(57)【要約】【課題】  環境変化、計測誤差、回路素子の個体差などにより、直流モータを停止させるための制御指令を出力しているにもかかわらず直流モータが回転してしまうのを安価な構成で防ぐことである。【解決手段】  直流モータ１０２，１２１を含むモータ駆動部は、モータ電流が正規方向に流れたときには直流モータが回転するが、逆方向のときには直流モータの回転が停止するように構成されている。電流制御部２００からモータドライバ１４１へ、モータ電流の向き及び量を決めるための電流制御信号Ｖoが出力される。この電流制御部は、アナログ回路を含んでおり、かつ、コントローラ１５０から直流モータを停止させるための制御指令が出力されているときには、正規方向とは逆方向のモータ電流を直流モータへ流すための電流制御信号Ｖoを出力する。【選択図】  図１
2005269806.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ電流が正規方向に流れたときには該モータ電流の増加に応じて直流モータの回転数が増加し、モータ電流が該正規方向とは逆方向に流れたときには該直流モータの回転が停止するように構成されたモータ駆動部と、
該直流モータを流れたモータ電流の量に基づいて該直流モータへ流すモータ電流の向き及び量を決定するための電流制御信号を、該モータ駆動部へ出力する電流制御信号出力部を有し、外部のコントローラからの制御指令に従って該直流モータの停止及び駆動を制御する駆動制御装置とを備えた直流モータ駆動装置において、
上記電流制御信号出力部は、アナログ回路を含んでおり、かつ、上記コントローラから上記直流モータを停止させるための制御指令が出力されているときには、上記正規方向とは逆方向のモータ電流を該直流モータへ流すための電流制御信号を出力することを特徴とする直流モータ駆動装置。
【請求項２】
請求項１の直流モータ駆動装置において、
上記電流制御信号出力部は、上記直流モータを流れたモータ電流に基づいて、フィードバック信号を生成するフィードバック信号生成部、停止基準信号を生成する停止基準信号生成部、及び、該フィードバック信号の大きさと該停止基準信号の大きさとの差分信号を上記電流制御信号として出力する信号比較部を有しており、
上記停止基準信号の大きさは、上記コントローラから該直流モータを停止させるための制御指令が出力されているときに、上記正規方向とは逆方向のモータ電流を該直流モータへ出力させるための差分信号が該信号比較部から出力されるように設定されていることを特徴とする直流モータ駆動装置。
【請求項３】
モータ電流が正規方向に流れたときには該モータ電流の増加に応じて直流モータの回転数が増加し、モータ電流が該正規方向とは逆方向に流れたときには該直流モータの回転が停止するように構成されたモータ駆動部に対して、アナログ回路を含んだ電流制御信号出力部から、該直流モータを流れたモータ電流の量に基づいて該直流モータへ流すモータ電流の向き及び量を決定するための電流制御信号を出力する駆動制御装置を用いて、外部のコントローラからの制御指令に従って該直流モータの停止及び駆動を制御する駆動制御方法において、
上記コントローラから上記直流モータを停止させるための制御指令が出力されているときに、上記正規方向とは逆方向のモータ電流を該直流モータへ流すための電流制御信号を、上記電流制御信号出力部から上記モータ駆動部へ出力することを特徴とする駆動制御方法。
【請求項４】
請求項３の駆動制御方法において、
上記直流モータを流れたモータ電流に基づいてフィードバック信号を生成した後、別途生成した停止基準信号の大きさと該フィードバック信号の大きさとを比較して差分信号を生成し、該差分信号に応じて決まる向き及び量のモータ電流を該直流モータへ出力するものであって、
該停止基準信号の大きさは、上記コントローラから該直流モータを停止させるための制御指令が出力されているときに、上記正規方向とは逆方向のモータ電流を該直流モータへ流すための差分信号が生成されるように設定されていることを特徴とする駆動制御方法。
【請求項５】
無端移動する駆動対象部材と、
直流モータにより発生した駆動力を該駆動対象部材に伝達して、該駆動対象部材を駆動させる駆動手段と、
該直流モータの停止及び駆動を制御するための制御指令を該駆動手段に出力するコントローラとを備えた画像形成装置において、
上記駆動手段として、請求項１又は２の直流モータ駆動装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
原稿面に対して光を照射し、あるいは原稿面に対して照射された光の反射光を受光する走行体と、
該走行体を該原稿面に沿って走行させるための駆動力を伝達する駆動力伝達経路上に設けられる無端移動する駆動対象部材と、
直流モータにより発生した駆動力を該駆動対象部材に伝達して、該駆動対象部材を駆動させる駆動手段と、
該直流モータの停止及び駆動を制御するための制御指令を該駆動手段に出力するコントローラとを備えた画像読取装置において、
上記駆動手段として、請求項１又は２の直流モータ駆動装置を用いることを特徴とする画像読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直流モータ駆動装置及び駆動制御方法、並びに、この直流モータ駆動装置を用いた画像形成装置及び画像読取装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、直流のモータ電流によって駆動制御可能な直流モータを適切な回転速度で駆動するため、その直流モータを流れたモータ電流をフィードバックしてモータ電流の適正化を図る直流モータ駆動装置が知られている。
図１は、直流モータ駆動装置が有する駆動制御装置における回路構成の一例を示す概略的な回路図である。この回路において、直流モータ１０２，１２１を流れたモータ電流が抵抗Ｒ1を通ることで節点Ａに電圧が発生する。この節点Ａに発生した電圧の大きさは、直流モータ１０２，１２１を流れたモータ電流の大きさに応じて変化する。節点Ａの電圧は、第１オペアンプ２０１ａ及び抵抗Ｒ2，Ｒ3，Ｒ4，Ｒ5からなる前段回路部２０１に入力される。また、この前段回路部２０１のＶcc端子には所定の電圧が入力される。抵抗Ｒ2，Ｒ3，Ｒ4，Ｒ5がすべて同じ抵抗値であるとすると、この前段回路部２０１の出力端子Ｃには、Ｖcc端子の電圧値から節点Ａの電圧値を減じた値をもった電圧（フィードバック信号）Ｖfが発生する。このフィードバック信号Ｖfは、第２オペアンプ２０２ａ及び抵抗Ｒ6，Ｒ7からなる後段回路部２０２に入力される。この第２オペアンプ２０２ａのプラス入力端子には、外部のコントローラ１５０から出力された目標指令電流（制御指令）を電圧変換部２０３で電圧変換した目標指令電圧信号と、停止基準信号生成部２０４で生成された停止基準信号とを加算した目標値信号Ｖeが入力される。抵抗Ｒ6，Ｒ7が互いに同じ抵抗値であるとすると、後段回路部２０２の出力端子Ｄには、目標値信号Ｖeの電圧値を２倍した値から、前段回路部２０１の出力端子Ｃの電圧すなわちフィードバック信号Ｖfの値を減じた値をもった電圧（電流制御信号）Ｖoが発生する。すなわち、電流制御信号Ｖoは、２Ｖe−Ｖfとなる。この電流制御信号Ｖoは、モータドライバ１４１に入力され、モータドライバ１４１は、その電流制御信号Ｖoの大きさに応じて決まる向き及び量のモータ電流を直流モータ１０２，１２１に流す。具体的には、モータドライバ１４１は、電流制御信号Ｖoがプラス極性のときには正規方向のモータ電流を流し、電流制御信号Ｖoがマイナス極性のときには正規方向とは逆方向のモータ電流を流し、かつ、その電流制御信号Ｖoの絶対値が大きいほど大きなモータ電流を流す。
【０００３】
以上の回路構成において、例えば、抵抗Ｒ4及び抵抗Ｒ5並びに抵抗Ｒ6及び抵抗Ｒ7をそれぞれ互いに同じ抵抗値とし、Ｖcc端子に＋５Ｖの電圧を印加し、停止基準信号生成部２０４において＋２．５Ｖの停止基準信号を生成するとする。直流モータ１０２，１２１を停止させようとする場合には、直流モータ１０２，１２１を停止させるための制御指令として、コントローラ１５０から流す目標指令電流の値をゼロにする。この場合、通常は、直流モータ１０２，１２１には電流が流れないため、節点Ａの電圧値はゼロである。よって、上記前段回路部２０１の出力端子Ｃに生じる電圧すなわちフィードバック信号Ｖfの大きさは＋５Ｖとなる。一方、後段回路部２０２を構成する第２オペアンプ２０２ａのプラス入力端子に入力される目標値信号Ｖeの大きさは、目標指令電流が流れていないことから、停止基準信号と同じ＋２．５Ｖである。したがって、後段回路部２０２の出力端子Ｄに生じる電圧すなわち電流制御信号Ｖoはゼロとなり、モータドライバ１４１から出力されるモータ電流はゼロとなる。その結果、直流モータ１０２，１２１は、回転が停止した状態を維持する。
【０００４】
一方、停止状態から直流モータ１０２，１２１を回転駆動させる場合、コントローラ１５０から所定の値をもった目標指令電流を出力する。これにより、電圧変換部２０３は、この目標指令電流を電圧変換して、＋０．５Ｖの目標指令電圧信号を出力したとする。この場合、第２オペアンプ２０２ａのプラス入力端子に入力される目標値信号Ｖeの大きさは、＋０．５Ｖの目標指令電圧信号と＋２．５Ｖの停止基準信号とが加算された＋３Ｖとなる。その結果、後段回路部２０２の出力端子Ｄには、＋１Ｖの電圧すなわち電流制御信号Ｖoが発生し、これがモータドライバ１４１に入力される。これにより、モータドライバ１４１は、正規方向のモータ電流を直流モータ１０２，１２１に流すので、直流モータ１０２，１２１は正規方向に回転駆動を開始する。このようにして直流モータ１０２，１２１にモータ電流が流れると、そのモータ電流によって節点Ａに電圧が発生する。そして、この電圧が−１Ｖになったとき、前段回路部２０１の出力端子Ｃの電圧すなわちフィードバック信号Ｖfの大きさは＋６Ｖになる。一方、後段回路部２０２の出力端子Ｄの電圧すなわち電流制御信号Ｖoは、２Ｖe−Ｖfであることから、２×（０．５＋２．５）Ｖ−５Ｖ＝１Ｖとなる。この結果、回路全体が平衡状態になって、直流モータ１０２，１２１は目標値信号Ｖeに応じた一定速度での回転を維持する。
【０００５】
このような直流モータ駆動装置において、直流モータ１０２，１２１の駆動を適切に制御するには、コントローラ１５０からの目標指令電流の値がゼロであるときに、直流モータ１０２，１２１が確実に停止するような構成にすることが必要がある。このような構成となっていないと、目標指令電流がゼロであるにも関わらず直流モータ１０２，１２１が回転してしまうからである。そのため、従来は、抵抗測定と無負荷試験、拘束試験などから、直流モータ駆動装置の等価回路についての各回路定数を決定し、決定した回路定数に基づいて上記停止基準信号の値を決定していた。例えば、特許文献１には、モータへの印加電圧と電流を求め、直流電流指令をゼロにしたときのオフセット電圧成分を算出補正して、等価回路の回路定数を求める方法について記載されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平７−７５３９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、上述したように直流モータ駆動装置を構成する回路中には、アナログ回路が含まれている。具体的には、直流モータ１０２，１２１を流れたモータ電流に基づいてフィードバック信号Ｖfを生成する前段回路部２０１や、このフィードバック信号Ｖfの大きさと停止基準信号を含む目標値信号Ｖeの大きさとを比較して差分信号を出力する後段回路部２０２が、アナログ回路で構成されている。アナログ回路は、その回路素子の抵抗値等が温度などの環境変化により変動すると、その出力信号（フィードバック信号Ｖf、電流制御信号Ｖo）が変動してしまう。そのため、コントローラ１５０からの目標指令電流がゼロであるときでも、後段回路部２０２の出力端子Ｄの電圧すなわち電流制御信号Ｖoがゼロにならず、モータ電流が流れてしまい、直流モータ１０２，１２１が回転するおそれがあるという問題があった。
また、上述したように、上記各試験から求めた等価回路の各回路定数から停止基準信号の値を決定する場合において、その試験から求まる回路定数には計測誤差が含まれる。そのため、実際の装置では、コントローラ１５０からの目標指令電流がゼロであるときでも電流制御信号Ｖoがゼロにならず、モータ電流が流れて直流モータ１０２，１２１が回転してしまうことがあるいう問題もある。
また、アナログ回路は、同じ環境下であってもその回路素子の個体差によって、その抵抗値等に多少のバラツキがある。そのため、このようなアナログ回路を含む直流モータ駆動装置を大量生産する場合には、全ての装置に対して同じ停止基準信号を一律に設定しても、一部の装置では、コントローラ１５０からの目標指令電流がゼロであるときでも電流制御信号Ｖoがゼロにならないものが存在してしまうという問題もある。なお、全ての装置について個別に回路定数を決定するための試験を行って停止基準信号を個別に設定すれば、この問題を解消することも可能であるが、その作業は極めて煩雑であり、実用的ではない。
【０００８】
なお、アナログ回路で構成された回路部分のすべてをデジタル回路で構成すれば、上述した問題を解消することも可能であるが、アナログ回路で構成する場合に比べてコストが高騰してしまうという欠点がある。
【０００９】
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、環境変化、計測誤差、回路素子の個体差などにより、直流モータを停止させるための制御指令を出力しているにもかかわらず直流モータが回転してしまうのを安価な構成で防ぐことが可能な直流モータ駆動装置及び駆動制御方法、並びに、この直流モータ駆動装置を用いた画像形成装置及び画像読取装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、モータ電流が正規方向に流れたときには該モータ電流の増加に応じて直流モータの回転数が増加し、モータ電流が該正規方向とは逆方向に流れたときには該直流モータの回転が停止するように構成されたモータ駆動部と、該直流モータを流れたモータ電流の量に基づいて該直流モータへ流すモータ電流の向き及び量を決定するための電流制御信号を、該モータ駆動部へ出力する電流制御信号出力部を有し、外部のコントローラからの制御指令に従って該直流モータの停止及び駆動を制御する駆動制御装置とを備えた直流モータ駆動装置において、上記電流制御信号出力部は、アナログ回路を含んでおり、かつ、上記コントローラから上記直流モータを停止させるための制御指令が出力されているときには、上記正規方向とは逆方向のモータ電流を該直流モータへ流すための電流制御信号を出力することを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の直流モータ駆動装置において、上記電流制御信号出力部は、上記直流モータを流れたモータ電流に基づいて、フィードバック信号を生成するフィードバック信号生成部、停止基準信号を生成する停止基準信号生成部、及び、該フィードバック信号の大きさと該停止基準信号の大きさとの差分信号を上記電流制御信号として出力する信号比較部を有しており、上記停止基準信号の大きさは、上記コントローラから該直流モータを停止させるための制御指令が出力されているときに、上記正規方向とは逆方向のモータ電流を該直流モータへ出力させるための差分信号が該信号比較部から出力されるように設定されていることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、モータ電流が正規方向に流れたときには該モータ電流の増加に応じて直流モータの回転数が増加し、モータ電流が該正規方向とは逆方向に流れたときには該直流モータの回転が停止するように構成されたモータ駆動部に対して、アナログ回路を含んだ電流制御信号出力部から、該直流モータを流れたモータ電流の量に基づいて該直流モータへ流すモータ電流の向き及び量を決定するための電流制御信号を出力する駆動制御装置を用いて、外部のコントローラからの制御指令に従って該直流モータの停止及び駆動を制御する駆動制御方法において、上記コントローラから上記直流モータを停止させるための制御指令が出力されているときに、上記正規方向とは逆方向のモータ電流を該直流モータへ流すための電流制御信号を、上記電流制御信号出力部から上記モータ駆動部へ出力することを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項３の駆動制御方法において、上記直流モータを流れたモータ電流に基づいてフィードバック信号を生成した後、別途生成した停止基準信号の大きさと該フィードバック信号の大きさとを比較して差分信号を生成し、該差分信号に応じて決まる向き及び量のモータ電流を該直流モータへ出力するものであって、該停止基準信号の大きさは、上記コントローラから該直流モータを停止させるための制御指令が出力されているときに、上記正規方向とは逆方向のモータ電流を該直流モータへ流すための差分信号が生成されるように設定されていることを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、無端移動する駆動対象部材と、直流モータにより発生した駆動力を該駆動対象部材に伝達して、該駆動対象部材を駆動させる駆動手段と、該直流モータの停止及び駆動を制御するための制御指令を該駆動手段に出力するコントローラとを備えた画像形成装置において、上記駆動手段として、請求項１又は２の直流モータ駆動装置を用いることを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、原稿面に対して光を照射し、あるいは原稿面に対して照射された光の反射光を受光する走行体と、該走行体を該原稿面に沿って走行させるための駆動力を伝達する駆動力伝達経路上に設けられる無端移動する駆動対象部材と、直流モータにより発生した駆動力を該駆動対象部材に伝達して、該駆動対象部材を駆動させる駆動手段と、該直流モータの停止及び駆動を制御するための制御指令を該駆動手段に出力するコントローラとを備えた画像読取装置において、上記駆動手段として、請求項１又は２の直流モータ駆動装置を用いることを特徴とするものである。
【００１１】
上記請求項１乃至６の発明では、電流制御信号出力部がアナログ回路を含んでいるため、デジタル回路を用いる場合に比べて安価な構成を実現できる。しかし、アナログ回路を含む関係で、上述したように、環境変化、計測誤差、回路素子の個体差などにより、直流モータを停止させるための制御指令が出力されているにもかかわらず直流モータが回転してしまうおそれがある。そこで、コントローラから直流モータを停止させるための制御指令が出力されているときには、電流制御信号出力部から、上記正規方向とは逆方向のモータ電流を該直流モータへ流すための電流制御信号がモータ駆動部に対して出力されるようにしている。このモータ駆動部は、モータ電流が正規方向とは逆方向に流れたときには直流モータの回転が停止する構成となっている。そのため、コントローラから直流モータを停止させるための制御指令が出力されているときには、正規方向とは逆方向のモータ電流が流すための電流制御信号を受けても、直流モータは回転しない。このような構成により、環境変化、計測誤差、回路素子の個体差などによって、アナログ回路の実際の抵抗値等が予定の抵抗値等からズレていて、モータ電流中の正規方向の電流成分が多少増加しても、そのモータ電流の向きが正規方向とは逆方向である限り、直流モータを停止させ続けることができる。すなわち、アナログ回路の実際の抵抗値等が予定の抵抗値等からズレることに対するマージンがあるため、直流モータを停止させるための制御指令を出力しているにもかかわらず直流モータが回転してしまうのを防ぐことが可能である。
【発明の効果】
【００１２】
以上、請求項１乃至６の発明によれば、環境変化、計測誤差、回路素子の個体差などにより、直流モータを停止させるための制御指令を出力しているにもかかわらず直流モータ１０２，１２１が回転してしまうのを安価な構成で防ぐことが可能となるという優れた効果が奏される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態について説明する。
図２は、駆動対象部材としてのベルト１０６を含む回転体駆動装置であるベルト駆動装置の構成を示す概略構成図である。このベルト１０６は、少なくとも２つ以上の軸間に掛け回された無端状のベルトであって、後述する感光体ベルト、中間転写ベルト、直接転写ベルトに相当するものである。
ギヤ１００の回転軸には駆動ローラ１０１が固定されており、直流モータ１０２の回転軸にはギヤ１０３が固定されている。この直流モータ１０２が回転駆動すると、その回転力がギヤ１０３及びギヤ１００を介して駆動ローラ１０１へ伝えられ、駆動ローラ１０１が回転駆動する。駆動ローラ１０１と従動ローラ１０４，１０５との間には、ベルト１０６が掛け回されており、テンションローラ１０７によって一定の張力が掛かるようになっている。このベルト１０６の表面には、その表面移動方向（無端移動方向）に沿って複数のマークが形成されたリニアスケール１０８が貼り付けられている。また、このリニアスケール１０８に対向するように、マーク検出手段としての反射型フォトセンサからなる表面センサ１０９が設けられている。この表面センサ１０９によりリニアスケール１０８上のマークを読み込むことで、ベルト１０６の無端移動位置である表面移動位置や、無端移動速度である表面移動速度を計測する。
【００１４】
図３は、駆動対象部材としてのドラム１２６を含む回転体駆動装置であるドラム駆動装置の構成を示す概略構成図である。このドラム１２６は、後述する感光体ドラムや転写ドラムに相当するものである。
ギヤ１２２の回転軸１２４には駆動プーリ１２５が固定されており、直流モータ１２１の回転軸にはギア１２２に噛み合うギヤ１２３が固定されている。直流モータ１２１が回転駆動すると、その回転力がギア１２２，１２３を介して駆動プーリ１２５が回転駆動される。駆動プーリ１２５と従動プーリ１２８との間には、タイミングベルト１３１が掛け回されており、テンションプーリ１３０によって一定の張力が掛かるようになっている。従動プーリ１２８には同軸度が保たれるように、ドラム１２６が軸１２７を介して取り付けられている。ドラム１２６の表面には、その周方向に沿って図２に示したものと同様のリニアスケール１０８が貼り付けられている。また、このリニアスケール１０８に対向するように、マーク検出手段としての反射型フォトセンサからなる表面センサ１０９が設けられている。この表面センサ１０９によりリニアスケール１０８上のマークを読み込むことで、ドラム１２６の無端移動位置である表面移動位置や、無端移動速度である表面移動速度を計測する。
【００１５】
本実施形態で用いる直流モータ１０２，１２１は、永久磁石で構成された回転子と、その内周側に配置された３つのコイルからなる固定子とから構成されるブラシレスサーボモータを用いている。この直流モータ１０２，１２１は、各コイルに順次入力されるモータ電流が正規方向に流れたときにはそのモータ電流の増加に応じて回転数が増加するが、モータ電流が正規方向とは逆方向に流れたときには回転が停止するように構成されている。なお、直流モータ１０２，１２１は、このように構成されていれば、固定子が回転子の外周側に配置されたブラシレスサーボモータや、ブラシレスサーボモータ以外のものであってもよい。
また、本実施形態では、ベルト１０６又はドラム１２６の表面の一端部にリニアスケール１０８を貼り付けているが、表面の中央部や裏面に貼り付けてもよい。また、本実施形態では、駆動対象部材であるベルト１０６やドラム１２６に直接マークを設けているが、ベルト１０６の表面移動に伴って無端移動する駆動ローラ１０１や従動ローラ１０４，１０５や、ドラム１２６の表面移動に伴って無端移動する従動プーリ１２８などの無端移動部材に設けてもよい。また、本実施形態では、所定間隔で連続するように複数のマークが予め形成されているリニアスケール１０８をベルト１０６に貼り付けることで、ベルト１０６に複数のマークを設けているが、ベルト１０６に直接マークを書き込むなどして設けてもよい。
【００１６】
図４は、図２におけるベルト１０６、又は図３におけるドラム１２６に貼り付けたリニアスケール１０８を拡大した図である。このリニアスケール１０８には、複数のマーク１０８ａがレーザ照射等の手法によりベルト１０６やドラム１２６（以下、これらを適宜「回転体」と称する。）の表面移動方向に等間隔で書き込まれている。具体的には、アルミニウム製のテープに、約１６０μｍの間隔をあけて複数のマーク１０８ａが書き込まれている。もっと狭い間隔でマーク１０８ａを書き込むことも可能であるが、本実施形態で用いる表面センサ１０９が受光素子としてフォトダイオードを用いた低分解能の安価なセンサであるため、これ以上狭くすることができない。表面センサ１０９は、図示しない発光素子から出力される光をリニアスケール１０８に照射し、その反射光を図示しない受光素子で受光する。マーク１０８ａが書き込まれない部分は反射光が強く、書き込まれた部分は反射光が弱くなるので、その受光量の違いにより、リニアスケール１０８上のマーク１０８ａを認識する。ここでは、リニアスケール１０８の基材としてアルミテープを用いたが、その他の素材のものであってもよい。
【００１７】
図５は、直流モータ１０２，１２１の角変位を、上記表面センサ１０９の出力信号に基づいてデジタル制御する制御系の構成を示すブロック図である。
図５において、符号１３５は、マイクロプロセッサ１３６、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）１３７、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１３８からなるマイクロコンピュータを示している。マイクロプロセッサ１３６、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）１３７、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１３８は、それぞれバス１４３を介して接続されている。また、符号１３９は、直流モータ１０２，１２１の目標角変位を示すリファレンス信号を出力する指令発生装置を示す。この指令発生装置１３９もバス１４３に接続されている。また、符号１４２は、表面センサ１０９の出力パルス（マーク検出信号）を処理してデジタル数値に変換する検出用インターフェース装置を示す。この検出用インターフェース装置１４２は、表面センサ１０９の出力パルスを所定のサンプリング時間ごとに計数するカウンタを備えており、このカウンタのカウント値をバス１４３を介してマイクロコンピュータ１３５へ順次送信する。また、符号１４０は、モータ駆動用インターフェースを示す。このモータ駆動用インターフェース１４０は、マイクロコンピュータ１３５から送られてくる制御信号に基づいて、モータドライバ１４１を構成するパワー半導体、例えばトランジスタを動作させるパルス状信号を出力する。また、モータ駆動用インターフェース１４０は、マイクロコンピュータ１３５から送られてくる目標指令信号に基づいて目標指令電流（制御指令）を生成し、これを電流制御信号出力部としての電流制御部２００に入力する。電流制御部２００は、目標指令電流と直流モータ１０２，１２１のモータ電流とから、直流モータ１０２，１２１へ入力するモータ電流を生成し、これをモータドライバ１４１に出力する。モータドライバ１４１は、モータ駆動用インターフェース１４０からのパルス状信号に基づき、電流制御部２００からのモータ電流を直流モータ１０２，１２１に流す。
なお、本実施形態では、マイクロコンピュータ１３５、指令発生装置１３９、モータ駆動用インターフェース１４０及び検出用インターフェース装置１４２によって、コントローラが構成されている。
【００１８】
図６は、表面センサ１０９からの出力パルスに基づくフィードバック制御系の概略構成を示す制御ブロック図である。なお、本実施形態においては、減算器１５５の機能は、上記コントローラ１５０によって実現されている。また、プラント１５１には、図２や図３で示す直流モータ１０２、１２１及びベルト１０６やドラム１２６を駆動する全体構成並びに表面センサ１０９が含まれる。
このようなフィードバック制御系において、コントローラ１５０から電流制御部２００へ目標指令電流が出力されると、その目標指令電流に応じた回転数で直流モータ１０２，１２１が回転駆動する。この回転駆動力がプラント１５１中のベルト１０６やドラム１２６へ伝達されてベルト１０６やドラム１２６が表面移動すると、これに伴ってリニアスケール１０８が無端移動する。そして、このリニアスケール１０８上のマーク１０８ａがプラント１５１中の表面センサ１０９で連続的に検出されることで、表面センサ１０９から出力パルスが出力される。この出力パルスは、検出用インターフェース装置１４２を介して、減算器１５５へ入力される。減算器１５５では、この出力パルスを、減算器１５５に入力されるリファレンス信号ｒｅｆ（目標パルス数を示す信号）から減算し、その結果をコントローラ１５０のマイクロコンピュータ１３５へ出力する。コントローラ１５０中において、マイクロコンピュータ１３５がその減算結果に基づく目標指令信号をモータ駆動用インターフェース１４０に送ると、モータ駆動用インターフェース１４０から電流制御部２００へ目標指令信号に基づく目標指令電流が出力される。これにより、その目標指令電流に応じたモータ電流がプラント１５１中のモータドライバ１４１を介して直流モータ１０２，１２１に流れ、その駆動力がベルト１０６やドラム１２６に伝達される。その結果、ベルト１０６やドラム１２６は、その表面移動位置が指令発生装置１３９で生成されるリファレンス信号ｒｅｆに対応した目標位置に追従するようにフィードバック制御がなされる。
【００１９】
次に、本発明の特徴部分である、直流モータ駆動装置が有する駆動制御装置の構成及び動作について説明する。
図１は、本実施形態における直流モータ駆動装置の駆動制御装置の回路構成の一例を示す概略的な回路図である。この回路の構成は、上述した一般的な直流モータ駆動装置の駆動制御装置の回路構成とほぼ同様である。すなわち、この回路においては、直流モータ１０２，１２１にモータ電流が流れると、そのモータ電流が抵抗Ｒ1を通ることで節点Ａに電圧が発生する。この節点Ａに発生した電圧の大きさは、直流モータ１０２，１２１のモータ電流の大きさに応じて変化する。節点Ａの電圧は、第１オペアンプ２０１ａ及び抵抗Ｒ2，Ｒ3，Ｒ4，Ｒ5からなるフィードバック信号生成部としての前段回路部２０１に入力される。また、この前段回路部２０１のＶcc端子には、本実施形態では＋５Ｖの電圧が入力されている。本実施形態では、抵抗Ｒ2，Ｒ3，Ｒ4，Ｒ5がすべて同じ抵抗値であるので、この前段回路部２０１の出力端子Ｃには、Ｖcc端子の電圧値から節点Ａの電圧値を減じた値をもった電圧（フィードバック信号）Ｖfが発生する。
【００２０】
このフィードバック信号Ｖfは、第２オペアンプ２０２ａ及び抵抗Ｒ6，Ｒ7からなる信号比較部としての後段回路部２０２に入力される。この第２オペアンプ２０２ａのプラス入力端子には、コントローラ１５０から出力された目標指令電流（制御指令）を電圧変換部２０３で電圧変換した目標指令電圧信号と、停止基準信号生成部２０４で生成された停止基準信号とを加算した目標値信号Ｖeが入力される。本実施形態では、抵抗Ｒ6，Ｒ7が互いに同じ抵抗値であるので、後段回路部２０２の出力端子Ｄには、目標値信号Ｖeの電圧値を２倍した値から、前段回路部２０１の出力端子Ｃの電圧すなわちフィードバック信号Ｖfの値を減じた値をもった電圧（電流制御信号）Ｖoが発生する。すなわち、電流制御信号Ｖoは２Ｖe−Ｖfとなる。この電流制御信号Ｖoは、モータドライバ１４１に入力され、モータドライバ１４１は、その電流制御信号Ｖoの大きさに応じて決まる向き及び量のモータ電流を、直流モータ１０２，１２１に流す。具体的には、モータドライバ１４１は、電流制御信号Ｖoがプラス極性のときには正規方向のモータ電流を流し、電流制御信号Ｖoがマイナス極性のときには正規方向とは逆方向のモータ電流を流し、かつ、その電流制御信号Ｖoの絶対値が大きいほど大きなモータ電流を流す。
【００２１】
なお、本実施形態においては、直流モータ１０２，１２１及びモータドライバ１４１によりモータ駆動部が構成され、抵抗Ｒ1、前段回路部２０１、後段回路部２０２、電圧変換部２０３及び停止基準信号生成部２０４により電流制御信号出力部としての電流制御部２００が構成されている。
【００２２】
以上の回路構成において、従来は、停止基準信号生成部２０４において＋２．５Ｖの停止基準信号を生成させていた。この場合、直流モータ１０２，１２１を停止状態にすべく、コントローラ１５０からの目標指令電流の値をゼロにすると、通常は、直流モータ１０２，１２１には電流が流れないため、節点Ａの電圧値はゼロとなる。よって、上記前段回路部２０１の出力端子Ｃに生じる電圧すなわちフィードバック信号Ｖfの大きさは＋５Ｖとなる。一方、後段回路部２０２を構成する第２オペアンプ２０２ａのプラス入力端子に入力される目標値信号Ｖeの大きさは、目標指令電流が流れていないことから、停止基準信号と同じ＋２．５Ｖである。したがって、後段回路部２０２の出力端子Ｄに生じる電圧すなわち電流制御信号Ｖoはゼロとなり、モータドライバ１４１から出力されるモータ電流はゼロとなる。その結果、直流モータ１０２，１２１は、回転が停止した状態を維持する。
【００２３】
しかし、温度などの環境が変化すると、電流制御部２００の回路を構成する抵抗Ｒ2，Ｒ3，Ｒ4，Ｒ5，Ｒ6，Ｒ7や電圧変換部２０３を構成する回路素子などの抵抗値が変動する。すると、コントローラ１５０からの目標指令電流の値がゼロであっても、電流制御信号Ｖoはゼロとはならず、モータ電流が僅かながら直流モータ１０２，１２１に流れて、直流モータが回転してしまう。例えば、前段回路部２０１を構成する抵抗Ｒ2，Ｒ3，Ｒ4，Ｒ5の抵抗値が変動した場合、その出力端子Ｃの電圧すなわちフィードバック信号Ｖfの値が＋５Ｖよりも小さくなることがある。この場合、プラス極性の電流制御信号Ｖoが生じてしまい、モータドライバ１４１から正規方向のモータ電流が流れ、直流モータ１０２，１２１が回転してしまう。また、例えば、後段回路部２０２を構成する抵抗Ｒ7，Ｒ8や電圧変換部２０３を構成する回路素子の抵抗値が変動した場合も、やはりプラス極性の電流制御信号Ｖoが生じてしまうことがあり、直流モータ１０２，１２１が回転してしまう。
【００２４】
そこで、本実施形態においては、停止基準信号生成部２０４で生成する停止基準信号の値を、２．５Ｖよりも低い例えば２Ｖにする。この場合、直流モータ１０２，１２１を停止状態にすべく、コントローラ１５０からの目標指令電流の値をゼロにすると、後段回路部２０２を構成する第２オペアンプ２０２ａのプラス入力端子に入力される目標値信号Ｖeの大きさも、停止基準信号と同じ＋２Ｖとなる。よって、後段回路部２０２の出力端子Ｄに生じる電圧すなわち電流制御信号Ｖoは−１Ｖとなり、モータドライバ１４１からは正規方向とは逆方向のモータ電流が流れることになる。本実施形態の直流モータ１０２，１２１は、上述したように、正規方向とは逆方向のモータ電流が流れても停止状態が維持される構成となっている。したがって、直流モータ１０２，１２１は、回転が停止した状態を維持する。
【００２５】
このような構成において、目標指令電流がゼロであるときに、温度などの環境が変化して例えば前段回路部２０１を構成する抵抗Ｒ2，Ｒ3，Ｒ4，Ｒ5の抵抗値が変動し、フィードバック信号Ｖfの値が＋５Ｖよりも小さい４．５Ｖになったとする。この場合、後段回路部２０２を構成する第２オペアンプ２０２ａのプラス入力端子に入力される目標値信号Ｖeの大きさは、上述したように＋２Ｖである。したがって、後段回路部２０２の出力端子Ｄに生じる電圧すなわち電流制御信号Ｖoは、２×２Ｖ−４．５Ｖ＝−０．５Ｖとなり、依然マイナス極性が維持される。したがって、モータドライバ１４１からは、正規方向とは逆方向のモータ電流が流れ続ける結果、直流モータ１０２，１２１は、回転が停止した状態を維持する。
また、目標指令電流がゼロであるときに、温度などの環境が変化して例えば後段回路部２０２を構成する抵抗Ｒ6，Ｒ7の抵抗値が変動し、増幅率が多少変化した場合も、同様に、電流制御信号Ｖoをマイナス極性が維持できる。
【００２６】
また、本実施形態においては、従来と同様に試験を行って求めた等価回路の回路定数から決定した停止基準信号の値よりも低い値を、停止基準信号として用いている。本実施形態によれば、この試験から求まる回路定数に計測誤差が含まれていても、目標指令電流がゼロであるときに電流制御信号Ｖoをマイナス極性が維持できる。その結果、直流モータ１０２，１２１は回転が停止した状態を維持する。同様に、回路素子の個体差によって、抵抗Ｒ2，Ｒ3，Ｒ4，Ｒ5，Ｒ6，Ｒ7や電圧変換部２０３を構成する回路素子などの抵抗値が予定の抵抗値からズレている場合でも、目標指令電流がゼロであるときに電流制御信号Ｖoをマイナス極性が維持できる。その結果、直流モータ１０２，１２１は回転が停止した状態を維持する。
【００２７】
なお、以上の説明は、直流モータ１０２，１２１自体を、モータ電流が正規方向とは逆方向に流れたときには回転が停止するように構成し、電流制御信号Ｖoがマイナス極性のときにはモータドライバ１４１から正規方向とは逆方向のモータ電流が流れるように構成した場合である。しかし、直流モータ１０２，１２１自体はモータ電流の向きによって正逆回転可能な構成とし、電流制御信号Ｖoがマイナス極性のときにはモータドライバ１４１からモータ電流が流れないように構成しても、同様の効果を得ることができる。
【００２８】
図７（ａ）乃至（ｃ）は、直流モータ１０２，１２１のモータ電流の時間変化を示すグラフである。
図７（ａ）は、目標指令電流がゼロであるときに電流制御信号Ｖoがゼロとなっている場合の従来装置に対応するものである。図７（ｂ）は、目標指令電流がゼロであるときに電流制御信号Ｖoがゼロにならず、直流モータが回転してしまっている場合の従来装置に対応するものである。図７（ｃ）は、目標指令電流がゼロであるときに電流制御信号Ｖoがマイナス極性を維持している本実施形態の装置のものである。なお、図７（ａ）乃至（ｃ）の各グラフには、説明を容易にするため、直流モータ１０２，１２１のモータ電流のグラフに、コントローラ１５０から目標指令電流のグラフを重ねてある。
【００２９】
直流モータ１０２，１２１の駆動を開始する場合、滑らかに立ち上げるため、コントローラ１５０から流す目標指令電流の値を徐々に増加させる。そして、最終的には目標指令電流の値を一定Ｅにする。図７（ａ）に示すように、目標指令電流がゼロであるときに電流制御信号Ｖoがゼロとなっている場合には、駆動開始時におけるモータ電流の値Ｓはゼロであり、直流モータの回転は停止している。この場合には、目標指令電流の増加につれて、これに追従するようにモータ電流も増加し、直流モータ１０２，１２１の回転数が上がっていく。そして、モータ電流が一定値になった目標指令電流に追従することで、直流モータ１０２，１２１の回転数は、目標の回転数で一定に維持される。
【００３０】
一方、図７（ｂ）に示すように、目標指令電流がゼロであるときに電流制御信号Ｖoがゼロにならず、直流モータが回転してしまっている場合、図７（ａ）と同じように目標指令電流の値を徐々に増加させても、制御から外れてしまう。これは、駆動開始時におけるモータ電流の値Ｓがゼロでなく、正規方向のモータ電流が流れているため、直流モータの回転が停止していないためである。その結果、図７（ｂ）中符号αや符号βで示すように大量のモータ電流が流れて暴走状態になる。また、電流リミッタを設定していれば、リミッタによってモータ電流が流れなくなり、直流モータ１０２，１２１が強制的に停止してしまう。
【００３１】
他方、図７（ｃ）に示すように、本実施形態によれば、目標指令電流がゼロであるときに電流制御信号Ｖoがマイナス極性を維持しているので、駆動開始時におけるモータ電流の値Ｓがマイナス極性を示し、正規方向とは逆方向のモータ電流が流れている。これにより、上述したように直流モータが停止状態を維持している。そして、図７（ａ）や図７（ｂ）と同様の目標指令電流の値を徐々に増加させた場合、モータ電流は、駆動開始直後こそ多少目標値からズレるものの、すぐに目標指令電流に追従するように増加し、滑らかな立ち上がりを実現できる。そして、モータ電流が一定値になった目標指令電流に追従することで、直流モータ１０２，１２１の回転数は、目標の回転数で一定に維持される。
【００３２】
〔実施例１〕
次に、上述した直流モータ駆動装置を、画像形成装置としてのカラー複写機へ適用した実施例（以下、本実施例を「実施例１」という。）について説明する。
図８は、本実施例１に係るカラー複写機を示す概略構成図である。
装置本体１０は、外装ケース１１内の中央よりもやや図中右寄りに、像担持体としての潜像担持体である感光体ドラム１２を備えている。感光体ドラム１２の周りには、その上に設置されている帯電器１３から矢示の回転方向（反時計回り方向）へ順に、現像手段としての回転型現像装置１４、中間転写ユニット１５、クリーニング装置１６、除電器１７などが配置されている。これらの帯電器１３、回転型現像装置１４、クリーニング装置１６、除電器１７の上には、露光手段としての光書込み装置、例えばレーザ書込み装置１８が設置される。回転型現像装置１４は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーをそれぞれ収納した、現像ローラ２１を有する現像器２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄを備え、中心軸回りに回動して各色の現像器２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄを選択的に感光体ドラム１２の外周に対向する現像位置へ移動させる。
【００３３】
中間転写ユニット１５は複数のローラ２３に像担持体としての無端状の中間転写体、例えば中間転写ベルト２４が掛け渡され、この中間転写ベルト２４は感光体ドラム１２に当接される。中間転写ベルト２４の内側には転写装置２５が設置され、中間転写ベルト２４の外側には転写装置２６及びクリーニング装置２７が設置されている。クリーニング装置２７は中間転写ベルト２４に対して接離自在に設けられる。
レーザ書込み装置１８は、画像読取装置２９から図示しない画像処理部を介して各色の画像信号が入力され、各色の画像信号により順次に変調されたレーザ光Ｌを一様帯電状態の感光体ドラム１２に照射して感光体ドラム１２を露光することで感光体ドラム１２上に静電潜像を形成する。
画像読取装置２９は装置本体１０の上面に設けられた原稿台３０上にセットされた原稿Ｇの画像を色分解して読み取り、電気的な画像信号に変換する。記録媒体搬送路３２は右から左へ用紙等の記録媒体を搬送する。記録媒体搬送路３２には、中間転写ユニット１５及び転写装置２６より手前にレジストローラ対３３が設置され、中間転写ユニット１５及び転写装置２６より下流側に搬送ベルト３４、定着装置３５、排紙ローラ対３６が配置されている。
【００３４】
装置本体１０は給紙装置５０上に載置されている。給紙装置５０内には、複数の給紙カセット５１が多段に設けられ、給紙ローラ５２のいずれか1つが選択的に駆動されて給紙カセット５１のいずれか１つから記録媒体が送り出される。この記録媒体は装置本体１０内の自動給紙路３７を通して記録媒体搬送路３２へ搬送される。
装置本体１０の右側には、手差しトレイ３８が開閉自在に設けられ、この手差しトレイ３８から挿入された記録媒体は装置本体１０内の手差し給紙路３９を通して記録媒体搬送路３２へ搬送される。装置本体１０の左側には、図示しない排紙トレイが着脱自在に取り付けられ、記録媒体搬送路３２を通して排紙ローラ対３６により排出された記録媒体が排紙トレイへ収容される。
【００３５】
このカラー複写機において、カラーコピーをとる時には、原稿台３０上に原稿Ｇをセットし、図示しないスタートスイッチを押すと、複写動作が開始される。まず、画像読取装置２９が原稿台３０上の原稿Ｇの画像を色分解して読み取る。
同時に、給紙装置５０内の給紙カセット５１から給紙ローラ５２で選択的に記録媒体が送り出され、この記録媒体は自動給紙路３７、記録媒体搬送路３２を通してレジストローラ対３３に突き当たって止まる。
感光体ドラム１２は、反時計回り方向に回転し、複数のローラ２３のうちの駆動ローラの回転で中間転写ベルト２４が時計回り方向へ回転する。感光体ドラム１２は、回転に伴い、帯電器１３により一様に帯電され、画像読取装置２９から画像処理部を介してレーザ書込み装置１８に加えられる1色目の画像信号で変調されたレーザ光がレーザ書込み装置１８から照射されて静電潜像が形成される。
【００３６】
感光体ドラム１２上の静電潜像は回転型現像装置１４の1色目の現像器２０Ａにより現像されて1色目の画像となり、感光体ドラム１２上の1色目の画像は転写装置２５により中間転写ベルト２４に転写される。感光体ドラム１２は、1色目の画像の転写後にクリーニング装置１６でクリーニングされて残留トナーが除去され、除電器１７で除電される。
続いて、感光体ドラム１２は、帯電器１３により一様に帯電され、画像読取装置２９から画像処理部を介してレーザ書込み装置１８に加えられる２色目の画像信号で変調されたレーザ光がレーザ書込み装置１８から照射されて静電潜像が形成される。感光体ドラム１２上の静電潜像は回転型現像装置１４の２色目の現像器２０Ｂにより現像されて２色目の画像となり、感光体ドラム１２上の２色目の画像は転写装置２５により中間転写ベルト２４上に1色目の画像と重ねて転写される。感光体ドラム１２は、２色目の画像の転写後にクリーニング装置１６でクリーニングされて残留トナーが除去され、除電器１７で除電される。
【００３７】
次に、感光体ドラム１２は、帯電器１３により一様に帯電され、画像読取装置２９から画像処理部を介してレーザ書込み装置１８に加えられる３色目の画像信号で変調されたレーザ光がレーザ書込み装置１８から照射されて静電潜像が形成される。感光体ドラム１２上の静電潜像は回転型現像装置１４の３色目の現像器２０Ｃにより現像されて３色目の画像となり、この感光体ドラム１２上の３色目の画像は転写装置２５により中間転写ベルト２４上に１色目の画像、２色目の画像と重ねて転写される。感光体ドラム１２は、３色目の画像の転写後にクリーニング装置１６でクリーニングされて残留トナーが除去され、除電器１７で除電される。
さらに、感光体ドラム１２は、帯電器１３により一様に帯電され、画像読取装置２９から画像処理部を介してレーザ書込み装置１８に加えられる４色目の画像信号で変調されたレーザ光がレーザ書込み装置１８から照射されて静電潜像が形成される。感光体ドラム１２上の静電潜像は回転型現像装置１４の４色目の現像器２０Ｄにより現像されて４色目の画像となり、感光体ドラム１２上の４色目の画像が転写装置２５により中間転写ベルト２４上に1色目の画像、２色目の画像、３色目の画像と重ねて転写されることでフルカラー画像が形成される。
感光体ドラム１２は、４色目の画像の転写後にクリーニング装置１６でクリーニングされて残留トナーが除去され、除電器１７で除電される。
【００３８】
そして、レジストローラ対３３がタイミングをとって回転して記録媒体が送り出され、この記録媒体は転写装置２６により中間転写ベルト２４上のフルカラー画像が転写される。この記録媒体は、搬送ベルト３４で搬送されて定着装置３５によりフルカラー画像が定着され、排紙ローラ対３６により排紙トレイへ排出される。また、中間転写ベルト２４はフルカラー画像の転写後にクリーニング装置２７でクリーニングされて残留トナーが除去される。
以上４色重ね画像を形成する動作について説明したが、３色重ね画像を形成する場合には感光体ドラム１２上に３つの異なる単色画像が順次に形成されて中間転写ベルト２４上に重ねて転写された後に記録媒体に一括して転写される。２色重ね画像を形成する場合には感光体ドラム１２上に２つの異なる単色画像が順次に形成されて中間転写ベルト２４上に重ねて転写された後に記録媒体に一括して転写される。
【００３９】
このようなカラー複写機においては、像担持体である感光体ドラム１２及び中間転写ベルト２４、記録材搬送部材である搬送ベルト３４の駆動精度が最終画像の品質に大きく影響し、これらのより高精度な駆動が望まれる。
そこで、本実施例１では、感光体ドラム１２が図３で示した駆動装置を用い、中間転写ベルト２４及び搬送ベルト３４の駆動が図２に示した駆動装置を用いて、駆動されている。従って、像担持体の駆動制御、記録材搬送部材の駆動制御の安定性が向上し、高品質な画像を安定して得ることができる。
【００４０】
〔実施例２〕
次に、上述した直流モータ駆動装置を、上記実施例１と同様に、画像形成装置としてのカラー複写機へ適用した実施例（以下、本実施例を「実施例２」という。）について説明する。
図９は、本実施例２に係るカラー複写機を示す概略構成図である。
本実施例２におけるカラー複写機において、像担持体としての潜像担持体である感光体６０は、閉ループ状のＮｉ（ニッケル）のベルト基材の外周面上に、有機光半導体（ＯＰＣ）等の感光層が薄膜状に形成された感光体ベルトである。この感光体６０は、３本の感光体搬送ローラ６１，６２，６３によって支持され、駆動モータ（図示せず）によって矢印Ａ方向に回動される。
感光体６０の周りには、矢印Ａで示す感光体６０回転方向へ順に、帯電器６４、露光手段としての露光光学系（以下ＬＳＵという）６５、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの各色の現像器６６〜６９、中間転写ユニット７０、感光体クリーニング手段７１及び除電器７２が設けられている。
帯電器６４は、−４〜５ｋＶ程度の高電圧が図示しない電源装置から印加され、感光体６０の帯電器６４に対向した部分を帯電して一様な帯電電位を与える。
【００４１】
ＬＳＵ６５は、レーザ駆動回路（図示せず）により階調変換手段（図示せず）からの各色の画像信号を順次に光強度変調やパルス幅変調してその変調信号で半導体レーザ（図示せず）を駆動することにより露光光線７３を得、この露光光線７３により感光体６０を走査して感光体６０上に各色の画像信号に対応する静電潜像を順次に形成する。
継ぎ目センサ７４はループ状に形成された感光体６０の継ぎ目を検知するものであり、継ぎ目センサ７４が感光体６０の継ぎ目を検知すると、感光体６０の継ぎ目を回避するように、かつ、各色の静電潜像形成位置が同一になるように、タイミングコントローラ７５がＬＳＵ６５の発光タイミングを制御する。
【００４２】
各現像器６６〜６９は、それぞれの現像色に対応したトナーを収納しており、感光体６０上の各色の画像信号に対応した静電潜像に応じたタイミングで選択的に感光体６０に当接し、感光体６０上の静電潜像をトナーにより現像して各色の画像とすることで、４色重ねの画像によるフルカラー画像を形成する。
中間転写ユニット７０は、アルミニウム等の金属の素管に導電性の樹脂等からなるベルト状のシートを巻いた中間転写体としての転写ドラム７６と、ゴム等をブレード状に形成した中間転写体クリーニング手段７７とからなり、中間転写体７６上に４色重ねの画像が形成されている間は中間転写体クリーニング手段７７が中間転写体７６から離間している。
中間転写体クリーニング手段７７は、中間転写体７６をクリーニングする時のみ中間転写体７６に当接し、中間転写体７６から記録媒体としての記録紙７８に転写されずに残ったトナーを除去する。記録紙７８は、記録紙カセット７９から給紙ローラ８０により1枚ずつ用紙搬送路８１に送り出される。
【００４３】
転写手段としての転写ユニット８２は、中間転写体７６上のフルカラー画像を記録紙７８に転写するものであり、導電性のゴム等をベルト状に形成した転写ベルト８３と、中間転写体７６上のフルカラー画像を記録紙７８に転写するための転写バイアスを中間転写体７６に印加する転写器８４と、記録紙７８にフルカラー画像が転写された後に記録紙７８が中間転写体７６に静電的に張り付くのを防止するようにバイアスを中間転写体７６に印加する分離器８５とから構成されている。
定着器８６は、内部に熱源を有するヒートローラ８７と、加圧ローラ８８とから構成され、記録紙７８上に転写されたフルカラー画像をヒートローラ８７と加圧ローラ８８との記録紙挟持回転に伴い圧力と熱を記録紙７８に加えて記録紙７８にフルカラー画像を定着させてフルカラー画像を形成する。
【００４４】
以上のように構成されたカラー複写機の動作を以下に説明する。ここで、静電潜像の現像は、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの順で行われるものとして説明を進める。
感光体６０と中間転写体７６は、それぞれの駆動源（図示せず）により、矢印Ａ、Ｂ方向にそれぞれ駆動される。この状態で、まず、帯電器６４に−４〜５ｋＶ程度の高電圧が電源装置（図示せず）から印加され、帯電器６４が感光体６０の表面を一様に−７００Ｖ程度に帯電させる。
次に、継ぎ目センサ７４が感光体６０の継ぎ目を検知してから、感光体６０の継ぎ目を回避するように一定時間が経過した後に感光体６０にＬＳＵ６５からブラックの画像信号に対応したレーザビームの露光光線７３が照射され、感光体６０は露光光線７３が照射された部分の電荷が消えて静電潜像が形成される。
一方、ブラック現像器６６は所定のタイミングで感光体６０に当接される。ブラック現像器６６内のブラックトナーは負の電荷が予め与えられており、感光体６０上の露光光線７３の照射により電荷が無くなった部分（静電潜像部分）にのみブラックトナーが付着し、いわゆるネガポジプロセスによる現像が行われる。
ブラック現像器６６により感光体６０の表面に形成されたブラックトナー像は、中間転写体７６に転写される。感光体６０から中間転写体７６に転写されなかった残留トナーは感光体クリーニング手段７１により除去され、さらに除電器７２によって感光体６０上の電荷が除去される。
【００４５】
次に、帯電器６４が感光体６０の表面を一様に−７００Ｖ程度に帯電させる。そして、継ぎ目センサ７４が感光体６０の継ぎ目を検知してから、感光体６０の継ぎ目を回避するように一定時間が経過した後に感光体６０にＬＳＵ６５からシアンの画像信号に対応したレーザビームの露光光線７３が照射され、感光体６０は露光光線７３が照射された部分の電荷が消えて静電潜像が形成される。
一方、感光体６０には所定のタイミングでシアン現像器６７が当接される。シアン現像器６７内のシアントナーは負の電荷が予め与えられており、感光体６０上の露光光線７３の照射により電荷が無くなった部分（静電潜像部分）にのみシアントナーが付着し、いわゆるネガポジプロセスによる現像が行われる。
シアン現像器６７により感光体６０の表面に形成されたシアントナー像は、中間転写体７６上にブラックトナー像と重ねて転写される。感光体６０から中間転写体７６に転写されなかった残留トナーは感光体クリーニング手段７１により除去され、さらに除電器７２によって感光体６０上の電荷が除去される。
【００４６】
次に、帯電器６４が感光体６０の表面を一様に−７００Ｖ程度に帯電させる。そして、継ぎ目センサ７４が感光体６０の継ぎ目を検知してから、感光体６０の継ぎ目を回避するように一定時間が経過した後に感光体６０にＬＳＵ６５からマゼンタの画像信号に対応したレーザビームの露光光線７３が照射され、感光体６０は露光光線７３が照射された部分の電荷が消えて静電潜像が形成される。
一方、感光体６０には所定のタイミングでマゼンタ現像器６８が当接される。マゼンタ現像器６８内のマゼンタトナーは負の電荷が予め与えられており、感光体６０上の露光光線７３の照射により電荷が無くなった部分（静電潜像部分）にのみマゼンタトナーが付着し、いわゆるネガポジプロセスによる現像が行われる。
マゼンタ現像器６８により感光体６０の表面に形成されたマゼンタトナー像は、中間転写体７６上にブラックトナー像、シアントナー像と重ねて転写される。感光体６０から中間転写体７６に転写されなかった残留トナーは感光体クリーニング手段７１により除去され、さらに除電器７２によって感光体６０上の電荷が除去される。
【００４７】
さらに、帯電器６４が感光体６０の表面を一様に−７００Ｖ程度に帯電させる。そして、継ぎ目センサ７４が感光体６０の継ぎ目を検知してから、感光体６０の継ぎ目を回避するように一定時間が経過した後に感光体６０にＬＳＵ６５からイエローの画像信号に対応したレーザビームの露光光線７３が照射され、感光体６０は露光光線７３が照射された部分の電荷が消えて静電潜像が形成される。
一方、感光体６０には所定のタイミングでイエロー現像器６９が当接される。イエロー現像器６９内のイエロートナーは負の電荷が予め与えられており、感光体６０上の露光光線７３の照射により電荷が無くなった部分（静電潜像部分）にのみイエロートナーが付着し、いわゆるネガポジプロセスによる現像が行われる。
イエロー現像器６９により感光体６０の表面に形成されたイエロートナー像は中間転写体７６上にブラックトナー像、シアントナー像、マゼンタトナー像と重ねて転写され、中間転写体７６上にフルカラー画像が形成される。感光体６０から中間転写体７６に転写されなかった残留トナーは感光体クリーニング手段７１により除去され、さらに除電器７２によって感光体６０上の電荷が除去される。
【００４８】
中間転写体７６上に形成されたフルカラー画像は、これまで中間転写体７６から離間していた転写ユニット８３が中間転写体７６に接触し、転写器８４に＋１ｋＶ程度の高電圧が電源装置（図示せず）から印加されることで、記録紙カセット７９から用紙搬送路８１に沿って搬送されてきた記録紙７８へ転写器８４により一括して転写される。
また、分離器８５には記録紙７８を引き付ける静電力が働くように電圧が電源装置から印加され、記録紙７８が中間転写体７６から剥離される。続いて、記録紙７８は、定着器８６に送られ、ここでヒートローラ８７と加圧ローラ８８とによる挟持圧、ヒートローラ８８の熱によってフルカラー画像が定着されて排紙ローラ対８９により排紙トレイ９０へ排出される。
【００４９】
また、転写ユニット８２により記録紙７８上に転写されなかった中間転写体７６上の残留トナーは中間転写体クリーニング手段７７により除去される。中間転写体クリーニング手段７７は、フルカラー画像が得られるまで中間転写体７６から離間した位置にあり、フルカラー画像が記録紙７８に転写された後に中間転写体７６に接触して中間転写体７６上の残留トナーを除去する。以上の一連の動作によって1枚分のフルカラー画像形成が終了する。
【００５０】
このようなカラー複写機においては、感光体ベルト６０や転写ドラム７６、転写ベルト８３の駆動精度が最終画像の品質に大きく影響し、特に感光体ベルト６０、転写ベルト８３の高精度駆動が望まれる。
そこで、本実施例２では、感光体ベルト６０と転写ベルト８３が図２で示した駆動装置を用い、転写ドラム７６が図３に示した駆動装置を用いて、駆動されている。従って、像担持体の駆動精度、記録材搬送部材の駆動制御の安定性が向上し、高品質な画像を安定して得ることができる。
【００５１】
〔実施例３〕
次に、上述した直流モータ駆動装置を、上記実施例１と同様に、画像形成装置としてのカラー複写機へ適用した実施例（以下、本実施例を「実施例３」という。）について説明する。
図１０は、本実施例３に係るカラー複写機を示す概略構成図である。
本実施例３では、タンデム方式の画像形成装置への適用例を示している。本実施例３では、複数色、例えばブラック（以下Ｂｋという）、マゼンタ（以下Ｍという）、イエロー（以下Ｙという）、シアン（以下Ｃという）の各画像をそれぞれ形成する複数の画像形成ユニット２２１Ｂｋ、２２１Ｍ、２２１Ｙ、２２１Ｃが垂直方向に配列され、この画像形成ユニット２２１Ｂｋ、２２１Ｍ、２２１Ｙ、２２１Ｃは、それぞれドラム状の感光体からなる像担持体２２２Ｂｋ、２２２Ｍ、２２２Ｙ、２２２Ｃ、帯電装置（例えば接触帯電装置）２２３Ｂｋ、２２３Ｍ、２２３Ｙ、２２３Ｃ、現像装置２２４Ｂｋ、２２４Ｍ、２２４Ｙ、２２４Ｃ、クリーニング装置２２５Ｂｋ、２２５Ｍ、２２５Ｙ、２２５Ｃなどから構成される。
感光体２２２Ｂｋ、２２２Ｍ、２２２Ｙ、２２２Ｃは、無端状の直接転写ベルト（搬送転写ベルト）２２６と対向して垂直方向に配列され、直接転写ベルト２２６と同じ周速で回転駆動される。この感光体２２２Ｂｋ、２２２Ｍ、２２２Ｙ、２２２Ｃは、それぞれ、帯電装置２２３Ｂｋ、２２３Ｍ、２２３Ｙ、２２３Ｃにより均一に帯電された後に、光書き込み装置からなる露光手段２２７Ｂｋ、２２７Ｍ、２２７Ｙ、２２７Ｃによりそれぞれ露光されて静電潜像が形成される。
【００５２】
光書き込み装置２２７Ｂｋ、２２７Ｍ、２２７Ｙ、２２７Ｃは、それぞれＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ各色の画像信号により半導体レーザ駆動回路で半導体レーザを駆動して半導体レーザからのレーザビームをポリゴンミラー２２９Ｂｋ、２２９Ｍ、２２９Ｙ、２２９Ｃにより偏向走査し、このポリゴンミラー２２９Ｂｋ、２２９Ｍ、２２９Ｙ、２２９Ｃからの各レーザビームを図示しないｆθレンズやミラーを介して感光体２２２Ｂｋ、２２２Ｍ、２２２Ｙ、２２２Ｃに結像することにより、感光体２２２Ｂｋ、２２２Ｍ、２２２Ｙ、２２２Ｃを露光して静電潜像を形成する。
この感光体２２２Ｂｋ、２２２Ｍ、２２２Ｙ、２２２Ｃ上の静電潜像は、それぞれ現像装置２２４Ｂｋ、２２４Ｍ、２２４Ｙ、２２４Ｃにより現像されてＢｋ、Ｍ、Ｙ、Ｃ各色のトナー像となる。したがって、帯電装置２２３Ｂｋ、２２３Ｍ、２２３Ｙ、２２３Ｃ、光書き込み装置２２７Ｂｋ、２２７Ｍ、２２７Ｙ、２２７Ｃ及び現像装置２２４Ｂｋ、２２４Ｍ、２２４Ｙ、２２４Ｃは、感光体２２２Ｂｋ、２２２Ｍ、２２２Ｙ、２２２Ｃ上にＢｋ、Ｍ、Ｙ、Ｃ各色の画像（トナー像）を形成する画像形成手段を構成している。
【００５３】
一方、普通紙、ＯＨＰシートなどの転写紙は本実施例の下部に設置された、給紙カセットを用いて構成された給紙装置２３０から転写紙搬送路に沿ってレジストローラ２３１に給紙され、レジストローラ２３１は1色目の画像形成ユニット（転写紙に最初に感光体上の画像を転写する画像形成ユニット）２２１Ｂｋにおける感光体２２２Ｂｋ上のトナー像とタイミングを合わせて転写紙を直接転写ベルト２２６と感光体２２２Ｂｋとの転写ニップ部へ送出する。
直接転写ベルト２２６は垂直方向に配列された駆動ローラ２３２及び従動ローラ２３３に掛け渡され、駆動ローラ２３２が図示しない駆動部により回転駆動されて直接転写ベルト２２６が感光体２２２Ｂｋ、２２２Ｍ、２２２Ｙ、２２２Ｃと同じ周速で回転する。レジストローラ２３１から送出された転写紙は、直接転写ベルト２２６により搬送され、感光体２２２Ｂｋ、２２２Ｍ、２２２Ｙ、２２２Ｃ上のＢｋ、Ｍ、Ｙ、Ｃ各色のトナー像がコロナ放電器からなる転写手段２３４Ｂｋ、２３４Ｍ、２３４Ｙ、２３４Ｃにより形成される電界の作用で順次に重ねて転写されることによりフルカラー画像が形成されると同時に、直接転写ベルト２２６に静電的に吸着されて確実に搬送される。
【００５４】
この転写紙は、分離チャージャからなる分離手段２３６により徐電されて直接転写ベルト２２６から分離された後に定着装置２３７によりフルカラー画像が定着され、排紙ローラ２３８により本実施例の上部に設けられている排紙部２３９へ排出される。また、感光体２２２Ｂｋ、２２２Ｍ、２２２Ｙ、２２２Ｃは、トナー像転写後にクリーニング装置２２５Ｂｋ、２２５Ｍ、２２５Ｙ、２２５Ｃによりクリーニングされて次の画像形成動作に備える。
【００５５】
このようなカラー複写機においては、直接転写ベルト２２６の駆動精度が最終画像の品質に大きく影響し、直接転写ベルト２２６のより高精度な駆動が望まれる。
そこで、本実施例３では、直接転写ベルト２２６が図２に示した駆動装置を用いて駆動されている。従って、記録材搬送部材の駆動制御の安定性が向上し、高品質な画像を安定して得ることができる。
【００５６】
〔実施例４〕
次に、上述した直流モータ駆動装置を、画像読取装置の走行体駆動装置へ適用した実施例（以下、本実施例を「実施例４」という。）について説明する。
図１１は、本実施例４に係る画像読取装置を示す概略構成図である。この画像読取装置において、符号９０１は読み取られる原稿、符号９０２は原稿９０１が載置される原稿台、符号９０３は原稿９０１に光を照射する原稿照明系、符号９０４は反射光の光軸、９０５は読み取り用の素子で例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）、符号９０６は結像レンズ、符号９０７は全反射ミラーを示している。
また、符号９０８は、これらＣＣＤ９０５、レンズ９０６、ミラー９０７等からなる走行体としての光電変換ユニット、符号９０９，９１０は副走査駆動用のプーリ、符号９１１はワイヤ、符号３００は駆動用の電動機、符号９１２はイメージスキャナのハウジングをそれぞれ示している。原稿を読み取るための光電変換ユニット９０８は、駆動用のモータ３００をハウジング９１２に固定して、ワイヤ９１１とプーリ９０９，９１０など電動機の駆動力を伝達する手段を用いて、原稿９０１の副走査方向に駆動する。
【００５７】
このとき蛍光灯などの読み取り用照明系９０３で、原稿台９０２上の原稿９０１を照明し、その反射光束（光軸を９０４に示す）を複数のミラー９０７で折り返し、結像レンズ９０６を介して、ＣＣＤ９０５などのイメージセンサの受光部に原稿９０１の像を結像するようになっている。そして、この光電変換ユニット９０８により、原稿９０１の全面を走査することにより、原稿全体を読み取る。
また、読み取り開始位置を示すセンサ９１３は原稿９０１の端部の下部に設置されていて、光電変換ユニット９０８は、ホームポジションＨＰから読み取り開始位置Ｎの間に立ち上り等速の定常状態になるように設計されていて、ＨＰ点に達した後読み取りを開始するようになっている。
本実施例４では、光電変換ユニット９０８が図２に示した駆動装置を用いて駆動されている。従って、走行体の駆動制御の安定性が向上し、安定した画像読取を行うことができる。
【００５８】
以上のように、上記実施形態（上記各実施例を含む。以下同様。）における直流モータ駆動装置は、モータ電流が正規方向に流れたときにはモータ電流の増加に応じて直流モータ１０２，１２１の回転数が増加し、モータ電流が正規方向とは逆方向に流れたときには直流モータ１０２，１２１の回転が停止するように構成された、直流モータ１０２，１２１及びモータドライバ１４１からなるモータ駆動部を備えている。また、この直流モータ１０２，１２１を流れたモータ電流の量に基づいて、この直流モータへ流すモータ電流の向き及び量を決定するための電流制御信号Ｖoを、モータドライバ１４１へ出力する電流制御信号出力部としての電流制御部２００を有し、外部のコントローラ１５０からの制御指令である目標指令電流に従って直流モータ１０２，１２１の停止及び駆動を制御する駆動制御装置も備えている。上記電流制御部２００は、アナログ回路からなる前段回路部２０１、後段回路部２０２及び電圧変換部２０３を含んでいる。よって、これらをデジタル回路で構成する場合に比べてコストを抑えることができる。そして、この電流制御部２００は、コントローラ１５０から直流モータ１０２，１２１を停止させるための制御指令（電流値がゼロである目標指令電流）が出力されているときには、正規方向とは逆方向のモータ電流を直流モータ１０２，１２１へ流すための電流制御信号Ｖoを出力する。したがって、上述したように、環境変化、計測誤差、回路素子の個体差などによって、アナログ回路の実際の抵抗値等が予定の抵抗値等からズレていて、モータ電流中の正規方向の電流成分が多少増加しても、そのモータ電流の向きが正規方向とは逆方向である限り、直流モータ１０２，１２１を停止させ続けることができる。すなわち、アナログ回路の実際の抵抗値等が予定の抵抗値等からズレることに対するマージンがあるため、目標指令電流がゼロであるにもかかわらず直流モータ１０２，１２１が回転してしまうのを防ぐことができる。
また、本実施形態において、上記電流制御部２００は、直流モータ１０２，１２１のモータ電流に基づいてフィードバック信号Ｖfを生成するフィードバック信号生成部としての前段回路部２０１と、停止基準信号を生成する停止基準信号生成部２０４と、フィードバック信号Ｖfの大きさと停止基準信号の大きさとを比較して差分信号である電流制御信号Ｖoを出力する信号比較部としての後段回路部２０２とを備えている。そして、停止基準信号の大きさは、コントローラ１５０からの目標指令電流がゼロであるときに、モータドライバ１４１に対して正規方向とは逆方向のモータ電流を直流モータへ出力させるための電流制御信号Ｖoが後段回路部２０２から出力されるように設定されている。このような構成により、従来から知られている一般的な直流モータ駆動装置の構成に変更を加えず、停止基準信号の大きさの設定値だけを変更するだけで、目標指令電流がゼロであるにもかかわらず直流モータ１０２，１２１が回転してしまうのを防ぐことができる。
また、上記実施例１乃至３に係る画像形成装置としてのカラー複写機は、無端移動する駆動対象部材としての感光体ドラム１２、中間転写ベルト２４、搬送ベルト３４、感光体ベルト６０、転写ベルト８３、転写ドラム７６、直接転写ベルト２２６と、直流モータ１０２，１２１により発生した駆動力をこれらの駆動対象部材に伝達して、これらを駆動させる駆動手段と、直流モータ１０２，１２１の停止及び駆動を制御するための目標指令電流を駆動手段に出力するコントローラ１５０とを備えている。そして、この駆動手段として、上述した実施形態で説明した直流モータ駆動装置を用いている。これにより、駆動精度が最終画像の品質に大きく影響する駆動対象部材の駆動制御の安定性を向上させ、高品質な画像を安定して得ることができる。
また、上記実施例４の画像読取装置は、原稿面に対して光を照射し、あるいは原稿面に対して照射された光の反射光を受光する走行体である光電変換ユニット９０８と、これを原稿面に沿って走行させるための駆動力を伝達する駆動力伝達経路上に設けられる無端移動する駆動対象部材であるワイヤ９１１やプーリ９０９，９１０と、直流モータ１０２，１２１により発生した駆動力をその駆動対象部材に伝達して、その駆動対象部材を駆動させる駆動手段と、直流モータ１０２，１２１の停止及び駆動を制御するための目標指令電流を駆動手段に出力するコントローラ１５０とを備えている。そして、この駆動手段として、上述した実施形態で説明した直流モータ駆動装置を用いている。これにより、光電変換ユニット９０８の駆動制御の安定性が向上し、画像読取を安定して行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明は、上記画像形成装置や画像読取装置における駆動対象部材の駆動に限定されることなく用いることができ、例えば、ＯＤＤ（Optical Disk Drive）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ロボット等に設けられる回転体の駆動にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】実施形態に係る直流モータ駆動装置が有する駆動制御装置における回路構成の一例を示す概略的な回路図。
【図２】同直流モータ駆動装置を用いたベルト駆動装置の構成を示す概略構成図。
【図３】同直流モータ駆動装置を用いたドラム駆動装置の構成を示す概略構成図。
【図４】リニアスケールの拡大した図。
【図５】モータの角変位を表面センサの出力信号に基づいてデジタル制御する制御系の構成を示すブロック図。
【図６】同表面センサからの出力パルスに基づくフィードバック制御系の概略構成を示す制御ブロック図。
【図７】（ａ）及び（ｃ）は、従来の直流モータ駆動装置における直流モータのモータ電流の時間変化を示すグラフ。（ｃ）は、実施形態の直流モータ駆動装置における直流モータのモータ電流の時間変化を示すグラフ。
【図８】実施例１に係る１ドラム型カラー複写機の概要正面図。
【図９】実施例２に係る感光体ベルト方式のカラー複写機の概要正面図。
【図１０】実施例３に係る直接転写ベルト方式のカラー複写機の概要正面図。
【図１１】実施例４に係る画像読取装置の概要正面図。
【符号の説明】
【００６１】
１２  感光体ドラム
２４  中間転写ベルト
３４  搬送ベルト
６０  感光体ベルト
７６  転写ドラム
８３  転写ベルト
１０２，１２１  直流モータ
１０９  表面センサ
１３５  マイクロコンピュータ
１３９  指令発生装置
１４０  モータ駆動用インターフェース
１４１  モータドライバ
１４２  検出用インターフェース装置
１５５  減算器
２００  電流制御部
２０１  前段回路部
２０２  後段回路部
２０３  電圧変換部
２０４  停止基準信号生成部
【図１】
2005269806.tif 000003
【図２】
2005269806.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005269806.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2005269806.tif 000009
【図８】
2005269806.tif 000010
【図９】
2005269806.tif 000011
【図１０】
2005269806.tif 000012
【図１１】
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