起電圧の値は誘起電圧決定器８０７によって決定（算出）される。具体的には、誘起電圧Ｅα及びＥβは、座標変換器８０５から出力された電流値ｉα及びｉβと、座標逆変換器８０３から出力された駆動電圧Ｖα及びＶβとから、次式によって決定される。

ここで、Ｒは巻線レジスタンス、Ｌは巻線インダクタンスである。巻線レジスタンスＲ及び巻線インダクタンスＬの値は使用されているモータ４０２に固有の値であり、ＲＯＭ１５１ｂ又はモータ制御装置１５７に設けられたメモリ（不図示）等に予め格納されている。

誘起電圧決定器８０７によって決定された誘起電圧Ｅα及びＥβは位相決定器８０８に出力される。

位相決定器８０８は、誘起電圧決定器８０７から出力された誘起電圧Ｅαと誘起電圧Ｅβとの比に基づいて、次式によってモータ４０２のロータ７０５の回転位相θを決定する。

なお、本実施形態においては、位相決定器８０８は、式（１５）に基づく演算を行うことによって回転位相θを決定したが、この限りではない。例えば、位相決定器８０８は、誘起電圧Ｅα及び誘起電圧Ｅβと誘起電圧Ｅα及び誘起電圧Ｅβとに対応する回転位相θとの関係を示すテーブルを参照することによって回転位相θを決定してもよい。

前述の如くして得られた回転位相θは、速度決定器８０９、座標逆変換器８０３及び座標変換器８０５に入力される。

速度決定器８０９は、位相決定器８０８から出力された回転位相θの時間変化に基づいて回転速度ωを決定する。速度の決定には、以下の式（１６）が用いられる。

前述の如くして得られた回転位相ωは、減算器１０１に入力される。

ベクトル制御部５０７は、ベクトル制御を行う場合は、上述の制御を繰り返し行う。

以上のように、本実施形態におけるベクトル制御部５０７は、指令速度ω＿ｒｅｆと回転速度ωとの偏差が小さくなるように回転座標系における電流値を制御する速度フィードバック制御を用いたベクトル制御を行う。ベクトル制御を行うことによって、モータが脱調状態となることや、余剰トルクに起因してモータ音が増大すること及び消費電力が増大することを抑制することができる。

なお、本実施形態では、式（１３）～（１６）に基づいて、回転位相θ及び回転速度ωが決定されたが、この限りではない。即ち、回転位相θ及び回転速度ωは、公知の方法によって決定されればよい。

［モータの駆動シーケンス］
次に、本実施形態におけるモータ４０２の駆動シーケンスについて説明する。本実施形態では、以下の構成が適用されることによって、画像形成装置におけるＦＰＯＴが短縮される。なお、以下の説明においては、モータ４０２はピックアップローラ１９を駆動する。

図９は、モータの駆動シーケンスを説明する図である。本実施形態では、操作部１５２が操作されている期間中、操作部１５２における設定データ等が操作部５２から受信部としてのＣＰＵ１５１ａに所定の時間間隔で送信される。モータ制御装置１５７は、モータ４０２の巻線への励磁が行われていない（駆動されていない）状態において操作部１５２が操作されていることが操作部１５２から通知されると（時刻Ｔ１）、モータ４０２のロータの停止位置を検出する動作を開始する（初期動作）。

モータ４０２のロータの停止位置の検出が完了すると（時刻Ｔ２）、モータ制御装置１５７は、モータ４０２のロータを所定の位相に保持するように、検出された停止位置に基づいて電流を制御する。

その後、時刻Ｔ２から所定時間Ｔｔｈが経過するまでの期間に印刷ジョブを開始する指示が操作部１５２または外部機器から入力されると（時刻Ｔ３）、モータ制御装置１５７は、同期制御によるモータ４０２の駆動を行い、その後、ベクトル制御を実行する。そして、所定の回転速度でモータ４０２が駆動される。なお、時刻Ｔ２から所定時間Ｔｔｈが経過するまでの期間に印刷ジョブを開始する指示が入力されない場合、モータ制御装置１５７は、励磁をＯＦＦにする。

その後、画像形成シーケンスに基づいてモータ４０２の駆動が終了すると、モータ制御装置１５７は、モータ４０２を減速させ、モータ４０２の巻線への励磁をＯＦＦにする（時刻Ｔ４）。

図１０は、モータの駆動シーケンスを説明するフローチャートである。以下に、図１０を用いて、本実施形態におけるモータ４０２の駆動シーケンスについて説明する。図１０の処理は、モータ４０２の巻線への励磁がＯＦＦである状態で行われる。なお、図１０の処理は、ＣＰＵ１５１ａによって実行される。

Ｓ１０１において、操作部１５２が操作されたことが通知されると、Ｓ１０２において、ＣＰＵ１５１ａは、モータ制御装置１５７に、モータ４０２の停止位置の検知動作を実行させる。

その後、Ｓ１０３において、ＣＰＵ１５１ａは、モータ４０２のロータを所定の位相に保持するようにモータ制御装置１５７を制御する。

Ｓ１０４において、印刷ジョブを開始する指示が入力されると、Ｓ１０５において、ＣＰＵ１５１ａは、画像系絵師装置１００による画像形成動作を実行する。

Ｓ１０７において、印刷ジョブが終了すると、ＣＰＵ１５１ａは、このフローチャートの処理を終了する。

また、Ｓ１０４において、印刷ジョブを開始する指示が入力されない場合は、処理はＳ１０７に進む。

Ｓ１０７において、モータ４０２のロータの保持が行われてから所定時間Ｔｔｈが経過していない場合はＣＰＵ１５１ａは処理をＳ１０４に戻す。

また、Ｓ１０７において、モータ４０２のロータの保持が行われてから所定時間Ｔｔｈが経過した場合は、Ｓ１０８において、ＣＰＵ１５１ａは、ロータの保持を解除する（励磁をＯＦＦにする）ようにモータ制御装置１５７を制御する。このように、モータ４０２のロータの保持が行われてから所定時間Ｔｔｈが経過しても印刷ジョブが入力されない場合は励磁をＯＦＦにすることにより、消費電力が増大することを抑制することができる。

次に、Ｓ１０９において、Ｓ１０８の処理から所定時間Ｔｒｅｓｅｔが経過すると、処理はＳ１０１に戻る。このように、Ｓ１０８の処理から所定時間Ｔｒｅｓｅｔが経過したら処理がＳ１０１に戻ることにより、ユーザが再度操作部１５２を操作した際に、印刷ジョブが開始する前にモータ４０２のロータの停止位置の検出動作が開始される。

一方、Ｓ１０１において、操作部１５２が操作されたことが通知されない場合は、処理はＳ１１１０に進む。

Ｓ１１０において、印刷ジョブを開始する指示が入力されない場合は、処理はＳ１０１に戻る。

また、Ｓ１１０において、印刷ジョブを開始する指示が入力されると、Ｓ１１１において、ＣＰＵ１５１ａは、モータ制御装置１５７に、モータ４０２の停止位置の検知動作を実行させる。

その後、Ｓ１１２において、ＣＰＵ１５１ａは、モータ４０２のロータを所定の位相に保持するようにモータ制御装置１５７を制御する。

そして、Ｓ１１３において、ＣＰＵ１５１ａは、画像系絵師装置１００による画像形成動作を実行する。

Ｓ１１４において、印刷ジョブが終了すると、ＣＰＵ１５１ａは、このフローチャートの処理を終了する。

以上のように、本実施形態では、モータ制御装置１５７は、モータ４０２の巻線への励磁が行われていない状態において操作部１５２が操作されていることが操作部１５２から通知されると、モータ４０２のロータの停止位置を検出する動作を開始する。即ち、モータ制御装置１５７は、印刷ジョブの開始が指示される可能性がある場合に、印刷ジョブの開始が指示される前にモータ４０２のロータの停止位置を検出する動作を開始する。このように、本実施形態では、印刷ジョブにおいて記録媒体を搬送する搬送ローラのうち最も上流側にある搬送ローラであるピックアップローラ１９を駆動するモータ４０２のロータの停止位置を検出する動作が、印刷ジョブの開始が指示される前に行われる。その結果、印刷ジョブの開始が指示された後にモータ４０２のロータの停止位置を検出する動作を開始する場合に比べてＦＰＯＴが短縮される。即ち、本実施形態の構成により、ＦＰＯＴを短縮することができる画像形成装置を提供することができる。

なお、本実施形態では、操作部１５２が操作されたか否かに基づいてモータ４０２の停止位置の検知の動作を開始したが、この限りではない。例えば、モータ制御装置１５７は、モータ４０２の巻線への励磁が行われていない状態において人体検知センサ１６２が物体としての人を検知すると、モータ４０２のロータの停止位置を検出する動作を開始してもよい。このように、モータ制御装置１５７は、印刷ジョブの開始が指示される可能性がある場合に、印刷ジョブの開始が指示される前にモータ４０２のロータの停止位置を検出する動作を開始する。印刷ジョブにおいて記録媒体を搬送する搬送ローラのうち最も上流側にある搬送ローラであるピックアップローラ１９を駆動するモータ４０２のロータの停止位置を検出する動作が、印刷ジョブの開始が指示される前に行われる。その結果、印刷ジョブの開始が指示された後にモータ４０２のロータの停止位置を検出する動作を開始する場合に比べてＦＰＯＴが短縮される。即ち、本実施形態の構成により、ＦＰＯＴを短縮することができる画像形成装置を提供することができる。

なお、本実施形態では、モータ制御装置１５７は、モータ４０２の巻線への励磁が行われていない状態において操作部１５２が操作されていることが操作部１５２から通知されると、モータ４０２のロータの停止位置を検出する動作を開始したが、この限りではない。例えば、モータ制御装置１５７は、モータ４０２の巻線への励磁が行われていない状態において、原稿積載部２に原稿が載置されたことが、原稿積載部２に設けられたセンサ（不図示）によって検知されるとモータ４０２のロータの停止位置を検出する動作を開始してもよい。また、モータ制御装置１５７は、モータ４０２の巻線への励磁が行われていない状態において、手差しトレイ４４に原稿が載置されたことが、手差しトレイ４４に設けられたセンサ（不図示）によって検知されるとモータ４０２のロータの停止位置を検出する動作を開始してもよい。

なお、本実施形態では、モータ４０２がピックアップローラ１９を駆動する場合について説明したが、この限りではない。例えば、ピックアップローラ１９以外の搬送ローラを駆動するモータに本実施形態の構成が適用されてもよい。

また、本実施形態では、モータ４０２は、ピックアップローラ１９を駆動する構成であったが、例えば、モータ４０２は、ピックアップローラ１９と搬送ローラ３９とを駆動する構成でもよい。即ち、モータ４０２は、ピックアップローラ１９を含む複数の搬送ローラを駆動する構成でもよい。

また、本実施形態では、モータ４０２はピックアップローラ１９を駆動する構成について説明したが、例えば、モータ４０２はピックアップローラ４３を駆動する構成であってもよい。

〔第２実施形態〕
画像形成装置１００の構成が第１実施形態と同様である部分については説明を省略する。

本実施形態では、排紙ローラ３０を駆動するモータ４０３を制御するモータ制御装置１５８は、印刷ジョブを開始する指示が操作部１５２又は外部機器から入力された後に、モータ４０３のロータの停止位置を検出する動作を開始する。これは、印刷ジョブを開始する指示が入力された後にモータ４０３のロータの停止位置を検出する動作が開始されても、搬送されてくる記録媒体が排紙ローラ３０に到達する前にモータ４０３を所定の回転速度まで加速させることができるためＦＰＯＴの低下に影響しないからである。このような構成により、画像形成装置におけるすべてのモータのロータの停止位置を検出する動作が印刷ジョブの開始が指示される前に行われる場合に比べて、消費電力が小さくなる。なお、本実施形態では、モータ４０３のロータの停止位置を検出する動作を実行してモータ４０３を所定の回転速度まで加速させるまでに要する時間は、印刷ジョブが開始されてから記録媒体が排紙ローラ３０に到達するまでの時間よりも短い。

以上の構成により、画像形成装置における消費電力を抑制しつつ、ＦＰＯＴを短縮することができる画像形成装置を提供することができる。

なお、本実施形態では、モータ４０２がピックアップローラ１９を駆動し、モータ４０３が排紙ローラ３０を駆動する場合について説明したが、本実施形態が適用されるのは、この限りではない。例えば、モータ４０２は、転写ローラ対２８よりも上流の搬送ローラの少なくとも１つを駆動し、モータ４０３は、転写ローラ対２８よりも下流の搬送ローラの少なくとも１つを駆動する構成であればよい。即ち、転写ローラ対２８よりも上流の搬送ローラを駆動する複数のモータのうちの少なくとも１つは、印刷ジョブ１が終了してから所定時間Ｔｄが経過するまでの期間、巻線への励磁を維持される構成でもよい。

また、本実施形態では、モータ４０２は、ピックアップローラ１９を駆動する構成であったが、例えば、モータ４０２は、ピックアップローラ１９と搬送ローラ３９とを駆動する構成でもよい。即ち、モータ４０２は、ピックアップローラ１９を含む複数の搬送ローラを駆動する構成でもよい。

また、本実施形態では、モータ４０２はピックアップローラ１９を駆動する構成について説明したが、例えば、モータ４０２はピックアップローラ４３を駆動する構成であってもよい。

第１実施形態及び第２実施形態におけるベクトル制御では、速度フィードバック制御を行うことによってモータ４０２、４０３を制御しているが、これに限定されるものではない。例えば、モータ４０２、４０３の回転子の回転位相θをフィードバックしてモータ４０２、４０３を制御する構成であっても良い。

また、第１実施形態及び第２実施形態においては、負荷を駆動するモータとしてブラシレスＤＣモータが用いられているが、ステッピングモータやＤＣモータ等の他のモータであっても良い。また、モータが有する巻線の相の数は、３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）に限らず、３相以外の数であってもよい。

また、第１実施形態及び第２実施形態において、モータ制御装置１５７の機能をＣＰＵ１５１ａが有していてもよい。

また、第１実施形態及び第２実施形態においては、初期化動作として、モータの停止位置を検出する動作が行われたが、この限りではない。例えば、初期化動作として、モータの所定の相を励磁することによりロータを当該所定の相に引き込む動作が行われてもよい。
感光ドラム、帯電器、現像器、転写ローラ、転写ベルト等は画像形成部に含まれる。

１８ シート収納トレイ
１９、４３ ピックアップローラ
４４ 手差しトレイ
１５１ａ ＣＰＵ
１５７、１５８ モータ制御装置
３０１ 画像印刷装置
４０２、４０３ ブラシレスＤＣモータ

Claims (11)

1. 記録媒体が積載される積載部と、
   前記積載部に積載された記録媒体を給送するピックアップローラと、
   前記ピックアップローラを駆動するモータと、
   前記ピックアップローラによって給送された記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、
   ユーザによって操作される操作部であって前記画像形成手段による画像形成の条件を設定する操作部と、
   前記画像形成手段による画像形成の開始の指示を受信する受信部と、
   前記モータの巻線が励磁されていない状態において前記受信部が前記指示を受信する前に前記操作部が操作されると、前記モータの回転子が停止している停止状態における当該モータの巻線に電流を供給することにより当該巻線に流れる電流に基づいて前記停止状態における前記回転子の位相を決定する初期動作を実行し、前記受信部が前記指示を受信したことに応じて、前記初期動作において決定された位相に基づいて前記停止状態における前記回転子が回転するように前記巻線に供給するべき電流を制御する制御手段と、を有し、
   前記制御手段は、前記初期動作において決定された位相に基づいて、前記巻線に供給するべき電流を所定の大きさの電流に基づいて制御する第１制御モードで前記モータの駆動を開始することを特徴とする画像形成装置。
2. 記録媒体が積載される積載部と、
   前記積載部に積載された記録媒体を給送するピックアップローラと、
   前記ピックアップローラを駆動するモータと、
   前記ピックアップローラによって給送された記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、
   人を検知する人感センサと、
   前記画像形成手段による画像形成の開始の指示を受信する受信部と、
   前記モータの巻線が励磁されていない状態において前記受信部が前記指示を受信する前に前記人感センサが前記人を検知すると、前記モータの回転子が停止している停止状態における当該モータの巻線に電流を供給することにより当該巻線に流れる電流に基づいて前記停止状態における前記回転子の位相を決定する初期動作を実行し、前記受信部が前記指示を受信したことに応じて、前記決定された位相に基づいて前記停止状態における前記回転子が回転するように前記巻線に供給するべき電流を制御する制御手段と、を有し、
   前記制御手段は、前記初期動作において決定された位相に基づいて、前記巻線に供給するべき電流を所定の大きさの電流に基づいて制御する第１制御モードで前記モータの駆動を開始することを特徴とする画像形成装置。
3. 前記制御手段は、前記初期動作によって前記位相が決定されてから所定時間が経過するまでの期間中、前記回転子が第１の位相に保持されるように前記巻線に供給される電流を制御し、
   前記制御手段は、前記期間中に前記受信部が前記指示を受信しない場合は、前記回転子を前記第１の位相に保持する動作を解除することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記巻線に流れる電流を検出する検出手段と、
   前記検出手段により検出される電流に基づいて回転中の前記回転子の回転位相を決定する位相決定手段と、
   前記制御手段は、前記第１制御モードで前記モータの駆動を開始した後に、前記モータを駆動する制御モードを前記第１制御モードから前記巻線に供給する電流をトルク電流成分と励磁電流成分とに基づいて制御する第２制御モードに切り替えるものであり、
   前記トルク電流成分は、前記位相決定手段により決定される回転位相に基づく回転座標系で表され、前記回転子にトルクを発生させる電流成分であり、
   前記励磁電流成分は、前記回転座標系で表され、前記巻線を貫く磁束の強度に影響する電流成分であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
5. 前記制御手段は、前記第１の制御モードで前記モータの駆動を開始した後に前記回転子の回転速度に対応する値が所定値以上になると、前記制御モードを前記第１の制御モードから前記第２の制御モードに切り替えることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記制御手段は、前記第２の制御モードにおいて、前記検出手段により検出される電流のトルク電流成分の値と前記トルク電流成分の目標値との偏差が小さくなるように前記巻線に供給する電流を制御するものであり、
   前記トルク電流成分の目標値は、前記位相決定手段により決定される回転位相と前記回転子の回転位相の目標位相を表す指令位相との偏差が小さくなるように設定されることを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
7. 前記回転子の回転速度を決定する速度決定手段を有し、
   前記制御手段は、前記第２の制御モードにおいて、前記検出手段により検出される電流のトルク電流成分の値と前記トルク電流成分の目標値との偏差が小さくなるように前記巻線に供給する電流を制御するものであり、
   前記トルク電流成分の目標値は、前記速度決定手段により決定される回転速度と前記回転子の回転速度の目標速度を表す指令速度との偏差が小さくなるように設定されることを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
8. 前記画像形成装置は、
   前記ピックアップローラによって給送された記録媒体を搬送する搬送ローラと、
   前記搬送ローラを駆動する第２モータと、
   前記受信部が前記指示を受信したことに基づいて、前記第２モータの回転子が停止している第２停止状態における当該第２モータの巻線に電流を供給することにより当該第２モータの巻線に流れる電流に基づいて前記第２停止状態における前記第２モータの回転子の位相を決定する第２初期動作を実行し、前記第２初期動作によって決定された位相に基づいて、前記第２停止状態における前記第２モータの回転子が回転するように前記第２モータの巻線に供給される電流を制御する第２制御手段と、
   を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
9. 前記搬送ローラは、前記記録媒体を前記画像形成装置の外部へ排出する排紙ローラであることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記モータはブラシレスＤＣモータであることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の画像形成装置。
11. 前記モータはステッピングモータであることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の画像形成装置。

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