(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ローラーの駆動軸に動力を伝達する第１モーターと、
前記第１モーターよりも小さいトルクで前記第１モーターとともに前記駆動軸に動力を伝達する第２モーターと、
前記ローラーが一定の設定速度で回転する定常時における、前記第１モーターおよび前記第２モーターの駆動電流の設定値を、前記第１モーターおよび前記第２モーターによる消費電流の合計値が最小となるようにそれぞれ設定する制御部と、を有し、
前記制御部は、前記定常時における前記第１モーターの駆動電流の設定値を、前記定常時に前記駆動軸に必要な動力を伝達するためのトルク以上のトルクを発生させる電流値から減少させていくとともに、前記第２モーターの駆動電流の設定値を増加させていくことで変化する前記消費電流の合計値を測定し、測定された前記消費電流の合計値が最小となるときの前記第１モーターおよび前記第２モーターの駆動電流の設定値を、それぞれ定常時における前記第１モーターおよび前記第２モーターの駆動電流の設定値として設定する搬送駆動装置。
【請求項２】
ローラーの駆動軸に動力を伝達する第１モーターと、
前記第１モーターよりも小さいトルクで前記第１モーターとともに前記駆動軸に動力を伝達する第２モーターと、
前記ローラーが一定の設定速度で回転する定常時における、前記第１モーターおよび前記第２モーターの駆動電流の設定値を、前記第１モーターおよび前記第２モーターによる消費電流の合計値が最小となるようにそれぞれ設定する制御部と、を有し、
前記制御部は、
前記ローラーへの負荷条件に基づいて、前記定常時における前記第１モーターおよび前記第２モーターの駆動電流の設定値を、前記第１モーターおよび前記第２モーターの前記定常時における消費電流の合計値が最小となるようにそれぞれ設定し、
前記負荷条件に依存する第１負荷パラメータで補正された、前記定常時における前記消費電流の合計値と前記定常時における前記第１モーターの駆動電流の設定値との関係式から、前記定常時における前記消費電流の合計値が最小となる前記第１モーターの駆動電流の設定値を第１設定値として算出し、前記負荷条件に依存する第２負荷パラメータで補正された、前記第１設定値と前記定常時における前記第２モーターの駆動電流の設定値との関係式に、算出された前記第１設定値を代入することで得られる前記第２モーターの駆動電流の設定値を第２設定値として算出し、前記第１設定値および前記第２設定値に基づいて、前記定常時における前記第１モーターおよび前記第２モーターの駆動電流の設定値をそれぞれ設定する搬送駆動装置。
【請求項３】
ローラーの駆動軸に動力を伝達する第１モーターと、
前記第１モーターよりも小さいトルクで前記第１モーターとともに前記駆動軸に動力を伝達する第２モーターと、
前記ローラーが一定の設定速度で回転する定常時における、前記第１モーターおよび前記第２モーターの駆動電流の設定値を、前記第１モーターおよび前記第２モーターによる消費電流の合計値が最小となるようにそれぞれ設定する制御部と、を有し、
前記制御部は、
前記ローラーへの負荷条件に基づいて、前記定常時における前記第１モーターおよび前記第２モーターの駆動電流の設定値を、前記第１モーターおよび前記第２モーターの前記定常時における消費電流の合計値が最小となるようにそれぞれ設定し、
前記定常時における前記消費電流の合計値が最小となるときの、前記第１モーターの駆動電流の設定値および前記第２モーターの駆動電流の設定値が前記負荷条件ごとに登録されたテーブルを参照して、前記負荷条件ごとに、前記定常時における前記第１モーターおよび前記第２モーターの駆動電流の設定値をそれぞれ設定する搬送駆動装置。
【請求項４】
ローラーの駆動軸に動力を伝達する第１モーターと、
前記第１モーターよりも小さいトルクで前記第１モーターとともに前記駆動軸に動力を伝達する第２モーターと、
前記ローラーが一定の設定速度で回転する定常時における、前記第１モーターおよび前記第２モーターの駆動電流の設定値を、前記第１モーターおよび前記第２モーターによる消費電流の合計値が最小となるようにそれぞれ設定する制御部と、を有し、
前記制御部は、前記定常時における前記設定速度まで前記ローラーの回転速度を加速する際、前記第１モーターの回転速度の増加とともに前記第２モーターの駆動電流の設定値を線形増加させる搬送駆動装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記ローラーへの負荷条件に基づいて、前記定常時における前記第１モーターおよび前記第２モーターの駆動電流の設定値を、前記第１モーターおよび前記第２モーターの前記定常時における消費電流の合計値が最小となるようにそれぞれ設定する、請求項１または４に記載の搬送駆動装置。
【請求項６】
前記負荷条件は、前記ローラーにより搬送される記録媒体の紙種および搬送速度の少なくともいずれか一方である、請求項２、３、および５のいずれか一項に記載の搬送駆動装置。
【請求項７】
前記第１モーターはステッピングモーターで、前記第２モーターはＤＣブラシレスモーターである、請求項１〜６のいずれか一項に記載の搬送駆動装置。
【請求項８】
前記負荷条件は前記ローラーと他のローラーとがなすニップ部におけるニップ圧を含む、請求項２または３に記載の搬送駆動装置。
【請求項９】
前記負荷条件は温度を含む、請求項２、３および８のいずれか一項に記載の搬送駆動装置。
【請求項１０】
前記負荷条件は、前記ローラーの上下流での搬送速度差による記録媒体の引っ張り合いによる前記ローラーへの負荷を含む、請求項２、３、８、および９のいずれか一項に記載の搬送駆動装置。
【請求項１１】
前記制御部は、前記ローラーが搬送する記録媒体の紙種が、前記負荷条件ごとに前記第１モーターの駆動電流の設定値および前記第２モーターの駆動電流の設定値が登録された前記テーブルの、いずれの前記負荷条件にも対応しない特殊紙の場合、テストモードを実行し、
前記テストモードは、前記記録媒体の厚さおよび剛度に基づいて、前記定常時において前記駆動軸に必要な動力を伝達するためのトルクを算出し、前記第１モーターの駆動電流の設定値を、少なくとも算出されたトルク以上のトルクを発生させる値に設定した後、前記記録媒体を前記ローラーで搬送した際の前記定常時の前記第１モーターおよび前記第２モーターの駆動電流の合計値を測定し、前回測定した前記第１モーターおよび前記第２モーターの駆動電流の合計値より小さい場合は、前回測定した前記第１モーターおよび前記第２モーターの駆動電流の合計値以上になるまで、繰り返し前記第１モーターの駆動電流の設定値を減少させるとともに前記第２モーターの駆動電流の設定値を増加させることにより、前記第１モーターおよび前記第２モーターによる消費電流の合計値が最小となるときの、前記第１モーターおよび前記第２モーターの駆動電流の設定値を決定する、請求項３に記載の搬送駆動装置。
【請求項１２】
ローラーの駆動軸に動力を伝達する第１モーターと、前記第１モーターよりも小さいトルクで前記第１モーターとともに前記駆動軸に動力を伝達する第２モーターと、を有する搬送駆動装置の制御方法であって、
前記ローラーを一定の設定速度で回転させる定常時における、前記第１モーターおよび前記第２モーターの駆動電流の設定値を、前記定常時における前記第１モーターの駆動電流の設定値を、前記定常時に前記駆動軸に必要な動力を伝達するためのトルク以上のトルクを発生させる電流値から減少させていくとともに、前記第２モーターの駆動電流の設定値を増加させていくことで変化する消費電流の合計値を測定し、測定された前記消費電流の合計値が最小となるときの前記第１モーターおよび前記第２モーターの駆動電流の設定値を、それぞれ定常時における前記第１モーターおよび前記第２モーターの駆動電流の設定値として設定することにより、前記第１モーターおよび前記第２モーターによる前記消費電流の合計値が最小となるようにそれぞれ設定する、搬送駆動装置の制御方法。
【請求項１３】
ローラーの駆動軸に動力を伝達する第１モーターと、前記第１モーターよりも小さいトルクで前記第１モーターとともに前記駆動軸に動力を伝達する第２モーターと、を有する搬送駆動装置の制御プログラムであって、
前記ローラーを一定の設定速度で回転させる定常時における、前記第１モーターおよび前記第２モーターの駆動電流の設定値を、前記定常時における前記第１モーターの駆動電流の設定値を、前記定常時に前記駆動軸に必要な動力を伝達するためのトルク以上のトルクを発生させる電流値から減少させていくとともに、前記第２モーターの駆動電流の設定値を増加させていくことで変化する消費電流の合計値を測定し、測定された前記消費電流の合計値が最小となるときの前記第１モーターおよび前記第２モーターの駆動電流の設定値を、それぞれ定常時における前記第１モーターおよび前記第２モーターの駆動電流の設定値として設定することにより、前記第１モーターおよび前記第２モーターによる前記消費電流の合計値が最小となるようにそれぞれ設定する手順を、コンピュータに実行させるための制御プログラム。
【請求項１４】
ローラーの駆動軸に動力を伝達する第１モーターと、前記第１モーターよりも小さいトルクで前記第１モーターとともに前記駆動軸に動力を伝達する第２モーターと、を有する搬送駆動装置の、前記ローラーが一定の設定速度で回転する定常時における、前記第１モーターおよび前記第２モーターの駆動電流の設定値の設定に用いられるテーブルの作成方法であって、
前記第１モーターの前記定常時における駆動電流の設定値を、前記定常時に前記駆動軸に必要な動力を伝達するためのトルク以上のトルクを発生させる電流値から減少させていくとともに、前記第２モーターの駆動電流の設定値を増加させていくことで変化する、前記第１モーターおよび前記第２モーターによる消費電流の合計値を測定する段階（ａ）と、
測定された前記消費電流の合計値が最小となるときの前記第１モーターおよび前記第２モーターの駆動電流の設定値を決定する段階（ｂ）と、
決定された前記第１モーターおよび前記第２モーターの駆動電流の設定値を登録して前記テーブルを作成する段階（ｃ）と、
を有する、モーターの駆動電流設定用テーブルの作成方法。
【請求項１５】
前記段階（ａ）は、前記ローラーへの負荷条件ごとに、前記第１モーターおよび前記第２モーターによる前記消費電流の合計値を測定し、
前記段階（ｂ）は、前記負荷条件ごとに、測定された前記消費電流の合計値が最小となるときの前記第１モーターおよび前記第２モーターの駆動電流の設定値を決定し、
前記段階（ｃ）は、前記負荷条件ごとに、決定された前記第１モーターおよび前記第２モーターの駆動電流の設定値を登録して前記テーブルを作成する、請求項１４に記載のモーターの駆動電流設定用テーブルの作成方法。
【請求項１６】
ローラーの駆動軸に動力を伝達する第１モーターと、前記第１モーターよりも小さいトルクで前記第１モーターとともに前記駆動軸に動力を伝達する第２モーターと、を有する搬送駆動装置の、前記ローラーが一定の設定速度で回転する定常時における、前記第１モーターおよび前記第２モーターの駆動電流の設定値の設定に用いられるテーブルの作成プログラムであって、
前記第１モーターの前記定常時における駆動電流の設定値を、前記定常時に前記駆動軸に必要な動力を伝達するためのトルク以上のトルクを発生させる電流値から減少させていくとともに、前記第２モーターの駆動電流の設定値を増加させていくことで変化する、前記第１モーターおよび前記第２モーターによる消費電流の合計値を測定する手順（ａ）と、
測定された前記消費電流の合計値が最小となるときの前記第１モーターおよび前記第２モーターの駆動電流の設定値を決定する手順（ｂ）と、
決定された前記第１モーターおよび前記第２モーターの駆動電流の設定値を登録して前記テーブルを作成する手順（ｃ）と、
をコンピュータに実行させるための、モーターの駆動電流設定用テーブルの作成プログラム。
【請求項１７】
前記手順（ａ）は、前記ローラーへの負荷条件ごとに、前記第１モーターおよび前記第２モーターによる前記消費電流の合計値を測定し、
前記手順（ｂ）は、前記負荷条件ごとに、測定された前記消費電流の合計値が最小となるときの前記第１モーターおよび前記第２モーターの駆動電流の設定値を決定し、
前記手順（ｃ）は、前記負荷条件ごとに、決定された前記第１モーターおよび前記第２モーターの駆動電流の設定値を登録して前記テーブルを作成する、請求項１６に記載のモーターの駆動電流設定用テーブルの作成プログラム。
【請求項１８】
記録媒体を搬送するローラーの駆動軸に動力を伝達する第１モーターと、
前記第１モーターよりも小さいトルクで前記第１モーターとともに前記駆動軸に動力を伝達する第２モーターと、
前記ローラーが一定の設定速度で回転する定常時における、前記第１モーターおよび前記第２モーターの駆動電流の設定値を、前記定常時における前記第１モーターの駆動電流の設定値を、前記定常時に前記駆動軸に必要な動力を伝達するためのトルク以上のトルクを発生させる電流値から減少させていくとともに、前記第２モーターの駆動電流の設定値を増加させていくことで変化する消費電流の合計値を測定し、測定された前記消費電流の合計値が最小となるときの前記第１モーターおよび前記第２モーターの駆動電流の設定値を、それぞれ定常時における前記第１モーターおよび前記第２モーターの駆動電流の設定値として設定することにより、前記第１モーターおよび前記第２モーターによる前記消費電流の合計値が最小となるようにそれぞれ設定する制御部と、
搬送された前記記録媒体に画像を形成する画像形成部と、
を有する画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送駆動装置、搬送駆動装置の制御方法および制御プログラム、モーターの駆動電流設定用テーブルの作成方法および作成プログラム、画像形成装置、ならびに画像形成装置の制御方法および制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像形成装置は印刷速度の高速化が進んでいる。これに伴い、用紙を搬送する搬送ローラーの回転速度の高速化および装置の消費電力の抑制が要求されている。
【０００３】
これに関連して、下記の特許文献１には、搬送ローラーの加速時および停止時の駆動をステッピングモーターで行い、用紙を一定速度で搬送する定常時の同搬送ローラーの駆動を、モーターの回転速度に基づいて帰還制御されたＤＣブラシレスモーターで行う技術が開示されている。この技術によれば、加速時および停止時において位置精度を確保できるとともに、定常時において正確に速度制御された高速回転および高効率化を実現できる。
【０００４】
特許文献２〜４には、ステッピングモーターにより駆動される駆動軸にＤＣブラシレスモーターの動力を補助的に伝達して、２つのモーターの動力により駆動軸を回転させる技術が開示されている。この技術によれば、起動時のステッピングモーターの負荷トルクを低減し、搬送ローラーを短時間で加速できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１５９１９６号公報
【特許文献２】特開２００６−０３９０９５号公報
【特許文献３】特開２００６−０１７９８８号公報
【特許文献４】特開２００７−０５８０８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に記載された技術は、定常時においてＤＣブラシレスモーターのみで搬送ローラーを駆動するため、ステッピングモーターおよびＤＣブラシレスモーターの消費電流の最適化による消費電力の抑制ができないという問題がある。特許文献２〜４に記載された技術は、２つのモーターによる消費電力の抑制について考慮されていないという問題がある。
【０００７】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものである。すなわち、２つのモーターにより異なるトルクで同一の駆動軸を駆動する場合に、定常時のモーターの消費電流を抑制できる、搬送駆動装置、搬送駆動装置の制御方法および制御プログラム、モーターの駆動電流設定用テーブルの作成方法および作成プログラム、画像形成装置、ならびに画像形成装置の制御方法および制御プログラム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】
【０００８】
本発明の上記課題は、以下の手段によって解決される。
【０００９】
（１）ローラーの駆動軸に動力を伝達する第１モーターと、
前記第１モーターよりも小さいトルクで前記第１モーターとともに前記駆動軸に動力を伝達する第２モーターと、前記ローラーが一定の設定速度で回転する定常時における、前記第１モーターおよび前記第２モーターの駆動電流の設定値を、前記第１モーターおよび前記第２モーターによる消費電流の合計値が最小となるようにそれぞれ設定する制御部と、を有し、前記制御部は、前記定常時における前記第１モーターの駆動電流の設定値を、前記定常時に前記駆動軸に必要な動力を伝達するためのトルク以上のトルクを発生させる電流値から減少させていくとともに、前記第２モーターの駆動電流の設定値を増加させていくことで変化する前記消費電流の合計値を測定し、測定された前記消費電流の合計値が最小となるときの前記第１モーターおよび前記第２モーターの駆動電流の設定値を、それぞれ定常時における前記第１モーターおよび前記第２モーターの駆動電流の設定値として設定する搬送駆動装置。
（２）ローラーの駆動軸に動力を伝達する第１モーターと、
前記第１モーターよりも小さいトルクで前記第１モーターとともに前記駆動軸に動力を伝達する第２モーターと、
前記ローラーが一定の設定速度で回転する定常時における、前記第１モーターおよび前記第２モーターの駆動電流の設定値を、前記第１モーターおよび前記第２モーターによる消費電流の合計値が最小となるようにそれぞれ設定する制御部と、を有し、
前記制御部は、
前記ローラーへの負荷条件に基づいて、前記定常時における前記第１モーターおよび前記第２モーターの駆動電流の設定値を、前記第１モーターおよび前記第２モーターの前記定常時における消費電流の合計値が最小となるようにそれぞれ設定し、
前記負荷条件に依存する第１負荷パラメータで補正された、前記定常時における前記消費電流の合計値と前記定常時における前記第１モーターの駆動電流の設定値との関係式から、前記定常時における前記消費電流の合計値が最小となる前記第１モーターの駆動電流の設定値を第１設定値として算出し、前記負荷条件に依存する第２負荷パラメータで補正された、前記第１設定値と前記定常時における前記第２モーターの駆動電流の設定値との関係式に、算出された前記第１設定値を代入することで得られる前記第２モーターの駆動電流の設定値を第２設定値として算出し、前記第１設定値および前記第２設定値に基づいて、前記定常時における前記第１モーターおよび前記第２モーターの駆動電流の設定値をそれぞれ設定する搬送駆動装置。
（３）ローラーの駆動軸に動力を伝達する第１モーターと、
前記第１モーターよりも小さいトルクで前記第１モーターとともに前記駆動軸に動力を伝達する第２モーターと、
前記ローラーが一定の設定速度で回転する定常時における、前記第１モーターおよび前記第２モーターの駆動電流の設定値を、前記第１モーターおよび前記第２モーターによる消費電流の合計値が最小となるようにそれぞれ設定する制御部と、を有し、
前記制御部は、
前記ローラーへの負荷条件に基づいて、前記定常時における前記第１モーターおよび前記第２モーターの駆動電流の設定値を、前記第１モーターおよび前記第２モーターの前記定常時における消費電流の合計値が最小となるようにそれぞれ設定し、
前記定常時における前記消費電流の合計値が最小となるときの、前記第１モーターの駆動電流の設定値および前記第２モーターの駆動電流の設定値が前記負荷条件ごとに登録されたテーブルを参照して、前記負荷条件ごとに、前記定常時における前記第１モーターおよび前記第２モーターの駆動電流の設定値をそれぞれ設定する搬送駆動装置。
（４）ローラーの駆動軸に動力を伝達する第１モーターと、
前記第１モーターよりも小さいトルクで前記第１モーターとともに前記駆動軸に動力を伝達する第２モーターと、
前記ローラーが一定の設定速度で回転する定常時における、前記第１モーターおよび前記第２モーターの駆動電流の設定値を、前記第１モーターおよび前記第２モーターによる消費電流の合計値が最小となるようにそれぞれ設定する制御部と、を有し、
前記制御部は、前記定常時における前記設定速度まで前記ローラーの回転速度を加速する際、前記第１モーターの回転速度の増加とともに前記第２モーターの駆動電流の設定値を線形増加させる搬送駆動装置。
【００１０】
（５）前記制御部は、前記ローラーへの負荷条件に基づいて、前記定常時における前記第１モーターおよび前記第２モーターの駆動電流の設定値を、前記第１モーターおよび前記第２モーターの前記定常時における消費電流の合計値が最小となるようにそれぞれ設定する、上記（１）または（４）に記載の搬送駆動装置。
【００１１】
（６）前記負荷条件は、前記ローラーにより搬送される記録媒体の紙種および搬送速度の少なくともいずれか一方である、上記（２）、（３）、および（５）のいずれかに記載の搬送駆動装置。
【００１２】
（７）前記第１モーターはステッピングモーターで、前記第２モーターはＤＣブラシレスモーターである、上記（１）〜（６）のいずれかに記載の搬送駆動装置。
【００１７】
（８）前記負荷条件は前記ローラーと他のローラーとがなすニップ部におけるニップ圧を含む、上記（２）または（３）に記載の搬送駆動装置。
【００１８】
（９）前記負荷条件は温度を含む、上記（２）、（３）、および（９）のいずれかに記載の搬送駆動装置。
【００１９】
（１０）前記負荷条件は、前記ローラーの上下流での搬送速度差による前記記録媒体の引っ張り合いによる前記ローラーへの負荷を含む、上記（２）、（３）、（８）および（９）のいずれかに記載の搬送駆動装置。
【００２０】
（１１）前記制御部は、前記ローラーが搬送する前記記録媒体の紙種が、前記負荷条件ごとに前記第１モーターの駆動電流の設定値および前記第２モーターの駆動電流の設定値が登録された前記テーブルの、いずれの前記負荷条件にも対応しない特殊紙の場合、テストモードを実行し、前記テストモードは、前記記録媒体の厚さおよび剛度に基づいて、前記定常時において前記駆動軸に必要な動力を伝達するためのトルクを算出し、前記第１モーターの駆動電流の設定値を、少なくとも算出されたトルク以上のトルクを発生させる値に設定した後、前記記録媒体を前記ローラーで搬送した際の前記定常時の前記第１モーターおよび前記第２モーターの駆動電流の合計値を測定し、前回測定した前記第１モーターおよび前記第２モーターの駆動電流の合計値より小さい場合は、前回測定した前記第１モーターおよび前記第２モーターの駆動電流の合計値以上になるまで、繰り返し前記第１モーターの駆動電流の設定値を減少させるとともに前記第２モーターの駆動電流の設定値を増加させることにより、前記第１モーターおよび前記第２モーターによる消費電流の合計値が最小となるときの、前記第１モーターおよび前記第２モーターの駆動電流の設定値を決定する、上記（３）に記載の搬送駆動装置。
【００２１】
（１２）ローラーの駆動軸に動力を伝達する第１モーターと、前記第１モーターよりも小さいトルクで前記第１モーターとともに前記駆動軸に動力を伝達する第２モーターと、を有する搬送駆動装置の制御方法であって、前記ローラーを一定の設定速度で回転させる定常時における、前記第１モーターおよび前記第２モーターの駆動電流の設定値を、前記定常時における前記第１モーターの駆動電流の設定値を、前記定常時に前記駆動軸に必要な動力を伝達するためのトルク以上のトルクを発生させる電流値から減少させていくとともに、前記第２モーターの駆動電流の設定値を増加させていくことで変化する前記消費電流の合計値を測定し、測定された前記消費電流の合計値が最小となるときの前記第１モーターおよび前記第２モーターの駆動電流の設定値を、それぞれ定常時における前記第１モーターおよび前記第２モーターの駆動電流の設定値として設定することにより、前記第１モーターおよび前記第２モーターによる消費電流の合計値が最小となるようにそれぞれ設定する、搬送駆動装置の制御方法。
【００２２】
（１３）ローラーの駆動軸に動力を伝達する第１モーターと、前記第１モーターよりも小さいトルクで前記第１モーターとともに前記駆動軸に動力を伝達する第２モーターと、を有する搬送駆動装置の制御プログラムであって、前記ローラーを一定の設定速度で回転させる定常時における、前記第１モーターおよび前記第２モーターの駆動電流の設定値を、前記定常時における前記第１モーターの駆動電流の設定値を、前記定常時に前記駆動軸に必要な動力を伝達するためのトルク以上のトルクを発生させる電流値から減少させていくとともに、前記第２モーターの駆動電流の設定値を増加させていくことで変化する前記消費電流の合計値を測定し、測定された前記消費電流の合計値が最小となるときの前記第１モーターおよび前記第２モーターの駆動電流の設定値を、それぞれ定常時における前記第１モーターおよび前記第２モーターの駆動電流の設定値として設定することにより、前記第１モーターおよび前記第２モーターによる消費電流の合計値が最小となるようにそれぞれ設定する手順を、コンピュータに実行させるための制御プログラム。
【００２３】
（１４）ローラーの駆動軸に動力を伝達する第１モーターと、前記第１モーターよりも小さいトルクで前記第１モーターとともに前記駆動軸に動力を伝達する第２モーターと、を有する搬送駆動装置の、前記ローラーが一定の設定速度で回転する定常時における、前記第１モーターおよび前記第２モーターの駆動電流の設定値の設定に用いられるテーブルの作成方法であって、前記第１モーターの前記定常時における駆動電流の設定値を、前記定常時に前記駆動軸に必要な動力を伝達するためのトルク以上のトルクを発生させる電流値から減少させていくとともに、前記第２モーターの駆動電流の設定値を増加させていくことで変化する、前記第１モーターおよび前記第２モーターによる消費電流の合計値を測定する段階（ａ）と、測定された前記消費電流の合計値が最小となるときの前記第１モーターおよび前記第２モーターの駆動電流の設定値を決定する段階（ｂ）と、
決定された前記第１モーターおよび前記第２モーターの駆動電流の設定値を登録して前記テーブルを作成する段階（ｃ）と、を有する、モーターの駆動電流設定用テーブルの作成方法。
【００２４】
（１５）前記段階（ａ）は、前記ローラーへの負荷条件ごとに、前記第１モーターおよび前記第２モーターによる前記消費電流の合計値を測定し、前記段階（ｂ）は、前記負荷条件ごとに、測定された前記消費電流の合計値が最小となるときの前記第１モーターおよび前記第２モーターの駆動電流の設定値を決定し、前記段階（ｃ）は、前記負荷条件ごとに、決定された前記第１モーターおよび前記第２モーターの駆動電流の設定値を登録して前記テーブルを作成する、上記（１４）に記載のモーターの駆動電流設定用テーブルの作成方法。
【００２５】
（１６）ローラーの駆動軸に動力を伝達する第１モーターと、前記第１モーターよりも小さいトルクで前記第１モーターとともに前記駆動軸に動力を伝達する第２モーターと、を有する搬送駆動装置の、前記ローラーが一定の設定速度で回転する定常時における、前記第１モーターおよび前記第２モーターの駆動電流の設定値の設定に用いられるテーブルの作成プログラムであって、前記第１モーターの前記定常時における駆動電流の設定値を、前記定常時に前記駆動軸に必要な動力を伝達するためのトルク以上のトルクを発生させる電流値から減少させていくとともに、前記第２モーターの駆動電流の設定値を増加させていくことで変化する、前記第１モーターおよび前記第２モーターによる消費電流の合計値を測定する手順（ａ）と、測定された前記消費電流の合計値が最小となるときの前記第１モーターおよび前記第２モーターの駆動電流の設定値を決定する手順（ｂ）と、決定された前記第１モーターおよび前記第２モーターの駆動電流の設定値を登録して前記テーブルを作成する手順（ｃ）と、をコンピュータに実行させるための、モーターの駆動電流設定用テーブルの作成プログラム。
【００２６】
（１７）前記手順（ａ）は、前記ローラーへの負荷条件ごとに、前記第１モーターおよび前記第２モーターによる前記消費電流の合計値を測定し、前記手順（ｂ）は、前記負荷条件ごとに、測定された前記消費電流の合計値が最小となるときの前記第１モーターおよび前記第２モーターの駆動電流の設定値を決定し、前記手順（ｃ）は、前記負荷条件ごとに、決定された前記第１モーターおよび前記第２モーターの駆動電流の設定値を登録して前記テーブルを作成する、上記（１６）に記載のモーターの駆動電流設定用テーブルの作成プログラム。
【００２７】
（１８）記録媒体を搬送するローラーの駆動軸に動力を伝達する第１モーターと、前記第１モーターよりも小さいトルクで前記第１モーターとともに前記駆動軸に動力を伝達する第２モーターと、前記ローラーが一定の設定速度で回転する定常時における、前記第１モーターおよび前記第２モーターの駆動電流の設定値を、前記定常時における前記第１モーターの駆動電流の設定値を、前記定常時に前記駆動軸に必要な動力を伝達するためのトルク以上のトルクを発生させる電流値から減少させていくとともに、前記第２モーターの駆動電流の設定値を増加させていくことで変化する前記消費電流の合計値を測定し、測定された前記消費電流の合計値が最小となるときの前記第１モーターおよび前記第２モーターの駆動電流の設定値を、それぞれ定常時における前記第１モーターおよび前記第２モーターの駆動電流の設定値として設定することにより、前記第１モーターおよび前記第２モーターによる消費電流の合計値が最小となるようにそれぞれ設定する制御部と、搬送された前記記録媒体に画像を形成する画像形成部と、を有する画像形成装置。
【発明の効果】
【００３１】
２つのモーターにより異なるトルクで同一の駆動軸を駆動する場合に、各モーターの駆動電流の設定値を最適化することで、定常時のモーターの消費電流を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】レジストローラーの搬送駆動装置の概略構成を示す平面図である。
【図３】駆動装置の制御系を示すブロック図である。
【図４】ステッピングモーターが備えるモータードライバーと駆動電流測定回路を示す図である。
【図５】ＳＴＭ駆動電流、ＤＣＢＬ駆動電流、および消費電流の合計値の、ＳＴＭ設定電流に対する依存性を示すグラフである。
【図６】ＳＴＭ設定電流と消費電流の合計値との関係の負荷条件依存性を示すグラフである。
【図７】所定の関係式に基づいて算出された、定常時におけるＳＴＭ設定電流と消費電流の合計値との関係を示すグラフである。
【図８】定常時における消費電流の合計値が最小となる、ＳＴＭ設定電流およびＤＣＢＬ駆動電流が負荷条件ごとに登録されたテーブルの例を示す図である。
【図９】定常時における消費電流の合計値が最小となる、ＳＴＭ設定電流およびＤＣＢＬ駆動電流が負荷条件ごとに登録されたテーブルにおける、負荷条件および登録値の具体例を示す図である。
【図１０】画像形成装置の動作を示すフローチャートである。
【図１１】定常時における消費電流の合計値が最小となる、ＳＴＭ設定電流およびＤＣＢＬ駆動電流が負荷条件ごとに登録されたテーブルの他の例を示す図である。
【図１２】加速時および定常時における、ステッピングモーターおよびＤＣブラシレスモーターのトルク、ならびにＳＴＭ設定電流およびＤＣＢＬ駆動電流を、搬送速度および必要トルクとともに示すタイムチャートである。
【図１３】画像形成装置の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る、搬送駆動装置、搬送駆動装置の制御方法および制御プログラム、モーターの駆動電流設定用テーブルの作成方法および作成プログラム、画像形成装置、ならびに画像形成装置の制御方法および制御プログラムについて説明する。なお、図面において、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。
【００３４】
（第１実施形態）
図１は、画像形成装置の概略構成を示す断面図である。画像形成装置１００は、制御部１１０、操作パネル部１２０、画像読取部１３０、画像形成部１４０、定着部１５０、給紙部１６０、および用紙搬送部１７０を有する。
【００３５】
制御部１１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）や各種メモリを有し、プログラムにしたがって上記各部の制御や各種の演算処理を行う。
【００３６】
操作パネル部１２０は、タッチパネル、テンキー、スタートボタン、およびストップボタンなどを有し、各種情報の表示および各種指示の入力に使用される。
【００３７】
画像読取部１３０は、蛍光ランプなどの光源およびＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサーなどの撮像素子を有する。画像読取部１３０は、所定の読み取り位置にセットされた原稿に光源から光を当て、その反射光を撮像素子で光電変換して、その電気信号から画像データを生成する。
【００３８】
画像形成部１４０は、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、およびＫ（ブラック）の各色のトナーに対応した作像ユニット１４１Ｙ〜１４１Ｋを有する。各作像ユニット１４１Ｙ〜１４１Ｋにより帯電、露光、および現像のプロセスを経て形成されたトナー画像は、中間転写ベルト１４２上に順次重ねられて、２次転写ローラー１４３により用紙５００上に転写される。
【００３９】
定着部１５０は、加熱ローラー１５１および加圧ローラー１５２を有し、両ローラー１５１、１５２の定着ニップに搬送された用紙５００を加熱および加圧して、用紙５００上のトナー画像をその表面に溶融定着する。
【００４０】
給紙部１６０は、複数の給紙トレイ１６１、１６２を有し、給紙トレイ１６１、１６２に収容された用紙５００を１枚ずつ下流側の搬送経路に送り出す。
【００４１】
用紙搬送部１７０は、用紙５００を搬送するための複数の搬送ローラーを有し、画像形成部１４０、定着部１５０、および給紙部１６０の各部間で用紙５００を搬送する。複数の搬送ローラーには、用紙５００の傾きを矯正するためのレジストローラー１７１や、用紙５００に所定量のループを形成するためのループローラー１７２が含まれる。レジストローラー１７１は、２つのモーターを備えた搬送駆動装置２００（図２参照）により駆動される。
【００４２】
図２は、レジストローラーの搬送駆動装置の概略構成を示す平面図であり、図３は、駆動装置の制御系を示すブロック図である。
【００４３】
図２に示すように、搬送駆動装置２００は、ステッピングモーター２１０、およびＤＣブラシレスモーター２２０を有する。ステッピングモーター２１０およびＤＣブラシレスモーター２２０は、それぞれ第１モーターおよび第２モーターを構成する。
【００４４】
ステッピングモーター２１０は、複数のギア２３０、２４０を介して、レジストローラー１７１の駆動軸１７１ａに対して動力を伝達可能に連結される。また、ＤＣブラシレスモーター２２０は、複数のギア２５０、２６０を介して、レジストローラー１７１の駆動軸１７１ａに対して動力を伝達可能に連結される。ステッピングモーター２１０のトルクは、ＤＣブラシレスモーター２２０のトルクよりも大きく設定される。これにより、ステッピングモーター２１０により駆動軸１７１ａに伝達される動力を、ＤＣブラシレスモーター２２０により駆動軸１７１ａに伝達される動力が補助する、いわゆるツイン駆動による搬送駆動装置２００を構成する。なお、駆動軸１７１ａに連結される２つのモーターは、互いにトルクが異なっていれば限定されない。すなわち、たとえばステッピングモーター２１０の代わりに、ＤＣブラシレスモーター２２０よりトルクが大きいＤＣブラシレスモーターを使用してもよい。
【００４５】
図３に示すように、画像形成装置１００の制御部１１０は、全体制御ＣＰＵ１１１およびモーター制御ＣＰＵ１１２を含み、ステッピングモーター２１０およびＤＣブラシレスモーター２２０の動作を制御する。
【００４６】
制御部１１０は、ステッピングモーター２１０にクロック信号（ＣＬＫ）を送信して、ステッピングモーター２１０の動作周波数を設定することにより、ステッピングモーター２１０の回転速度を制御する。制御部１１０は、ステッピングモーター２１０に電流設定信号ＶＳを送信して、ステッピングモーター２１０の駆動電流の設定値ＩＳを設定することで、ステッピングモーター２１０のトルクを制御する。後述するように、制御部１１０は、ステッピングモーター２１０に印加された駆動電流の測定値に対応する電圧ＶＲをステッピングモーター２１０から受信する。
【００４７】
制御部１１０は、ＤＣブラシレスモーター２２０にＰＷＭ信号を送信することにより、ＤＣブラシレスモーター２２０のトルクおよび回転速度を制御する。ＤＣブラシレスモーター２２０のトルクは、ＰＷＭ信号のデューティ値により制御され、回転速度はＰＷＭ信号の周波数により制御される。
【００４８】
図４は、ステッピングモーターが備えるモータードライバーと駆動電流測定回路を示す図である。
【００４９】
モータードライバー２１１は、設定電流源２１１Ｓおよびインバーター２１１ａ〜２１１ｘを有する。モータードライバー２１１は、ステッピングモーター２１０の複数のコイル（図示せず）にインバーター２１１ａ〜２１１ｘからパルス状の駆動電流（以下、「ＳＴＭ駆動電流」と称する）を供給することで、ステッピングモーター２１０のローター（図示せず）を回転させる回路である。
【００５０】
設定電流源２１１Ｓは、駆動電流の設定値ＩＳとして設定された直流電流（以下、「ＳＴＭ設定電流」と称する）をインバーター２１１ａ〜２１１ｘに供給する。ＳＴＭ設定電流は、第１モーターの駆動電流の設定値を構成する。
【００５１】
インバーター２１１ａ〜２１１ｘは、入力されたクロック信号により、ＳＴＭ設定電流をパルス状の駆動電流に変換して、ステッピングモーター２１０の複数のコイルに出力する。
【００５２】
駆動電流測定回路２１２は、電流検知用抵抗２１２Ｒおよび増幅回路２１２Ａを有する。電流検知用抵抗２１２Ｒはインバーター２１１ａ〜２１１ｘと接地との間に接続され、駆動電流を電圧ＶＲ’に変換する。増幅回路２１２Ａは、変換された電圧ＶＲ’を増幅することで、ＳＴＭ駆動電流に対応する電圧ＶＲを生成し、制御部１１０へ送信する。
【００５３】
ＳＴＭ駆動電流は、ステッピングモーター２１０の動作周波数によって、その実効値が変化する。すなわち、ＳＴＭ駆動電流は、ステッピングモーター２１０の動作周波数が高周波化すると、駆動電流が流れる経路における寄生抵抗や寄生容量などの影響が顕著となり、立ち上がり時間が相対的に長くなることで、実効値が低下する。これにより、動作周波数が高くなるにしたがい、ステッピングモーター２１０のトルクが低下する。
【００５４】
制御部１１０は、受信した電圧ＶＲに基づいてＳＴＭ駆動電流を実効値として算出する。これにより、制御部１１０は、ＳＴＭ駆動電流の測定値を得る。
【００５５】
制御部１１０は、ＤＣブラシレスモーター２２０に送信したＰＷＭ信号において設定した、ＤＣブラシレスモーター２２０の駆動電流を実効値として算出する。以下、ＤＣブラシレスモーター２２０の駆動電流を、「ＤＣＢＬ駆動電流」と称する。ＰＷＭ信号において設定されたＤＣＢＬ駆動電流は、第２モーターの駆動電流の設定値を構成する。なお、ＤＣＢＬ駆動電流は測定されてもよい。制御部１１０は、ＳＴＭ駆動電流とＤＣＢＬ駆動電流の合計値を、ステッピングモーター２１０およびＤＣブラシレスモーター２２０による消費電流の合計値として算出する。以下、ＳＴＭ駆動電流とＤＣＢＬ駆動電流の合計値を、「消費電流の合計値」と称する。
【００５６】
図５は、ＳＴＭ駆動電流、ＤＣＢＬ駆動電流、および消費電流の合計値の、ＳＴＭ設定電流に対する依存性を示すグラフである。ＳＴＭ駆動電流およびＤＣＢＬ駆動電流は、レジストローラー１７１が一定の設定速度で回転する定常時（以下、単に「定常時」とも称する）における値である。ＳＴＭ駆動電流およびＤＣＢＬ駆動電流は、これらのモーターのトルクの合計値が定常時に必要なトルク以上となるように設定される。
【００５７】
ＳＴＭ駆動電流は、ＳＴＭ設定電流を低下させることで減少する。ＤＣＢＬ駆動電流は、ＳＴＭ設定電流を低下させることで増加する。これは、ＳＴＭ設定電流を低下させることで減少するステッピングモーター２１０のトルクを、ＤＣＢＬ駆動電流を増加させることで補い、定常時に必要なトルクを確保する必要があるからである。
【００５８】
グラフによれば、消費電流の合計値は、ＳＴＭ設定電流が１．６Ａで、ＤＣＢＬ駆動電流が０．１Ａのときに最小となることが判る。なお、消費電流の合計値が最小となるときのＳＴＭ駆動電流は、０．７Ａとなっている。
【００５９】
制御部１１０は、ステッピングモーター２１０およびＤＣブラシレスモーター２２０によるトルクの合計値である合計トルクが定常時に必要なトルク以上であって、かつ消費電流の合計値が最小となるように、定常時におけるＳＴＭ設定電流およびＤＣＢＬ駆動電流を設定する。なお、「消費電流の合計値が最小となる」とは、ＳＴＭ駆動電流とＤＣＢＬ駆動電流の和が最小値をとる場合のみならず、最小値からわずかに大きい場合も含む。ＳＴＭ駆動電流はＳＴＭ設定電流を設定することにより設定される。すなわち、ＳＴＭ設定電流を設定することは、ＳＴＭ駆動電流を設定することに対応する。ＤＣＢＬ駆動電流はＰＷＭ信号のデューティ値により設定される。
【００６０】
制御部１１０は、レジストローラー１７１の負荷条件に基づいて、消費電流の合計値が最小となるように、定常時におけるＳＴＭ駆動電流およびＤＣＢＬ駆動電流を設定する。負荷条件は、印刷ジョブに基づいて特定し得る。負荷条件は、搬送される用紙の紙種および用紙の搬送速度（線速）の少なくとも一方であり得る。紙種には、たとえば剛度、厚さ、坪量の概念が含まれる。負荷条件には、レジストローラー１７１の、ステッピングモーター２１０およびＤＣブラシレスモーター２２０により駆動軸に動力が伝達される一方のローラーと他方のローラーとがなすニップ部におけるニップ圧が含まれ得る。負荷条件には温度が含まれる。温度により、たとえばローラーの形状が変化し、ローラーへの負荷が変化し得るからである。負荷条件には、ローラーの上下流での用紙５００の搬送速度差による用紙５００の引っ張り合いによるローラーへの負荷が含まれ得る。
【００６１】
制御部１１０は、定常時の消費電流の合計値が最小となる、ＳＴＭ設定電流およびＤＣＢＬ駆動電流を所定の関係式に基づいて算出し得る。制御部１１０は、算出した、ＳＴＭ設定電流およびＤＣＢＬ駆動電流を、定常時のＳＴＭ設定電流およびＤＣＢＬ駆動電流として設定する。
【００６２】
図６は、ＳＴＭ設定電流と消費電流の合計値との関係の負荷条件依存性を示すグラフである。
【００６３】
グラフによれば、負荷が大きくなるにしたがい、消費電流の合計値が増大することが判る。
【００６４】
定常時の負荷条件ごとのＳＴＭ設定電流と消費電流の合計値の関係は、たとえば下記の関係式（１）により表され得る。
【００６５】
ｙ＝ａ（ｘ＋ｂ＋λ）２＋ｃ＋λ’            （１）
ここで、ｙは消費電流の合計値［Ａ］、ｘはＳＴＭ設定電流［Ａ］、λおよびλ’は負荷条件に対応する補正定数、ａ〜ｃは定数である。ａ〜ｃは、たとえば実験により定め得る。λおよびλ’は第１負荷パラメータを構成し、負荷条件ごとに、ＳＴＭ設定電流と消費電流の合計値の関係を補正するための定数である。λおよびλ’は、たとえば実験によりそれぞれ定め得る。
【００６６】
式（１）の具体的な例として、下記式（２）〜（４）を示す。式（２）は負荷が比較的小さい場合の式、式（３）は負荷が中程度の場合の式、式（４）は負荷が比較的大きい場合の式である。
【００６７】
ｙ＝２．７（ｘ−０．７）２＋０．９            （２）
ｙ＝２．７（ｘ−１．４）２＋１．５            （３）
ｙ＝２．７（ｘ−２．０）２＋２．３            （４）
式（１）により、定常時における消費電流の合計値が最小となるＳＴＭ設定電流を算出できる。算出されたＳＴＭ設定電流は、ＳＴＭ駆動電流を設定するための設定値であり、第１設定値を構成する。
【００６８】
定常時における消費電流の合計値が最小となるＳＴＭ設定電流が設定されるときのＤＣＢＬ駆動電流は、ＳＴＭ設定電流とＤＣＢＬ駆動電流の関係を表す関係式から算出できる。ＳＴＭ設定電流とＤＣＢＬ駆動電流の関係を表す関係式の具体的な例として、下記式（５）を示す。
【００６９】
ｚ＝２．７（ｘ’−０．９２５）２−０．０１５            （５）
ここで、ｚはＤＣＢＬ駆動電流［Ａ］、ｘ’は定常時における消費電流の合計値が最小となるＳＴＭ設定電流［Ａ］である。式中の定数は、負荷条件ごとに、ＳＴＭ設定電流とＤＣＢＬ駆動電流の関係を補正するための補正定数であり、第２負荷パラメータを構成する。当該補正定数は、たとえば実験により定め得る。なお、式（５）において、ＤＣＢＬ駆動電流が負の値となる場合は、ＤＣＢＬ駆動電流を０とする。
【００７０】
式（５）により算出されたＤＣＢＬ駆動電流は第２設定値を構成する。
【００７１】
図７は、所定の関係式に基づいて算出された、定常時におけるＳＴＭ設定電流と消費電流の合計値との関係を示すグラフである。所定の関係式は、上記の式（２）〜（４）である。図７においては、定常時におけるＳＴＭ設定電流と消費電流の合計値との関係の測定値のプロットもあわせて示されている。
【００７２】
図７によれば、所定の関係式に基づいて算出された、定常時におけるＳＴＭ設定電流と消費電流の合計値との関係は、測定値と近似している。また、星印の場所で示されるように、定常時における消費電流の合計値が最小となるＳＴＭ設定電流の所定の関係式による算出値は、測定値と近似している。
【００７３】
制御部１１０は、定常時における消費電流の合計値が最小となる、ＳＴＭ設定電流およびＤＣＢＬ駆動電流を負荷条件ごとに登録したテーブルをあらかじめ作成し、記憶し得る。制御部１１０は、テーブルを参照することにより、負荷条件ごとに、ＳＴＭ設定電流およびＤＣＢＬ駆動電流を、定常時のＳＴＭ設定電流およびＤＣＢＬ駆動電流の設定値として設定し得る。
【００７４】
図８は、定常時における消費電流の合計値が最小となる、ＳＴＭ設定電流およびＤＣＢＬ駆動電流が負荷条件ごとに登録されたテーブルの例を示す図である。負荷条件は、紙種および搬送速度である。紙種の負荷条件は、具体的には用紙の剛度である。図９は、定常時における消費電流の合計値が最小となる、ＳＴＭ設定電流およびＤＣＢＬ駆動電流が負荷条件ごとに登録されたテーブルにおける、負荷条件および登録値の具体例を示す図である。
【００７５】
テーブルによれば、搬送速度が大きくなるにしたがい、ＳＴＭ設定電流およびＤＣＢＬ駆動電流が大きくなる。なお、搬送速度が大きくなるにしたがい、ＳＴＭ設定電流が大きい方が消費電流の合計値が小さくなる。また、用紙の剛度が大きくなると、ステッピングモーター２１０およびＤＣブラシレスモーター２２０を駆動するために必要な電流が大きくなるため、ＳＴＭ設定電流およびＤＣＢＬ駆動電流が大きくなる。
【００７６】
図１０は、画像形成装置の動作を示すフローチャートである。本フローチャートは、画像形成装置１００の制御部１１０により、プログラムにしたがい実行され得る。
【００７７】
制御部１１０は、レジストローラー１７１の駆動軸１７１ａに定常時において必要な動力を伝達するためのトルク（以下、「必要トルク」と称する）を取得する（Ｓ１０１）。制御部１１０は、負荷条件ごとに必要トルクを登録したテーブルを参照することにより、印刷ジョブに基づいて特定される負荷条件に対応する必要トルクを取得し得る。
【００７８】
制御部１１０は、必要トルクに十分なＳＴＭ設定電流を設定する（Ｓ１０２）。すなわち、制御部１１０は、必要トルクにある程度のマージンをもたせたトルクをステッピングモーター２１０に発生させるためのＳＴＭ設定電流を設定する。
【００７９】
制御部１１０は、定常状態における用紙搬送時のＳＴＭ駆動電流を測定し、ＤＣＢＬ駆動電流を算出することで、消費電流の合計値を測定する（Ｓ１０３）。
【００８０】
制御部１１０は、消費電流の合計値が前回の測定値より小さいかどうか判断する（Ｓ１０４）。
【００８１】
制御部１１０は、消費電流の合計値が前回の測定値より小さい場合は（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、ＳＴＭ設定電流を減少させることでＳＴＭ駆動電流を減少させるとともに、ＤＣＢＬ駆動電流を増加させる（Ｓ１０５）。制御部１１０は、消費電流の合計値が前回の測定値以上になるまでステップＳ１０３〜ステップＳ１０５を繰り返す。
【００８２】
制御部１１０は、消費電流の合計値が前回の測定値より小さくない場合は（Ｓ１０４：ＮＯ）、前回測定時に設定したＳＴＭ設定電流およびＤＣＢＬ駆動電流を登録してテーブルを作成する（Ｓ１０６）。
【００８３】
このように、ステップＳ１０１〜Ｓ１０６の処理により、テーブルが作成される。そして、テーブルが作成された後、制御部１１０は、テーブルに基づいて、定常時のＳＴＭ設定電流およびＤＣＢＬ駆動電流を設定し（Ｓ１０７）、搬送された用紙に画像を形成する（Ｓ１０８）。
【００８４】
図１１は、定常時における消費電流の合計値が最小となる、ＳＴＭ設定電流およびＤＣＢＬ駆動電流が負荷条件ごとに登録されたテーブルの他の例を示す図である。負荷条件は、紙種、搬送速度、ならびに、ニップ圧、温度、およびローラーの上下流での用紙５００の搬送速度差による用紙の引っ張り合いによるローラーへの負荷の少なくともいずれかである。紙種の負荷条件は、用紙の剛度であり得る。この例においては、３つの負荷条件の組み合わせにより、定常時における消費電流の合計値が最小となる、ＳＴＭ設定電流およびＤＣＢＬ駆動電流が登録される。このため、紙種、ならびに、ニップ圧、温度、およびローラーの上下流での用紙の搬送速度差による用紙の引っ張り合いによるローラーへの負荷のいずれか、の２つの負荷条件におけるＳＴＭ設定電流およびＤＣＢＬ駆動電流のテーブルが必要になる。さらに、当該２つの負荷条件におけるＳＴＭ設定電流およびＤＣＢＬ駆動電流のテーブルが、当該２つの負荷条件以外の他の負荷条件である、たとえば搬送速度の設定値ごとに必要になる。
【００８５】
テーブルによれば、いずれかの負荷条件による負荷が大きくなるにしたがい、レジストローラー１７１への負荷が増大する。このため、ステッピングモーター２１０およびＤＣブラシレスモーター２２０を駆動するために必要なＳＴＭ設定電流およびＤＣＢＬ駆動電流が大きくなる。
【００８６】
図１２は、加速時および定常時における、ステッピングモーターおよびＤＣブラシレスモーターのトルク、ならびにＳＴＭ設定電流およびＤＣＢＬ駆動電流を、搬送速度および必要トルクとともに示すタイムチャートである。
【００８７】
制御部１１０は、加速時においては、搬送速度を、搬送開始時の０から定常時の速度まで加速させる。搬送開始時は、必要トルクが、ステッピングモーター２１０のトルクのみで十分になるようにＳＴＭ設定電流を設定する。すなわち、搬送開始時は、ＤＣＢＬ駆動電流を０に設定し、ステッピングモーター２１０の回転速度の増大とともにＤＣＢＬ駆動電流を線形増加させる。ＤＣＢＬ駆動電流を線形増加させることにより、ＤＣブラシレスモーター２２０のトルクが線形増加する。
【００８８】
加速時において、ステッピングモーター２１０の回転速度が増大することで搬送速度が増大すると、ステッピングモーター２１０のトルクが減少する。これは、上述したように、ステッピングモーター２１０の動作周波数が高周波化することで、パルス状のＳＴＭ駆動電流の立ち上がり時間が相対的に長くなり、ＳＴＭ駆動電流の実効値が低下するからである。その結果、ステッピングモーター２１０のトルクだけでは加速時の必要トルクに満たなくなる。しかし、ステッピングモーター２１０のトルクに、線形増加されるＤＣブラシレスモーター２２０のトルクが補助的に加わることで、ステッピングモーター２１０およびＤＣブラシレスモーターの合計トルクとしては加速時の必要トルクに十分なトルクとなる。加速時の必要トルクは、レジストローラー１７１の慣性モーメント、ステッピングモーター２１０の特性、ステッピングモーター２１０への負荷トルク、ならびにレジストローラー１７１の回転速度に基づいて、一般式により算出できる。加速時の必要トルクは、たとえば４００ｍＮｍである。
【００８９】
制御部１１０は、定常時において、搬送速度を一定の速度に制御する。定常時の搬送速度は、たとえば１１２９ｍｍ／ｓである。
【００９０】
定常時の必要トルクは、加速のためのトルクを必要としないため、加速時と比較して減少する。定常時の必要トルクは、たとえば２５５ｍＮｍである。制御部１１０は、ステッピングモーター２１０およびＤＣブラシレスモーター２２０の合計トルクが定常時に必要なトルク以上であって、かつ消費電流の合計値が最小となるように、定常時におけるＳＴＭ設定電流およびＤＣＢＬ駆動電流を設定する。定常時におけるＳＴＭ設定電流は、たとえば１．８Ａである。定常時におけるＤＣＢＬ駆動電流は、たとえば０．０５Ａである。
【００９１】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態と第１実施形態とで異なる点は次の点である。すなわち、本実施形態は、負荷条件ごとにＳＴＭ設定電流およびＤＣＢＬ駆動電流が登録されたテーブルのいずれの負荷条件にも対応しない特殊紙を搬送し、画像を形成する場合に、テストモードを実行する。その他の点については、本実施形態は第１実施形態と同様であるため、重複する説明は省略または簡略化する。
【００９２】
図１３は、画像形成装置の動作を示すフローチャートである。本フローチャートは、画像形成装置１００の制御部１１０により、プログラムにしたがい実行され得る。
【００９３】
制御部１１０は、印刷ジョブに基づいて、画像を形成する用紙が特殊紙かどうか判断する（Ｓ２０１）。
【００９４】
制御部１１０は、画像を形成する用紙が特殊紙でない場合は（Ｓ２０１：ＮＯ）、テーブルに基づいて、ＳＴＭ設定電流およびＤＣＢＬ駆動電流を設定し（Ｓ２０９）、搬送された用紙に画像を形成する（Ｓ２０８）。
【００９５】
制御部１１０は、画像を形成する用紙が特殊紙である場合は（Ｓ２０１：ＹＥＳ）、ステップＳ２０２〜Ｓ２０７によりテストモードを実行する。
【００９６】
制御部１１０は、必要トルクを算出する（Ｓ２０２）。必要トルクは、用紙の厚さおよび剛度に基づいて算出され得る。必要トルクの算出においては、ステッピングモーター２１０およびＤＣブラシレスモーター２２０により駆動軸に動力が伝達されるレジストローラー１７１のローラー径やローラーの材質が考慮され得る。必要トルクは、用紙の厚さおよび剛度ごとに登録されたトルクテーブルを参照することにより算出されてもよい。
【００９７】
制御部１１０は、必要トルクに十分なＳＴＭ設定電流を設定する（Ｓ２０３）。
【００９８】
制御部１１０は、定常状態における用紙搬送時のＳＴＭ駆動電流を測定し、ＤＣＢＬ駆動電流を算出することで、消費電流の合計値を測定する（Ｓ２０４）。
【００９９】
制御部１１０は、消費電流の合計値が前回の測定値より小さいかどうか判断する（Ｓ２０５）。
【０１００】
制御部１１０は、消費電流の合計値が前回の測定値より小さい場合は（Ｓ２０５：ＹＥＳ）、ＳＴＭ設定電流を減少させることでＳＴＭ駆動電流を減少させるとともに、ＤＣＢＬ駆動電流を増加させる（Ｓ２０６）。制御部１１０は、消費電流の合計値が前回の測定値以上になるまでステップＳ２０４〜ステップＳ２０６を繰り返す。
【０１０１】
制御部１１０は、消費電流の合計値が前回の測定値より小さくない場合は（Ｓ２０５：ＮＯ）、前回測定時に設定したＳＴＭ設定電流およびＤＣＢＬ駆動電流を、定常時のＳＴＭ設定電流およびＤＣＢＬ駆動電流として設定し（Ｓ２０７）、搬送された用紙に画像を形成する（Ｓ２０８）。
【０１０２】
本発明に係る実施形態は、以下の効果を奏する。
【０１０３】
２つのモーターにより異なるトルクで同一の駆動軸を駆動する場合に、各モーターの駆動電流の設定値を最適化することで、定常時のモーターの消費電流を抑制できる。
【０１０４】
さらに、負荷条件に基づいて、消費電流の合計値が最小となるように各モーターの駆動電流の設定値を最適化する。これにより、定常時のモーターの消費電流の抑制効果を向上できる。
【０１０５】
さらに、負荷条件を、２つのモーターにより駆動軸に動力が伝達されるローラーにより搬送される用紙の紙種および搬送速度の少なくともいずれか一方とする。これにより、より簡単かつ効果的に定常時のモーターの消費電流を抑制できる。
【０１０６】
さらに、２つのモーターの一方の第１モーターをステッピングモーターとし、第１モーターより小さいトルクの第２モーターをＤＣブラシレスモーターとする。これにより、より簡単に各モーターの最適化された駆動電流の設定値を求めることができる。
【０１０７】
さらに、消費電流の合計値が最小となる各モーターの駆動電流の設定値を設定する際、第１モーターの駆動電流の設定値を、必要トルクを発生させる電流値から減少させ、第２モーターの駆動電流の設定値を増加させることで変化する消費電流の合計値が最小となるときの各駆動電流の設定値を設定する。これにより、効率的に各モーターの最適化された駆動電流の設定値を求めることができる。
【０１０８】
さらに、負荷条件に依存する第１負荷パラメータで補正された、消費電流の合計値と第１モーターの駆動電流の設定値との関係式から、消費電流の合計値が最小となる第１モーターの駆動電流の設定値を第１設定値として算出する。負荷条件に依存する第２負荷パラメータで補正された、第１設定値と第２モーターの駆動電流の設定値との関係式に第１設定値を代入して得られる第２モーターの駆動電流の設定値を第２設定値として算出する。そして、第１設定値および第２設定値に基づいて、各モーターの駆動電流をそれぞれ設定する。これにより、各モーターの最適化された駆動電流の設定値の算出において必要な記憶容量を削減できる。
【０１０９】
さらに、消費電力の合計値が最小となる各モーターの駆動電流の設定値が負荷条件ごとに登録されたテーブルを参照することにより、各モーターの駆動電流の設定値を設定する。これにより、各モーターの最適化された駆動電流の設定値を算出するための演算時間を短縮できる。
【０１１０】
さらに、定常時の設定速度まで搬送速度を加速する際、第１モーターの回転速度の増加とともに第２モーターの駆動電流を線形増加させる。これにより、低搬送速度時のトルクは第１モーターのみで確保できることから、加速時に第２モーターにより必要以上のトルクが供給されることを防止することで消費電力を削減できるとともに脱調を防止できる。
【０１１１】
さらに、負荷条件に、ローラーと他のローラーとがなすニップ部におけるニップ圧を含める。これにより、実機条件に即してモーターの消費電流を抑制できる。
【０１１２】
さらに、負荷条件に温度を含める。これにより、より実機条件に即してモーターの消費電流を抑制できる。
【０１１３】
さらに、負荷条件に、ローラーの上下流での搬送速度差による用紙の引っ張り合いによるローラーへの負荷を含める。これにより、さらに実機条件に即してモーターの消費電流を抑制できる。
【０１１４】
さらに、搬送する用紙の紙種が、消費電力の合計値が最小となる各モーターの駆動電流の設定値が負荷条件ごとに登録されたテーブルのいずれの負荷条件にも対応しない特殊紙の場合、テストモードを実行する。これにより、事前に登録されていない特殊紙にも対応して、モーターの消費電流を抑制できる。
【０１１５】
本発明に係る搬送駆動装置、搬送駆動装置の制御方法および制御プログラム、モーターの駆動電流設定用テーブルの作成方法および作成プログラム、画像形成装置、ならびに画像形成装置の制御方法および制御プログラムは、上述した実施形態に限定されない。
【０１１６】
たとえば、ループローラーおよびその他のローラーの搬送駆動装置として本発明の搬送駆動装置が適用され得る。
【０１１７】
また、実施形態においてプログラムにより実行される処理の一部または全部を回路などのハードウェアに置き換えて実行され得る。
【符号の説明】
【０１１８】
１００  画像形成装置、
１１０  制御部、
１１１  全体制御ＣＰＵ、
１１２  モーター制御ＣＰＵ、
１２０  操作パネル部、
１３０  画像読取部、
１４０  画像形成部、
１５０  定着部、
１６０  給紙部、
１７０  用紙搬送部、
１７１  レジストローラー、
１７１ａ  駆動軸、
１７２  ループローラー、
２００  駆動装置、
２１０  ステッピングモーター、
２２０  ＤＣブラシレスモーター、
２３０、２４０、２５０、２６０  ギア、
５００  用紙。
【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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