(57)【要約】【課題】画像形成装置において、経時変化によりモータにかかるトルクが許容最大値を超えることに起因する突発的な異常の発生を回避する。【解決手段】金属ローラ４６１ａとスポンジローラ４６１ｂとを備えるとともにこれらのローラ間にシートが通紙されるローラ対と、金属ローラ４６１ａに対してスポンジローラ４６１ｂを相対移動させるカムと、カムを駆動するモータ４６１Ｍと、ローラ対へのシートの通紙枚数とその通紙枚数でモータ４６１Ｍがカムを移動させるための駆動電流値とが記録されるメモリ１５１４と、通紙枚数および駆動電流値からモータ４６１Ｍに流され得る許容電流値に駆動電流が達する通紙枚数を予測するＣＰＵ１５１１とを有する画像形成装置である。予測された通紙枚数は、メンテナンス時期を示すためにディスプレイ１５２１に表示される。【選択図】  図１１
2019018935.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送されるシートのカールを補正するカール補正装置であって、
第１回転体と第２回転体とを備えるとともに前記第１回転体と前記第２回転体との間でシートが通紙される回転体対と、
前記第１回転体を、前記第２回転体との距離が変化するように相対移動させる移動機構と、
前記移動機構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回転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制御する制御手段と、  前記巻線に流れる駆動電流を検出する検出手段と、
前記回転体対への前記シートの通紙枚数とその通紙枚数で前記モータが前記移動機構を駆動する際に前記検出手段によって検出された駆動電流値とが記録される記録手段と、
前記通紙枚数および前記駆動電流値から、前記巻線に流され得る最大の電流値である許容電流値に前記検出手段によって検出される駆動電流値が達する通紙枚数を予測する予測手段と、
前記予測手段によって予測された前記通紙枚数に基づいて決定された前記カール補正装置のメンテナンスを行うタイミングに関する情報を表示する表示手段と、を有することを特徴とする、
カール補正装置。
【請求項２】
前記第１回転体は第１ローラであり、
前記第２回転体は第２ローラであり、
前記第１ローラと前記第２ローラとの少なくとも一方のローラは弾性を有し、前記移動機構により前記第１ローラを前記第２ローラとの距離が短くなるように移動させることで弾性を有する前記一方のローラが変形し、
前記カール補正装置は、前記一方のローラが変形した状態で前記シートを通紙することによって、前記シートのカールを補正する、
請求項１に記載のカール補正装置。
【請求項３】
前記記録手段には、前記駆動電流値として、前記回転体対を通過した前記シートの枚数が第１の通紙枚数である状態で前記モータを駆動するときに前記巻線に流れる電流値である第１電流値と、前記回転体対を通過した前記シートの枚数が前記第１の通紙枚数とは異なる第２の通紙枚数である状態で前記モータを駆動するときに前記巻線に流れる電流である第２電流値とが記録され、
前記予測手段は、前記第１の通紙枚数および前記第１電流値と、前記第２の通紙枚数および前記第２電流値とから、前記巻線に流れる駆動電流の値が前記許容電流値に達する通紙枚数を予測することを特徴とする、
請求項１または２に記載のカール補正装置。
【請求項４】
前記第１電流値は、前記回転体対を通過した前記シートの枚数が前記第１の通紙枚数である状態で前記モータを駆動するときに前記巻線に流れる電流の最大値であり、かつ、前記第２電流値は、前記回転体対を通過した前記シートの枚数が前記第２の通紙枚数である状態で前記モータを駆動するときに前記巻線に流れる電流の最大値であることを特徴とする、
請求項３に記載のカール補正装置。
【請求項５】
前記記録手段には、所定の通紙枚数ごとに、通紙枚数とその通紙枚数での前記駆動電流値とが記録される、
請求項１〜４のいずれか１項に記載のカール補正装置。
【請求項６】
前記記録手段には、所定の期間ごとに、通紙枚数とその通紙枚数での前記駆動電流値とが記録される、
請求項１〜４のいずれか１項に記載のカール補正装置。
【請求項７】
前記第１回転体を支持する支持体を有し、前記移動機構は、前記支持体と接して設けられたカムであり、前記モータを駆動して前記カムを回転させて前記カムに接した前記支持体を移動させることで、前記第１回転体を、前記第２回転体との距離が変化するように相対移動させることを特徴とする、
請求項１〜６のいずれか１項に記載のカール補正装置。
【請求項８】
前記記録手段には、前記カムの回転角度θ（０≦θ＜２π）を分割して得られる複数の領域ごとに求められた各領域の最大値のうち最も大きい値を前記駆動電流値として前記記録手段に記録する、
請求項７に記載のカール補正装置。
【請求項９】
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回転位相との偏差が小さくなるように、前記回転位相によって表される、前記回転子にトルクを発生させるトルク電流成分の値に基づいて前記モータの巻線に流れる駆動電流を制御し、
前記駆動電流値は、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１乃至８のいずれか一項に記載のカール補正装置。
【請求項１０】
前記シートに画像を形成する画像形成ユニットと、
前記画像形成ユニットによって画像が形成された前記シートのカールを補正する請求項１乃至９のいずれか１項に記載のカール補正装置と、
を有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、シートのカールを補正するカール補正装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置において、記録材等のシートのカールを補正する構成が知られている。特許文献１では、シートのカールを補正するローラ対の一方のローラの侵入量がカムによって調整される構成が述べられている。なお、カムはステッピングモータが回転することによって回転する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−７９０３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
カムを駆動するモータにかかる負荷トルクは、カムの使用年数が長くなるほど大きくなる可能性がある。具体的には、例えば、カムの使用年数が長くなると、当該カムの表面が削れることによってカムと当該カムによって移動する対象物との摩擦抵抗が小さくなる。この結果、当該対象物を移動させるためにカムを回転させる力が増大する。その結果、モータにかかる負荷トルクも増大する。
モータに流すことができる電流の大きさは、駆動回路やモータの昇温を考慮して、その上限が設定されている可能性がある。つまり、モータが出力可能なトルクには、モータあるいは駆動回路によって定められる上限がある可能性がある。
【０００５】
モータが出力可能なトルクよりも負荷トルクが大きくなると、モータによって駆動されるカムは所望の動作をすることができず、シートのカールを補正するローラ対の圧力が適切に調整できなくなる。この結果、シートのカールが適切に補正されない可能性がある。
【０００６】
したがって、カムが所望の動作をすることができなくなってから装置のメンテナンスが行われるまでの期間、シートのカールが適切に補正されず、ユーザの利便性が損われてしまう。また、装置のメンテナンスが行われるタイミングが遅いほど、シートのカールが適切に補正されない期間が増大してしまう。
上記課題に鑑み、本発明は、シートのカールが適切に補正されない期間が増大してしまうことを抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明にかかるカール補正装置は、搬送されるシートのカールを補正するカール補正装置であって、第１回転体と第２回転体とを備えるとともに前記第１回転体と第２回転体との間でシートが通紙される回転体対と、前記第１回転体を、前記第２回転体との距離が変化するように相対移動させる移動機構と、前記移動機構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回転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制御する制御手段と、前記巻線に流れる駆動電流を検出する検出手段と、前記回転体対への前記シートの通紙枚数とその通紙枚数で前記モータが前記移動機構を駆動する際に前記検出手段によって検出された駆動電流値とが記録される記録手段と、前記通紙枚数および前記駆動電流値から、前記巻線に流され得る最大の電流値である許容電流値に前記検出手段によって検出される駆動電流値が達する通紙枚数を予測する予測手段と、前記予測手段によって予測された前記通紙枚数に基づいて決定された前記カール補正装置のメンテナンスを行うタイミングに関する情報を表示する表示手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、モータの許容最大トルクを超えるトルクがモータにかかる通紙枚数を予測し、予測結果に基づいて決定されたカール補正装置のメンテナンスを行うタイミングに関する情報を表示する。その結果、シートのカールが適切に補正されない期間が増大してしまうことを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】画像形成装置の全体構成図。
【図２】（ａ）は補正ローラの説明図、（ｂ）は上カール補正の説明図、（ｃ）は下カール補正の説明図。
【図３】画像形成装置の機能ブロック図。
【図４】モータ制御部の機能ブロック図。
【図５】モータと回転座標系との関係の説明図。
【図６】センサレス制御によるモータ制御部の機能ブロック図。
【図７】トルクと電気角の説明図。
【図８】電流とトルクとの関係をあらわすグラフ。
【図９】（ａ）はＨＰセンサ、（ｂ）は電流値ｉｑを表すグラフ。
【図１０】電流値ｉｑのサンプリング結果を表すグラフ。
【図１１】通紙枚数と最大の電流値との関係を表すグラフ。
【図１２】通紙枚数の予測制御を表すフローチャート。
【図１３】メンテナンスを行うべきタイミングに関する情報の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須のものとは限らない。
【００１１】
［画像形成装置］
図１は、原稿や記録材等のシートを搬送するシート搬送装置を有する画像形成装置１００の構成を説明する断面図である。画像形成装置１００は、原稿自動搬送装置２０１、画像読取装置２０２、及び画像印刷装置３０１を備える。原稿自動搬送装置２０１は、原稿を画像読取装置２０２の読取位置へ搬送する。画像読取装置２０２は、原稿画像を読み取って該原稿画像を表す画像データを生成する。画像読取装置２０２は、生成した画像データを画像印刷装置３０１へ送信する。画像形成ユニットとしての画像印刷装置３０１は、画像読取装置２０２から取得した画像データに応じた画像をシートに形成する。なお、原稿自動搬送装置２０１及び画像読取装置２０２は、原稿読取装置として機能する。
【００１２】
原稿自動搬送装置２０１は、原稿が積載される原稿積載部である原稿トレイ２０３、給紙ローラ２０４、搬送パス２０６、搬送ベルト２０８、及び排紙ローラ２０５を備える。給紙ローラ２０４は、原稿トレイ２０３に積載された原稿を１枚ずつ搬送パス２０６に給紙する。給紙された原稿は、搬送パス２０６に沿って画像読取装置２０２の読取位置に搬送される。画像が読み取られた原稿は、搬送ベルト２０８によって読取位置から一定速度で搬送され、排紙ローラ２０５により原稿自動搬送装置２０１の外部へ排出される。
【００１３】
画像読取装置２０２は、照明系２０９、反射ミラー２１０、２１１、２１２からなる光学系、画像読取部１０１、画像処理部１１２、及び原稿ガラス台２１４を備える。照明系２０９は、読取位置に搬送されてきた原稿に光を照射する。読取位置は、例えば原稿ガラス台２１４である。原稿から反射した反射光は、光学系により画像読取部１０１に導かれる。
【００１４】
画像読取部１０１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１０１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１１２に入力される。画像処理部１１２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１１２は、生成した画像データを画像印刷装置３０１に入力する。この画像データは、原稿画像を表すデータである。
【００１５】
画像読取装置２０２は、原稿を、第１読取モード及び第２読取モードの２つの読取モードで読み取ることができる。第１読取モードは、照明系２０９及び光学系の位置を固定した状態で行われる。このモードは、流し読みモードとも称され、原稿自動搬送装置２０１は、原稿を一定速度で搬送する。画像読取装置２０２は、一定速度で搬送される原稿から原稿画像を読み取る。第２読取モードでは、原稿が画像読取装置２０２の原稿ガラス台２１４上に載置される。第２読取モードは、固定モードとも称される。照明系２０９及び光学系は、一定速度で移動しながら、原稿ガラス台２１４上に載置された原稿を照射する。これにより原稿画像が読み取られる。通常、シート状の原稿は第１読取モードで読み取られ、綴じられた原稿は第２読取モードで読み取られる。
【００１６】
画像印刷装置３０１は、画像読取装置２０２から取得する画像データに応じてシートに画像形成を行う。なお、画像印刷装置３０１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紙に画像を形成してもよい。画像印刷装置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。画像印刷装置３０１は、シートの給紙及び搬送を行うために、給紙カセット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。画像印刷装置３０１は、シートへのトナー像の転写及び定着を行うために、転写分離器３１５、搬送ベルト３１７、及び定着器３１８を備える。画像印刷装置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、定着排紙ローラ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。
【００１７】
光走査部３１１は、半導体レーザを有し、画像処理部１１２から出力された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、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の外周面に照射される。
【００１８】
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、レーザ光が照射され、画像データに応じた静電潜像が感光ドラム３０９の外周面に形成される。静電潜像は、現像器３１４内のトナーにより現像され、感光ドラム３０９の外周面にトナー像が形成される。
【００１９】
給紙カセット３０２、３０４は、シートを収納する。給紙カセット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。本実施形態では、例えば、給紙カセット３０２に標準のシートが収納され、給紙カセット３０４にタブ紙が収納される。給紙カセット３０２に収納されるシートは、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。給紙カセット３０４に収納されるシートは、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。
【００２０】
レジストレーションローラ３０８は、シートが搬送されてくるまで停止しており、搬送されてきたシートの斜行補正等を行う。レジストレーションローラ３０８は、シートにトナー像が形成されるタイミングに合わせて、シートを搬送する。転写分離器３１５は、レジストレーションローラ３０８により搬送されてきたシートに、感光ドラム３０９上のトナー像を転写する。トナー像が転写されたシートは、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シートを加熱及び加圧することで、シート上にトナー像を定着させる。これによりシートへの画像形成が終了する。
【００２１】
片面印刷モードで画像形成が行われる場合、シートは、定着器３１８から定着排紙ローラ３１９及び排紙ローラ３２４によって画像印刷装置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面への画像形成が終了したシートは、定着器３１８から搬送ローラ３２０及び反転ローラ３２１により、反転パス３２５へ搬送される。シートの後端が両面パス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、シートは、表裏が反転して両面パス３２６へ搬送される。両面パス３２６に搬送されたシートは、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へ搬送されたシートは、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シートは、片面印刷モード時と同様に、定着排紙ローラ３１９及び排紙ローラ３２４によって画像印刷装置３０１の外部に排出される。
【００２２】
なお、シートがフェースダウンで画像印刷装置３０１の外部に排出される場合、シートは、定着器３１８から、一旦、搬送ローラ３２０へ搬送される。シート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、シートは表裏反転し、排紙ローラ３２４によって画像印刷装置３０１の外部に排出される。このように、搬送ローラ３２０は、画像形成が行われたシートの表裏を反転させて排紙する際に、搬送路上でシート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。
【００２３】
画像印刷装置３０１から排紙されたシートは、カール補正装置４５１へ搬送される。カール補正装置４５１は、用紙のカールを補正するデカール補正を行うための二組の補正ローラ４６１、４６２を有する。補正ローラ４６１、４６２は、それぞれモータ４６１Ｍ、４６２Ｍにより駆動される。
画像印刷装置３０１におけるシートへの画像形成及び定着の工程によって、シートの表裏で水分量に差異が生じてカールが発生する場合がある。このことから、カール補正装置４５１では、カール補正を行ってシートに生じた曲りや反りを解消する。カール補正量としては、シートの種類や画像に応じて適切な値が設定される。
【００２４】
画像印刷装置３０１及びカール補正装置４５１は、画像印刷装置３０１及びカール補正装置４５１におけるシート搬送用のローラとして、搬送ローラ３０６、３０７、定着排紙ローラ３１９、反転ローラ３２１を備える。カール補正装置４５１は、更に、搬送ローラ３２２、３２３、排紙ローラ３２４、及び上述した補正ローラ４６１、４６２を備えている。これらの搬送ローラ３０６、３０７等を駆動するモータの制御は、システムコントローラからの指示によりモータ制御部１５７を通じて行われる。
【００２５】
図２（ａ）〜（ｃ）にそれぞれ回転体対としての補正ローラ４６１、４６２の説明図を示す。補正ローラ４６１、４６２は、それぞれ第１回転体と第２回転体とを有する。本実施形態では、補正ローラ４６１、４６２は、それぞれ、非弾性ローラである金属ローラ４６１ａ、４６２ａと弾性ローラであるスポンジローラ４６１ｂ、４６２ｂとを有する。従って、これら金属ローラ４６１ａ、４６２ａおよびスポンジローラ４６１ｂ、４６２ｂが回転体となっている。スポンジローラ４６１ｂ、４６２ｂは、それぞれ筐体４６１ｃ、４６２ｃにより支持されている。筐体４６１ｃ、４６２ｃは、スポンジローラ４６１ｂ、４６２ｂを支持する支持体として機能する。また、カム４８１、４８２は、スポンジローラ４６１ａ、４６１ｂを移動させる移動機構であり、それぞれ図１に示したデカール補正のためのモータ４６１Ｍ、４６２Ｍによって偏心軸４８１ａ、４８２ａを中心として回転する。
また、カム４８１の近傍には、カム４８１の一周分の回転を検知するＨＰ（ホームポジション）センサ４７１が設けられている。カム４８１のＨＰ位置は、カム４８１が一周することで元の位置に戻る。同様に、カム４８２の近傍には、カム４８２の一周分の回転を検知するＨＰセンサ４７２が設けられており、カム４８２のＨＰ位置は、カム４８２が一周することで元の位置に戻る。
【００２６】
補正ローラ４６１を例にとって説明すると、スポンジローラ４６１ｂの筐体４６１ｃはカム４８１に当接しており、モータ４６１Ｍによりカム４８１が偏心軸４８１ａを中心に回転することによって筐体４６１ｃが図の矢印の方向に移動する。即ち、カム４８１が回転することによってスポンジローラ４６１ｂがシートの厚さ方向に移動する。この結果、スポンジローラ４６１ｂと金属ローラ４６１ａとのニップ圧が変化する。なお、補正ローラ４６２も同様の構成である。
図２（ａ）では、カムが１回  転する期間のうち、スポンジローラ４６１ｂと金属ローラ４６１ａとのニップ圧が最も小さい状態が示されている。図２（ａ）で示す状態からカム４８１が１８０度回転すると、筐体４６１ｃは金属ローラ４６１ａに最も近づく。即ち、スポンジローラ４６１ｂと金属ローラ４６１ａとのニップ圧が最も大きくなる。更にカム４８１が回転を続けると筐体４６１ｃは金属ローラ４６１ａから離間していき、回転角が３６０度に達すると、図２（ａ）の状態に戻る。
【００２７】
スポンジローラ４６１ｂ、４６２ｂが金属ローラ４６１ａ、４６２ａに近づく方向に移動すると金属ローラ４６１ａ、４６２ａで加圧されてスポンジローラ４６１ｂ、４６２ｂの形状が変形する。この状態でシートが金属ローラ４６１ａとスポンジローラ４６１ｂとのニップ部、または、金属ローラ４６２ａと４６２ｂとのニップ部を通過すると、シートのカールが補正される。
【００２８】
以下、シートの両端がシートの中央よりも鉛直上方に向って曲っている場合を上カール、シートの両端がシートの中央よりも鉛直下方に向って曲っている場合を下カールと記載する。
上カールの場合、図２（ｂ）に示されるように、補正ローラ４６２におけるニップ圧が調整される。具体的には、金属ローラ４６２ａよりも鉛直上方に配置されたスポンジローラ４６２ｂを、少なくともその一部が金属ローラ４６２aにより変形するように鉛直下方に移動させる。これにより、シートは、補正ローラ４６２を通過する際に金属ローラ４６１aに押しつけられる。金属ローラ４６１aの表面は、シートの中央の突出方向とは逆向きに突出しているので、シートのカールが解消される。
【００２９】
一方、下カールの場合は、図２（ｃ）に示されるように、補正ローラ４６１におけるニップ圧が調整される。具体的には、金属ローラ４６１ａよりも鉛直下方に配置されたスポンジローラ４６１ｂを鉛直上方に移動させることでシートのカールを解消する。図２の例では、スポンジローラ４６１ｂが鉛直上方向に移動され、かつ、スポンジローラ４６１ｂは、少なくともその一部が金属ローラ４６１ａにより変形するまでに金属ローラ側に移動される。
なお、スポンジローラ４６１ｂ、４６２ｂの移動量はカール量やシートの種類に応じて予め設定される。本実施形態では、この設定を画像印刷装置３０１のメモリに記録する。また、この設定は、操作部を通じてユーザが任意に調整できる。
【００３０】
上述した例では、スポンジローラ４６１ｂを金属ローラ４６１ａに向けて移動するものとした。しかし、スポンジローラ４６１ｂと金属ローラ４６１ａとの少なくとも一方を、両者の距離が短くなってスポンジローラ４６１ｂの少なくとも一部が金属ローラ４６１ａによって変形するように相対移動することでカールを解消することが可能である。
また、スポンジローラ４６１ｂと金属ローラ４６１aとは必ずしも鉛直方向に沿って並べる必要はなく、スポンジローラ４６１ｂと金属ローラ４６１aとを任意の方向に沿って並べてもよい。
【００３１】
この場合、スポンジローラ４６１ｂはシートの一方側の面に接するように配置され、金属ローラ４６１aはシートの他方側の面に接するように配置される。また、補正ローラ４６２の金属ローラ４６２ａはシートの一方側の面に接するように配置され、スポンジローラ４６２ｂはシートの他方側の面に接するように配置される。
【００３２】
一般に、弾性ローラと非弾性ローラとが鉛直方向に沿って並んでいない場合、デカール補正するために、シートの中央が突出している側に非弾性ローラが配置されている補正ローラ対でデカール補正を行う。この補正ローラ対において非弾性ローラと弾性ローラとの相対距離が短くなって弾性ローラの少なくとも一部が非弾性ローラによって変形するように、弾性ローラと非弾性ローラとの少なくとも一方を相対移動させる。これにより、非弾性ローラと弾性ローラとの間を通るシートは、非弾性ローラの表面に押しつけられる。非弾性ローラはシートの中央部が突出する方向とは反対方向に突出しているので、非弾性ローラにシートを押しつけることで、シートのカールが解消される。
【００３３】
図３は、画像印刷装置３０１のシステム構成図である。画像印刷装置３０１は、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）１５１１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１５１２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１５１３、及びメモリ１５１４を備える。ＣＰＵ１５１１は、ＲＯＭ１５１２に格納されるコンピュータ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。また、ＣＰＵ１５１１は、ＲＡＭ１５１３を作業領域として用いることで、画像印刷装置３０１の動作を制御する。
【００３４】
システムコントローラ１５１は、画像処理部１１２、操作部１５２、ＡＤ変換器１５３、高圧制御部１５５、モータ制御部１５７、センサ類１５９、及びＡＣドライバ１６０と接続され、これらの動作を制御する。
メモリ１５１４には、高圧制御部１５５に対する設定値、モータ制御部１５７に対する指令値、操作部１５２から受信される情報、メンテナンスが必要となる通紙枚数等のデータが格納される。本実施形態では、メモリ１５１４はデータ書込み可能かつ不揮発性とする。また、メモリ１５１４には、例えば帯電器３１０、現像器３１４、定着器３１８等で用いられる高電圧の設定値、及び画像形成に必要な各種データ等が保存される。更に、本実施形態では、スポンジローラと金属ローラとの距離等の、シートのカールを補正するための設定データが設定テーブルとしてメモリ１５１４に記録される。
【００３５】
画像印刷装置３０１は、画像読取装置２０２の画像処理部１１２から画像データを取得して、この画像データに基づいて、画像形成処理において必要な画像処理、例えば濃度補正や階調補正等の処理を行う。システムコントローラ１５１は、このような画像処理に必要な設定値等のデータをメモリ１５１４の保存内容に応じて設定する。
【００３６】
操作部１５２は、ディスプレイ１５２１及びテンキー等の入力キー、タッチパネル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、画像形成装置の状態をユーザに知らせるためのデータを操作部１５２に送信し、操作部１５２のディスプレイ１５２１に、操作案内や各種の設定画面等を表示する。ユーザは、入力キーやタッチパネルにより画像印刷装置３０１に対する指示や設定値の入力を行うことができる。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。例えば、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。また、例えば、シートのカールを解除するための設定は、操作部１５２を通じて、ユーザによって調整される。
また、システムコントローラ１５１は、例えば、ディスプレイ１５２１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印刷装置３０１の状態を表示する。
【００３７】
システムコントローラ１５１は、画像処理部１１２に対して、画像処理部１１２における画像処理に必要となる、画像形成装置１００内の各デバイスの設定値データを送信する。また、システムコントローラ１５１は、各デバイスからの信号（センサ類１５９からの信号）を受信し、受信した信号に基づいて高圧制御部１５５を制御する。高圧制御部１５５は、システムコントローラ１５１から出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。
【００３８】
ＡＤ変換器１５３は、画像印刷装置３０１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から受信したデジタル信号に基づいてＡＣドライバ１６０を制御する。ＡＣドライバ１６０は、システムコントローラ１５１からの指示に基づいて、定着器３１８内に設けられる定着ヒータ１６１の温度制御を行う。この結果、定着ヒータ１６１の温度が定着処理のための所望の温度に制御される。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。
【００３９】
センサ類１５９は、例えば搬送パス３１６、反転パス３２５、両面パス３２６に設けられ、搬送されるシートを検出する。システムコントローラ１５１は、センサ類１５９の検出結果によりシートの位置を把握することで、例えば、画像印刷装置３０１の各部の動作タイミングの調整を行う。
システムコントローラ１５１は、モータ制御部１５７を介して、カム４８１、４８２を駆動するモータ４６１Ｍ、４６２Ｍの制御を行う。具体的には、モータ制御部１５７は、外部のコントローラに相当するシステムコントローラ１５１のＣＰＵ１５１１から出力される指令に基づいてモータ４６１Ｍ、４６２Ｍの制御を行う。より具体的には、モータ制御部１５７は、ＣＰＵ１５１１から出力される、モータ４６１Ｍ、４６２Ｍの回転子の回転位相の指令位相（θ＿ｒｅｆ）に基づいて、モータ４６１Ｍ、４６２Ｍの制御を行う。
例えば、指令位相θ＿ｒｅｆは、パルス状の矩形波信号であり、１パルスがステッピングモータの回転角度の最小変化量に対応する。なお、モータの回転子の指令速度ω＿ｒｅｆは、θ＿ｒｅｆの周波数に対応する。ＣＰＵ１５１１は、モータの駆動シーケンスを開始すると、生成した指令位相θ＿ｒｅｆを、所定の時間周期（制御周期）でモータ制御部１５７へ出力する。モータ制御部１５７は、ＣＰＵ１５１１から与えられる指令位相θ＿ｒｅｆに従って、モータ４６１Ｍ、４６２Ｍの位置制御及び速度制御を実行する。
なお、画像形成装置１００に設けられているモータはモータ４６１Ｍ、４６２Ｍに限らない。実際には、画像形成装置１００には、搬送ローラ３０６、３０７、定着排紙ローラ３１９、反転ローラ３２１、搬送ローラ３２２、３２３、排紙ローラ３２４及び補正ローラ４６１、４６２等を駆動するモータも設けられている。また、例えば、画像形成装置１００には、モータごとにモータ制御部が設けられている。  
システムコントローラ１５１は、上記構成により画像形成装置１００の動作シーケンスを制御する。
【００４０】
＜ベクトル制御＞
次に、図４及び図５を参照し、モータ４６１Ｍを例にとってモータ制御部１５７によって実行されるベクトル制御の概要について説明する。なお、モータ４６２Ｍの構成はモータ４６１Ｍの構成と同様であるため、説明を省略する。
図４は、ベクトル制御を行うモータ制御部１５７の構成例を示す機能ブロック図である。モータ制御部１５７の基本的な構成は、ブラシレスＤＣモータ、ＡＣサーボモータ等のモータで利用されている、静止座標系から回転座標系への座標変換を用いたインバータ制御に対応している。
【００４１】
図４において、モータ制御部１５７は、位相制御器５０１、速度制御器５０２、第１電流制御器５０３、第２電流制御器５０４、第１座標変換部５０５、第２座標変換部５１１、位相決定部５１３、及び速度決定部５１４を有する。
速度制御器５０２、第１電流制御器５０３、第２電流制御器５０４、第１座標変換部５０５及び第２座標変換部５１１は、ベクトル制御部５１５を形成する。ベクトル制御部５１５は、モータ４６１Ｍ駆動電圧Ｖα、Ｖβを生成する。また、位相決定部５１３は、エンコーダ５２０からの信号入力を受けて回転位相θを決定する。
モータ制御部１５７は、駆動電圧Ｖα、Ｖβに応じて、ＰＷＭインバータ５０６を通じてモータ４６１Ｍへと駆動電流を供給することによって、モータ４６１Ｍを駆動する。ＰＷＭインバータ５０６からの第１電流及び第２電流は、それぞれ第１電流検出部５０７、第２電流検出部５０８で検出されてモータ４６１Ｍに入力される。第１及び第２電流検出部５０７、５０８によって検出された電流値は、ＡＤ変換器５１０によってアナログ値からデジタル値へ変換されて第２座標変換部５１１に入力される。
【００４２】
図５に、Ａ相及びＢ相から成る２相のモータと回転座標系のｄ軸及びｑ軸との関係の説明図を示す。図中において、静止座標系における、Ａ相及びＢ相の巻線に対応した軸をそれぞれα軸及びβ軸と定義している。また、静止座標系におけるα軸と、回転子（ロータ）として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（ｄ軸）との成す角度をθと定義している。この場合、モータ４６１Ｍの回転子の回転位相は、角度θによって表される。
ベクトル制御では、回転子の磁束方向に沿ったｄ軸と、ｄ軸から９０度進んだ方向に沿った（ｄ軸と直交する）ｑ軸とで表される、モータ４６１Ｍの回転子の回転位相θを基準とした回転座標系が用いられる。
モータ制御部１５７は、モータ４６１Ｍへと供給する駆動電流を、モータ４６１Ｍの回転子の回転位相θを基準とした回転座標系の電流値によって制御するベクトル制御を行う。
【００４３】
ベクトル制御では、モータ４６１Ｍ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が、α軸及びβ軸で表される静止座標系から、ｄ軸及びｑ軸で表される回転座標系に変換される。このような座標変換の結果、モータ４６１Ｍに供給される駆動電流は、回転座標系において、直流のｄ軸成分（ｄ軸電流）及びｑ軸成分（ｑ軸電流）によって表される。
この場合、ｑ軸電流は、モータ４６１Ｍにトルクを発生させるトルク電流成分に相当し、ｄ軸電流は、モータ４６１Ｍの回転子の磁束強度に影響する励磁電流成分に相当する。モータ制御部１５７は、回転座標系におけるｑ軸電流及びｄ軸電流を独立して制御することで、モータ４６１Ｍのベクトル制御を実現する。
【００４４】
図４に戻ると、モータ制御部１５７において、モータ４６１Ｍの回転子の回転位相θの決定（推定）は、位相決定部５１３によって行われる。また、モータ４６１Ｍの回転速度ωの決定（推定）は、回転位相θに基づいて、速度決定部５１４で回転位相θを時間微分（ｄθ／ｄｔ）することで行われる。以下、その詳細を説明する。
【００４５】
モータ制御部１５７は、図４に示すように、位相制御器５０１、速度制御器５０２、及び第１電流制御器５０３、第２電流制御器５０４へのそれぞれのフィードバックに基づく第１〜第３制御ループを有する。モータ制御部１５７は、３つの制御ループによってベクトル制御を実現する。
モータ４６１Ｍにはエンコーダ５２０が設けられている。エンコーダ５２０からの出力パルスは、位相制御器５０１、速度決定部５１４にそれぞれ入力される。位相制御器５０１は、エンコーダの出力パルス数に基づいて位相を検出する。速度決定部５１４は、エンコーダの出力パルス周期に基づいて、位相を時間微分する（ｄθ／ｄｔ）ことで回転速度を検出する。これにより、モータ４６１Ｍの位相θを示す位相情報、及びモータ４６１Ｍの回転速度ωを示す速度情報が、位相制御器５０１及び速度制御器５０２にそれぞれフィードバックされる。
【００４６】
第１制御ループは、位相制御器５０１、速度制御器５０２、第１電流制御器５０３、第１座標変換部５０５及び位相決定部５１３を通じて位相制御器５０１に戻る、最も外側の制御ループである。
【００４７】
モータ制御部１５７には、システムコントローラ１５１のＣＰＵ１５１１から指令位相θ＿ｒｅｆが与えられる。位相制御器５０１は、位相決定部５１３から出力された回転位相θと指令位相θ＿ｒｅｆ（目標位相）との偏差が０に近づくように、指令速度ω＿ｒｅｆを生成して出力する。このようにして、位相制御器５０１によるモータ４６１Ｍの位相制御が行われる。
【００４８】
第２制御ループは、速度制御器５０２、第１電流制御器５０３、第１座標変換部５０５及び速度決定部５１４を通じて速度制御器５０２に戻る制御ループである。
【００４９】
速度制御器５０２は、速度決定部５１４から出力される回転速度ωと指令速度ω＿ｒｅｆ（目標値）との偏差が０に近づくように、電流指令値ｉｑ＿ｒｅｆ、ｉｄ＿ｒｅｆを生成して出力する。なお、電流指令値ｉｑ＿ｒｅｆ、ｉｄ＿ｒｅｆは、静止座標系（αβ軸）から回転座標系（ｄｑ軸）への座標変換後の、回転座標系における電流指令値である。
【００５０】
第３制御ループは、第１及び第２電流制御器５０３、５０４、第１座標変換部５０５、ＰＷＭインバータ５０６、第１及び第２電流検出部５０７、５０８、ＡＤ変換器５１０、第２座標変換部５１１により構成される制御ループである。モータ４６１ＭのＡ相及びＢ相の巻線に流れる駆動電流値は、第１及び第２電流検出部５０７、５０８によってそれぞれ検出される。第１及び第２電流検出部５０７、５０８によって検出された電流値は、ＡＤ変換器５１０によってアナログ値からデジタル値へ変換されることで、ＣＰＵ、またはＦＰＧＡ等のプログラミングデバイスによる取り込みが可能になる。ＡＤ変換器５１０から出力される、静止座標系における電流値ｉα、ｉβは、以下の式（１）、（２）によって表される。
ｉα＝Ｉ＊ｃｏｓθ      （１）
ｉβ＝Ｉ＊ｓｉｎθ      （２）
電流値ｉα、ｉβは、第２座標変換部５１１へ入力される。
【００５１】
第２座標変換部５１１は、式（３）、（４）によって、静止座標系（αβ軸）における電流値ｉα、ｉβを回転座標系（ｄｑ軸）における電流値ｉｑ、ｉｄへ変換して出力する。
ｉｄ＝  ｃｏｓθ＊ｉα＋ｓｉｎθ＊ｉβ      （３）
ｉｑ＝−ｓｉｎθ＊ｉα＋ｃｏｓθ＊ｉβ      （４）
【００５２】
このような座標変換によって、静止座標系における、Ａ相及びＢ相の巻線にそれぞれ流れる交流電流値ｉα、ｉβは、回転座標系における直流モータの電流値ｉｑ、ｉｄに変換される。なお、ｑ軸電流（電流値ｉｑ）は、モータ４６１Ｍにトルクを発生させるトルク電流成分（第１の電流成分）である。ｄ軸電流（電流値ｉｄ）は、モータ４６１Ｍの回転子の磁束強度に影響する励磁電流成分（第２の電流成分）であり、モータ４６１Ｍのトルクの発生には寄与しない。
【００５３】
第１電流制御器５０３、第２電流制御器５０４には、第２座標変換部５１１から出力される電流値ｉｑ、ｉｄと、速度制御器５０２から出力される電流指令値ｉｑ＿ｒｅｆ、ｉｄ＿ｒｅｆとの偏差が入力される。第１電流制御器５０３、第２電流制御器５０４は、入力される偏差が０に近づくように、回転座標系における駆動電圧Ｖｑ、Ｖｄを生成して出力する。なお、位相制御器５０１、速度制御器５０２、及び第１電流制御器５０３、第２電流制御器５０４はそれぞれ、例えば、比例補償器及び積分補償器で構成され、ＰＩ制御によりフィードバック制御を実現する。
【００５４】
第１座標変換部５０５は、第１電流制御器５０３、第２電流制御器５０４から出力される駆動電圧Ｖｑ、Ｖｄを、次式によって、静止座標系における駆動電圧Ｖα、Ｖβへ逆変換する。
Ｖα＝ｃｏｓθ＊Ｖｄ−ｓｉｎθ＊Ｖｑ      （５）
Ｖβ＝ｓｉｎθ＊Ｖｄ＋ｃｏｓθ＊Ｖｑ      （６）
第１座標変換部５０５は、駆動電圧Ｖα、Ｖβを、フルブリッジ回路で構成されたＰＷＭインバータ５０６へ出力する。
このようにして、ベクトル制御部５１５は、モータ４６１Ｍの回転子の回転位相θを基準とした回転座標系（ｄｑ軸）の電流値によって、モータ４６１Ｍの各相の巻線に供給する駆動電流を制御するベクトル制御を行う。
【００５５】
ベクトル制御部５１５は、モータ４６１Ｍの回転子の回転位相θのフィードバックに基づくベクトル制御の結果として、モータ４６１Ｍへ供給する駆動電流に対応する駆動電圧Ｖα、Ｖβを出力する。なお、ベクトル制御では、通常、モータ４６１Ｍのトルクの発生には寄与しない電流成分であるｄ軸電流は、値が０となるように制御される。即ち、ベクトル制御部５１５では、電流指令値ｉｄ＿ｒｅｆが０に設定される。
【００５６】
ＰＷＭインバータ５０６では、第１座標変換部５０５から入力された駆動電圧Ｖα、Ｖβに対応するＰＷＭ（パルス幅変調）信号によってフルブリッジ回路が駆動される。その結果、ＰＷＭインバータ５０６は、駆動電圧Ｖα、Ｖβに応じてモータ４６１Ｍの各相の巻線に駆動電流を供給することによって、モータ４６１Ｍを駆動する。
【００５７】
＜センサレス制御＞
上述のように、ベクトル制御では、モータの位相制御及び速度制御を行うために、モータの位相及び回転速度を示す情報のフィードバックが必要である。しかし、上述のように、エンコーダを追加することによるコストアップ及び配置スペースの確保が問題となる場合もある。そこで、以下の例では、エンコーダを用いることなくベクトル制御を行うセンサレス制御について説明する。
【００５８】
図６に、モータ４６１Ｍを例にとってセンサレス制御を用いた画像形成装置１００について説明する。図６に示すように、センサレス制御では、モータ４６１Ｍにはエンコーダが設けられておらず、回転位相θを決定する構成として誘起電圧決定部５１２がモータ制御部１５７に設けられている。
【００５９】
以下に、回転子の回転位相θを決定する方法を説明する。本実施形態のセンサレス制御においては、回転位相θを決定する際に、回転子の回転に従って、Ａ相（第１相）及びＢ相（第２相）の巻線にそれぞれ誘起される誘起電圧（Ａ相及びＢ相の逆起電圧）が用いられる。
誘起電圧決定部５１２は、モータ４６１Ｍの回転子の回転に従って、Ａ相（第１相）及びＢ相（第２相）の巻線にそれぞれ誘起される誘起電圧（Ａ相及びＢ相の逆起電圧）を演算する。具体的には、誘起電圧決定部５１２は、ＡＤ変換器５１０から出力された電流値ｉα、ｉβと、ベクトル制御部５１５から出力された駆動電圧Ｖα、Ｖβとに基づいて、以下の電圧方程式（７）、（８）によってモータ４６１Ｍの誘起電圧Ｅα、Ｅβを演算する。
Ｅα＝Ｖα−Ｒ＊ｉα−Ｌ＊ｄｉα／ｄｔ      （７）
Ｅβ＝Ｖβ−Ｒ＊ｉβ−Ｌ＊ｄｉβ／ｄｔ      （８）
【００６０】
ここで、Ｒは巻線レジスタンス、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４６１Ｍに固有の値であり、ＲＯＭ１５１２、またはモータ制御部１５７内に設けられた不図示のメモリに予め格納されている。
誘起電圧決定部５１２によって決定（演算）されたＡ相及びＢ相の誘起電圧Ｅα、Ｅβは、位相決定部５１３へと入力される。位相決定部５１３は、Ａ相の誘起電圧ＥαとＢ相の誘起電圧Ｅβとの比から、次式によってモータ４６１Ｍの回転子の回転位相θを決定（演算）する。
θ＝ｔａｎ-1(−Ｅβ／Ｅα)      （９）
【００６１】
位相決定部５１３は、このような演算により得られた回転位相θを、位相制御器５０１及び速度決定部５１４に出力（フィードバック）する。なお、回転位相θは、位相決定部５１３から第１座標変換部５０５、第２座標変換部５１１にもフィードバックされることで、座標変換等に利用される。
速度決定部５１４は、入力された回転位相θから、次式によってモータ４６１Ｍの回転速度ωを決定（演算）する。
ω＝ｄθ／ｄｔ      （１０）
式（１０）に示されるように、回転速度ωは、回転位相θの時間変化に基づいて決定される。速度決定部５１４は、得られた回転速度ωを速度制御器５０２に出力（フィードバック）する。
【００６２】
図７に、式（７）、（８）により算出される誘起電圧Ｅα、Ｅβと、式（９）により算出される電気角（回転位相θ）との関係の説明図を示す。図７においては、巻線レジスタンスＲ＝３．４１［Ω］、巻線インダクタンスＬ＝４．３［ｍＨ］、モータ４６１Ｍの回転速度ω＝１３．５［ｒｐｓ］とした場合のシミュレーション結果を示している。
図７に示すシミュレーション結果によれば、誘起電圧Ｅα、Ｅβは、９０度の位相差を有しており、それらの振幅の比に応じた電気角がモータ４６１Ｍの回転子の回転位相θとして算出されていることが確認できる。
【００６３】
図８に、モータ４６１Ｍにおける電流値ｉｑと当該電流値ｉｑに対応するトルクＴとの関係を表すグラフを示す。図８に示すように、トルクＴと電流値ｉｑとの間には、以下の式（１１）の関係が成り立つ。
Ｔ＝Ｋｔ×ｉｑ                  （１１）
なお、トルク定数Ｋｔはモータに固有の値である。
図示されるように、電流値ｉｑとトルクＴとは比例関係を有するので、電流値ｉｑをモニタすることでトルクＴを算出することができる。このことから、本実施例では、電流値ｉｑの挙動を計測してモータの駆動回数による変化を測定することで、トルクの経年変化を測定した。
【００６４】
次に図９、図１０、図１１を用いて、カム４８１を駆動するモータ４６１Ｍにおける電流値ｉｑの変化について説明を行う。図２（ａ）〜（ｃ）で説明したように、スポンジローラ４６１ｂはカム４８１の回転により移動し、対向する金属ローラ４６１ａとの位置関係が変化する。
カール補正装置４５１は、カム４８１の一周分の回転を検知するＨＰ（ホームポジション）センサ４７１を有する。カム４８１のＨＰ位置は、カム４８１が一周することで元の位置に戻る。
【００６５】
以下、カム４８１を例にとって説明する。図９（ａ）に、カム４８１が一回転する際のＨＰセンサの検出値、図９（ｂ）にカム４８１が一回転する際の電流値ｉｑのグラフを示す。なお、各グラフにおいて、横軸はモータ４６１Ｍの回転量（移動量）を示す。この移動量はモータ４６１Ｍの回転角に比例する。図９（ａ）のＲ０においては、カム４８１はＨＰ位置にあり、ＨＰセンサの出力値はＯＮとなっている。また、Ｒ０において、図９（ｂ）に示すように電流値ｉｑは所定値ｉｑ＿ｉｎｉである。なお、ＨＰセンサ４７１の出力値がＯＮであることは、カム４８１がＨＰ位置にあることを示す。
カム４８１が回転してＨＰ位置から移動すると、ＨＰセンサの出力値はＯＦＦとなる。図９（ａ）に示されるように、ＨＰセンサ出力値は、カム４８１が回転を続けてＨＰ位置に戻るまではＯＦＦのままである。カム４８１がＨＰ位置に戻った位置（Ｒ１）において、ＨＰセンサ出力値は再度ＯＮとなる。
図９（ｂ）に示されるように、電流値ｉｑはカム４８１の回転量に応じてその値が変動し、カム４８１がＨＰ位置に戻ると、電流値ｉｑはその初期値に戻る。
【００６６】
図１０は、電流値ｉｑとモータの移動量との関係を示す図である。
カムを回転させるために必要なトルクの大きさは、カム４８１の回転に応じて変化することから、電流値ｉｑは図１０に示すように変化する。上述したように、スポンジローラ４６１ｂは、カム４８１の形状によってその位置が移動される構成となっている。即ち、カム４８１が半周したときの金属ローラ４６１ａとスポンジローラ４６１ｂとのニップ圧が、カムが一周する期間における当該ニップ圧のうち最も大きい。
【００６７】
つまり、カム４８１が半周した位置でモータトルクが最大となる。従って、電流値ｉｑも、カムのＨＰ位置であるＲ０と、カム４８１が一回転した位置であるＲ１と、の中点Ｈ付近で最も大きくなる。なお、図１０において、ｔ０で示されるグラフは、初期状態、つまりカール補正装置４５１がカール補正を行ったシートの枚数が０枚である状態におけるカム４８１の１回転期間における電流値ｉｑの変動を示す。また、ｔａで表されるグラフは、カール補正装置４５１がカール補正を行ったシートの枚数がＸａ枚である状態における電流値ｉｑの変動を示す。また、ｔｂで表されるグラフは、カール補正装置４５１がカール補正を行ったシートの枚数がＸｂ枚である状態における電流値ｉｑの変動を示す。なお、ＸｂはＸａよりも大きく、本実施形態ではＸａは１０,０００、Ｘｂは２０,０００とした。
ＣＰＵ１５１１は、第２座標変換部５１１から入力される電流値ｉｑを所定周期でサンプリングする。ＣＰＵ１５１１は、カムが一周する期間に所定周期でサンプリングした結果を領域Ａ、Ｂ及びＣに３分割して、それぞれの領域での最大値をＲＯＭ１５１２に格納する。これらの領域Ａ、Ｂ及びＣは、例えば、カムが一回転する期間における、カムの移動量が０〜１／３回転、１／３〜２／３回転、２／３回転〜１回転である領域に対応する。なお、サンプリング結果は３分割にされることに限定されるわけではない。
【００６８】
本実施形態では、カール補正装置４５１の初期状態を把握するために、ＣＰＵ１５１１は、カール補正装置４５１が工場から出荷された後の最初に動作するときに、カム４８１を一周させて電流値ｉｑを所定周期でサンプリングする。そして、前述したように、カムが一周する期間に所定周期でサンプリングした結果を領域Ａ、Ｂ及びＣに３分割して、それぞれの領域での最大値をＲＯＭ１５１２に格納する。なお、このサンプリングは、例えば、工場出荷時に予め行われ、当該サンプリング結果が予めＲＯＭ１５１２に格納されていてもよい。
また、カール補正装置４５１の経年変化を把握するために、ＣＰＵ１５１１は、カール補正装置４５１が予め決められた枚数のシートに対してカール補正を行ったタイミングで、カム４８１を一周させて電流値ｉｑをサンプリングする。そして、前述したように、カムが一周する期間に所定周期でサンプリングした結果を領域Ａ、Ｂ及びＣに３分割して、それぞれの領域での最大値をＲＯＭ１５１２に格納する。
図１１に、カール補正装置４５１がカール補正を行ったシートの枚数と電流値ｉｑとの関係を示す。本実施形態では、カール補正装置４５１がＸａ枚（例えば、１００００枚）のシートに対してカール補正を行ったタイミングで、ＣＰＵ１５１１は、カム４８１を一周させて電流値ｉｑをサンプリングする。そして、前述したように、カムが一周する期間に所定周期でサンプリングした結果を領域Ａ、Ｂ及びＣに３分割して、それぞれの領域での最大値をＲＯＭ１５１２に格納する。また、カール補正装置４５１がＸｂ枚（例えば、２００００枚）のシートに対してカール補正を行ったタイミングで、ＣＰＵ１５１１は、カム４８１を一周させて電流値ｉｑをサンプリングする。そして、前述したように、カムが一周する期間に所定周期でサンプリングした結果を領域Ａ、Ｂ及びＣに３分割して、それぞれの領域での最大値をＲＯＭ１５１２に格納する。以降、例えば、１００００枚ごとにＣＰＵ１５１１は、カム４８１を一周させて電流値ｉｑをサンプリングする。
【００６９】
図１０及び図１１に示すように、初期状態からカール補正処理枚数が増加するに従って、電流値ｉｑが増大している。これは、カール補正処理が行われる際に、筐体４６１ｃとカム４８１とが摺動することによってカム４８１の表面が削れ、筐体４６１ｃとカム４８１との摩擦抵抗が大きくなるからである。
【００７０】
以下、カール補正処理枚数（通紙枚数）が０、Ｘａ及びＸｂであるときの電流値ｉｑの最大電流値をそれぞれｉｑ＿０、ｉｑ＿ａ、ｉｑ＿ｂとする。また、モータ４６１Ｍが出力することができる最大トルクに対応する電流値ｉｑをｉｑ＿ｃと記載する。
【００７１】
本実施形態では、領域Ａ、Ｂ及びＣのそれぞれにおいて電流値ｉｑの最大の電流値を求めた。上述のように、カム４８１が半周した位置でモータトルクが最大となることから、領域Ｂにおける電流値ｉｑの最大の電流値は、カム４８１が一回転する間における電流値ｉｑの最大の電流値となることが予測される。
【００７２】
領域Ｂにおいて電流値ｉｑの電流値が最も高くなっていることから、領域Ａ、Ｃについては電流値を測定せず、領域Ｂのみについて電流値を測定するようにしてもよい。しかしながら、各領域Ａ、Ｂ及びＣで電流値ｉｑの変化を測定することで、領域Ｂ以外において急激な負荷変動が生じた場合でも、電流値ｉｑの最大の電流値を求めることができるという利点が得られる。
【００７３】
また、本実施形態では、図１０に示される、各通紙枚数における電流値ｉｑの最大の電流値であるｉｑ＿０、ｉｑ＿ａ、ｉｑ＿ｂから、画像形成装置１００への通紙枚数と電流値ｉｑとの関係を求めた。その結果に基づいて、モータ４６１Ｍに流れる最大の電流値が電流値ｉｑ＿ｃとなる通紙枚数Ｘｃを求めた。
【００７４】
通紙枚数がＸｃより大きくなると、電流値ｉｑの予測値もｉｑ＿ｃより大きくなり、モータ４６１Ｍには、その最大トルクを超える負荷トルクがかかることが予測される。この場合、モータ４６１Ｍが必要なトルクを出力することができなくなり、モータ４６１Ｍが正常に動作しなくなるおそれが生じる。特に、本実施例のカール補正装置機構では所望の位置までスポンジローラ４６１ｂ、４６２ｂを移動させることができずに出力紙のデカールが十分にできなくなる可能性がある。
このことから、本実施形態では、電流値ｉｑの最大の電流値が電流値ｉｑ＿ｃとなる通紙枚数Ｘｃを求め、その通紙枚数Ｘｃを補正ローラ４６１、４６２のメンテナンスが必要となる枚数とする。
【００７５】
図１１に、各領域Ａ、Ｂ及びＣにおける通紙枚数と最大の電流値との関係を示す。図中において、Ｘａ、Ｘｂは上述した通紙枚数を示す。通紙枚数が０、Ｘａ、Ｘｂであるときの電流値ｉｑの電流値から、通紙枚数と電流値ｉｑとは直線関係にあることがわかる。本実施形態では、通紙枚数とモータ電流との相関を線形近似により求めた。具体的には、通紙枚数をｘ、電流値をｉｑと記載すると、この通紙枚数と電流値との関係式はｉｑ＝ａｘ＋ｂ（ａ、ｂは定数）と表される。
このように求めた関係式から、電流値ｉｑが電流値ｉｑ＿ｃに達するときの通紙枚数Ｘｃ（Ｘｃ＞Ｘｂ＞Ｘａ＞０））を予測する。
【００７６】
図示されるように、通紙枚数にかかわらず、領域Ｂでは他の領域よりも電流値が大きくなっているので、領域Ｂにおける通紙枚数と電流値との関係から、電流値ｉｑが電流値ｉｑ＿ｃに等しくなるときの通紙枚数Ｘｃを求める。
本実施形態では、通紙枚数がＸａ、Ｘｂであるときの電流値ｉｑ＿ａ、ｉｑ＿ｂから、電流値ｉｑ＿ｃに対応する通紙枚数Ｘｃを、線形近似を用いて以下の式を用いて算出した。
Xｃ=iq_ｃ/{(iq_b―iq_a)/(Xb-Xa)}  （１）
このように、本実施形態では、通紙枚数と、その通紙枚数における、カム４８１を回転させるモータ４６１Ｍを駆動するための電流値とをメモリ１５１４に記録する。そして、モータ４６１Ｍの駆動電流が許容電流値ｉｑ＿ｃに達する通紙枚数Ｘｃを予測した。
【００７７】
しかしながら、Ｘｃの算出手法はこれに限られるものではなく、電流値ｉｑ＿ｃに対応する通紙枚数Ｘｃの値は、通紙枚数Ｘとその通紙枚数におけるモータ４６１Ｍの最大電流値との関係から任意の手法で求めることができる。
【００７８】
例えば、上記実施形態では、所定の通紙枚数ごとに通紙枚数とモータ４６１Ｍの最大電流値とをメモリ１５１４に記録しているが、他の実施形態においては、所定時間ごとに通紙枚数とモータ４６１の最大電流値とをメモリ１５１４に記録してもよい。この場合でも、上記実施形態と同様に、メモリ１５１４に記録された通紙枚数と最大電流値とから、電流値ｉｑ＿ｃに対応する通紙枚数Ｘｃを求めることができる。
また、本実施形態では、モータ４６１Ｍの駆動回路は、モータ４６１Ｍの出力可能な最大トルク及び最大の電流値ｉｑ＿ｃに対して影響を与えないものとした。しかし、駆動回路の昇温による影響などの制限によりモータ４６１Ｍのモータ電流に上限が設けられる場合もあるので、電流値ｉｑ＿ｃは、モータ４６１Ｍのみならず、駆動回路による制限も受けるものとして決定することもできる。
【００７９】
図１２は、ＣＰＵ１５１１が実行する、モータ４６１Ｍ、４６２Ｍにおける通紙枚数Ｘｃの予測方法を表すフローチャートである。なお、モータ４６１Ｍ、４６２Ｍはそれぞれ同様の処理を実行することから、以下ではモータ４６１Ｍについて説明する。
ＣＰＵ１５１１は、モータ４６１Ｍの駆動を開始し（Ｓ１００１）、駆動時の電流に基づいてトルク電流値ｉｑとその時点の通紙枚数のデータ取得を行う（Ｓ１００２）。その後、駆動が停止されると（Ｓ１００３）、ＣＰＵ１５１１は、モータ４６１Ｍの駆動が初期動作タイミング（工場出荷後の最初に動作するタイミング）もしくは所定の電流値ｉｑ検出タイミング（Ｘ＝Ｘａ又はＸ＝Ｘｂ）であるか否かを判定する（Ｓ１００４）。最初に稼働するタイミングであれば、ＣＰＵ１５１１は、電流値ｉｑのデータを取得する。また、予め決められた通紙枚数ごとに設けられた所定タイミング（Ｘ＝Ｘａ又はＸ＝Ｘｂ）においても、ＣＰＵ１５１１は、電流値ｉｑのデータを取得する。このタイミングは通紙枚数に依存するとは限らず、所定時間や電源オン時、操作部から任意に取得可能としてもよい。
【００８０】
ＣＰＵ１５１１は、電流値ｉｑの検出タイミングではないと判断した場合（Ｓ１００４：Ｎ）、処理を終了する。電流値ｉｑの検出タイミングであると判断した場合（Ｓ１００４：Ｙ）、各領域Ａ、Ｂ及びＣの最大電流値ｉｑを記録する（Ｓ１００５）。
【００８１】
次に、ＣＰＵ１５１１は、電流値ｉｑ及び通紙枚数のデータが２つ以上取得されているかを判断する（Ｓ１００６）。データが１つであるかまたは取得されていない場合（Ｓ１００６：Ｎ）、ＣＰＵ１５１１は、処理を終了する。２つ以上のデータがある場合（Ｓ１００６：Ｙ）、ＣＰＵ１５１１は、取得されている２つ以上のデータから、図１１に示されるように通紙枚数と電流値ｉｑとが線形の関係にあることを前提にして、通紙枚数と電流値ｉｑとの関係を求める。そして、ＣＰＵ１５１１は、各領域Ａ、Ｂ及びＣにおいて、モータ４６１Ｍの最大トルク電流である電流値ｉｑ＿ｃに到達する通紙枚数Ｘｃを算出する（Ｓ１００７）。
【００８２】
なお、本実施形態では、例えば図１１のＸａ及びｉｑ＿ａと、Ｘｂ及びｉｑ＿ｂと、の２つのデータから、電流値ｉｑ＿ｃに到達する通紙枚数Ｘｃを予測された通紙枚数として算出している。しかし、Ｘｃの予測精度を向上させるために、さらに複数のデータを用いて予測する処理を実施するようにしてもよい。
その後、ＣＰＵ１５１１は、Ｓ１００７で算出された通紙枚数Ｘｃがメモリ１５１４に記録された値よりも小さいか否かを判定する（Ｓ１００８）。算出された通紙枚数がメモリ１５１４に記録された通紙枚数以上である場合には（Ｓ１００８：Ｎ）、ＣＰＵ１５１１は、後述するＳ１０１０を実行する。
【００８３】
算出された通紙枚数がメモリ１５１４に記録された通紙枚数よりも少ない場合には（Ｓ１００８：Ｙ）、メモリ１５１４に記録された枚数を、算出された枚数によって更新する（Ｓ１００９）。なお、本実施形態ではメモリ１５１４には、予め定められた通紙枚数の初期値を格納するものとした。しかし、初期値を格納せずに、最初にＳ１００８をＣＰＵ１５１１が実行したときに、算出された通紙枚数をそのままメモリ１５１４に記録して初期値としてもよい。また、Ｓ１００９では、ＣＰＵ１５１１は、図１０に示される３つの領域Ａ〜Ｃのうち、上限に到達する枚数が一番少ない値の通紙枚数を用いてメモリ１５１４の更新を行う。
【００８４】
次に、ＣＰＵ１５１１は、Ｓ１００９を実行した後にメモリ１５１４に記録された枚数に基づいて、メンテナンスを行うべきタイミングを決定し（例えば、Ｙ枚印刷後）、メンテナンスを行うべきタイミングに関する情報を操作部１５２に表示する（Ｓ１０１０）。図１３に、メンテナンスを行うべきタイミングに関する情報の一例を示す。
これにより、メンテナンスが必要となるタイミングをユーザが視認でき、適切なタイミングでメンテナンス（該当する駆動部品を交換）が行われる。この結果、突発的な装置の異常発生によるユーザの生産性低下を防ぐことができる。
【００８５】
このように、本発明によれば、モータに流され得る最大の電流値に経年変化による負荷トルク増大で装置異常に至る可能性があるタイミングを算出し表示する。従って、装置に異常が発生する前に適切な処置が可能となり、突発的な装置停止の異常発生を抑えることができる。また、装置異常に至る可能性があるタイミングを表示することによって、ユーザは、当該表示に基づいてメンテナンスの準備を行うことができる。その結果、異常状態によって装置が停止することに起因してダウンタイムが増大することを抑制することができる。
【００８６】
以上、カール補正装置について説明したが、本発明は、カール補正装置に限ることなく、画像形成装置に用いられるローラ圧を管理する技術に適用することができる。
【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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