(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の磁極を有し回転可能なロータ、該ロータの駆動源となる磁界を発生させるための複数の磁界発生部位を含むステータ、及び該ステータにおける第１の位置を通過する該ロータの磁極を検出するセンサを有する３相ＤＣブラシレスモータの制御方法であって、
前記第１の位置を通過した前記ロータの第１の磁極を前記センサが検出する検出ステップと、
前記第１の磁極の検出結果から、該第１の磁極が前記ステータにおける第２の位置に到達するまでの時間を、前記第１の位置から前記第２の位置までの距離を前記ロータの回転速度で割ることで、推定する推定ステップと、
前記第２の位置に到達するまでの時間の推定結果に基づいて、前記第１の磁極が該第２の位置を通過する際に適した磁界を発生させるように、前記複数の磁界発生部位の制御を行う制御ステップと、
を備えること、
を特徴とする３相ＤＣブラシレスモータの制御方法。
【請求項２】
前記第１の位置を通過した前記第１の磁極を前記センサが検出した時間を第１の基準時として第１のカウンタのカウントをスタートする第１のカウントスタートステップと、
前記第１の基準時から該第１の磁極が前記ステータにおける前記第２の位置に到達するまでの時間を推定する第１の推定ステップと、
前記第１の推定ステップで推定された前記第１の磁極が前記ステータにおける前記第２の位置に到達するまでの時間に基づいて、該第１の磁極が該第２の位置を通過する際に適した磁界を発生させるように、前記複数の磁界発生部位の制御を行う制御ステップと、
前記第１の位置を通過した前記ロータの第２の磁極を前記センサが検出した時間を第２の基準時として第２のカウンタのカウントをスタートする第２のカウントスタートステップと、
前記第２の基準時から該第２の磁極が前記ステータにおける前記第２の位置に到達するまでの時間を推定する第２の推定ステップと、
前記第２の推定ステップで推定された前記第２の磁極が前記ステータにおける前記第２の位置に到達するまでの時間に基づいて、該第２の磁極が該第２の位置を通過する際に適した磁界を発生させるように、前記複数の磁界発生部位の制御を行う制御ステップと、
を備えること、
を特徴とする請求項１に記載の３相ＤＣブラシレスモータの制御方法。
【請求項３】
一定の時間間隔でカウントアップすることで時間の経過を示すフリーランカウンタを作動させる作動ステップと、
前記第１の位置を通過した前記第１の磁極を前記センサが検出した際の前記フリーランカウンタの第１の値を取得する取得ステップと、
前記第１の磁極が前記ステータにおける前記第２の位置を通過する時間に相当する前記フリーランカウンタの第２の値を前記第１の値から算出する算出ステップと、
前記フリーランカウンタの値が第２の値になった際に、該第１の磁極が前記第２の位置を通過する際に適した磁界を発生させるように、前記複数の磁界発生部位の制御を行う制御ステップと、
を備えること、
を特徴とする請求項１に記載の３相ＤＣブラシレスモータの制御方法。
【請求項４】
前記ロータは時計回り及び反時計回り両方の回転方向に回転可能であり、
前記ロータが反時計回りに回転する場合には、前記ステータにおける第２の位置が、該ロータの回転軸方向から見たとき、該ロータが時計回りに回転する場合における前記ステータにおける第２の位置に対して、前記第１の位置と該ロータの回転の中心点とを結んだ直線を対称軸として対称な位置にあるとして、前記複数の磁界発生部位の制御を行うこと、
を特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の３相ＤＣブラシレスモータの制御方法。
【請求項５】
前記センサからの信号を受信し、前記第１の磁極が前記ステータにおける前記第２の位置に到達するまでの時間を推定する制御部が、前記ロータが反時計回りに回転する場合には、前記センサから受信した信号を反転させて読みとること、
を特徴とする請求項４に記載の３相ＤＣブラシレスモータの制御方法。
【請求項６】
複数の磁極を有し回転可能なロータ、該ロータの駆動源となる磁界を発生させるための複数の磁界発生部位を含むステータ、及び該ステータにおける第１の位置を通過する該ロータの磁極を検出するセンサを有する３相ＤＣブラシレスモータの制御方法であって、
前記第１の位置を通過した前記ロータの第１の磁極を前記センサが検出する検出ステップと、
前記第１の位置を通過した前記第１の磁極を前記センサが検出した時間を第１の基準時として第１のカウンタのカウントをスタートする第１のカウントスタートステップと、
前記第１の基準時から該第１の磁極が前記ステータにおける第２の位置に到達するまでの時間を推定する第１の推定ステップと、
前記第１の推定ステップで推定された前記第１の磁極が前記ステータにおける前記第２の位置に到達するまでの時間に基づいて、該第１の磁極が該第２の位置を通過する際に適した磁界を発生させるように、前記複数の磁界発生部位の制御を行う制御ステップと、
前記第１の位置を通過した前記ロータの第２の磁極を前記センサが検出した時間を第２の基準時として第２のカウンタのカウントをスタートする第２のカウントスタートステップと、
前記第２の基準時から該第２の磁極が前記ステータにおける前記第２の位置に到達するまでの時間を推定する第２の推定ステップと、
前記第２の推定ステップで推定された前記第２の磁極が前記ステータにおける前記第２の位置に到達するまでの時間に基づいて、該第２の磁極が該第２の位置を通過する際に適した磁界を発生させるように、前記複数の磁界発生部位の制御を行う制御ステップと、
を備えること、
を特徴とする３相ＤＣブラシレスモータの制御方法。
【請求項７】
複数の磁極を有し回転可能なロータ、該ロータの駆動源となる磁界を発生させるための複数の磁界発生部位を含むステータ、及び該ステータにおける第１の位置を通過する該ロータの磁極を検出するセンサを有する３相ＤＣブラシレスモータの制御方法であって、
前記第１の位置を通過した前記ロータの第１の磁極を前記センサが検出する検出ステップと、
一定の時間間隔でカウントアップすることで時間の経過を示すフリーランカウンタを作動させる作動ステップと、
前記第１の位置を通過した前記第１の磁極を前記センサが検出した際の前記フリーランカウンタの第１の値を取得する取得ステップと、
前記第１の磁極が前記ステータにおける前記第２の位置を通過する時間に相当する前記フリーランカウンタの第２の値を前記第１の値から算出する算出ステップと、
前記フリーランカウンタの値が第２の値になった際に、該第１の磁極が前記第２の位置を通過する際に適した磁界を発生させるように、前記複数の磁界発生部位の制御を行う制御ステップと、
を備えること、
を特徴とする３相ＤＣブラシレスモータの制御方法。
【請求項８】
複数の磁極を有し回転可能なロータ、該ロータの駆動源となる磁界を発生させるための複数の磁界発生部位を含むステータ、及び該ステータにおける第１の位置を通過する該ロータの磁極を検出するセンサを有する３相ＤＣブラシレスモータの制御方法であって、
前記第１の位置を通過した前記ロータの第１の磁極を前記センサが検出する検出ステップと、
前記第１の磁極の検出結果から、該第１の磁極が前記ステータにおける第２の位置に到達するまでの時間を推定する推定ステップと、
前記第２の位置に到達するまでの時間の推定結果に基づいて、前記第１の磁極が該第２の位置を通過する際に適した磁界を発生させるように、前記複数の磁界発生部位の制御を行う制御ステップと、
を備え、
前記ロータは時計回り及び反時計回り両方の回転方向に回転可能であり、
前記ロータが反時計回りに回転する場合には、前記ステータにおける第２の位置が、該ロータの回転軸方向から見たとき、該ロータが時計回りに回転する場合における前記ステータにおける第２の位置に対して、前記第１の位置と該ロータの回転の中心点とを結んだ直線を対称軸として対称な位置にあるとして、前記複数の磁界発生部位の制御を行うこと、
を特徴とする３相ＤＣブラシレスモータの制御方法。
【請求項９】
前記ロータは時計回り及び反時計回り両方の回転方向に回転可能であり、
前記ロータが反時計回りに回転する場合には、前記ステータにおける第２の位置が、該ロータの回転軸方向から見たとき、該ロータが時計回りに回転する場合における前記ステータにおける第２の位置に対して、前記第１の位置と該ロータの回転の中心点とを結んだ直線を対称軸として対称な位置にあるとして、前記複数の磁界発生部位の制御を行うこと、
を特徴とする請求項６または請求項７に記載の３相ＤＣブラシレスモータの制御方法。
【請求項１０】
前記センサからの信号を受信し、前記第１の磁極が前記ステータにおける前記第２の位置に到達するまでの時間を推定する制御部が、前記ロータが反時計回りに回転する場合には、前記センサから受信した信号を反転させて読みとること、
を特徴とする請求項８または請求項９に記載の３相ＤＣブラシレスモータの制御方法。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の３相ＤＣブラシレスモータの制御方法により制御される３相ＤＣブラシレスモータを備えたこと、
を特徴とする感光体ドラム。
【請求項１２】
請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の３相ＤＣブラシレスモータの制御方法により制御される３相ＤＣブラシレスモータを備えたこと、
を特徴とする転写ベルト。
【請求項１３】
請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の３相ＤＣブラシレスモータの制御方法により制御される３相ＤＣブラシレスモータを備えたこと、
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、３相ＤＣブラシレスモータの制御方法、特に、ロータの磁極の一つの位置センサによる情報を基に回転を制御する３相ＤＣブラシレスモータの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
３相ＤＣブラシレスモータは、基本的には、永久磁石からなるロータとその近傍に設けられたステータから構成されている。そして、３相ＤＣブラシレスモータの駆動は、ステータに複数設けられたコイルから発生する磁界を順番に切り替え、ロータを回転させることで行われる。この駆動の際、３つの位置センサを用いてロータの磁極の位置を把握し、その位置情報に基づいて、ステータに取り付けられたコイルに流す電流の方向を切り替えている。これにより、ロータの回転に適したタイミングで、ステータのコイルから発生する磁界を順番に切り替えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１６３７８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、最近、特許文献１に記載のＤＣブラシレスモータのように、３つの位置センサを１つにした３相ＤＣブラシレスモータが考案されている。この種の３相ＤＣブラシレスモータでは、１つの位置センサから得られるロータの磁極の位置情報から、削減された位置センサが検出していた他の磁極の位置を推定している。そして、それらの位置情報から、ステータに取り付けられたコイルに流す電流を切り替えている（以下で、従来の３相ＤＣブラシレスモータの制御方法と称す）。
【０００５】
ここで、従来の３相ＤＣブラシレスモータの制御方法では、ロータの各磁極が等間隔に配置されているという仮定に基づいて、１つの位置センサが検出したロータの磁極の位置情報から、他の磁極の位置を推定している。しかし、ロータの各磁極の配置は、着磁バラツキ等の影響で必ずしも等間隔ではない。従って、従来の３相ＤＣブラシレスモータの制御方法では、他の磁極の位置を正確に把握することは困難である。その結果、従来の３相ＤＣブラシレスモータの制御方法では、ロータの回転に適したタイミングで、ステータのコイルから発生する磁界を切り替えることができず、いわゆる回転ムラ等の不具合を生じる虞があった。
【０００６】
本発明の目的は、１つの位置センサの情報を基に回転を制御する３相ＤＣブラシレスモータの制御方法において、従来の３相ＤＣブラシレスモータの制御方法と比べ、回転ムラを抑制することができる３相ＤＣブラシレスモータの制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の形態である３相ＤＣブラシレスモータの制御方法は、
複数の磁極を有し回転可能なロータ、該ロータの駆動源となる磁界を発生させるための複数の磁界発生部位を含むステータ、及び該ステータにおける第１の位置を通過する該ロータの磁極を検出するセンサを有する３相ＤＣブラシレスモータの制御方法であって、
前記第１の位置を通過した前記ロータの第１の磁極を前記センサが検出する検出ステップと、
前記第１の磁極の検出結果から、該第１の磁極が前記ステータにおける第２の位置に到達するまでの時間を、前記第１の位置から前記第２の位置までの距離を前記ロータの回転速度で割ることで、推定する推定ステップと、
前記第２の位置に到達するまでの時間の推定結果に基づいて、前記第１の磁極が該第２の位置を通過する際に適した磁界を発生させるように、前記複数の磁界発生部位の制御を行う制御ステップと、
を備えること、
を特徴とする。
【０００８】
本発明の第２の形態である感光体ドラムは、
前記３相ＤＣブラシレスモータの制御方法により制御される３相ＤＣブラシレスモータを備えたこと、
を特徴とする。
【０００９】
本発明の第３の形態である転写ベルトは、
前記３相ＤＣブラシレスモータの制御方法により制御される３相ＤＣブラシレスモータを備えたこと、
を特徴とする。
【００１０】
本発明の第４の形態である画像形成装置は、
前記３相ＤＣブラシレスモータの制御方法により制御される３相ＤＣブラシレスモータを備えたこと、
を特徴とする。
【００１１】
本発明に係る３相ＤＣブラシレスモータの制御方法では、ステータの第１の位置を通過したロータの第１の磁極の位置情報を得て、該第１の磁極がステータにおける第２の位置に到達するまでの時間を、第１の位置から第２の位置までの距離をロータの回転速度で割ることで推定している。この方法では、従来の３相ＤＣブラシレスモータの制御方法のように、第１の磁極の位置情報から他の磁極の位置を推定しているわけではないので、ロータの着磁バラツキの影響を受けない。従って、ロータの回転に適したタイミングで、ステータのコイルから発生する磁界を切り替えることができ、回転ムラを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、従来の３相ＤＣブラシレスモータの制御方法と比べ、回転ムラを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】一実施例に係る画像形成装置の内部構造を示す概略図である。
【図２】一実施例に係る３相ＤＣブラシレスモータの構成を示す概略図である。
【図３】一実施例に係る３相ＤＣブラシレスモータの制御に係る構成部品を示したブロック図である。
【図４】一実施例に係る３相ＤＣブラシレスモータの制御に係る構成部品を示したブロック図である。
【図５】一実施例に係る３相ＤＣブラシレスモータの制御に係る通電パターンを示したタイミングチャートである。
【図６】一実施例に係る３相ＤＣブラシレスモータの制御のメインフローチャートである。
【図７】一実施例に係る３相ＤＣブラシレスモータの制御のメインフローチャートである。
【図８】一実施例に係る３相ＤＣブラシレスモータの制御における、カウンタの開始タイミングを示したタイミングチャートである。
【図９】一実施例に係る３相ＤＣブラシレスモータの制御における、転流トリガ発行に関するフローチャートである。
【図１０】一実施例に係る３相ＤＣブラシレスモータの制御における、転流トリガ発行に関するフローチャートである。
【図１１】一実施例に係る３相ＤＣブラシレスモータの制御における、通電パターンの選択に関するフローチャートである。
【図１２】３相ＤＣブラシレスモータにおいて、磁極の位置が等間隔でない場合を示す概略図である。
【図１３】３相ＤＣブラシレスモータにおいて、磁極の位置が等間隔でない場合を示す概略図である。
【図１４】第１変形例に係る３相ＤＣブラシレスモータの制御における、フリーランカウンタのカウント値及び各ＦＩＦＯメモリへのカウント値の書き込み例を示したタイミングチャートである。
【図１５】第１変形例に係る３相ＤＣブラシレスモータの制御のメインフローチャートである。
【図１６】第１変形例に係る３相ＤＣブラシレスモータの制御のメインフローチャートである。
【図１７】第１変形例に係る３相ＤＣブラシレスモータの制御における、ＦＩＦＯメモリへの書き込みに関するフローチャートである。
【図１８】第１変形例に係る３相ＤＣブラシレスモータの制御における、通電パターンの選択に関するフローチャートである。
【図１９】第２変形例に係る３相ＤＣブラシレスモータの構成を示す概略図である。
【図２０】比較例に係る３相ＤＣブラシレスモータの構成を示す概略図である。
【図２１】３相ＤＣブラシレスモータの逆回転時における、ホール素子からの信号を反転せずに受信した場合の通電パターンを示したタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（画像形成装置の概略構成、図１参照）
以下、一実施例である３相ＤＣブラシレスモータの制御方法により制御される３相ＤＣブラシレスモータ１００、該３相ＤＣブラシレスモータ１００を有する感光体ドラム１１、中間転写ベルト２２並びに該感光体ドラム１１及び該中間転写ベルト２２を備える画像形成装置１について、添付図面を参照して説明する。各図においては、同じ部材、部分について共通する符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１５】
図１に示すカラー画像形成装置は、タンデム方式の電子写真プリンタであり、Ｙ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン），Ｋ（ブラック）の各色のトナー画像を形成するためのイメージングユニット１０、中間転写ユニット２０及び各部を制御する制御部５０にて構成されている。
【００１６】
イメージングユニット１０は、それぞれ、感光体ドラム１１を中心として帯電チャージャ１２、現像装置１４などを配置したユニットであり、レーザー走査光学ユニット１６から照射される光によってそれぞれの感光体ドラム１１上に描画される静電潜像を現像装置１４で現像して各色のトナー画像を形成する。なお、感光体ドラム１１は、後述する３相ＤＣブラシレスモータ１００により駆動する。
【００１７】
中間転写ユニット２０は、後述する３相ＤＣブラシレスモータ１００により、矢印Ｑ方向に無端状に回転駆動される中間転写ベルト２２を備えている。そして、中間転写ユニット２０は、各感光体ドラム１１と対向する１次転写ローラ２４から付与される電界により、各感光体ドラム１１上に形成されたトナー画像を中間転写ベルト２２上に１次転写して合成する。なお、このような電子写真法による画像形成プロセスは周知であり、詳細な説明は省略する。
【００１８】
装置本体の下部には、被転写材（以下、用紙と称する）を１枚ずつ給紙する自動給紙ユニット３０が配置され、用紙は給紙ローラ３２からタイミングローラ対３４を経て、中間転写ベルト２２と２次転写ローラ２６とのニップ部に搬送され、２次転写ローラ２６から付与される電界にてトナー画像（合成カラー画像）が２次転写される。その後、用紙は定着ユニット４０に搬送されてトナーの加熱定着を施され、装置本体の上面に配置されたトレイ部２に排出される。
【００１９】
（３相ＤＣブラシレスモータの構成  図２参照）
中間転写ベルト２２に取り付けられた３相ＤＣブラシレスモータ１００では、図２に示すように、ステータ１１０を中心に、その周囲を円筒状のロータ１２０が回転する。
【００２０】
ステータ１１０は、Ｕ相のコイルＵ、Ｖ相のコイルＶ、Ｗ相のコイルＷをそれぞれ４個、計１２個のコイルを有している。また、これらのコイルは、ロータ１２０の回転軸方向から見たとき、コイルＵ、コイルＶ、コイルＷの順に、又は、コイルＵ、コイルＷ、コイルＶの順に、ロータ１２０の内周面に沿うように３０°おきに略等間隔で配置されている。
【００２１】
ロータ１２０は、１０個の磁極から構成されている。また、これらの磁極は、ロータ１２０の回転軸方向から見たとき、Ｎ極／Ｓ極が交互に並ぶように略３６°の間隔で配置されている。
【００２２】
このように構成された１０極１２スロットの３相ＤＣブラシレスモータ１００の駆動は、ステータ１１０に設けられた各コイルから発生する磁界を順番に切り替え、ロータ１２０を回転させることで行われる。なお、ステータ１１０のコイルから発生する磁界の切り替えは、制御部５０が、各コイルと接続されたインバータ回路１４０を介して、該コイルに流れる電流を切り替えることで行われる。
【００２３】
また、３相ＤＣブラシレスモータ１００は、ホール素子１３０を備えている。ホール素子１３０は、ロータ１２０の磁極の位置情報を得るための位置センサの役割を果たす。ホール素子１３０は、ロータ１２０の内周側に設けられ、ロータ１２０が有する磁極の境界を検出すると、その信号を制御部５０に送信する。
【００２４】
（３相ＤＣブラシレスモータの制御の概略  図２参照）
３相ＤＣブラシレスモータ１００では、ロータ１２０の磁極の位置情報を得るためのホール素子は１つである。従って、３つのホール素子Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３（Ｈ２，Ｈ３は図示しない）を備えた一般的な３相ＤＣブラシレスモータとは、異なる方法によりその回転を制御する必要がある。以下で、３相ＤＣブラシレスモータ１００の制御方法の概略を説明する。
【００２５】
３相ＤＣブラシレスモータ１００の制御では、まず、一般的な３相ＤＣブラシレスモータにおけるホール素子Ｈ１に相当するホール素子１３０が、ロータ１２０のいずれかの磁極の境界、例えば、図２に示される境界Ｂ１を検出する。そして、その検出信号が制御部５０に送信される。この信号を基に制御部５０は、境界Ｂ１がステータ１１０における他の位置まで到達する到達時間を推定する。ここで、他の位置とは、３つのホール素子を備えた一般的な３相ＤＣブラシレスモータにおけるホール素子Ｈ２，Ｈ３に対応する位置である。具体的には、ホール素子１３０が設けられた位置Ａ１からロータ１２０の回転方向に６０°進んだ位置にホール素子Ｈ３に対応する位置Ａ３があり、さらに、ホール素子１３０からロータ１２０の回転方向に１２０°進んだ位置にホール素子Ｈ２に対応する位置Ａ２がある。
【００２６】
また、境界Ｂ１がステータ１１０における位置Ａ２，Ａ３まで到達する時間の推定方法は、位置Ａ１から位置Ａ２までの距離をロータ１２０の回転速度で割ること、又は、位置Ａ１から位置Ａ３までの距離をロータ１２０の回転速度で割ることで得られる。
【００２７】
そして、境界Ｂ１が位置Ａ２又は位置Ａ３に到達するとされる時間になったら、制御部５０は、ステータ１１０のコイルへの通電を切り替える。
【００２８】
さらに、ホール素子１３０が、境界Ｂ１の次に来る磁極の境界である境界Ｂ２を検出すると、制御部５０にその信号が送信される。そして、境界Ｂ２が位置Ａ２，Ａ３に到達するまでの時間が推定され、この時間に基づいて、ステータ１１０のコイルへの通電が切り換えられる。
【００２９】
このように、位置Ａ１を通過した各磁極の境界の検出、位置Ａ２，Ａ３までの到達時間の推定、及び通電の切り替えという動作を繰り返すことで、３相ＤＣブラシレスモータ１００の回転は制御される。
【００３０】
（３相ＤＣブラシレスモータの制御に係る構成部品  図３乃至図５参照）
上述のとおり、ロータ１２０の回転、つまり、３相ＤＣブラシレスモータ１００の回転は、制御部５０が、各コイルと接続されたインバータ回路１４０を介して、該コイルに流れる電流を切り替えることで行われる。以下に、制御に係る構成部品について説明する。
【００３１】
制御部５０は、図３に示すように、大きく分けて、画像形成制御部６０とモータ制御部７０との２つの制御部からなる。モータ制御部７０は、さらに回転速度制御部７２及び駆動素子制御部７４からなる。
【００３２】
画像形成制御部６０は、画像形成装置１に設けられたユーザー入力用のインターフェース、画像形成装置１と接続されたコンピュータ端末、及び画像形成装置１に設けられたセンサ等から各種の情報を得る。これらの情報は、画像形成制御部６０が有するメモリに記憶される。また、これらの情報を基に画像形成制御部６０がイメージングユニット１０に画像形成を命じる。さらに、画像形成制御部６０は、モータ制御部７０に対して指示を出す。
【００３３】
画像形成制御部６０からモータ制御部７０に対して出された指示は、回転速度制御部７２が受け取る。回転速度制御部７２は、受け取った指示に従い、ＰＷＭ制御による３相ＤＣブラシレスモータ１００への電力供給、回転方向、ブレーキの有無や励磁などを決定し、その信号を駆動素子制御部７４に送信する。また、回転速度制御部７２は、上記の決定に際し、３相ＤＣブラシレスモータの回転速度を読むエンコーダからの信号を受信している。駆動素子制御部７４では、回転速度制御部７２で決定された回転方向等に合うように、３相ＤＣブラシレスモータ１００への通電パターンを選択する。なお、上述の磁極の到達時間の推定は、駆動素子制御部７４で行われている。
【００３４】
インバータ回路部１３８は、図４に示すように、プリドライブ及びインバータ回路１４０から構成されている。
【００３５】
プリドライブは、駆動素子制御部７４から送られてくる信号の電圧を、後述するインバータ回路１４０の各ＦＥＴの動作電圧に変換している。
【００３６】
インバータ回路１４０は、ステータ１１０のコイルと接続された６個のＦＥＴ（電界効果トランジスタ）１４２，１４４，１４６，１５２，１５４，１５６から構成されている。なお、インバータ回路１４０に接続されているＵ相のコイルＵ、Ｖ相のコイルＶ、Ｗ相のコイルＷは、スター結線されている。
【００３７】
ＦＥＴ１４２，１５２の一端は、ステータ１１０のコイルＵに接続されている。また、ＦＥＴ１４２の他端は２４Ｖの電源と接続され、ＦＥＴ１５２の他端はグランドに接続されている。
【００３８】
ＦＥＴ１４４，１５４の一端は、ステータ１１０のコイルＶに接続されている。また、ＦＥＴ１４４の他端は２４Ｖの電源と接続され、ＦＥＴ１５４の他端はグランドに接続されている。
【００３９】
ＦＥＴ１４６，１５６の一端は、ステータ１１０のコイルＷに接続されている。また、ＦＥＴ１４６の他端は２４Ｖの電源と接続され、ＦＥＴ１５６の他端はグランドに接続されている。
【００４０】
そして、インバータ回路１４０では、例えば、ＦＥＴ１４２とＦＥＴ１５６とをＯＮにすることで、Ｕ相からＷ相へ電流が流れ、Ｕ相はＮ極に、Ｗ相はＳ極に励磁される。これにより、ロータ１２０が１２°回転する。次に、ＦＥＴ１４２をＯＦＦにし、ＦＥＴ１５６のＯＮを保持した状態で、ＦＥＴ１４４をＯＮにするとＶ相からＷ相へ電流が流れ、Ｖ相はＮ極に、Ｗ相はＳ極に励磁さる。その結果、ロータ１２０がさらに１２°回転する。
【００４１】
このように、インバータ回路１４０の各ＦＥＴのＯＮ−ＯＦＦを切り替えることで、ステータ１１０に設けられたコイルの磁界を切り替え、ロータ１２０を回転させることができる。なお、各ＦＥＴのＯＮ−ＯＦＦにより作り出される通電状態には、図５に示すように、６種類ある。具体的には、ＦＥＴ１４２，１５４がＯＮであって他のＦＥＴがＯＦＦである通電状態を通電パターンＰ１、ＦＥＴ１４２，１５６がＯＮであって他のＦＥＴがＯＦＦである通電状態を通電パターンＰ２、ＦＥＴ１４４，１５６がＯＮであって他のＦＥＴがＯＦＦである通電状態を通電パターンＰ３、ＦＥＴ１４４，１５２がＯＮであって他のＦＥＴがＯＦＦである通電状態を通電パターンＰ４、ＦＥＴ１４６，１５２がＯＮであって他のＦＥＴがＯＦＦである通電状態を通電パターンＰ５、ＦＥＴ１４６，１５４がＯＮであって他のＦＥＴがＯＦＦである通電状態を通電パターンＰ６の６種類である。
【００４２】
（３相ＤＣブラシレスモータの制御の詳細  図６乃至図１１参照）
まず、３相ＤＣブラシレスモータの制御のメインフローについて説明する。
【００４３】
３相ＤＣブラシレスモータの制御のメインフローは、図６に示すように、新たなプリントジョブの実行が決定されることによりスタートする。
【００４４】
本制御のステップＭＳ１では、制御部５０が、インバータ回路１４０への通電を開始し、強制的に３相ＤＣブラシレスモータ１００を回転駆動させる、いわゆる強制転流を行う。なお、強制転流時は、ロータ１２０における各磁極の詳細な位置は把握していない状態である。
【００４５】
ステップＭＳ２では、制御部５０が、３相ＤＣブラシレスモータ１００の回転数が、目標の回転数に達したか否かを判定する。目標の回転数に達した場合には本制御はステップＭＳ３に進み、目標の回転数に達していないと判定した場合には、本制御はステップＭＳ２で待機する。
【００４６】
ステップＭＳ３では、制御部５０が、カウンタＣ１を起動する。このとき、制御部５０内で、カウンタに割り当てられた数字を意味する変数ｎは、ｎ＝０の状態である。また、カウンタＣ１は、図８に示すように、磁極の境界Ｂ１が位置Ａ１を通過する時間Ｔ１を基準時として、カウントをスタートするカウンタである。
【００４７】
ステップＭＳ４では、制御部５０が、磁極の境界Ｂ１が位置Ａ１を通過したか否か、つまり、ホール素子１３０が磁極の境界を検出したか否かを判定する。ホール素子１３０からの検出信号があった場合には、本制御はステップＭＳ５に進み、検出信号がない場合には、ステップＭＳ４で待機する。
【００４８】
ステップＭＳ５では、ホール素子１３０が磁極の境界を検出したことを受け、制御部５０が、カウンタＣ１によるカウントをスタートさせる。なお、カウンタＣ１によるカウントは、境界Ｂ１が位置Ａ２まで到達したとされる時間になったらカウントを停止する。
【００４９】
ステップＭＳ６では、制御部５０が、カウンタに割り当てられた数字を意味する変数ｎを、ｎ＝０からｎ＝１に変更する。具体的には、ｎ＝（ｎ＋１）ｍｏｄ４という処理が行われ、変数ｎがｎ＝０からｎ＝１に変更される。そして、変数ｎがｎ＝１になると、カウンタＣ２が起動する。
【００５０】
ステップＭＳ７では、制御部５０が、変数ｎが０か否かを判定する。変数ｎが０の場合には、本制御はステップＭＳ８に進み、変数ｎが０以外の場合には、本制御はステップＭＳ４に戻る。
【００５１】
ここで、ステップＭＳ４に戻った場合、ステップＭＳ４〜ＭＳ７までのステップをカウンタＣ４がカウントを開始するまで繰り返すことになる。具体的には、図８に示すように、磁極の境界Ｂ１の次に位置Ａ１を通過する磁極の境界Ｂ２の検出により、カウンタＣ２がカウントを開始する。その後、変数ｎが、ｎ＝１からｎ＝２に変更され、カウンタＣ３が起動する。カウンタＣ３が起動すると、再び、ステップＭＳ４に戻る。そして、磁極の境界Ｂ２の次に位置Ａ１を通過する磁極の境界Ｂ３の検出により、カウンタＣ３がカウントを開始する。さらに、変数ｎが、ｎ＝２からｎ＝３に変更され、カウンタＣ４が起動する。カウンタＣ４の起動後、再度、ステップＭＳ４に戻り、磁極の境界Ｂ３の次に位置Ａ１を通過する磁極の境界Ｂ４の検出により、カウンタＣ４がカウントを開始する。最後に、変数ｎが、ｎ＝３からｎ＝０に変更され、本制御はステップＭＳ８に進む。なお、カウンタＣ２〜Ｃ４は、境界Ｂ２〜Ｂ４が位置Ａ２に到達したとされる時間になったらカウントを停止する。
【００５２】
ステップＭＳ８では、図７に示すように、制御部５０が、定常の通電状態で３相ＤＣブラシレスモータを回転させる（転流処理）。つまり、制御部５０が、カウンタＣ１〜Ｃ４のカウント値を読取り、各磁極の境界Ｂ１〜Ｂ４が位置Ａ２又は位置Ａ３に到達するとされる時間になったら、適切な通電パターンを選択し、３相ＤＣブラシレスモータを回転させる。なお、どのようにして適切な通電パターンを選択するかについては後述する。
【００５３】
ステップＭＳ９では、制御部５０が、プリントジョブが終了したか否かを判定する。プリントジョブが終了したと判定した場合には、本制御は終了し、プリントジョブが終了していない場合には、本制御はステップＭＳ１０に進む。
【００５４】
ステップＭＳ１０では、制御部５０が、新たな磁極の境界、例えば、図８で示される境界Ｂ５が位置Ａ１を通過したか否か、つまり、ホール素子１３０が磁極の境界を検出したか否かを判定する。ホール素子１３０からの検出信号があった場合には、本制御はステップＭＳ１１に進み、検出信号がない場合には、ステップＭＳ９に戻る。
【００５５】
ステップＭＳ１１では、ホール素子１３０が新たな磁極の境界を検出したことを受け、制御部５０が、カウンタによるカウントをスタートさせる。例えば、図８に示すように、ホール素子１３０が新たな磁極の境界として境界Ｂ５を検出した場合、制御部５０が、カウンタＣ１によるカウントをスタートさせる。なお、このカウント及び境界Ｂ５が位置Ａ２に到達すると推定される時間を基にして、制御部５０は、境界Ｂ５が位置Ａ２に到達した際に、適切な通電パターンを選択する。
【００５６】
ステップＭＳ１２では、制御部５０が、カウンタに割り当てられた数字を意味する変数ｎを変更する。具体的には、ｎ＝（ｎ＋１）ｍｏｄ４という処理が行われる。従って、それまでの変数ｎが０だった場合、変数ｎは、ｎ＝０からｎ＝１に変更される。そして、本制御はＭＳ９に戻る。なお、変数がｎ＝０からｎ＝１に変更されたことで、例えば、境界Ｂ５の次に位置Ａ１に到達する磁極の境界Ｂ６が検出されると、カウンタＣ２のカウントが開始される。
【００５７】
以上のように、本制御では、ホール素子１３０が磁極の境界を検出する度に、カウンタＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４の順にカウントをスタートさせ、一巡すると、再びカウンタＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４の順にカウントをスタートさせるというサイクルを繰り返す。これにより、制御部５０は、ロータ１２０の各磁極の境界が位置Ａ２，Ａ３を通過するタイミングを把握して、適切な通電パターンを選択し、３相ＤＣブラシレスモータを回転させることができる。
【００５８】
次に、各カウンタのカウントから、制御部５０が、どのようにして通電パターンの切り替え命令を出すか（転流トリガの発行）について、図９及び図１０に記載のフローチャートを参照しながら説明する。なお、以下では、重複記載を避けるために、一例として、カウンタＣ１を用いた通電パターンの切り替え命令について説明する。他のカウンタを用いた通電パターンの切り替え命令も、基本的に、カウンタＣ１を用いた通電パターンの切り替え命令と同様である。
【００５９】
通電パターンの切り替え命令に関する制御は、カウンタＣ１の起動により開始する。
【００６０】
通電パターンの切り替え命令に関する制御のステップＴＳ１では、制御部５０が、ホール素子１３０による磁極の境界の検出有無を判定する。例えば、図８に示される磁極の境界Ｂ５が位置Ａ１を通過したことにより、ホール素子１３０が磁極の境界Ｂ５を検出したか否かを判定する。ホール素子１３０からの検出信号があった場合には、本制御はステップＴＳ２に進み、検出信号がない場合には、ステップＴＳ９に進む。なお、この磁極の境界Ｂ５の検出と同時に、制御部５０が、磁極の境界Ｂ５が位置Ａ２，Ａ３に到達する時間を推定する。
【００６１】
ステップＴＳ２では、制御部５０が、カウンタＣ１のカウント値をクリアする。
【００６２】
ステップＴＳ３では、制御部５０が、カウンタＣ１のカウントをスタートさせる。
【００６３】
ステップＴＳ４では、制御部５０が、カウンタＣ１のカウント値がカウント値Ｎｂになったかを判定する。ここで、カウント値Ｎｂとは、位置Ａ１で検出された磁極の境界が、位置Ａ３に到達したと推定される時間Ｔ３に対応する値である。例えば、図８において、磁極の境界Ｂ５が、位置Ａ３に到達したと推定される時間Ｔ３に対応する値である。カウント値Ｎｂになったと判定した場合には、本制御はステップＴＳ５に進み、カウント値Ｎｂになっていないと判定した場合には、ステップＴＳ４で待機する。
【００６４】
ステップＴＳ５では、制御部５０が、通電パターンの切り替え命令を出す（転流トリガ発行）。これにより、例えば、図８に示すように、時間Ｔ３まで通電パターンＰ５だった通電パターンが、通電パターンＰ６に切り換わる。
【００６５】
ステップＴＳ６では、図１０に示すように、制御部５０が、カウンタＣ１のカウント値がカウント値Ｎｃになったかを判定する。ここで、カウント値Ｎｃとは、位置Ａ１で検出された磁極の境界が位置Ａ２に到達したと推定される時間Ｔ２に対応する値である。例えば、図８において、磁極の境界Ｂ５が、位置Ａ２に到達したと推定される時間Ｔ２に対応する値である。カウント値Ｎｃになったと判定した場合には、本制御はステップＴＳ７に進み、カウント値Ｎｃになっていないと判定した場合には、ステップＴＳ６で待機する。
【００６６】
ステップＴＳ７では、制御部５０が、通電パターンの切り替え命令を出す（転流トリガ発行）。これにより、例えば、図８に示すように、時間Ｔ２まで通電パターンＰ４だった通電パターンが、通電パターンＰ５に切り換わる。
【００６７】
ステップＴＳ８では、制御部５０が、カウンタＣ１のカウントを停止させる。
【００６８】
ステップＴＳ９では、制御部５０が、プリントジョブが終了したか否かを判定する。プリントジョブが終了したと判定した場合には、本制御は終了し、プリントジョブが終了していない場合には、本制御はステップＴＳ１に戻る。
【００６９】
なお、本制御がステップＴＳ１に戻った場合、例えば、新たな磁極の境界をホール素子１３０が検出することにより、制御部５０が、カウンタＣ１によるカウントを再びスタートさせる。そして、制御部５０が、その新たな磁極の境界が位置Ａ２，Ａ３に到達したと推定される所定のタイミングで通電パターンを切り替え、再びカウンタを停止させるというサイクルが、プリントジョブの終了まで繰り返される。
【００７０】
また、カウンタＣ２〜Ｃ４は、カウンタＣ１によるカウントと並行して、上記と同様のフローに沿ってカウントを行っている。例えば、カウンタＣ２は、図８において、磁極の境界Ｂ５の次に位置Ａ１を通過する磁極の境界Ｂ６をホール素子１３０が検出することによりスタートする。そして、磁極の境界Ｂ６が位置Ａ２，Ａ３に到達したと推定される所定のタイミングで、制御部５０が通電パターンを切り替え、その後、カウンタＣ２を停止させる。以上のようなサイクルを、カウンタＣ１だけでなく、カウンタＣ２〜Ｃ４も、プリントジョブの終了まで繰り返している。
【００７１】
次に、通電パターンの切り替え命令が制御部５０から出された際に、どのように適切な通電パターンを選択するか（以下で、通電パターン選択制御と称す）について、図１１に記載のフローチャートを参照しながら説明する。
【００７２】
通電パターン選択制御は、制御部５０が、強制転流から、定常の通電状態で３相ＤＣブラシレスモータを回転させること（転流処理）によりスタートする。
【００７３】
通電パターン選択制御のステップＳＳ１では、制御部５０が、ホール素子１３０による磁極の境界の検出有無を判定する。ホール素子１３０からの検出信号があった場合には、本制御はステップＳＳ２に進み、検出信号がない場合には、ステップＳＳ６に進む。
【００７４】
ステップＳＳ２では、制御部５０が、ホール素子１３０から検出された信号が、ＬｏｗからＨｉｇｈに変化したか否かを検出する。ここで、Ｌｏｗとは、ホール素子１３０近傍をロータ１２０のＳ極が通過した際に発せられる信号であり、Ｈｉｇｈとは、ホール素子１３０近傍をロータ１２０のＮ極が通過した際に発せられる信号である。信号がＬｏｗからＨｉｇｈに変化したと判定したときはステップＳＳ３に進み、そうでないとき、つまり、信号がＨｉｇｈからＬｏｗに変化したと判定したときはステップＳＳ４に進む。
【００７５】
ステップＳＳ３では、制御部５０が、通電パターンを示す変数Ｐを１にする。変数Ｐが１になったことは、通電パターンＰ１が実行されることを意味する。なお、ステップＳＳ２からステップＳＳ３に進む条件である、信号がＬｏｗからＨｉｇｈに変化した場合とは、図８における境界Ｂ１，Ｂ３，Ｂ５，Ｂ７を検出したことを示している。
【００７６】
ステップＳＳ４では、制御部５０が、通電パターンを示す変数Ｐを４にする。変数Ｐが４になったことは、通電パターンＰ４が実行されることを意味する。なお、ステップＳＳ２からステップＳＳ４に進む条件である、信号がＨｉｇｈからＬｏｗに変化した場合とは、図８における境界Ｂ２，Ｂ４，Ｂ６，Ｂ８を検出したことを示している。
【００７７】
ステップＳＳ５では、制御部５０が、プリントジョブが終了したか否かを判定する。プリントジョブが終了したと判定した場合には、本制御は終了し、プリントジョブが終了していない場合には、本制御はステップＳＳ１に戻る。
【００７８】
ステップＳＳ６では、制御部５０が、通電パターンの切り替え命令を出した（転流トリガ発行）場合には、本制御はステップＳＳ７に進み、通電パターンの切り替え命令を出さない場合は、ステップＳＳ１に戻る。
【００７９】
ステップＳＳ７では、制御部５０が、通電パターンを示す変数Ｐをそれまでの値から１増やす。例えば、それまでの変数Ｐが１ならば、本ステップＳＳ７において、変数Ｐは２になる。変数Ｐが２になったことは、通電パターンＰ２が実行されることを意味する。その後、本制御は、ステップＳＳ５に進み、プリントジョブが終了する場合には終了し、プリントジョブが継続する場合には、ステップＳＳ１に戻る。
【００８０】
（効果）
一実施例である３相ＤＣブラシレスモータ１００の制御方法では、従来の３相ＤＣブラシレスモータの制御方法と比較して、ロータ１２０の回転に適したタイミングで、ステータのコイルから発生する磁界を切り替えることができ、回転ムラを抑制することができる。以下で、具体的に説明する。
【００８１】
従来の３相ＤＣブラシレスモータの制御方法では、例えば、ロータ１２０の磁極の境界Ｂ１が位置Ａ１を通過すると、ロータ１２０の各磁極が等間隔に配置されているという仮定に基づいて、位置Ａ２，Ａ３を通過する磁極の位置を推定している。
【００８２】
しかし、実際には、ロータ１２０の各磁極は必ずしも等間隔ではなく、例えば、磁極の位置は±１０％程度ばらつく。従って、図１２に示すように、磁極の境界Ｂ１がロータ１２０の設計位置Ｄ１よりも回転方向の一方側に偏っていた場合、この位置情報から、ロータ１２０の各磁極が等間隔に配置されているという仮定に基づいて、位置Ａ２，Ａ３を通過する他の磁極の位置を推定すると、他の磁極の位置が実際の位置よりも一方側に偏ってしまう。
【００８３】
しかも、図１３に示すように、磁極の境界Ｂ１の位置が設計位置Ｄ１よりも回転方向の一方側に偏り、他の磁極の境界が設計位置Ｄ２よりも回転方向の他方側に偏っていた場合、推定された他の磁極の位置と実際の他の磁極の位置とのずれは、さらに大きなものとなる。
【００８４】
一方、一実施例である３相ＤＣブラシレスモータの制御方法では、例えば、位置Ａ１を通過したロータ１２０の磁極の境界Ｂ１の位置情報を得ると、制御部５０が、磁極の境界Ｂ１が位置Ａ２に到達するまでの時間を推定する。そして、この推定値を基に、磁極の境界Ｂ１が位置Ａ２に到達したとされる時間になったら、ステータ１１０のコイルへの通電を切り替えている。この方法では、従来の３相ＤＣブラシレスモータの制御方法のように、ある磁極の位置情報から他の磁極の位置を推定しているわけではないので、ロータの着磁バラツキの影響を受けない。従って、一実施例である３相ＤＣブラシレスモータの制御方法では、ロータの回転に適したタイミングで、ステータのコイルから発生する磁界を切り替えることができ、回転ムラを抑制することができる。
【００８５】
また、３相ＤＣブラシレスモータ１００は回転ムラを抑制できることから、３相ＤＣブラシレスモータ１００を中間転写ベルト２２や感光体ドラム１１に用いることで、画像形成装置においてピッチムラが発生することを抑制することができる。
【００８６】
（第１変形例）
第１変形例に係る３相ＤＣブラシレスモータの制御方法と一実施例である３相ＤＣブラシレスモータの制御方法との主たる相違点は、磁極の位置を推定するために用いられるカウンタの数である。以下で、具体的に説明する。
【００８７】
（第１変形例に係る３相ＤＣブラシレスモータの制御の概略  図１４参照）
第１変形例に係る３相ＤＣブラシレスモータの制御方法では、一定の時間間隔でカウントアップすることで時間の経過を示す１つのフリーランカウンタＲＣ、位置Ａ２用のＦＩＦＯ（First In First Out）メモリＦ２、及び位置Ａ３用のＦＩＦＯメモリＦ３を用いる。
【００８８】
第１変形例に係る３相ＤＣブラシレスモータの制御方法では、フリーランカウンタＲＣが常に作動している。そこで、例えば、図１４に示すように境界Ｂ１が、フリーランカウンタＲＣのカウント値１００で位置Ａ１を通過したとする。この通過と略同時に、制御部５０が、境界Ｂ１が位置Ａ２を通過する時間を推定し、この時間に相当するフリーランカウンタＲＣのカウント値をＦＩＦＯメモリＦ２に書き込む。なお、本実施例では、転流処理がフリーランカウンタＲＣのカウント値が１０００以上になったら行われる都合上、１０００よりも小さい値が各ＦＩＦＯメモリに書き込まれることはない。
【００８９】
具体的に図１４に記載の例を用いて説明するなら、境界Ｂ１が位置Ａ２を通過する時間に相当するフリーランカウンタＲＣのカウント値は１１００であり、このカウント値がＦＩＦＯメモリＦ２に書き込まれる。
【００９０】
次に、境界Ｂ２が、フリーランカウンタＲＣのカウント値４００で位置Ａ１を通過したら、制御部５０が、境界Ｂ２が位置Ａ２を通過する時間を推定し、この時間に相当するフリーランカウンタＲＣのカウント値をＦＩＦＯメモリＦ２に書き込む。
【００９１】
具体的に図１４に記載の例を用いて説明するなら、境界Ｂ２が位置Ａ２を通過する時間に相当するフリーランカウンタＲＣのカウント値は１４００であり、このカウント値が上記で書き込まれた１１００に続いて、ＦＩＦＯメモリＦ２に書き込まれる。
【００９２】
さらに、境界Ｂ３が、フリーランカウンタＲＣのカウント値７００で位置Ａ１を通過したら、制御部５０が、境界Ｂ３が位置Ａ２，Ａ３を通過する時間を推定し、この時間に相当するフリーランカウンタＲＣのカウント値、例えば、１７００をＦＩＦＯメモリＦ２に、１２００をＦＩＦＯメモリＦ３に書き込む。
【００９３】
その後、境界Ｂ４が、フリーランカウンタＲＣのカウント値１０００で位置Ａ１を通過したら、制御部５０が、境界Ｂ４が位置Ａ２，Ａ３を通過する時間を推定し、この時間に相当するフリーランカウンタＲＣのカウント値を書き込む。
【００９４】
さらに、フリーランカウンタＲＣのカウント値が１１００になったら、ＦＩＦＯメモリＦ２に書き込まれた値１１００を読み込んで、制御部５０が、通電パターンの切り替え命令を出す。
【００９５】
そして、フリーランカウンタＲＣのカウント値が１２００になると、ＦＩＦＯメモリＦ３に書き込まれた値１２００を読み込んで、制御部５０が、通電パターンの切り替え命令を出す。
【００９６】
このように、第１変形例に係る３相ＤＣブラシレスモータの制御方法では、一つのカウンタのカウント値と各ＦＩＦＯメモリに格納された通電切り替えのタイミングを示す値から、制御部５０が通電パターンの切り替え命令を出す。
【００９７】
（第１変形例に係る３相ＤＣブラシレスモータの制御の詳細  図１４乃至図１８参照）
次に、第１変形例に係る３相ＤＣブラシレスモータの制御のメインフローについて図１４乃至図１８を参照しながら説明する。なお、第１変形例に係る３相ＤＣブラシレスモータの制御に係る、制御部５０内の構成及びインバータ回路１４０の構成は、一実施例である３相ＤＣブラシレスモータの制御に係るものと同様なので、ここでの説明を省略する。
【００９８】
第１変形例に係る３相ＤＣブラシレスモータの制御のメインフローも、図１５に示すように、新たなプリントジョブの実行が決定されることによりスタートする。
【００９９】
第１変形例に係る３相ＤＣブラシレスモータの制御のメインフローのステップＭＭＳ１では、制御部５０が３相ＤＣブラシレスモータ１００に対して強制転流を行う。
【０１００】
ステップＭＭＳ２では、制御部５０が、３相ＤＣブラシレスモータ１００の回転数が、目標の回転数に達したか否かを判定する。目標の回転数に達した場合には本制御はステップＭＭＳ３に進み、目標の回転数に達していないと判定した場合には、本制御はステップＭＭＳ２で待機する。
【０１０１】
ステップＭＭＳ３では、制御部５０が、フリーランカウンタＲＣを起動させるとともに、該フリーランカウンタＲＣによるカウントをスタートさせる。
【０１０２】
ステップＭＭＳ４では、制御部５０が、制御部５０がＦＩＦＯメモリを書き込み可能な状態（ＦＩＦＯ処理開始）にする。これと同時に、ロータ１２０の磁極の境界を検出する度にカウントアップされる変数ｍを０にする。
【０１０３】
ステップＭＭＳ５では、制御部５０が、磁極の境界が位置Ａ１を通過したか否か、つまり、ホール素子１３０が磁極の境界を検出したか否かを判定する。ホール素子１３０からの検出信号があった場合には、本制御はステップＭＭＳ６に進み、検出信号がない場合には、ステップＭＭＳ５で待機する。
【０１０４】
ステップＭＭＳ６では、変数ｍを、ｍ＝０からｍ＝１に変更する。具体的には、ｍ＝ｍ＋１という処理が行われ、変数がｍ＝０からｍ＝１に変更される。
【０１０５】
ステップＭＭＳ７では、制御部５０が、磁極の境界が位置Ａ１を通過したことを示す信号を発する（境界検出トリガ発行）。
【０１０６】
ステップＭＭＳ８では、制御部５０が、変数ｍが４か否かを判定する。変数ｍが４の場合には、本制御はステップＭＭＳ９に進み、変数ｍが４以外の場合には、本制御はステップＭＭＳ５に戻る。なお、上記のように、変数ｍが４になるまで本制御がステップＭＭＳ９に進まない理由、つまり、ステップＭＭＳ５からステップＭＭＳ８までのステップを４回繰り返す理由は、図１４に示すように、磁極の境界が位置Ａ１を４回通り過ぎる以前は、例えば、各磁極の境界が、どのタイミングで位置Ａ２を通過するか推定できないからである。
【０１０７】
ステップＭＭＳ９では、図１６に示すように、制御部５０が、定常の通電状態で３相ＤＣブラシレスモータを回転させる（転流処理）。つまり、制御部５０が、フリーランカウンタＲＣのカウント値とＦＩＦＯメモリＦ２，Ｆ３に書き込まれた値を読取り、各磁極の境界が位置Ａ２又は位置Ａ３に到達するとされる時間になったら、適切な通電パターンを選択し、３相ＤＣブラシレスモータを回転させる。なお、どのようにして適切な通電パターンを選択するかについては後述する。
【０１０８】
ステップＭＭＳ１０では、制御部５０が、プリントジョブが終了したか否かを判定する。プリントジョブが終了したと判定した場合には、本制御は終了し、プリントジョブが終了していない場合には、本制御はステップＭＭＳ１１に進む。
【０１０９】
ステップＭＭＳ１１では、制御部５０が、新たな磁極の境界を通過したか否か、つまり、ホール素子１３０が磁極の境界を検出したか否かを判定する。ホール素子１３０からの検出信号があった場合には、本制御はステップＭＭＳ１２に進み、検出信号がない場合には、ステップＭＭＳ１０に戻る。
【０１１０】
ステップＭＭＳ１２では、ホール素子１３０が新たな磁極の境界を検出したことを受け、制御部５０が、その新たな磁極の境界が位置Ａ２，Ａ３を通過する時間に相当するフリーランカウンタＲＣのカウント値をＦＩＦＯメモリＦ２，Ｆ３に書き込む。これと同時に、磁極の境界が位置Ａ１を通過したことを示す信号を発する（境界検出トリガ発行）。その後、本制御は、ステップＭＭＳ１０に戻る。
【０１１１】
次に、磁極の境界の検出とＦＩＦＯメモリへの値の書き込み（以下で書き込み制御と称す）に関するフローについて説明する。
【０１１２】
書き込み制御は、図１７に示すように、制御部５０がＦＩＦＯメモリを書き込み可能な状態にすること（ＦＩＦＯ処理）でスタートする。
【０１１３】
書き込み制御のステップＭＴＳ１では、制御部５０が境界検出トリガの発行の有無を判定する。境界検出トリガの発行があった場合には、本制御はステップＭＴＳ２に進み、境界検出トリガの発行がない場合には、ステップＭＴＳ５に進む。
【０１１４】
ステップＭＴＳ２では、制御部５０が、その新たな磁極の境界が位置Ａ２を通過する時間を推定し、その時間に相当するフリーランカウンタＲＣのカウント値をＦＩＦＯメモリＦ２に書き込む。具体的には、新たな磁極の境界が位置Ａ１を通過した時間に相当するフリーランカウンタＲＣのカウント値をＮａ、新たな磁極の境界が位置Ａ２に到達するまでの時間に相当するフリーランカウンタＲＣのカウント値をＮｂ、フリーランカウンタＲＣのカウントできる最大値をＮｍａｘとして、（Ｎａ＋Ｎｂ）ｍｏｄＮｍａｘという剰余演算から導かれる値ＦｂをＦＩＦＯメモリＦ２に書き込む。ここで、剰余演算を行う理由は、フリーランカウンタＲＣの（Ｎａ＋Ｎｂ）という値がフリーランカウンタＲＣの上限値を超えた場合に対応するためである。また、フリーランカウンタＲＣは、その上限値までカウントすると、再び０からカウントを始める。
【０１１５】
ステップＭＴＳ３では、制御部５０が、ロータ１２０の磁極の境界を検出する度にカウントアップされる変数ｍが３以上か否かを判定する。これは、本変形例では、ＦＩＦＯメモリＦ３に１０００以上のフリーランカウンタＲＣの値を格納するためである。
【０１１６】
ステップＭＴＳ４では、制御部５０が、その新たな磁極の境界が位置Ａ３を通過する時間を推定し、その時間に相当するフリーランカウンタＲＣのカウント値をＦＩＦＯメモリＦ３に書き込む。具体的には、新たな磁極の境界が位置Ａ３に到達するまでの時間に相当するフリーランカウンタＲＣのカウント値をＮｃとして、（Ｎａ＋Ｎｃ）ｍｏｄ  Ｎｍａｘという剰余演算から導かれる値ＦｃをＦＩＦＯメモリＦ３に書き込む。なお、剰余演算を行う理由は上記と同様である。
【０１１７】
ステップＭＴＳ５では、制御部５０が、プリントジョブが終了したか否かを判定する。プリントジョブが終了したと判定した場合には、本制御は終了し、プリントジョブが終了していない場合には、本制御はステップＭＴＳ１に戻る。
【０１１８】
次に、通電パターンの切り替え命令が制御部５０から出された際に、ＦＩＦＯメモリを用いてどのように適切な通電パターンを選択するか（以下で、ＦＩＦＯメモリを用いた通電パターン選択制御と称す）について、図１８に記載のフローチャートを参照しながら説明する。
【０１１９】
ＦＩＦＯメモリを用いた通電パターン選択制御は、制御部５０が、強制転流から、定常の通電状態で３相ＤＣブラシレスモータを回転させること（転流処理）によりスタートする。
【０１２０】
通電切り替え制御のステップＭＳＳ１では、制御部５０が、現状でホール素子１３０により検出される信号がＨｉｇｈであるかＬｏｗであるかを判定する。信号がＨｉｇｈであった場合には、本制御はステップＭＳＳ２に進み、信号がＬｏｗであった場合には、ステップＭＳＳ３に進む。
【０１２１】
ステップＭＳＳ２では、制御部５０が、通電パターンを示す変数Ｐを１にする。
【０１２２】
ステップＭＳＳ３では、制御部５０が、通電パターンを示す変数Ｐを４にする。  
【０１２３】
ステップＭＳＳ４では、制御部５０が、ホール素子１３０による磁極の境界の検出有無を判定する。ホール素子１３０からの検出信号があった場合には、本制御はステップＭＳＳ５に進み、検出信号がない場合には、ステップＭＳＳ９に進む。
【０１２４】
ステップＭＳＳ５では、制御部５０が、ホール素子１３０から検出された信号が、ＬｏｗからＨｉｇｈに変化したか否かを検出する。信号がＬｏｗからＨｉｇｈに変化したと判定したときはステップＭＳＳ６に進み、そうでないとき、つまり、信号がＨｉｇｈからＬｏｗに変化したと判定したときはステップＭＳＳ７に進む。
【０１２５】
ステップＭＳＳ６では、制御部５０が、通電パターンを示す変数Ｐを１にする。
【０１２６】
ステップＭＳＳ７では、制御部５０が、通電パターンを示す変数Ｐを４にする。
【０１２７】
ステップＭＳＳ８では、制御部５０が、プリントジョブが終了したか否かを判定する。プリントジョブが終了したと判定した場合には、本制御は終了し、プリントジョブが終了していない場合には、本制御はステップＭＳＳ４に戻る。
【０１２８】
ステップＭＳＳ９では、フリーランカウンタＲＣのカウント値Ｎａが、磁極の境界が位置Ａ３を通過する時間に相当する値Ｆｃであるかを判定する。フリーランカウンタＲＣのカウント値Ｎａが値Ｆｃである場合には、本制御はステップＭＳＳ１０に進み、それ以外の値の場合は、ステップＭＳＳ１２に進む。
【０１２９】
ステップＭＳＳ１０では、制御部５０が、ＦＩＦＯメモリＦ３に書き込まれた最も古い値を読み出し、その値をＦＩＦＯメモリＦ３から消去する。
【０１３０】
ステップＭＳＳ１１では、制御部５０が、通電パターンを示す変数Ｐをそれまでの値から１増やす。例えば、それまでの変数Ｐが１ならば、本ステップＳＳ１１において、変数Ｐは２になる。その後、本制御は、ステップＭＳＳ８に進み、プリントジョブが終了する場合には終了し、プリントジョブが継続する場合には、ステップＭＳＳ４に戻る。
【０１３１】
ステップＭＳＳ１２では、フリーランカウンタＲＣのカウント値Ｎａが、磁極の境界が位置Ａ２を通過する時間に相当する値Ｆｂであるかを判定する。フリーランカウンタＲＣのカウント値が値Ｆｂである場合には、本制御はステップＭＳＳ１３に進み、それ以外の値の場合は、ステップＭＳＳ４に戻る。
【０１３２】
ステップＭＳＳ１３では、制御部５０が、ＦＩＦＯメモリＦ２に書き込まれた最も古い値を読み出し、その値をＦＩＦＯメモリＦ２から消去する。その後、本制御は、ステップＭＳＳ１１に進む
【０１３３】
以上のように、第１変形例に係る３相ＤＣブラシレスモータの制御方法では、一つのカウンタのカウント値と各ＦＩＦＯメモリに格納された通電切り替えのタイミングを示す値から、制御部５０が通電パターンの切り替え命令を出している。従って、一実施例である３相ＤＣブラシレスモータの制御方法のように、複数のカウンタを用いる必要が無く、カウンタを作動させるためのＣＰＵの作業容量を減らすことができる。
【０１３４】
（第２変形例  図１９乃至図２１参照）
第２変形例に係る３相ＤＣブラシレスモータの制御方法では、モータの逆回転（反時計回り）の際には、磁界の境界の通過時間を推定する際に用いられる位置Ａ２，Ａ３の位置を正回転（時計回り）の場合と異なる場所に設定する点、及びホール素子１３０からの検出信号を反転させる点で、一実施例に係る３相ＤＣブラシレスモータの制御方法と異なる。
【０１３５】
第２変形例に係る３相ＤＣブラシレスモータの制御方法では、図１９に示すように、モータの逆回転の際には、回転軸方向から見て、位置Ａ２が設定されている場所を、正回転の場合における位置Ａ２の場所に対して、位置Ａ１とロータ１２０の回転の中心点とを結んだ直線Ｌ１を対称軸として対称な場所に設定する。位置Ａ３についても同様である。
【０１３６】
このように設定することで、カウンタの個数又はＦＩＦＯメモリのサイズを減らすことができる。具体的には、逆回転の際に、位置Ａ２，Ａ３を正回転の場合と同じ場所に設定すると、例えば、図２０に示すように、位置Ａ１から位置Ａ３までの距離が、ロータ１２０が３００°回転する距離に相当する。この場合、カウンタを複数用いる一実施例である３相ＤＣブラシレスモータの制御方法では、正回転のときにカウンタが４つ必要であるのに対して、逆回転のときには９つのカウンタが必要となる。また、第１変形例である３相ＤＣブラシレスモータの制御方法では、ＦＩＦＯメモリに必要とされる記憶容量を、逆回転のときは正回転のときよりも大きくする必要がある。
【０１３７】
一方、逆回転時の位置Ａ２，Ａ３の場所を、図１９に示すように、正回転の場合における位置Ａ２，Ａ３の場所に対して、位置Ａ１とロータ１２０の回転の中心点とを結んだ直線Ｌ１を対称軸として対称な場所に設定すると、位置Ａ１から位置Ａ３までの距離はロータ１２０が６０°回転する距離に相当し、位置Ａ１から位置Ａ２までの距離はロータ１２０が１２０°回転する距離に相当することとなる。この場合、必要とされるカウンタの個数やＦＩＦＯメモリの記憶容量は、正回転時と同じにすることができる。
【０１３８】
また、モータの逆回転の際には、図２１に示すように、ホール素子１３０から検出される信号が、正回転時に対して反転する。従って、第２変形例に係る３相ＤＣブラシレスモータの制御方法では、位置Ａ２，Ａ３の位置を正回転（時計回り）の場合と異なる場所に設定すること、及びホール素子１３０の検出信号を反転させること（論理反転）で、正回転時と同じ検出信号を得ることができる。その結果、第２変形例に係る３相ＤＣブラシレスモータの制御方法では、逆回転時においても、正回転時と同じ通電パターンを用いることができる。
【０１３９】
（他の実施例）
本発明に係る３相ＤＣブラシレスモータの制御方法並びに該制御方法を有する３相ＤＣブラシレスモータが取り付けられた感光体ドラム、転写ベルト、及び画像形成装置は前記実施形態に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。例えば、ロータの磁極の個数やステータのスロット数等は任意である。これに伴って、３相ＤＣブラシレスモータの制御方法に用いられるカウンタの個数やＦＩＦＯメモリのサイズも任意である。また、本発明に係る３相ＤＣブラシレスモータの制御方法は、画像形成装置以外の機器に設けられた３相ＤＣブラシレスモータに用いられてもよい。さらに、各実施例を組み合わせてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１４０】
以上のように、本発明は、１つの位置センサの情報を基に３相ＤＣブラシレスモータの回転を制御する３相ＤＣブラシレスモータの制御方法に有用であり、特に、従来の３相ＤＣブラシレスモータの制御方法と比べ、回転ムラを抑制することができる点で優れている。
【符号の説明】
【０１４１】
Ａ１  位置（第１の位置）
Ａ２，Ａ３  位置（第２の位置）
Ｃ１〜Ｃ４  カウンタ（第１のカウンタ、第２のカウンタ）
ＲＣ  フリーランカウンタ
Ｕ，Ｖ，Ｗ  コイル（磁界発生部位）
Ｌ１  直線
１  画像形成装置
１１  感光体ドラム
２２  中間転写ベルト
５０  制御部
１００  ３相ＤＣブラシレスモータ
１１０  ステータ
１２０  ロータ
１３０  ホール素子（位置センサ）
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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