(57)【要約】【課題】  モータの角速度を目標角速度まで線形的に立ち上げることができるようにする。【解決手段】  ＤＣモータの起動時に、ＤＣモータへ指示する制御値を、目標角速度より小さい角速度に対応する第１の制御値ＮＳＴＡから目標角速度より大きい角速度に対応する第２の制御値ＮＥＮＤまで一定比率で増加させ、ＤＣモータが目標角速度になった（ｔ２）ことに応じて、ＤＣモータを目標角速度に維持するための制御値に切り替える。【選択図】  図８
2010226944.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＤＣモータを制御するモータ制御装置において、
前記ＤＣモータの角速度を検知する検知手段と、
前記ＤＣモータの起動時に、前記ＤＣモータの駆動を制御する制御値を目標角速度より小さい角速度に対応する第１の制御値から前記目標角速度より大きい角速度に対応する第２の制御値まで増加させ、前記検知手段の検知結果が前記目標角速度になったことに応じて、前記ＤＣモータの駆動を制御する制御値を目標角速度に対応した制御値に切り替える制御手段と、
を有することを特徴とするモータ制御装置。
【請求項２】
前記制御値は速度指令値であることを特徴とする請求項１記載のモータ制御装置。
【請求項３】
前記制御手段により指示された前記制御値に基づいて、前記ＤＣモータをパルス幅変調制御するための信号を生成する信号生成手段を有することを特徴とする請求項１記載のモータ制御装置。
【請求項４】
請求項１に記載のモータ制御装置を有し、
用紙に画像形成を行うための感光ドラムまたは中間転写ベルトを前記ＤＣモータにより駆動することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
前記検知手段は前記感光ドラムまたは前記中間転写ベルトの駆動軸の角速度を検知するエンコーダであることを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記ＤＣモータの起動時に、前記ＤＣモータの駆動を制御する制御値を前記第１の制御値から前記第２の制御値まで所定比率で増加させることを特徴とする請求項１記載のモータ制御装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記ＤＣモータの起動時に、前記ＤＣモータの駆動を制御する制御値を前記第１の制御値から前記第２の制御値まで一定比率で増加させることを特徴とする請求項６記載のモータ制御装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記第１制御値から前記第２制御値まで一定比率で増加する制御値を生成するスロープ生成部と、前記検知手段の検知結果に応じて前記ＤＣモータをフィードバック制御するフィードバック制御部を有し、
前記制御手段は、前記検知手段の検知結果が前記目標角速度になるまでは前記スロープ生成部を選択し、前記検知手段の検知結果が前記目標角速度になったことに応じて前記フィードバック制御手段を選択することを特徴とする請求項１記載のモータ制御装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記検知手段の検知結果が前記目標角速度になったことに応じて、前記フィードバック制御手段をリセットした後に前記フィードバック制御手段を選択することを特徴とする請求項８記載のモータ制御装置。
【請求項１０】
感光体と、
前記感光体上の画像が転写され、その画像を記録シートに転写する中間転写体と、
前記感光体を駆動する第１のＤＣモータと、
前記中間転写体を回転させるローラを駆動する第２のＤＣモータと、
前記感光体の角速度を検知する第１の検知手段と、
前記ローラの角速度を検知する第２の検知手段と、
前記第１のＤＣモータの起動時に、前記第１のＤＣモータの駆動を制御する制御値を第１の目標角速度より小さい角速度に対応する第１の制御値から前記第１の目標角速度より大きい角速度に対応する第２の制御値まで第１の所定比率で増加させ、前記第１の検知手段の検知結果が前記第１の目標角速度になったことに応じて、前記第１のＤＣモータの駆動を制御する制御値を前記第１の目標角速度に対応した制御値に切り替える第１の制御手段と、
前記第２のＤＣモータの起動時に、前記第２のＤＣモータの駆動を制御する制御値を第２の目標角速度より小さい角速度に対応する第３の制御値から前記第２の目標角速度より大きい角速度に対応する第４の制御値まで第２の所定比率で増加させ、前記第２の検知手段の検知結果が前記第２の目標角速度になったことに応じて、前記第２のＤＣモータの駆動を制御する制御値を前記第２の目標角速度に対応した制御値に切り替える第２の制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
ＤＣモータを制御するモータ制御装置において、
前記ＤＣモータの角速度を検知する検知手段と、
前記ＤＣモータが加速される間、前記ＤＣモータの角速度が線形的に増加するように前記ＤＣモータの駆動を制御する制御値を増加させ、前記検知手段の検知結果が前記目標角速度になったことに応じて、前記ＤＣモータの駆動を制御する制御値を目標角速度に対応した制御値に切り替える制御手段と、
を有す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、ＤＣモータを制御するモータ制御装置及びこれを有する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
感光ドラムにトナー像を形成し、そのトナー像を中間転写ベルトへ転写した後、中間転写ベルトから用紙へトナー像を転写する複写機やプリンタがある。高画質化などを目的として、感光ドラムと中間転写ベルトを別々のモータにより駆動する構成をとることがある。この場合、感光ドラムと中間転写ベルトは転写位置で接触しているため、これらが回転する際に感光ドラムと中間転写ベルトに周速差が生じると、感光ドラムや中間転写ベルトに傷が付くことがある。感光ドラムと中間転写ベルトの周速が目標速度で制御されているときはこのような問題はない。しかし、感光ドラムと中間転写ベルトを別々のモータ（例えばＤＣモータ）で駆動する場合、停止しているモータを目標角速度まで立ち上げる際の立ち上がり特性（オーバシュート等）がそれぞれのモータで異なる。従って、それぞれのモータの立ち上がり特性を一致させることができない限り、モータの立ち上げ時に感光ドラムと中間転写ベルトに周速差が生じてしまう。
【０００３】
少ないオーバシュートで早くＤＣモータを立ち上げるために、モータ起動時に、回転数を制御するパルス幅変調（ＰＷＭ）信号を低いオンデューティ比から所定の増加率で増加させることが提案されている（特許文献１参照）。また、ＤＣモータの起動時に、モータに入力するクロック周波数を目標周波数よりも低いクロック周波数に制御し、その後、クロック周波数を目標周波数まで増加させることが提案されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−０３９１８１号公報
【特許文献２】特開２００７−１５６２３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、図１１（ｂ）のように、ＤＣモータの起動時に低い制御値から目標制御値まで増加させる制御を行ったとしても、図１１（ａ）のように、ＤＣモータの角速度の増加が途中までは線形的であるが、目標角速度に近くなると非線形的になってしまう。それぞれのモータの非線形特性を一致させることは容易ではないため、ＤＣモータを目標角速度まで線形的に立ち上げることができれば、それぞれのモータの立ち上げ特性を一致させることが可能となる。そこで、本発明の目的は、モータの角速度を目標角速度まで線形的に立ち上げることができるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明は、ＤＣモータを制御するモータ制御装置において、前記ＤＣモータの角速度を検知する検知手段と、前記ＤＣモータの起動時に、前記ＤＣモータの駆動を制御する制御値を目標角速度より小さい角速度に対応する第１の制御値から前記目標角速度より大きい角速度に対応する第２の制御値まで増加させ、前記検知手段の検知結果が前記目標角速度になったことに応じて、前記ＤＣモータの駆動を制御する制御値を目標角速度に対応した制御値に切り替える制御手段と、を有することを特徴とするモータ制御装置を提供するものである。
【０００７】
また、本発明は、ＤＣモータを制御するモータ制御装置において、前記ＤＣモータの角速度を検知する検知手段と、前記ＤＣモータが加速される間、前記ＤＣモータの角速度が線形的に増加するように前記ＤＣモータの駆動を制御する制御値を増加させ、前記検知手段の検知結果が前記目標角速度になったことに応じて、前記ＤＣモータの駆動を制御する制御値を目標角速度に対応した制御値に切り替える制御手段と、を有することを特徴とするモータ制御装置を提供するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ＤＣモータの角速度を目標角速度まで所定の割合で立ち上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係るカラー複写機の断面図。
【図２】感光ドラム１１の駆動構成を説明する図。
【図３】モータ１００を制御する制御部２００のブロック構成図。
【図４】回転速度検知部２０３における検知を説明する図。
【図５】回転速度検知部２０３におけるカウントと角速度の関係を示す図。
【図６】ＦＢ制御部２０５における処理を説明する図。
【図７】スロープ生成部２０６における処理を説明する図。
【図８】制御値と角速度の関係を示す図。
【図９】駆動信号生成部２０７のブロック構成図。
【図１０】モータ１００の起動時のフローチャート。
【図１１】従来の制御値と角速度の関係を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の断面図である。本実施形態のカラー複写機は、複数の画像形成部を並列に配し、且つ中間転写方式を採用している。カラー複写機は、画像読取部１Ｒと、画像出力部１Ｐとを有する。
【００１１】
画像読取部１Ｒは、原稿画像を光学的に読み取り、電気信号に変換して画像出力部１Ｐに送信する。画像出力部１Ｐは、複数並設された画像形成部１０（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ）と、給紙ユニット２０と、中間転写ユニット３０と、定着ユニット４０と、クリーニングユニット５０と、フォトセンサ６０と、制御ユニット８０とを有する。
【００１２】
更に、個々のユニットについて詳しく説明する。各画像形成部１０（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ）のそれぞれは同じ構成である。第一の像担持体としての感光ドラム１１（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ）が回転自在に軸支され、矢印方向に回転駆動される。感光ドラム１１ａ〜１１ｄの外周面に対向してその回転方向に一次帯電器１２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ）、露光部１３（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ）、折り返しミラー１６（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ）、現像装置１４（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ）、及びクリーニング装置１５（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ）が配置されている。
【００１３】
一次帯電器１２ａ〜１２ｄは、感光ドラム１１ａ〜１１ｄの表面に均一な帯電量の電荷を与える。次いで、露光部１３ａ〜１３ｄは、画像読取部１Ｒからの記録画像信号に応じて、レーザビームを折り返しミラー１６ａ〜１６ｄを介して感光ドラム１１ａ〜１１ｄ上に露光する。これによって、感光ドラム１１ａ〜１１ｄ上に静電潜像が形成される。
【００１４】
更に、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックといった４色の現像剤（以下、トナーという）をそれぞれ収納した現像装置１４ａ〜１４ｄによって、感光ドラム１１ａ〜１１ｄ上の静電潜像を顕像化する。顕像化された可視画像（トナー画像）は画像転写位置Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｄで、中間転写ユニット３０における第二の像担持体としての中間転写ベルト３１上に転写される。
【００１５】
画像転写位置Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｄの下流に設けられたクリーニング装置１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄは、中間転写ベルト３１に転写されずに感光ドラム１１ａ〜１１ｄ上に残されたトナーを掻き落としてドラム表面の清掃を行う。以上に示したプロセスにより、各トナーによる画像形成が順次行われる。
【００１６】
給紙ユニット２０は、用紙Ｐを収納するためのカセット２１と、カセット２１より用紙Ｐを一枚ずつ送り出すためのピックアップローラ２２と、ピックアップローラ２２から送り出された用紙Ｐを更に搬送するための給紙ローラ対２３とを有する。また、給紙ユニット２０は、給紙ガイド２４と、中間転写ベルト３１上の画像に合わせて用紙Ｐを二次転写位置Ｔｅへ送り出すためのレジストレーションローラ２５を有する。
【００１７】
中間転写ユニット３０について詳細に説明する。中間転写ベルト３１は、中間転写ベルト３１に駆動を伝達する駆動ローラ３２と、中間転写ベルト３１の回動に従動する従動ローラ３３と、二次転写対向ローラ３４によって保持されている。又、駆動ローラ３２と従動ローラ３３の間に一次転写平面Ａが形成される。駆動ローラ３２は、モータ（不図示）によって回転駆動される。
【００１８】
各感光ドラム１１ａ〜１１ｄと中間転写ベルト３１が対向する一次転写位置Ｔａ〜Ｔｄには、中間転写ベルト３１の裏に一次転写帯電器３５（３５ａ〜３５ｄ）が配置されている。一方、二次転写対向ローラ３４に対向して二次転写ローラ３６が配置され、中間転写ベルト３１とのニップによって二次転写位置Ｔｅを形成する。二次転写ローラ３６は、中間転写ベルト３１に対して適度な圧力で加圧されている。
【００１９】
また、中間転写ベルト３１の二次転写位置Ｔｅの下流には、中間転写ベルト  ３１の画像形成面をクリーニングするためのクリーニングユニット５０が設けられている。クリーニングユニット５０は、中間転写ベルト３１上のトナーを除去するためのクリーニングブレード５１と、クリーニングブレード５１により掻き取られた廃トナーを収納する廃トナーボックス５２とを備えている。
【００２０】
定着ユニット４０は、内部にハロゲンヒータなどの熱源を備えた定着ローラ４１ａと、そのローラに加圧される定着ローラ４１ｂとを有する。更に、定着ユニット４０は、定着ローラ対４１ａ、４１ｂのニップ部へ用紙Ｐを導くためのガイド４３、定着ユニットの熱を内部に閉じ込めるための定着断熱カバー４６を有する。また、定着ローラ対４１ａ、４１ｂから排出されてきた用紙Ｐをさらに装置外部に導き出すための排紙ローラ４４、縦パスローラ４５ａ、４５ｂ、排紙ローラ４８、及び、用紙Ｐを積載する排紙トレイ４７などを備えている。
【００２１】
次に、上記構成のカラー複写機の動作について説明する。ＣＰＵにより画像形成開始信号が発せられると、カセット２１から給紙動作を開始する。例えばカセット２１から給紙された場合について説明すると、先ず、ピックアップローラ２２により、カセット２１から用紙Ｐが一枚ずつ送り出される。そして、給紙ローラ対２３によって用紙Ｐが給紙ガイド２４の間を案内されてレジストレーションローラ２５まで搬送される。その時レジストレーションローラ２５は停止されており、用紙Ｐの先端はレジストレーションローラ２５のニップ部に突き当たる。その後、中間転写ベルト３１上に形成された画像に合わせてレジストレーションローラ２５は回転を始める。この回転開始タイミングは、用紙Ｐと中間転写ベルト３１上のトナー画像とが二次転写位置Ｔｅにおいて一致するようにそのタイミングが設定されている。
【００２２】
一方、画像形成部では、画像形成開始信号が発せられると、感光ドラム１１ｄ上に形成されたトナー画像が一次転写位置Ｔｄにおいて一次転写帯電器３５ｄによって中間転写ベルト３１に一次転写される。一次転写されたトナー像は次の一次転写位置Ｔｃまで搬送される。そこでは各画像形成部間をトナー像が搬送される時間だけ遅延して画像形成が行われており、前画像の上に位置を合わせて、その次のトナー像が転写される。他の画像形成部でも同様の工程が行われることにより、４色のトナー像が中間転写ベルト３１上に一次転写される。
【００２３】
その後、用紙Ｐが二次転写位置Ｔｅに進入し、中間転写ベルト３１に接触すると、用紙Ｐの通過タイミングに合わせて二次転写ローラ３６に高電圧を印加する。これにより、前述したプロセスにより中間転写ベルト３１上に形成された４色のトナー画像が用紙Ｐに転写される。その後、用紙Ｐは搬送ガイド４３によって定着ローラ４１ａ、ｂのニップ部まで案内される。そして、定着ローラ対４１ａ、４１ｂの熱及びニップの圧力によってトナー画像が用紙Ｐに定着される。その後、用紙Ｐは、排紙ローラ４４、縦パスローラ４５ａ，４５ｂ、排紙ローラ４８により搬送されて機外に排出され、排紙トレイ４７に積載される。
【００２４】
次に、用紙Ｐに対して両面に画像を形成する場合の動作を説明する。カセット２１から給紙を行った場合を例に説明すると、カセット２１から送り出された用紙Ｐは、前述した工程を経て、一面目の画像が形成され、定着ローラ対４１ａ，４１ｂにて定着処理が行われる。一面目の画像が定着された後、排紙ローラ４４、縦パスローラ４５ａによって搬送される。用紙Ｐの後端が位置７０を通過して所定距離進んだ後に、逆方向に用紙Ｐの搬送を始める。用紙Ｐが定着ユニット４０に搬送されないように、位置７０には不図示のフラッパが設けられている。１面目の画像形成が行われた用紙Ｐは、両面給紙ガイド７１を通り、給紙ガイド２４に再び搬送され、一面目と同様に二面目の画像が形成され、定着ローラ対４１ａ、４１ｂによって定着処理が行われる。その後、用紙Ｐは、排紙ローラ４４、縦パスローラ４５ａ，４５ｂ、排紙ローラ４８により搬送されて機外に排出され、排紙トレイ４７に積載される。
【００２５】
次に、画像形成装置に含まれるモータ制御装置による感光ドラム１１の駆動について、図２を参照しながら説明する。本実施形態では、感光ドラム１１ａ〜ｄそれぞれに対してＤＣブラシレスモータ等のモータ１００が設けられている。モータ１００は制御部２００により制御される。モータ１００の駆動力は、ギア１０１、駆動軸１０３及びカップリング１０２を介して感光ドラム１１に伝達される。これにより、感光ドラム１１が回転する。
【００２６】
駆動軸１０３にはエンコーダホイール１１１が固定されており、駆動軸１０３とエンコーダホイール１１１は同じ角速度で回転する。エンコーダ１１０はエンコーダホイール１１１及びエンコーダセンサ１１２を有する。エンコーダホイール１１１は透明な円板であり、その上に黒色の放射線状の線が等間隔で円周に沿って印刷されている。エンコーダセンサ１１２は、エンコーダホイール１１１を挟むようにして設けられた発光部と受光部を有し、円板の黒色部分が受光部の位置に来ると受光部への光が遮られ、円板の透明部分が受光部の位置へ来ると受光部へ光が入射する。エンコーダセンサ１１２は受光部へ光が入射したか否かに応じて信号を発生する。このようにして、エンコーダ１１０は、駆動軸１０３の角速度に応じた周期の信号を制御部２００に供給する。そして、制御部２００は、エンコーダ１１０からの信号に基づいて、モータ１００を制御する。
【００２７】
図３は制御部２００のブロック構成図である。回転速度検知部２０３はエンコーダ１１０からのパルス信号のパルス幅を検知する。回転速度検知部２０３は、図４に示すパルス信号３０１の１周期（Ｃ１：パルス信号３０１の立ち上がりから次の立ち上がり）内でクロック３０２の数をカウントすることにより、パルス信号３０１のパルス幅を検知する。クロック３０２はパルス信号３０１の周期よりも短い一定周期のパルス信号であり、水晶振動子などにより生成され、回転速度検知部２０３に入力される。
【００２８】
そして、回転速度検知部２０３は、検知したパルス幅から角速度を演算する。図５（ａ）はモータ１００を立ち上げたときの駆動軸１０３の角速度の変化を示し、図５（ｂ）はそのときに回転速度検知部２０３でカウントしたカウント数（パルス周期）を示す。図からわかるように、角速度とカウント数は反比例の関係にある。よって、角速度は式１に基づいて算出される。なお、Ｋは任意の係数である。
【００２９】
【数１】
2010226944.tif 000003
【００３０】
差分演算部２０４は、回転速度検知部２０３から出力される検知角速度と、ＣＰＵ２０１から供給される目標角速度との差分を演算する。ＦＢ制御部２０５は、差分演算部２０４から出力された差分値、及び、ＣＰＵ２０１から供給されるフィードバックゲイン値（ＫＰ、ＴＩ、ＴＤ）に基づいて、駆動軸１０３が目標角速度で回転するために必要な補正制御値を演算する。
【００３１】
駆動信号生成部２０７は、ＦＢ制御部２０５から出力される補正制御値とＣＰＵ２０１から出力される目標制御値ＮＴＡＧを加算して得られた制御値、または、スロープ生成部２０６から出力される制御値に基づいたデューティのＰＷＭ制御信号を生成する。ＰＷＭ制御信号は、モータ１００をＰＷＭ制御（パルス幅変調制御）するための信号である。スロープ生成部２０６は、時間経過に伴って一定比率で増加する制御値を出力する。なお、制御値は一定比率ではなく所定比率で増加させてもよい。モータ１００を一定の角速度で回転させるときは、ＦＢ制御部２０５から出力される補正制御値とＣＰＵ２０１から出力される目標制御値ＮＴＡＧを加算して得られた制御値が用いられる。また、モータ１００を立ち上げるときは、スロープ生成部２０６から出力される制御値が用いられる。すなわち、駆動信号生成部２０７に供給される制御値は、モータ１００の駆動を制御する制御値である。
【００３２】
図６はＦＢ制御部２０５における処理を説明する図である。ＦＢ制御部２０５は、差分演算部２０４から出力された差分値ｅに基づいたＰＩＤ制御を行う。ＰＩＤ制御の制御値は式２に基づいて算出される。
【００３３】
【数２】
2010226944.tif 000004
【００３４】
ここで、ＫＰ，ＴＩ，ＴＤは、ＰＩＤ制御の比例項４０１、積分項４０２、微分項４０３におけるフィードバックゲイン値であり、駆動軸１０３の角速度に基づいてＣＰＵ２０１により決定される。
【００３５】
図７は、スロープ生成部２０６における処理を説明する図である。スロープ生成部２０６は、時間経過に伴って一定比率で線形的に増加する制御値を生成する。なお、制御値は一定比率ではなく所定比率で増加させてもよい。図７に示すように、スロープ生成部２０６は加速制御を行う際、ＣＰＵ２０１から入力されるカウントスタート信号に応じて、初期値ＮＳＴＡ（第１の制御値）から最大値ＮＥＮＤ（第２の制御値）まで所定時間ΔＴ毎に所定量ΔＫをインクリメントし、この結果を制御値として出力する。ＣＰＵ２０１は、カウントスタート信号をスロープ生成部２０６へ入力する前に、初期値ＮＳＴＡと最大値ＮＥＮＤをスロープ生成部２０６に設定する。スロープ生成部２０６は、最大値ＮＥＮＤまでインクリメントを行ったとき、ＣＰＵ２０１にカウントが終ったことを伝えるカウントエンド信号を出力し、インクリメントを停止する。
【００３６】
駆動信号生成部２０７は、一定比率で線形的に増加する制御値がスロープ生成部２０６から入力されると、一定比率で線形的にオンデューティが増加するＰＷＭ制御信号をモータ１００に出力する。モータ１００の角速度は、図８（ａ）のｔ１〜ｔ２に示すように、図８（ｂ）のｔ１〜ｔ２に示す線形的に増加する制御値に追従して、線形的に増加する。但し、加速時のモータ１００の角速度は、線形的にオンデューティが増加するＰＷＭ制御信号に対して遅れて応答するため、ＰＷＭ制御信号が示す角速度とは一致していない。また、図８（ｂ）の点線で示すように、制御値を台形状に変化させると、制御値の増加を止めた後は、制御値に対応する角速度に近づけるフィードバック制御を行うため、モータ１００の角速度の立ち上がり特性が非線形的（図８（ａ）の点線）になってしまう。
【００３７】
そこで、ＣＰＵ２０１は、最大値ＮＥＮＤ（必要であれば更に所定時間ΔＴ及び所定量ΔＫ）を、モータ１００の角速度が少なくとも目標角速度に達するまでは、角速度が図８に示すように線形的に増加するような値に設定する。つまり、増加させる制御値が最大値ＮＥＮＤに達するよりも先にモータの角速度が目標角速度に達するように、目標制御値ＮＴＡＧに何割か増した値を最大値ＮＥＮＤとする。本実施形態では、ＣＰＵ２０１は、目標角速度に１０％増しした角速度を指示する制御値を最大値ＮＥＮＤとして設定する。このように、モータ１００へ指示する制御値を、目標角速度より小さい角速度に対応する第１の制御値から目標角速度より大きい角速度に対応する第２の制御値まで一定比率で線形的に増加させる。すなわち、モータ１００が加速される間、モータ１００の角速度が目標角速度まで線形的に増加するように制御値が増加させられる。言い換えると、モータ１００へ指示する制御値を、目標角速度より小さい角速度に対応する第１の制御値から目標角速度より大きい角速度に対応する第２の制御値まで線形的に増加させるフィードフォワード制御を行う。
【００３８】
そして、ＣＰＵ２０１は、モータ１００の角速度が目標角速度に達するまで（図８のｔ２まで）は、図８（ｂ）のｔ１〜ｔ２に示すように、スロープ生成部２０６から出力される制御値に基づいてモータ１００を加速する。モータ１００の角速度が目標角速度に達したとき（図８のｔ２以降）、図８（ｂ）のｔ２以降の実線に示すように、目標角速度を指示する制御値に基づいてモータ１００を制御する。つまり、モータ１００が目標角速度になったことに応じて、モータ１００へ指示する制御値を、回転速度検知部２０３の検知結果に基づいて目標角速度に維持するための制御値に切り替える。言い換えれば、モータ１００が目標角速度になったことに応じて、回転速度検知部２０３の検知結果に基づいてモータ１００を目標角速度に維持するフィードバック制御に切り替える。
【００３９】
なお、所定時間ΔＴ及び所定量ΔＫは、モータ１００の性能や、負荷のトルク及びイナーシャに基づき決定される。例えば、定格出力１５Ｗのモータに、３０ｍ・Ｎｍの負荷、４００ｇ・ｃｍ２のイナーシャ（モータ含む）が接続されていた場合、ΔＴ、ΔＫは、約３００ｍｓでモータ１００の回転数が０ｒｐｍから２０００ｒｐｍまで増速可能な値に設定するのが好ましい。また、初期値ＮＳＴＡは、モータ１００が回転を開始できる程度の値が好ましく、本実施形態では、ＰＷＭ制御信号のオンデューティが約１０％〜２０％となる制御値とする。
【００４０】
図９は駆動信号生成部２０７のブロック構成図である。ＦＢ制御部２０５からの制御値とＣＰＵ２０１からの目標角速度を指示する制御値は、加算部５０１により加算される。加算部５０１にて加算された制御値、及び、スロープ生成部２０６にて生成された制御値はセレクタ５０２に入力される。セレクタ５０２は、ＣＰＵ２０１からの信号に基づいて、スロープ生成部２０６からの制御値及び加算部５０１からの制御値のいずれかを選択する。モータ１００を加速するとき、ＣＰＵ２０１は、回転速度検知部２０３の検知結果に基づいて、目標角速度に達するまではセレクタ５０２にスロープ生成部２０６からの制御値を選択させ、目標角速度に達した後はセレクタ５０２に加算部５０１からの制御値を選択させる。
【００４１】
ＰＷＭ信号生成部５０３は、セレクタ５０２からの制御値及びＣＰＵ２０１からのＰＷＭ周波数の情報に基づいて、ＰＷＭ制御信号を生成し、モータ１００へ供給する。また、ＣＰＵ２０１は、セレクタ５０２が加算部５０１からの制御値を選択している間（ＦＢ制御部２０５によるフィードバック制御を行っている間）の制御値（ＰＷＭデューティ）を平均化し、この平均制御値をメモリ２０２に記憶する。そして、次回モータ１００を起動する際、ＣＰＵ２０１はメモリ２０２に記憶された平均制御値を加算部５０１へ入力する。
【００４２】
図１０は、モータ１００の起動時にＣＰＵ２０１が実行する処理のフローチャートである。ＣＰＵ２０１は、駆動信号生成部２０７のセレクタ５０２にスロープ生成部２０６からの制御値を選択するよう指示する（Ｓ６０１）。そして、ＣＰＵ２０１は、カウントスタート信号によりスロープ生成部２０６により初期値ＮＳＴＡから最大値ＮＥＮＤまでのインクリメントを開始させる（Ｓ６０２）。スロープ生成部２０６がインクリメントした制御値はセレクタ５０２に入力される。
【００４３】
スロープ生成部２０６がインクリメントを行っている間、ＣＰＵ２０１は、スロープ生成部２０６からカウントエンド信号が出力されたかを監視することにより、インクリメントされている制御値が最大値ＮＥＮＤに達したかを判別する（Ｓ６０３）。ステップＳ６０３で最大値ＮＥＮＤに達していない場合、ＣＰＵ２０１は、回転速度検知部２０３の検知結果からモータ１００の角速度が目標角速度に達したかを判別する（Ｓ６０４）。ステップＳ６０４で目標角速度に達していない場合はステップＳ６０３へ戻り、目標角速度に達した場合には駆動信号生成部２０７のセレクタ５０２に加算部５０１からの制御値を選択するよう指示する（Ｓ６０５）。前述したように、ＣＰＵ２０１から差分演算部２０４及び加算部５０１に目標角速度が入力されているので、セレクタ５０２が選択する制御値は、目標角速度を維持しようとする制御値となっている。すなわち、セレクタ５０２が選択する制御値は、目標角速度に対応した制御値である。ステップＳ６０３で目標角速度に達する前に最大値ＮＥＮＤに達した場合は、ステップＳ６０５へ進む。
【００４４】
なお、セレクタ５０２がスロープ生成部２０６からの制御値を選択している間は、ＣＰＵ２０１はＦＢ制御部２０５をリセットしつづけ、セレクタ５０２がＦＢ制御部２０５（加算部５０１）からの制御値に切り替えたことに応じてＦＢ制御部２０５にリセットをかけないようにする。
【００４５】
以上の処理を行うことにより、モータ１００の起動時、モータ１００の角速度は図８（ａ）のように台形状に立ち上げることができる。従って、この制御を、感光ドラム１１を駆動するモータ１００と、中間転写ベルト３１を回動させる駆動ローラ３２を駆動するモータに適用することにより、それぞれの角速度を台形状に立ち上げることができるようになる。感光ドラム１１のモータと中間転写ベルト３１のモータのいずれかがステッピングモータであれば、ＤＣモータは上述の制御により、ステッピングモータは周知の制御により、それぞれ台形状に立ち上げることができる。これにより、感光ドラム１１と中間転写ベルト３１の周速差をなくすことができ、一次転写部における感光ドラムと中間転写ベルトのスリップを防止して、感光ドラムや中間転写ベルトに傷が付くことを防止できる。
【００４６】
この制御を、感光ドラム１１を駆動するモータ１００と、中間転写ベルト３１を回動させる駆動ローラ３２を駆動するモータに適用する場合には以下のように構成する。すなわち、感光ドラム１１を駆動する第１のＤＣモータと、中間転写ベルト３１を回転させるローラを駆動する第２のＤＣモータと、感光ドラム１１の角速度を検知する第１の検知ユニットと、中間転写ベルト３１を回転させるローラの角速度を検知する第２の検知ユニットを画像形成装置に設ける。また、第１のＤＣモータの起動時に、第１のＤＣモータの駆動を制御する制御値を第１の目標角速度より小さい角速度に対応する第１の制御値から第１の目標角速度より大きい角速度に対応する第２の制御値まで第１の所定比率で増加させる第１の制御ユニットを画像形成装置に設ける。第１の制御ユニットは、第１の検知ユニットの検知結果が第１の目標角速度になったことに応じて、第１のＤＣモータの駆動を制御する制御値を第１の目標角速度に対応した制御値に切り替える。また、第２のＤＣモータの起動時に、第２のＤＣモータの駆動を制御する制御値を第２の目標角速度より小さい角速度に対応する第３の制御値から第２の目標角速度より大きい角速度に対応する第４の制御値まで第２の所定比率で増加させる第２の制御ユニットを画像形成装置に設ける。第２の制御ユニットは、第２の検知ユニットの検知結果が第２の目標角速度になったことに応じて、第２のＤＣモータの駆動を制御する制御値を第２の目標角速度に対応した制御値に切り替える。
【００４７】
本実施形態では、駆動軸１０３に取り付けられたエンコーダ１１０によってモータ１００の角速度を検知したが、モータ１００からのＦＧ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）信号に基づいて角速度を検知してもよい。また、感光ドラム１１や中間転写ベルト３１の周速を検知して、この検知結果に基づいて上述の処理を行うようにしてもよい。
【００４８】
また、本実施形態では、制御値に基づいてモータ１００をＰＷＭ制御する構成であったが、制御値に基づいてモータ１００を電圧制御する構成にしてもよい。
【符号の説明】
【００４９】
１００  モータ
１１０  エンコーダ
２００  制御部
２０１  ＣＰＵ
２０３  回転速度検知部
２０５  ＦＢ（フィードバック）制御部
２０６  スロープ生成部
２０７  駆動信号生成部
５０１  加算部
５０２  セレクタ
５０３  ＰＷＭ信号生成部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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