(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータの回転により出力される回転出力信号に基づいて前記モータの回転速度制御を行うモータ制御装置であって、
モータ駆動手段が速度制御指示値を読み込んで該速度制御指示値を前記モータを駆動するモータドライバへの出力信号に反映させる迄の時間を示す時間情報を記憶した記憶手段と、
前記回転出力信号の受信に基づいて回転速度情報を生成する回転速度情報生成手段と、
所定の周期のタイミングで、前記時間情報と、該タイミング以前に出力された前記回転出力信号に基づいて前記回転速度情報生成手段が生成した前記回転速度情報とに基づいて前記速度制御指示値を生成する速度制御指示値生成手段と、
前記生成された速度制御指示値を前記時間情報に基づいたタイミングで読み込み、読み込んだ該速度制御指示値を前記モータドライバへの出力信号に反映させる前記モータ駆動手段と、
を備えたことを特徴とするモータ制御装置。
【請求項２】
前記時間情報は、前記速度制御指示値生成手段が、前記速度制御指示値の生成を開始する契機となる制御周期信号の周期を示し、
前記モータ駆動手段は、前記制御周期信号の受信に基づいて、前記生成された速度制御指示値を読み込むことを特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項３】
前記所定の周期で制御周期信号を生成する制御周期信号生成手段と、
前記時間情報に基づいて、前記制御周期信号をロードタイミング信号に変換して出力するロードタイミング信号生成手段と、
をさらに備え、
前記速度制御指示値生成手段は前記制御周期信号の受信に基づいて前記速度制御指示値を生成し、
前記モータ駆動手段は前記ロードタイミング信号の受信に基づいて前記速度制御指示値を読み込むことを特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項４】
画像形成の際に転写紙またはトナー画像を搬送する搬送手段を備えた画像形成装置であって、
請求項１乃至３のうちの何れか一項に記載のモータ制御装置によって、前記搬送手段を駆動するモータを制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
画像形成の際に転写紙またはトナー画像を搬送する搬送手段を備え、
請求項１又は３に記載のモータ制御装置によって、前記搬送手段を駆動するモータを制御し、
前記モータ制御装置にかかる負荷がそれぞれ異なる複数のモードを備え、指定されたモードで画像形成処理を行う画像形成装置であって、
前記モードの指示を行う指示手段と、
前記指示手段に指示されたモードに基づいて、前記時間情報を設定する時間情報設定手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
前記複数のモードは、モノクロモード及びカラーモードを含み、
前記モノクロモードの場合には、前記カラーモードの場合よりも前記時間情報の示す時間を短くすることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
モータの回転により出力される回転出力信号に基づいて、前記モータの回転速度制御を行うモータ制御方法であって、
モータの回転により出力される前記回転出力信号に基づいて、回転速度情報を生成するステップと、
所定の周期のタイミングで、該タイミング以前に出力された前記回転出力信号に基づいて前記回転速度情報を生成するステップで生成した前記回転速度情報と、所定の記憶手段に記憶されている、モータを駆動ステップにおいて速度制御指示値を読み込み該速度制御指示値を前記モータを駆動するモータドライバへの出力信号に反映させる迄の時間を示す時間情報とに基づいて前記速度制御指示値を生成するステップと、
前記生成された速度制御指示値を前記時間情報に基づいたタイミングで読み込み、読み込んだ該速度制御指示値を前記モータドライバへの出力信号に反映させるステップと、
を備えたことを特徴とするモータ制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータドライバに駆動されるモータの回転により出力される回転出力信号に基づいて、モータドライバの制御を行うモータ制御装置、及びモータ制御方法、並びに画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置として、コピー機能、ファクシミリ（ＦＡＸ）機能、プリント機能、スキャナ機能、および入力画像（スキャナ機能による読み取り原稿画像やプリンタあるいはＦＡＸ機能により入力された画像）を配信する機能等を備えたＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ  Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ：多機能周辺装置）では、高精度なモータの制御が必要とされている。例えば、中間転写ベルトを駆動する中間転写モータの回転速度が変化すると、色ずれや画像の歪みが生じるなどの問題がある。このため、中間転写ベルトにおいては、モータの回転により出力された回転出力信号と目標速度信号との差分に基づいて、目標速度を保つようにモータの制御を行っている。
【０００３】
ところが、モータの回転出力信号と目標速度信号との差分に基づくモータ制御では、モータの回転出力信号の分解能で制御を行うため、モータの回転出力信号の周期が大きすぎ、高精度な制御が出来ないという問題があった。
【０００４】
そこで、特許文献１では、回転出力信号ＳＧ１００１（エンコーダパルス）の周波数より高い周波数のタイマ１１０７を備えることにより、制御の精度を向上させている。ここで、従来技術について図１３、図１４を用いて説明する。図１３は、特許文献１のモータ制御装置を示す機能ブロック図である。
【０００５】
図１３中、モータ１０２１の回転によって回転出力信号ＳＧ１００１が出力されると、インプットキャプチャ１１０１（ＨＳＩユニット：Ｈｉｇｈ―Ｓｐｅｅｄ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ：高速入力）は、当該回転出力信号ＳＧ１００１の立ち上がりがフリーランタイマ１１０７（タイマ）で何カウント目であったのかをメモリ（ＦＩＦＯ：Ｆｉｒｓｔ―Ｉｎ，  Ｆｉｒｓｔ―Ｏｕｔ）１１１１へ保存する。ここでフリーランタイマ１１０７は、回転出力信号ＳＧ１００１より十分に周波数が高い。
【０００６】
ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１１１０は所定のサンプリング期間の終了時にソフトウェアタイマによって割込まれる。ＣＰＵ１１１０は割込を受けると、メモリ１１１１に保存された値と、直前の回転出力信号ＳＧ１００１の立ち上がりから割込までのタイマ値とを用いて、サンプリング周期中の回転出力信号ＳＧ１００１（エンコーダパルス）の平均周波数を演算する。また、ＣＰＵ１１１０は当該平均周波数を用いてＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：パルス幅変調）タイマ１１０４（パルス幅変調ユニット）へ出力するモータ１０２１の速度制御指示値Ｄ１００４（エンコーダフィードバック指示値）を演算する。この速度制御指示値Ｄ１００４に基づいてモータ１０２１を駆動することで、従来のものより高精度な制御を実現している。
【特許文献１】特開平０４―２５５８６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の発明では制御周期信号タイミング（割込タイミング）までは考慮されるが、速度制御指示値Ｄ１００４がモータドライバ１１０５への出力ＰＷＭ信号ＳＧ１００６へ反映されるまでの時間は考慮されない。この問題を図１４を用いて説明する。
【０００８】
図１４は、ＰＷＭ信号ＳＧ１００６への速度制御指示値Ｄ１００４の反映にかかる時間と速度変化との関係を模式的に表したグラフである。図１４のように、徐々にモータの回転速度が速くなっている場合には、指示値演算に用いられる速度と実際の速度の間に差が生じてしまうので、精密な制御が行えないという問題がある。さらに、ＣＰＵ１１１０の負荷などの関係で速度制御指示値Ｄ１００４の演算に時間がかかり、ＰＷＭタイマ１１０４が速度制御指示値Ｄ１００４をＰＷＭ信号ＳＧ１００６へ反映させるまでに時間がかかってしまった場合、速度制御指示値Ｄ１００４の演算に用いられた平均速度と実際の速度との間に大きな差が生じるため、ますます制御の精度が悪くなるという問題がある。
【０００９】
本発明は、上記のような課題に鑑み、モータの回転速度が変化している場合であっても、またＰＷＭタイマ１１０４による速度制御指示値Ｄ１００４のＰＷＭ信号ＳＧ１００６への反映に時間がかかってしまった場合であっても、より高精度な制御を行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のモータ制御装置は、モータの回転により出力される回転出力信号に基づいて前記モータの回転速度制御を行うモータ制御装置であって、モータ駆動手段が速度制御指示値を読み込んで該速度制御指示値を前記モータを駆動するモータドライバへの出力信号に反映させる迄の時間を示す時間情報を記憶した記憶手段と、前記回転出力信号の受信に基づいて回転速度情報を生成する回転速度情報生成手段と、所定の周期のタイミングで、前記時間情報と、該タイミング以前に出力された前記回転出力信号に基づいて前記回転速度情報生成段が生成した前記回転速度情報とに基づいて前記速度制御指示値を生成する速度制御指示値生成手段と、前記生成された速度制御指示値を前記時間情報に基づいたタイミングで読み込み、読み込んだ該速度制御指示値を前記モータドライバへの出力信号に反映させる前記モータ駆動手段と、を備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
このモータ制御装置は、前記時間情報に基づいた周期で制御周期信号を生成する制御周期信号生成装置をさらに備え、前記速度制御指示値生成手段は前記制御周期信号の受信に基づいて前記速度制御指示値を生成し、前記モータ駆動手段は前記制御周期信号の受信に基づいて前記生成された速度制御指示値を読み込むと良い。もしくは、所定の周期で制御周期信号を生成する制御周期信号生成手段と、前記時間情報に基づいて、前記制御周期信号をロードタイミング信号に変換して出力するロードタイミング信号生成手段と、をさらに備え、前記速度制御指示値生成手段は前記制御周期信号の受信に基づいて前記速度制御指示値を生成し、前記駆動手段は前記ロードタイミング信号の受信に基づいて前記速度制御指示値を読み込むと良い。
【００１２】
さらに、本発明のモータ制御装置を備えた画像形成装置を提供する場合は、該画像形成装置内にかかる負荷の異なる複数のモードを指定する指定手段と、前記指定手段に指定されるモードに基づいて、前記時間情報を設定する時間情報設定手段と、を備えると良い。また、前記複数のモードは、モノクロモード及びカラーモードを含むと良い。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、モータ駆動手段が記憶手段に記憶された、モータ駆動手段が速度制御指示値を読み込んで該速度指示値を実際に前記モータの回転速度に反映させる迄の時間を示す時間情報に基づいて速度制御指示値を読み込むことにより、速度制御指示値生成手段は、速度制御指示値生成手段の演算開始からモータ駆動手段が速度制御指示値をモータの回転速度へ反映させるまでの時間に基づいて、モータ駆動手段が速度制御指示値をモータの回転速度へ反映させる時点でのモータの回転速度を予測して演算し、当該演算された予測速度を用いて速度制御指示値を演算することが出来るため、高精度にモータの回転速度を制御することが出来る、という効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に添付図面を参照して、本発明の最良な実施の形態に係るモータ制御装置、画像形成装置について詳細に説明する。
【００１５】
［第１の実施の形態］
本発明の第１の実施の形態を図１乃至図５に基づいて説明する。本実施の形態としての、コピー装置、ファクシミリ装置、プリンタ装置、スキャナ装置、又はこれらの少なくとも２つの機能を複合したＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ  Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）と称されるデジタル複合機等の画像形成装置について説明する。
【００１６】
図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる画像形成装置の一例を示すハードウェア構成図である。図１に示す画像形成装置５００は、自動原稿送り装置（ＡＤＦ）１、スキャナ部２、画像書き込みユニット３、現像ユニット４、感光体ユニット５、給紙部６、一次転写ユニット７、二次転写ローラ８、搬送ベルト９、および定着ユニット１０などの各ユニットで構成されている。
【００１７】
自動原稿送り装置（ＡＤＦ）１は、原稿を順次スキャナ部２へ送る装置である。スキャナ部２は原稿に光を照射しながら、原稿からの反射光を読み取ることで原稿の画像を読み取る装置である。スキャナ部２で読み取られた画像のデータは画像処理された後、画像データとして画像書き込みユニット３へ送られる。画像書き込みユニットは、画像データに応じてＬＤ（Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ：レーザーダイオード）を駆動し感光体ユニット中の感光体ドラム上に潜像を形成するユニットである。感光体ユニットは、フルカラーの場合Ｙ（Ｙｅｌｌｏｗ：黄）、Ｍ（Ｍａｇｅｎｔａ：マゼンタ）、Ｃ（Ｃｙａｎ：シアン）、Ｂｋ（Ｂｌａｃｋ：黒）の４つの感光体ドラムを備える。現像ユニットは、感光体ドラム上に形成された潜像にトナーを付着させて顕像化させるユニットである。
【００１８】
感光体ドラム上で顕像化されたトナー画像は、一次転写ユニット７の中間転写ベルト上に転写される。フルカラーの場合、４色のトナー画像が順次重ねられる。４色分の作像、転写工程が終了した時点で一次転写ベルトとタイミングを合わせて、給紙部６より転写紙が給紙され、一次転写ユニット７と二次転写ローラ８との間で、４色同時に転写ベルトから転写紙にトナー画像が転写される。搬送ベルト９はトナー画像が転写された転写紙を搬送するベルトであり、定着ユニット１０は、搬送部ベルト９によって送られた転写紙上のトナー画像を熱定着するユニットである。
【００１９】
図２は図１の一次転写ユニット７とそれを駆動するための周辺の構成を示したハードウェア構成図である。モータ２１は、モータ制御装置２２によって制御され、一次転写ユニット７の駆動力を発生するモータである。モータ２１の回転はギア２３を介して一次転写駆動ローラ２４に伝達される。中間転写ベルト２５は、一次転写駆動ローラ２４が回転することにより回転し、二次転写ローラ２６（すなわち上記二次転写ローラ８）との間で転写紙へトナー画像を転写する。エンコーダ２７はモータ２１の回転速度に応じたパルス状の波形を生成し、このパルス状の波形を回転出力信号ＳＧ１として出力する装置である。モータ２１の回転速度制御は、当該回転出力信号ＳＧ１をフィードバックすることにより行なわれる。
【００２０】
図３は、図２のモータ２１の回転速度制御を行うモータ制御装置２２の構成を示すブロック図である。図１に示すモータ２１の速度を制御するモータ制御装置２２は、インプットキャプチャ１０１、制御部１０２、レジスタ１０３、ＰＷＭタイマ１０４、モータドライバ１０５、フリーランタイマ１０７、制御周期タイマ１０８、およびフラッシュメモリ１０９を備えていて、モータ２１の回転速度のフィードバック制御を行うことが可能な構成になっている。なお、このモータ２１は例えば直流ブラシレスモータである。
【００２１】
フリーランタイマ１０７は、回転出力信号ＳＧ１よりも十分に高い周波数のクロック信号ＳＧ３でタイマ値Ｄ１を更新するタイマである。インプットキャプチャ１０１は、回転出力信号ＳＧ１の立ち上がりエッジを受信したタイミングで、フリーランタイマ１０７のタイマ値Ｄ１をキャプチャ値Ｄ２として保持する。またタイマ値Ｄ１を保持する毎に、制御部１０２へインプットキャプチャ割込信号ＳＧ２を出力する機能を有する。
【００２２】
制御周期タイマ１０８は、制御部１０２に制御周期信号ＳＧ５を出力するタイマである。フラッシュメモリ１０９は、制御周期信号ＳＧ５の周期を表す時間情報Ｄ３を保持している記憶手段である。
【００２３】
制御部１０２は、演算装置であるＣＰＵ１１０、ならびに各種情報を保存するＲＡＭ１１２及びＲＯＭ１１３等のメモリ１１１を備えている。制御部１０２は、上記インプットキャプチャ割込信号ＳＧ２を受信すると、インプットキャプチャ１０１に保持されているキャプチャ値Ｄ２を読み込み、上記読み込んだキャプチャ値Ｄ２と、ＲＡＭ１１２に保存されている、１回前の回転出力信号ＳＧ１の立ち上がりエッジの受信により保持されたキャプチャ値Ｄ２′とに基づき、今回のインプットキャプチャ割込信号ＳＧ２の受信までのモータ２１の平均回転速度Ｖ１を演算しＲＡＭ１１２に保存する機能を有する。ＲＡＭ１１２は、少なくとも上記平均回転速度Ｖ１と、前記インプットキャプチャ割り込み信号ＳＧ２の１回前のインプットキャプチャ割り込み信号ＳＧ２の受信時に同様にして制御部１０２にて演算されたモータ２１の平均回転速度Ｖ１′との、計２回分の平均回転速度の値を保持している。またＲＡＭ１１２は、少なくとも前記キャプチャ値Ｄ２を、インプットキャプチャ割り込み信号ＳＧ２の１回分、保持している。インプットキャプチャ割込信号ＳＧ２は、インプットキャプチャ１０１が回転出力信号ＳＧ１の立ち上がりエッジを受信する毎に出力するので、制御部１０２によるモータ２１の平均回転速度の演算は、当該回転出力信号ＳＧ１の立ち上がりエッジのタイミング毎に行われる。
【００２４】
また、制御部１０２は前記制御周期信号ＳＧ５を受信すると、モータドライバ１０５への速度制御指示値Ｄ４の演算を開始する機能も有する。この制御部１０２は、制御周期信号ＳＧ５を受信すると、その時点でのフリーランタイマ１０７のタイマ値Ｄ１を読み込み、上記読み込んだタイマ値Ｄ１、ＲＡＭに保存されている上記インプットキャプチャ割り込み信号ＳＧ２の２回分のモータ２１の平均回転速度Ｖ１及びＶ１′、及びフラッシュメモリ１０９に保存されている前記時間情報Ｄ３に基づいてモータ２１の予測速度Ｖ３を算出し、算出した予測速度Ｖ３と目標速度との間の速度差を用いて、周知のフィードバック制御により、モータドライバ１０５の速度制御指示値Ｄ４、すなわちモータ２１の回転速度の指示値を演算する。
【００２５】
レジスタ１０３は、制御部１０２が出力した前記速度制御指示値Ｄ４を一時保管する。なお、本実施の形態ではレジスタ１０３は制御部１０２の外に示すが、制御部１０２の内部にあっても良い。ＰＷＭタイマ１０４は、内部にレジスタ１０６を有し、レジスタ１０６に記憶された前記速度制御指示値Ｄ４に基づいてＰＷＭ信号ＳＧ６をモータドライバ１０５へ出力するタイマである。ＰＷＭタイマ１０４は、前記制御周期信号ＳＧ５を受信するとレジスタ１０３から前記速度制御指示値Ｄ４を読み出して内部のレジスタ１０６に記憶する機能も有する。なお、レジスタ１０３から読み出された速度制御指示値Ｄ４は、無視できるほど短時間でＰＷＭ信号ＳＧ６の生成及びモータドライバ１０５への出力へと反映されモータ２１の実際の回転速度に反映される。したがってＰＷＭタイマ１０４がレジスタ１０３から速度制御指示値Ｄ４を読み出してモータドライバ１０５への出力信号であるPWM信号ＳＧ６へ反映させる時点は、当該速度制御指示値Ｄ４が実際にモータ２１の回転速度に反映される時点に一致すると考えることができる。したがって前記時間情報は、PWMタイマ１０４がレジスタ１０３から速度制御指示値Ｄ４を読み込んで当該速度制御指示値Ｄ４を実際にモータ２１の回転速度に反映させる迄の時間を示す情報と考えることができる。
【００２６】
モータドライバ１０５は、モータ２１の各相に対して図示せぬ上下二つのトランジスタを有しており、ＰＷＭタイマ１０４によって生成された前記ＰＷＭ信号ＳＧ６に合わせてこれらのトランジスタがオンとオフとを繰り返し、モータ２１に駆動電圧を供給する装置である。この駆動電圧によって、モータ２１は駆動され回転される。
【００２７】
次に、各信号の出力タイミングについて説明する。ここで、図４は、各信号の出力の一例を示すタイミングチャートである。
【００２８】
前記クロック信号ＳＧ３は前記回転出力信号ＳＧ１より十分に高い周波数を持ち、フリーランタイマ１０７をカウントアップするクロック信号である。インプットキャプチャ１０１はモータ２１の回転によって発生される回転出力信号ＳＧ１の立ち上がりエッジが検出されたタイミング（例えば図４中、時刻ｔ３）でフリーランタイマ１０７のタイマ値Ｄ１を保持するとともに、インプットキャプチャ割込信号ＳＧ２を制御部１０２へ送信する。制御部１０２は当該インプットキャプチャ割込信号ＳＧ２を受信したタイミングで、キャプチャ値Ｄ２をインプットキャプチャ１０１から読み込む。制御部１０２は、上記今回のインプットキャプチャ割り込み信号ＳＧ２のタイミング（例えば時刻ｔ３）でインプットキャプチャ１０１から読み込んだキャプチャ値Ｄ２と、１回前の回転出力信号ＳＧ１の立ち上がりエッジのタイミング（例えば時刻ｔ１）で読み出されＲＡＭ１１２に保持されたキャプチャ値Ｄ２′とを比較することにより、回転出力信号ＳＧ１の周期Ｔ１（図４中、例えば時刻ｔ１，ｔ３間の時間Ｔ１′）を算出する。さらに制御部１０２は、算出された周期Ｔ１を、回転出力信号ＳＧ１を出力する原理の物理的距離（例えばエンコーダ２７としてロータリエンコーダを使用する場合、モータ２１の回転軸に設けられたスリット板のスリット間の距離等）で除算することにより、前記算出された回転出力信号ＳＧ１の周期Ｔ１に対応する、回転出力信号ＳＧ１の立ち上がりエッジ直前の１周期におけるモータ２１の平均回転速度Ｖ１を算出する。制御部１０２は、算出された平均回転速度Ｖ１と、例えば時刻ｔ３でインプットキャプチャ１０１から読み込んだキャプチャ値Ｄ２とをＲＡＭ１１２に保存する。
【００２９】
また制御部１０２は制御周期信号ＳＧ５の受信のタイミング（例えば図４中、時刻ｔ５）で、速度制御指示値Ｄ４の演算を行い、演算で得られた速度制御指示値Ｄ４をレジスタ１０３に出力する。具体的には、制御部１０２は制御周期信号ＳＧ５を受信するとその時点（例えば時刻ｔ５）でフリーランタイマ１０７のタイマ値Ｄ１を読み出す。上記読み出したタイマ値Ｄ１と一回前の回転出力信号ＳＧ１の受信タイミング（例えば時刻ｔ４）でＲＡＭ１１２に保持されたキャプチャ値Ｄ２との比較を行うことにより、直前の回転出力信号ＳＧ１の受信タイミング（例えば時刻ｔ４）から制御周期信号ＳＧ５の受信タイミング（例えば時刻ｔ５）までの時間Ｔ２（以下「補間時間Ｔ２」と称する）を演算する。また制御部１０２は、ＲＡＭ１１２に保存されている、上記回転出力信号ＳＧ１の直前の１周期（例えば時刻ｔ３乃至ｔ４のＴ１）におけるモータ２１の平均速度Ｖ１及び直前より一回前の１周期（例えば時刻ｔ１乃至ｔ３のＴ１′）におけるモータ２１の平均回転速度Ｖ１′を読み出す。制御部１０２は前記回転出力信号ＳＧ１の隣接する２周期のそれぞれにおけるモータ２１の平均回転速度Ｖ１′とＶ１とを比較することにより、時間軸におけるモータ２１の平均回転速度の変化量を演算する。次に制御部１０２は、演算されたモータ２１の平均回転速度の変化量と、上記平均回転速度Ｖ１′、Ｖ１と、補間時間Ｔ２と、フラッシュメモリ１０９に保存されている時間情報Ｄ３（すなわち補間時間Ｔ３）とを用いて、ＰＷＭタイマ１０４がレジスタ１０３から速度制御指示値Ｄ４を読み出してモータドライバ１０５への出力信号であるPWM信号ＳＧ６へ反映させる時点（例えば時刻ｔ８）での予測モータ速度Ｖ３を演算する。具体的には、例えば図５に基づき、周知の補間演算により予測モータ速度Ｖ３を求める。制御部１０２は演算された予測モータ速度Ｖ３と、ＲＯＭ１１３に保存されている目標速度に基づき、周知のフィードバック制御により速度制御指示値Ｄ４、すなわちモータ２１の回転速度の指示値を演算し、演算で得られた速度制御指示値Ｄ４をレジスタ１０３へ出力する。制御部１０２が制御周期信号ＳＧ５を受信（例えば時刻ｔ５）してから、速度制御指示値Ｄ４を演算してレジスタ１０３へ出力するまでにかかる時間は、制御部１０２が行っている他の処理の状況によって異なるが、制御周期信号ＳＧ５の周期以内である。
【００３０】
ＰＷＭタイマ１０４は、制御周期信号ＳＧ５の受信タイミング（例えば時刻ｔ８）で、レジスタ１０３から速度制御指示値Ｄ４を読み出して、レジスタ１０６へ速度制御指示値Ｄ４を記憶する。この時（例えば時刻ｔ８）読み出される速度制御指示値Ｄ４は、制御周期タイマ１０８が一回前に出力した制御周期信号ＳＧ５の受信タイミング（例えば時刻ｔ５）で制御部１０２が演算した速度制御指示値Ｄ４である。ＰＷＭタイマ１０４は、レジスタ１０６の記憶する速度制御指示値Ｄ４に基づいてＰＷＭ信号ＳＧ６を生成しモータドライバ１０５へ出力する。例えば時刻ｔ８でレジスタ１０３から速度制御指示値Ｄ４が読み出されてＰＷＭタイマ１０４のレジスタ１０６へ記憶された後は、当該記憶された速度制御指示値Ｄ４に基づいてＰＷＭ信号ＳＧ６が生成される。ＰＷＭタイマ１０４がＰＷＭ信号ＳＧ６を生成しモータドライバ１０５へ出力することにより、モータドライバ１０５が駆動され、モータ２１の回転速度が、前記速度制御指示値Ｄ４に応じた回転速度になるように制御される。
【００３１】
すなわち図４中、Ａで示される時刻ｔ５以降のＰＷＭ信号ＳＧ６は、ａで示される時刻ｔ１直後のインプットキャプチャ割り込み信号ＳＧ２で制御部１０２がインプットキャプチャ１０１から読み出すキャプチャ値Ｄ２及びそれ以前に得られたキャプチャ値を用いて速度制御指示値Ｄ４を演算することにより生成されたものである。同様にＢで示される時刻ｔ８以降のＰＷＭ信号ＳＧ６は、ｂで示される時刻ｔ４直後のインプットキャプチャ割り込み信号ＳＧ２で制御部１０２がインプットキャプチャ１０１から読み出すキャプチャ値Ｄ２及びそれ以前に得られたキャプチャ値を用いて速度制御指示値Ｄ４を演算することにより生成されたものである。
【００３２】
図５は、上記回転出力信号ＳＧ１の周期Ｔ１′，Ｔ１、モータ２１の平均回転速度Ｖ１′，Ｖ１及び補間時間Ｔ２，Ｔ３の関係を模式的に表すものであって、ＰＷＭ信号ＳＧ６に速度制御指示値Ｄ４が反映されるまでに要される時間とモータ２１の回転速度の変化との関係を模式的に表したグラフである。本実施の形態では、ＰＷＭタイマ１０４は、（上記例の場合、時刻ｔ８のタイミングで）制御周期信号ＳＧ５を受信すると、レジスタ１０３から速度制御指示値Ｄ４を読み出す。このため、図５の補間時間Ｔ３は、制御周期信号ＳＧ５の周期と同じになる。補間時間Ｔ２は、制御部１０２が制御周期信号ＳＧ５を受信した際に演算された、回転出力信号ＳＧ１の受信から制御周期信号ＳＧ５の受信までの時間である。つまり、補間時間Ｔ２＋補間時間Ｔ３は、（上記例の場合、時刻ｔ５のタイミングで）モータ制御装置２２が回転出力信号ＳＧ１を受信してから、（上記例の場合、時刻ｔ８のタイミングで）ＰＷＭ信号ＳＧ６へ速度制御指示値Ｄ４が反映されるまでの時間である。
【００３３】
制御部１０２は、ＲＡＭ１１２に保存している周期Ｔ１（例えば時刻ｔ３乃至ｔ４）の平均回転速度Ｖ１と前記周期Ｔ１の１つ前の回転出力信号ＳＧ１の周期Ｔ１′（例えば時刻ｔ１乃至ｔ３）の平均回転速度Ｖ１′、及び補間時間Ｔ２（例えば時刻ｔ４乃至ｔ５）と補間時間Ｔ３（例えば時刻ｔ５乃至ｔ８）に基づいて、例えば時刻ｔ５にて、ＰＷＭタイマ１０４が速度制御指示値Ｄ４をＰＷＭ信号ＳＧ６へ反映させる時点（例えば時刻ｔ８）におけるモータ２１の回転速度Ｖ３を予測する。なお、当該予測回転速度Ｖ３の演算は、３つ以上の平均回転速度に基づいて行っても良い。また、平均回転速度の累積誤差等に基づいてより高精度に予測回転速度Ｖ３の演算を行うことも可能である。
【００３４】
このように、本実施の形態によれば、フラッシュメモリ１０９が制御周期信号ＳＧ５の周期Ｔ３を時間情報Ｄ３として保持し、ＰＷＭタイマ１０４が制御周期信号ＳＧ５を受信すると、速度制御指示値Ｄ４をレジスタ１０３から読み込んでＰＷＭ信号ＳＧ６へ反映させる。このため、制御部１０２は、フラッシュメモリ１０９から時間情報Ｄ３を読み出すことによって、ＰＷＭタイマ１０４が速度制御指示値Ｄ４をＰＷＭ信号ＳＧ６へ反映させるタイミングを把握することが出来る。つまり制御部１０２は、速度制御指示値Ｄ４がＰＷＭ信号ＳＧ６へ反映される時点での予測回転速度Ｖ３を用いて速度制御指示値Ｄ４を演算し、モータ２１の回転速度を制御することが出来る。したがって高精度にモータ２１の回転速度を制御することが出来る。
【００３５】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態を図６乃至図８に基づいて説明する。なお、前述した第１の実施の形態と同様の構成を有する部分は同じ符合で示し説明も省略する。
【００３６】
第１の実施の形態では、フラッシュメモリ１０９が制御周期信号ＳＧ５の周期Ｔ３を時間情報Ｄ３として保持する。したがって当該時間情報Ｄ３をフラッシュメモリ１０９から読み出すことにより制御部１０２は、ＰＷＭタイマ１０４が速度制御指示値Ｄ４を読み込むタイミング得ることが可能となる。これにより、ＰＷＭタイマ１０４が速度制御指示値Ｄ４をＰＷＭ信号ＳＧ６へ反映させる時点でのモータ２１の回転速度Ｖ３の予測を行うことが出来る。しかし、第１の実施の形態では、制御部１０２が制御周期信号ＳＧ５を受信してからＰＷＭタイマ１０４が速度制御指示値Ｄ４をＰＷＭ信号ＳＧ６へ反映させるまでの時間Ｔ３が長い場合、その間に実際のモータ速度に変動があった場合には、予測回転速度Ｖ３と実際の回転速度との間に誤差が生じてしまう可能性があった。本実施の形態では、当該誤差の要因を減らし、より高精度な制御を行うために、制御部１０２が制御周期信号ＳＧ５を受信してから、ＰＷＭタイマ１０４が速度制御指示値Ｄ４をＰＷＭ信号ＳＧ６へ反映させるまでの時間を、制御部１０２が速度制御指示値Ｄ４の演算を行う場合にかかると予測される最長時間（以後、予測最長演算時間と表記する）によって設定するようにした。この点において、第１の実施の形態と本実施の形態とでは構成が相違する。
【００３７】
図６は、本発明の第２の実施の形態にかかるモータ２１の速度制御を行うモータ制御装置２２の構成を示すブロック図である。図６に示すように、本実施の形態にかかるモータ制御装置２２はロードタイミング信号生成タイマ２０１を備えている。ロードタイミング信号生成タイマ２０１は、制御周期信号ＳＧ５を受信すると所定の時間遅延してロードタイミング信号ＳＧ２０１を出力するタイマである。この所定の時間は、時間情報Ｄ２０３としてフラッシュメモリ１０９に記憶されており、電源投入時、または時間情報Ｄ２０３の変更時等にロードタイミング信号生成タイマ２０１内のレジスタ２０２に保存される。また、時間情報Ｄ２０３は、制御部１０２の前記予測最長演算時間に、所定の余裕時間を足した時間を表している。又前記予測最長演算時間は経験的に得られた時間である。
【００３８】
図７は、本実施の形態に係る各信号の出力タイミングの一例を示すタイミングチャートである。制御部１０２がインプットキャプチャ割込信号ＳＧ２を受信することで行われる平均速度Ｖ１の演算と、制御部１０２が制御周期信号ＳＧ５を受信することで行われる補間時間Ｔ２の演算は、第１の実施の形態と同じであるため説明を省略する。
【００３９】
制御部１０２は例えば図７中、例えば時刻ｔ６で制御周期信号ＳＧ５を受信すると、速度制御指示値Ｄ４の演算を行いレジスタ１０３に出力する。具体的には、制御部１０２は補間時間Ｔ２（例えば時刻ｔ５乃至ｔ６）を演算した後、ＲＡＭ１１２に保存されている回転出力信号ＳＧ１の連続する２周期Ｔ１′（例えば時刻ｔ１乃至ｔ３）及びＴ１（例えば時刻ｔ３乃至ｔ５）におけるモータ２１の平均回転速度Ｖ１′及びＶ１を読み出し、同平均回転速度Ｖ１′，Ｖ１に基づいて、時間軸におけるモータ２１の回転速度の変化量を演算する。次に制御部１０２は、演算されたモータ２１の回転速度の変化量と、上記平均回転速度Ｖ１′，Ｖ１と、補間時間Ｔ２と、フラッシュメモリ１０９に保存されている上記時間情報Ｄ２０３（すなわち補間時間Ｔ２０３）とを用いて、ＰＷＭタイマ１０４が速度制御指示値Ｄ４をＰＷＭ信号ＳＧ６へ反映させる時点（例えば時刻ｔ７）での予測モータ速度Ｖ２０３を演算する。具体的には第１の実施の形態同様、例えば図８に基づき、周知の補間演算により予測モータ速度Ｖ２０３を求める。ここで上記時間情報Ｄ２０３は、上記したように制御部１０２の予測最長演算時間に所定の余裕時間を足した時間であり、かつロードタイミング信号生成タイマ２０１が例えば時刻ｔ６で制御周期信号ＳＧ５を受信してから、例えば時刻ｔ７でロードタイミング信号ＳＧ２０１を生成するまでの時間Ｔ２０３を示す。制御部１０２は、予測モータ速度Ｖ２０３とＲＯＭ１１３に保存されている目標速度とに基づいて周知のフィードバック制御により速度制御指示値Ｄ４を演算すると、同速度制御指示値Ｄ４をレジスタ１０３へ出力する。
【００４０】
ロードタイミング信号生成タイマ２０１は制御周期信号ＳＧ５を受信すると、所定の時間Ｔ２０３遅延してロードタイミング信号ＳＧ２０１を出力する。具体的には制御周期信号ＳＧ５を受信すると、クロック信号ＳＧ４のクロックにおいて、レジスタ２０２に保存されている時間情報に相当するクロック数が経過した後、ロードタイミング信号を出力する。
【００４１】
ＰＷＭタイマ１０４は、例えば時刻ｔ７でロードタイミング信号ＳＧ２０１を受信すると、レジスタ１０３から速度制御指示値Ｄ４を読み出して、ＰＷＭタイマ１０４内のレジスタ１０６へ記憶する。ＰＷＭタイマ１０４は、レジスタ１０６に記憶された速度制御指示値Ｄ４に基づいてＰＷＭ信号ＳＧ６を生成しモータドライバ１０５へ出力する。ＰＷＭタイマ１０４がＰＷＭ信号ＳＧ６を生成しモータドライバ１０５へ出力することにより、モータドライバ１０５が駆動され、モータ２１の回転速度を、速度制御指示値Ｄ４にしたがった回転速度に制御することが出来る。
【００４２】
すなわち図７中、Ａで示される時刻ｔ４以降のＰＷＭ信号ＳＧ６は、ａで示される時刻ｔ１直後のインプットキャプチャ割り込み信号ＳＧ２で制御部１０２がインプットキャプチャ１０１から読み出すキャプチャ値Ｄ２及びそれ以前に得られたキャプチャ値を用いて速度制御指示値Ｄ４を演算することにより生成されたものである。同様にＢで示される時刻ｔ７以降のＰＷＭ信号ＳＧ６は、ｂで示される時刻ｔ５直後のインプットキャプチャ割り込み信号ＳＧ２で制御部１０２がインプットキャプチャ１０１から読み出すキャプチャ値Ｄ２及びそれ以前に得られたキャプチャ値を用いて速度制御指示値Ｄ４を演算することにより生成されたものである。同様にＣで示される時刻ｔ１０以降のＰＷＭ信号ＳＧ６は、ｃで示される時刻ｔ８直後のインプットキャプチャ割り込み信号ＳＧ２で制御部１０２がインプットキャプチャ１０１から読み出すキャプチャ値Ｄ２及びそれ以前に得られたキャプチャ値を用いて速度制御指示値Ｄ４を演算することにより生成されたものである。
【００４３】
図８は、回転出力信号ＳＧ１の周期Ｔ１′，Ｔ１，モータ２１の平均回転速度Ｖ１′，Ｖ１及び補間時間Ｔ２，Ｔ２０３の関係を模式的に示すものであって、ＰＷＭ信号ＳＧ６に速度制御指示値Ｄ４が反映されるまでに要される時間とモータ２１の回転速度変化との関係を模式的に表したグラフである。本実施の形態では、ＰＷＭタイマ１０４は、例えば時刻ｔ７でロードタイミング信号ＳＧ２０１を受信すると、レジスタ１０３から速度制御指示値Ｄ４を読み出す。このため、図８の補間時間Ｔ２０３は、ロードタイミング信号生成タイマ２０１が制御周期信号ＳＧ５を受信してからロードタイミング信号ＳＧ２０１を出力するまでの時間Ｔ２０３と同じになる。また補間時間Ｔ２は、制御部１０２が制御周期信号ＳＧ５を受信した際に演算された、回転出力信号ＳＧ１の立ち上がりエッジの受信（例えば時刻ｔ５）から制御周期信号ＳＧ５の受信（例えば時刻ｔ６）までの時間である。つまり、補間時間Ｔ２＋補間時間Ｔ２０３はモータ制御装置２２が回転出力信号ＳＧ１の立ち上がりエッジを受信（例えば時刻ｔ５）してからＰＷＭ信号ＳＧ６へ速度制御指示値Ｄ４が反映される（例えば時刻ｔ７）までの時間となる。
【００４４】
制御部１０２は、ＲＡＭ１１２に保存している周期Ｔ１（例えば時刻ｔ３乃至ｔ５）の平均速度をＶ１と、前記周期Ｔ１の一回前の回転出力信号ＳＧ１の周期Ｔ１′（例えば時刻ｔ１乃至ｔ３）の速度Ｖ１′、及び補間時間Ｔ２（例えば時刻ｔ５乃至ｔ６）と補間時間Ｔ２０３（例えば時刻ｔ６乃至ｔ７）に基づいて、ＰＷＭタイマ１０４が速度制御指示値Ｄ４をＰＷＭ信号ＳＧ６へ反映させる時点（例えば時刻ｔ７）でのモータ２１の回転速度Ｖ２０３を予測する。
【００４５】
このように、本実施の形態によれば、制御部１０２が制御周期信号ＳＧ５を受信してからＰＷＭタイマ１０４が速度制御指示値Ｄ４をＰＷＭ信号ＳＧ６へ反映させるまでの時間Ｔ２０３を、時間情報Ｄ２０３としてフラッシュメモリ１０９が記憶する。制御部１０２はフラッシュメモリ１０９が記憶している時間情報Ｄ２０３を読み込むことにより、速度制御指示値Ｄ４がＰＷＭ信号ＳＧ６へ反映される時点（例えばｔ７）でのモータ２１の回転速度を予測し、当該予測したモータ２１の回転速度に基づいて速度制御指示値Ｄ４を演算することが出来る。時間情報Ｄ２０３は、制御部１０２の予測最長演算時間に応じて制御周期信号ＳＧ５の周期（第１の実施の形態における補間時間Ｔ３）より短い時間として決められる。これにより、制御部１０２が演算を開始（例えば時刻ｔ６）してから、ＰＷＭタイマ１０４が速度制御指示値Ｄ４をＰＷＭ信号ＳＧ６へ反映させる（例えば時刻ｔ７）までのモータ２１の回転速度の変化量の変動による予測速度Ｖ２０３の誤差を抑制することができる。これにより、高精度にモータ２１の速度を制御することが出来る。
【００４６】
［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態を図９乃至図１２に基づいて説明する。なお、前述した第１の実施の形態と同様な構成を有する部分は同じ符合で示し説明も省略する。
【００４７】
第２の実施の形態では、制御部１０２が制御周期信号ＳＧ５を受信してからＰＷＭタイマ１０４が速度制御指示値Ｄ４をＰＷＭ信号ＳＧ６へ反映させるまでの時間Ｔ２０３を予測最長演算時間に基づいて設定することで、予測速度Ｖ２０３の誤差要因を低減する。しかし、制御部１０２が実際に速度制御指示値Ｄ４の演算を行う場合に要される時間はＣＰＵ１１０の負荷によって変動する。このため、ＣＰＵ１１０の負荷が大きい状態に合わせて予測最長演算時間を設定すると、結果的に制御部１０２が制御周期信号ＳＧ５を受信してからＰＷＭタイマ１０４が速度制御指示値をＰＷＭ信号ＳＧ６へ反映させるまでの時間が比較的長くなる。その結果、ＣＰＵ１１０の負荷が軽い場合にもＣＰＵ１１０の負荷が重い場合と同様の誤差要因を持ってしまう可能性があった。
【００４８】
本実施の形態では、ＣＰＵ１１０の負荷の状態に合わせて、制御部１０２が制御周期信号ＳＧ５を受信してからＰＷＭタイマ１０４が速度制御指示値Ｄ４をＰＷＭ信号ＳＧ６へ反映させるまでの時間を変更可能にする。ＣＰＵ１１０の負荷は、画像形成装置の動作条件により変動する。画像形成装置が持つ複写モード、ファクシミリモード等のモードのうち、複写モード内でのモノクロモードの場合とカラーモードの場合とでＣＰＵ１１０の負荷が変動する。本実施の形態では、一例として、複写モード内でのモノクロモードの場合とカラーモードの場合とでのＣＰＵ１１０の負荷の変動に応じて、ＰＷＭタイマ１０４が速度制御指示値Ｄ４をＰＷＭ信号ＳＧ６へ反映させるまでの時間を変更可能にする。なお、この時間の変更は、他の要因によるＣＰＵ１１０の負荷の変動に応じて行われるようにしても良い。例えば、複写モードの場合とファクシミリモードの場合とでの、ＣＰＵ１１０の負荷の変動に応じて行われるようにしても良い。
【００４９】
図９は、モータ２１の速度制御を行うモータ制御装置２２の構成を示すブロック図である。本実施の本実施の形態にかかるフラッシュメモリ１０９は、予測最長演算時間に基づいて設定された時間情報Ｄ２０３と共に、所定の時間情報Ｄ３０４を記憶している。制御部１０２は、フラッシュメモリ１０９から読み出した時間情報Ｄ２０３を、ＣＰＵ１１０の負荷に基づいて変更し、時間情報Ｄ３０３として出力する機能を有している。
【００５０】
図9に示す如く、第3の実施の形態の場合、当該モータ制御装置２２を有する画像形成装置５００が有する、指示手段としてのシステム制御部５０から、モータ制御装置２２内に設けられた、外部との通信機能を有する通信部１２０を介し、現在の画像形成モードがカラーモードかモノクロモードかを示す情報が制御部１０２のＣＰＵ１１０に与えられる。ＣＰＵ１１０は同情報をＲＡＭ１１２に保持する。ここで上記システム制御部５０は現在の画像形成モードがカラーモードかモノクロモードかを判別するモード判別部５１を有する。なおシステム制御部５０は例えばコンピュータよりなり、モード判別部５１は当該コンピュータが実行するプログラムの形態で実現することが可能である。システム制御部５０は画像形成装置５００全体の動作を制御する機能を有し、画像形成装置５００の操作部６０およびスキャナ７０（すなわち図１中、スキャナユニット２）と接続されている。モード判別部５１は、画像形成装置５００の操作部６０上でユーザがカラーモードかモノクロモードを指定する操作を行った場合、同操作に応じ、現在の画像形成モードがカラーモードかモノクロモードかを判別する。また画像形成装置５００が有するスキャナ７０から原稿画像が読み取られた場合、読み取られた画像データのＲＧＢ値からモード判別部５１が当該画像データがカラー画像のものかあるいはモノクロ画像のものかを判別する。具体的にはモード判別部５１は、当該画像データが黒と白との間の濃淡のみを表すデータである場合同画像データをモノクロ画像のものと判別し、それ以外の場合カラー画像のものと判別する。そしてモード判別部５１は同判別結果に応じ、現在の画像形成モードがカラーモードかモノクロモードかを自動的に判別する。
【００５１】
図１０は、制御部１０２が時間情報Ｄ２０３をＣＰＵ１１０の負荷に基づいて時間情報Ｄ３０３に変更し、出力する処理を表したフローチャートである。この処理は、画像形成装置の電源投入時、若しくはモノクロとカラーのモード変更時等に行われる。まず、制御部１０２は、フラッシュメモリ１０９から時間情報Ｄ２０３を読み出す（ＳＴ１）。次に、現在のモードがカラーか否かを判断する（ＳＴ２）。制御部１０２は上記の如く、現在の画像形成モードがカラーであるかモノクロであるかという情報をＲＡＭ１１２に保持している。ＳＴ２でカラーモードと判断した場合は、フラッシュメモリ１０９から読み出した時間情報Ｄ２０３をそのまま時間情報Ｄ３０３として、ロードタイミング信号生成タイマ２０１内のレジスタ２０２に出力する（ＳＴ３）。
【００５２】
ＳＴ２でカラーモードでないと判断した場合は、ＣＰＵ１１０の負荷の軽いモノクロモードであるため、所定の値だけ時間情報Ｄ３０３の示す時間を短くする。この所定の値は時間情報Ｄ３０４としてフラッシュメモリ１０９に記憶されている。制御部１０２は、時間情報Ｄ３０４をフラッシュメモリ１０９から読み出す（ＳＴ４）。次のステップでは、時間情報Ｄ２０３から時間情報Ｄ３０４を減算する（ＳＴ５）。その減算結果をＤ３０３としてロードタイミング信号生成タイマ２０１内のレジスタ２０２に出力する（ＳＴ６）。そして、制御部１０２は、速度制御指示値Ｄ４の演算に使用するために時間情報Ｄ３０３の値をＲＡＭ１１２に保存する（ＳＴ７）。
【００５３】
なお、本実施の形態では時間情報Ｄ２０３を予測最長演算時間とし、ＣＰＵ１１０の負荷の軽いモノクロモードの場合には時間情報Ｄ２０３から時間情報Ｄ３０４を減算することで、時間情報Ｄ３０３を所定の時間短くしたが、Ｄ２０３を予測最短演算時間とし、ＣＰＵ１１０の負荷の重いカラーモードの場合に時間情報Ｄ３０４を加算して時間情報Ｄ３０３を所定の時間長くする構成としても良い。また、時間情報Ｄ２０３を予測最長演算時間、時間情報Ｄ３０４を予測最短演算時間とし、モノクロモードかカラーモードかによって時間情報Ｄ３０３として読み出す時間情報を切り替える構成にしても良い。
【００５４】
図１１は、本実施の形態に係る各信号の出力タイミングの一例を示すタイミングチャートである。制御部１０２がインプットキャプチャ割込信号ＳＧ２を受信することで行われるモータ２１の平均回転速度Ｖ１の演算と、制御部１０２が制御周期信号ＳＧ５を受信することで行われる補間時間Ｔ２の演算は、第１の実施の形態と同じであるため説明を省略する。
【００５５】
制御部１０２は例えば図１１中、例えば時刻ｔ６で制御周期信号ＳＧ５を受信すると、速度制御指示値Ｄ４の演算を行いレジスタ１０３に出力する。具体的には、制御部１０２は補間時間Ｔ２（例えば時刻ｔ５乃至ｔ６）を演算した後、ＲＡＭ１１２に保存されている回転出力信号ＳＧ１の連続する２周期Ｔ１′（例えば時刻ｔ１乃至ｔ３），Ｔ１（例えば時刻ｔ３乃至ｔ５）のそれぞれにおけるモータ２１の平均回転速度Ｖ１′及びＶ１を読み出し、時間軸におけるモータ２１の回転速度の変化量を演算する。次に制御部１０２は、演算されたモータ２１の回転速度の変化量と、平均回転速度Ｖ１′，Ｖ１と、補間時間Ｔ２と、ＲＡＭ１１２に保存されている上記時間情報Ｄ３０３（すなわち補間時間Ｔ３０４あるいはＴ３０３）とを用いて、ＰＷＭタイマ１０４が速度制御指示値Ｄ４を読み出してＰＷＭ信号ＳＧ６へ反映させる時点（例えば時刻ｔ７）での予測モータ速度Ｖ３０４あるいはＶ３０３を演算する。具体的には、例えば図１２に基づき、周知の補間演算により予測モータ速度Ｖ３０４あるいはＶ３０３を求める。上記の如く時間情報Ｄ３０３の値がモノクロモードの場合とカラーモードとの場合とで異なるため、予測モータ速度はモノクロモードの場合とカラーモードの場合とで異なる。
【００５６】
ロードタイミング信号生成タイマ２０１は、制御周期信号ＳＧ５を受信すると、レジスタ２０２に記憶した時間情報Ｄ３０３に基づいてロードタイミング信号ＳＧ２０１を出力する。ＰＷＭタイマ１０４は、ロードタイミング信号ＳＧ２０１を受信すると、レジスタ１０３から速度制御指示値Ｄ４を読み込み、ＰＷＭ信号Ｓ６をモータドライバへ出力する。モノクロモードとカラーモードで時間情報Ｄ３０３の値が異なるため、モノクロモードとカラーモードで、制御部１０２が制御周期信号ＳＧ５を受信してから、ＰＷＭタイマ１０４が速度制御指示値Ｄ４をＰＷＭ信号ＳＧ６へ反映させるまでの時間（例えば時刻ｔ６乃至ｔ７）が変動する。図１１において、Ｔ３０３はモノクロモードの場合にＤ３０３が示す時間であり、Ｔ３０４はカラーモードの合にＤ３０３が示す時間である。
【００５７】
すなわち図１１中、Ａで示される時刻ｔ４以降のＰＷＭ信号ＳＧ６は、ａで示される時刻ｔ１直後のインプットキャプチャ割り込み信号ＳＧ２で制御部１０２がインプットキャプチャ１０１から読み出すキャプチャ値Ｄ２及びそれ以前に得られたキャプチャ値を用いて速度制御指示値Ｄ４を演算することにより生成されたものである。同様にＢで示される時刻ｔ７以降のＰＷＭ信号ＳＧ６は、ｂで示される時刻ｔ５直後のインプットキャプチャ割り込み信号ＳＧ２で制御部１０２がインプットキャプチャ１０１から読み出すキャプチャ値Ｄ２及びそれ以前に得られたキャプチャ値を用いて速度制御指示値Ｄ４を演算することにより生成されたものである。同様にＣで示される時刻ｔ１１以降のＰＷＭ信号ＳＧ６は、ｃで示される時刻ｔ９直後のインプットキャプチャ割り込み信号ＳＧ２で制御部１０２がインプットキャプチャ１０１から読み出すキャプチャ値Ｄ２及びそれ以前に得られたキャプチャ値を用いて速度制御指示値Ｄ４を演算することにより生成されたものである。
【００５８】
また図１１中、カラーからモノクロへのモード変換（図中、例えば時刻ｔ４とｔ５との間）の際、ＰＷＭ信号ＳＧ６の周期が変動する。しかしながら、一般的にはこのようなモード変換の直後に画像形成を行うことはなく、したがって当該ＰＷＭ信号ＳＧ６の周期の変動により、形成される画像に影響が及ぶことはない。
【００５９】
図１２は、上記回転出力信号ＳＧ１の周期Ｔ１′，Ｔ１、モータ２１の平均回転速度Ｖ１′，Ｖ１、補間時間Ｔ２及び補間時間Ｔ３０４あるいはＴ３０３の関係を模式的に表すものであって、ＰＷＭ信号ＳＧ６に速度制御指示値Ｄ４が反映されるまでに要される時間とモータ２１の回転速度の変化との関係を模式的に表したグラフである。本実施の形態では、ＰＷＭタイマ１０４は、ロードタイミング信号ＳＧ２０１を受信すると、レジスタ１０３から速度制御指示値Ｄ４を読み出しＰＷＭタイマ１０４内のレジスタ１０６に記憶し、レジスタ１０６内に記憶された速度制御指示値Ｄ４を用いてＰＷＭ信号ＳＧ６を生成する。ロードタイミング信号生成タイマ２０１は、制御周期信号ＳＧ５を受信すると、レジスタ２０２に記憶された時間情報Ｄ３０３に基づいてロードタイミング信号ＳＧ２０１を出力する。つまり、制御部１０２が制御周期信号ＳＧ５を受信してから、ＰＷＭタイマ１０４が速度制御指示値Ｄ４をＰＷＭ信号ＳＧ６に反映させるまでの時間Ｔ３０３あるいはＴ３０４は、ＲＡＭ１１２に記憶された時間情報Ｄ３０３の表す時間と同じである。時間情報Ｄ３０３は、ＣＰＵ１１０の負荷に基づいて、制御部１０２で変更される値である。
【００６０】
画像形成モードがカラーの場合にはＣＰＵ１１０の負荷が大きいため、時間情報Ｄ３０３の示す値はＴ３０４になる。また、画像形成モードがモノクロの場合にはＣＰＵ１１０の負荷が小さいため、時間情報Ｄ３０３の示す値はより短いＴ３０３になる。補間時間Ｔ２は、制御部１０２が制御周期信号ＳＧ５を受信した際に演算された、回転出力信号ＳＧ１の受信から制御周期信号ＳＧ５の受信までの時間（例えば図１１中、例えば時刻ｔ５乃至ｔ６）である。補完時間Ｔ２＋補完時間Ｔ３０３若しくはＴ３０４は、モータ制御装置２２が回転出力信号ＳＧ１を受信してからＰＷＭ信号ＳＧ６へ速度制御指示値Ｄ４が反映されるまでの時間（例えば時刻ｔ５乃至ｔ７）となる。
【００６１】
制御部１０２は、ＲＡＭ１１２に保存している周期Ｔ１（例えば時刻ｔ３乃至ｔ５）におけるモータの平均回転速度をＶ１と、Ｔ１の一回前の回転出力信号ＳＧ１の周期Ｔ１′（例えば時刻ｔ１乃至ｔ３）におけるモータの平均回転速度Ｖ１′、及び補間時間Ｔ２と補間時間Ｔ３０３若しくはＴ３０４（例えば時刻ｔ５乃至ｔ７）に基づいて、ＰＷＭタイマ１０４が速度制御指示値Ｄ４をＰＷＭ信号ＳＧ６へ反映させる時点（例えば時刻ｔ７）での速度Ｖ３０３若しくはＶ３０４を予測する。
【００６２】
このように、本実施の形態によれば、制御部１０２が制御周期信号ＳＧ５を受信してから、ＰＷＭタイマ１０４が速度制御指示値Ｄ４をＰＷＭ信号ＳＧ６へ反映させるまでの時間情報Ｄ３０３がレジスタ２０２とＲＡＭ１１２に記憶されている。時間情報Ｄ３０３は、フラッシュメモリ１０９に記憶された予測最長演算時間Ｄ２０３と、時間情報Ｄ２０３の変動時間情報Ｄ３０４によって算出され、ＣＰＵ１１０の負荷が大きい場合には予測最長演算時間であるＤ２０３をそのまま時間情報Ｄ３０３として出力し、また負荷が小さい場合にはＤ２０３から変動時間情報Ｄ３０４を差分した値を時間情報Ｄ３０３として出力する。これにより、制御部１０２が制御周期信号ＳＧ５を受信してから、ＰＷＭタイマ１０４が速度制御指示値Ｄ４をＰＷＭ信号ＳＧ６へ反映させるまでの時間を、ＣＰＵ１１０の負荷によって変化させることが出来る。つまり、ＣＰＵ１１０の演算時間が短い際には、制御部１０２が制御周期信号ＳＧ５を受信してからＰＷＭタイマ１０４が速度制御指示値Ｄ４をＰＷＭ信号ＳＧ６へ反映させるまでの時間を短くすることが出来るため、その間の速度変化量の変動による予測速度の誤差を抑制することができる。これにより、高精度にモータ２１の速度を制御することが出来る。
【００６３】
なお、上記各実施の形態においては、中間媒体（中間転写ベルト）上に一旦感光体ユニットからトナー画像を転写し、中間媒体上で重ね合わせることによってカラー画像を形成し、このカラー画像を二次転写ユニットで転写紙に一度に転写を行う「間接転写方式」のカラー画像形成装置への適用例について説明したが、これに限るものではなく、各像担持体上にそれぞれ形成される単色トナー画像を、中間媒体（搬送ベルト）により搬送される転写体である転写紙上に順次転写する「直接転写方式」のカラー画像形成装置についても同様に適用することが可能である。
【００６４】
なお、上記各実施の形態では、モータ制御装置を画像形成装置に用いた例を説明したが、これに限るものではなく、モータの回転により出力される回転出力信号に基づいて、モータの回転速度制御を行う装置であれば、画像形成装置以外の装置に用いても良い。本発明の他の適用例として、例えば、自動車の電動パワーステアリング等への適用が挙げられる。
【００６５】
また上記各実施の形態では、ＰＷＭタイマ１０４が速度制御指示値Ｄ４をＰＷＭ信号ＳＧ６に変換してモータドライバ１０５へ送信しモータ２１の速度を制御するようにしていたが、この構成に限定される必要はない。例えばＰＷＭタイマ１０４の代わりにＤ／Ａコンバータを設け、Ｄ／Ａコンバータによりデジタル信号としての速度制御指示値Ｄ４を、対応するＤＣ（すなわち直流）レベルを有するアナログ信号に変換させ、当該アナログ信号によりモータ２１の速度を制御するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる画像形成装置の一例を示すハードウェア構成図である。
【図２】一次転写ユニットとそれを駆動するための周辺の構成を示したハードウェア構成図である。
【図３】モータ制御装置の構成を示すブロック図である。
【図４】各信号の出力タイミングの一例を示すタイミングチャートである。
【図５】ＰＷＭ信号への速度制御指示値の反映にかかる時間と速度変化の関係を模式的に表したグラフである。
【図６】本発明の第２の実施の形態にかかるモータ制御装置の構成を示すブロック図である。
【図７】各信号の出力タイミングの一例を示すタイミングチャートである。
【図８】ＰＷＭ信号への速度制御指示値の反映にかかる時間と速度変化の関係を模式的に表したグラフである。
【図９】本発明の第３の実施の形態にかかるモータ制御装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】制御部がＣＰＵの負荷に基づいて時間情報を変更し、出力する処理を表したフローチャートである。
【図１１】各信号の出力タイミングの一例を示すタイミングチャートである。
【図１２】ＰＷＭ信号への速度制御指示値の反映にかかる時間と速度変化の関係を模式的に表したグラフである。
【図１３】従来のモータ制御装置の構成を表すブロック図である。
【図１４】従来の速度変化の一例を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６７】
１    自動原稿送り装置（ＡＤＦ）
２    スキャナユニット
３    画像書き込みユニット
４    現像ユニット
５    感光体ユニット
６    給紙部
７    一次転写ユニット
８    二次転写ローラ
９    搬送ベルト
１０    定着ユニット
２１    モータ
２２    モータ制御装置
２３    ギア
２４    一次転写駆動ローラ
２５    中間転写ベルト
２６    二次転写ローラ
２７    エンコーダ
２８    スケールセンサ
１０１    インプットキャプチャ（回転速度情報生成手段の一例）
１０２    制御部（速度制御指示値生成手段の一例）
１０３    レジスタ
１０４    ＰＷＭタイマ（ＰＷＭ信号生成手段の一例）
１０５    モータドライバ（モータ駆動手段の一例）
１０６    レジスタ（ＰＷＭタイマ内）
１０７    フリーランタイマ
１０８    制御周期タイマ（制御周期信号生成手段の一例）
１０９    フラッシュメモリ（記憶手段の一例）
１１０    ＣＰＵ
１１１    メモリ
１１２    ＲＡＭ
１１３    ＲＯＭ
２０１    ロードタイミング信号生成タイマ（ロードタイミング生成手段の一例）
２０２    レジスタ（ロードタイミング信号生成タイマ内）
５００    画像形成装置
ＳＧ１    回転出力信号
ＳＧ２    インプットキャプチャ割込信号
ＳＧ３    クロック信号
ＳＧ４    クロック信号
ＳＧ５    制御周期信号
ＳＧ６    ＰＷＭ信号
ＳＧ２０１    ロードタイミング信号
Ｄ１    タイマ値
Ｄ２    キャプチャ値（回転速度情報の一例）
Ｄ３    時間情報（ＳＧ５の周期情報）
Ｄ４    速度制御指示値
Ｄ２０３    時間情報（予測最長演算時間＋所定の余裕時間）
Ｄ３０３    時間情報（ロードタイミング信号生成タイマの遅延時間：制御部処理後）
Ｔ１    周期（回転出力信号の周期）
Ｔ２    補間時間
Ｔ３    補間時間（ＳＧ５の周期）
Ｔ２０３    補間時間（ロードタイミング信号生成タイマの遅延時間）
Ｔ３０３    補間時間（ロードタイミング信号生成タイマの遅延時間：モノクロモード）
Ｔ３０４    補間時間（ロードタイミング信号生成タイマの遅延時間：カラーモード）
Ｖ１    平均速度
Ｖ３    予測速度
Ｖ２０３    予測速度
Ｖ３０３    予測速度（モノクロモード）
Ｖ３０４    予測速度（カラーモード）
１０２１    モータ
１１０５    モータドライバ
１０２６    エンコーダ
１１０１    インプットキャプチャ（ＨＳＩユニット）
１１０４    ＰＷＭタイマ（パルス幅変調ユニット）
１１０７    フリーランタイマ（タイマ）
１１１０    ＣＰＵ
１１１１    メモリ（ＦＩＦＯ）
ＳＧ１００１    回転出力信号（エンコーダパルス）
ＳＧ１００２    インプットキャプチャ割込み信号（割り込み）
ＳＧ１００３    クロック信号（マイクロコントローラのクロック）
ＳＧ１００６    ＰＷＭ信号（制御信号）
Ｄ１００１    タイマ値（発生時刻）
Ｄ１００２    キャプチャ値（時刻）
Ｄ１００４    速度制御指示値（エンコーダのフィードバック情報）
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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