(57)【要約】【課題】シートを安定して搬送するシート搬送装置を提供する。【解決手段】シート搬送装置は、定着器１５０の定着ローラ１５１から排紙ユニット１８０の排紙前ローラ１８１及び排紙ローラ１８２へシートＳを搬送する。排紙前ローラ１８１及び排紙ローラ１８２は、同一のモータにより駆動される。該モータは、排紙ユニット１８０がシートＳを搬送していないときのトルクと、定着器１５０及び排紙ユニット１８０がシートＳを搬送しているときのトルクと、の差分に基づいて、速度制御される。【選択図】図２
2019151486.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートを搬送する第１の搬送手段と、
前記第１の搬送手段に隣接し、前記シートの搬送方向において前記第１の搬送手段よりも下流側に設けられた第２の搬送手段と、
前記第１の搬送手段を駆動する第１モータと、
前記第２の搬送手段を駆動する第２モータと、
前記第２モータの回転子の回転速度を決定する速度決定手段と、
前記第２モータの回転子の目標速度を表す指令速度を決定する指令決定手段と、
前記指令決定手段によって決定される前記指令速度と前記速度決定手段によって決定される回転速度との偏差が小さくなるように、前記第２モータの巻線に流れる駆動電流を制御する制御手段と、を備え、
前記指令決定手段は、前記第１モータの回転子の回転速度に対応する値に基づいて前記指令速度を決定することを特徴とする、
シート搬送装置。
【請求項２】
前記指令決定手段は、前記第１モータの回転子の回転速度に対応する値が増大した場合は前記第１モータの回転子の回転速度に対応する値の増大量に応じた速度が基準速度に加算された速度を前記指令速度として決定し、前記第１モータの回転子の回転速度に対応する値が減少した場合は前記第１モータの回転子の回転速度に対応する値の減少量に応じた速度が前記基準速度に加算された速度を前記指令速度として決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】
前記第１モータの回転子の回転速度に対応する値は、前記第１モータの回転子の目標速度を表す指令速度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４】
前記第１モータの回転子の回転速度に対応する値は、前記第１モータの回転子の回転速度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５】
前記指令決定手段は、決定された前記指令速度が第１の値より大きい場合は指令速度として前記第１の値を出力し、決定された前記指令速度が前記第１の値よりも小さい第２の値より小さい場合は指令速度として前記第２の値を出力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６】
前記シート搬送装置は、前記第２モータの回転子の回転位相を決定する位相決定手段を有し、
前記制御手段は、前記指令決定手段によって決定される前記指令速度と前記速度決定手段によって決定される回転速度との偏差が小さくなるように、前記位相決定手段によって決定される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第２モータの回転子にトルクを発生させる電流成分であるトルク電流成分に基づいて前記第２モータの巻線に流れる駆動電流を制御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７】
前記シート搬送装置は、
前記第２の搬送手段よりも前記搬送方向の下流側で前記シートを搬送する第３の搬送手段と、
前記第３の搬送手段を駆動する第３モータと、
前記第３モータを制御する第２制御手段と、
を有し、
前記第２制御手段は、前記指令決定手段によって決定された前記指令速度に基づいて前記第３モータを制御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８】
シートを搬送する第１の搬送手段と、
前記第１の搬送手段に隣接し、前記シートの搬送方向において前記第１の搬送手段よりも下流側に設けられた第２の搬送手段と、
前記第２の搬送手段を駆動するモータと、
前記モータの回転子の回転速度を決定する速度決定手段と、
前記回転子の目標速度を表す指令速度を決定する指令決定手段と、
前記指令決定手段によって決定される前記指令速度と前記速度決定手段によって決定される前記回転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制御する制御手段と、を備え、
前記指令決定手段は、前記回転子にかかる負荷トルクに対応する値と所定のトルクに対応する値との差分値が小さくなるように前記指令速度を決定することを特徴とする、
シート搬送装置。
【請求項９】
前記所定のトルクに対応する値は、前記第１の搬送手段と前記第２の搬送手段とによりシートが搬送されている状態において前記回転子にかかる負荷トルクに対応する値に基づいて設定されることを特徴とする、
請求項８に記載のシート搬送装置。
【請求項１０】
前記指令決定手段は、決定された前記指令速度が第１の値より大きい場合は指令速度として前記第１の値を出力し、決定された前記指令速度が前記第１の値よりも小さい第２の値より小さい場合は指令速度として前記第２の値を出力することを特徴とする、
請求項８に記載のシート搬送装置。
【請求項１１】
前記シート搬送装置は、
前記巻線に流れる駆動電流を検出する検出手段と、
前記回転子の回転位相を決定する位相決定手段と、
有し、
前記制御手段は、前記指令決定手段によって決定される前記指令速度と前記速度決定手段によって決定される回転速度との偏差が小さくなるように、トルク電流成分に基づいて前記巻線に流れる駆動電流を制御する, 前記トルク電流成分は、前記位相決定手段によって決定される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電流成分である、
前記回転子にかかる負荷トルクに対応する値は、前記検出手段によって検出される駆動電流の前記トルク電流成分の値であることを特徴とする、
請求項８に記載のシート搬送装置。
【請求項１２】
前記シート搬送装置は、
前記第２の搬送手段よりも前記搬送方向の下流側で前記シートを搬送する第３の搬送手段と、
前記第３の搬送手段を駆動する第３モータと、
前記第３モータを制御する第２制御手段と、
を有し、
前記第２制御手段は、前記指令決定手段によって決定された前記指令速度に基づいて前記第３モータを制御することを特徴とする、
請求項８に記載のシート搬送装置。
【請求項１３】
シートに画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段によってシートに形成された画像を熱によって前記シートに定着させる第１回転体と、
前記第１回転体によって画像が定着された前記シートを搬送する第２回転体と、
前記第１回転体を駆動する第１モータと、
前記第２回転体を駆動する第２モータと、
前記第２モータの回転子の回転速度を決定する速度決定手段と、
前記第２モータの回転子の目標速度を表す指令速度を決定する指令決定手段と、
前記指令決定手段によって決定される前記指令速度と前記速度決定手段によって決定される回転速度との偏差が小さくなるように、前記第２モータの巻線に流れる駆動電流を制御する制御手段と、を備え、
前記指令決定手段は、前記第１モータの回転子の回転速度に対応する値に基づいて前記指令速度を決定することを特徴とする、
画像形成装置。
【請求項１４】
前記指令決定手段は、前記第１モータの回転子の回転速度に対応する値が増大した場合は前記第１モータの回転子の回転速度に対応する値の増大量に応じた速度が基準速度に加算された速度を前記指令速度として決定し、前記第１モータの回転子の回転速度に対応する値が減少した場合は前記第１モータの回転子の回転速度に対応する値の減少量に応じた速度が前記基準速度に加算された速度を前記指令速度として決定することを特徴とする、
請求項１３に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記基準速度は、前記シートに画像が定着される際の熱によって前記第１回転体としてのローラが膨張していない状態において前記第２回転体よって搬送されるシートの搬送速度に対応する前記第２モータの回転子の指令速度であることを特徴とする、
請求項１４に記載の画像形成装置。
【請求項１６】
前記画像形成手段は、前記シートの搬送方向において前記第１回転体の上流側に配置され、前記シートへ画像を転写する第３回転体を有し、
前記画像形成装置は、前記第１回転体と前記第３回転体との間で撓む前記シートの撓み量を検知するセンサと、
前記第１モータを制御する第２制御手段と、を備え、
前記第２制御手段は、前記シートが前記第１回転体と前記第３回転体との間で搬送されている状態において、前記撓み量が所定量となるように前記第１モータの回転子の回転速度を制御することを特徴とする、
請求項１３に記載の画像形成装置。
【請求項１７】
シートに画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段によってシートに形成された画像を熱によって前記シートに定着させる第１回転体と、
前記第１回転体によって画像が定着された前記シートを搬送する第２回転体と、
前記第２回転体を駆動するモータと、
前記モータの回転子の回転速度を決定する速度決定手段と、
前記回転子の目標速度を表す指令速度を決定する指令決定手段と、
前記指令決定手段によって決定される前記指令速度と前記速度決定手段によって決定される回転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制御する制御手段と、を備え、
前記指令決定手段は、前記回転子にかかる負荷トルクに対応する値と所定のトルクに対応する値との差分値が小さくなるように前記指令速度を決定することを特徴とする、
画像形成装置。
【請求項１８】
前記所定のトルクに対応する値は、前記第１の搬送手段と前記第２の搬送手段とによりシートが搬送されている状態において前記回転子にかかる負荷トルクに対応する値に基づいて設定されることを特徴とする、
請求項１７に記載の画像形成装置。
【請求項１９】
前記画像形成手段は、前記シートの搬送方向において前記第１回転体の上流側に配置され、前記シートへ画像を転写する第３回転体を有し、
前記画像形成装置は、前記第１回転体と前記第３回転体との間で撓む前記シートの撓み量を検知するセンサと、
前記第１回転体を駆動するモータを制御する第２制御手段と、を備え、
前記第２制御手段は、前記シートが前記第１回転体と前記第３回転体との間で搬送されている状態において、前記撓み量が所定量となるように前記モータの回転子の回転速度を制御することを特徴とする、
請求項１７に記載の画像形成装置。
【請求項２０】
シートを搬送する第１の搬送手段と、
前記第１の搬送手段に隣接し、前記シートの搬送方向において前記第１の搬送手段よりも下流側に設けられた第２の搬送手段と、
前記第１の搬送手段を駆動する第１モータと、
前記第２の搬送手段を駆動する第２モータと、
前記第２モータの回転子の回転位相を決定する位相決定手段と、
前記第２モータの回転子の目標速度を表す指令速度を決定する速度指令決定手段と、
前記速度指令決定手段によって決定された指令速度に基づいて、第２モータの回転子の目標位相を表す指令位相を決定する位相指令決定手段と、
前記位相指令決定手段によって決定される前記指令位相と前記位相決定手段によって決定される回転位相との偏差が小さくなるように、前記第２モータの巻線に流れる駆動電流を制御する制御手段と、を備え、
前記速度指令決定手段は、前記第１モータの回転子の回転速度に対応する値に基づいて前記指令速度を決定することを特徴とする、
シート搬送装置。
【請求項２１】
シートを搬送する第１の搬送手段と、
前記第１の搬送手段に隣接し、前記シートの搬送方向において前記第１の搬送手段よりも下流側に設けられた第２の搬送手段と、
前記第２の搬送手段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、
前記モータの回転子の目標速度を表す指令速度を決定する速度指令決定手段と、
前記速度指令決定手段によって決定された指令速度に基づいて、第２モータの回転子の目標位相を表す指令位相を決定する位相指令決定手段と、
前記位相指令決定手段によって決定される前記指令位相と前記位相決定手段によって決定される回転位相との偏差が小さくなるように、前記第２モータの巻線に流れる駆動電流を制御する制御手段と、を備え、
前記速度指令決定手段は、前記回転子にかかる負荷トルクに対応する値と所定のトルクに対応する値との差分値が小さくなるように前記指令速度を決定することを特徴とする、
シート搬送装置。
【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制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置においては、定着ローラによってトナー像が定着されたシートを排出する排紙ローラの周速度が、定着ローラの周速度よりも速くなるように制御される。特許文献１は、転写ローラによってトナー像が転写されているシートを定着ローラが下流側へ引っ張らないように、転写ローラと定着ローラとの間でシートを撓ませ、当該シートの撓み量が所定量となるように定着ローラの周速度を調整する構成を開示する。これにより、定着ローラが、転写ローラによってトナー像が転写されているシートを下流側へ引っ張ることが防止される。特許文献１は、第１の搬送回転手段に作用するトルクのトルク情報を取得し、第２の搬送手段の速度を制御する構成を開示する。特許文献２は、所定の定常トルク値に応じた回転速度になるように搬送手段の回転速度を制御する構成を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−６９０６８号公報
【特許文献２】特開２０１１−８１３４７号公報
【特許文献３】特開２０１４−１８６３５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
転写ローラと定着ローラとの間で撓むシートの撓み量が所定量となるように定着ローラの周速度が調整されると、定着ローラの周速度と排紙ローラの周速度との速度差も変化する。具体的には、定着ローラの周速度が減速すると、定着ローラに対する排紙ローラの周速度の相対速度が調整前に比べて速くなる。この結果、排紙ローラがシートの表面でスリップしてシートにダメージを与えてしまう可能性がある。
【０００５】
本発明は、シートにダメージを与えてしまうことを抑制することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のシート搬送装置は、シートを搬送する第１の搬送手段と、前記第１の搬送手段に隣接し、前記シートの搬送方向において前記第１の搬送手段よりも下流側に設けられた第２の搬送手段と、前記第１の搬送手段を駆動する第１モータと、前記第２の搬送手段を駆動する第２モータと、前記第２モータの回転子の回転速度を決定する速度決定手段と、前記第２モータの回転子の目標速度を表す指令速度を決定する指令決定手段と、前記指令決定手段によって決定される前記指令速度と前記速度決定手段によって決定される回転速度との偏差が小さくなるように、前記第２モータの巻線に流れる駆動電流を制御する制御手段と、を備え、前記指令決定手段は、前記第１モータの回転子の回転速度に対応する値に基づいて前記指令速度を決定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、シートへのダメージを抑制しつつシートの搬送を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】画像形成装置の構成図。
【図２】画像形成装置の制御構成例示図。
【図３】二次転写部、定着器及び排紙ユニットの構成図。
【図４】定着器及び排紙ユニットの駆動制御を行う制御構成例示図。
【図５】モータの説明図。
【図６】モータ制御部の構成例示図。
【図７】速度指令決定器の説明図。
【図８】モータの動作の説明図。
【図９】モータの回転速度制御処理を表すフローチャート。
【図１０】画像形成装置の制御構成例示図。
【図１１】定着器、排紙ユニット、及び反転搬送機構の駆動制御を行う制御構成例示図。
【図１２】モータ制御部の構成例示図。
【図１３】両面ローラとレジストレーションローラとの間の引張・弛みに対応するように構成したシート搬送装置の一例を示す図。
【図１４】モータ制御部の構成例示図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に本発明の実施の形態について図を参照しながら説明する。
（画像形成装置）
図１は、本実施形態のシート搬送装置を含む画像形成装置１００の構成図である。画像が形成されるシートＳは、シート積載部であるシートトレイＴに積載される。シートＳは、ピックアップローラにより１枚ずつ給紙され、レジストレーションローラ１０２を含むレジストユニットにおいて斜行補正が行なわれる。その後、シートＳは二次転写部１０３に搬送される。シートＳがシートトレイＴからレジストレーションローラ１０２まで搬送される搬送パスには、適切な間隔で配置されたシート搬送部１０６（例えば、ローラ対や吸着ベルト等）が配置される。搬送パスには、シートＳの挙動を抑えながら案内するシートガイド１０７が設けられる。
【００１０】
二次転写部１０３は、二次転写ローラ１０４を有する。二次転写部１０３は、所定の加圧力と静電的付加バイアスとにより、シートＳの表面にトナー像を吸着させる。なお、二次転写ローラ１０４は、シートＳに画像が形成される速度に対応する所定の周速度（一定速度）で回転する。
【００１１】
画像形成装置１００は、画像形成部１２０を備える。画像形成部１２０は、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、及びブラック（Ｂｋ）の各色に対応して４セット設けられる。図１ではイエロー（Ｙ）の画像形成部のみに符号を付して説明するが、イエロー以外の各色の画像形成部も同様の構成である。なお、色の数は４色に限定されるものではない。また各色に対応する画像形成部１２０の並び順もこの限りではない。
【００１２】
画像形成部１２０は、感光体１２１Ｙ、露光器１２２Ｙ、現像器(不図示)、一次転写部１２３Ｙ、及び感光体クリーナ１２４Ｙなどから構成される。感光体１２１Ｙは、図中矢印Ａ方向に回転し、図示しない帯電器により表面が一様に帯電される。露光器１２２Ｙは、形成する画像を表す画像信号に基づいて発光し、表面が一様に帯電された感光体１２１Ｙを露光する。これにより感光体１２１Ｙの表面に、イエローの画像に対応する静電潜像が形成される。現像器は、感光体１２１Ｙに形成された静電潜像に対して、イエローのトナーによる現像を行う。これにより感光体１２１Ｙにイエローのトナー像が形成される。一次転写部１２３Ｙは、所定の加圧力及び静電的付加バイアスが印加されることで、中間転写ベルト１３０にトナー像を転写する。感光体クリーナ１２４Ｙは、転写後に感光体１２１Ｙに残ったトナーを回収する。マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像も同様に、感光体に形成された後に、一次転写部により中間転写ベルト１３０に転写される。
【００１３】
中間転写ベルト１３０は、駆動ローラ１３１、テンションローラ１３２ａ、１３２ｂ等のローラによって張架され、図中矢印Ｂの方向に搬送駆動される。４セットの画像形成部１２０による各色の画像形成プロセスは、中間転写ベルト１３０の回転方向の上流側の画像形成部で形成されたトナー像に回転方向の下流側の画像形成部で形成されたトナー像が重なるタイミングで、それぞれ行われる。その結果、フルカラーのトナー像が中間転写ベルト１３０に形成される。トナー像は、中間転写ベルト１３０の回転により、二次転写部１０３へ搬送される。
【００１４】
中間転写ベルト１３０に形成されたトナー像は、二次転写部１０３においてシートＳに転写される。トナー像が転写されたシートＳは、定着器１５０へと搬送される。二次転写部１０３と定着器１５０との間には、シートＳの撓みを検出するためのセンサ１０８が設けられる。定着器１５０は、トナー像が転写されたシートＳを加圧及び加熱等することで、トナー像をシートＳに溶解固着させる。画像が定着されたシートＳは、排紙ユニット１８０のフラッパ１８２によって選択された経路に搬送される。例えば、シートＳがそのまま画像形成装置１００の機外に排出される場合、シートＳは排紙トレイ１６０、１６１に送出される。両面画像形成が行われる場合、一方の面に画像が形成されたシートＳは、反転搬送機構１６２、両面搬送機構１６３を経由してレジストレーションローラ１０２へ搬送される。
以上が画像形成装置１００の構成および機能についての説明である。
【００１５】
（第１実施形態）
図２は、画像形成装置１００の制御構成例示図である。システムコントローラ１９０は、Central Processing Unit（ＣＰＵ）１９０ａ、Read Only Memory（ＲＯＭ）１９０ｂ、Random  Access Memory（ＲＡＭ）１９０ｃを備えている。システムコントローラ１９０は、アナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）変換器２００、高圧制御部２０１、モータ制御部１９２、１９３、センサ類２０２、及びＡＣドライバ２０３が接続されている。システムコントローラ１９０は、接続された各ユニットとの間でデータやコマンドの送受信を行うことが可能である。
【００１６】
ＣＰＵ１９０ａは、ＲＯＭ１９０ｂに格納された各種プログラムを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。ＲＡＭ１９０ｃは記憶デバイスである。ＲＡＭ１９０ｃには、例えば、高圧制御部２０１に対する設定値、モータ制御部１９２、１９３に対する指令値等の各種データが記憶される。
システムコントローラ１９０は、センサ類２０２からの信号を受信して、受信した信号に基づいて高圧制御部２０１の設定値を設定する。高圧制御部２０１は、システムコントローラ１９０によって設定された設定値に応じて、高圧ユニット１５６（帯電器、現像器、二次転写部１０３等）に必要な電圧を供給する。
【００１７】
モータ制御部１９２、１９３は、ＣＰＵ１９０ａから出力された指令に応じて、負荷を駆動するモータＭ１、Ｍ２を制御する。なお、図２においては、画像形成装置１００のモータとしてモータＭ１、Ｍ２のみが記載されているが、これに限定されるわけではない。また、１個のモータ制御部が複数個のモータを制御する構成であっても良い。更に、図２においては、モータ制御部が２個しか設けられていないが、これに限定されるわけではない。
【００１８】
Ａ／Ｄ変換器２００は、定着ヒータ２０４の温度を検出するためのサーミスタ１５４が検出した検出信号を受信し、検出信号をアナログ信号からデジタル信号に変換してシステムコントローラ１９０に送信する。システムコントローラ１９０は、Ａ／Ｄ変換器２００から受信したデジタル信号に基づいてＡＣドライバ２０３の制御を行う。ＡＣドライバ２０３は、定着ヒータ２０４の温度が定着処理を行うために必要な温度となるように定着ヒータ２０４を制御する。なお、定着ヒータ２０４は、定着処理に用いられるヒータであり、定着器１５０に含まれる。
前述の如くして、システムコントローラ１９０は画像形成装置１００の動作シーケンスを制御する。
【００１９】
（定着器及び排紙ユニット）
図３は、二次転写部１０３、定着器１５０及び排紙ユニット１８０の構成図である。図３に示すように、定着器１５０は、定着ローラ１５１、内排紙ローラ１５２、及び定着排紙ローラ１５３を含む。
【００２０】
定着ローラ１５１は、シートＳを加圧及び加熱等することで、トナー像をシートＳに溶解固着させる回転体である。二次転写ローラ１０４によって搬送されるシートＳが定着ローラ１５１にニップされる際、定着ローラ１５１は二次転写ローラ１０４の周速度よりも遅い周速度で回転する。この結果、シートＳは定着ローラ１５１と二次転写ローラ１０４との間で撓む。そのために、二次転写ローラ１０４によってトナー像が転写されているシートＳを定着ローラ１５１が下流側へ引っ張ることを防止することができる。
【００２１】
シートＳの撓み量（ループ量）はセンサ１０８によって検出される。本実施形態では、例えば、センサ１０８によって検出されるループ量が所定量になると、定着ローラ１５１は、周速度が二次転写ローラ１０４の周速度と同じ周速度になるように駆動制御される。定着ローラ１５１の周速度は、定着処理時の熱によって膨張したり、熱がシートＳに奪われることによって収縮したりすることに起因して変動する。その結果、シートＳの撓み量（ループ量）は変動する。
【００２２】
シートＳのループ量が大きすぎると、撓んだシートＳが定着ローラ１５１に接触する可能性がある。本実施形態では、例えば、ループ量が所定範囲の最大値を超えると、定着ローラ１５１は、周速度が二次転写ローラ１０４の周速度よりも速くなるように駆動制御される。この結果、シートＳのループ量が減少する。また、ループ量が所定範囲の最小値より小さくなると、定着ローラ１５１は、周速度が二次転写ローラ１０４の周速度よりも遅くなるように駆動制御される。この結果、ループ量が増大する。
以上のように、シートＳのループ量が所定範囲内の量である状態が維持されるように、定着ローラ１５１の回転速度が制御（調整）される。
【００２３】
図４は、定着器１５０及び排紙ユニット１８０の駆動制御を行う制御構成例示図である。定着ローラ１５１、内排紙ローラ１５２、及び定着排紙ローラ１５３は、モータＭ１によって駆動される。モータＭ１は、モータ制御部１９２によって駆動制御される。定着排紙ローラ１５３は、ワンウェイクラッチを具備する。これにより、定着排紙ローラ１５３に挟持されたシートＳは、シートＳの搬送方向で下流に位置する排紙ユニット１８０により引き抜き可能となる。
【００２４】
図３に示すように、排紙ユニット１８０は、排紙前ローラ１８１及び排紙ローラ１８４と、排紙センサ１８３と、排紙両面パスの切り替えを行うフラッパ１８２とを含む。排紙ユニット１８０の排紙前ローラ１８１は、定着器１５０の定着排紙ローラ１５３よりもシートＳの搬送方向に対して下流側に隣接して設けられる。図４に示すように、排紙前ローラ１８１及び排紙ローラ１８４は、モータＭ２によって駆動される。モータＭ２は、モータ制御部１９３によって駆動制御される。シートＳは、定着器１５０から排紙ユニット１８０を通過して、排紙トレイ１６０、１６１（図１参照）に排出される。
【００２５】
（ベクトル制御）
モータ制御部１９３について説明する。本実施形態のモータ制御部１９３は、ベクトル制御を用いてモータを制御する。図５及び図６を用いて、本実施形態においてモータ制御部１９３が行うベクトル制御について説明する。なお、以下の説明におけるモータには、モータの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。
【００２６】
図５は、Ａ相（第１相）とＢ相（第２相）との２相から成るステッピングモータ（以下、「モータ」と称する）Ｍ２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示す図である。図５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、図５では、回転子４０２に用いられている永久磁石の磁極によって作られる磁束の方向に沿ってｄ軸が定義され、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軸との成す角度は、回転子４０２の回転位相θを表す。ベクトル制御では、回転子４０２の回転位相θを基準とした回転座標系が用いられる。具体的には、ベクトル制御では、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）と、巻線４０１ａ〜４０１ｄを貫く磁束の強度に影響するｄ軸成分（励磁電流成分）と、が用いられる。トルク電流成分は、巻線４０１ａ〜４０１ｄに流れる駆動電流に対応する電流ベクトルの、回転座標系における電流成分である。
ベクトル制御は、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、トルク電流成分の値と励磁電流成分の値と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を制御する方法である。
【００２７】
（モータ制御装置）
図６は、モータＭ２を制御するモータ制御部１９３の構成の例を示すブロック図である。なお、モータ制御部１９３は、少なくとも１つのＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）で構成されており、以下に説明する各機能を有する。モータ制御部１９３は、ベクトル制御を行う回路として、速度制御器５０２、電流制御器５０３、座標逆変換器５０５、座標変換器５１１、モータの巻線４０１ａ〜４０１ｄに駆動電流を供給するＰＷＭインバータ５０６等を有する。
【００２８】
座標変換器５１１は、モータＭ２のＡ相及びＢ相の巻線４０１ａ〜４０１ｄ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、巻線４０１ａ〜４０１ｄに流れる駆動電流は、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。なお、ｑ軸電流は、モータＭ２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Ｍ２の巻線４０１ａ〜４０１ｄを貫く磁束の強度に影響する励磁電流に相当する。モータ制御部１９３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、モータ制御部１９３は、回転子４０２にかかる負荷トルクに応じてｑ軸電流を制御することによって、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。即ち、ベクトル制御においては、図５に示す電流ベクトルの大きさは、回転子４０２にかかる負荷トルクに応じて変化する。
【００２９】
モータ制御部１９３は、モータＭ２の回転子４０２の回転速度ω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。ＣＰＵ１９０ａは、速度指令決定器１９１に対してモータＭ２を駆動する指令を出力する。なお、ＣＰＵ１９０ａから出力される指令には、モータＭ２の回転子４０２の目標速度を表す指令速度ω＿ｒｅｆ１が含まれる。速度指令決定器１９１は、指令速度ω＿ｒｅｆ１に基づいて、モータＭ２の回転子４０２の目標速度を表す指令速度ω＿ｒｅｆ２を生成して出力する。
減算器６０１は、速度決定器５１４から出力された、モータＭ２の回転子４０２の回転速度ωと指令速度ω＿ｒｅｆ２との偏差を演算して出力する。
【００３０】
速度制御器５０２は、減算器６０１から出力される偏差を周期Ｔ（例えば、２００マイクロ秒）で取得する。速度制御器５０２は、比例制御（Ｐ制御）、積分制御（Ｉ制御）、微分制御（Ｄ制御）に基づいて、減算器６０１から取得する偏差が小さくなるように、ｑ軸電流指令値ｉｑ＿ｒｅｆ及びｄ軸電流指令値ｉｄ＿ｒｅｆを生成して出力する。具体的には、速度制御器５０２は、Ｐ制御、Ｉ制御、Ｄ制御に基づいて減算器６０１から取得する偏差が“０”になるように、ｑ軸電流指令値ｉｑ＿ｒｅｆ及びｄ軸電流指令値ｉｄ＿ｒｅｆを生成して出力する。なお、Ｐ制御は、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。
【００３１】
本実施形態における速度制御器５０２は、ＰＩＤ制御に基づいてｑ軸電流指令値ｉｑ＿ｒｅｆ及びｄ軸電流指令値ｉｄ＿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、速度制御器５０２は、ＰＩ制御に基づいてｑ軸電流指令値ｉｑ＿ｒｅｆ及びｄ軸電流指令値ｉｄ＿ｒｅｆを生成しても良い。なお、回転子４０２に永久磁石を用いる場合、通常は巻線４０１ａ〜４０１ｄを貫く磁束の強度に影響するｄ軸電流指令値ｉｄ＿ｒｅｆは０に設定されるが、これに限定されるものではない。
【００３２】
モータＭ２のＡ相及びＢ相の巻線４０１ａ〜４０１ｄに流れる駆動電流は、電流検出器５０７、５０８によって検出され、その後、Ａ／Ｄ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。なお、電流検出器５０７、５０８が電流を検出する周期は、例えば、速度制御器５０２が偏差を取得する周期Ｔ以下の周期（例えば、２５マイクロ秒）である。
【００３３】
Ａ／Ｄ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、ｉβとして、図５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。また、Ｉは電流ベクトルの大きさを示す。
ｉα＝Ｉ＊ｃｏｓθｅ                                                （１）
ｉβ＝Ｉ＊ｓｉｎθｅ                                                （２）
これらの電流値ｉα、ｉβは、座標変換器５１１及び誘起電圧決定器５１２に入力される。
【００３４】
座標変換器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）
座標変換器５１１は、変換された電流値ｉｑを減算器６０２及び速度指令決定器１９１に出力する。また、座標変換器５１１は、変換された電流値ｉｄを減算器６０３に出力する。なお、速度指令決定器１９１については後述する。
【００３５】
減算器６０２は、ｑ軸電流指令値ｉｑ＿ｒｅｆと電流値ｉｑとの偏差を演算し、該偏差を電流制御器５０３に出力する。また、減算器６０３は、ｄ軸電流指令値ｉｄ＿ｒｅｆと電流値ｉｄとの偏差を演算し、該偏差を電流制御器５０３に出力する。
【００３６】
電流制御器５０３は、ＰＩＤ制御に基づいて、入力される偏差がそれぞれ小さくなるように駆動電圧Ｖｑ、Ｖｄを生成する。具体的には、電流制御器５０３は、入力される偏差がそれぞれ“０”になるように駆動電圧Ｖｑ、Ｖｄを生成して座標逆変換器５０５に出力する。即ち、電流制御器５０３は、駆動電圧Ｖｑ、Ｖｄの生成手段として機能する。なお、本実施形態における電流制御器５０３は、ＰＩＤ制御に基づいて駆動電圧Ｖｑ、Ｖｄ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、電流制御器５０３は、ＰＩ制御に基づいて駆動電圧Ｖｑ、Ｖｄを生成しても良い。
【００３７】
座標逆変換器５０５は、電流制御器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）
座標逆変換器５０５は、逆変換された駆動電圧Ｖα、Ｖβを誘起電圧決定器５１２及びＰＷＭインバータ５０６に出力する。
【００３８】
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器５０５から入力された駆動電圧Ｖα、Ｖβに基づくＰＷＭ（Pulse Width Modulation）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、駆動電流ｉα、ｉβをモータＭ２の各相の巻線４０１ａ〜４０１ｄに供給することによってモータＭ２を駆動する。即ち、ＰＷＭインバータ５０６は、モータＭ２の各相の巻線４０１ａ〜４０１ｄに電流を供給する供給手段として機能する。なお、本実施形態においては、ＰＷＭインバータ５０６はフルブリッジ回路を有しているが、ＰＷＭインバータ５０６はハーフブリッジ回路等であっても良い。
【００３９】
次に、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Ｍ２のＡ相及びＢ相の巻線４０１ａ〜４０１ｄに誘起される誘起電圧Ｅα、Ｅβの値が用いられる。誘起電圧Ｅα、Ｅβの値は誘起電圧決定器５１２によって決定（算出）される。具体的には、誘起電圧Ｅα、Ｅβは、Ａ／Ｄ変換器５１０から誘起電圧決定器５１２に入力された電流値ｉα、ｉβと、座標逆変換器５０５から誘起電圧決定器５１２に入力された駆動電圧Ｖα、Ｖβとから、次式によって決定される。
Ｅα＝Ｖα−Ｒ＊ｉα−Ｌ＊ｄｉα／ｄｔ                              （７）
Ｅβ＝Ｖβ−Ｒ＊ｉβ−Ｌ＊ｄｉβ／ｄｔ                              （８）
ここで、Ｒは巻線レジスタンスである。Ｌは巻線インダクタンスである。巻線レジスタンスＲ及び巻線インダクタンスＬの値は使用されているモータ５０９に固有の値であり、ＲＯＭ１９０ｂ又はモータ制御部１９３に設けられたメモリ（不図示）等に予め格納されている。
誘起電圧決定器５１２によって決定された誘起電圧Ｅα、Ｅβは、位相決定器５１３に出力される。
【００４０】
位相決定器５１３は、誘起電圧決定器５１２から出力された誘起電圧Ｅαと誘起電圧Ｅβとの比に基づいて、次式によってモータＭ２の回転子４０２の回転位相θを決定する。
θ＝ｔａｎ＾−１（−Ｅβ／Ｅα）                                    （９）
なお、本実施形態においては、位相決定器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、位相決定器５１３は、ＲＯＭ１９０ｂ等に記憶されている、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に対応する回転位相θと、の関係を示す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。
前述の如くして得られた回転子４０２の回転位相θは、座標逆変換器５０５、座標変換器５１１及び速度決定器５１４に入力される。
【００４１】
速度決定器５１４は、入力される回転位相θの所定期間における変化量に基づいて、回転子４０２の回転速度ωを決定する。具体的には、速度決定器５１４は、以下の式（１０）に基づいて回転子４０２の回転速度ωを決定する。
ω＝ｄθ／ｄｔ                                                    （１０）
前述の如くして得られた回転子４０２の回転速度ωは、減算器６０１に入力される。
【００４２】
モータ制御部１９３は、上述の制御を繰り返し行う。
以上のように、本実施形態におけるモータ制御部１９３は、指令速度ω＿ｒｅｆ２と回転速度ω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ベクトル制御を行う。ベクトル制御を行うことによって、モータが脱調状態となることや、余剰トルクに起因してモータ音が増大すること及び消費電力が増大することを抑制することができる。
【００４３】
（速度指令決定器）
図６に示すように、ＣＰＵ１９０ａは、モータＭ１を制御するモータ制御部１９２に対して指令速度ω＿ｒｅｆ１を出力する。モータ制御部１９２は、指令速度ω＿ｒｅｆ１に基づいて、例えば、前述したベクトル制御を行う。なお、モータ制御部１９２は、例えば、指令速度ω＿ｒｅｆ１に基づいて定電流制御を行ってもよい。
図６に示すように、指令速度ω＿ｒｅｆ１は速度指令決定器１９１にも出力される。
【００４４】
以下に、速度指令決定器１９１について説明する。図７は、速度指令決定器１９１の説明図である。速度指令決定器１９１は、第１計算部１９１ａと第２計算部１９１ｂとを有する。
【００４５】
第１計算部１９１ａには、モータ制御部１９２から出力されるモータＭ１の指令速度ω＿ｒｅｆ１が入力される。前述したように、定着ローラ１５１の回転は、センサ１０８によって検出されたシートＳのループ量に基づいて制御される。即ち、指令速度ω＿ｒｅｆ１は、シートＳのループ量に応じて変化する。
第１計算部１９１ａは、入力される指令速度ω＿ｒｅｆ１を記憶するメモリ１９１０ａを有し、指令速度ω＿ｒｅｆ１が入力される毎にメモリ１９１０ａを更新する。
第１計算部１９１ａは、例えば、取得した指令速度ω＿ｒｅｆ１からメモリ１９１０ａに記憶されている指令速度ω＿ｒｅｆ１が減算された値δω＿ｒｅｆに基づいて、基準速度である指令速度ω＿ｒｅｆ０を調整するための第１調整値を生成する。
【００４６】
例えば、値δω＿ｒｅｆが負である（即ち、取得した指令速度ω＿ｒｅｆ１がメモリ１９１０ａに記憶されている指令速度ω＿ｒｅｆ１より小さい）場合、第１計算部１９１ａは、以下のようにして第１調整値を生成する。具体的には、第１計算部１９１ａは、指令速度ω＿ｒｅｆ１が値δω＿ｒｅｆ減少することに起因して減少する定着ローラ１５１の周速度の減少量に対応する量だけ排紙前ローラ１８１の周速度が減少するように、第１調整値を生成する。
【００４７】
また、例えば、値δω＿ｒｅｆが正である（即ち、取得した指令速度ω＿ｒｅｆ１がメモリ１９１０ａに記憶されている指令速度ω＿ｒｅｆ１より大きい）場合、第１計算部１９１ａは、以下のようにして第１調整値を生成する。具体的には、第１計算部１９１ａは、指令速度ω＿ｒｅｆ１が値δω＿ｒｅｆ増大することに起因して増大する定着ローラ１５１の周速度の増大量に対応する量だけ排紙前ローラ１８１の周速度が増大するように、第１調整値を生成する。
【００４８】
第２計算部１９１ｂには、座標変換器５１１から出力される電流値ｉｑが入力される。電流値ｉｑが増大することは、排紙前ローラ１８１が定着器１５０に対してシートＳを下流側に引っ張る力が増大したことを意味する。また、電流値ｉｑが減少することは、排紙前ローラ１８１が定着器１５０に対してシートＳを下流側に引っ張る力が減少したことを意味する。なお、本実施形態では、排紙前ローラ１８１と定着器１５０間のシートＳの引張・たるみを電流値ｉｑを用いて検出しているが、電流値ｉｑに限定されるものではなく回転子の位相変動などのモータ制御情報を用いてもよい。
【００４９】
第２計算部１９１ｂは、電流値ｉｑの基準値ｉｑ０（所定値）を記憶するメモリ１９１０ｂを有する。基準値ｉｑ０は、例えば、指令速度ω＿ｒｅｆ０でモータＭ２が制御され且つ排紙前ローラ１８１と定着ローラ１５１とによって普通紙が搬送されている状態における所定期間内の電流値ｉｑの平均値であり、予めメモリ１９１０ｂに記憶されている。この場合、定着ローラ１５１は、予め設定されたシート搬送速度に対応する周速度で回転する。なお、本実施形態では、メモリ１９１０ｂに格納されている基準値は１個である（即ち、基準値は紙種によらない）が、紙種に対応する基準値がメモリ１９１０ｂに格納されている構成であってもよい。
【００５０】
第２計算部１９１ｂは、例えば、取得した電流値ｉｑがメモリ１９１０ｂに記憶されている基準値ｉｑ０になるように基準速度である指令速度ω＿ｒｅｆ０を調整するための、第２調整値を生成する。
例えば、取得した電流値ｉｑがメモリ１９１０ｂに記憶されている基準値ｉｑ０より小さい場合、第２計算部１９１ｂは、以下のようにして第２調整値を生成する。具体的には、第２計算部１９１ｂは、電流値ｉｑと基準値ｉｑ０との差分値に対応する量だけ排紙前ローラ１８１の周速度が増大するように、第２調整値を生成する。
また、例えば、取得した電流値ｉｑがメモリ１９１０ｂに記憶されている基準値ｉｑ０より大きい場合、第２計算部１９１ｂは、以下のようにして第２調整値を生成する。具体的には、第２計算部１９１ｂは、電流値ｉｑと基準値ｉｑ０との差分値に対応する量だけ排紙前ローラ１８１の周速度が減少するように、第２調整値を生成する。
【００５１】
速度指令決定器１９１は、第１計算部１９１ａにより算出した第１調整値と、第２計算部１９１ｂにより算出した第２調整値とが指令速度ω＿ｒｅｆ０に加算された指令速度ω＿ｒｅｆ２を出力する。なお、指令速度ω＿ｒｅｆ０は、例えば定着ローラ１５１が熱膨張していないときの排紙ユニット１８０によるシートＳの搬送速度を指示する速度指令値である。
【００５２】
なお、シートＳの後端が二次転写部１０３を通過すると、定着ループ制御は終了する。したがって、速度指令決定器１９１は、シートＳの後端が二次転写部１０３を通過すると、第１調整値を速度指令値に加算する処理を行わない。なお、シートＳの後端が二次転写部１０３を通過するタイミングは、例えば、レジストレーションセンサ１０１がシートＳの先端を検知するタイミングと搬送されるシートＳの長さとに基づいて決定される。
【００５３】
図８は、モータＭ２の動作の一例を説明するための図である。図８は、上側部分にモータＭ２の速度指令値の変化の一例を示し、下側部分にモータＭ２の電流値（トルク）の変化の一例を示している。
【００５４】
時刻ｔ１は、レジストレーションセンサ１０１がシートの先端を検知する時刻である。時刻ｔ２は、時刻ｔ１から所定時間Ｔ１が経過した時刻である。時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間における電流値ｉｑの平均値に基づいて基準値ｉｑ０が決定される。なお、時刻ｔ２は、時刻ｔ１よりも後の時刻であり且つシートの先端が排紙前ローラ１８１のニップ部に到達するタイミングよりも前の時刻である。
【００５５】
時刻ｔ３は、時刻ｔ１から所定時間Ｔ２が経過した時刻である。所定時間Ｔ２は、レジストレーションセンサ１０１がシートの先端を検知してから当該シートの先端が排紙前ローラ１８１のニップ部に到達するまでに要する時間である。所定時間Ｔ２は、レジストレーションセンサ１０１がシートを検知する位置から排紙前ローラ１８１のニップ部までの搬送距離と搬送速度とに基づいて予め設定されている。時刻ｔ１から時刻ｔ３までの期間Ｄ１は、シートの先端が排紙前ローラ１８１のニップ部に到達していない期間である。
【００５６】
時刻ｔ４は、時刻ｔ１から所定時間Ｔ３が経過した時刻である。所定時間Ｔ３は、レジストレーションセンサ１０１がシートの先端を検知してから当該シートの後端が二次転写部１０３を通過するまでに要する時間である。所定時間Ｔ３は、レジストレーションセンサ１０１がシートを検知する位置から二次転写部１０３までの搬送距離、搬送速度及びシートＳの長さに基づいて予め設定されている。時刻ｔ３から時刻ｔ４までの期間Ｄ２は、定着ループ制御が行われている期間である。
【００５７】
時刻ｔ５は、時刻ｔ１から所定時間Ｔ４が経過した時刻である。所定時間Ｔ４は、レジストレーションセンサ１０１がシートの先端を検知してから当該シートの後端が定着排紙ローラ１５３を通過するまでに要する時間である。所定時間Ｔ４は、レジストレーションセンサ１０１がシートを検知する位置から定着排紙ローラ１５３のニップ部までの搬送距離、搬送速度及びシートＳの長さに基づいて予め設定されている。時刻ｔ４から時刻ｔ５までの期間Ｄ３は、シートＳの後端が二次転写部１０３を抜けてから定着排紙ローラ１５３を抜けるまでの期間である。また、時刻ｔ５以降の期間Ｄ４は、シートＳの後端が定着排紙ローラ１５３を抜けた後の期間である。
【００５８】
電流Ｉ１は、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間におけるモータＭ２の電流値ｉｑの平均値である。電流Ｉ２は、当該平均値に基づいて決定された基準値ｉｑ０である。
【００５９】
図９は、モータＭ２の回転速度を制御する処理の一例を示すフローチャートである。なお、図９に示す処理は、ＣＰＵ１９０ａからの指示を受けたモータ制御部１９３によって実行される。シートＳの搬送方向で定着器１５０の下流側に位置する排紙ユニット１８０によるシートＳの搬送速度が、モータＭ２の回転速度制御により制御される。これにより、シートＳの安定した搬送が実現される。なお、図９に示すフローチャートの実行中、速度指令決定器１９１は、所定の周期で電流値ｉｑを取得する。また、本実施形態では、図９に示すフローチャートの実行中、速度指令決定器１９１は、第１計算部に基づく（第１調整値による）指令速度ω＿ｒｅｆ２の生成を実行する。
【００６０】
印刷ジョブが開始されると、モータ制御部１９３はモータＭ２の制御を開始し（Ｓ１００１）、ベクトル制御を行う（Ｓ１００２）。
次に、ＣＰＵ１９０ａからモータ制御部１９３にｅｎａｂｌｅ信号‘Ｌ’が出力されると（Ｓ１００３：Y）、モータ制御部１９３はモータＭ２の制御を終了する（Ｓ１００４）。ｅｎａｂｌｅ信号とは、モータ制御部１９３の稼働を許可又は禁止する信号である。ｅｎａｂｌｅ信号が‘Ｌ（ローレベル）’である場合は、ＣＰＵ１９０ａはモータ制御部１９３の稼働を禁止する。即ち、モータ制御部１９３によるモータＭ２の制御は終了される。ｅｎａｂｌｅ信号が‘Ｈ（ハイレベル）’である場合は、ＣＰＵ１９０ａはモータ制御部１９３の稼働を許可する。モータ制御部１９３はＣＰＵ１９０ａから出力される指令に基づいてモータＭ２の制御を行う。
【００６１】
ＣＰＵ１９０ａからモータ制御部１９３にｅｎａｂｌｅ信号‘Ｈ’が出力され（Ｓ１００３：N）、モータＭ２が所定速度で駆動されるようになると（Ｓ１００５：Y）、処理はＳ１００６に進む。
レジストレーションセンサ１０１がシートの先端を検知すると（Ｓ１００６：Y）、モータ制御部１９３（速度指令決定器１９１）は、電流値ｉｑが入力される度に、入力された電流値ｉｑの平均値を算出する（Ｓ１００７）。なお、モータ制御部１９３（速度指令決定器１９１）は、算出した平均値をメモリ１９１０ｂに格納しており、平均値を算出する度にメモリ１９１０ｂに格納されている平均値を更新する。
【００６２】
その後、レジストレーションセンサ１０１がシートの先端を検知してから所定時間Ｔ１が経過していない場合（Ｓ１００８：Y）、処理は再びＳ１００７に戻る。レジストレーションセンサ１０１がシートの先端を検知してから所定時間Ｔ１が経過すると（Ｓ１００８：Y）、モータ制御部１９３（速度指令決定器１９１）は、メモリ１９１０ｂに格納されている平均値に基づいて基準値ｉｑ０を決定する（Ｓ１００９）。
【００６３】
レジストレーションセンサ１０１がシートの先端を検知してから所定時間Ｔ２が経過すると（Ｓ１０１０：Y）、モータ制御部１９３（速度指令決定器１９１）は、第２計算部１９１ｂ（第２調整値）による指令速度ω＿ｒｅｆ２の生成を開始する（Ｓ１０１１）。即ち、Ｓ１０１１において、モータ制御部１９３（速度指令決定器１９１）は、第１調整値と第２調整値との両方に基づいて指令速度ω＿ｒｅｆ２の生成を開始する。
【００６４】
レジストレーションセンサ１０１がシートの先端を検知してから所定時間Ｔ４が経過すると（Ｓ１０１２：Y）、第２計算部１９１ｂ（第２調整値）による指令速度ω＿ｒｅｆ２の生成が終了する（Ｓ１０１３）。即ち、Ｓ１０１３において、モータ制御部１９３（速度指令決定器１９１）は、第２調整値ではなく第１調整値に基づく指令速度ω＿ｒｅｆ２の生成を開始する。
【００６５】
印刷ジョブが終了する場合（Ｓ１０１４：Y）、処理はＳ１００４に進み、モータ制御部１９３は、このフローチャートの処理を終了する。また、印刷ジョブが終了しない場合（Ｓ１０１４：N）、処理は再びＳ１００５に戻る。
以降、ＣＰＵ１９０からｅｎａｂｌｅ信号‘Ｌ’が出力されるまで、又は、印刷ジョブが終了するまで、モータ制御部１９３は上述の処理を繰り返し行う。
【００６６】
以上のように、本実施形態では、定着ループ制御中は、シートＳのループ状態に応じて、定着ローラ１５１の周速度（モータＭ１の速度）が調整される。そして、モータＭ１の指令速度ω＿ｒｅｆ１に基づいてモータＭ２の指令速度ω＿ｒｅｆ２が生成される。即ち、定着ローラ１５１の周速度の変化に応じて、排紙前ローラ１８１の周速度が調整される。この結果、排紙前ローラ１８１がシートＳの表面でスリップすることに起因してシートＳ及びシートＳに形成された画像にダメージを与えてしまうことを抑制することができる。
【００６７】
更に、本実施形態では、モータＭ２の電流値ｉｑに基づいて（第２調整値に基づいて）モータＭ２の指令速度ω＿ｒｅｆ２が生成される。この結果、定着ローラ１５１にニップされているシートＳを排紙前ローラ１８１が引っ張りすぎてシートＳにダメージを与えてしまうことを抑制することができる。
【００６８】
なお、本実施形態では、モータＭ１の指令速度ω＿ｒｅｆ１が第１計算部１９１ａに入力されたが、この限りではない。例えば、モータ制御部１９２がモータ制御部１９３と同様の構成でもよい。即ちモータ制御部１９２が、誘起電圧決定器５１２、位相決定器５１３、速度決定器５１４を有し、モータＭ１の回転子の回転速度ω１が上述した方法で推定され、当該推定された回転速度ω１が第１計算部１９１ａに入力される構成でもよい。即ち、第１計算部１９１ａは、モータＭ１の回転子の回転速度に対応する値としての指令速度ω＿ｒｅｆ１又は回転速度ω１に基づいて第１調整値を生成する構成であればよい。
【００６９】
（第２実施形態）
図１０は、第２実施形態の画像形成装置１００の制御構成例示図である。第２実施形態の制御構成は、図２の制御構成にモータ制御部１９４を追加した構成である。図２の制御構成に共通の構成については説明を省略する。
【００７０】
モータ制御部１９４は、ＣＰＵ１９０ａから出力された指令に応じて、負荷を駆動するモータＭ３を制御する。なお、図１０においては、画像形成装置１００のモータとしてモータＭ１、Ｍ２、Ｍ３のみが記載されているが、これに限定されるわけではない。また、１個のモータ制御部が複数個のモータを制御する構成であっても良い。図１０おいてはモータ制御部が３個しか設けられていないが、この様な構成に限定されるものではない。
【００７１】
図１１は、定着器１５０、排紙ユニット１８０、及び反転搬送機構１６２の駆動制御を行う制御構成例示図である。図１１は、図４の制御構成にモータ制御部１９４を追加した構成である。図４の制御構成に共通の構成については説明を省略する。
シートＳは、定着器１５０から排紙ユニット１８０を通過して、排紙トレイ１６０、１６１（図１参照）に排出される。また両面搬送時は、排紙ユニット１８０からモータＭ３によって駆動される反転ローラ１６４を含む反転搬送機構１６２に受け渡される。モータＭ３は、モータ制御部１９４によって駆動制御される。
【００７２】
図１２は、モータＭ２を制御するモータ制御部１９３の構成例示図である。モータ制御部１９３の構成自体は、図６に示すものと同様である。ただし、速度指令決定器１９１が出力する指令速度ω＿ｒｅｆ２は、モータ制御部１９４にも送信される点が異なる。
（反転ローラへの制御の反映）
【００７３】
次に、シートＳが排紙縦パスローラ１８５と反転ローラ１６４とによって搬送される場合のモータＭ３の制御について説明する。本実施形態では、モータＭ２の回転速度の制御をモータＭ３の回転速度の制御に反映（同期）させる。
【００７４】
図１２に示すように、速度指令決定器１９１から出力される指令速度ω＿ｒｅｆ２がモータ制御部１９４に入力される。モータ制御部１９４は指令速度ω＿ｒｅｆ２に基づいて反転ローラ１６４を駆動するモータＭ３を制御する。なお、モータ制御部１９４の構成は、例えば、モータ制御部１９３と同様の構成であり、モータＭ３をベクトル制御によって駆動する。
【００７５】
以上のように、本実施形態では、定着ループ制御中は、シートＳのループ状態に応じて、定着ローラ１５１の周速度（モータＭ１の速度）が調整される。そして、モータＭ１の指令速度ω＿ｒｅｆ１に基づいてモータＭ２の指令速度ω＿ｒｅｆ２が生成される。即ち、定着ローラ１５１の周速度の変化に応じて、排紙前ローラ１８１の周速度が調整される。この結果、排紙前ローラ１８１がシートＳの表面でスリップすることに起因してシートＳ及びシートＳに形成された画像にダメージを与えてしまうことを抑制することができる。
更に、本実施形態では、モータＭ２の電流値ｉｑに基づいて（第２調整値に基づいて）モータＭ２の指令速度ω＿ｒｅｆ２が生成される。この結果、定着ローラ１５１にニップされているシートＳを排紙前ローラ１８１が引っ張りすぎてシートＳにダメージを与えてしまうことを抑制することができる。
また、本実施形態では、モータＭ２の回転速度の制御をモータＭ３の回転速度の制御に反映（同期）させる。これにより、排紙縦パスローラ１８５と反転ローラ１６４との間でシートＳが撓むことを抑制することができる。
【００７６】
なお、第１実施形態及び第２実施形態においては、定着ローラ１５１と排紙ローラ１８４との間のシートＳの引張り／弛みに関して記述したが、第１実施形態及び第２実施形態の適用は、定着ローラ１５１と排紙ローラ１８４の関係に限定されない。たとえば第１実施形態及び第２実施形態は、両面ローラとレジストレーションローラとの間の引張り弛みにも適用できる。以下、この点について説明する。
【００７７】
図１３は、両面ローラとレジストレーションローラとの構成の一例を示す図である。両面搬送部は、同一駆動である両面中ローラ１１０１、両面下ローラ１１０２を具備する。両面搬送部の下流には、同一駆動であるレジ前ローラ１１０３とレジストレーションローラ１１０４が設けられる。シートＳはレジストレーションローラ１１０４を抜けたのち、２次転写ローラ１１０５に送られる。レジ前ローラ１１０３は、両面搬送部の両面下ローラ１１０２よりもシートＳの搬送方向に対して下流側に隣接して設けられる。
【００７８】
ここで、シートＳを搬送する両面中ローラ１１０１及び両面下ローラ１１０２はモータM４によって駆動され、その下流に配置されたレジ前ローラ１１０３及びレジストレーションローラ１１０４はモータＭ５によって駆動される。
【００７９】
各ローラは定着後のシートにより温められることにより、直径が膨張することや、耐久による摩耗から実速度が変動する。
【００８０】
そこで、例えば、上述のようなモータＭ２が制御される方法と同様の方法でモータM５を制御する。具体的には、例えば、両面中ローラ１１０１及び両面下ローラ１１０２の周速度が変化したとしても、モータＭ４の速度指令値を、モータＭ５を制御するモータ制御部における速度指令決定器にフィードバックする。この結果、両面中ローラ１１０１及び両面下ローラ１１０２の周速度の変化に応じてレジ前ローラ１１０３及びレジストレーションローラ１１０４の周速度が適切な値に調整される。この結果、レジ前ローラ１１０３及びレジストレーションローラ１１０４がシートＳの表面でスリップすることに起因してシートＳ及びシートＳに形成された画像にダメージを与えてしまうことを抑制することができる。
【００８１】
更に、モータＭ５の電流値（トルク）を用いた速度制御を行うことで、レジ前ローラ１１０３及びレジストレーションローラ１１０４の回転速度が両面中ローラ１１０１及び両面下ローラ１１０２の回転速度に対して適切な値に調整される。この結果、レジ前ローラ１１０３及びレジストレーションローラ１１０４がシートの表面でスリップしてシートにダメージを与えてしまうことを抑制することができる。
【００８２】
上記説明した実施形態は、本発明をより具体的に説明するためのものであり、本発明の範囲が、これらの例に限定されるものではない。
【００８３】
なお、排紙前ローラ１８１及び排紙ローラ１８４の調整前の速度指令値ω＿ｒｅｆ０（図７参照）は、定着ローラ１５１の速度指令値よりも大きい値であってもよい。この場合、排紙前ローラ１８１及び排紙ローラ１８４は、定着ローラ１５１に対してシートＳを常に引っ張る速度設定となる。このような設定とすることで、シートＳの先端が排紙前ローラ１８１に進入した直後、もしくはモータＭ２の電流値を用いた速度制御を行った直後において、制御の遅れによるシートＳの弛みの成長が防止される。
なお、基準値ｉｑ０は、例えば、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間における電流値ｉｑの平均値に設定されてもよいし、当該平均値よりも大きい値に設定されてもよい。
【００８４】
また、第１実施形態及び第２実施形態では、基準値ｉｑ０は、排紙前ローラ１８１がシートをニップしていない状態において当該排紙前ローラ１８１が所定速度で回転している期間のうちの所定期間内のモータＭ２の電流値ｉｑの平均値に基づいて設定される。しかし基準値ｉｑ０は、この限りではない。
例えば、基準値ｉｑ０は、指令速度ω＿ｒｅｆ０でモータＭ２が制御され且つ排紙前ローラ１８１と予め設定されたシート搬送速度に対応する周速度で回転する定着ローラ１５１とによって普通紙が搬送されている状態で設定されてもよい。この状態において当該排紙前ローラ１８１が所定速度で回転している期間のうちの所定期間内のモータＭ２における電流値ｉｑの平均値に基づいて、基準値ｉｑ０が設定される。
【００８５】
また、基準値ｉｑ０は、例えば、排紙前ローラ１８１にニップされているシートの後端が定着排紙ローラ１５３のニップ部を抜けてから当該シートの後端が排紙前ローラ１８１のニップ部を抜けるまでの期間の電流値ｉｑに基づいて設定されてもよい。基準値ｉｑ０は、該当期間のうちの所定期間内のモータＭ２における電流値ｉｑの平均値に基づいて設定される。即ち、排紙前ローラ１８１がシートをニップしている状態において当該排紙前ローラ１８１が所定速度で回転している期間のうちの所定期間内のモータＭ２における電流値ｉｑの平均値に基づいて設定されてもよい。
【００８６】
また、第１実施形態及び第２実施形態では、定着器１５０によって画像が定着されたシートを機外へ排出する構成として排紙前ローラ１８１が用いられたが、この限りではない。例えば、定着器１５０によって画像が定着されたシートを機外へ排出する構成として搬送ベルトが用いられてもよい。なお、搬送ベルトが用いられる場合、当該搬送ベルトを回転駆動するローラを駆動するモータにおける電流値ｉｑに基づいて、搬送ベルトの回転速度の調整が行われる。
【００８７】
また、第１実施形態及び第２実施形態におけるモータ制御部は、速度フィードバック制御によってモータを制御したが、この限りではない。モータ制御部は、位相フィードバック制御によってモータを制御する構成でもよい。具体的には、例えば、図１４に示すように、速度指令決定器１９１によって生成された指令速度ω＿ｒｅｆ２に基づいて位相指令決定器１９５が、回転子の目標位相を表す指令位相θ＿ｒｅｆを生成して出力する。位相決定器５１３によって決定された回転位相θと指令位相θ＿ｒｅｆとの偏差に基づいて、位相制御器５００がｑ軸電流指令値ｉｑ＿ｒｅｆ及びｄ軸電流指令値ｉｄ＿ｒｅｆを生成して出力する構成でもよい。
【００８８】
なお、第１実施形態及び第２実施形態においては、モータとしてステッピングモータが用いられているが、ＤＣモータ等の他のモータであっても良い。また、モータは２相モータである場合に限らず、３相モータ等の他のモータであっても本実施形態を適用することができる。また、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。
【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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