(57)【要約】【課題】駆動モータの回転速度に突発変動が生じることを抑制するために、当該駆動モータの駆動中、常に強め界磁が行われると、消費電力が増大する。【解決手段】強め界磁を行う必要がある期間にのみ強め界磁が行われることによって、モータを駆動する期間においてｄ軸電流指令値Ｉｄ＿ｒｅｆが電流値Ｂに設定される（強め界磁が行われる）期間を短縮することができ、消費電力が増大することを抑制することができる。【選択図】図５
2019214463.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、
前記位相決定手段によって決定された回転位相を基準とする回転座標系において表される電流成分であって前記回転子にトルクを発生させるトルク電流成分の値が前記トルク電流成分の目標値になるように前記モータの巻線に流れる駆動電流を制御し、前記回転座標系において表される、前記巻線を貫く磁束の強度に影響する励磁電流成分の値が前記励磁電流成分の目標値になるように前記巻線に流れる駆動電流を制御する制御手段と、を有し、
前記制御手段は、前記回転子の目標位相を表す指令位相と前記位相決定手段によって決定された前記回転位相との偏差が小さくなるように前記トルク電流成分の前記目標値を設定し、前記シートが搬送される搬送方向において前記搬送ローラよりも上流側の所定位置に前記シートの先端が到達したときより後の第１期間では、前記巻線を貫く磁束が前記回転子の磁束よりも強くなるように前記励磁電流成分の前記目標値を設定し、前記所定位置に前記シートの先端が到達するときより前の第２期間では、前記巻線を貫く磁束が前記第１期間において前記巻線を貫く磁束よりも弱くなるように前記励磁電流成分の前記目標値を設定することを特徴とするシート搬送装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記第１期間のうち、前記シートの先端が前記所定位置に到達してから前記搬送方向において前記搬送ローラよりも下流側の第２所定位置に前記シートの先端が到達するまでの第３期間では、前記巻線を貫く磁束が前記回転子の磁束よりも強くなるように前記励磁電流成分の前記目標値を設定し、前記シートの先端が前記第２所定位置に到達したときより後の第４期間では、前記第３期間において前記巻線を貫く磁束よりも弱くなるように前記励磁電流成分の前記目標値を設定す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】
前記制御手段は、前記第３期間は、前記励磁電流成分の前記目標値を正の値に設定し、前記第２期間及び前記第４の期間は、前記励磁電流成分の前記目標値を前記正の値よりも小さい値に設定することを特徴とする請求項２に記載のシート搬送装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記シートの先端が前記所定位置に到達するタイミングにおいて、前記励磁電流成分の目標値を前記正の値よりも小さい値から前記正の値に切り替えることを特徴とする請求項３に記載のシート搬送装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記シートの先端が前記第２所定位置に到達するタイミングにおいて、前記励磁電流成分の目標値を前記正の値から前記正の値よりも小さい値に切り替えることを特徴とする請求項３に記載のシート搬送装置。
【請求項６】
前記シート搬送装置は、前記搬送方向において前記所定位置よりも上流側に設けられた、前記シートの有無を検知する検知手段を有し、
前記制御手段は、前記検知手段が前記シートの先端を検知したタイミングにおいて、前記励磁電流成分の目標値を前記正の値よりも小さい値から前記正の値に切り替えることを特徴とする請求項３に記載のシート搬送装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記搬送ローラの駆動が開始されてから所定時間が経過したタイミングにおいて、前記励磁電流成分の目標値を前記正の値よりも小さい値から前記正の値に切り替えることを特徴とする請求項３に記載のシート搬送装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記搬送ローラの駆動が開始されてから第２の所定時間が経過したタイミングにおいて、前記励磁電流成分の目標値を前記正の値から前記正の値よりも小さい値に切り替えることを特徴とする請求項３に記載のシート搬送装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記第２期間は、前記励磁電流成分の目標値を０に設定す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１０】
前記制御手段は、前記第４期間は、前記励磁電流成分の目標値を０に設定することを特徴とする請求項２に記載のシート搬送装置。
【請求項１１】
前記制御手段は、前記励磁電流成分の目標値を正の値と０との間で徐々に変化させることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のシート搬送装置。
【請求項１２】
前記制御手段は、搬送されるシートの種類に応じて前記励磁電流成分の目標値を設定することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のシート搬送装置。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれか一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１４】
請求項１３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１５】
請求項１乃至１２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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート搬送装置及び画像形成装置におけるモータの駆動制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、モータを制御する方法として、特許文献１に開示されるような、ベクトル制御（またはＦＯＣ：Field Oriented Control）と称されるモータの制御方法が知られている。この方法は、例えば具体的には、回転子の指令位相と実際の回転位相との偏差が小さくなるように回転座標系における電流値を制御する位相フィードバック制御を行うことによってモータを制御する。ベクトル制御では、回転子の磁束方向をｄ軸、これに直交する方向をｑ軸と定義した回転座標系が用いられる。回転座標系では、巻線に流れる駆動電流のｑ軸成分（ｑ軸電流）はトルクを発生させるトルク電流成分であり、駆動電流のｄ軸成分（ｄ軸電流）は巻線を貫く磁束の強度に影響する励磁電流成分である。ベクトル制御では、最大効率運転を意図して９０°のロータ負荷角を維持するように駆動電流の振幅及び位相が制御される。一般的なベクトル制御では、ｄ軸電流を「０」としてｑ軸電流によりトルクが制御される。その結果、回転子の負荷量に応じて必要最低限の駆動電流が生成され、電力効率の良い駆動制御が実現される。また、上述のような余剰トルクに起因したモータの振動及び騒音を抑えることが可能となる。
【０００３】
原稿画像を読み取るための画像読取装置において、原稿を搬送しながら原稿画像を読み取る際には、原稿の搬送速度が、読み取った原稿画像の品位に影響する。例えば、原稿を搬送する搬送ローラの駆動モータの負荷変動に起因して当該駆動モータの回転速度に突発変動が生じた場合、読み取った原稿画像に副走査方向に伸縮したスジ画像等の不良画像が生じる可能性がある。
【０００４】
特許文献２では、駆動モータの負荷変動に起因して当該駆動モータの回転速度に突発変動が生じることを抑制する方法として、励磁電流成分の値を正の値に制御することによってモータの保持力をより強くする構成（強め界磁）が述べられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２８４３８９号公報
【特許文献２】特開２００３−８８１６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献２に記載されているように、強め界磁が行われる際には励磁電流成分の値が正の値に制御される。即ち、強め界磁が行われる場合は、強め界磁が行われない場合に比べて消費電力が増大する。例えば、駆動モータの回転速度に突発変動が生じることを抑制するために、当該駆動モータの駆動中、常に強め界磁が行われると、消費電力が増大する。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、モータの制御を効率的に行うことを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のシート搬送装置は、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、前記位相決定手段によって決定された回転位相を基準とする回転座標系において表される電流成分であって前記回転子にトルクを発生させるトルク電流成分の値が前記トルク電流成分の目標値になるように前記モータの巻線に流れる駆動電流を制御し、前記回転座標系において表される、前記巻線を貫く磁束の強度に影響する励磁電流成分の値が前記励磁電流成分の目標値になるように前記巻線に流れる駆動電流を制御する制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記回転子の目標位相を表す指令位相と前記位相決定手段によって決定された前記回転位相との偏差が小さくなるように前記トルク電流成分の前記目標値を設定し、前記シートが搬送される搬送方向において前記搬送ローラよりも上流側の所定位置に前記シートの先端が到達したときより後の第１期間では、前記巻線を貫く磁束が前記回転子の磁束よりも強くなるように前記励磁電流成分の前記目標値を設定し、前記所定位置に前記シートの先端が到達するときより前の第２期間では、前記巻線を貫く磁束が前記第１期間において前記巻線を貫く磁束よりも弱くなるように前記励磁電流成分の前記目標値を設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、モータの制御を効率的に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】画像形成システムの構成断面図。
【図２】コントローラの説明図。
【図３】モータ制御装置の構成例示図。
【図４】モータの説明図。
【図５】駆動制御処理を表すフローチャート。
【図６】駆動制御処理を表すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を説明する。ただし、本実施形態に記載されている構成部品の形状及びそれらの相対配置などは、この発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。なお、以下の説明においては、モータ制御装置が画像形成装置に設けられる場合について説明するが、モータ制御装置が設けられるのは画像形成装置に限定されるわけではない。例えば、記録媒体や原稿等のシートを搬送するシート搬送装置やその他の装置にも用いられる。
【００１２】
［画像形成システム］
図１は、本実施形態のモータ制御装置を含む画像形成システムの構成図である。画像形成システム１００は、原稿読取装置２０１及び画像形成装置３０１を備える。画像形成システム１００は、例えば複写機、ファクシミリ装置、印刷機、プリンタ等により実現される。画像形成装置３０１は、電子写真方式、インクジェット方式等の所定の方式で記録材への画像形成を行う。画像形成装置３０１は、モノクロ、カラーのいずれの画像を形成する構成であってもよい。
【００１３】
原稿読取装置２０１の原稿積載部２に積載された原稿Ｐは、給紙ローラ３によって給紙され、その後、搬送ローラ４によって搬送される。給紙ローラ３と搬送ローラ４は揺動アーム１２によって連結されている。揺動アーム１２は、搬送ローラ４の回転軸を中心にして回動できるように搬送ローラ４の回転軸によって支持されている。原稿Ｐは、搬送ローラ４等によって一定速度で搬送されて、排紙ローラ１１によって排紙トレイ１０へ排紙される。シートセンサＳＳ１は、搬送ローラ７と搬送ローラ８との間に設けられ、搬送される原稿Ｐを検出する。シートセンサＳＳ１には、光学式センサやフラグセンサ等を用いることができる。
【００１４】
原稿読取装置２０１には、搬送される原稿の第１面の画像を読み取る原稿読取部１６が設けられている。読取ガラス１４を介して照明２０によって照明された原稿画像からの反射光は、反射ミラーからなる光学系により画像読取部２１に導かれ、画像読取部２１によって画像信号に変換される。
【００１５】
画像読取部２１は、レンズ、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の光電変換素子、及び光源変換素子の駆動部を備える。画像読取部２１は、レンズにより反射光を光電変換素子の受光面に結像させる。光電変換素子は、受光した反射光を光電変換してアナログの画像信号を生成する。画像信号は画像処理部２２に入力される。画像処理部２２は、取得した画像信号に対してアナログ画像処理及びＡＤ変換を行い、デジタルの画像データを生成する。画像処理部２２は、生成した画像データを画像形成装置３０１へ送信する。この画像データは、原稿画像を表すデータである。
【００１６】
また、原稿読取装置２０１には、搬送される原稿の第２面の画像を読み取る原稿読取部１７が設けられている。原稿読取部１７の構成は、原稿読取部１６の構成と同様の構成である。原稿読取部１７に読み取られた画像情報は、原稿読取部１６において説明した方法と同様にして画像形成装置３０１へ出力される。
【００１７】
なお、原稿読取装置２０１における、原稿読取部１６、１７を除く部分は、原稿給送装置に対応する。
【００１８】
画像形成装置３０１は、記録材の給紙及び搬送を行うために、シート収納トレイ３０２、３０４、給紙ローラ３０３、３０５、搬送ローラ３０６、３０７、レジストレーションローラ３０８、及び搬送パス３１６を備える。シート収納トレイ３０２、３０４は、記録材を収納する。シート収納トレイ３０２、３０４のそれぞれに収納されるシートは、同じ種類であってもよく、また異なる種類であってもよい。例えば、シート収納トレイ３０２にはＡ４サイズの普通紙が収納され、シート収納トレイ３０４にはＡ４サイズの厚紙が収納される。なお、記録材は、画像形成装置３０１によって画像が形成可能な部材であり、例えば、用紙、樹脂シート、布、ＯＨＰシート、ラベル等である。
【００１９】
シート収納トレイ３０２に収納される記録材は、給紙ローラ３０３により１枚ずつ給紙され、搬送ローラ３０６によりレジストレーションローラ３０８まで搬送される。シート収納トレイ３０４に収納される記録材は、給紙ローラ３０５により１枚ずつ給紙され、搬送ローラ３０７、３０６によりレジストレーションローラ３０８まで搬送される。レジストレーションローラ３０８は、記録材が搬送されてくるタイミングでは停止しており、搬送されてきた記録材の斜行補正等を行う。なお、記録材の搬送方向に対してレジストレーションローラ３０８の上流側には、搬送される記録材の有無を検出するシートセンサ３３０が設けられている。記録材の搬送方向に対して搬送ローラ３０７の上流側には、記録材の有無を検出するシートセンサ３３１が設けられている。シートセンサ３３０、３３１には、光学式センサやフラグセンサ等を用いることができる。
【００２０】
画像形成装置３０１は、原稿読取装置２０１から取得する画像データに応じた画像を記録材に形成する。画像形成装置３０１は、画像データに応じたトナー像を形成するために、光走査部３１１、ミラー３１２、３１３、感光ドラム３０９、帯電器３１０、及び現像器３１４を備える。画像形成装置３０１は、記録材へのトナー像の転写及び定着を行うために、転写帯電器３１５、搬送ベルト３１７、及び定着器３１８を備える。画像形成装置３０１は、画像定着後のシートの排出及び表裏面の反転のために、排紙ローラ３１９、排紙ローラ３２４、搬送ローラ３２０、３２２、３２３、反転ローラ３２１、反転パス３２５、及び両面パス３２６を備える。
【００２１】
光走査部３１１は、半導体レーザ及びポリゴンミラーを有し、画像処理部１１２から取得する画像データに応じたレーザ光を半導体レーザから出射する。半導体レーザから出射されたレーザ光は、ミラー３１２、３１３により反射されて感光ドラム３０９の外周面に照射される。
【００２２】
感光ドラム３０９は、ドラム形状の感光体であり、ドラム軸を中心に所定の速度で回転する。感光ドラム３０９は、帯電器３１０により表面が一様に帯電された後に、光走査部３１１によりレーザ光が照射されることで、画像データに応じた静電潜像が外周面に形成される。なお、帯電器３１０は、コロナ帯電器や帯電ローラを用いて感光ドラム３０９の表面を帯電させる。静電潜像が現像器３１４内のトナーにより現像されることで、感光ドラム３０９の外周面にはトナー像が形成される。感光ドラム３０９に形成されたトナー像は、感光ドラム３０９と対向する位置（転写位置）に設けられた転写帯電器３１５によって記録材に転写される。この際、レジストレーションローラ３０８は、記録材にトナー像が形成されるタイミングに合わせて、記録材を転写位置へ搬送する。
【００２３】
トナー像が転写された記録材は、搬送ベルト３１７により定着器３１８へ搬送される。定着器３１８は、トナー像が転写された記録材を加熱及び加圧することで、記録材上にトナー像を定着させる。これにより記録材への画像形成処理が終了する。
【００２４】
片面印刷モードで画像形成が行われる場合、記録材は、定着器３１８から排紙ローラ３１９及び排紙ローラ３２４によって画像形成装置３０１の外部に排出される。
両面印刷モードで画像形成が行われる場合、第１面への画像が形成された記録材は、搬送ローラ３２０及び反転ローラ３２１により、定着器３１８から反転パス３２５へ搬送される。搬送方向に対して記録材の後端が両面パス３２６との合流ポイントを通過した直後に反転ローラ３２１の回転が反転することで、記録材は、表裏が反転して両面パス３２６へ搬送される。両面パス３２６に搬送された記録材は、搬送ローラ３２２、３２３により搬送パス３１６へ搬送される。搬送パス３１６へ搬送された記録材は、再度、搬送ローラ３０６を経由してレジストレーションローラ３０８へ搬送され、上記と同様の処理で第２面への画像形成が行われる。両面の画像形成が終了した記録材は、片面印刷モード時と同様に、排紙ローラ３１９及び排紙ローラ３２４によって画像形成装置３０１の外部に排出される。
なお、記録材がフェースダウンで画像形成装置３０１の外部に排出される場合、記録材は、定着器３１８から、一旦、搬送ローラ３２０へ搬送される。搬送方向に対して記録材の後端が搬送ローラ３２０を通過する直前に搬送ローラ３２０の回転が反転することで、記録材は表裏反転する。その後、記録材は、排紙ローラ３２４によって画像形成装置３０１の外部に排出される。
【００２５】
画像形成システム１００は、以上のような構成及び機能である。本発明における負荷とはモータによって駆動される対象物である。例えば、給紙ローラ２０４、３０３、３０５、搬送ローラ２０７、３０６、３０７、レジストレーションローラ３０８、及び排紙ローラ３１９等の各種ローラや、感光ドラム３０９、搬送ベルト２０８、３１７、照明２０９、及び光学系等は負荷に相当する。本実施形態のモータ制御装置は、これらの負荷を駆動するモータに適用することができる。
【００２６】
図２は、画像形成システム１００の動作を制御するコントローラの説明図である。画像形成システム１００は、電源１を備える。電源１は、交流電源ＡＣに接続される。電源１は、交流電源ＡＣから供給される電力を画像形成システム１００の各部で用いる電力に変換して、変換した電力を画像形成システム１００の各部へ供給する。例えば電源１は、モータ制御装置１５７に設けられる後述のフルブリッジ回路に電圧Ｖｃｃを供給する。画像形成システム１００の各部は、電源１から供給される電力より稼働する。
【００２７】
画像形成システム１００は、画像形成装置３０１が内蔵するシステムコントローラ１５１により全体の動作が制御される。システムコントローラ１５１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１５１ａ、ＲＯＭ（Read Only Memory）１５１ｂ、及びＲＡＭ（Random
Access Memory）１５１ｃを備える。システムコントローラ１５１は、画像処理部２２、操作部１５２、アナログ・デジタル（ＡＤ）変換器１５３、高圧制御部１５５、モータ制御装置１５７、シートセンサ３３０、３３１、センサ類１５９、及びＡＣドライバ１６０と接続される。システムコントローラ１５１は、接続された各部との間でデータやコマンド等の送受信を行うことが可能である。
【００２８】
ＣＰＵ１５１ａは、ＲＯＭ１５１ｂに格納されるコンピュータプログラムを、ＲＡＭ１５１ｃを作業流域に用いて実行することで、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。ＲＡＭ１５１ｃは、例えば高圧制御部１５５に対する設定値、モータ制御装置１５７に対する指令値、及び操作部１５２から取得する情報等の各種データを格納する。
【００２９】
画像処理部２２は、画像データをシステムコントローラ１５１へ送信する。システムコントローラ１５１は、画像形成システム１００の各部から信号（センサ類１５９等からの信号）を取得して、取得した信号に基づいて高圧制御部１５５の設定値を設定する。高圧制御部１５５は、システムコントローラ１５１によって設定された設定値に応じて、帯電器３１０、現像器３１４等で用いられる高電圧を発生する高圧ユニット１５６の制御を行う。これにより高圧ユニット１５６は、帯電器３１０、現像器３１４、転写帯電器３１５等へ必要な高電圧を供給することができる。
【００３０】
システムコントローラ１５１は、シートセンサ３３０、３３１の検出結果に基づいて、モータ制御装置１５７を制御する。モータ制御装置１５７は、ＣＰＵ１５１ａから取得する指令に応じて、負荷を駆動するモータ５０９の駆動制御を行う。なお、図２ではモータ５０９のみを記載するが、実際には、画像形成システム１００には複数個のモータが設けられる。また、モータ制御装置１５７は、１つで複数個のモータを制御する構成であってもよい。また、モータ制御装置１５７は、複数個設けられていてもよい。
【００３１】
ＡＤ変換器１５３は、定着器３１８内に設けられる定着ヒータ１６１の温度を検出するためのサーミスタ１５４から検出結果を取得し、この検出結果をデジタル値に変換してシステムコントローラ１５１に入力する。システムコントローラ１５１は、ＡＤ変換器１５３から取得したデジタル値に基づいて、ＡＣドライバ１６０の制御を行う。ＡＣドライバ１６０は、システムコントローラ１５１の制御により、定着ヒータ１６１の温度を定着処理に適切な温度となるように制御する。
【００３２】
操作部１５２は、テンキー等の入力キー、タッチパネル、ディスプレイ等を備えるユーザインタフェースである。システムコントローラ１５１は、操作部１５２のディスプレイに、使用する記録材の種類等の各種の設定画面等を表示する。また、システムコントローラ１５１は、ディスプレイに、画像形成枚数や画像形成中か否かの情報、ジャミングの発生やその箇所等の画像形成装置３０１の状態を表示する。
ユーザは、入力キーやタッチパネルにより画像形成システム１００に対する指示や設定値の入力を行うことができる。例えば、ユーザが操作部１５２を用いて画像形成の開始を指示すると、指示内容が操作部１５２からシステムコントローラ１５１に入力される。システムコントローラ１５１は、この指示に応じて画像形成のための各種の動作制御を行う。ユーザが操作部１５２により複写倍率や濃度設定値等を設定した場合、システムコントローラ１５１は、これらの設定値を取得して、該設定値に応じた条件で画像形成を行う。
【００３３】
［ベクトル制御］
モータ制御装置１５７の詳細について説明する。本実施形態におけるモータ制御装置１５７は、ベクトル制御によりモータ５０９を駆動制御する。以下の説明において、モータ５０９は、ステッピングモータとして説明するが、ＤＣモータ等の他のモータであってもよい。また、モータ５０９は、２相モータである場合を説明するが、３相モータ等の２相以上のモータであってもよい。本実施形態のモータ５０９は、回転子の回転位相を検出するためのロータリエンコーダなどのセンサは設けられていないが、ロータリエンコーダなどのセンサが設けられていてもよい。
【００３４】
図３及び図４を用いて、本実施形態におけるモータ制御装置１５７によるベクトル制御について説明する。図３は、ステッピングモータであるモータ５０９を制御するモータ制御装置１５７の構成例示図である。図４は、ステッピングモータであるモータ５０９の説明図である。図４は、Ａ相（第１相）とＢ相（第２相）との２相から成るモータ５０９と、ｄ軸及びｑ軸によって表される回転座標系との関係を表す。
【００３５】
図４では、静止座標系において、Ａ相の巻線に対応した軸であるα軸と、Ｂ相の巻線に対応した軸であるβ軸とが定義されている。また、回転子４０２に用いられる永久磁石の磁極によって作られる磁束の方向（磁束方向）に沿ってｄ軸が定義される。ｄ軸から反時計回りに９０度進んだ方向（ｄ軸に直交する方向）に沿ってｑ軸が定義されている。α軸とｄ軸との成す角度θが定義される。回転子４０２の回転位相は角度θによって表される。ベクトル制御では、モータ５０９の回転子４０２の回転位相θ（角度θ）を基準とした回転座標系が用いられる。
【００３６】
ベクトル制御は、モータ５０９の回転子４０２の回転位相θを基準とした回転座標系における電流値を制御することによりモータ５０９の回転を制御する方法である。例えばベクトル制御では、回転子４０２の目標位相を表す指令位相と実際の回転位相との偏差が小さくなるように電流値を制御する位相フィードバック制御を行うことによって、モータ５０９が制御される。また、回転子４０２の目標速度を表す指令速度と実際の回転速度との偏差が小さくなるように電流値を制御する速度フィードバック制御を行うことによって、モータ５０９が制御されてもよい。回転座標系における電流値は、モータ５０９の回転子４０２にトルクを発生させるｑ軸成分（トルク電流成分）の電流値と、モータ５０９の巻線を貫く磁束の強度に影響するｄ軸成分（励磁電流成分）の電流値とに対応する。
【００３７】
図３に示すように、モータ制御装置１５７は、ベクトル制御を行う回路として、位相制御部５０２、電流制御部５０３、座標逆変換部５０５、座標変換部５１１、モータ５０９の巻線に駆動電流を供給するＰＷＭインバータ５０６等を有する。座標変換部５１１は、モータ５０９のＡ相及びＢ相の巻線に流れる駆動電流に対応する電流ベクトルを、α軸及びβ軸で表される静止座標系からｑ軸及びｄ軸で表される回転座標系に座標変換する。この結果、モータ５０９のＡ相及びＢ相の巻線に供給される駆動電流は、回転座標系における電流値であるｑ軸成分の電流値（ｑ軸電流）とｄ軸成分の電流値（ｄ軸電流）とによって表される。ｑ軸電流は、モータ５０９の回転子４０２にトルクを発生させるトルク電流に相当する。ｄ軸電流は、モータ５０９の回転子４０２の巻線を貫く磁束の強度に影響する励磁電流に相当する。モータ制御装置１５７は、ｑ軸電流及びｄ軸電流をそれぞれ独立に制御することができる。この結果、モータ制御装置１５７は、回転子４０２が回転するために必要なトルクを効率的に発生させることができる。
【００３８】
モータ制御装置１５７は、モータ５０９の回転子４０２の回転位相θを後述する方法により決定し、その決定結果に基づいてベクトル制御を行う。ＣＰＵ１５１ａは、モータ５０９の回転子４０２の目標位相を表す指令位相θ＿ｒｅｆを生成し、生成した指令位相θ＿ｒｅｆを所定の時間周期でモータ制御装置１５７へ出力する。減算器１０１は、モータ５０９の回転子４０２の回転位相θと指令位相θ＿ｒｅｆとの偏差を算出し、算出した偏差を位相制御部５０２へ送信する。
【００３９】
位相制御部５０２は、比例制御（Ｐ）、積分制御（Ｉ）、微分制御（Ｄ）に基づいて、減算器１０１から取得した偏差が小さくなるように、ｑ軸電流指令値ｉｑ_ｒｅｆを生成して出力する。具体的には、位相制御部５０２は、Ｐ制御、Ｉ制御、Ｄ制御に基づいて、減算器１０１から取得した偏差が「０」になるようにｑ軸電流指令値ｉｑ＿ｒｅｆ（目標値）を生成して出力する。Ｐ制御とは、制御する対象の値を指令値と推定値との偏差に比例する値に基づいて制御する制御方法である。Ｉ制御とは、制御する対象の値を指令値と推定値との偏差の時間積分に比例する値に基づいて制御する制御方法である。Ｄ制御とは、制御する対象の値を指令値と推定値との偏差の時間変化に比例する値に基づいて制御する制御方法である。本実施形態の位相制御部５０２は、ＰＩＤ制御に基づいて、ｑ軸電流指令値ｉｑ＿ｒｅｆを生成しているが、これに限定されるものではない。例えば、位相制御部５０２は、ＰＩ制御に基づいてｑ軸電流指令値ｉｑ＿ｒｅｆを生成してもよい。
【００４０】
モータ５０９のＡ相及びＢ相の巻線に流れる駆動電流は、電流検出部５０７、５０８によって検出され、ＡＤ変換器５１０によってアナログ値からデジタル値へと変換される。ＡＤ変換器５１０によってアナログ値からデジタル値へと変換された駆動電流の電流値は、静止座標系における電流値ｉα及びｉβとして、図４に示す電流ベクトルの位相θｅを用いて次式によって表される。なお、電流ベクトルの位相θｅは、α軸と電流ベクトルとの成す角度と定義される。「Ｉ」は電流ベクトルの大きさを示す。
ｉα＝Ｉ＊ｃｏｓθｅ                                                （１）
ｉβ＝Ｉ＊ｓｉｎθｅ                                                （２）
【００４１】
これらの電流値ｉα、ｉβは、座標変換部５１１及び誘起電圧決定部５１２に入力される。座標変換部５１１は、次式によって、静止座標系における電流値ｉα、ｉβを回転座標系におけるｑ軸電流の電流値ｉｑ及びｄ軸電流の電流値ｉｄに変換する。
ｉｄ＝ｃｏｓθ＊ｉα＋ｓｉｎθ＊ｉβ                                  （３）
ｉｑ＝−ｓｉｎθ＊ｉα＋ｃｏｓθ＊ｉβ                                （４）
【００４２】
前述の通り、座標変換部５１１は、モータ５０９のＡ相及びＢ相の巻線に流れる駆動電流に対応する電流ベクトルを、α軸及びβ軸で表される静止座標系からｑ軸及びｄ軸で表される回転座標系に座標変換する。減算器１０２は、位相制御部５０２から出力されるｑ軸電流指令値ｉｑ＿ｒｅｆと座標変換部５１１から出力される電流値ｉｑとを取得する。減算器１０２は、ｑ軸電流指令値ｉｑ＿ｒｅｆと電流値ｉｑとの偏差を算出し、算出した偏差を電流制御部５０３に送信する。減算器１０３は、界磁制御部５４０から出力されるｄ軸電流指令値ｉｄ＿ｒｅｆと座標変換部５１１から出力される電流値ｉｄとを取得する。減算器１０３は、ｄ軸電流指令値ｉｄ＿ｒｅｆと電流値ｉｄとの偏差を算出し、算出した偏差を電流制御部５０３に送信する。界磁制御部５４０は、ＣＰＵ１５１ａからの指示ω＿ｒｅｆに応じたｄ軸電流指令値ｉｄ＿ｒｅｆを減算器１０３に送信する。界磁制御部５４０は、例えば指示ω＿ｒｅｆとｄ軸電流指令値ｉｄ＿ｒｅｆとの関係を表すテーブルを保管するメモリ５４０ａを備える。界磁制御部５４０は、このテーブルを参照して指示ω＿ｒｅｆに応じたｄ軸電流指令値ｉｄ＿ｒｅｆを取得する。界磁制御部５４０は、ｄ軸電流の電流値ｉｄを制御するための制御部である。
【００４３】
電流制御部５０３は、ＰＩＤ制御に基づいて、各偏差がそれぞれ最小になるように駆動電圧Ｖｑ、Ｖｄを生成する。具体的には、電流制御部５０３は、各偏差がそれぞれ「０」になるように駆動電圧Ｖｑ、Ｖｄを生成して座標逆変換部５０５に出力する。即ち電流制御部５０３は、電圧生成機能を有する。なお、本実施形態における電流制御部５０３は、ＰＩＤ制御に基づいて駆動電圧Ｖｑ、Ｖｄを生成するが、これに限定されるものではない。例えば、電流制御部５０３は、ＰＩ制御に基づいて駆動電圧Ｖｑ、Ｖｄを生成してもよい。
【００４４】
座標逆変換部５０５は、電流制御部５０３から出力された回転座標系における駆動電圧Ｖｑ、Ｖｄを、次式によって、静止座標系における駆動電圧Ｖα、Ｖβに逆変換する。
Ｖα＝ｃｏｓθ＊Ｖｄ−ｓｉｎθ＊Ｖｑ                                  （５）
Ｖβ＝ｓｉｎθ＊Ｖｄ＋ｃｏｓθ＊Ｖｑ                                  （６）
【００４５】
座標逆変換部５０５は、逆変換して生成した駆動電圧Ｖα、Ｖβを誘起電圧決定部５１２及びＰＷＭインバータ５０６に出力する。ＰＷＭインバータ５０６はフルブリッジ回路を有する。フルブリッジ回路は、座標逆変換部５０５から入力された駆動電圧Ｖα、Ｖβに基づくＰＷＭ信号によって駆動される。その結果、ＰＷＭインバータ５０６は、駆動電圧Ｖα、Ｖβに応じた駆動電流ｉα、ｉβを生成し、生成した駆動電流ｉα、ｉβをモータ５０９の各相の巻線に供給することによって、モータ５０９を駆動する。即ち、ＰＷＭインバータ５０６は、モータ５０９への電流供給機能を有する。なお、フルブリッジ回路は、モータ５０９のＡ相とＢ相とのそれぞれに対応して設けられている。ＰＷＭインバータ５０６は、ハーフブリッジ回路等で構成されてもよい。
【００４６】
回転位相θの決定方法について説明する。回転子４０２の回転位相θの決定には、回転子４０２の回転によってモータ５０９のＡ相及びＢ相の巻線に誘起される誘起電圧Ｅα、Ｅβが用いられる。誘起電圧Ｅα、Ｅβは、誘起電圧決定部５１２により決定（算出）される。具体的には、誘起電圧決定部５１２は、ＡＤ変換器５１０によってデジタル値に変換された駆動電流ｉα、ｉβの電流値ｉα、ｉβと、座標逆変換部５０５から出力された駆動電圧Ｖα、Ｖβとを取得する。誘起電圧決定部５１２は、取得したこれらの電流値及び電圧値と以下の電圧方程式とに基づいて、誘起電圧Ｅα、Ｅβの値を算出する。
Ｅα＝Ｖα−Ｒ＊ｉα−Ｌ＊ｄｉα／ｄｔ                                （７）
Ｅβ＝Ｖβ−Ｒ＊ｉβ−Ｌ＊ｄｉβ／ｄｔ                                （８）
Ｒ：巻線レジスタンス、Ｌ：巻線インダクタンス
Ｒ、Ｌの値は、モータ５０９に固有の値であり、ＲＯＭ１５１ｂ又はモータ制御装置１５７に設けられる不図示のメモリに予め格納される。
【００４７】
算出（決定）された誘起電圧Ｅα、Ｅβは、位相決定部５１３に入力される。位相決定部５１３は、誘起電圧Ｅαと誘起電圧Ｅβとの比に基づいて、以下の式によりモータ５０９の回転子４０２の回転位相θを算出（決定）する。算出された回転子４０２の回転位相θは、前述の通り、減算器１０１、座標逆変換部５０５、及び座標変換部５１１に入力される。
θ＝ｔａｎ＾−１（−Ｅβ／Ｅα）                                    （９）
【００４８】
なお、本実施形態において位相決定部５１３は、式（９）に基づく演算を行うことによって回転位相θを決定したが、この限りではない。例えば、位相決定部５１３は、誘起電圧Ｅα及び誘起電圧Ｅβと誘起電圧Ｅα及び誘起電圧Ｅβとに対応する回転位相θとの関係を示すテーブルをＲＯＭ１５１ｂ等に記憶しておき、このテーブルを参照することによって回転位相θを決定してもよい。
モータ制御装置１５７は、上述の制御を繰り返し行う。
【００４９】
［強め界磁］
次に、強め界磁について説明する。強め界磁とは、回転子４０２の磁束よりも強い磁束が巻線を貫くように励磁電流成分が制御されることによって、回転子４０２を保持する保持力を増大させる手法である。具体的には、励磁電流成分が正の値に制御されることによって、見かけ上、回転子４０２の磁束の強度が強められ、回転子４０２の磁束よりも強い磁束が巻線を貫くようにすることができる。この結果、回転子４０２を保持する保持力が増大する。なお、励磁電流成分が正の値であって且つ絶対値が大きいほど、保持力は大きくなる。
【００５０】
［強め界磁の適用例１］
強め界磁を原稿読取装置２０１の原稿搬送に適用する場合について説明する。原稿読取装置２０１は、給紙ローラ３及び搬送ローラ４、６、７、８を駆動することで、一定速度で原稿Ｐを読取位置１５へ搬送する。この際、原稿Ｐは、各搬送ローラの回転速度に変動が生じることで、搬送速度が変化することがある。これにより、読み取られた原稿画像は、スジ画像の発生や部分倍率の悪化といった不良画像が生じる。
【００５１】
図５は、このような原稿画像の読取時のモータ５０９の駆動制御処理を表すフローチャートである。この処理は、ＣＰＵ１５１ａとモータ制御装置１５７とが協働して行われる。ここでは、モータ５０９は、搬送ローラ８を駆動するステッピングモータである。
【００５２】
操作部１５２から画像読取の指示を取得すると、ＣＰＵ１５１ａは、界磁制御部５４０から出力されるｄ軸電流指令値Ｉｄ＿ｒｅｆを初期値Ａに設定する（Ｓ１０１）。ＣＰＵ１５１ａは、モータ制御装置１５７により各種ローラの駆動を開始する（Ｓ１０２）。これにより原稿Ｐの搬送が開始される。なお、初期値Ａは、モータ５０９の回転速度や負荷仕様に応じて設定される設計値であり、正の値、０、負の値のいずれであってもよい。通常、初期値Ａは０［Ａ］等の消費電力効率を高める値に設定される。以下では、初期値Ａとして０［Ａ］が設定されている場合におけるモータの制御について説明する。
【００５３】
ＣＰＵ１５１ａは、原稿Ｐの搬送開始後に、シートセンサＳＳ１が原稿Ｐを検出するまで待機する（Ｓ１０３）。シートセンサＳＳ１が原稿Ｐを検出すると（Ｓ１０３：Y）、ＣＰＵ１５１ａは、所定時間ｔ１が経過するまで待機する（Ｓ１０４：N）。所定時間ｔ１は、原稿Ｐの搬送方向の先端がシートセンサＳＳ１に検出されてから搬送ローラ８のニップ部に到達するまでに要する時間よりも短い時間に設定される。
【００５４】
所定時間ｔ１が経過すると（Ｓ１０４：Y）、ＣＰＵ１５１ａは、界磁制御部５４０から出力されるｄ軸電流指令値Ｉｄ＿ｒｅｆを電流値Ｂに切り替えるように切替信号を界磁制御部５４０に出力する（Ｓ１０５）。この結果、界磁制御器５４０は、切替信号に応じて、出力するｄ軸電流指令値ｉｄ＿ｒｅｆを初期値Ａ（＝０Ａ）から電流値Ｂ（例えば０．３Ａ）に切り替える。この結果、強め界磁が行われる。なお、電流値Ｂは正の値であり、初期値Ａよりも大きな値である。ｄ軸電流は、保持力を発生する成分であり、回転方向の外乱を抑制する効果に影響する。原稿Ｐの先端が搬送ローラ８のニップ部に突入するタイミングに合わせてモータ５０９の保持力をアップさせることで、搬送ローラ８の速度変動による画質の低下を抑制することが可能となる。
【００５５】
ＣＰＵ１５１ａは、駆動電流Ｉｄの切り替えから所定時間ｔ２が経過するまで待機する（Ｓ１０６：N）。所定時間ｔ２が経過すると（Ｓ１０６：Y）、ＣＰＵ１５１ａは、界磁制御部５４０から出力されるｄ軸電流指令値Ｉｄ＿ｒｅｆを初期値Ａに切り替えるように切替信号を界磁制御部５４０に出力する（Ｓ１０７）。この結果、界磁制御器５４０は、切替信号に応じて、出力するｄ軸電流指令値ｉｄ＿ｒｅｆを電流値Ｂから初期値Ａに切り替える。この結果、強め界磁が終了される。なお、所定時間ｔ２は、原稿Ｐの先端が搬送ローラ８を通過した後の十分な時間（例えば１００ミリ秒程度）が経過するまでの所定の時間であり、所定時間ｔ２の経過以降は、大きな速度変動を伴う外乱が発生しない。このように、大きな速度変動を伴う外乱が発生しない期間においてはｄ軸電流指令値Ｉｄ＿ｒｅｆが０［Ａ］に設定される。この結果、励磁電流成分の値が０以外の値に設定されることに起因して消費電力が増大することを抑制することができる。
【００５６】
ｄ軸電流指令値Ｉｄ＿ｒｅｆを初期値Ａに切り替えた後にＣＰＵ１５１ａは、画像読取ジョブの終了を判断する（Ｓ１０８）。終了していない場合（Ｓ１０８：N）、ＣＰＵ１５１ａは、Ｓ１０３以降の処理を画像読取ジョブの終了まで繰り返し行う。画像読取ジョブを終了する場合（Ｓ１０８：Y）、ＣＰＵ１５１ａは、モータ制御装置１５７により各種ローラの駆動を停止する（Ｓ１０９）。以上により原稿画像の読取処理が終了する。
【００５７】
以上のように、モータ５０９の保持力をアップさせる必要がある（強め界磁を行う必要がある）期間にのみ強め界磁が行われる。具体的には、原稿Ｐの先端が搬送ローラ８のニップ部に突入するタイミング（負荷による外乱の発生タイミング）に合わせて強め界磁が行われる。強め界磁が行われることによって、外乱によるモータ５０９の速度変動を低減することができる。そのために、読み取った原稿画像の画質の低下を抑制することができる。また、強め界磁を行う必要がある期間にのみ強め界磁が行われることによって、モータ５０９を駆動する期間においてｄ軸電流指令値Ｉｄ＿ｒｅｆが電流値Ｂに設定される（強め界磁が行われる）期間を短縮することができる。そのために消費電力が増大することを抑制することができる。なお、上記では外乱の要因を搬送ローラ８のニップ部に原稿が突入した際のショックを例に挙げて説明したが、外乱の要因は、これに限定されるものではない。また、所定時間ｔ１、ｔ２を任意に設定することで、既知の外乱要因に合わせて駆動電流を切り替えることが可能である。
【００５８】
［強め界磁の適用例２］
強め界磁を画像形成装置３０１の記録材搬送に適用する場合について説明する。画像形成装置３０１のモータ５０９においても、ｄ軸電流指令値Ｉｄ＿ｒｅｆを外乱に合わせて大きくすることで画像形成時の画質の低下を抑制することができる。ここでは、搬送ローラ３０６、３０７により記録材を搬送する場合について説明する。
【００５９】
給紙された記録材は、搬送ローラ３０６、３０７によりレジストレーションローラ３０８へ搬送される。レジストレーションローラ３０８は、感光ドラム３０９に形成されるトナー像が転写位置へ搬送されるタイミングに合わせて、記録材を転写位置へ搬送する。レジストレーションローラ３０８は、記録材の斜行補正を行う。斜行補正の際、記録材に所定量のループを形成するために、レジストレーションローラ３０８は記録材がニップ部に突き当てられ、搬送ローラ３０６は記録材を搬送する。
【００６０】
記録材の先端がレジストレーションローラ３０８のニップ部に衝突する際に生じる衝撃により、搬送ローラ３０６の回転速度に変動が生じる場合、記録材は所定量のループが形成されないことがある。この場合、斜行補正の効果が十分に得られない可能性がある。本実施形態では、レジストレーションローラ３０８のニップ部に記録材が突き当たり搬送ローラ３０６に外乱が生じるタイミングに合わせて、搬送ローラ３０６のモータ５０９の駆動電流を大きな値に切り替えることにより、速度変動を低減する。
【００６１】
図６は、このような記録材の搬送時のモータ５０９の駆動制御処理を表すフローチャートである。この処理は、ＣＰＵ１５１ａとモータ制御装置１５７とが協働して行われる。ここでは、モータ５０９は、搬送ローラ３０６を駆動するステッピングモータである。
【００６２】
操作部１５２から画像形成の指示を取得すると、ＣＰＵ１５１ａは、界磁制御部５４０から出力されるｄ軸電流指令値Ｉｄ＿ｒｅｆを初期値Ａに設定する（Ｓ２０１）。ＣＰＵ１５１ａは、モータ制御装置１５７により搬送経路上の各ローラの駆動を開始する（Ｓ２０２）。これにより記録材の給送が開始される。なお、初期値Ａは、モータ５０９の回転速度や負荷仕様に応じて設定される設計値であり、正の値、０、負の値のいずれであってもよい。通常、初期値Ａは０［Ｖ］等の消費電力効率を高める値に設定される。以下では、初期値Ａとして０［Ａ］が設定されている場合におけるモータの制御について説明する。
【００６３】
ＣＰＵ１５１ａは、記録材の搬送開始後に、シートセンサ３３０が記録材を検出するまで待機する（Ｓ２０３）。シートセンサ３３０が記録材を検出すると（Ｓ２０３：Y）、ＣＰＵ１５１ａは、所定時間ｔ１が経過するまで待機する（Ｓ２０４：N）。所定時間ｔ１は、記録材の搬送方向の先端がシートセンサ３３０に検出されてからレジストレーションローラ３０８のニップ部に到達するまでに要する時間よりも短い時間に設定される。
【００６４】
所定時間ｔ１が経過すると（Ｓ２０４：Y）、ＣＰＵ１５１ａは、界磁制御部５４０から出力されるｄ軸電流指令値Ｉｄ＿ｒｅｆを電流値Ｂに切り替えるように切替信号を界磁制御部５４０に出力する（Ｓ２０５）。この結果、界磁制御器５４０は、切替信号に応じて、出力するｄ軸電流指令値ｉｄ＿ｒｅｆを初期値Ａ（＝０Ａ）から電流値Ｂ（例えば０．３Ａ）に切り替える。この結果、強め界磁が行われる。なお、電流値Ｂは正の値であり、初期値Ａよりも大きな値である。ｄ軸電流は、保持力を発生する成分であり、回転方向の外乱を抑制する効果に影響する。記録材の先端がレジストレーションローラ３０８のニップ部に突入するタイミングに合わせてモータ５０９の保持力をアップさせることで、搬送ローラ３０６の速度変動を抑制する。これによりレジストレーションローラ３０８のニップ部に記録材が突き当たる際の搬送位置の追従性が向上する。
【００６５】
ＣＰＵ１５１ａは、駆動電流Ｉｄの切り替えから所定時間ｔ２が経過するまで待機する（Ｓ２０６：N）。所定時間ｔ２が経過すると（Ｓ２０６：Y）、ＣＰＵ１５１ａは、界磁制御部５４０から出力されるｄ軸電流指令値Ｉｄ＿ｒｅｆを初期値Ａに切り替えるように切替信号を界磁制御部５４０に出力する（Ｓ２０７）。この結果、界磁制御器５４０は、切替信号に応じて、出力するｄ軸電流指令値ｉｄ＿ｒｅｆを電流値Ｂから初期値Ａに切り替える。この結果、強め界磁が終了される。所定時間ｔ２は、記録材の先端がレジストレーションローラ３０８のニップ部に突き当たって所定量のループを形成してから十分な時間が経過するまでの所定の時間であり、所定時間ｔ２の経過以降は、大きな速度変動を伴う外乱が発生しない。このように、大きな速度変動を伴う外乱が発生しない期間においてはｄ軸電流指令値Ｉｄ＿ｒｅｆが０［Ａ］に設定される。この結果、励磁電流成分の値が０以外の値に設定されることに起因して消費電力が増大することを抑制することができる。
【００６６】
ｄ軸電流指令値Ｉｄ＿ｒｅｆを初期値Ａに切り替えた後にＣＰＵ１５１ａは、印刷ジョブの終了を判断する（Ｓ２０８）。終了していない場合（Ｓ２０８：N）、ＣＰＵ１５１ａは、Ｓ２０３以降の処理を印刷ジョブの終了まで繰り返し行う。印刷ジョブを終了する場合（Ｓ２０８：Y）、ＣＰＵ１５１ａは、モータ制御装置１５７により搬送経路上の各ローラの駆動を停止する（Ｓ２０９）。以上により画像形成時の記録材の搬送処理が終了する。
【００６７】
ＣＰＵ１５１ａは、外乱の発生タイミングに合わせてモータ５０９の駆動電流の電流値を初期値よりも大きくすることで、外乱によるモータ５０９の速度変動を低減することができる。そのために、記録材がレジストレーションローラ３０８のニップ部に突き当たる際の搬送精度が向上して、斜行補正の効果の低減を防ぐことができる。なお、上記では外乱の要因をレジストレーションローラ３０８のニップ部に記録材が突入した際のショックを例に挙げて説明したが、外乱の要因は、これに限定されるものではない。また、所定時間ｔ１、ｔ２を任意に設定することで、既知の外乱要因に合わせて駆動電流を切り替えることが可能である。
【００６８】
以上のように、モータ５０９の保持力をアップさせる必要がある（強め界磁を行う必要がある）期間にのみ強め界磁が行われる。具体的には、記録材の先端がレジストレーションローラ３０８のニップ部に突入するタイミング（外乱が生じるタイミング）に合わせて励磁電流成分の電流値を調整する（強め界磁を行う）。より具体的には、記録材が搬送される搬送方向において、記録材の先端がレジストレーションローラ３０８のニップ部よりも上流側の所定位置に到達したタイミングに合わせて強め界磁を開始する。そして、搬送方向において、記録材の先端がレジストレーションローラ３０８のニップ部よりも下流側の第２所定位置に到達したタイミングに合わせて強め界磁を終了する。強め界磁が行われることによって、外乱によるモータ５０９の回転速度の変動を抑制する。そのために負荷が安定して駆動される。負荷が記録材を搬送する搬送ローラの場合には、安定した記録材の搬送が可能となり、画像形成時の画像の劣化を防止することができる。負荷が原稿を搬送する搬送ローラの場合には、安定した原稿の搬送が可能となり、読取画像の劣化を防止することができる。
【００６９】
また、強め界磁を行う必要がある期間にのみ強め界磁が行われることによって、モータ５０９を駆動する期間においてｄ軸電流指令値Ｉｄ＿ｒｅｆが電流値Ｂに設定される（強め界磁が行われる）期間を短縮することができる。そのために、消費電力が増大することを抑制することができる。なお、上記では外乱の要因をレジストレーションローラ３０８のニップ部に記録材が突入した際のショックを例に挙げて説明したが、外乱の要因は、これに限定されるものではない。
【００７０】
なお、本実施形態においては、メモリ５４０ａに記憶されているｄ軸電流指令値ｉｄ＿ｒｅｆは０［Ａ］と０．３［Ａ］であったが、これに限定されるものではなく、３個以上の値が記憶されていても良い。この場合、例えば、どの値を用いるかを示す信号をＣＰＵ１５１ａが界磁制御器５４０に出力し、界磁制御器５４０は信号に基づいて、出力するｄ軸電流指令値ｉｄ＿ｒｅｆを切り替える。
【００７１】
なお、本実施形態においては、シートセンサの検知結果に基づいて、強め界磁の制御が行われたが、この限りではない。例えば、搬送ローラ３０６の駆動が開始されてから記録材の先端がレジストレーションローラ３０８のニップ部に突入する前の所定のタイミングまでの所定時間Ｔ１が経過すると強め界磁が開始される。あるいは原稿Ｐの先端がシートセンサＳＳ１に検出されてから搬送ローラ８のニップ部に到達するまでの所定時間Ｔ１が経過すると強め界磁が開始される。また、搬送ローラ８（搬送ローラ３０６）の駆動が開始されてから大きな速度変動を伴う外乱が発生しなくなる所定のタイミングまでの所定時間Ｔ２が経過すると弱め界磁が終了される。以上のような構成であっても良い。なお、所定のタイミングは、例えば、予め設定されている画像形成装置の動作シーケンスに基づいて決定される。また、モータ５０９に出力されるパルス数に基づいて所定のタイミングが決定されても良い。
【００７２】
また、本実施形態では、シート（原稿、記録材）の先端がシートセンサよりも上流側にある期間においては、ｄ軸電流指令値は０［Ａ］に設定されたが、０［Ａ］以外の値に設定されても良い。具体的には、シートの先端がシートセンサよりも上流側にある期間におけるｄ軸電流指令値は、電流値Ｂよりも小さい値であればよい。即ち、シートの先端がシートセンサよりも上流側にある期間において巻線を貫く磁束が、シートの先端がシートセンサによって検知されてから所定時間ｔ２が経過するまでの期間において巻線を貫く磁束よりも弱ければよい。但し、可能な限り０Ａに近い値に設定されるほうが効果的に消費電力の増大を抑制することができる。
【００７３】
また、本実施形態では、界磁制御器５４０は、ｄ軸電流指令値ｉｄ＿ｒｅｆを０［Ａ］から０．３［Ａ］（又は０．３［Ａ］から０［Ａ］）に直接切り替えているが、例えば、ｄ軸電流指令値ｉｄ＿ｒｅｆを徐々に変化させることによって切り替えても良い。また、本実施形態では、搬送されるシートの種類に拘わらず強め界磁が行われる際のｄ軸電流指令値ｉｄ＿ｒｅｆは０．３［Ａ］に設定されたが、この限りではない。例えば、搬送されるシートの種類に応じて強め界磁が行われる際のｄ軸電流指令値ｉｄ＿ｒｅｆが設定されてもよい。
【００７４】
また、本実施形態においては、回転子４０２として永久磁石が用いられているが、これに限定されるものではない。
また、本実施形態におけるベクトル制御では、位相フィードバック制御を行うことによってモータを制御しているが、これに限定されるものではない。例えば、回転子４０２の回転速度ωをフィードバックしてモータを制御する構成であっても良い。具体的には、位相決定器５１３から出力される回転位相θの時間変化に基づいて決定される回転速度ωとＣＰＵ１５１ａから出力される指令速度ω＿ｒｅｆとの偏差に基づいてモータを制御する構成であってもよい。
【図１】
2019214463.tif 000003
【図２】
2019214463.tif 000004
【図３】
2019214463.tif 000005
【図４】
2019214463.tif 000006
【図５】
2019214463.tif 000007
【図６】
2019214463.tif 000008