(57)【要約】      （修正有）【課題】モータの種類や駆動負荷が異なる複数のモータをアシスト制御する場合において、モータの脱調を確実に防止する。【解決手段】画像形成装置は、用紙反転経路に設けられる搬送ローラーを回転駆動する駆動機構２００を備える。駆動機構２００は、出力トルクの大きい第１のメインモータ２１０および第２のメインモータ２２０と、出力トルクの小さい第３のメインモータ２３０および第４のメインモータ２４０と、第１のアシストモータ２５０と、第２のアシストモータ２６０とを有する。第１のアシストモータ２５０は、トルク不足となる第１のメインモータ２１０等にアシストトルクを印加する。第２のアシストモータ２６０は、第３のメインモータ２３０および第４のメインモータ２４０のそれぞれに、第１のアシストモータ２５０により付与されるアシストトルクを一定量減らすためのアシストトルクを同期して印加する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の回転軸のそれぞれの一端部に接続される複数の駆動部と、
前記複数の回転軸のそれぞれの他端部に接続され、前記複数の駆動部に第１のトルクを付与する第１のトルク調整部と、
前記第１のトルク調整部により前記駆動部に付与される前記第１のトルクを調整するための第２のトルクを前記駆動部に付与する第２のトルク調整部と、
前記駆動部の回転数に応じて前記第２のトルク調整部における前記駆動部に付与する前記第２のトルクを制御する制御部と、
を備えることを特徴とする用紙搬送装置。
【請求項２】
前記駆動部は、ステッピングモータであり、
前記第２のトルク調整部は、ＤＣモータである
ことを特徴とする請求項１に記載の用紙搬送装置。
【請求項３】
前記複数の駆動部のうち少なくとも一以上の駆動部には、前記第１のトルク調整部および前記第２のトルク調整部が接続されている
ことを特徴とする請求項１または２に記載の用紙搬送装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記複数の回転軸間においてイナーシャおよび搬送負荷が異なる場合に、前記第２のトルク調整部による調整を行う
ことを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の用紙搬送装置。
【請求項５】
前記第１のトルク調整部および前記第２のトルク調整部の少なくとも一方に設けられ、前記駆動部に付与される前記第１のトルクおよび前記第２のトルクの少なくとも一方の上限値を設定するトルクリミッタを備える
ことを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の用紙搬送装置。
【請求項６】
前記第２のトルク調整部に接続されるクラッチを備え、
前記制御部は、前記第２のトルク調整部を駆動しない場合に、前記クラッチを制御して前記回転軸との連結を解除する
ことを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載の用紙搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、用紙搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電子写真方式を採用したプリンタや、複写機等の画像形成装置が広く利用されている。画像形成装置は用紙を搬送する複数の搬送ローラーを備えており、各搬送ローラーの駆動源としては例えばステッピングモータが広く利用されている。ステッピングモータは、一般的に、高速駆動（回転）時等において、全体的にトルク不足となることが知られている。
【０００３】
そこで、ステッピングモータの駆動トルクを補充する方法として、例えば、１つのステッピングモータに対して、１つのアシストモータを配置する方法が提案されている。特許文献１には、キャリッジが往復移動しながら被記録体に印刷を行なうプリンタにおいて、ステッピングモータと直流モータとの組合せによってキャリッジの駆動を行なうキャリッジ駆動方法が記載されている。
【０００４】
ところが、複数のステッピングモータがある場合であって、各ステッピングモータのそれぞれにアシストモータを割り当てて駆動を行う構成とした場合、各アシストモータ間での制御（タイミング）にばらつきが発生してしまうおそれがあった。このような場合、複数のステッピングモータに印加されるアシスト量にもばらつきが発生し、ステッピングモータ間において同期制御を実現することができないという問題があった。
【０００５】
複数のステッピングモータ間において同期制御を行う方法としては、複数のステッピングモータを例えば単一のアシストモータによりアシスト制御する構成が提案されている。この構成によれば、複数のステッピングモータ間でのアシスト量を同一量とすることができので、複数のステッピングモータ間において同期を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２７０１８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来における画像形成装置でのモータ、例えばステッピングモータの同期制御は以下のような問題があった。すなわち、従来のステッピングモータの同期制御では、モータの種類が異なる場合や、回転軸または用紙の負荷が異なる場合でも、複数のステッピングモータのそれぞれに一律（同量）のアシストトルクを印加する構成となっている。そのため、複数のステッピングモータの中には、起動時に過剰なアシストトルクが付与されるモータも含まれる場合があり、ステッピングモータが脱調してしまうという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、モータの種類や駆動負荷が異なる複数のモータをアシスト制御する場合において、モータの脱調を確実に防止することが可能な用紙搬送装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る用紙搬送装置は、複数の回転軸のそれぞれの一端部に接続される複数の駆動部と、前記複数の回転軸のそれぞれの他端部に接続され、前記複数の駆動部に第１のトルクを付与する第１のトルク調整部と、前記第１のトルク調整部により前記駆動部に付与される前記第１のトルクを調整するための第２のトルクを前記駆動部に付与する第２のトルク調整部と、前記駆動部の回転数に応じて前記第２のトルク調整部における前記駆動部に付与する前記第２のトルクを制御する制御部と、を備えるものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、第１のトルク調整部により駆動部に付与される第１のトルクが過剰な場合であっても、第２の調整部により第２のトルクを付与することで第１のトルクを調整するので、駆動部に対して過剰にトルクが付与されることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の構成例を示す図である。
【図２】駆動機構の構成例を示す図である。
【図３】画像形成装置の機能構成の一例を示すブロック図である。
【図４】画像形成時における第１のメインモータの加速度の変化を説明するための図である。
【図５】アシストトルクの上限値および下限値を説明するための図である。
【図６】出力トルクが小さい第３のメインモータ等をアシスト制御する場合のイメージ図である。
【図７】画像形成装置の動作例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】
【００１２】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、図面の寸法比率は、説明の都合上拡張されており、実際の比率と異なる場合がある。
【００１３】
［画像形成装置１００の構成例］  
図１は、本発明に係る画像形成装置１００の構成の一例を示している。なお、図１に示す画像形成装置１００はカラー画像を形成するものであるが、本発明はカラー画像を形成する画像形成装置に限らず、モノクロ画像を形成する画像形成装置にも適用することができる。
【００１４】
図１に示すように、画像形成装置１００は、タンデム型の画像形成装置と称されるものであり、自動原稿搬送部８０と装置本体１０２とを備えている。自動原稿搬送部８０は、装置本体１０２の上部に取り付けられ、搬送台上にセットされた用紙を搬送ローラー等により装置本体１０２の画像読取部９０に送り出す。
【００１５】
装置本体１０２は、操作表示部８２と、画像読取部９０と、画像形成部１０と、中間転写ベルト８と、給紙部２０と、レジストローラー３２と、定着部４４と、自動用紙反転搬送ユニット６０（Auto Duplex Unit：以下ＡＤＵという）と、駆動機構２００とを有している。
【００１６】
操作表示部８２は、表示部と入力部とが組み合わされたタッチパネルと、タッチパネルの周辺部に設けられたスタートキーや決定キーを含む複数の操作キーとを有している。操作表示部８２は、メニュー画面等を画面上に表示したり、メニュー画面でのタッチ操作や操作キーの操作により入力された画像形成条件等の情報を受け付けたりする。
【００１７】
画像読取部９０は、原稿台上に載置された原稿、または自動原稿搬送部８０により搬送された原稿を走査露光装置の光学系により走査露光し、走査した原稿の画像をＣＣＤ(Charge Coupled Device)イメージセンサにより光電変換して画像情報信号を生成する。画像情報信号は、図示しない画像処理部によりアナログ処理、アナログ／デジタル（以下Ａ／Ｄという）変換処理、シューディング補正、画像圧縮処理等が行われた後に、画像形成部１０に出力される。
【００１８】
画像形成部１０は、電子写真方式により画像を形成するものであり、イエロー（Ｙ）色の画像を形成する画像形成ユニット１０Ｙと、マゼンタ（Ｍ）色の画像を形成する画像形成ユニット１０Ｍと、シアン（Ｃ）色の画像を形成する画像形成ユニット１０Ｃと、黒（Ｋ）色の画像を形成する画像形成ユニット１０Ｋとを有している。この例では、それぞれ共通する機能名称、例えば、符号１０の後ろに形成する色を示すＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋを付して表記する。
【００１９】
画像形成ユニット１０Ｙは、感光体ドラム１Ｙと、その周囲に配置される帯電器２Ｙ、露光部（光書込み部）３Ｙ、現像器４Ｙおよびクリーニング部６Ｙを有している。画像形成ユニット１０Ｍは、感光体ドラム１Ｍと、その周囲に配置される帯電器２Ｍ、露光部３Ｍ、現像器４Ｍおよびクリーニング部６Ｍを有している。画像形成ユニット１０Ｃは、感光体ドラム１Ｃと、その周囲に配置される帯電器２Ｃ、露光部３Ｃ、現像器４Ｃおよびクリーニング部６Ｃを有している。画像形成ユニット１０Ｋは、感光体ドラム１Ｋと、その周囲に配置される帯電器２Ｋ、露光部３Ｋ、現像器４Ｋおよびクリーニング部６Ｋを有している。
【００２０】
画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋにおけるそれぞれの感光体ドラム（像担持体）１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ、帯電器２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ、露光部３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ、現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ、クリーニング部６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋ、一次転写ローラー７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋは、それぞれ共通する内容の構成である。以下、特に、区別が必要な場合を除き、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを付さずに表記することとする。
【００２１】
帯電器２は、感光体ドラム１の表面をほぼ一様に帯電する。露光部３は、例えばＬＥＤアレイと結像レンズとを有するＬＰＨ（LED Print Head）や、ポリゴンミラー方式のレーザー露光走査装置により構成され、画像情報信号に基づいて感光体ドラム１上をレーザー光により走査して静電潜像を形成する。現像器４は、感光体ドラム１上に形成された静電潜像をトナーにより現像する。これにより、感光体ドラム１上に可視画像であるトナー像が形成される。
【００２２】
中間転写ベルト８は、複数のローラーにより張架されると共に回動可能に支持されている。中間転写ベルト８の回動と併せて、一次転写ローラー７と感光体ドラム１とが回転し、一次転写ローラー７と感光体ドラム１との間に所定の電圧が印加されることで、感光体ドラム１に形成されたトナー像が中間転写ベルト８上に転写される（一次転写）。
【００２３】
給紙部２０は、Ａ３やＡ４等の用紙Ｐが収容された複数の給紙トレイ２０Ａ，２０Ｂを有している。各給紙トレイ２０Ａ，２０Ｂから搬送ローラー２２，２４，２６，２８等によって搬送された用紙Ｐは、レジストローラー３２に搬送される。なお、給紙トレイの数は２つに限定されるものではない。また、必要に応じて大容量の用紙Ｐを収容することが可能な大容量給紙装置を単数または複数連結させても良い。
【００２４】
レジストローラー３２は、用紙Ｐの曲がりを補正したり、片寄りを補正したりする。用紙Ｐの曲がり等が補正された用紙Ｐは、中間転写ベルト８に転写されたトナー像の搬送タイミングに合わせて二次転写ローラー３４に搬送される。二次転写ローラー３４では、中間転写ベルト８上に転写されたＹ色、Ｍ色、Ｃ色、Ｋ色トナー像が用紙Ｐの表面に一括転写される（二次転写）。二次転写された用紙Ｐは搬送方向Ｄの下流側の定着部４４に搬送される。
【００２５】
定着部４４は、加圧ローラーと加熱ローラーとを有している。定着部４４は、二次転写ローラー３４でトナー像が転写された用紙Ｐに加圧、加熱処理を行うことにより用紙Ｐ表面のトナー像を用紙Ｐに定着させる。
【００２６】
定着部４４の搬送方向Ｄの下流側には、用紙Ｐの搬送経路を排紙経路側またはＡＤＵ６０側に切り替えるための搬送路切替部４８が設けられている。搬送路切替部４８は、選択されている印刷モード（片面印刷モード、両面印刷モード等）に基づいて搬送経路の切り替え制御を行う。
【００２７】
片面印刷モードで片面の印刷が終了した用紙Ｐ、または、両面印刷モードで両面の印刷が終了した用紙Ｐは、排紙ローラー４６により排紙トレイ上に排出される。
【００２８】
また、両面印刷モードで、用紙Ｐの裏面側に画像を形成する場合、表面側に画像が形成された用紙Ｐは、搬送ローラー６２等を介してＡＤＵ６０に搬送される。ＡＤＵ６０のスイッチバック経路では、ＡＤＵローラー６４の逆回転制御により用紙Ｐの後端を先頭にしてＵターン経路部に搬送され、Ｕターン経路部に設けられた搬送ローラー６６，６８，７０，７２等により表裏反転された状態で二次転写ローラー３４に再給紙される。
【００２９】
駆動機構２００は、図１の破線で囲む各搬送ローラー６６，６８，７０，７２をアシスト制御やブレーキ制御を実行して回転駆動するための機構である。なお、駆動機構２００の詳細については後述する。
【００３０】
［駆動機構２００の構成例］  
図２は、駆動機構２００の構成の一例を示している。図２に示すように、駆動機構２００は、第１のメインモータ２１０と、第２のメインモータ２２０と、第３のメインモータ２３０と、第４のメインモータ２４０とを備えている。
【００３１】
第１のメインモータ２１０は、図１に示す搬送ローラー６６が取り付けられる回転軸２１２の一端部に図示しないギア等を介して接続され、搬送ローラー６６を回転駆動する。第１のメインモータ２１０には、搬送ローラー６６がＡＤＵ６０のうち屈曲率の大きい経路に設けられるので、駆動トルクの大きいステッピングモータが用いられる。例えば、第１のメインモータ２１０の所定回転数におけるトルクは２００ｍＮ・ｍであり、出力は３０Ｗである。
【００３２】
第２のメインモータ２２０は、図１に示す搬送ローラー７２が取り付けられる回転軸２２２の一端部に図示しないギア等を介して接続され、搬送ローラー７２を回転駆動する。第２のメインモータ２２０には、搬送ローラー７２がＡＤＵ６０のうち屈曲率の大きい経路に設けられるので、駆動トルクの大きいステッピングモータが用いられる。例えば、第２のメインモータ２２０の所定回転数におけるトルクは２００ｍＮ・ｍであり、出力は３０Ｗである。
【００３３】
第３のメインモータ２３０は、図１に示す搬送ローラー６８が取り付けられる回転軸２３２の一端部に図示しないギア等を介して接続され、搬送ローラー６８を回転駆動する。第３のメインモータ２３０には、搬送ローラー６８がＡＤＵ６０のうち屈曲率の小さい経路に設けられるので、駆動トルクの小さいステッピングモータが用いられる。例えば、第３のメインモータ２３０の所定回転数におけるトルクは１００ｍＮ・ｍであり、出力は１０Ｗである。
【００３４】
第４のメインモータ２４０は、図１に示す搬送ローラー７０が取り付けられる回転軸２４２の一端部に図示しないギア等を介して接続され、搬送ローラー７０を回転駆動する。第４のメインモータ２４０には、搬送ローラー７０がＡＤＵ６０のうち屈曲率の小さい経路に設けられるので、駆動トルクの小さいステッピングモータが用いられる。例えば、第４のメインモータ２４０の所定回転数におけるトルクは１００ｍＮ・ｍであり、出力は１０Ｗである。
【００３５】
また、駆動機構２００は、第１のメインモータ２１０等の他に、第１のアシストモータ２５０を備えている。第１のアシストモータ２５０は、高速回転時にトルク不足となる第１のメインモータ２１０等の駆動を支援するためのモータである。第１のアシストモータ２５０は、複数のギアで構成される伝達部２７０を介して、第１のメインモータ２１０用の回転軸２１２の他端部、第２のメインモータ２２０用の回転軸２２２の他端部、第３のメインモータ２３０用の回転軸２３２の他端部、および第４のメインモータ２４０用の回転軸２４２の他端部のそれぞれに接続されている。第１のアシストモータ２５０は、第１のメインモータ２１０、第２のメインモータ２２０、第３のメインモータ２３０および第４のメインモータ２４０（以下、第１のメインモータ２１０等という）に第１のトルクとしてのアシスト用のトルク（以下、アシストトルクという）を印加する。これにより、第１のメインモータ２１０等に対して、同タイミングで、かつ、同量のトルクを付与できるので、第１のメインモータ２１０等の間でのトルク量のばらつきを解消しつつ、高速回転時等でのトルク不足を回避できる。第１のアシストモータ２５０は、ＤＣブラシレスモータにより構成され、例えばトルクが−５０〜１００ｍＮ・ｍであり、出力が２０Ｗである。
【００３６】
また、駆動機構２００は、第１のメインモータ２１０等の他に、第２のアシストモータ２６０を備えている。上述したように、回転軸２１２，２２２，２３２，２４２間でイナーシャや搬送負荷（モータ種類、回転軸負荷）が異なる場合がある。具体的には、第３のメインモータ２３０および第４のメインモータ２４０の出力トルクは、第１のメインモータ２１０および第２のメインモータ２２０の出力トルクよりも小さくなっている。そのため、第１のメインモータ２１０等の全てのモータに対して、第１のアシストモータ２５０により同量のアシストトルクが付与されると、第３のメインモータ２３０および第４のメインモータ２４０ではトルクが過剰に付与されることとなり、脱調する場合がある。そこで、本実施の形態では、第３のメインモータ２３０および第４のメインモータ２４０に対して過剰に付与されるアシストトルクを調整（抑える）ための第２のアシストモータ２６０を設けている。
【００３７】
第２のアシストモータ２６０は、複数のギアで構成される伝達部２８０を介して、第３のメインモータ２３０用の回転軸２３２の他端部および第４のメインモータ２４０用の回転軸２４２の他端部のそれぞれに接続されている。第２のアシストモータ２６０は、第３のメインモータ２３０および第４のメインモータ２４０のそれぞれに、第１のアシストモータ２５０により付与されるアシストトルクを一定量減らすための第２のトルクとしてのブレーキ用のトルク（以下、ブレーキトルクという）を同期して印加する。これにより、第３のメインモータ２３０および第４のメインモータ２４０に対して、同タイミングで、かつ、同量のブレーキトルクを付与できる。第２のアシストモータ２６０は、ＤＣブラシレスモータにより構成され、例えばトルクが−５０〜１００ｍＮ・ｍであり、出力が２０Ｗである。
【００３８】
［画像形成装置１００のブロック構成例］  
図３は、画像形成装置１００の機構構成の一例を示すブロック図である。図３に示すように、画像形成装置１００は、駆動機構２００を含む装置全体の動作を制御するための制御部５０を備えている。制御部５０は、例えば、ＣＰＵ(Central Processing Unit)やＲＯＭ(Read Only Memory)を有している。ＣＰＵは、ＲＯＭから読み出したソフトウェア（プログラム）を実行することにより、第１のメインモータ２１０等のアシスト制御やブレーキ制御を含む画像形成処理を実現する。
【００３９】
制御部５０には、第１のメインモータ２１０用のドライバ２１４、第２のメインモータ２２０用のドライバ２２４、第３のメインモータ２３０用のドライバ２３４、第４のメインモータ２４０用のドライバ２４４、第１のアシストモータ２５０用のドライバ２５４および第２のアシストモータ２６０用のドライバ２６４のそれぞれが接続されている。
【００４０】
第１のメインモータ２１０用のドライバ２１４は、制御部５０から供給されるクロック周波数および電流設定情報に基づいて電流量を決定し、決定した電流を第１のメインモータ２１０に供給する。第１のメインモータ２１０は、ドライバ２１４から供給される電流に基づいて駆動し、回転軸２１２を介して搬送ローラー６６を回転させる。
【００４１】
第２のメインモータ２２０用のドライバ２２４は、制御部５０から供給されるクロック周波数および電流設定情報に基づいて電流量を決定し、決定した電流を第２のメインモータ２２０に供給する。第２のメインモータ２２０は、ドライバ２２４から供給される電流に基づいて駆動し、回転軸２２２を介して搬送ローラー７２を回転させる。
【００４２】
第３のメインモータ２３０用のドライバ２３４は、制御部５０から供給されるクロック周波数および電流設定情報に基づいて電流量を決定し、決定した電流を第３のメインモータ２３０に供給する。第３のメインモータ２３０は、ドライバ２３４から供給される電流に基づいて駆動し、回転軸２３２を介して搬送ローラー６８を回転させる。
【００４３】
第４のメインモータ２４０用のドライバ２４４は、制御部５０から供給されるクロック周波数および電流設定情報に基づいて電流量を決定し、決定した電流を第４のメインモータ２４０に供給する。第４のメインモータ２４０は、ドライバ２４４から供給される電流に基づいて駆動し、回転軸２４２を介して搬送ローラー７０を回転させる。
【００４４】
第１のアシストモータ２５０用のドライバ２５４は、第１のアシストモータ２５０とは一体型で構成されており、制御部５０から供給されるＰＷＭ信号に基づいて電流量を決定し、決定した電流を第１のアシストモータ２５０に供給する。第１のアシストモータ２５０は、ドライバ２５４から供給される電流に基づいて駆動し、第１のメインモータ２１０等に対して不足するアシストトルクを付与する。
【００４５】
第２のアシストモータ２６０用のドライバ２６４は、第２のアシストモータ２６０とは一体型で構成されており、制御部５０から供給されるＰＷＭ信号に基づいて電流量を決定し、決定した電流を第２のアシストモータ２６０に供給する。
【００４６】
第２のアシストモータ２６０は、ドライバ２６４から供給される電流に基づいて駆動し、第１のメインモータ２１０等に対してトルクを付与する。なお、第２のアシストモータ２６０に供給されるＰＷＭ信号のデューティー比が５０％以上の場合には、生成されるトルクがアシストトルクとして機能する。一方、第２のアシストモータ２６０に供給されるＰＷＭ信号のデューティー比が５０％未満の場合には、生成されるトルクがブレーキトルクとして機能する。
【００４７】
なお、図２で示したように、駆動機構２００の構成として、第２のアシストモータ２６０に接続される破線で示すクラッチ２９０を設けることができる。制御部５０は、第２のアシストモータ２６０を駆動しない場合に、クラッチ２９０を制御して回転軸２３２，２４２との連結を解除し、第２のアシストモータ２６０に伝達されるトルクを遮断する。
【００４８】
［メインモータの加速度の変化例］  
図４は、画像形成時における第１のメインモータ２１０の加速度の変化を説明するための図である。図４において、縦軸は第１のメインモータ２１０の回転数を示し、横軸は時間を示している。
【００４９】
図４に示すように、時間ｓ１において、制御部５０から変速指示があると、第１のメインモータ２１０の回転数（回転速度）が上昇し、これに伴い、加速度も立ち上がってその傾きも大きくなる。時間ｓ２において、制御部５０から定速指示があると、第１のメインモータ２１０の回転数が１０００回転で維持され、これに伴い、加速度も一定値で推移する。
【００５０】
なお、図４では、第１のメインモータ２１０についてのみ説明したが、第２のメインモータ２２０、第３のメインモータ２３０および第４のメインモータ２４０の加速度についても第１のメインモータ２１０とほぼ同様の加速度で変位するものとする。
【００５１】
［アシストトルクの上限値ＵＬおよび下限値ＬＬについて］  
図５は、第１のアシストモータ２５０のアシストトルクの上限値ＵＬおよび下限値ＬＬを説明するための図である。図５において、縦軸は第１のアシストモータ２５０のＰＷＭ信号のデューティー比を示し、横軸は時間を示している。
【００５２】
第１のメインモータ２１０の各回転数において、第１のアシストモータ２５０で付与することが可能なアシストトルクには、上限値ＵＬおよび下限値ＬＬが設けられる。第１のアシストモータ２５０のデューティー比が上限値ＵＬを超える場合には、第１のメインモータ２１０等に対して過剰なアシストトルクが付与され、第１のメインモータ２１０等が回転し過ぎてモータ間で同期が取れなくなり、脱調しまう場合があるからである。また、第１のアシストモータ２５０のデューティー比が下限値ＬＬ未満となる場合には、トルク不足により、モータ間において脱調が発生してしまう場合があるからである。
【００５３】
図５に示すように、上限値ＵＬは、図４に示した第１のメインモータ２１０の加速度カーブに応じて設定され、時間ｔ１（図４の時間ｓ１に対応）から時間ｔ３（図４の時間ｓ２に対応）の間でデューティー比が徐々に高くなるように設定され、時間ｔ３以降はデューティー比が一定に設定される。また、下限値ＬＬは、第１のメインモータ２１０の回転数がより高速化する時間ｔ２から時間ｔ３の間でデューティー比が上限値ＵＬよりも低くかつ徐々に高くなるように設定され、時間ｔ３以降はデューティー比が時間ｔ２以前と略同一値に設定される。
【００５４】
そこで、本実施の形態では、第１のアシストモータ２５０のデューティー比の目標値ＴＶが、上限値ＵＬと下限値ＬＬとの間の値になるように設定される。目標値ＴＶは、モータの種類や、回転軸および用紙Ｐの負荷（回転軸２１２等のイナーシャおよび搬送負荷）毎に異なる値を設定することができる。
【００５５】
なお、第２のアシストモータ２６０についても、第１のアシストモータ２５０と同様に、デューティー比に上限値ＵＬおよび下限値ＬＬを設けることができる。これにより、第２のアシストモータ２６０による過剰なブレーキによる不具合を防止できる。また、図２に示した伝達部２７０，２８０のそれぞれに破線で示すトルクリミッタ２９２，２９４を設けることもできる。トルクリミッタ２９２，２９４の設定トルクを上限値ＵＬに設定することで、第１のメインモータ２１０等に過負荷がかかるとモータ間の接続を切り、トルク伝達を遮断することができる。
【００５６】
［第３のメインモータ２３０等のアシスト制御例］  
図６は図２に示した駆動機構２００における出力トルクが小さい第３のメインモータ２３０および第４のメインモータ２４０（以下、第３のメインモータ２３０等という場合がある）をアシスト制御する場合のイメージ図である。なお、図６において、破線は、第１のメインモータ２１０等の駆動時における加速度カーブを示している。
【００５７】
図６に示したように、第１のメインモータ２１０等の加速度が立ち上がると、第１のアシストモータ２５０が駆動し、第３のメインモータ２３０等にアシストトルクが付与される。第３のメインモータ２３０等は、小トルク（小サイズ）であり、第１のアシストモータ２５０によるアシストトルクが付与されると、全体トルクが過剰となってしまう。そのため、第１のアシストモータ２５０によるアシスト制御に加えて、第２のアシストモータ２６０が、第３のメインモータ２３０等の加速度の立ち上がりから所定回転数（所定周波数）まで駆動し、第３のメインモータ２３０等に対してブレーキをかける。これにより、第１のアシストモータ２５０によるアシストトルクが第２のアシストモータ２６０によるブレーキトルクによりマイナスされる。その結果、第３のメインモータ２３０等では、モータサイズに適したアシスト量が付与されるので、脱調を確実に防止できる。
【００５８】
これに対し、第１のメインモータ２１０等の場合、大トルク（大サイズ）であり、第１のアシストモータ２５０によるアシストトルクが過剰トルクとはならない。そのため、第１のアシストモータ２５０によるブレーキ制御が実施されることはない。
【００５９】
［画像形成装置１００の動作例］  
図６は、画像形成装置１００の動作の一例を示すフローチャートである。制御部５０は、ＲＯＭ等のメモリから読み出したプログラムやジョブのデータを実行することにより図７のフローチャートに示す処理を実現する。以下では、第１のメインモータ２１０、第２のメインモータ２２０、第３のメインモータ２３０および第４のメインモータ２４０の少なくとも１以上をメインモータという。
【００６０】
図７に示すように、ステップＳ１００において、制御部５０は、ジョブ情報から用紙の種類や坪量等を含む印刷情報（画像形成条件情報）を取得する。ステップＳ１００が終了したら、ステップＳ１１０に進む。
【００６１】
ステップＳ１１０において、制御部５０は、モータの種類情報および負荷情報を取得する。モータの種類情報としては、例えば、モータの出力トルク等の情報が挙げられる。負荷情報としては、例えば、搬送ローラーや回転軸の負荷、および用紙の厚みや坪量等の情報が挙げられる。モータの種類情報等は、予めメモリに記憶しておいても良いし、ユーザーが操作表示部８２から入力するようにしても良い。ステップＳ１１０が終了したら、ステップＳ１２０に進む。
【００６２】
ステップＳ１２０において、制御部５０は、モータの種類や負荷毎に設定されるアシストトルクの上限値ＵＬおよび下限値ＬＬのそれぞれを取得する。アシストトルクの上限値ＵＬおよび下限値ＬＬは、ジョブの線速や、モータの種類情報、負荷情報に基づいて算出することができる。ステップＳ１２０が終了したら、ステップＳ１３０に進む。
【００６３】
ステップＳ１３０において、制御部５０は、コンピュータ等から受け付けたジョブに基づいてプリントをスタートさせる。これに伴い、メインモータ等の回転駆動が開始される。ステップＳ１３０でプリントをスタートさせたら、ステップＳ１４０に進む。
【００６４】
ステップＳ１４０において、制御部５０は、変速指示があったか否かを判断する。制御部５０は、変速指示がないと判断した場合、変速指示があるまで監視状態を継続する。一方、制御部５０は、変速指示があると判断した場合、ステップＳ１５０に進む。
【００６５】
ステップＳ１５０において、制御部５０は、メインモータのアシスト制御が必要か否かを判断する。例えば、制御部５０は、線速（紙間）や用紙Ｐの厚み等に基づいて設定されるメインモータの回転数や加速度カーブから、メインモータに対するアシスト制御が必要であるか否かを判断する。制御部５０は、アシスト制御が必要であると判断した場合、ステップＳ１６０に進む。
【００６６】
ステップＳ１６０において、制御部５０は、第１のアシストモータ２５０を目標値ＴＶに基づいて駆動し、アシスト制御を開始する。これにより、全体的にトルク不足となるメインモータに対して同量のアシストトルクを付与できる。ステップＳ１６０が終了したら、ステップＳ１７０に進む。
【００６７】
ステップＳ１７０において、制御部５０は、ブレーキ制御が必要か否かを判断する。つまり、アシスト制御によりトルクが規定値以上（過トルク）となるメインモータがあるか否かを判断する。制御部５０は、例えば、ジョブの線速や、紙種等の負荷、メインモータの出力トルクの大小等の情報に基づいて、ブレーキ制御が必要であるか否かを判断する。制御部５０は、ブレーキ制御が必要であると判断した場合、ステップＳ１８０に進む。
【００６８】
ステップＳ１８０において、制御部５０は、第２のアシストモータ２６０を駆動し、ブレーキ制御を開始する。ブレーキ制御では、メインモータの回転数に応じて第２のアシストモータ２６０によりメインモータに付与するトルク量を制御する。これにより、アシストトルクの付与によりトルクが過剰となるメインモータに対してブレーキをかけることができる。ステップＳ１８０が終了したら、ステップＳ１９０に進む。
【００６９】
ステップＳ１９０において、制御部５０は、第１のメインモータ２１０等のクロック周波数（回転数）のカウント値が予め設定された閾値を超えたか否かを判断する。なお、ブレーキ制御を終了するか否かは、第１のメインモータ２１０等の起動時からのタイマカウント値に基づいて判断しても良い。制御部５０は、カウント値が閾値を超えていないと判断した場合、カウント値を継続して監視する。一方、制御部５０は、カウント値が閾値を超えたと判断した場合、ステップＳ２００に進む。
【００７０】
ステップＳ２００において、制御部５０は、第２のアシストモータ２６０の駆動を停止させ、ブレーキ制御を終了する。ステップＳ２００が終了したら、ステップＳ２１０に進む。
【００７１】
ステップＳ２１０において、制御部５０は、メインモータの加速または減速が終了したか否かを判断する。制御部５０は、メインモータの加速または減速が終了していないと判断した場合、メインモータの加速または減速が終了するまで継続して監視する。一方、制御部５０は、メインモータの加速または減速が終了したと判断した場合、ステップＳ２２０に進む。
【００７２】
ステップＳ２２０において、制御部５０は、第１のアシストモータ２５０の駆動を停止してアシスト制御を終了する。
【００７３】
また、ステップＳ１７０において、制御部５０は、アシスト制御が必要な場合であって、かつ、ブレーキ制御が必要ないと判断した場合、ステップＳ２３０に進む。
【００７４】
ステップＳ２３０において、制御部５０は、制御部５０は、第１のアシストモータ２５０を駆動し、アシスト制御を開始する。これにより、全体的にトルク不足となるメインモータのそれぞれにアシストトルクを付与できる。ステップＳ２３０が終了したら、ステップＳ２４０に進む。
【００７５】
ステップＳ２４０において、制御部５０は、メインモータの加速または減速が終了したか否かを判断する。制御部５０は、メインモータの加速または減速が終了していないと判断した場合、メインモータの加速または減速が終了するまで継続して監視する。一方、制御部５０は、メインモータの加速または減速が終了したと判断した場合、ステップＳ２２０に進む。
【００７６】
一方、上述したステップＳ１５０において、制御部５０は、メインモータのアシスト制御が必要ではないと判断した場合、ステップＳ２５０に進む。
【００７７】
ステップＳ２５０において、制御部５０は、メインモータの加速または減速が終了したか否かを判断する。制御部５０は、メインモータの加速または減速が終了していないと判断した場合、メインモータの加速または減速が終了するまで継続して監視する。一方、制御部５０は、メインモータの加速または減速が終了したと判断した場合、ステップＳ２６０に進む。
【００７８】
ステップＳ２６０において、制御部５０は、メインモータを制御し、定速制御を実行する。本実施の形態では、このような処理を繰り返し実行する。
【００７９】
以上説明したように、本実施の形態によれば、第１のアシストモータ２５０により駆動トルクの小さい第３のメインモータ２３０および第４のメインモータ２４０に対して過剰なアシストトルクが付与される場合でも、第２のアシストモータ２６０でのブレーキ制御によりアシストトルクをマイナスできる。これにより、第３のメインモータ２３０および第４のメインモータ２４０のトルクを規定値以内に抑えることができるので、モータの脱調を確実に防止することができる。
【００８０】
また、本実施の形態によれば、制御部５０は、モータの種類（特性）や、回転軸および用紙Ｐの負荷等の情報に基づいてアシスト制御やブレーキ制御を実行するので、モータの脱調を確実に防止することができる。また、本実施の形態によれば、複数の搬送ローラーを跨るような長尺状の用紙Ｐについても、高精度に搬送することができる。
【００８１】
なお、本発明の技術範囲は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
【００８２】
上述した実施の形態では、第２のアシストモータ２６０をブレーキモータとして用いたが、これに限定されることはなく、第２のアシストモータ２６０をアシストモータとして用いることもできる。この場合、第１のアシストモータ２５０によるアシスト制御を駆動トルクの小さい第３のメインモータ２３０および第４のメインモータ２４０に合わせて実行する。そのため、第１のメインモータ２１０および第２のメインモータ２２０では、必要トルクが不足する。そこで、図２の駆動機構２００の変形例として、第２のアシストモータ２６０を第１のメインモータ２１０および第２のメインモータ２２０のそれぞれに接続し、第２のアシストモータ２６０を駆動することで第１のメインモータ２１０および第２のメインモータ２２０のそれぞれに不足分のアシストトルクを付与する。
【００８３】
また、上述した実施の形態では、駆動機構２００を画像形成装置１００のＡＤＵ６０に適用した例について説明したが、これに限定されることはない。例えば、画像形成装置１００のＡＤＵ６０以外の他の搬送経路に駆動機構２００を適用することもできる。さらに、画像形成装置１００の搬送方向Ｄの上流側に接続される大容量給紙装置に駆動機構２００を適用することもできるし、画像形成装置１００の搬送方向Ｄの下流側に接続される後処理装置に駆動機構２００を適用することもできる。
【００８４】
また、上述した実施の形態では、第１のアシストモータ２５０および第２のアシストモータ２６０としてブラシレスＤＣモータを用いた例について説明したが、これに限定されることはない。例えば、ブラシ付きＤＣモータを用いることもできる。
【００８５】
さらに、本明細書においてフローチャート及びシーケンス図を用いて説明した処理は、必ずしも図示された順序で実行されなくてもよい。いくつかの処理ステップは、並列的に実行されてもよい。また、追加的な処理ステップが採用されてもよく、一部の処理ステップが省略されてもよい。
【符号の説明】
【００８６】
５０  制御部
１００  画像形成装置（用紙搬送装置）
２００  駆動機構
２１０  第１のメインモータ（駆動部）
２１２  回転軸
２２０  第２のメインモータ（駆動部）
２２２  回転軸
２３０  第３のメインモータ（駆動部）
２３２  回転軸
２４０  第４のメインモータ（駆動部）
２４２  回転軸
２５０  第１のアシストモータ（第１のトルク調整部）
２６０  第２のアシストモータ（第２のトルク調整部）
【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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