(57)【要約】【課題】  シートの後端が定着ローラのニップ部を抜けたことに起因する負荷変動以外の負荷変動に基づいて、シートの後端が定着ローラのニップ部を抜けたと判定され、シートの後端が定着ローラのニップ部を抜けたことを誤検出してしまう可能性がある。【解決手段】  回転位相θ´を基準とする回転座標系における電流値に基づいて駆動電流が制御される。この結果、巻線に所定の電流が流れている状態においてモータが出力できるトルクが最大となるように負荷角δが調整される。その結果、巻線に所定の電流が供給されているときにモータが出力できるトルクを、負荷角δが９０°である場合よりも大きくすることができる。その結果、モータにかかる負荷トルクが、モータの巻線に流し得る最大の電流に対応するトルクを超えてしまうことを、負荷角δが９０°である状態でモータが制御される場合よりも抑制することができる。即ち、モータを効率的に駆動することができる。【選択図】  図８
2020033139.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートを搬送する第１搬送ローラと、
前記第１搬送ローラを駆動する第１モータと、
前記第１モータの回転子の回転位相と回転速度との少なくとも一方をフィードバックすることによって、前記第１モータの巻線に流れる駆動電流を制御する第１制御手段と、
前記第１搬送ローラに隣接する第２搬送ローラと、
前記第２搬送ローラを駆動する第２モータと、
前記第２モータの回転子の回転位相と回転速度との少なくとも一方をフィードバックすることによって、前記第２モータの巻線に流れる駆動電流を制御する第２制御手段と、
前記第１搬送ローラのニップ部に前記シートの先端が到達したか否かと、前記第１搬送ローラのニップ部を前記シートの後端が通過したか否かとの少なくとも一方を判定する判定手段と、
を有し、
前記判定手段は、前記第１制御手段による前記フィードバックによって得られる、前記第１モータの回転子にかかる負荷トルクに対応するパラメータの値と、前記第２制御手段による前記フィードバックによって得られる、前記第２モータの回転子にかかる負荷トルクに対応するパラメータの値との両方に基づいて前記判定を実行することを特徴とするシート搬送装置。
【請求項２】
ｎ＋１枚目のシートの先端からｎ枚目のシートの後端までの距離は、前記第１搬送ローラのニップ部から前記第２搬送ローラのニップ部までの距離とは異なる長さであり、
前記ｎ＋１枚目のシートの先端から前記ｎ枚目のシートの先端までの距離は、前記第１搬送ローラと前記第２搬送ローラとのうち上流側の搬送ローラのニップ部から前記第１搬送ローラと前記第２搬送ローラとのうち下流側の搬送ローラに隣接し且つ前記下流側の搬送ローラよりも下流側に設けられた第３の搬送ローラのニップ部までの距離とは異なる長さであることを特徴とする請求項１に記載のシート搬送装置。
【請求項３】
前記第１制御手段は、前記第１搬送ローラの周速度が前記第２搬送ローラの周速度とは異なる周速度になるように前記第１モータを制御することを特徴とする請求項１又は２に記載のシート搬送装置。
【請求項４】
前記第１搬送ローラと前記第２搬送ローラとのうち下流側の搬送ローラを駆動するモータは、前記下流側の搬送ローラの周速度が前記第１搬送ローラと前記第２搬送ローラとのうち上流側の搬送ローラの周速度よりも速くなるように制御されることを特徴とする請求項３に記載のシート搬送装置。
【請求項５】
前記第２搬送ローラは、前記第１搬送ローラよりも下流側に設けられる搬送ローラであり、
前記判定手段は、前記第１モータの回転子にかかる負荷トルクに対応するパラメータの値の絶対値が第１閾値の絶対値よりも大きくなったときに前記第１モータの回転子にかかる負荷トルクに対応するパラメータの値の絶対値が第２閾値の絶対値よりも小さい場合は、前記シートの先端が前記第１搬送ローラのニップ部に到達したと判定し、前記第１モータの回転子にかかる負荷トルクに対応するパラメータの値の絶対値が第１閾値の絶対値よりも大きくなったときに前記第１モータの回転子にかかる負荷トルクに対応するパラメータの値の絶対値が第２閾値の絶対値よりも大きい場合は、前記シートの後端が前記第１搬送ローラのニップ部を通過したと判定することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のシート搬送装置。
【請求項６】
前記第２搬送ローラは、前記第１搬送ローラよりも上流側に設けられる搬送ローラであり、
前記判定手段は、前記第１モータの回転子にかかる負荷トルクに対応するパラメータの値の絶対値が第１閾値の絶対値よりも大きくなったときに前記第１モータの回転子にかかる負荷トルクに対応するパラメータの値の絶対値が第２閾値の絶対値よりも大きい場合は、前記シートの先端が前記第１搬送ローラのニップ部に到達したと判定し、前記第１モータの回転子にかかる負荷トルクに対応するパラメータの値の絶対値が第１閾値の絶対値よりも大きくなったときに前記第１モータの回転子にかかる負荷トルクに対応するパラメータの値の絶対値が第２閾値の絶対値よりも小さい場合は、前記シートの後端が前記第１搬送ローラのニップ部を通過したと判定することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のシート搬送装置。
【請求項７】
前記第１閾値の極性は、前記第２閾値の極性とは逆極性であることを特徴とする請求項５又は６に記載のシート搬送装置。
【請求項８】
前記第１閾値の絶対値は、前記第２閾値の絶対値と同じ値であることを特徴とする請求項５又は６に記載のシート搬送装置。
【請求項９】
前記シートの搬送は、前記下流側の搬送ローラのニップ部に前記シートの先端が到達したことが前記判定手段によって判定されない状態が所定時間継続すると、停止されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載のシート搬送装置。
【請求項１０】
前記シート搬送装置は、前記第１搬送ローラのニップ部に前記シートの先端が到達したことが前記判定手段によって判定されない状態が所定時間継続した場合に、シートの搬送に異常が生じたことを通知する通知手段を有す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シート搬送装置。
【請求項１１】
前記シート搬送装置は、前記第１モータの回転子の回転位相を決定する第１位相決定手段を有し、
前記第１制御手段は、前記第１位相決定手段によって決定された回転位相を基準とする回転座標系において表される電流成分であって前記第１モータの回転子にトルクを発生させる電流成分であるトルク電流成分に基づいて、前記第１モータの巻線に流れる駆動電流を制御することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のシート搬送装置。
【請求項１２】
前記シート搬送装置は、前記第２モータの回転子の回転位相を決定する第２位相決定手段を有し、
前記第２制御手段は、前記第２位相決定手段によって決定された回転位相を基準とする回転座標系において表される電流成分であって前記第２モータの回転子にトルクを発生させる電流成分であるトルク電流成分に基づいて、前記第２モータの巻線に流れる駆動電流を制御することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のシート搬送装置。
【請求項１３】
シートを搬送する第１搬送ローラと、
前記第１搬送ローラに隣接する第２搬送ローラと、
前記第１搬送ローラを駆動するモータと、
前記モータの回転子の回転位相と回転速度との少なくとも一方をフィードバックすることによって、前記モータの巻線に流れる駆動電流を制御する制御手段と、
前記第１搬送ローラのニップ部に前記シートの先端が到達したか否かと、前記第１搬送ローラのニップ部を前記シートの後端が通過したか否かとの少なくとも一方を判定する判定手段と、
を有し、
前記制御手段は、前記第１搬送ローラが前記第２搬送ローラとは異なる周速度で回転するように前記モータの巻線に流れる駆動電流を制御し、
前記判定手段は、前記第１搬送ローラが前記第２搬送ローラとは異なる周速度で回転している状態において前記回転子にかかる負荷トルクに対応するパラメータの値の絶対値が所定値より小さい値から前記所定値より大きい値に変化した回数に基づいて前記判定を実行することを特徴とするシート搬送装置。
【請求項１４】
前記第１搬送ローラと前記第２搬送ローラとのうち下流側の搬送ローラを駆動するモータは、前記下流側の搬送ローラの周速度が前記第１搬送ローラと前記第２搬送ローラとのうち上流側の搬送ローラの周速度よりも速くなるように制御されることを特徴とする請求項１３に記載のシート搬送装置。
【請求項１５】
前記判定手段は、前記第１搬送ローラの駆動が開始されてから（２＊ｍ＋１）回目（ｍは０以上の整数）の前記負荷トルクに対応するパラメータの値の絶対値の前記所定値より小さい値から前記所定値より大きい値への変化が、前記第１搬送ローラのニップ部に前記シートの先端が到達したことに起因する変化であると判定することを特徴とする請求項１３又は１４に記載のシート搬送装置。
【請求項１６】
前記判定手段は、前記第１搬送ローラの駆動が開始されてから２＊ｋ回目（ｋは正の整数）の前記負荷トルクに対応するパラメータの値の絶対値の前記所定値より小さい値から前記所定値より大きい値への変化が、前記第１搬送ローラのニップ部を前記シートの後端が通過したことに起因する変化であると判定することを特徴とする請求項１３乃至１５のいずれか一項に記載のシート搬送装置。
【請求項１７】
前記シート搬送装置は、前記モータの回転子の回転位相を決定する位相決定手段を有し、
前記制御手段は、前記位相決定手段によって決定された回転位相を基準とする回転座標系において表される電流成分であって前記回転子にトルクを発生させる電流成分であるトルク電流成分に基づいて、前記駆動電流を制御することを特徴とする請求項１３乃至１６のいずれか一項に記載のシート搬送装置。
【請求項１８】
請求項１乃至１７のいずれか一項に記載のシート搬送装置と、
原稿を積載する原稿積載部と、
を有し、
前記原稿積載部に積載された前記原稿を前記シート搬送装置が給送することを特徴とする原稿給送装置。
【請求項１９】
請求項１８に記載の原稿給送装置と、
前記原稿給送装置によって給送された前記原稿を読み取る読取手段と、
を有することを特徴とする原稿読取装置。
【請求項２０】
請求項１乃至１７のいずれか一項に記載のシート搬送装置と、
記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、
を有し、
前記画像形成手段は、前記シート搬送装置によって搬送された前記記録媒体に画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート搬送装置、原稿給送装置、原稿読取装置及び画像形成装置におけるモータの制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、シートに画像を形成する画像形成装置において、シートに画像を定着させる定着ローラを駆動するモータの回転子にかかる負荷トルクの変化（負荷変動）に基づいて、シートの後端が定着ローラのニップ部を抜けたか（通過したか）否かを検出する構成が述べられている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１４７８５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
シートの搬送に起因して搬送ローラを駆動するモータに生じる負荷変動には、以下のような負荷変動が含まれる。具体的には、例えば、シートの先端がローラのニップ部に到達することによる負荷変動、及び、当該ローラによって搬送されるシートの後端が当該ローラより上流側のローラのニップ部を抜けることによる負荷変動が含まれる。更に、当該ローラによって搬送されるシートの先端が当該ローラより下流側のローラのニップ部に到達することによる負荷変動、及び、当該ローラによって搬送されるシートの後端が当該ローラのニップ部を抜けることによる負荷変動が含まれる。前記特許文献１には、このような負荷変動の原因について述べられていない。つまり、前記特許文献１の構成では、シートの後端が定着ローラのニップ部を抜けたことに起因する負荷変動以外の負荷変動に基づいて、シートの後端が定着ローラのニップ部を抜けたと判定される可能性がある。即ち、シートの後端が定着ローラのニップ部を抜けたことを誤検出してしまう可能性がある。
【０００５】
上記課題に鑑み、本発明は、搬送されるシートを高精度に検出することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明にかかるシート搬送装置は、
シートを搬送する第１搬送ローラと、
前記第１搬送ローラを駆動する第１モータと、
前記第１モータの回転子の回転位相と回転速度との少なくとも一方をフィードバックすることによって、前記第１モータの巻線に流れる駆動電流を制御する第１制御手段と、
前記第１搬送ローラに隣接する第２搬送ローラと、
前記第２搬送ローラを駆動する第２モータと、
前記第２モータの回転子の回転位相と回転速度との少なくとも一方をフィードバックすることによって、前記第２モータの巻線に流れる駆動電流を制御する第２制御手段と、
前記第１搬送ローラのニップ部に前記シートの先端が到達したか否かと、前記第１搬送ローラのニップ部を前記シートの後端が通過したか否かとの少なくとも一方を判定する判定手段と、
を有し、
前記判定手段は、前記第１制御手段による前記フィードバックによって得られる、前記第１モータの回転子にかかる負荷トルクに対応するパラメータの値と、前記第２制御手段による前記フィードバックによって得られる、前記第２モータの回転子にかかる負荷トルクに対応するパラメータの値との両方に基づいて前記判定を実行することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、搬送されるシートを高精度に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施形態に係る画像形成装置を説明する断面図である。
【図２】第１実施形態に係る画像形成装置の制御構成を示すブロック図である。
【図３】Ａ相及びＢ相から成る２相のモータと、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４】第１実施形態に係るモータ制御装置の構成を示すブロック図である。
【図５】第１実施形態に係る、搬送ローラが駆動される構成を説明する図である。
【図６】搬送されるシートと各搬送ローラとの関係を示す図である。
【図７】各搬送ローラの周速度を示すタイムチャートである。
【図８】モータを制御するモータ制御装置から出力される偏差Δθを示すタイムチャートである。
【図９】ＣＰＵが行う制御を示すフローチャートである。
【図１０】第２実施形態に係る、搬送ローラが駆動される構成を説明する図である。
【図１１】モータを制御するモータ制御装置から出力される偏差Δθを示すタイムチャートである。
【図１２】速度フィードバック制御を行うモータ制御装置の構成を示すブロック図である。
【図１３】位相フィードバック制御及び速度フィードバック制御を行うモータ制御装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
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。なお、以下の説明においては、モータ制御装置が画像形成装置に設けられる場合について説明するが、モータ制御装置が設けられるのは画像形成装置に限定されるわけではない。例えば、記録媒体や原稿等のシートを搬送するシート搬送装置等にも用いられる。
【００１０】
〔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シート搬送装置を有するモノクロ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。
【００１１】
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、読取装置２０２及び画像印刷装置３０１を有する。
【００１２】
原稿給送装置２０１の原稿積載部２０３に積載された原稿は、給紙ローラ２０４によって給送され、搬送ガイド２０６に沿って読取装置２０２の原稿ガラス台２１４上に搬送される。更に、原稿は、搬送ベルト２０８によって搬送されて、排紙ローラ２０５によって不図示の排紙トレイへ排紙される。読取装置２０２の読取位置において照明２０９によって照明された原稿画像からの反射光は、反射ミラー２１０、２１１、２１２からなる光学系によって画像読取部１１１に導かれ、画像読取部１１１によって画像信号に変換される。画像読取部１１１は、レンズ、光電変換素子であるＣＣＤ、ＣＣＤの駆動回路等で構成される。画像読取部１１１から出力された画像信号は、ＡＳＩＣ等のハードウェアデバイスで構成される画像処理部１１２によって各種補正処理が行われた後、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。即ち、原稿給送装置２０１及び読取装置２０２は、原稿読取装置として機能する。
【００１３】
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、一定速度で搬送される原稿の画像を、所定の位置に固定された照明系２０９及び光学系によって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照明系２０９及び光学系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。
【００１４】
画像印刷装置３０１の内部には、シート収納トレイ３０２、３０４が設けられている。シート収納トレイ３０２、３０４には、それぞれ異なる種類の記録媒体を収納することができる。例えば、シート収納トレイ３０２にはＡ４サイズの普通紙が収納され、シート収納トレイ３０４にはＡ４サイズの厚紙が収納される。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。
【００１５】
シート収納トレイ３０２に収納された記録媒体は、ピックアップローラ３０３によって給送されて、搬送ローラ３０６、３２９によってレジストレーションローラ３０８へ送り出される。また、シート収納トレイ３０４に収納された記録媒体は、ピックアップローラ３０５によって給送されて、搬送ローラ３０７、３０６及び３２９によってレジストレーションローラ３０８へ送り出される。
【００１６】
読取装置２０２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３１１に入力される。また、感光ドラム３０９は、帯電器３１０によって外周面が帯電される。感光ドラム３０９の外周面が帯電された後、読取装置２０２から光走査装置３１１に入力された画像信号に応じたレーザ光が、光走査装置３１１からポリゴンミラー及びミラー３１２、３１３を経由し、感光ドラム３０９の外周面に照射される。この結果、感光ドラム３０９の外周面に静電潜像が形成される。
【００１７】
続いて、静電潜像が現像器３１４内のトナーによって現像され、感光ドラム３０９の外周面にトナー像が形成される。感光ドラム３０９に形成されたトナー像は、感光ドラム３０９と対向する位置（転写位置）に設けられた転写帯電器３１５によって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３０８は記録媒体を転写位置へ送り込む。
【００１８】
前述の如くして、トナー像が転写された記録媒体は、搬送ベルト３１７によって定着器３１８へ送り込まれ、定着器３１８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。
【００１９】
片面印刷モードで画像形成が行われる場合は、定着器３１８を通過した記録媒体は、排紙ローラ３１９、３２４によって、不図示の排紙トレイへ排紙される。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３１８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、排紙ローラ３１９、搬送ローラ３２０、及び反転ローラ３２１によって、反転パス３２５へと搬送される。その後、記録媒体は、搬送ローラ３２２、３２３によって再度レジストレーションローラ３０８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３１９、３２４によって不図示の排紙トレイへ排紙される。
【００２０】
また、第１面に画像形成された記録媒体がフェースダウンで画像形成装置１００の外部へ排紙される場合は、定着器３１８を通過した記録媒体は、排紙ローラ３１９を通って搬送ローラ３２０へ向かう方向へ搬送される。その後、記録媒体の後端が搬送ローラ３２０のニップ部を通過する直前に搬送ローラ３２０の回転が反転することによって、記録媒体の第１面が下向きになった状態で、記録媒体が排紙ローラ３２４を経由して、画像形成装置１００の外部へ排出される。
【００２１】
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。なお、本実施形態における負荷とはモータによって駆動される対象物である。例えば、給紙ローラ２０４、３０３、３０５、レジストレーションローラ３０８及び排紙ローラ３１９等の各種ローラ（搬送ローラ）は本実施形態における負荷に対応する。本実施形態のモータ制御装置は、これら負荷を駆動するモータに適用することができる。
【００２２】
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、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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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３１０、現像器３１４、転写帯電器３１５等）に必要な電圧を供給する。
【００２７】
モータ制御装置１５７は、ＣＰＵ１５１ａから出力された指令に応じて、搬送ローラ３０６を駆動するモータＭ２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、搬送ローラ３０７を駆動するモータＭ１を制御する。また、また、モータ制御装置１６２は、ＣＰＵ１５１ａから出力された指令に応じて、搬送ローラ３２９を駆動するモータＭ３を制御する。なお、図２においては、画像形成装置のモータとしてモータＭ１、Ｍ２及びＭ３のみが記載されているが、実際には、画像形成装置には４個以上のモータが設けられている。また、１個のモータ制御装置が複数個のモータを制御する構成であっても良い。更に、図２においては、モータ制御装置が３個しか設けられていないが、４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。
【００２８】
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３１８に含まれる。
【００２９】
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におけるシート材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。
【００３０】
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。
【００３１】
［モータ制御装置］
次に、本実施形態におけるモータ制御装置１５７について説明する。本実施形態におけるモータ制御装置１５７は、ベクトル制御を用いてモータを制御する。
【００３２】
＜ベクトル制御＞
まず、図３及び図４を用いて、本実施形態におけるモータ制御装置１５７がベクトル制御を行う方法について説明する。なお、モータ制御装置１５８の構成は、モータ制御装置１５７の構成と同様であるため、説明を省略する。また、以下の説明におけるモータには、モータの回転子の回転位相を検出するためのロータリエンコーダなどのセンサは設けられていないが、ロータリエンコーダなどのセンサが設けられていてもよい。
【００３３】
図３は、Ａ相（第１相）とＢ相（第２相）との２相から成るステッピングモータ（以下、モータと称する）Ｍ２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３では、静止座標系において、Ａ相の巻線に対応した軸であるα軸と、Ｂ相の巻線に対応した軸であるβ軸とが定義されている。また、図３では、回転子４０２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、回転子４０２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、回転子４０２の回転位相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。
【００３４】
ベクトル制御とは、回転子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制御方法である。また、回転子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方法もある。
【００３５】
図４は、モータＭ２を制御するモータ制御装置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。
【００３６】
図４に示すように、モータ制御装置１５７は、ベクトル制御を行う回路として、位相制御器５０２、電流制御器５０３、座標逆変換器５０５、座標変換器５１１、モータの巻線に駆動電流を供給するＰＷＭインバータ５０６等を有する。座標変換器５１１は、モータ５０９のＡ相及びＢ相の巻線に流れる駆動電流に対応する電流ベクトルを、α軸及びβ軸で表される静止座標系から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５０９の回転子４０２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５０９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。モータ制御装置１５７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、モータ制御装置１５７は、回転子４０２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、回転子４０２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３に示す電流ベクトルの大きさは、回転子４０２にかかる負荷トルクに応じて変化する。
【００３７】
モータ制御装置１５７は、モータＭ２の回転子４０２の回転位相θ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。ＣＰＵ１５１ａは、モータＭ２の回転子４０２の目標位相を表す指令位相θ＿ｒｅｆを生成し、指令位相θ＿ｒｅｆをモータ制御装置１５７へ出力する。なお、実際には、ＣＰＵ１５１ａはモータ制御装置１５７に対してパルス信号を出力しており、パルスの数が指令位相に対応し、パルスの周波数が目標速度に対応する。指令位相θ＿ｒｅｆは、例えば、モータＭ２の目標速度に基づいて生成される。
【００３８】
減算器１０１は、位相決定器５１３から出力された、モータＭ２の回転子４０２の回転位相θと指令位相θ＿ｒｅｆとの偏差Δθを演算して出力する。
【００３９】
位相制御器５０２は、偏差Δθを周期Ｔ（例えば、２００μｓ）で取得する。位相制御器５０２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から取得する偏差Δθ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、位相制御器５０２は、Ｐ制御、Ｉ制御、Ｄ制御に基づいて減算器１０１から取得する偏差Δθ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位相制御器５０２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を生成するが、これに限定されるものではない。例えば、位相制御器５０２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、本実施形態においては、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。
【００４０】
モータＭ２のＡ相及びＢ相の巻線に流れる駆動電流は、電流検出器５０７、５０８によって検出され、その後、Ａ／Ｄ変換器５１０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、電流検出器５０７、５０８が電流を検出する周期は、例えば、位相制御器５０２が偏差Δθを取得する周期Ｔ以下の周期（例えば、２５μｓ）である。
【００４１】
Ａ／Ｄ変換器５１０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は、静止座標系における電流値ｉα及びｉβとして、図３に示す電流ベクトルの位相θｅを用いて次式によって表される。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。また、Ｉは電流ベクトルの大きさを示す。
ｉα＝Ｉ＊ｃｏｓθｅ                                                （１）
ｉβ＝Ｉ＊ｓｉｎθｅ                                                （２）
【００４２】
これらの電流値ｉα及びｉβは、座標変換器５１１と誘起電圧決定器５１２とに入力される。
【００４３】
座標変換器５１１は、次式によって、静止座標系における電流値ｉα及びｉβを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＝  ｃｏｓθ´＊ｉα＋ｓｉｎθ´＊ｉβ                            （３）
ｉｑ＝−ｓｉｎθ´＊ｉα＋ｃｏｓθ´＊ｉβ                            （４）
【００４４】
座標変換器５１１は、変換された電流値ｉｑを減算器１０２に出力する。また、座標変換器５１１は、変換された電流値ｉｄを減算器１０３に出力する。
【００４５】
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５０３に出力する。
【００４６】
また、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５０３に出力する。
【００４７】
電流制御器５０３は、ＰＩＤ制御に基づいて、入力される偏差がそれぞれ小さくなるように駆動電圧Ｖｑ及びＶｄを生成する。具体的には、電流制御器５０３は、入力される偏差がそれぞれ０になるように駆動電圧Ｖｑ及びＶｄを生成して座標逆変換器５０５に出力する。なお、本実施形態における電流制御器５０３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５０３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。
【００４８】
座標逆変換器５０５は、電流制御器５０３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＝ｃｏｓθ´＊Ｖｄ−ｓｉｎθ´＊Ｖｑ                              （５）
Ｖβ＝ｓｉｎθ´＊Ｖｄ＋ｃｏｓθ´＊Ｖｑ                              （６）
【００４９】
座標逆変換器５０５は、逆変換されたＶα及びＶβを誘起電圧決定器５１２及びＰＷＭインバータ５０６に出力する。
【００５０】
ＰＷＭインバータ５０６は、フルブリッジ回路を有する。フルブリッジ回路は座標逆変換器５０５から入力された駆動電圧Ｖα及びＶβに基づくＰＷＭ（パルス幅変調）信号によって駆動される。その結果、ＰＷＭインバータ５０６は、駆動電圧Ｖα及びＶβに応じた駆動電流ｉα及びｉβを生成し、駆動電流ｉα及びｉβをモータＭ２の各相の巻線に供給することによって、モータＭ２を駆動させる。なお、本実施形態においては、ＰＷＭインバータはフルブリッジ回路を有しているが、ＰＷＭインバータはハーフブリッジ回路等であっても良い。
【００５１】
次に、回転位相θの決定方法について説明する。回転子４０２の回転位相θの決定には、回転子４０２の回転によってモータ５０９のＡ相及びＢ相の巻線に誘起される誘起電圧Ｅα及びＥβの値が用いられる。誘起電圧の値は誘起電圧決定器５１２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、Ａ／Ｄ変換器５１０から誘起電圧決定器５１２に入力された電流値ｉα及びｉβと、座標逆変換器５０５から誘起電圧決定器５１２に入力された駆動電圧Ｖα及びＶβとから、次式によって決定される。
Ｅα＝Ｖα−Ｒ＊ｉα−Ｌ＊ｄｉα／ｄｔ                              （７）
Ｅβ＝Ｖβ−Ｒ＊ｉβ−Ｌ＊ｄｉβ／ｄｔ                              （８）
【００５２】
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Ｍ２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。
【００５３】
誘起電圧決定器５１２によって決定された誘起電圧Ｅα及びＥβは位相決定器５１３に出力される。
【００５４】
位相決定器５１３は、誘起電圧決定器５１２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５０９の回転子４０２の回転位相θを決定する。
θ＝ｔａｎ＾−１（−Ｅβ／Ｅα）                                    （９）
【００５５】
なお、本実施形態においては、位相決定器５１３は、式（９）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５１３は、ＲＯＭ１５１ｂ等に記憶されている、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。
【００５６】
前述の如くして得られた回転子４０２の回転位相θは、減算器１０１、座標逆変換器５０５、座標変換器５１１に入力される。
【００５７】
モータ制御装置１５７は、上述の制御を繰り返し行う。
【００５８】
以上のように、本実施形態におけるモータ制御装置１５７は、指令位相θ＿ｒｅｆと回転位相θ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。
【００５９】
［搬送ローラの駆動構成］
図５は、本実施形態における搬送ローラが駆動される構成を説明する図である。図５に示すように、搬送ローラ３０７はモータＭ１によって駆動され、モータＭ１はモータ制御装置１５８によって制御される。また、搬送ローラ３０６はモータＭ２によって駆動され、モータＭ２はモータ制御装置１５７によって制御される。また、搬送ローラ３２９はモータＭ３によって駆動され、モータＭ３はモータ制御装置１６２によって制御される。
【００６０】
以下に、搬送ローラ３０６、３０７、３２９の駆動構成を説明する。なお、以下の説明において、モータ制御装置１５８は、ＣＰＵ１５１ａから出力された指令位相θ＿ｒｅｆ１に基づいて位相フィードバック制御を行う。また、モータ制御装置１５７は、ＣＰＵ１５１ａから出力された指令位相θ＿ｒｅｆ２に基づいて位相フィードバック制御を行う。また、モータ制御装置１６２は、ＣＰＵ１５１ａから出力された指令位相θ＿ｒｅｆ３に基づいて位相フィードバック制御を行う。各指令位相はモータＭ１、Ｍ２、Ｍ３の目標速度に基づいてＣＰＵ１５１ａによって生成される。なお、ＣＰＵ１５１ａは、例えば、モータ制御装置１５７、１５８、１６２の各々に対してパルス信号を出力しており、パルスの数が指令位相に対応し、パルスの周波数が目標速度に対応する。また、目標速度は、ローラの周速度の目標値に基づいて決定される。
【００６１】
図６は、搬送されるシートと各搬送ローラ３０７，３０６，３２９との関係を示す図である。また、図７は、各搬送ローラの周速度を示すタイムチャートである。本実施形態においては、ｎ＋１枚目のシートの先端からｎ枚目のシートの後端までの距離は、隣接する２個の搬送ローラの上流側の搬送ローラのニップ部から下流側の搬送ローラのニップ部までの距離とは異なる長さである。また、ｎ＋１枚目のシートの先端からｎ枚目のシートの先端までの距離は、隣接する３個の搬送ローラのうち最上流の搬送ローラのニップ部から最下流の搬送ローラのニップ部までの距離とは異なる長さである。
【００６２】
図８は、モータ制御装置１５８から出力される偏差Δθとしての偏差Δθ１、モータ制御装置１５７から出力される偏差Δθとしての偏差Δθ２及びモータ制御装置１６２から出力される偏差Δθとしての偏差Δθ３を示すタイムチャートである。なお、図８においては、偏差Δθが正の値であることは回転位相θが指令位相θ＿ｒｅｆよりも遅れていることを意味し、偏差Δθが負の値であることは回転位相θが指令位相θ＿ｒｅｆよりも進んでいることを意味する。しかしながら、偏差Δθの極性と回転位相θ及び指令位相θ＿ｒｅｆの関係は、これに限定されるわけではない。例えば、回転位相θが指令位相θ＿ｒｅｆよりも遅れている場合は偏差Δθが負の値であり、回転位相θが指令位相θ＿ｒｅｆよりも進んでいる場合は偏差Δθが正の値である構成でもよい。また、図８に示す偏差Δθの変化は一例であり、これに限定されるわけではなく、例えば、各時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４、ｔ５における偏差Δθの変動幅はそれぞれ同じ大きさとは限らない。
【００６３】
図７に示すように、本実施形態では、搬送ローラ３０７の周速度Ｖ１がＶＰ１となるようにモータＭ１が制御される。また、搬送ローラ３０６の周速度Ｖ２がＶＰ２となるようにモータＭ２が制御される。更に、搬送ローラ３２９の周速度Ｖ３がＶＰ３となるようにモータＭ３が制御される。なお、搬送ローラ３０７は、当該搬送ローラ３０７に隣接し且つ当該搬送ローラ３０７の上流側に位置する搬送ローラ３２７よりも速い周速度で回転している。
【００６４】
ＣＰＵ１５１ａは、例えば、印刷ジョブが終了すると、各搬送ローラを駆動するモータを停止させる。なお、周速度ＶＰ２は、周速度ＶＰ１よりもΔＶ大きい周速度に設定される。また、周速度ＶＰ３は、周速度ＶＰ２よりもΔＶ大きい周速度に設定される。即ち、シートの搬送方向における下流側の搬送ローラは上流側の搬送ローラよりもΔＶ速い周速度で回転する。下流側の搬送ローラの周速度が上流側の搬送ローラの周速度よりも速い周速度に設定されることによって、シートを検出する精度が、上流側の搬送ローラと下流側の搬送ローラとが同じ周速度で回転する場合よりも向上する。なお、周速差ΔＶは、周速度ＶＰ１で回転する上流側の搬送ローラによって搬送されるシートの表面を下流側の搬送ローラがスリップしたとしてもシートにダメージが与えられないような周速差に設定される。また、本実施形態においては、例えば、搬送されるシートの種類が厚紙である場合の周速差ΔＶは薄紙である場合の周速差ΔＶと同じ周速差であるが、搬送されるシートの種類に応じて周速差ΔＶが設定されてもよい。具体的には、厚紙に対応する周速差ΔＶは薄紙に対応する周速差ΔＶ及び普通紙に対応する周速差ΔＶより小さくてもよい。また、普通紙に対応する周速差ΔＶは薄紙に対応する周速差ΔＶより小さくてもよい。
【００６５】
［シートの搬送に起因する負荷変動］
搬送ローラ３０６が搬送ローラ３０７より速い周速度で回転している状態において、搬送ローラ３０７によって搬送されるシートを搬送ローラ３０６がニップすると、搬送ローラ３０６は搬送ローラ３０７にニップされているシートを下流側へ引っ張る。この結果、搬送ローラ３０６にかかる負荷トルクは増大する。即ち、搬送ローラ３０７によって搬送されるシートを搬送ローラ３０６がニップするときに、搬送ローラ３０６にかかる負荷トルクは増大する。これは、搬送ローラ３０７がニップしているシートを搬送ローラ３０６が下流側へ引っ張ることに起因して、搬送ローラ３０６に回転方向とは逆方向の力が働くためである。搬送ローラ３０６にかかる負荷トルクが大きくなると、搬送ローラ３０６を駆動するモータＭ２の回転子の回転位相θが指令位相θ＿ｒｅｆよりも遅れることに起因して、偏差Δθ２の絶対値が大きくなる。
【００６６】
また、搬送ローラ３０７によって搬送されるシートを搬送ローラ３０６がニップするときに、搬送ローラ３０７にかかる負荷トルクは減少する。これは、搬送ローラ３０７がニップしているシートが搬送ローラ３０６によって引っ張られることに起因して、搬送ローラ３０７に回転方向の力が働くためである。搬送ローラ３０７にかかる負荷トルクが減少すると、搬送ローラ３０７を駆動するモータＭ１の回転子の回転位相θが指令位相θ＿ｒｅｆよりも進むことに起因して、偏差Δθ１の絶対値が大きくなる。
【００６７】
具体的には、シートの先端が搬送ローラ３０６にニップ部に到達する時刻ｔ１において、偏差Δθ１及び偏差Δθ２の絶対値は図８に示すように増大する。
【００６８】
搬送ローラ３０６が搬送ローラ３０７より速い周速度で回転している状態において、搬送ローラ３０６と搬送ローラ３０７とにニップされているシートの後端が搬送ローラ３０７のニップ部を抜けると、搬送ローラ３０６にかかる負荷トルクは減少する。これは、搬送ローラ３０７にニップされているシートを搬送ローラ３０６が下流側へ引っ張るための力が必要なくなるからである。搬送ローラ３０６にかかる負荷トルクが減少すると、搬送ローラ３０６を駆動するモータＭ２の回転子の回転位相θが指令位相θ＿ｒｅｆよりも進むことに起因して、偏差Δθ２の絶対値が大きくなる。
【００６９】
また、搬送ローラ３０６が搬送ローラ３０７より速い周速度で回転している状態において、搬送ローラ３０６と搬送ローラ３０７とにニップされているシートの後端が搬送ローラ３０７のニップ部を抜けると、搬送ローラ３０７にかかる負荷トルクは増大する。これは、搬送ローラ３０７がニップしているシートが搬送ローラ３０６によって引っ張られることに起因して搬送ローラ３０７に働く回転方向の力がなくなるためである。搬送ローラ３０７にかかる負荷トルクが大きくなると、搬送ローラ３０７を駆動するモータＭ１の回転子の回転位相θが指令位相θ＿ｒｅｆよりも遅れることに起因して、偏差Δθ１の絶対値が大きくなる。
【００７０】
具体的には、シートの後端が搬送ローラ３０７のニップ部を抜ける時刻ｔ２において、偏差Δθ１及び偏差Δθ２の絶対値は図８に示すように増大する。
【００７１】
図８の時刻ｔ３における偏差Δθ２及び偏差Δθ３の変動は１枚目のシートの先端が搬送ローラ３２９に到達したことに起因する変動であり、時刻ｔ１において説明した理由と同様の理由によって生じるものである。
【００７２】
図８の時刻ｔ４における偏差Δθ２及び偏差Δθ３の変動は１枚目のシートの後端が搬送ローラ３０６のニップ部を通過したことに起因する変動であり、時刻ｔ２において説明した理由と同様の理由によって生じるものである。
【００７３】
図８の時刻ｔ５における偏差Δθ１及び偏差Δθ２の変動は２枚目のシートの先端が搬送ローラ３０６に到達したことに起因する変動であり、時刻ｔ１において説明した理由と同様の理由によって生じるものである。
【００７４】
上述のように、ｎ枚目のシートの先端が搬送ローラ３０６のニップ部に到達してからｎ＋１枚目のシートの先端が搬送ローラ３０６のニップ部に到達するまでの間に、シートの搬送に起因する偏差Δθの変動は３回起こる。即ち、ジョブが開始されてから４＊ｍ＋１回目（ｍは０以上の整数）に生じる負荷変動が、シートの先端が搬送ローラ３０６のニップ部に到達したことに起因する負荷変動である。
【００７５】
［シートの検出］
次に、シートの先端が搬送ローラ３０６のニップ部に到達したか（ニップされたか）否か、及び、シートの後端が搬送ローラ３０６のニップ部を通過したか（抜けたか）否かが検出される構成を説明する。本実施形態では、シートの先端が搬送ローラ３０６のニップ部に到達したか否かがフォトセンサ等のセンサではなく各モータ制御装置から出力される信号に基づいて検出（判定）される。
【００７６】
本実施形態においては、偏差Δθの閾値として正の値の閾値Δθｔｈ１と負の値の閾値Δθｔｈ２とが設定されている。なお、閾値Δθｔｈ１及び閾値Δθｔｈ２の極性は逆極性であり、閾値Δθｔｈ１及び閾値Δθｔｈ２の絶対値は同じ値であっても良いし異なる値であってもよい。
【００７７】
本実施形態では、画像形成装置１００において搬送され得る複数のシートの種類のうち、シートの搬送に起因する負荷変動が最も小さいシートの種類に基づいて閾値Δθｔｈ１及び閾値Δθｔｈ２が設定される。具体的には、例えば、画像形成装置１００において搬送され得るシートの種類が厚紙、普通紙、薄紙である場合、厚紙の先端が搬送される際に搬送ローラに生じる負荷変動は、普通紙や薄紙が搬送される際に搬送ローラに生じる負荷変動よりも大きい。また、普通紙が搬送される際に搬送ローラに生じる負荷変動は、薄紙が搬送される際に搬送ローラに生じる負荷変動よりも大きい。したがって、閾値Δθｔｈ１及び閾値Δθｔｈ２は、薄紙の搬送に起因する負荷変動の大きさに基づいて設定される。
【００７８】
閾値Δθｔｈ１は、例えば、搬送ローラ３０６のニップ部に薄紙（シート）がニップされていない状態であって且つ搬送ローラ３０６が定速回転している状態において想定される偏差Δθより大きい値に設定される。また、閾値Δθｔｈ１は、搬送ローラ３０７によって搬送される薄紙（シート）の先端が搬送ローラ３０６にニップされることによって搬送されることによって増大する偏差Δθの最大値（ピーク値）より小さい値に設定される。更に、閾値Δθｔｈ１は、搬送ローラ３０６が搬送している薄紙（シート）が搬送ローラ３２９のニップ部を抜けることに起因して増大した偏差Δθの最大値（ピーク値）より小さい値に設定される。
【００７９】
閾値Δθｔｈ２は、例えば、搬送ローラ３０６のニップ部に薄紙（シート）がニップされていない状態であって且つ搬送ローラ３０６が定速回転している状態において想定される偏差Δθの絶対値より大きい値に設定される。また、閾値Δθｔｈ２は、搬送ローラ３０６、３０７が搬送している薄紙（シート）の後端が搬送ローラ３０７のニップ部を抜けることに起因して増大した偏差Δθの絶対値の最大値（ピーク値）より小さい値に設定される。更に、閾値Δθｔｈ２は、搬送ローラ３０６が搬送している薄紙（シート）の先端が搬送ローラ３２９のニップ部にニップされることに起因して増大した偏差Δθの絶対値の最大値（ピーク値）より小さい値に設定される。
【００８０】
ＣＰＵ１５１ａは、各モータ制御装置１５７，１５８，１６２からされる各偏差Δθ１、Δθ２及びΔθ３を取得する度に、当該偏差を取得したタイミングと関連付けてＲＡＭ１５１ｃに記憶する。ＣＰＵ１５１ａは、モータ制御装置１５７から出力される偏差Δθ２とモータ制御装置１６２から出力される偏差Δθ３とに基づいて、シートを検出する。
【００８１】
具体的には、ＣＰＵ１５１ａは、偏差Δθ２が閾値Δθｔｈ１以上になったときに、偏差Δθ３の絶対値が閾値Δθｔｈ２の絶対値より小さい場合は、当該偏差Δθ２の変動はシートの先端が搬送ローラ３０６のニップ部に到達したことに起因するものであると判定する。より具体的には、ＣＰＵ１５１ａは、偏差Δθ２が閾値Δθｔｈ１以上になったときに、偏差Δθ３が閾値Δθｔｈ２より大きい場合は、当該偏差Δθ２の変動はシートの先端が搬送ローラ３０６のニップ部に到達したことに起因するものであると判定する。
【００８２】
なお、回転位相θが指令位相θ＿ｒｅｆよりも遅れている場合は偏差Δθが負の値であり、回転位相θが指令位相θ＿ｒｅｆよりも進んでいる場合は偏差Δθが正の値である構成においては、以下のように判定される。具体的には、ＣＰＵ１５１ａは、偏差Δθ２が閾値Δθｔｈ２以下になったときに、偏差Δθ３が閾値Δθｔｈ１より小さい場合は、当該偏差Δθ２の変動はシートの先端が搬送ローラ３０６のニップ部に到達したことに起因するものであると判定する。
【００８３】
また、ＣＰＵ１５１ａは、偏差Δθ２が閾値Δθｔｈ１以上になったときに、偏差Δθ３の絶対値が閾値Δθｔｈ２の絶対値以上である場合は、当該偏差Δθ２の変動はシートの後端が搬送ローラ３０６のニップ部を通過したことに起因するものであると判定する。より具体的には、ＣＰＵ１５１ａは、偏差Δθ２が閾値Δθｔｈ１以上になったときに、偏差Δθ３が閾値Δθｔｈ２以下である場合は、当該偏差Δθ２の変動はシートの後端が搬送ローラ３０６のニップ部を通過したことに起因するものであると判定する。
【００８４】
なお、回転位相θが指令位相θ＿ｒｅｆよりも遅れている場合は偏差Δθが負の値であり、回転位相θが指令位相θ＿ｒｅｆよりも進んでいる場合は偏差Δθが正の値である構成においては、以下のように判定される。具体的には、ＣＰＵ１５１ａは、偏差Δθ２が閾値Δθｔｈ２以下になったときに、偏差Δθ３が閾値Δθｔｈ１以上である場合は、当該偏差Δθ２の変動はシートの後端が搬送ローラ３０６のニップ部を通過したことに起因するものであると判定する。
【００８５】
ＣＰＵ１５１ａは、ｎ枚目のシートの先端が搬送ローラ３０６のニップ部に到達したことが検出されてから所定時間が経過しても、ｎ＋１枚目のシートの先端が搬送ローラ３０６のニップ部に到達したことが検出されない場合、シートの搬送に異常（例えば、ジャム）が生じたことを示す情報を操作部１５２の表示部に表示する。また、ＣＰＵ１５１ａは、各搬送ローラの駆動を停止させる。このような構成が用いられることによって、シートが正常に搬送されていない状態で搬送ローラが駆動されることを防止することができる。この結果、搬送ローラやシートにダメージを与えたり消費電力が増大したりすることを抑制することができる。なお、所定時間は、ｎ枚目のシートの先端が搬送ローラ３０６のニップ部に到達した時間からｎ＋１枚目のシートの先端が搬送ローラ３０６のニップ部に到達するべき時間までに要する時間よりも長い時間に設定される。
【００８６】
図９は、ＣＰＵ１５１ａが行う制御を示すフローチャートである。以下に、図９を用いて、本実施形態におけるＣＰＵ１５１ａが行う制御について説明する。このフローチャートの処理は、ＣＰＵ１５１ａによって実行される。
【００８７】
印刷ジョブが開始されると、Ｓ１００１において、ＣＰＵ１５１ａは、各搬送ローラ（搬送ローラ３０７、３０６、３２９）の駆動を開始するように、各搬送ローラを駆動するモータを制御する。この結果、搬送ローラ３０７は周速度ＶＰ１で駆動され、搬送ローラ３０６は周速度ＶＰ２で駆動され、搬送ローラ３２９は周速度ＶＰ３で駆動される。
【００８８】
次に、Ｓ１００２において、偏差Δθ２が閾値Δθｔｈ１以上である場合は、ＣＰＵ１５１ａは処理をＳ１００３に進める。
【００８９】
Ｓ１００３において、偏差Δθ３の絶対値が閾値Δθｔｈ２の絶対値より小さい場合は、Ｓ１００４において、ＣＰＵ１５１ａは、偏差Δθ２の変動はシートの先端が搬送ローラ３０６のニップ部に到達したことに起因するものであると判定する。
【００９０】
また、Ｓ１００３において、偏差Δθ３の絶対値が閾値Δθｔｈ２の絶対値以上である場合は、Ｓ１００５において、ＣＰＵ１５１ａは、偏差Δθ２の変動はシートの後端が搬送ローラ３０６のニップ部を通過した（抜けた）ことに起因するものであると判定する。
【００９１】
その後、Ｓ１００６において、印刷ジョブが続行される場合は、処理は再びＳ１００２に戻る。
【００９２】
また、Ｓ１００６において、印刷ジョブが終了される場合は、Ｓ１００７において、ＣＰＵ１５１ａは、各搬送ローラの駆動（シートの搬送）を停止して、このフローチャートの処理を終了する。
【００９３】
以上のように、本実施形態では、搬送方向における下流側の搬送ローラが上流側の搬送ローラよりも速い周速度で回転するように各搬送ローラを駆動するモータが制御される。具体的には、搬送ローラ３０６が、搬送ローラ３０７の周速度ＶＰ１よりも速い周速度ＶＰ２で駆動される。また、搬送ローラ３２９が、搬送ローラ３０６の周速度ＶＰ２よりも速い周速度ＶＰ３で駆動される。下流側の搬送ローラを上流側の搬送ローラよりも速い周速度で回転させることによって、搬送ローラを駆動するモータにかかる負荷トルクのシートの搬送に起因する変動幅を大きくさせることができる。即ち、偏差Δθの変動幅を大きくさせることができる。
【００９４】
そして、ＣＰＵ１５１ａは、偏差Δθ２が閾値Δθｔｈ１以上になったときに、偏差Δθ３の絶対値が閾値Δθｔｈ２の絶対値より小さい場合は、当該偏差Δθ２の変動はシートの先端が搬送ローラ３０６のニップ部に到達したことに起因するものであると判定する。また、ＣＰＵ１５１ａは、偏差Δθ２が閾値Δθｔｈ１以上になったときに、偏差Δθ３の絶対値が閾値Δθｔｈ２の絶対値以上である場合は、当該偏差Δθ２の変動はシートの後端が搬送ローラ３０６のニップ部を通過したことに起因するものであると判定する。即ち、本実施形態では、シートを検出するために用いられる搬送ローラを駆動するモータにおける偏差と当該搬送ローラよりも下流側の搬送ローラを駆動するモータにおける偏差とに基づいて、シートの検出が行われる。この結果、シートの先端が搬送ローラ３０６のニップ部に到達したことが、シートの先端が搬送ローラ３０６のニップ部に到達したことに起因する負荷変動以外の負荷変動に基づいて判定されることを抑制することができる。即ち、搬送されるシートを高精度に検出することができる。
【００９５】
このように、本実施形態では、フォトセンサ等のセンサではなく、各モータ制御装置から出力される信号に基づいてシートが検出される。この結果、画像形成装置（シート搬送装置）の大型化及びコストの増大を抑制しつつシートを高精度に検出することができる。
【００９６】
なお、本実施形態では、シートを検出するために用いられる搬送ローラを駆動するモータにおける偏差と当該搬送ローラよりも下流側の搬送ローラを駆動するモータにおける偏差とに基づいて、シートの検出が行われたが、この限りではない。例えば、シートを検出するために用いられる搬送ローラを駆動するモータにおける偏差と当該搬送ローラよりも上流側の搬送ローラを駆動するモータにおける偏差とに基づいて、シートの検出が行われてもよい。
【００９７】
具体的には、例えば、ＣＰＵ１５１ａは、偏差Δθ２が閾値Δθｔｈ１以上になったときに、偏差Δθ１の絶対値が閾値Δθｔｈ２の絶対値以上である場合は、当該偏差Δθ２の変動はシートの先端が搬送ローラ３０６のニップ部に到達したことに起因するものであると判定する。より具体的には、ＣＰＵ１５１ａは、偏差Δθ２が閾値Δθｔｈ１以上になったときに、偏差Δθ１が閾値Δθｔｈ２以下である場合は、当該偏差Δθ２の変動はシートの先端が搬送ローラ３０６のニップ部に到達したことに起因するものであると判定する。
【００９８】
なお、回転位相θが指令位相θ＿ｒｅｆよりも遅れている場合は偏差Δθが負の値であり、回転位相θが指令位相θ＿ｒｅｆよりも進んでいる場合は偏差Δθが正の値である構成においては、以下のように判定される。具体的には、ＣＰＵ１５１ａは、偏差Δθ２が閾値Δθｔｈ２以下になったときに、偏差Δθ１が閾値Δθｔｈ１以上である場合は、当該偏差Δθ２の変動はシートの先端が搬送ローラ３０６のニップ部に到達したことに起因するものであると判定する。
【００９９】
また、ＣＰＵ１５１ａは、偏差Δθ２が閾値Δθｔｈ１以上になったときに、偏差Δθ１の絶対値が閾値Δθｔｈ２の絶対値より小さい場合は、当該偏差Δθ２の変動はシートの後端が搬送ローラ３０６のニップ部を通過したことに起因するものであると判定する。より具体的には、ＣＰＵ１５１ａは、偏差Δθ２が閾値Δθｔｈ１以上になったときに、偏差Δθ１が閾値Δθｔｈ２より大きい場合は、当該偏差Δθ２の変動はシートの後端が搬送ローラ３０６のニップ部を通過したことに起因するものであると判定する。
【０１００】
なお、回転位相θが指令位相θ＿ｒｅｆよりも遅れている場合は偏差Δθが負の値であり、回転位相θが指令位相θ＿ｒｅｆよりも進んでいる場合は偏差Δθが正の値である構成においては、以下のように判定される。具体的には、ＣＰＵ１５１ａは、偏差Δθ２が閾値Δθｔｈ２以下になったときに、偏差Δθ１が閾値Δθｔｈ１より小さい場合は、当該偏差Δθ２の変動はシートの後端が搬送ローラ３０６のニップ部を通過したことに起因するものであると判定する。
【０１０１】
〔第２実施形態〕
第１実施形態の構成と同様である構成については、説明を省略する。
【０１０２】
［搬送ローラの駆動構成］
図１０は、本実施形態における搬送ローラが駆動される構成を説明する図である。図１０に示すように、搬送ローラ３０７はモータＭ１によって駆動され、モータＭ１はモータ制御装置１５８によって制御される。また、搬送ローラ３０６はモータＭ２によって駆動され、モータＭ２はモータ制御装置１５７によって制御される。また、搬送ローラ３２９はモータＭ３によって駆動され、モータＭ３はモータ制御装置１６２によって制御される。また、ＣＰＵ１５１ａは、偏差Δθ２が閾値Δθｔｈ１より大きくなった回数と偏差Δθ２が閾値Δθｔｈ２より小さくなった回数とを合わせてカウントするカウンタ１５１ｄを有する。
【０１０３】
［シートの検出］
次に、シートの先端が搬送ローラ３０６のニップ部に到達したか（ニップされたか）否かが検出される構成を説明する。本実施形態では、シートの先端が搬送ローラ３０６のニップ部に到達したか否かがフォトセンサ等のセンサではなく各モータ制御装置から出力される信号に基づいて検出（判定）される。
【０１０４】
ＣＰＵ１５１ａは、偏差Δθ２が閾値Δθｔｈ１より大きくなった回数と偏差Δθ２が閾値Δθｔｈ２より小さくなった回数とをカウンタ１５１ｄによりカウントする。ＣＰＵ１５１ａは、カウンタ１５１ｄのカウント値が４＊ｍ＋１（ｍは０以上の整数）になるタイミングが、ｎ枚目（ｎは正の整数）のシートの先端が搬送ローラ３０６のニップ部に到達したタイミングであると判定する。
【０１０５】
ＣＰＵ１５１ａは、ｎ枚目のシートの先端が搬送ローラ３０６のニップ部に到達したことを判定した後に、ｎ＋１枚目のシートの先端が搬送ローラ３０６のニップ部に到達したことを判定しない状態が所定時間継続すると、シートの搬送に異常（例えば、ジャム）が生じたことを示す情報を操作部１５２の表示部に表示する。また、ＣＰＵ１５１ａは、各搬送ローラの駆動を停止させる。このような構成が用いられることによって、シートが正常に搬送されていない状態で搬送ローラが駆動されることを防止することができる。この結果、搬送ローラやシートにダメージを与えたり消費電力が増大したりすることを抑制することができる。なお、所定時間は、ｎ枚目のシートの先端が搬送ローラ３０６のニップ部に到達した時間からｎ＋１枚目のシートの先端が搬送ローラ３０６のニップ部に到達するべき時間までに要する時間よりも長い時間に設定される。
【０１０６】
以上のように、本実施形態では、搬送方向における下流側の搬送ローラが上流側の搬送ローラよりも速い周速度で回転するように各搬送ローラを駆動するモータが制御される。具体的には、搬送ローラ３０６が、搬送ローラ３０７の周速度ＶＰ１よりも速い周速度ＶＰ２で駆動される。また、搬送ローラ３２９が、搬送ローラ３０６の周速度ＶＰ２よりも速い周速度ＶＰ３で駆動される。下流側の搬送ローラを上流側の搬送ローラよりも速い周速度で回転させることによって、搬送ローラを駆動するモータにかかる負荷トルクのシートの搬送に起因する変動幅を大きくさせることができる。即ち、偏差Δθの変動幅を大きくさせることができる。
【０１０７】
そして、ＣＰＵ１５１ａは、偏差Δθ２が閾値Δθｔｈ１より大きくなった回数と偏差Δθ２が閾値Δθｔｈ２より小さくなった回数とをカウンタ１５１ｄによりカウントする。ＣＰＵ１５１ａは、カウンタ１５１ｄのカウント値が４＊ｍ＋１（ｍは０以上の整数）になるタイミングが、ｎ枚目（ｎは正の整数）のシートの先端が搬送ローラ３０６のニップ部に到達したタイミングであると判定する。この結果、シートの先端が搬送ローラ３０６のニップ部に到達したことが、シートの先端が搬送ローラ３０６のニップ部に到達したことに起因する負荷変動以外の負荷変動に基づいて判定されることを抑制することができる。即ち、搬送されるシートを高精度に検出することができる。
【０１０８】
このように、本実施形態では、フォトセンサ等のセンサではなく、モータ制御装置１５７から出力される信号に基づいてシートが検出される。この結果、画像形成装置（シート搬送装置）の大型化及びコストの増大を抑制しつつシートを高精度に検出することができる。
【０１０９】
なお、本実施形態では、ＣＰＵ１５１ａは、偏差Δθ２が閾値Δθｔｈ１より大きくなった回数と偏差Δθ２が閾値Δθｔｈ２より小さくなった回数とをカウンタ１５１ｄによりカウントしたが、この限りではない。例えば、ＣＰＵ１５１ａは、偏差Δθ２が閾値Δθｔｈ１より大きくなった回数をカウンタ１５１ｄによりカウントする構成でもよい。この場合、ＣＰＵ１５１ａは、カウンタ１５１ｄのカウント値が２＊ｍ＋１（ｍは０以上の整数）になるタイミングが、ｎ枚目（ｎは正の整数）のシートの先端が搬送ローラ３０６のニップ部に到達したタイミングであると判定する。
【０１１０】
また、本実施形態における構成は、シートの後端が搬送ローラ３０６のニップ部を通過したか否かを検出する構成にも適用される。具体的には、ＣＰＵ１５１ａは、カウンタ１５１ｄのカウント値が４＊ｍ（ｍは正の整数）になるタイミングが、ｎ枚目（ｎは正の整数）のシートの後端が搬送ローラ３０６のニップ部を通過したタイミングであると判定する。なお、ＣＰＵ１５１ａは、偏差Δθ２が閾値Δθｔｈ１より大きくなった回数をカウンタ１５１ｄによりカウントする構成でもよい。この場合、ＣＰＵ１５１ａは、カウンタ１５１ｄのカウント値が２＊ｍ（ｍは正の整数）になるタイミングが、ｎ枚目（ｎは正の整数）のシートの先端が搬送ローラ３０６のニップ部に到達したタイミングであると判定する。
【０１１１】
なお、第１実施形態、第２実施形態においては、紙種に拘わらず偏差Δθの閾値は所定の値であったが、閾値は紙種ごとに設定されてもよい。
【０１１２】
本実施形態の構成（即ち、モータ制御装置１５７から出力される信号に基づいてシートが検出される構成）は、搬送ローラ３０７，３０６、３２９だけでなく、隣接する（隣り合う）搬送ローラに適用される。
【０１１３】
また、第１実施形態、第２実施形態におけるＶＰ１とＶＰ２との速度差とＶＰ２とＶＰ３との速度差は異なっていてもよい。
【０１１４】
また、第１実施形態、第２実施形態においては、搬送方向における下流側の搬送ローラの周速度が上流側の搬送ローラの周速度より速くなるように搬送ローラの駆動が制御されたが、この限りではない。例えば、下流側の搬送ローラの周速度が上流側の搬送ローラの周速度より遅くなるように搬送ローラが制御される構成でもよい。この場合、シートの先端が下流側の搬送ローラのニップ部に到達すると、上流側の搬送ローラが下流側の搬送ローラより速いことに起因してシートが上流側の搬送ローラと下流側の搬送ローラとの間で撓む。この結果、シートには弾性力が働く。当該弾性力に起因して、上流側の搬送ローラには回転方向とは逆方向の力が働く。その結果、上流側の搬送ローラを駆動するモータにかかる負荷トルクは増大する。また、下流側の搬送ローラには、当該弾性力に起因する回転方向の力が働く。その結果、下流側の搬送ローラを駆動するモータにかかる負荷トルクは減少する。また、シートの後端が上流側の搬送ローラのニップ部を抜ける際には、当該弾性力に起因する回転方向とは逆方向の力がなくなるので、上流側の搬送ローラを駆動するモータにかかる負荷トルクは減少する。また、シートの後端が上流側の搬送ローラのニップ部を抜ける際には、当該弾性力に起因する回転方向の力が小さくなるので、下流側の搬送ローラを駆動するモータにかかる負荷トルクは増大する。具体的には、下流側の搬送ローラの周速度が上流側の搬送ローラの周速度より遅くなるように搬送ローラが制御される場合、偏差Δθは図１１のように変化する。このように、下流側の搬送ローラの周速度が上流側の搬送ローラの周速度より遅くなるように搬送ローラが制御されている状態において、上流側又は下流側の搬送ローラを駆動するモータにおける偏差Δθに基づいて、第１実施形態、第２実施形態において説明された方法でシートが検出されてもよい。
【０１１５】
また、第１実施形態、第２実施形態においては、偏差Δθの絶対値と閾値Δθｔｈとの比較によりシートが検知されたが、この限りではない。例えば、座標変換器５１１から出力される電流値ｉｑと閾値ｉｑｔｈとの比較によりシートの検出が行われてもよい。なお、電流値ｉｑが増大したことはモータの回転子にかかる負荷トルクが増大したことを意味し、電流値ｉｑが減少したことはモータの回転子にかかる負荷トルクが減少したことを意味する。
【０１１６】
また、指令位相θ＿ｒｅｆと位相決定器５１３によって決定された回転位相θとの偏差に基づいて決定されたｑ軸電流指令値（目標値）ｉｑ＿ｒｅｆと閾値ｉｑ＿ｒｅｆｔｈとの比較によりシートの検出が行われてもよい。なお、ｑ軸電流指令値ｉｑ＿ｒｅｆが増大したことはモータの回転子にかかる負荷トルクが増大したことに起因して回転子が回転するために必要なトルクが増大したことを意味し、ｑ軸電流指令値ｉｑ＿ｒｅｆが減少したことはモータの回転子にかかる負荷トルクが減少したことに起因して回転子が回転するために必要なトルクが減少したことを意味する。
【０１１７】
また、静止座標系の電流値ｉα又はｉβの振幅（大きさ）と閾値との比較によりシートの検出が行われる構成であってもよい。なお、静止座標系の電流値ｉα又はｉβの振幅（大きさ）が増大したことはモータの回転子にかかる負荷トルクが増大したことを意味し、振幅が減少したことはモータの回転子にかかる負荷トルクが減少したことを意味する。
【０１１８】
また、第１実施形態、第２実施形態においては、下流側の搬送ローラを駆動するモータの回転速度が制御されることによって、下流側の搬送ローラと上流側の搬送ローラとの周速度に差がつけられたが、この限りではない。例えば、上流側の搬送ローラを駆動するモータの回転速度が制御されることによって、下流側の搬送ローラと上流側の搬送ローラとの周速度に差がつけられてもよい。また、上流側の搬送ローラを駆動するモータと下流側の搬送ローラを駆動するモータとの両方の回転速度が制御されることによって、下流側の搬送ローラと上流側の搬送ローラとの周速度に差がつけられてもよい。
【０１１９】
第１実施形態、第２実施形態が適用されるのは、ベクトル制御によるモータ制御に限らない。例えば、回転位相や回転速度をフィードバックする構成を有するモータ制御装置であれば第１実施形態、第２実施形態は適用される。
【０１２０】
また、第１実施形態、第２実施形態においては、負荷を駆動するモータとしてステッピングモータが用いられているが、ＤＣモータ等の他のモータであっても良い。また、モータは２相モータである場合に限らず、３相モータ等の他のモータであっても本実施形態を適用することができる。
【０１２１】
また、第１実施形態、第２実施形態におけるベクトル制御では、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しているが、これに限定されるものではない。例えば、回転子４０２の回転速度ωをフィードバックしてモータを制御する構成であっても良い。具体的には、図１２に示すように、モータ制御装置内部に速度決定器５１４を設け、速度決定器５１４が位相決定器５１３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。なお、速度の決定には、以下の式（１０）が用いられるものとする。
ω＝ｄθ／ｄｔ                                                    （１０）
【０１２２】
そして、ＣＰＵ１５１ａは回転子の目標速度を表す指令速度ω＿ｒｅｆを出力する。更に、モータ制御装置内部に速度制御器５００を設け、速度制御器５００が回転速度ωと指令速度ω＿ｒｅｆとの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構成とする。このような速度フィードバック制御を行うことによって、モータを制御する構成であっても良い。このような構成の場合、シートの検知は、例えば、回転速度ωと指令速度ω＿ｒｅｆとの偏差Δωに基づいて、第１実施形態、第２実施形態において説明した方法で行われる。なお、指令速度ω＿ｒｅｆは、搬送ローラ３０６の周速度の目標速度に対応するモータＭ２の回転子の目標速度である。
【０１２３】
また、例えば、モータ制御装置は、図１３に示すように、位相フィードバック制御と速度フィードバック制御との両方を行う構成でもよい。このような構成の場合、シートの検知は、例えば、回転速度ωと指令速度ω＿ｒｅｆとの偏差Δωに基づいて行われてもよいし、回転位相θと指令位相θ＿ｒｅｆとの偏差Δθに基づいて行われてもよい。また、偏差Δωと偏差Δθとの両方が用いられてもよい。
【０１２４】
なお、偏差Δθ、Δω、電流値ｉｑ、電流値ｉｑ＿ｒｅｆ及び静止座標系の電流値ｉα又はｉβの振幅は、モータの回転子にかかる負荷トルクに対応するパラメータの値に対応する。負荷トルクに対応するパラメータの値の変化は、隣接する（隣り合う）搬送ローラによってシートが搬送される際に生じる。
【０１２５】
また、第１実施形態及び第２実施形態においては、回転子として永久磁石が用いられているが、これに限定されるものではない。
【０１２６】
また、感光ドラム３０９、現像器３１４、転写帯電器３１５等は画像形成手段に含まれる。
【０１２７】
また、ＣＰＵ１５１ａは、シートの先端が搬送ローラのニップ部に到達したか否か及びシートの後端が搬送ローラのニップ部を抜けたか否かの少なくとも一方を検出する構成であってもよい。
【０１２８】
また、シートを検出する構成は、例えば、搬送ベルトを回転駆動するモータにも適用される。即ち、シートを検出する構成は、ローラや搬送ベルト等の回転体を回転駆動するモータに適用される。
【符号の説明】
【０１２９】
１５１ａ  ＣＰＵ
１５７、１５８、１６２  モータ制御装置
３０６、３０７、３２９  搬送ローラ
４０２  回転子
５０２  位相制御器
５０５  座標逆変換器
５０７，５０８  電流検出器
５１０  Ａ／Ｄ変換器
５１１  座標変換器
５１３  位相決定器
Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３  ステッピングモータ
【図１】
2020033139.tif 000003
【図２】
2020033139.tif 000004
【図３】
2020033139.tif 000005
【図４】
2020033139.tif 000006
【図５】
2020033139.tif 000007
【図６】
2020033139.tif 000008
【図７】
2020033139.tif 000009
【図８】
2020033139.tif 000010
【図９】
2020033139.tif 000011
【図１０】
2020033139.tif 000012
【図１１】
2020033139.tif 000013
【図１２】
2020033139.tif 000014
【図１３】
2020033139.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】令和1年5月30日(2019.5.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートを搬送する第１搬送ローラと、
前記第１搬送ローラを駆動する第１モータと、
前記第１モータの回転子の回転位相と回転速度との少なくとも一方をフィードバックすることによって、前記第１モータの巻線に流れる駆動電流を制御する第１制御手段と、
前記第１搬送ローラに隣接する第２搬送ローラと、
前記第２搬送ローラを駆動する第２モータと、
前記第２モータの回転子の回転位相と回転速度との少なくとも一方をフィードバックすることによって、前記第２モータの巻線に流れる駆動電流を制御する第２制御手段と、
前記第１制御手段による前記フィードバックによって得られる、前記第１モータの回転子にかかる負荷トルクに対応するパラメータの値と、前記第２制御手段による前記フィードバックによって得られる、前記第２モータの回転子にかかる負荷トルクに対応するパラメータの値と、の両方に基づいて、前記第１搬送ローラのニップ部に前記シートの先端が到達したか否かと、前記第１搬送ローラのニップ部を前記シートの後端が通過したか否かと、の少なくとも一方を判定する判定手段と、
を有することを特徴とするシート搬送装置。
【請求項２】
ｎ＋１枚目のシートの先端からｎ枚目のシートの後端までの距離は、前記第１搬送ローラのニップ部から前記第２搬送ローラのニップ部までの距離とは異なる長さであり、
前記ｎ＋１枚目のシートの先端から前記ｎ枚目のシートの先端までの距離は、前記第１搬送ローラと前記第２搬送ローラとのうち上流側の搬送ローラのニップ部から前記第１搬送ローラと前記第２搬送ローラとのうち下流側の搬送ローラに隣接し且つ前記下流側の搬送ローラよりも下流側に設けられた第３の搬送ローラのニップ部までの距離とは異なる長さであることを特徴とする請求項１に記載のシート搬送装置。
【請求項３】
前記第１制御手段は、前記第１搬送ローラの周速度が前記第２搬送ローラの周速度とは
異なる周速度になるように前記第１モータを制御することを特徴とする請求項１又は２に
記載のシート搬送装置。
【請求項４】
前記第２搬送ローラは、前記第１搬送ローラよりも下流側に設けられる搬送ローラであり、
前記判定手段は、前記第１モータの回転子にかかる負荷トルクに対応するパラメータの値の絶対値が第１閾値の絶対値よりも大きくなったときに前記第１モータの回転子にかかる負荷トルクに対応するパラメータの値の絶対値が第２閾値の絶対値よりも小さい場合は、前記シートの先端が前記第１搬送ローラのニップ部に到達したと判定し、前記第１モータの回転子にかかる負荷トルクに対応するパラメータの値の絶対値が第１閾値の絶対値よりも大きくなったときに前記第１モータの回転子にかかる負荷トルクに対応するパラメータの値の絶対値が第２閾値の絶対値よりも大きい場合は、前記シートの後端が前記第１搬送ローラのニップ部を通過したと判定す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シート搬送装置。
【請求項５】
前記第２搬送ローラは、前記第１搬送ローラよりも上流側に設けられる搬送ローラであり、
前記判定手段は、前記第１モータの回転子にかかる負荷トルクに対応するパラメータの値の絶対値が第１閾値の絶対値よりも大きくなったときに前記第１モータの回転子にかかる負荷トルクに対応するパラメータの値の絶対値が第２閾値の絶対値よりも大きい場合は、前記シートの先端が前記第１搬送ローラのニップ部に到達したと判定し、前記第１モータの回転子にかかる負荷トルクに対応するパラメータの値の絶対値が第１閾値の絶対値よりも大きくなったときに前記第１モータの回転子にかかる負荷トルクに対応するパラメータの値の絶対値が第２閾値の絶対値よりも小さい場合は、前記シートの後端が前記第１搬送ローラのニップ部を通過したと判定す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シート搬送装置。
【請求項６】
前記第１閾値の極性は、前記第２閾値の極性とは逆極性であることを特徴とする請求項４又は５に記載のシート搬送装置。
【請求項７】
前記第１閾値の絶対値は、前記第２閾値の絶対値と同じ値であることを特徴とする請求項４又は５に記載のシート搬送装置。
【請求項８】
前記シート搬送装置は、前記第１モータの回転子の回転位相を決定する第１位相決定手段を有し、
前記第１制御手段は、前記第１位相決定手段によって決定された回転位相を基準とする回転座標系において表される電流成分であって前記第１モータの回転子にトルクを発生させる電流成分であるトルク電流成分に基づいて、前記第１モータの巻線に流れる駆動電流を制御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シート搬送装置。
【請求項９】
前記シート搬送装置は、前記第２モータの回転子の回転位相を決定する第２位相決定手段を有し、
前記第２制御手段は、前記第２位相決定手段によって決定された回転位相を基準とする回転座標系において表される電流成分であって前記第２モータの回転子にトルクを発生させる電流成分であるトルク電流成分に基づいて、前記第２モータの巻線に流れる駆動電流を制御することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載のシート搬送装置。
【請求項１０】
シートを搬送する第１搬送ローラと、
前記第１搬送ローラに隣接し且つ前記シートが搬送される搬送方向において前記第１搬送ローラよりも上流側に設けられた第２搬送ローラと、
前記第１搬送ローラに隣接し且つ前記搬送方向において前記第１搬送ローラよりも下流側に設けられた第３搬送ローラと、
前記第１搬送ローラを駆動する第１モータと、
前記第１モータの回転子の回転位相を決定する位相決定手段と、
前記位相決定手段によって決定された回転位相と、前記回転子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、前記第１モータの巻線に流れる駆動電流を制御する制御手段と、
前記制御手段による前記駆動電流の制御中に得られる前記回転子にかかる負荷トルクに対応するパラメータの値の絶対値が所定値より小さい値から前記所定値より大きい値に変化した回数に基づいて、前記第１搬送ローラのニップ部に前記シートの先端が到達したか否かと、前記第１搬送ローラのニップ部を前記シートの後端が通過したか否かとの少なくとも一方を判定する判定手段と、
を有することを特徴とするシート搬送装置。
【請求項１１】
シートを搬送する第１搬送ローラと、
前記第１搬送ローラに隣接し且つ前記シートが搬送される搬送方向において前記第１搬送ローラよりも上流側に設けられた第２搬送ローラと、
前記第１搬送ローラに隣接し且つ前記搬送方向において前記第１搬送ローラよりも下流側に設けられた第３搬送ローラと、
前記第１搬送ローラを駆動する第１モータと、
前記第１モータの回転子の回転速度を決定する速度決定手段と、
前記速度決定手段によって決定された回転速度と、前記回転子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、前記第１モータの巻線に流れる駆動電流を制御する制御手段と、
前記制御手段による前記駆動電流の制御中に得られる前記回転子にかかる負荷トルクに対応するパラメータの値の絶対値が所定値より小さい値から前記所定値より大きい値に変化した回数に基づいて、前記第１搬送ローラのニップ部に前記シートの先端が到達したか否かと、前記第１搬送ローラのニップ部を前記シートの後端が通過したか否かとの少なくとも一方を判定する判定手段と、
を有することを特徴とするシート搬送装置。
【請求項１２】
前記制御手段は、前記第１搬送ローラの周速度が前記第２搬送ローラの周速度とは異なる周速度になるように前記第１モータを制御することを特徴とする請求項１０又は１１に記載のシート搬送装置。
【請求項１３】
前記制御手段は、前記第１搬送ローラの周速度が前記第３搬送ローラの周速度とは異なる周速度になるように前記第１モータを制御することを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれか一項に記載のシート搬送装置。
【請求項１４】
前記判定手段は、前記第１搬送ローラの駆動が開始されてから（２＊ｍ＋１）回目（ｍは０以上の整数）の前記負荷トルクに対応するパラメータの値の絶対値の前記所定値より小さい値から前記所定値より大きい値への変化が、前記第１搬送ローラのニップ部に前記シートの先端が到達したことに起因する変化であると判定することを特徴とする請求項１０乃至１３のいずれか一項に記載のシート搬送装置。
【請求項１５】
前記判定手段は、前記第１搬送ローラの駆動が開始されてから２＊ｋ回目（ｋは正の整数）の前記負荷トルクに対応するパラメータの値の絶対値の前記所定値より小さい値から前記所定値より大きい値への変化が、前記第１搬送ローラのニップ部を前記シートの後端が通過したことに起因する変化であると判定することを特徴とする請求項１０乃至１３のいずれか一項に記載のシート搬送装置。
【請求項１６】
前記制御手段は、前記位相決定手段によって決定された回転位相を基準とする回転座標系において表される電流成分であって前記回転子にトルクを発生させる電流成分であるトルク電流成分に基づいて、前記駆動電流を制御することを特徴とする請求項１０又は請求項１０を引用する請求項１２乃至１５のいずれか一項に記載のシート搬送装置。
【請求項１７】
前記シート搬送装置は、前記モータの回転子の回転位相を決定する位相決定手段を有し、
前記制御手段は、前記位相決定手段によって決定された回転位相を基準とする回転座標系において表される電流成分であって前記回転子にトルクを発生させる電流成分であるトルク電流成分に基づいて、前記駆動電流を制御することを特徴とする請求項１１又は請求項１１を引用する請求項１２乃至１５のいずれか一項に記載のシート搬送装置。
【請求項１８】
前記シート搬送装置は、前記第２搬送ローラを駆動する第２モータを有することを特徴とする請求項１０乃至１７のいずれか一項に記載のシート搬送装置。
【請求項１９】
前記シート搬送装置は、前記第３搬送ローラを駆動する第３モータを有することを特徴とする請求項１０乃至１８のいずれか一項に記載のシート搬送装置。
【請求項２０】
前記負荷トルクに対応するパラメータは、前記偏差であることを特徴とする請求項１０乃至１９のいずれか一項に記載のシート搬送装置。
【請求項２１】
前記シートの搬送は、前記下流側の搬送ローラのニップ部に前記シートの先端が到達したことが前記判定手段によって判定されない状態が所定時間継続すると、停止されることを特徴とする請求項１乃至２０のいずれか一項に記載のシート搬送装置。
【請求項２２】
前記シート搬送装置は、前記第１搬送ローラのニップ部に前記シートの先端が到達したことが前記判定手段によって判定されない状態が所定時間継続した場合に、シートの搬送に異常が生じたことを通知する通知手段を有することを特徴とする請求項１乃至２１のいずれか一項に記載のシート搬送装置。
【請求項２３】
原稿を積載する原稿積載部と、
請求項１乃至２２のいずれか一項に記載のシート搬送装置であって、前記原稿積載部に積載された原稿を給送するシート搬送装置と、
前記シート搬送装置によって給送された原稿を読み取る読取手段と、
を有することを特徴とする原稿読取装置。
【請求項２４】
請求項１乃至２２のいずれか一項に記載のシート搬送装置と、
記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、
を有し、
前記画像形成手段は、前記シート搬送装置によって搬送された前記記録媒体に画像を形
成することを特徴とする画像形成装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、シート搬送装置、原稿読取装置及び画像形成装置におけるモータの制御に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係るシート搬送装置は、
シートを搬送する第１搬送ローラと、
前記第１搬送ローラを駆動する第１モータと、
前記第１モータの回転子の回転位相と回転速度との少なくとも一方をフィードバックすることによって、前記第１モータの巻線に流れる駆動電流を制御する第１制御手段と、
前記第１搬送ローラに隣接する第２搬送ローラと、
前記第２搬送ローラを駆動する第２モータと、
前記第２モータの回転子の回転位相と回転速度との少なくとも一方をフィードバックすることによって、前記第２モータの巻線に流れる駆動電流を制御する第２制御手段と、
前記第１制御手段による前記フィードバックによって得られる、前記第１モータの回転子にかかる負荷トルクに対応するパラメータの値と、前記第２制御手段による前記フィードバックによって得られる、前記第２モータの回転子にかかる負荷トルクに対応するパラメータの値と、の両方に基づいて、前記第１搬送ローラのニップ部に前記シートの先端が到達したか否かと、前記第１搬送ローラのニップ部を前記シートの後端が通過したか否かと、の少なくとも一方を判定する判定手段と、
を有することを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
座標変換器５１１は、次式によって、静止座標系における電流値ｉα及びｉβを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＝  ｃｏｓθ＊ｉα＋ｓｉｎθ＊ｉβ                            （３）
ｉｑ＝−ｓｉｎθ＊ｉα＋ｃｏｓθ＊ｉβ                            （４）
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
座標逆変換器５０５は、電流制御器５０３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＝ｃｏｓθ＊Ｖｄ−ｓｉｎθ＊Ｖｑ                              （５）
Ｖβ＝ｓｉｎθ＊Ｖｄ＋ｃｏｓθ＊Ｖｑ                              （６）
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０４】
ＣＰＵ１５１ａは、偏差Δθ２が閾値Δθｔｈ１より大きくなった回数と偏差Δθ２が閾値Δθｔｈ２より小さくなった回数とをカウンタ１５１ｄによりカウントする。ＣＰＵ１５１ａは、カウンタ１５１ｄのカウント値が４＊（ｍ−１）＋１（ｍは正の整数）になるタイミングが、ｍ枚目のシートの先端が搬送ローラ３０６のニップ部に到達したタイミングであると判定する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０５】
ＣＰＵ１５１ａは、ｍ枚目のシートの先端が搬送ローラ３０６のニップ部に到達したことを判定した後に、ｍ＋１枚目のシートの先端が搬送ローラ３０６のニップ部に到達したことを判定しない状態が所定時間継続すると、シートの搬送に異常（例えば、ジャム）が生じたことを示す情報を操作部１５２の表示部に表示する。また、ＣＰＵ１５１ａは、各搬送ローラの駆動を停止させる。このような構成が用いられることによって、シートが正常に搬送されていない状態で搬送ローラが駆動されることを防止することができる。この結果、搬送ローラやシートにダメージを与えたり消費電力が増大したりすることを抑制することができる。なお、所定時間は、ｍ枚目のシートの先端が搬送ローラ３０６のニップ部に到達した時間からｍ＋１枚目のシートの先端が搬送ローラ３０６のニップ部に到達するべき時間までに要する時間よりも長い時間に設定される。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０７】
そして、ＣＰＵ１５１ａは、偏差Δθ２が閾値Δθｔｈ１より大きくなった回数と偏差Δθ２が閾値Δθｔｈ２より小さくなった回数とをカウンタ１５１ｄによりカウントする。ＣＰＵ１５１ａは、カウンタ１５１ｄのカウント値が４＊（ｍ−１）＋１になるタイミングが、ｍ枚目のシートの先端が搬送ローラ３０６のニップ部に到達したタイミングであると判定する。この結果、シートの先端が搬送ローラ３０６のニップ部に到達したことが、シートの先端が搬送ローラ３０６のニップ部に到達したことに起因する負荷変動以外の負荷変動に基づいて判定されることを抑制することができる。即ち、搬送されるシートを高精度に検出することができる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０９】
なお、本実施形態では、ＣＰＵ１５１ａは、偏差Δθ２が閾値Δθｔｈ１より大きくなった回数と偏差Δθ２が閾値Δθｔｈ２より小さくなった回数とをカウンタ１５１ｄによりカウントしたが、この限りではない。例えば、ＣＰＵ１５１ａは、偏差Δθ２が閾値Δθｔｈ１より大きくなった回数をカウンタ１５１ｄによりカウントする構成でもよい。この場合、ＣＰＵ１５１ａは、カウンタ１５１ｄのカウント値が２＊（ｍ−１）＋１（ｍは正の整数）になるタイミングが、ｍ枚目のシートの先端が搬送ローラ３０６のニップ部に到達したタイミングであると判定する。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１０】
また、本実施形態における構成は、シートの後端が搬送ローラ３０６のニップ部を通過したか否かを検出する構成にも適用される。具体的には、ＣＰＵ１５１ａは、カウンタ１５１ｄのカウント値が４＊ｍ（ｍは正の整数）になるタイミングが、ｍ枚目のシートの後端が搬送ローラ３０６のニップ部を通過したタイミングであると判定する。なお、ＣＰＵ１５１ａは、偏差Δθ２が閾値Δθｔｈ１より大きくなった回数をカウンタ１５１ｄによりカウントする構成でもよい。この場合、ＣＰＵ１５１ａは、カウンタ１５１ｄのカウント値が２＊ｍ（ｍは正の整数）になるタイミングが、ｍ枚目のシートの先端が搬送ローラ３０６のニップ部に到達したタイミングであると判定する。