(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動対象物の回転軸に設けられたエンコーダ板及び当該エンコーダ板の回転速度に応じたパルス信号を出力するエンコーダセンサを有するエンコーダと、前記駆動対象物の回転軸と減速器を介して接続された３相直流モータと、前記エンコーダセンサの出力信号を基に前記３相直流モータをフィードバック制御する制御部とを備える回転駆動装置であって、
前記駆動対象物の１回転当たりに前記エンコーダセンサから出力されるパルス数ｎ３、前記減速器における減速比ｎ２、前記３相直流モータの１回転当たりの通電相切替回数ｎ１が、下記関係式（１）を満たすように設定されており、
ｎ３  ＝  ｎ２・ｎ１・Ｎ    （Ｎは整数）    ・・・・（１）
前記制御部は、前記エンコーダセンサから出力されるパルス信号に同期して計数する計数値がＮと等しくなったタイミングを前記３相直流モータの通電相の切り替えタイミングとして認識して通電相の切り替え制御を行い、通電相の切り替えを行った後に前記計数値をリセットする
ことを特徴とする回転駆動装置。
【請求項２】
駆動対象物の回転軸に設けられたエンコーダ板及び当該エンコーダ板の回転速度に応じたパルス信号を出力するエンコーダセンサを有するエンコーダと、前記駆動対象物の回転軸と減速器を介して接続された３相直流モータと、前記エンコーダセンサの出力信号を基に前記３相直流モータをフィードバック制御すると共に電子写真方式による画像形成動作を統合制御する制御部とを備える画像形成装置であって、
前記駆動対象物の１回転当たりに前記エンコーダセンサから出力されるパルス数ｎ３、前記減速器における減速比ｎ２、前記３相直流モータの１回転当たりの通電相切替回数ｎ１が、下記関係式（１）を満たすように設定されており、
ｎ３  ＝  ｎ２・ｎ１・Ｎ    （Ｎは整数）    ・・・・（１）
前記制御部は、前記エンコーダセンサから出力されるパルス信号に同期して計数する計数値がＮと等しくなったタイミングを前記３相直流モータの通電相の切り替えタイミングとして認識して通電相の切り替え制御を行い、通電相の切り替えを行った後に前記計数値をリセットする
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記駆動対象物は感光体ドラムであること特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転駆動装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタやコピー機等の画像形成装置で使用されるドラムユニット等の回転駆動装置では、駆動対象物（例えば感光体ドラム）の回転動力を得るためにモータを用いているが、このモータの回転数及びトルクの都合上、モータ軸からギアを介して駆動対象物へ回転動力を伝達する構成を採用することが一般的である。このような構成を採用する場合、駆動対象物の回転軸にエンコーダ板を取り付け、エンコーダセンサ（例えば光センサ）によって検出した駆動対象物の回転速度をＣＰＵ等の制御部にフィードバックすることにより、駆動対象物の回転速度を一定に保つようにモータ制御を行う。
【０００３】
また、モータとして３相ＤＣブラシレスモータを使用する場合、３相の各コイルに流す電流を順番に切り替えていくことによってモータの回転制御を行う。このような通電相の切り替えタイミングを認識する手法としては、磁界を検知するセンサの出力信号を基に切り替えタイミングを認識する手法や、センサを用いないセンサレス制御方式などが提案されている。
【特許文献１】特許第３２９４０９４号公報
【特許文献２】特許第３６９０２９６号公報
【特許文献３】特許第３６９０２５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のように、通電相の切り替えタイミングを認識するために、磁界を検知するセンサを設ける手法を採用する場合、装置コストが増大するという問題がある。また、センサレス制御方式を採用する場合、モータの逆起電力を検知して切り替えタイミングを認識する手法が一般的であるが、逆起電力を検知するためにはその検知回路が必要となり、さらにＰＷＭ駆動を採用している場合はノイズの関係上大規模なフィルタ回路が必要となる。その他、センサレス制御方式を採用すると、ソフトウェアで演算処理を行う場合にタイマ資源が必要となり、また、モータの回転数が低い場合は逆起電力が小さくなるため高精度に通電相の切り替えタイミングを認識できないという問題がある。
【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、低コスト且つ高精度に３相直流モータの通電相の切り替え制御を行うことが可能な回転駆動装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は、回転駆動装置に係る解決手段として、駆動対象物の回転軸に設けられたエンコーダ板及び当該エンコーダ板の回転速度に応じたパルス信号を出力するエンコーダセンサを有するエンコーダと、前記駆動対象物の回転軸と減速器を介して接続された３相直流モータと、前記エンコーダセンサの出力信号を基に前記３相直流モータをフィードバック制御する制御部とを備える回転駆動装置であって、前記駆動対象物の１回転当たりに前記エンコーダセンサから出力されるパルス数ｎ３、前記減速器における減速比ｎ２、前記３相直流モータの１回転当たりの通電相切替回数ｎ１が、下記関係式（１）を満たすように設定されており、
ｎ３  ＝  ｎ２・ｎ１・Ｎ    （Ｎは整数）    ・・・・（１）
前記制御部が、前記エンコーダセンサから出力されるパルス信号に同期して計数する計数値がＮと等しくなったタイミングを前記３相直流モータの通電相の切り替えタイミングとして認識して通電相の切り替え制御を行い、通電相の切り替えを行った後に前記計数値をリセットすることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、画像形成装置に係る第１の解決手段として、駆動対象物の回転軸に設けられたエンコーダ板及び当該エンコーダ板の回転速度に応じたパルス信号を出力するエンコーダセンサを有するエンコーダと、前記駆動対象物の回転軸と減速器を介して接続された３相直流モータと、前記エンコーダセンサの出力信号を基に前記３相直流モータをフィードバック制御すると共に電子写真方式による画像形成動作を統合制御する制御部とを備える画像形成装置であって、前記駆動対象物の１回転当たりに前記エンコーダセンサから出力されるパルス数ｎ３、前記減速器における減速比ｎ２、前記３相直流モータの１回転当たりの通電相切替回数ｎ１が、下記関係式（１）を満たすように設定されており、
ｎ３  ＝  ｎ２・ｎ１・Ｎ    （Ｎは整数）    ・・・・（１）
前記制御部が、前記エンコーダセンサから出力されるパルス信号に同期して計数する計数値がＮと等しくなったタイミングを前記３相直流モータの通電相の切り替えタイミングとして認識して通電相の切り替え制御を行い、通電相の切り替えを行った後に前記計数値をリセットすることを特徴とする。
【００１０】
また、画像形成装置に係る第２の解決手段として、上記第１の解決手段において、前記駆動対象物は感光体ドラムであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
上記関係式（１）において、Ｎは３相直流モータの１相（通電相）に電流を流す期間にエンコーダセンサから出力されるパルス数に相当する。従って、エンコーダセンサから出力されるパルス数がＮと等しくなったタイミングを、３相直流モータの通電相の切り替えタイミングとして認識することができるようになり、従来より低コスト且つ高精度に３相直流モータの通電相の切り替え制御を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る画像形成装置１００の概略構成図である。本実施形態に係る画像形成装置１００は、例えば電子写真方式を用いたフルカラープリンタであり、感光体ドラム１、帯電部２、露光部３、現像部４、転写部５、クリーニングブレード６、摺擦ローラ７、給紙ローラ８、用紙搬送ローラ９、定着ユニット１０、用紙搬送ローラ１１及び排紙ローラ１２から概略構成されている。
【００１３】
感光体ドラム１は、その表面に静電潜像を形成するための回転感光体である。詳細は後述するが、この感光体ドラム１は、その回転軸が３相ＤＣブラシレスモータの回転軸とギアを介して連結されており、この３相ＤＣブラシレスモータによって回転駆動されるものである。帯電部２は、感光体ドラム１の上方に設置されており、感光体ドラム１の表面を一様に帯電させるものである。露光部３はレーザ照射ユニットから構成されており、帯電部２によって帯電された感光体ドラム１の表面にレーザ光を照射することにより、静電潜像を形成するものである。
【００１４】
現像部４は、静電潜像が形成された感光体ドラム１の表面に各色のトナーを供給してトナー像を形成するものである。具体的には、この現像部４は、ロータリラック４ａと、このロータリラック４ａの円周方向に９０度間隔で配設された、イエロー用トナーを供給する現像器４Ｙ、マゼンタ用トナーを供給する現像器４Ｍ、シアン用トナーを供給する現像器４Ｃ、ブラック用トナーを供給する現像器４Ｋとから構成されている。ロータリラック４ａは、回転軸４ｂを中心に回転しながら各色の現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋを感光体ドラム１に対向する現像位置に順次移動させて現像（トナー供給）を行わせるものである。
【００１５】
転写部５は、感光体ドラム１のトナー像を用紙Ｐに転写するものであり、中間転写ベルト５ａ、一次転写ローラ５ｂ及び５ｃ、駆動ローラ５ｄ、二次転写対向ローラ５ｅ、二次転写ローラ５ｆから構成されている。中間転写ベルト５ａは、一次転写ローラ５ｂ及び５ｃ、駆動ローラ５ｄ、二次転写対向ローラ５ｅにエンドレス状に巻きかけられ、駆動ローラ５ｄによって駆動されており、感光体ドラム１に形成されたトナー像が転写され一時的に保持される転写体の役割を担っている。二次転写ローラ５ｆは、中間転写ベルト５ａの外周面において二次転写対向ローラ５ｅに対向する位置に配置され、中間転写ベルト５ａに一次転写されたトナー像を用紙Ｐに二次転写する役割を担っている。
【００１６】
クリーニングブレード６は、感光体ドラム１の表面に残留した残留現像剤などの付着物をクリーニングするものであり、例えばウレタンゴムを感光体ドラム１に圧接している。摺擦ローラ７は、感光体ドラム１の表面に当接して、トナーを回収したり吐き出したりするバッファの機能を有している。この摺擦ローラ７は、金属シャフトの周りを発泡ゴムで覆った構成となっており、バネ（図示略）により感光体ドラム１に付勢されている。
【００１７】
給紙ローラ８は、用紙カセットに積載された用紙Ｐを１枚ずつ給紙するためのローラである。この給紙ローラ８によって給紙された用紙Ｐは、用紙搬送ローラ９によって二次転写対向ローラ５ｅと二次転写ローラ５ｆとの間に搬送されてトナー像が転写された後、定着ユニット１０に搬送される。定着ユニット１０は、回転自在に配設された定着体たる加熱ローラ１０ａと、加熱ローラ１０ａに圧接しながら回転する加圧体たる加圧ローラ１０ｂとから構成されている。この定着ユニット１０に搬送された用紙Ｐは、加熱ローラ１０ａと加圧ローラ１０ｂとの間を通過する際に表裏両面から一定の温度、圧力で加熱及び加圧される。これにより、用紙Ｐ上のトナー像は溶融して定着し、用紙Ｐにフルカラー画像が形成される。定着処理後の用紙Ｐは、用紙搬送ローラ１１によって排紙ローラ１２に搬送され、排紙ローラ１２によって外部に設置された排紙トレイに排紙される。
【００１８】
図２は、上述した画像形成装置１００の機能ブロック構成図である。なお、この図２において、図１と同じ構成要素には同一符号を付し、説明を省略する。図２において、符号２０はＣＰＵ(Central Processing Unit：制御部)、符号２１はＲＯＭ(Read Only Memory)、符号２２はＲＡＭ(Random Access Memory)、符号２３はフラッシュメモリ、符号２４は操作表示部、符号２５は通信Ｉ／Ｆ、符号２６はモータドライバ、符号２７は３相ＤＣブラシレスモータ、符号２８はギア部、符号２９はエンコーダである。また、符号２００は、外部から画像形成装置１００へ印刷指示するためのＰＣ(Personal Computer)である。
【００１９】
ＣＰＵ２０は、ＲＯＭ２１に記憶されている制御プログラムを実行し、フラッシュメモリ２３に記憶されている画像データ、操作表示部２４から入力される操作信号、エンコーダ２９（詳細にはエンコーダセンサ２９ｂ）から入力されるパルス信号、通信Ｉ／Ｆ２５を介してＰＣ２００から受信した印刷指示信号及び印刷用画像データ（つまり印刷ジョブ）に基づいて、画像形成装置１００内部の各機能部（感光体ドラム１、帯電部２、露光部３、現像部４、転写部５、給紙ローラ８、用紙搬送ローラ９、定着ユニット１０、用紙搬送ローラ１１及び排紙ローラ１２を含む）を統合制御するものである。
【００２０】
このＣＰＵ２０は、感光体ドラム１の回転駆動制御として、エンコーダ２９（詳細にはエンコーダセンサ２９ｂ）から割込み入力されるパルス信号を基に感光体ドラム１の回転速度を検出し、当該検出した回転速度が予め設定されている目標回転速度と一致するように（言い換えれば目標回転速度と回転速度との速度偏差量が零となるように）ＰＩＤ演算を行い、当該ＰＩＤ演算によって得られる操作量に応じたＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号をモータドライバ２６に出力する機能（つまり３相ＤＣブラシレスモータ２７をＰＩＤ制御する機能）を有している。なお、ＣＰＵ２０からは６ビットのＰＷＭ信号Ｐ１〜Ｐ６がパラレルでモータドライバ２６に出力される。
【００２１】
ＲＯＭ２１は、ＣＰＵ２０で使用される制御プログラムやその他の設定データ（例えばＰＩＤ制御で用いられる目標回転速度や比例ゲイン定数Ｋｐ、積分ゲイン定数Ｋｉ、微分ゲイン定数Ｋｄなど）を記憶する不揮発性メモリである。ＲＡＭ２２は、ＣＰＵ２０が制御プログラムを実行して各種動作を行う際に、データの一時保存先に用いられる揮発性のワーキングメモリである。フラッシュメモリ２３は、ＰＣ２００から送信される画像データを記憶するために用いられる書き換え可能な不揮発性メモリである。
【００２２】
操作表示部２４は、例えばタッチパネルによって構成されており、ＣＰＵ２０の制御の下、各種操作キーや各種情報を報知する画面を表示すると共に、タッチパネル上に表示される各種操作キーの操作入力情報を操作信号としてＣＰＵ２０に出力する。通信Ｉ／Ｆ２５は、画像形成装置１００（詳しくはＣＰＵ２０）と外部のＰＣ２００との間で通信を行うためのインタフェースであり、ＬＡＮ(Local Area Network)等のネットワークによってＰＣ２００と接続されている。
【００２３】
モータドライバ２６は、ＣＰＵ２０から入力されるＰＷＭ信号に応じて、３相ＤＣブラシレスモータ２７に印加する３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）電圧をオン／オフする半導体スイッチング素子を備えており、ＰＷＭ信号と同一のデューティ比を有する３相電圧を３相ＤＣブラシレスモータ２７に供給する。３相ＤＣブラシレスモータ２７は、モータドライバ２６から供給される３相電圧によって回転動作するモータであり、その回転軸はギア部２８を介して感光体ドラム１の回転軸と連結されている。
【００２４】
図３に、上記のモータドライバ２６及び３相ＤＣブラシレスモータ２７の詳細な回路構成図を示す。この図３に示すように、モータドライバ２６は、半導体スイッチング素子であるＰ型ＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）トランジスタ２６ａ、２６ｃ、２６ｅと、Ｎ型ＭＯＳトランジスタ２６ｂ、２６ｄ、２６ｆとから構成されている。Ｐ型ＭＯＳトランジスタ２６ａ、２６ｃ、２６ｅのソース端子は直流電圧Ｖｃｃと接続され、Ｎ型ＭＯＳトランジスタ２６ｂ、２６ｄ、２６ｆのソース端子はグランドＧＮＤと接続されている。
【００２５】
Ｐ型ＭＯＳトランジスタ２６ａのドレイン端子はＮ型ＭＯＳトランジスタ２６ｂのドレイン端子と接続され、Ｐ型ＭＯＳトランジスタ２６ｃのドレイン端子はＮ型ＭＯＳトランジスタ２６ｄのドレイン端子と接続され、Ｐ型ＭＯＳトランジスタ２６ｅのドレイン端子はＮ型ＭＯＳトランジスタ２６ｆのドレイン端子と接続されている。
【００２６】
Ｐ型ＭＯＳトランジスタ２６ａのゲート端子にはＰＷＭ信号Ｐ１が入力され、Ｎ型ＭＯＳトランジスタ２６ｄのゲート端子にはＰＷＭ信号Ｐ２が入力され、Ｐ型ＭＯＳトランジスタ２６ｃのゲート端子にはＰＷＭ信号Ｐ３が入力され、Ｎ型ＭＯＳトランジスタ２６ｆのゲート端子にはＰＷＭ信号Ｐ４が入力され、Ｐ型ＭＯＳトランジスタ２６ｅのゲート端子にはＰＷＭ信号Ｐ５が入力され、Ｎ型ＭＯＳトランジスタ２６ｂのゲート端子にはＰＷＭ信号Ｐ６が入力されている。
【００２７】
一方、３相ＤＣブラシレスモータ２７は、一端がＰ型ＭＯＳトランジスタ２６ａのドレイン端子（Ｎ型ＭＯＳトランジスタ２６ｂのドレイン端子）と接続されたＵ相コイル２７ａと、一端がＰ型ＭＯＳトランジスタ２６ｃのドレイン端子（Ｎ型ＭＯＳトランジスタ２６ｄのドレイン端子）と接続されたＶ相コイル２７ｂと、一端がＰ型ＭＯＳトランジスタ２６ｅのドレイン端子（Ｎ型ＭＯＳトランジスタ２６ｆのドレイン端子）と接続されたＷ相コイル２７ｃとから構成されている。また、Ｕ相コイル２７ａ、Ｖ相コイル２７ｂ及びＷ相コイル２７ｃの他端は互いに接続されている（つまりスター結線）。
【００２８】
このような構成では、Ｐ型ＭＯＳトランジスタ２６ａ及びＮ型ＭＯＳトランジスタ２６ｄがオン状態となった場合に、３相ＤＣブラシレスモータ２７のＵ相−Ｖ相間に直流電圧Ｖｃｃが印加されてＵ相電流Ｉ１が流れる。また、Ｐ型ＭＯＳトランジスタ２６ｃ及びＮ型ＭＯＳトランジスタ２６ｆがオン状態となった場合に、３相ＤＣブラシレスモータ２７のＶ相−Ｗ相間に直流電圧Ｖｃｃが印加されてＶ相電流Ｉ２が流れる。また、Ｐ型ＭＯＳトランジスタ２６ｅ及びＮ型ＭＯＳトランジスタ２６ｂがオン状態となった場合に、３相ＤＣブラシレスモータ２７のＷ相−Ｕ相間に直流電圧Ｖｃｃが印加されてＷ相電流Ｉ３が流れる。
【００２９】
つまり、ＣＰＵ２０は、Ｕ相電流Ｉ１を流す際にはＰＷＭ信号Ｐ１及びＰ２をモータドライバ２６に供給し、Ｖ相電流Ｉ２を流す際にはＰＷＭ信号Ｐ３及びＰ４をモータドライバ２６に供給し、Ｗ相電流Ｉ３を流す際にはＰＷＭ信号Ｐ５及びＰ６をモータドライバ２６に供給して、３相ＤＣブラシレスモータ２７の通電相を順次切り替えることにより、３相ＤＣブラシレスモータ２７の回転制御を行う。ここで、ＰＷＭ信号Ｐ１とＰＷＭ信号Ｐ２とは互いに論理反転関係にあり、ＰＷＭ信号Ｐ３とＰＷＭ信号Ｐ４とは互いに論理反転関係にあり、ＰＷＭ信号Ｐ５とＰＷＭ信号Ｐ６とは互いに論理反転関係にある。
【００３０】
以上が、モータドライバ２６及び３相ＤＣブラシレスモータ２７の詳細な説明であり、以下では図２に戻って説明を続ける。
ギア部２８は、ＤＣブラシレスモータ２７の回転軸に設けられたピニオン２８ａと、当該ピニオン２８ａと噛合うと共に感光体ドラム１の回転軸に設けられたギア２８ｂとから構成されている。このギア部２８は、本発明における減速器に相当する。
【００３１】
エンコーダ２９は、感光体ドラム１の回転軸に設けられ、感光体ドラム１と同期回転するエンコーダ板２９ａと、エンコーダ板２９ａを挟み込むように配置されたエンコーダセンサ（例えば光センサ）２９ｂとから構成されており、エンコーダセンサ２９ｂはエンコーダ板２９ａの周方向に沿って複数形成されているスリットが光を通過した際に矩形波状のパルス信号を出力する。つまり、エンコーダセンサ２９ｂは、感光体ドラム１の回転速度に応じたパルス信号をＣＰＵ２０に出力する。
【００３２】
なお、上記の構成要素の内、少なくともＣＰＵ２０、ＲＯＭ２１、ＲＡＭ２２、フラッシュメモリ２３、モータドライバ２６、３相ＤＣブラシレスモータ２７、ギア部２８、エンコーダ２９及び感光体ドラム１は、回転駆動装置を構成するものである。
【００３３】
ところで、上記のように構成された本実施形態に係る画像形成装置１００では、感光体ドラム１の１回転当たりエンコーダセンサ２９ｂから出力されるパルス数（つまりエンコーダ板２９ａのスリット数）ｎ３、ギア部２８（減速器）における減速比ｎ２、３相ＤＣブラシレスモータ２７の１回転当たりの通電相切替回数ｎ１が、下記関係式（１）を満たすように設定されていることを特徴としている。
ｎ３  ＝  ｎ２・ｎ１・Ｎ    （Ｎは整数）    ・・・・（１）
上記関係式（１）において、Ｎは３相ＤＣブラシレスモータ２７の１相に電流を流す期間にエンコーダセンサ２９ｂから出力されるパルス数に相当する。従って、エンコーダセンサ２９ｂから出力されるパルス数がＮと等しくなったタイミングを、３相ＤＣブラシレスモータ２７の通電相の切り替えタイミングとして認識することができる。
【００３４】
続いて、上記のように構成された画像形成装置１００（特にＣＰＵ２０）の動作につ
いて図４及び図５を参照して説明する。図４は、ＣＰＵ２０の動作を表すフローチャートである。また、図５は、エンコーダセンサ２９ｂから出力されるパルス信号と、３相ＤＣブラシレスモータ２７における通電相との時間的対応関係を示したものである。なお、以下では、上記関係式（１）が成立するように、ｎ２＝１４、ｎ１＝１８、Ｎ＝７、ｎ３＝１７６４とした場合を想定して説明する。
【００３５】
図４に示すように、ＣＰＵ２０は、ＰＣ２００から印刷指示信号及び印刷用画像データを受信して、印刷ジョブの発生を検知すると（ステップＳ１）、ＲＯＭ２１からＰＩＤ制御で用いられる設定データ（感光体ドラム１の目標回転速度Ｖｔ、比例ゲイン定数Ｋｐ、積分ゲイン定数Ｋｉ、微分ゲイン定数Ｋｄ）を読み出す（ステップＳ２）。
【００３６】
そして、ＣＰＵ２０は、エンコーダセンサ２９ｂから割込み入力されるパルス信号に同期してパルス数ｋ（計数値）をインクリメントする（ステップＳ３）。また、この時、ＣＰＵ２０は、エンコーダセンサ２９ｂから割込み入力されるパルス信号を基に感光体ドラム１の回転速度Ｖｃ１を検出する（ステップＳ４）。この回転速度Ｖｃ１は、エンコーダセンサ２９ｂから入力される１パルス毎に、その１パルスに対応する今回値として得られるものである。
【００３７】
そして、ＣＰＵ２０は、上記のように検出した回転速度Ｖｃ１の今回値と目標回転速度Ｖｔとの速度偏差量ΔＶが零となるように、比例ゲイン定数Ｋｐ、積分ゲイン定数Ｋｉ、微分ゲイン定数Ｋｄを用いてＰＩＤ演算を行い、その結果得られる操作量に応じたＰＷＭ信号を生成する（ステップＳ５）。
【００３８】
ここで、ＣＰＵ２０は、パルス数ｋがＮ（＝７）と等しいか否かを判定する（ステップＳ６）。このステップＳ６において、パルス数ｋ＜７の場合（「Ｎｏ」）、ＣＰＵ２０は、同一の通電相に電流を流すためのＰＷＭ信号をモータドライバ２６に出力する（ステップＳ７）。具体的には、図５に示すように、例えば現在の通電相がＵ相である場合、ＣＰＵ２０は、Ｕ相電流Ｉ１を流すためにＰＷＭ信号Ｐ１及びＰ２をモータドライバ２６に供給する。
【００３９】
一方、上記ステップＳ６において、パルス数ｋ＝７の場合（「Ｙｅｓ」）、ＣＰＵ２０は、次相の通電相に電流を流すためのＰＷＭ信号をモータドライバ２６に出力する（ステップＳ８）。具体的には、図５に示すように、例えば現在の通電相がＵ相であり次相がＶ相である場合、ＣＰＵ２０は、パルス数ｋが７と等しくなったタイミングでＶ相電流Ｉ２を流すためにＰＷＭ信号Ｐ３及びＰ４をモータドライバ２６に供給する。そして、ＣＰＵ２０は、上記のように通電相の切り替えを行った後、パルス数ｋの値を「０」にリセットする（ステップＳ９）。
【００４０】
続いて、ＣＰＵ２０は、印刷ジョブが終了したか否かを判定し（ステップＳ１０）、印刷ジョブが終了していない場合（「Ｎｏ」）、ステップＳ３の処理に戻る。ＣＰＵ２０は、印刷ジョブが終了するまでの期間（つまりステップＳ１０で印刷ジョブの終了判定が発生するまでの期間）は、ステップＳ３〜Ｓ１０の処理をループすることにより、３相ＤＣブラシレスモータ２７の通電相を順次切り替え、３相ＤＣブラシレスモータ２７（言い換えれば感光体ドラム１）の回転制御を行う。
【００４１】
また、図４には図示していないが、ＣＰＵ２０は、感光体ドラム１が目標回転速度Ｖｔに安定すると、給紙ローラ８及び用紙搬送ローラ９を制御することにより、用紙カセットから用紙Ｐを二次転写対向ローラ５ｅと二次転写ローラ５ｆとの間に搬送すると共に、帯電部２、露光部３、現像部４、転写部５を制御することにより、感光体ドラム１に形成したトナー像を用紙Ｐに転写し、さらに定着ユニット１０を制御して用紙Ｐ上のトナーを定着させた後、用紙搬送ローラ１１及び排紙ローラ１２を制御して、フルカラー画像が形成（印刷）された用紙Ｐを排紙トレイに排紙する、という画像形成処理を並列的に行っている。
【００４２】
このような画像形成処理により印刷ジョブが終了し、ステップＳ１０において、印刷ジョブが終了したと判定された場合（「Ｙｅｓ」）、ＣＰＵ２０は、３相ＤＣブラシレスモータ２７のＰＩＤ制御を停止して感光体ドラム１の回転駆動制御を終了する（ステップＳ１１）。
【００４３】
以上のように、本実施形態に係る画像形成装置１００によれば、エンコーダセンサ２９ｂから出力されるパルス信号を基準にして、Ｎパルス毎に３相ＤＣブラシレスモータ２７の通電相の切り替え制御を行うことができる。また、上記のようにＮ＝７と設定した場合、通電相の切り替え分解能は１／７となり、回転角度は２．８°となる。よって、この分解能で進角調整についても任意に行うことができる。
【００４４】
エンコーダ２９は、従来から駆動対象物である感光体ドラム１の回転速度を検出するために設けられているものであるので、３相ＤＣブラシレスモータ２７の通電相の切り替えタイミングを認識するために専用のセンサを新たに設ける必要がない。また、センサレス制御方式のように、逆起電力を検知するための検知回路、ノイズ除去用のフィルタ回路、ソフトウェア演算処理用のタイマ資源を必要としない。さらに、逆起電力を検知するものではないため、回転速度が低い場合でも高精度に通電相の切り替え制御を行うことができる。すなわち、本実施形態に係る画像形成装置１００によれば、低コスト且つ高精度に３相ＤＣブラシレスモータの通電相の切り替えタイミングを認識して通電相の切り替え制御を行うことが可能である。
【００４５】
なお、上記のように高精度に３相ＤＣブラシレスモータ２７の通電相の切り替えタイミングを認識するためには、画像形成装置１００の起動時等に、通電相の切り替えタイミングとエンコーダパルスとの位相関係（転流原点）を予め認識しておく必要がある。つまり、図５に示すように、感光体ドラム１の回転制御の開始段階において、エンコーダパルスの一発目を、現在の通電相の開始位置と対応するものとして認識しなければならない。このような通電相の切り替えタイミングとエンコーダパルスとの位相関係は、従来のセンサレス制御方式と同様に、３相ＤＣブラシレスモータ２７の１相に電流を流して逆起電力を検知する手法を用いることで認識することができる。
【００４６】
また、上記実施形態では、駆動対象物として感光体ドラム１を例示して説明したが、他の駆動対象物であってエンコーダによって回転速度を検出するものであれば本発明を適用することができる。また、上記実施形態では、画像形成装置１００としてプリンタを例示して説明したが、この他、コピー機、プリンタ及びＦＡＸ等の機能を有する複合機や、コピー機、ＦＡＸ等の単体のＯＡ機器などにも本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置１００の構成概略図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る画像形成装置１００の機能ブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る画像形成装置１００におけるモータドライバ２６及び３相ＤＣブラシレスモータ２７の詳細構成図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る画像形成装置１００の動作を表すタイミングチャートである。
【図５】本発明の一実施形態に係る画像形成装置１００の動作に関する補足説明図である。
【符号の説明】
【００４８】
１００…画像形成装置、１…感光体ドラム、２…帯電部、３…露光部、４…現像部、５…転写部、６…クリーニングブレード、７…摺擦ローラ、８…給紙ローラ、９…用紙搬送ローラ、１０…定着ユニット、１１…用紙搬送ローラ、１２…排紙ローラ、２０…ＣＰＵ(Central Processing Unit)、２１…ＲＯＭ(Read Only Memory)、２２…ＲＡＭ(Random Access Memory)、２３…フラッシュメモリ、２４…操作表示部、２５…通信Ｉ／Ｆ、２６…モータドライバ、２７…３相ＤＣブラシレスモータ、２８…ギア部、２９…エンコーダ、２００…ＰＣ(Personal Computer)
【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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