(57)【要約】 【課題】  位置情報もしくは速度情報を元にモータを制御しかつ記録材の搬送検知を行う記録材搬送装置において、記録材の搬送に伴う負荷変動が小さい薄紙などは記録材の搬送検知に用いる位置情報や速度情報の変化量が小さいため、搬送検知ができなかった。【解決手段】  記録材搬送装置の記録材の搬送検知信号に基づいて位置制御もしくは速度制御の制御ゲインを変更し、記録材の搬送に伴う位置情報や速度情報の変化量を大きくすることで、搬送精度を維持したまま、薄紙などの搬送検知を可能とする。【選択図】  図６
2019073363.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートを搬送する搬送ローラと、
前記搬送ローラを駆動するモータと、
前記モータの回転子の回転位相を決定する位相決定手段と、
前記位相決定手段が決定する回転位相と前記モータの目標位相を表す指令位相との偏差が小さくなるように、前記モータの巻線に流れる駆動電流を、設定された制御パラメータを用いて制御する制御手段と、
前記偏差が所定値より大きい場合は前記シートの先端が前記搬送ローラのニップ部に到達したことを示す信号を出力し、前記偏差が前記所定値より小さい場合は前記シートの先端が前記ニップ部に到達していないことを示す信号を出力する出力手段と、
を有し、
前記制御手段は、前記シートの先端が前記ニップ部に到達していないことを示す信号が前記出力手段から出力される期間は前記制御パラメータが第１の値に設定された状態で前記駆動電流を制御し、前記シートの先端が前記ニップ部に到達したことを示す信号が前記出力手段から出力されると、前記制御パラメータが前記第１の値よりも大きい第２の値に設定された状態で前記駆動電流を制御する、
ことを特徴とするシート搬送装置。
【請求項２】
前記位相決定手段は、エンコーダ又はホール素子を用いた位相検出器であることを特徴とする請求項1に記載のシート搬送装置。
【請求項３】
シートを搬送する搬送ローラと、
前記搬送ローラを駆動するモータと、
前記モータの速度を決定する速度決定手段と、
前記速度決定手段が決定する速度と前記モータの目標速度を表す指令速度との偏差が小さくなるように、前記モータの巻線に流れる駆動電流を、設定された制御パラメータを用いて制御する制御手段と、
前記偏差が所定値より大きい場合は前記シートの先端が前記搬送ローラのニップ部に到達したことを示す信号を出力し、前記偏差が前記所定値より小さい場合は前記シートの先端が前記ニップ部に到達していないことを示す信号を出力する出力手段と、
を有し、
前記制御手段は、前記シートの先端が前記ニップ部に到達していないことを示す信号が前記出力手段から出力される期間は前記制御パラメータが第１の値に設定された状態で前記駆動電流を制御し、前記シートの先端が前記ニップ部に到達したことを示す信号が前記出力手段から出力されると、前記制御パラメータが前記第１の値よりも大きい第２の値に設定された状態で前記駆動電流を制御する、
ことを特徴とするシート搬送装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記シートの先端が前記ニップ部に到達したことを示す信号が前記出力手段から出力されてから所定時間が経過した後は、前記制御パラメータが前記第１の値に設定された状態で前記駆動電流を制御することを特徴とする請求項1乃至３のいずれか一項に記載のシート搬送装置。
【請求項５】
前記制御手段は、ベクトル制御により前記駆動電流を制御することを特徴とする請求項1乃至４のいずれか一項に記載のシート搬送装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のシート搬送装置と、
原稿を積載する原稿積載部と、
を有し、
前記原稿積載部に積載された前記原稿を前記シート搬送装置が給送することを特徴とする原稿給送装置。
【請求項７】
請求項６に記載の原稿給送装置と、
前記原稿給送装置によって給送された前記原稿を読み取る読取手段と、
を有することを特徴とする原稿読取装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一項に記載のシート搬送装置と、
記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、
を有し、
前記画像形成手段は、前記シート搬送装置によって搬送された前記記録媒体に画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
シートを搬送する搬送ローラと、前記搬送ローラを駆動するモータとを有するシート搬送装置の制御方法であって、
前記モータの回転子の回転位相を決定する位相決定工程と、
前記位相決定工程で決定する回転位相と前記モータの目標位相を表す指令位相との偏差が小さくなるように、前記モータの巻線に流れる駆動電流を、設定された制御パラメータを用いて制御する制御工程と、
前記偏差が所定値より大きい場合は前記シートの先端が前記搬送ローラのニップ部に到達したことを示す信号を出力し、前記偏差が前記所定値より小さい場合は前記シートの先端が前記ニップ部に到達していないことを示す信号を出力する出力工程と、
を有し、
前記制御工程は、前記シートの先端が前記ニップ部に到達していないことを示す信号が前記出力工程で出力される期間は前記制御パラメータが第１の値に設定された状態で前記駆動電流を制御し、前記シートの先端が前記ニップ部に到達したことを示す信号が前記出力工程で出力されると、前記制御パラメータが前記第１の値よりも大きい第２の値に設定された状態で前記駆動電流を制御する、
ことを特徴とするシート搬送装置の制御方法。
【請求項１０】
シートを搬送する搬送ローラと、前記搬送ローラを駆動するモータとを有するシート搬送装置の制御方法であって、
前記モータの速度を決定する速度決定工程と、
前記速度決定工程が決定する速度と前記モータの目標速度を表す指令速度との偏差が小さくなるように、前記モータの巻線に流れる駆動電流を、設定された制御パラメータを用いて制御する制御工程と、
前記偏差が所定値より大きい場合は前記シートの先端が前記搬送ローラのニップ部に到達したことを示す信号を出力し、前記偏差が前記所定値より小さい場合は前記シートの先端が前記ニップ部に到達していないことを示す信号を出力する出力工程と、
を有し、
前記制御工程は、前記シートの先端が前記ニップ部に到達していないことを示す信号が前記出力工程で出力される期間は前記制御パラメータが第１の値に設定された状態で前記駆動電流を制御し、前記シートの先端が前記ニップ部に到達したことを示す信号が前記出力工程で出力されると、前記制御パラメータが前記第１の値よりも大きい第２の値に設定された状態で前記駆動電流を制御する、
ことを特徴とするシート搬送装置の制御方法。
【請求項１１】
請求項９又は１０に記載のシート搬送装置の制御方法をコンピュータにより実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置などにおける記録材を搬送し、また記録材の正確な検知が可能な記録材搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、記録材に画像を形成する画像形成装置において、記録材を搬送するローラのニップ部に当該記録材の先端が到達したか否かを検出する構成が知られている。例えば、特許文献１では、記録材に画像を定着させる定着ローラを駆動するモータの回転子にかかる負荷トルクの変化（負荷変動）に基づいて、記録材の先端が定着ローラのニップ部に到達したか否かを検出する構成が述べられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2000-147851号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のような構成において、記録の先端が搬送ローラのニップ部に突入する際に搬送ローラを駆動するモータに生じる負荷変動の変動幅が小さいと、記録材の先端がニップ部に到達したか否かを精度良く検出できない可能性がある。
上記課題に鑑み、本発明は、搬送されるシートを高精度に検知することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明のシート搬送手段は以下の構成を有する。
シートを搬送する搬送ローラと、前記搬送ローラを駆動するモータと、前記モータの回転子の回転位相を決定する位相決定手段と、前記位相決定手段が決定する回転位相と前記モータの目標位相を表す指令位相との偏差が小さくなるように、前記モータの巻線に流れる駆動電流を、設定された制御パラメータを用いて制御する制御手段と、前記偏差が所定値より大きい場合は前記シートの先端が前記搬送ローラのニップ部に到達したことを示す信号を出力し、前記偏差が前記所定値より小さい場合は前記シートの先端が前記ニップ部に到達していないことを示す信号を出力する出力手段と、を有し、前記制御手段は、前記シートの先端が前記ニップ部に到達していないことを示す信号が前記出力手段から出力される期間は前記制御パラメータが第１の値に設定された状態で前記駆動電流を制御し、前記シートの先端が前記ニップ部に到達したことを示す信号が前記出力手段から出力されると、前記制御パラメータが前記第１の値よりも大きい第２の値に設定された状態で前記駆動電流を制御する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、搬送されるシートを高精度に検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】画像形成装置の全体構成図
【図２】画像形成装置の制御構成のブロック図
【図３】本実施例のモータ制御部の詳細構成のブロック図
【図４】記録材搬送装置の概略図
【図５】記録材を検知する構成を示すブロック図
【図６】モータ制御部におけるゲインの切替制御についてのフローチャート
【図７】本実施例における紙搬送トルク、位置偏差のグラフ
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【０００８】
以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。
〔画像形成装置〕
まず、本発明の実施形態に係る記録材搬送装置が実装される画像形成装置の構成について、図１を参照して説明する。図１に示す画像形成装置100は、原稿自動送り装置201、読取装置202、及び画像形成装置本体301を備えている。
原稿自動送り装置201の原稿積載部203に積載された原稿（シート）は、給紙ローラ204によって1枚ずつ給紙され、搬送ガイド206を経由して読取装置202の原稿ガラス台214に搬送される。さらに、原稿は、搬送ベルト208によって一定速度で搬送された後、排紙ローラ205によって装置外部へ排紙される。この間、読取装置202の読取位置において照明系209によって照明された原稿画像からの反射光は、反射ミラー210，211，212から成る光学系によって画像読取部101に導かれ、画像読取部101によって画像信号に変換される。画像読取部101は、レンズ、光電変換素子であるＣＣＤ、ＣＣＤの駆動回路等で構成される。画像読取部101から出力された画像信号は、ＡＳＩＣ等のハードウェアデバイスで構成される画像処理部112によって、各種補正処理が行われた後、画像形成装置本体301へ出力される。
【０００９】
読取装置202には、原稿の読取モードとして、第１読取モード及び第２読取モードがある。第１読取モードは、照明系209及び光学系を停止した状態で、原稿を一定速度で搬送しながら当該原稿の画像を読み取るモードである。第２読取モードは、読取装置202の原稿ガラス台214上に原稿を載置し、照明系209及び光学系を一定速度で移動させながら、原稿ガラス台214上に載置された原稿の画像を読み取るモードである。通常、シート状の原稿は第１読取モードにより読み取られ、綴じられた原稿は第２読取モードで読み取られる。
画像形成装置100は、読取装置202から出力される画像信号に基づいて、画像形成装置本体301においてページ単位で記録材（シート）に画像を形成するコピー機能を有する。なお、画像形成装置100は、ネットワークを介して外部装置から受信したデータに基づいて記録材に画像を形成する印刷機能も有している。
【００１０】
読取装置202から出力された画像信号は、光走査装置311に入力される。光走査装置311は、半導体レーザ及びポリゴンミラーを含み、入力された画像信号で変調されたレーザ光(光信号)を、半導体レーザから出力する。半導体レーザから出力されたレーザ光が、ポリゴンミラー、及びミラー312，313を経由して感光ドラム309の表面に照射されることで、感光ドラム309が露光される。帯電器310によって表面が一様に帯電した感光ドラム309がレーザ光によって露光されることで、感光ドラム309上に静電潜像が形成される。感光ドラム309上に形成された静電潜像が、現像器314から供給されるトナーによって現像されることで、感光ドラム309上にトナー像が形成される。感光ドラム309上のトナー像は、感光ドラム309の回転に伴って転写分離器315と対向する位置(転写位置)まで移動すると、転写分離器315によって記録材に転写される。
【００１１】
記録材は、紙カセット302及び304に収納されており、それぞれ異なる種類の記録材を収納可能である。例えば、紙カセット302にはA4の厚紙が収納され、紙カセット304にはA4の薄紙が収納される。紙カセット302に収納された記録材は、給紙ローラ303によって搬送路上に給紙され、搬送ローラ306によってレジストローラ308の位置まで搬送され、そこで一時的に停止する。一方、紙カセット304に収納された記録材は、給紙ローラ305によって搬送路上に給紙され、搬送ローラ307，306によってレジストローラ308の位置まで搬送され、そこで一時的に停止する。
【００１２】
レジストローラ308の位置まで搬送された記録材は、感光ドラム309上のトナー像が転写位置に到達するタイミングに合わせて、レジストローラ308によって転写位置へ搬送される。転写位置において感光ドラム309からトナー像が転写された記録材は、搬送ベルト317によって定着器318へ搬送される。定着器318は、熱及び圧力により、記録材上のトナー像を当該記録材に定着させる。
【００１３】
片面印刷モードで画像形成が行われる場合には、定着器318を通過した記録材は、排紙ローラ319，324によって装置外部へ排紙される。両面印刷モードで画像形成が行われる場合には、定着器318を通過後、表面(第1面)に画像が形成された記録材は、排紙ローラ319、搬送ローラ320及び反転ローラ321によって、反転パス325へ搬送される。さらに、記録材の後端が、反転パス325と両面パス326との合流ポイントを通過した直後に、反転ローラ321の回転を反転させることで、記録材が逆方向に搬送され始め、両面パス326へ搬送される。その後、記録材は、搬送ローラ322，323によって両面パス326を搬送され、再び搬送ローラ306によってレジストローラ308の位置まで搬送され、そこで一時的に停止する。さらに、記録材の表面(第1面)への画像形成と同様に、転写位置において記録材の裏面(第2面)へのトナー像の転写処理が行われ、さらに定着器318によって定着処理が行われた後、記録材は、装置外部へ排紙される。このように、反転ローラ321は、記録材の両面に画像を形成する際に、搬送路上で記録材の搬送方向を反転させるための反転ローラとして機能する。
【００１４】
また、表裏を反転させて(第1面と第2面とを反転させて)記録材を装置外部へ排紙する場合には、定着器318を通過した記録材を、排紙ローラ324へ向かう方向ではなく、搬送ローラ320へ向かう方向へ一時的に搬送する。その後、記録材の後端が搬送ローラ320の位置を通過する直前に、搬送ローラ320の回転を反転させることで、記録材が逆方向に搬送され始め、排紙ローラ324へ向かう方向へ搬送される。その結果、記録材は、表裏が反転した状態で排紙ローラ324によって装置外部へ排紙される。このように、搬送ローラ320は、画像形成が行われた記録材を、表裏を反転させて排紙する際には、搬送路上で記録材の搬送方向を反転させるための反転ローラとしても機能する。
【００１５】
このように、画像形成装置本体301は、記録材の搬送用のローラとして、給紙ローラ303、305、搬送ローラ306，307、320、322、323、レジストローラ308、排紙ローラ319、反転ローラ321、及び排紙ローラ324を備えている。
これらのローラは、ギアやベルトなどの駆動伝達装置を介して接続されたモータから駆動力を得て回転することで、記録材を搬送する。モータの駆動制御は、後述するように、システムコントローラ150(図２)からの指示に基づき、モータ制御部157(図２)によって行われる。
【００１６】
〔画像形成装置の制御構成〕
次に画像形成装置100の制御構成について説明する。
図２は、画像形成装置100の制御構成を示すブロック図である。モータ制御部157、モータ158、記録材検知部163は、本発明の実施形態に係る記録材搬送装置の一部である。
図２に示すシステムコントローラ150は、ＣＰＵ150a、ＲＯＭ150b、及びＲＡＭ150cを備え、ＲＯＭ150bに格納された制御プログラムをＲＡＭ150c上に展開して、ＣＰＵ150aが実行することにより、画像形成装置100全体を制御する。システムコントローラ150が制御する画像形成装置100内のユニットは、画像処理部151、操作部152、Ａ/Ｄ変換器153、高圧制御部155、モータ制御部157、記録材検知部163、センサ類159、及びＡＣドライバ160である。システムコントローラ150は、接続された各ユニットとの間でデータの送受信が可能である。
【００１７】
システムコントローラ150内のＣＰＵ150aは、ＲＯＭ150bに格納された各種プログラムを読み出して実行することによって、予め定められた画像形成シーケンスに関連する各種シーケンスを実行する。
ＲＡＭ150cは、揮発性の記憶デバイスであり、ＣＰＵ150aが、各種プログラムを実行するためのワークエリアとして、または各種データが一時的に格納される一時記憶領域部として使用する。
画像処理部151に対して、画像形成装置100内の各デバイスの設定値データが、システムコントローラ150から入力され、そのデータに基づき、画像処理部151は画像処理を行う。
【００１８】
操作部152は、システムコントローラ150からのデータに基づいて、ユーザが各種の設定を行うための操作画面を、操作部152に設けられた表示部に表示する。システムコントローラ150から入力されるデータは、画像形成装置100の状態を示す情報(例えば、画像形成枚数、画像形成中であることを示す情報、ジャムの発生及び発生個所を示す情報)など多岐にわたる。また、操作部152は、操作部152から入力されるユーザによる設定の内容(倍率設定値、濃度設定値等)に関する情報をシステムコントローラ150に送信する。
高圧制御部155は、システムコントローラ150から入力される設定値に基づいて、高圧ユニット156を構成する帯電器310、現像器314、及び転写分離器315に対して、それぞれの動作に必要となる電圧を供給する。システムコントローラ150から入力される設定値は、各デバイスからの信号(センサ類159からの信号)を元に生成される。
【００１９】
Ａ/Ｄ変換器153は、定着ヒータ161の温度を検出するためのサーミスタ154から検出信号を受信し、当該検出信号をデジタル信号に変換してシステムコントローラ150に送信する。
ＡＣドライバ160は、システムコントローラ150がＡ/Ｄ変換器153から受信したデジタル信号に基づいて生成した制御信号に基づいて動作することで、定着ヒータ161の温度を、定着処理のための所望の温度に制御する。なお、定着ヒータ161は、定着器318に含まれる、定着処理に用いられるヒータである。
モータ制御部157は、システムコントローラ150から入力される指令に基づいて、モータ158を制御する。
記録材検知部163は、記録材が搬送ローラ3,4のニップ部にニップされたか否かを検知し、検知結果をシステムコントローラ150に出力する。システムコントローラ150は、当該検知結果に基づいて、モータ制御部157の制御を行う。
【００２０】
このように、本発明の実施形態に係る記録材搬送装置の一部であるモータ制御部157、記録材検知部163を含む画像形成装置100内の各ユニットは、システムコントローラ150によって制御される。
図２ではモータ制御部157、モータ158、記録材検知部163は一つだけ記載しているが、実際は一つだけなく記録材の搬送用ローラの数だけある。また、モータ制御部157、モータ158に関しては、記録材の搬送用ローラ以外にも、定着ローラやドラムなどを制御するものもある。
【００２１】
実施例１では、本発明のモータ制御部157、記録材検知部163を、2相のステッピングモータに適用した場合を例示する。ただし、本発明は、相数やモータの種類に限定されるものではなく、例えば3相のブラシレスモータなどにも適用することも可能である。
〔モータ制御部157〕
次に、図3を参照して実施例１のモータ制御部157の詳細構成について説明する。
モータ制御部157は、位相決定器157a、偏差決定器157b、位相制御器157c、電圧指令生成器157d、ＰＷＭインバータ157eで構成される。
エンコーダ5は、光学式エンコーダであり、モータの回転に応じたパルス信号を出力する。
位相決定器157aは、エンコーダ5から入力されるパルス信号からモータの回転位相を決定（検出）する。
偏差決定器157bは、システムコントローラ150から入力されるモータ158の回転子の目標位相を表す指令位相θrefと位相決定器157aから入力される位相情報θdetの差分である偏差θerrを決定（演算）する。偏差θerrは、位相制御器157cと記録材検知部163へと出力される。
位相制御器157cは、ＰＩＤ制御に基づいて、偏差決定器157bから入力される偏差θerrが小さくなるように電圧指令振幅値を生成して出力する。ＰＩＤ制御の制御パラメータの値（ゲイン）は可変であり、後述する方法によって変更される。なお、本実施例では位相制御器157cはＰＩＤ制御に基づいて電圧指令振幅値を生成したが、この限りではない。例えば、位相制御器157cはＰＩ制御に基づいて電圧指令振幅値を生成してもよい。
電圧指令生成器157dは、位相制御器157cから入力される電圧指令振幅値に基づき、モータに印加する2相の駆動電圧指令Ｖa、Ｖbを出力する。
ＰＷＭインバータ157eは、フルブリッジ回路を有している。フルブリッジ回路は電圧指令生成器157dから入力された駆動電圧Ｖa及びＶbによって駆動される。その結果、ＰＷＭインバータ157eは、駆動電圧Ｖa及びＶbに応じた駆動電流を生成し、当該駆動電流をモータの各相の巻線に供給することによって、モータ158を駆動させる。なお、本実施例においては、ＰＷＭインバータ157eはフルブリッジ回路を有しているが、ハーフブリッジ回路等であってもよい。
【００２２】
〔記録材搬送装置〕
以下、記録材搬送装置について図面を用いて説明する。
まず、図４を参照して実施例１の記録材搬送装置1の概略を説明する。
図４は、モータ158によって駆動される搬送ローラ306が記録材２を搬送する様子を示す図である。図４に示すように、本実施例では、搬送ローラ306はモータ158によって駆動される。
【００２３】
モータ制御部157は、システムコントローラ150、記録材検知部163、エンコーダ5と接続されている。上述のように、モータ制御部157は、システムコントローラ150から出力される指令位相とエンコーダから出力されるモータ158の回転子の回転に応じたパルス信号とに基づいてモータ158を駆動するための駆動電圧を出力し、モータ158を制御する。
記録材検知部163は、システムコントローラ150、モータ制御部157と接続されている。記録材検知部163には、システムコントローラ150から出力される指令位相とエンコーダ５によって検知される回転子の回転位相との偏差がモータ制御部157から入力される。記録材検知部163は、モータ制御部157から入力される当該偏差に基づいて、記録材が搬送ローラ306のニップ部にニップされたか否かを検知し、検知結果をシステムコントローラ150に出力する。詳細については後述する。
【００２４】
〔記録材検知部163〕
続いて、図５を参照して、記録材を検知する構成について説明する。
記録材が搬送ローラ306のニップ部にニップされるようになると、搬送ローラ306にかかる負荷トルクは増大する。搬送ローラ306にかかる負荷トルクが大きくなると、搬送ローラ306を駆動するモータ158の回転子の回転位相θが指令位相θrefよりも遅れることに起因して、偏差θerrの絶対値が大きくなる。
【００２５】
記録材検知部163は、モータ制御部157から入力される偏差θerrが所定値以上である場合は、記録材が搬送ローラ306のニップ部にニップされたことを示す信号'1'を検知結果として出力する。また、記録材検知部163は、モータ制御部157から入力される偏差θerrが所定値より小さい場合は、記録材が搬送ローラ306のニップ部にニップされていないことを示す信号'0'を検知結果として出力する。なお、所定値は、例えば、記録材検知部163に設けられたメモリ163aに記憶されている。
【００２６】
〔制御ゲインの切り替え〕
前述したように、記録材検知部163は、実際の回転位相θと指令位相θrefとの偏差θerrに基づいて、記録材の検知を行う。なお、偏差θerrの変化量が大きいほど、記録材の検知は高精度に行われる。
本実施例では、以下の構成を用いることによって、搬送される記録材を高精度に検知する。
システムコントローラ150は、記録材検知部163から出力される検知結果に基づいて、位相制御器157cの制御ゲインを切り替える。具体的には、システムコントローラ150は、検知結果として信号'0'が記録材検知部163から出力された場合、位相制御器157cの微分制御のゲインを第１のゲインに設定する。また、システムコントローラ150は、検知結果として信号'1'が記録材検知部163から出力された場合、位相制御器157cの微分制御のゲインを第１のゲインより大きい第２のゲインに設定する。なお、第２のゲインは、例えば、搬送ローラ306が記録材を高精度に搬送するために必要なゲインに設定される。
【００２７】
以上のように、本実施例では、位相制御器157cの微分制御のゲインが第１のゲインである状態において記録材検知部163による記録材の検知が行われる。微分制御のゲインが第１のゲインである状態において記録材が搬送ローラ306のニップ部にニップされる（到達する）ときの偏差θerrの変化量は、微分制御のゲインが第２のゲインである状態において記録材が搬送ローラ306のニップ部に到達するときの偏差θerrの変化量よりも大きい。したがって、微分制御のゲインが第１のゲインである状態で記録材検知部163による記録材の検知が行われることによって、微分制御のゲインが第２のゲインである状態で記録材検知部163による記録材の検知が行われる場合よりも高精度に記録材の検知が行われる。
また、記録材検知部163により記録材が検知されると、位相制御器157cの微分制御のゲインが第１のゲインよりも大きい第２のゲインに設定される。この結果、記録材検知部163により検知された記録材が搬送ローラ306によって高精度に搬送される。
【００２８】
システムコントローラ150は、記録材検知部163から入力される信号が'0'から'1'に切り替わったタイミングから所定時間が経過するまでの期間は、位相制御器157cの微分制御の制御ゲインが第２のゲインである状態を維持する。
また、システムコントローラ150は、記録材検知部163から入力される信号が'0'から'1'に切り替わったタイミングから所定時間が経過すると、位相制御器157cの微分制御の制御ゲインを第１のゲインに切り替える。
その後、記録材検知部163から入力される信号が'0'から'1'に切り替わると、システムコントローラ150は、位相制御器157cの微分制御の制御ゲインを第２のゲインに切り替える。
【００２９】
なお、所定時間は、紙の搬送が終了する時間で、搬送される記録材の長さが搬送速度(目標速度、エンコーダ5からの検出速度など)で除算された時間に相当する値に設定され、メモリ163cに記憶されている。
このように、記録材が検知されてから所定時間後に位相制御器157cの微分制御の制御ゲインを第２のゲインから第１のゲインに切り替えることによって、微分制御の制御ゲインが第１のゲインである状態で、検知した記録材の次に搬送される記録材を検知することができる。
【００３０】
上記の本実施例におけるモータ制御部におけるゲインの切替制御について、図６のフローチャートを用いて詳細に説明する。このフローチャートの処理は、システムコントローラ151によって実行される。
まず、印刷ジョブが開始されると、S101で、システムコントローラ150は、第１のゲインでモータの駆動制御を行う。
続いて、S102において、システムコントローラ150は、記録材検知部163からの検知結果の出力が'1'かどうか、つまり偏差が所定値より大きく、紙を搬送しているかどうかを判定する。搬送していない場合は、ここで待機し、搬送していると判断された場合は、S103に進み制御ゲインを第２のゲインに切り替える。
続いて、S104で所定時間が経過するまで待機する。所定時間は、紙の搬送が終了する時間である。
所定時間経過すると、S105でシステムコントローラ150は、制御ゲインを第１のゲインに戻す。
【００３１】
続いて、S106でシステムコントローラ150はジョブが終了したかどうかを判断し、終了していなければ、S102に戻り、次の紙の搬送が開始されるのを待機する。一方、システムコントローラ150は、ジョブが終了したと判断した場合は、S107に進み、モータを停止し、ジョブが終了となる。
【００３２】
なお、モータ制御部157は、前述した位置制御と電圧制御に限るものではなく、速度制御やベクトル制御(電流制御)を用いた構成であってもよい。速度制御の構成が用いられる場合は、記録材の搬送検知は位相検出、位相偏差ではなく速度検出、速度偏差で行う。
また、位相検出器157aに関しても、エンコーダ5を用いた構成に限るものでなく、ホール素子などの別の位相検出器を用いた位相検出やセンサレス技術(位置推定技術)が用いられてもよい。
【００３３】
次に、本発明の動作結果について説明する。図７は、紙搬送に伴う回転子にかかる負荷トルク、偏差θerrを示す図である。図７(a)は、位相制御器157cの微分制御の制御ゲインを第２のゲインに設定した際の偏差θerrである。図7(b)は、位相制御器157cの微分制御の制御ゲインを第１のゲインに設定した際の偏差θerrである。なお、図７では、偏差θerrの閾値は0.2[rad]であるものとする。
【００３４】
図7(a)では、記録材が搬送ローラに突入し負荷トルクが変化しているにもかかわらず、偏差θerrが0.2[rad]より小さいため、記録材の検知ができない。図７(b)では、位相制御器157cの制御ゲインを図７(a)より小さくしたことにより、偏差θerrの変化量が大きくなり、偏差θerrが閾値0.2[rad]より大きくなり、記録材の検知ができる。
【００３５】
以上のモータ制御部157のＰＷＭインバータ157e以外のブロック、及び記録材検知部163は、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣなどのハードウェアデバイスや、ＤＳＰなどのソフトウェアデバイスのどちらを用いて構成してもよい。
【００３６】
以上のように、本実施例では、位相制御器157cの微分制御のゲインが第１のゲインである状態において記録材検知部163による記録材の検知が行われる。この結果、微分制御のゲインが第２のゲインである状態で記録材検知部163による記録材の検知が行われる場合よりも高精度に記録材の検知が行われる。
また、記録材検知部163により記録材が検知されると、位相制御器157cの微分制御のゲインが第１のゲインよりも大きい第２のゲインに設定される。この結果、記録材検知部163により検知された記録材が搬送ローラ306によって高精度に搬送がおこなわれる。
さらに、システムコントローラ150は、記録材が検知されてから所定時間後に位相制御器157cの微分制御の制御ゲインを第２のゲインから第１のゲインに切り替える。この結果、微分制御の制御ゲインが第１のゲインである状態で、検知した記録材の次に搬送される記録材を検知することができる。即ち、高精度に記録材の検知が行われる。
【００３７】
(その他の実施例) 
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ＡＳＩＣ)によっても実現可能である。
また、第１実施例においては、ＰＩＤ制御の微分（Ｄ）制御の制御ゲインが切り替えられたが、この限りではない。例えば、ＰＩＤ制御の比例（Ｐ）、積分（Ｉ）、微分（Ｄ）のうちの少なくとも１つの制御ゲインを切り替える構成であっても良い。
また、第１実施例の構成が適用されるのは、ＰＩＤ制御に限らない。例えば、ＰＩ制御、ＰＤ制御等の制御方法にも、第１実施例の構成を適用することができる。更に、ＰＩＤ制御以外の制御方法であっても、制御ゲインを設定する構成を有する制御方法であれば、第１実施例の構成を適用することができる。
第１実施例においては、ＰＩＤ制御の微分（Ｄ）制御の制御ゲインを大きくする構成を、画像形成装置本体３０１の搬送ローラ306を駆動するモータ158に適用したが、これに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００３８】
1       記録材搬送装置
2       記録材
5       エンコーダ
157     モータ制御部
163     記録材検知部
306     搬送ローラ
【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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