(57)【要約】【課題】静音化を図るベクトル制御を行う回路の数を低減することができる画像形成装置およびモータ制御装置を提供する。【解決手段】シートに対して画像を形成する画像形成装置は、画像を形成する際に用いられる複数のモータと、複数のモータに供給する駆動電流を、モータの回転位置を基準とした回転座標系の電流値によって制御するベクトル制御を行うベクトル制御手段と、複数のモータのうちの一部の第１のモータと他の第２のモータとのうち何れかをベクトル制御手段に接続する制御を行う接続制御手段と、を備える。【選択図】図５
2020120449.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートに対して画像を形成する画像形成装置であって、
前記画像を形成する際に用いられる複数のモータと、
前記複数のモータに供給する駆動電流を、前記モータの回転位置を基準とした回転座標系の電流値によって制御するベクトル制御を行うベクトル制御手段と、
前記複数のモータのうちの一部の第１のモータと他の第２のモータとのうち何れかを前記ベクトル制御手段に接続する制御を行う接続制御手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第１のモータと前記第２のモータとは、前記第１のモータが駆動している際には、前記第２のモータは駆動しない関係にあることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記画像形成装置に設けられる複数の搬送経路に設けられる複数のローラのうち、前記シートに前記画像を形成する際に、同時に使用されない第１のローラと第２のローラとについて、前記第１のモータが前記第１のローラを駆動し、前記第２のモータが前記第２のローラを駆動することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第１のモータは、前記画像形成装置の内部のカセットに積載されているシートを給紙するためのローラを駆動し、前記第２のモータは、手差し給紙部に積載されているシートを給紙するためのローラを駆動することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
ユーザによる選択を受け付ける制御手段、をさらに備え、
前記制御手段は、受け付けた前記選択に応じた信号を前記接続制御手段に出力し、
前記接続制御手段は、前記信号に応じて、前記第１のモータと前記第２のモータとのうち何れかを前記ベクトル制御手段に接続する制御を行うことを特徴とする請求項１乃至４のうち何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記接続制御手段は、前記ベクトル制御手段が出力した複数相の信号の全てが、前記第１のモータと前記第２のモータとのうち何れかに出力されるように制御することを特徴とする請求項１乃至５のうち何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記画像形成装置に外付けカセットが装着された場合、前記接続制御手段は、当該外付けカセットに設けられる第３のモータと前記第１のモータと前記第２のモータとのうち何れかを前記ベクトル制御手段に接続する制御を行うことを特徴とする請求項１乃至６のうち何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
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７のうち何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
複数のモータに供給する駆動電流を、前記モータの回転位置を基準とした回転座標系の電流値によって制御するベクトル制御を行うベクトル制御手段と、
前記複数のモータのうちの一部の第１のモータと他の第２のモータとのうち何れかを前記ベクトル制御手段に接続する制御を行う接続制御手段と、
を備えることを特徴とするモータ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータの制御を行う画像形成装置およびモータ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置において、画像が形成される用紙等の記録材を搬送する搬送系の駆動源として、ステッピングモータが用いられている。ステッピングモータに対しては、パルス周期の制御により、速度および位置を制御する同期制御が行われる。ステッピングモータを同期制御する際、画像形成が必要となる負荷トルクが、出力可能なトルク範囲を超えた場合、入力パルスに同期せずに制御不能の状態である脱調状態となる。このため、画像形成で必要となる負荷トルクの変化に対応可能なモータ出力トルクが必要となる。従って、画像形成で必要となる負荷トルクに対して所定のマージンを有するモータ出力トルクが得られるように、駆動電流をステッピングモータに供給する必要がある。その結果、必要以上に電力が消費されるとともに、余剰トルクに起因して画像形成装置に振動や騒音が生じる問題があった。
【０００３】
上述した問題に対処するための技術として、ベクトル制御が提案されている。ベクトル制御は、ＦＯＣ（Field Oriented Control）とも称される。ベクトル制御は、回転子の磁束方向をｄ軸、ｄ軸に直交する方向をｑ軸と定義した回転座標系を用いて、モータに適切なトルクが発生するように駆動電流の振幅および位相を制御する方式である。その結果として、静止座標系におけるモータの駆動電流が理想的な正弦波となるため、電力効率が良い駆動制御を実現できるとともに、余剰トルクに起因した装置の振動および騒音を抑制できる。ベクトル制御では、ロータリエンコーダを用いて、ロータの回転速度および位置を検出することが一般的である。しかし、従来のステッピングモータ制御では不要であるロータリエンコーダを用いてベクトル制御を実現する場合、ロータリエンコーダのために構成が複雑化する。その結果、ロータリエンコーダの配置スペースの確保が難しくなり、コストアップにも繋がる。
【０００４】
関連する技術として特許文献１の技術が提案されている。特許文献１の技術には、ロータリエンコーダを用いることなくロータの回転速度および位置を推定する方法が提案されている。特許文献１のステッピングモータ駆動装置は、モータの駆動電流を検出し、電圧方程式に基づいて推定されたＡ相およびＢ相における誘起電圧比の逆正接を演算することで、ロータの位置を推定（決定）している。ロータの回転速度は、ロータの位置の推定結果の時間微分によって推定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５５３７５６５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１のステッピングモータ駆動装置においては、ベクトル制御のための演算やロータ回転速度および位置を検出するための演算が複雑になる。このために、特許文献１のステッピングモータ駆動装置では、複雑な演算を行うことが可能な集積回路（ＡＳＩＣ等）が必要になる。画像形成装置において静音化を実現するためには、画像形成装置の内部で駆動中の各ステッピングモータがベクトル制御されることが望ましい。この場合、画像形成装置は、各ステッピングモータのそれぞれに対応して、複雑な演算を行う集積回路を有している必要がある。画像形成装置の内部には複数のステッピングモータが設けられているため、各ステッピングモータと同じ数の集積回路を設けると、画像形成装置のハードウェア資源が増大する。その結果、コストも増大することになる。
【０００７】
また、画像形成装置には、外部に後付けで給紙段（オプションカセット）を増設することができる。オプションカセットは、複数の機種で共用できるようにモータ等のハードウェアのみを有し、ステッピングモータを制御するモータ制御部は画像形成装置に設けられる。このようなオプションカセットのステッピングモータに対してベクトル制御を行う場合には、画像形成装置本体の内部に、複雑な演算を行う集積回路を別途設ける必要がある。そして、ユーザの選択により、オプションカセットが使用されなかった場合には、オプションカセットのために画像形成装置本体の内部に設けられたベクトル制御を行う集積回路は無駄なハードウェア資源となる。
【０００８】
本発明の目的は、静音化を図るベクトル制御を行う回路の数を低減することができる画像形成装置およびモータ制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、シートに対して画像を形成する画像形成装置であって、前記画像を形成する際に用いられる複数のモータと、前記複数のモータに供給する駆動電流を、前記モータの回転位置を基準とした回転座標系の電流値によって制御するベクトル制御を行うベクトル制御手段と、前記複数のモータのうちの一部の第１のモータと他の第２のモータとのうち何れかを前記ベクトル制御手段に接続する制御を行う接続制御手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、静音化を図るベクトル制御を行う回路の数を低減することができることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】画像形成装置の全体構成を示す図である。
【図２】制御部の機能ブロック図である。
【図３】セレクタの回路構成例を示す図である。
【図４】１つのモータ制御部が１つのステッピングモータをベクトル制御する回路構成図である。
【図５】１つのモータ制御部が２つのステッピングモータをベクトル制御する回路構成図である。
【図６】シートの搬送経路の例を示す図である。
【図７】本体給紙または手差し給紙の制御を行う際の処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の各実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。しかしながら、以下の各実施の形態に記載されている構成はあくまで例示に過ぎず、本発明の範囲は各実施の形態に記載されている構成によって限定されることはない。
【００１３】
図１は、本実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す図である。図１の画像形成装置１は、電子写真方式を用いたカラー画像形成装置である。ただし、本実施形態の画像形成装置１は、カラー画像形成装置以外の画像形成装置にも適用可能である。以下における画像形成装置１は、中間転写タンデム方式の画像形成装置であるものとして説明する。中間転写タンデム方式の画像形成装置には、４色の画像形成部のそれぞれが中間転写ベルト上に並べて配置されている。中間転写タンデム方式は、多種多様なシート（例えば、用紙）への適応性やプリント生産性等に優れる。本実施形態の画像形成装置１は、中間転写タンデム方式以外の方式の画像形成装置にも適用できる。
【００１４】
図１に示す画像形成装置１は、主として画像形成部、二次転写部およびシートを搬送する搬送経路を有する。画像形成装置１の画像形成部は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）の各色に対応した感光体１１、帯電装置１２、露光装置１３および現像装置１４を有する。図１において、各色に対応した感光体１１、帯電装置１２、露光装置１３および現像装置１４には、それぞれ、色を示す添え字Ｙ、Ｍ、ＣおよびＫが付されている。露光装置１３は、画像書き込み部として機能する。また、画像形成部は、中間転写ベルト２１、二次転写内ローラ２２、駆動ローラ２３、テンションローラ２４および一次転写装置２５を有する。一次転写装置２５は、上述した４色のそれぞれに対応して設けられる。図１において、各色に対応した一次転写装置２５には、それぞれ、色を示す添え字Ｙ、Ｍ、ＣおよびＫが付されている。
【００１５】
画像形成部では、予め帯電装置１２が像担持体である感光体１１の表面を一様に帯電させる。画像情報の信号に基づいて露光装置１３が駆動され、回転する感光体１１の表面に静電潜像が形成される。像担持体上（感光体１１の表面上）に形成された静電潜像は、現像装置１４によるトナー現像を経てトナー像として顕在化する。その後、一次転写装置２５が所定の加圧力および静電バイアスを与えることで、中間転写ベルト２１上にトナー像が転写される。次に、中間転写ベルト２１について説明する。中間転写ベルト２１は駆動ローラ２３、テンションローラ２４および二次転写内ローラ２２等の各ローラによって張架され、図１中に示す矢印Ｂの方向へと搬送駆動される。並列処理されるＹ、Ｍ、ＣおよびＫの各色の画像形成プロセスは、中間転写ベルト２１上に一次転写された上流色のトナー像上に重ね合わせるタイミングで行われる。その結果、最終的にはフルカラーのトナー像が中間転写ベルト２１上に形成され、このトナー像が後述する二次転写部へと搬送される。
【００１６】
被転写材や記録材等としてのシートＰは、例えば、シートＰのサイズに応じて、第１のシート収納庫３１における給紙カセット（第１カセット）、第２のシート収納庫３２における給紙カセット（第２カセット）または手差し給紙部３３に積載される。シートＰは、例えば、給紙部３１ａから、矢印Ａの方向に給送され、第１カセット引き抜きローラ４１を通過し、レジストレーションローラ４２へと搬送される。第１カセット引き抜きローラ４１は、シートＰの斜行を補正する。具体的には、搬送するシートＰの先端を停止しているレジストレーションローラ４２のニップ部に突き当てる。このようにして、第１カセット引き抜きローラ４１は、シートＰをループさせて斜行補正を行う。レジストレーションローラ４２は、中間転写ベルト２１上のトナー像がシートＰに転写されるタイミングに合わせて、シートＰを二次転写部へと搬送する。二次転写部は、対向する二次転写内ローラ２２および二次転写外ローラ４３により形成されるトナー像転写ニップ部を有し、所定の加圧力および静電バイアスを与えることでシートＰ上にトナー像の転写を行う。レジストレーションローラ４２の近傍には、シートＰの通過を検知するセンサ４４が配置される。
【００１７】
トナー像が転写されたシートＰは、定着装置５０へと搬送される。そして、定着装置５０は、加圧力および加熱効果を加えて、トナー像をシートＰに溶融固着させる。トナー像が定着されたシートＰは、排紙搬送部６０へと搬送される。排紙搬送部６０の搬送経路には、排紙ローラ６１、６２および６３が配置される。フラッパ６４は、通紙パターンが片面通紙パターンであるか両面通紙パターンであるかによって、シートＰの搬送経路を切り替える。通紙モードが片面通紙パターンの場合には、フラッパ６４は、排紙ローラ６２の方向にシートＰの搬送経路を切り替える。これにより、排紙ローラ６２は、シートＰを排紙トレイ８０に排紙する。排紙トレイ８０には、片面に画像が形成されたシートＰが積載されていく。一方、通紙モードが両面通紙パターンである場合、シートＰの後端が反転ローラ７１に所定距離だけ残した状態で一旦停止した後に反転ローラ７１が逆転する。その後、シートＰは、両面搬送部７０を介して再びレジストレーションローラ４２に搬送され、画像形成部にて２面目の画像形成および定着が行われる。２面目にトナー像が定着されたシートＰは、フラッパ６４を経由して排紙ローラ６２に導かれ、排紙トレイ８０に排紙される。これにより、両面に画像が形成されたシートＰが、排紙トレイ８０に積載されていく。両面搬送部７０の搬送経路の近傍に、シートＰの通過を検知するセンサ７５が配置される。また、両面搬送部７０の搬送経路には、両面搬送ローラ対７２、７３および７４が設けられている。
【００１８】
図２は、画像形成装置１の制御を行う制御部１５０の機能ブロック図である。制御部１５０は、主にシステムコントローラ１５１を有する。システムコントローラ１５１は、ＣＰＵ１５１ａ、ＲＯＭ１５１ｂおよびＲＡＭ１５１ｃを有する。システムコントローラ１５１は、画像形成装置１の全体を制御する。システムコントローラ１５１には、画像処理部１１２、操作部１５２、Ａ／Ｄ変換器（アナログ・デジタル変換器）１５３、高圧制御部１５５、モータ制御部１５７、センサ類１５９、およびＡＣドライバ１６０が接続されている。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の授受が可能である。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、揮発性の記憶デバイスである。ＣＰＵ１５１ａは、ＲＡＭ１５１ｃを、各種プログラムを実行するためのワークエリアとして、または各種データが一時的に格納される一時記憶領域として使用する。ＲＡＭ１５１ｃには、例えば、高圧制御部１５５に対する設定値、モータ制御部１５７に対する指令値、操作部１５２から受信される情報等のデータが格納される。
【００１９】
システムコントローラ１５１は、ユーザが各種の設定を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させることができる。ユーザが、操作部１５２を操作して、各種の設定を行うと、システムコントローラ１５１は、操作部１５２を介してユーザによる設定を受け付ける。システムコントローラ１５１は、操作部１５２を介したユーザによる設定の内容（給紙段の選択や印刷ジョブ開始の指示、複写倍率の設定値、濃度設定値等）を示す情報を、操作部１５２から受信する。また、システムコントローラ１５１は、画像形成装置１の状態をユーザに通知ためのデータを操作部１５２に送信する。操作部１５２は、システムコントローラ１５１から受信したデータに基づいて、画像形成装置の状態を示す情報を表示部に表示する。表示部に表示される情報としては、例えば、画像形成枚数や画像形成中か否かを示す情報、ジャムの発生および発生個所を示す情報等がある。
【００２０】
システムコントローラ１５１の機能は、ＣＰＵ１５１ａが上記の各種プログラムを実行することにより実現されるものとする。システムコントローラ１５１は、画像処理部１１２に対して、画像処理に用いられるデータであって、画像形成装置１内の各デバイスの設定値データを送信する。また、システムコントローラ１５１は、各デバイスからの信号（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を制御する。高圧制御部１５５は、システムコントローラ１５１から出力される設定値データに基づいて、高圧ユニット１５６を構成する帯電器３１０、現像器３１４および転写分離器３１５に対して、それぞれの動作に必要となる電圧を供給する。
【００２１】
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から検出信号を受信し、受信した検出信号を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を制御することで、定着ヒータ１６１の温度を、定着処理に適した温度に制御する。定着ヒータ１６１は、定着器３１８に含まれるヒータであって、定着処理に用いられるヒータである。
【００２２】
以上のように、システムコントローラ１５１は、画像形成装置１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、モータ制御部１５７を介して、各モータの駆動シーケンスを制御する。モータ制御部１５７は、システムコントローラ１５１からの指示に従って、記録紙の搬送用のローラを駆動する駆動源に相当するモータ（図４や図５のステッピングモータ）を制御する。モータ制御部１５７およびセレクタ３０１は、モータの駆動制御を行うモータ制御装置に対応する。モータ制御装置１５７およびセレクタ３０１は、画像形成装置以外の装置に適用することもできる。
【００２３】
モータ制御部１５７の外部のコントローラに相当するシステムコントローラ１５１のＣＰＵ１５１ａは、制御対象のステッピングモータの位置（回転位置）を示す位置指令値θ＿ｒｅｆを生成し、モータ制御部１５７へ出力する。例えば、位置指令値θ＿ｒｅｆは、パルス状の矩形波信号であり、１パルスがステッピングモータの回転角度の最小変化量を規定する。モータの回転速度の指令値（速度指令値ω＿ｒｅｆ）は、θ＿ｒｅｆに対応する周波数として求められる。ＣＰＵ１５１ａは、モータの駆動シーケンスを開始すると、生成した位置指令値θ＿ｒｅｆを、所定の時間周期（制御周期）でモータ制御部１５７へ出力する。モータ制御部１５７は、ＣＰＵ１５１ａから与えられる位置指令値に従って、ステッピングモータの位置制御および速度制御を実行する。
【００２４】
図３は、セレクタ３０１の回路構成例を示す図である。本実施形態では、接続制御手段としてのセレクタ３０１により、複数のステッピングモータを単一のモータ制御部１５７でベクトル制御する。以下、ステッピングモータは、Ａ相（第１相）とＢ相（第２層）との２相からなるモータとして説明するが、本実施形態のステッピングモータは、２相からなるモータには限定されない。例えば、本実施形態のステッピングモータは、４相等の複数相からなるモータであってもよい。図３に示されるように、セレクタ３０１には、Ａ相およびＢ相のモータ制御信号が入力される。図３において、Ａ相のモータ制御信号は「Ａ」として表記され、Ｂ相のモータ制御信号は「Ｂ」と表記される。また、セレクタ３０１には、切り替え信号ＳＷが入力される。
【００２５】
セレクタ３０１は、２つのモータ制御信号（第１のモータ制御信号および第２のモータ制御信号）を出力する。第１のモータ制御信号および第２のモータ制御信号は、Ａ相およびＢ相の２相からなる信号である。図３において、Ａ相の第１のモータ制御信号は「Ａ１」として表記され、Ｂ相の第１のモータ制御信号は「Ｂ１」として表記される。また、Ａ相の第２のモータ制御信号は「Ａ２」として表記され、Ｂ相の第２のモータ制御信号は「Ｂ２」として表記される。セレクタ３０１は、第１のリレー３０６および第２のリレー３０７を有する。第１のリレー３０６は、入力されたＡ相のモータ制御信号の切り替えを行う。第２のリレー３０７は、入力されたＢ相のモータ制御信号の切り替えを行う。第１のリレー３０６と第２のリレー３０７とは直列に接続される。セレクタ３０１は、切り替え信号ＳＷが入力されていない状態においては、入力されたモータ制御信号（ＡおよびＢ）の出力先が、第１のモータ制御信号（Ａ１およびＢ１）となるように接続制御を行う。セレクタ３０１は、切り替え信号ＳＷが入力されたときには、入力されたモータ制御信号（ＡおよびＢ）の出力先が、第２のモータ制御信号（Ａ２およびＢ２）となるように接続制御を行う。
【００２６】
セレクタ３０１は、図３の例のように、モータ駆動信号をリレーで切り替える構成でなくてもよい。例えば、セレクタ３０１は、トランジスタやＦＥＴといった半導体を用いたスイッチング回路により実現されてもよい。また、モータ制御部１５７がセレクタ３０１の機能を有していてもよい。この場合、モータ制御部１５７は、ベクトル制御されたモータ制御信号を、モータ制御部１５７に接続される複数のステッピングモータのうち何れかに出力するように制御する。
【００２７】
図４は、１つのモータ制御部１５７が１つのステッピングモータ５０９をベクトル制御する回路構成図である。モータ制御部１５７は、ベクトル制御部５１５から出力される、ステッピングモータ５０９の駆動電圧Ｖα，Ｖβに応じて、ＰＷＭインバータ５０６がステッピングモータ５０９へ駆動電流を供給することによって、ステッピングモータ５０９を駆動する。モータ制御部１５７は、ベクトル制御手段に対応する。図３に示すように、ベクトル制御部５１５は、速度制御器５０２、電流制御器５０３、５０４、および座標変換器５０５、５１１により構成されている。ベクトル制御部５１５は、ステッピングモータ５０９の回転子の磁束方向をｄ軸、ｄ軸に直交する方向をｑ軸と定義した回転座標系を用いて、ステッピングモータ５０９の回転位置を基準とした回転座標系の電流値を制御する。この際、ベクトル制御部５１５は、ステッピングモータ５０９に適切なトルクが発生するように駆動電流の振幅および位相を制御する。位置演算部５１３は、ベクトル制御を行うために用いられるステッピングモータ５０９の位置を、各種のモータ出力信号からのフィートバック信号に基づいて推定することにより、求める。また、速度演算部５１４は、ステッピングモータ５０９の回転速度を、位置演算部５１３が求めた位置に基づいて推定することにより、求める。ベクトル制御部５１５がベクトル制御手段に対応してもよい。
【００２８】
位置制御器５０１には、ＣＰＵ１５１ａから位置指令値θ＿ｒｅｆが入力され、また位置演算部５１３が求めた位置がフィードバックされる。ステッピングモータ５０９のＡ相およびＢ相の巻線に流れる駆動電流は、ＰＷＭインバータ５０６とステッピングモータ５０９との間に設けられた電流検出部５０７および５０８により、それぞれ検出される。電流検出部５０７および５０８は、ステッピングモータ５０９の各相の巻線に流れる駆動電流を検出して電流検出値を出力する。Ａ／Ｄ変換器５１０は、電流検出部５０７および５０８から出力された電流検出値を、アナログ値からデジタル値に変換する。相電流補正部５２０は、Ａ／Ｄ変換器５１０がデジタル値に変換した各相の電流値（相電流値）に対して、正弦波関数に近似させるための補正処理を行う。誘起電圧演算部５１２は、ステッピングモータ５０９の回転に従って、Ａ相およびＢ相の巻線にそれぞれ誘起される誘起電圧（Ａ相およびＢ相の逆起電圧）を演算する。
【００２９】
図４のモータ制御部１５７は、例えば、ＡＳＩＣ等の集積回路により実現される。そして、図４の例では、１つのモータ制御部１５７に対して、１つのステッピングモータ５０９をベクトル制御する。一方、図５は、１つのモータ制御部１５７が２つのステッピングモータ（第１のステッピングモータ５３１および第２のステッピングモータ５３２）をベクトル制御する回路構成図である。図５の例では、モータ制御部１５７と２つのステッピングモータとの間にセレクタ３０１が介在しており、セレクタ３０１に２つのステッピングモータが接続されている。図５の例では、１つのモータ制御部１５７が２つのステッピングモータをベクトル制御する例を示しているが、１つのモータ制御部１５７が３つ以上のステッピングモータをベクトル制御してもよい。また、制御対象のステッピングモータを切り替える切り替え信号ＳＷは、ＣＰＵ１５１ａからセレクタ３０１に入力される。ＣＰＵ１５１ａは、第１のステッピングモータ５３１を駆動する際には、切り替え信号ＳＷをＯＦＦとする。この場合、ＣＰＵ１５１ａからセレクタ３０１に切り替え信号ＳＷは入力されない。ＣＰＵ１５１ａは、第２のステッピングモータ５３２を駆動する際には、切り替え信号ＳＷをＯＮにする。この場合、ＣＰＵ１５１ａからセレクタ３０１に切り替え信号ＳＷが入力される。切り替え信号ＳＷにより、第１のステッピングモータ５３１と第２のステッピングモータ５３２との何れかをベクトル制御することができる。
【００３０】
次に、画像形成装置１が、ベクトル制御を行うためのハードウェア資源としてのモータ制御部１５７を、複数のステッピングモータが共用して、制御を行う例について説明する。図６は、シートＰの搬送経路の例を示す。図６に示されるように、画像形成装置１には、シートＰの搬送経路に複数のローラが設けられており、各ローラのそれぞれに対応したステッピングモータが設けられている。画像形成装置１は、本体給紙モータ１０１、縦パスモータ１０２、レジモータ１０３、ＩＴＢモータ１０４、定着モータ１０５および排紙モータ１０６を有する。また、画像形成装置１は、反転モータ１０７、両面入口モータ１０８、両面モータ１０９および手差し給紙モータ１１０を有する。手差し給紙は、マルチ給紙とも称される。本実施形態では、上述した各モータは、全てベクトル制御により駆動されるステッピングモータである。
【００３１】
本体給紙モータ１０１は、本体給紙ローラ３４および本体給紙ローラ３５を駆動する。本体給紙ローラ３４は、第１のシート収納庫３１の給紙カセット（第１カセット）からシートＰを給紙するために用いられるローラである。本体給紙ローラ３５は、第２のシート収納庫３２の給紙カセット（第２カセット）からシートＰを給紙するために用いられるローラである。縦パスモータ１０２は、引き抜きローラ３６、給送ローラ３７および上述した第１カセット引き抜きローラ４１を駆動する。引き抜きローラ３６は、手差し給紙部３３から送られてきたシートＰを引き抜くためのローラである。給送ローラ３７は、本体給紙ローラ３５から送られてきたシートＰを搬送するためのローラである。レジモータ１０３は、上述したレジストレーションローラ４２を駆動する。ＩＴＢモータ１０４は、上述した二次転写外ローラ４３を駆動する。
【００３２】
定着モータ１０５は、上述した定着装置５０に設けられるステッピングモータであり、シートＰにトナー像を定着させるための定着ローラ５６および加圧ローラ５７を駆動する。排紙モータ１０６は、上述した排紙ローラ６１、６２および６３を駆動する。反転モータ１０７は、上述した反転ローラ７１を駆動する。両面入口モータ１０８は、両面搬送ローラ対７２を駆動する。両面モータ１０９は、両面搬送ローラ対７３および７４を駆動する。手差し給紙モータ１１０は、上述した手差し給紙ローラ３８を駆動する。
【００３３】
次に、ステッピングモータの排他関係について説明する。図６に示される各ステッピングモータのうち複数のステッピングモータについて、一部のステッピングモータ（第１のモータ）が駆動される際に、駆動されないステッピングモータ（第２のモータ）があるとする。この場合、第１のモータ第２のモータとは排他関係にある。換言すれば、画像形成を行う際に、同時に駆動されることがない関係にある第１のモータと第２のモータとは、使用状況が排他関係にある。また、同時に駆動され得る関係にある第１のモータと第２のモータとは、使用状況が排他関係にない。第１のモータおよび第２のモータは、１つのステッピングモータであってもよいし、複数のステッピングモータであってもよい。以下、図１および図６を参照して、シートＰの搬送経路（パス）に応じて、使用状況が、排他関係にないモータおよび排他関係にあるモータを説明する。
【００３４】
給紙パターンとしては、第１のシート収納庫３１の給紙カセット（第１カセット）からの給紙と、第２のシート収納庫３２の給紙カセット（第２カセット）からの給紙と、手差し給紙部３３からの給紙との３種類の給紙パターンがある。画像が定着された後のシートを排紙する通紙パターンとしては、シートＰの片面に画像を形成するパターン（片面通紙パターン）とシートＰの両面に画像を形成するパターン（両面通紙パターン）とがある。片面通紙パターンでは、シートＰは、排紙モータ１０６により駆動される排紙ローラ６２の搬送経路を通る。両面通紙パターンでは、シートＰは、反転ローラ７１で反転し、両面搬送部７０を経由して、再び、片面通紙パターンと同じ搬送経路を通る。給紙側と排紙側との間に選択の組み合わせの制約はないため、給紙側と排紙側との間で排他関係にあるステッピングモータは存在しない。つまり、両面通紙パターンの搬送経路は、片面通紙パターンと同じ経路を通るため、排紙側においては、上記の３種類の給紙パターンの何れからの給紙であっても、第１カセット引き抜きローラ４１以降の搬送経路に、排他関係にあるモータは存在しない。
【００３５】
一方、第１カセット引き抜きローラ４１より手前の搬送経路には、排他関係にあるステッピングモータが存在する。第１のシート収納庫３１の給紙カセット（第１カセット）からの給紙の場合、本体給紙ローラ３４が使用される。第２のシート収納庫３２の給紙カセット（第２カセット）からの給紙の場合、本体給紙ローラ３５が使用される。従って、第１カセットと第２カセットとの何れからの給紙であっても、本体給紙モータ１０１が使用される。一方、第１カセットまたは第２カセットからの給紙の場合、手差し給紙ローラ３８は使用されない。つまり、手差し給紙モータ１１０は使用されない。そして、手差し給紙部３３からの給紙の場合、手差し給紙モータ１１０が手差し給紙ローラ３８を駆動するが、本体給紙ローラ３４および３５は使用されない。つまり、本体給紙モータ１０１は使用されない。本体給紙ローラ３４および本体給紙ローラ３５は、第１のローラに対応し、手差し給紙ローラ３８は、第２のローラに対応する。
【００３６】
以上より、本体給紙モータ１０１と手差し給紙モータ１１０とのうち何れか一方が駆動される場合に、他方は駆動されない。このため、本体給紙モータ１０１と手差し給紙モータ１１０とは排他関係にある。ステッピングモータ同士が排他関係にある場合、排他関係にある複数のステッピングモータは、モータ制御部１５７を共用することができる。上記の場合、本体給紙モータ１０１と手差し給紙モータ１１０とは、モータ制御部１５７を共用することができる。例えば、図５の例の第２のステッピングモータ５３２が本体給紙モータ１０１であり、第１のステッピングモータ５３１が手差し給紙モータ１１０であってもよい。この場合、本体給紙モータ１０１と手差し給紙モータ１１０との何れか一方が第１のモータに対応し、他方が第２のモータに対応する。本体給紙モータ１０１と手差し給紙モータ１１０とは排他関係にあることは既知として得ることができる。従って、画像形成装置１において、本体給紙モータ１０１と手差し給紙モータ１１０とがモータ制御部１５７を共用する回路構成を採用することができる。
【００３７】
次に、図７のフローチャートを参照して、ＣＰＵ１５１ａが本体給紙または手差し給紙の制御を行う際の処理の流れについて説明する。例えば、ユーザが、画像形成装置１の操作部１５２を操作して、給紙段を選択したとする。上述した例では、画像形成装置１において、第１カセットと第２カセットと手差し給紙との３種類のうちから何れかの給紙段を選択可能になっている。ＣＰＵ１５１ａは、操作部１５２からの信号に基づいて、給紙段の選択を受け付ける（Ｓ１０１）。そして、ユーザが、操作部１５２を操作して、印刷を実行した場合、ＣＰＵ１５１ａは、操作部１５２からの信号に基づいて、印刷ジョブを開始する（Ｓ１０２）。
【００３８】
ＣＰＵ１５１ａは、Ｓ１０１において選択された給紙段が「手差し給紙」であるかを判定する（Ｓ１０３）。Ｓ１０３でＹＥＳと判定された場合、ＣＰＵ１５１ａは、切り替え信号ＳＷをＯＦＦにする。この場合、セレクタ３０１は、モータ制御部１５７が出力したＡ相およびＢ相のモータ制御信号を、手差し給紙モータ１１０に出力する。一方、Ｓ１０３でＮＯと判定された場合、ＣＰＵ１５１ａは、切り替え信号ＳＷをＯＮにする。この場合、セレクタ３０１は、モータ制御部１５７が出力したＡ相およびＢ相のモータ制御信号を、本体給紙モータ１０１に出力する。そして、ＣＰＵ１５１ａは、図６に示される各モータの駆動を開始する（Ｓ１０６）。Ｓ１０４が実行された場合、手差し給紙モータ１１０と本体給紙モータ１０１とのうち、手差し給紙モータ１１０が駆動される。Ｓ１０５が実行された場合、手差し給紙モータ１１０と本体給紙モータ１０１とのうち、本体給紙モータ１０１が駆動される。
【００３９】
以上、説明したように、本体給紙モータ１０１と手差し給紙モータ１１０とは排他関係にあることから、モータ制御部１５７を共用することができる。つまり、１つのモータ制御部１５７で、本体給紙モータ１０１と手差し給紙モータ１１０との２つのステッピングモータを制御することができる。従って、各モータのそれぞれに対応して、モータ制御部１５７を設ける場合と比較して、画像形成装置１に設けるモータ制御部１５７の数が低減する。各ステッピングモータは、モータ制御部１５７によりベクトル制御されるため、静音化を図れる。つまり、本実施形態の画像形成装置１は、ベクトル制御による静音化とモータ制御部１５７（集積回路）の数の低減との両方を実現することができる。集積回路の数を低減できることから、画像形成装置１に使用されるハードウェア資源のコスト削減を図ることができる。
【００４０】
ここで、画像形成装置１には、外付けカセットを装着することが可能である。外付けカセットは、モータ（第３のモータ）を有しているが、ベクトル制御を行うモータ制御部は有していないものとする。画像形成装置１に、オプション設定される外付けカセットが装着された場合、外付けカセットのモータと本体給紙モータ１０１と手差し給紙モータ１１０とがモータ制御部１５７を共用してもよい。外付けカセットからシートが通紙される際には、画像形成装置１の内部の第１カセットおよび第２カセットに対応する縦パスモータおよびオプション給紙モータが１段ごとに追加される。外付けカセットからの通紙に用いられるモータが使用される際には、本体給紙モータ１０１および手差し給紙モータ１１０は使用されない。
【００４１】
つまり、外付けカセットのモータと本体給紙モータ１０１と手差し給紙モータ１１０とは、排他関係にある。従って、外付けカセットのモータと本体給紙モータ１０１と手差し給紙モータ１１０とが、１つのモータ制御部１５７を共用できる。この場合、外付けカセットのモータと本体給紙モータ１０１と手差し給紙モータ１１０とは、セレクタ３０１に接続される。外付けカセットは画像形成装置１に装着される場合と装着されない場合とがある。画像形成装置１が、外付けカセットが装着された場合のためにモータ制御部１５７を内蔵していると、当該モータ制御部１５７は不要になる場合がある。その結果、画像形成装置１に内蔵されるモータ制御部１５７の数が増加することになる。そこで、外付けカセットのモータと本体給紙モータ１０１と手差し給紙モータ１１０とが、１つのモータ制御部１５７を共用することで、画像形成装置１は不要なモータ制御部１５７を内蔵する必要がなくなる。その結果、外付けカセットのモータをベクトル制御することを可能とするとともに、モータ制御部１５７の数を低減することができる。
【００４２】
また、上述した例では、給紙側の複数のモータが１つのモータ制御部１５７を共用する例について説明したが、排他関係にあるモータが排紙側にあれば、本実施形態を適用することができる。本実施形態では、各モータがステッピングモータであるものとして説明したが、各モータは、ベクトル制御がされるモータであれば、ステッピングモータ以外のモータであってもよい。
【００４３】
以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明は上述した各実施の形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。本発明は、上述の各実施の形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワークや記憶媒体を介してシステムや装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータの１つ以上のプロセッサーがプログラムを読み出して実行する処理でも実現可能である。また、本発明は、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。
【符号の説明】
【００４４】
１        画像形成装置
３１      第１のシート収納庫
３２      第２のシート収納庫
３３      手差し給紙部
３４      本体給紙ローラ
３８      手差し給紙ローラ
１５１    システムコントローラ
１５２    操作部
１５１ａ  ＣＰＵ
１５７    モータ制御部
３０１    セレクタ
５１５    ベクトル制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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