(57)【要約】【課題】モータの温度を測定する温度センサ及び電流センサを使用することなくモータ温度を推定するモータの制御装置を提供する。【解決手段】モータの制御装置は、モータの回転速度を検出する検出手段と、検出手段が検出したモータの回転速度に基づきモータの回転速度を制御する制御手段と、第１温度を示す情報と、温度による変化するモータのパラメータの、第１温度における第１の値を示す情報を保持する保持手段と、を備えており、制御手段は、２つの異なる回転速度でモータを回転させて、パラメータの第２の値を求め、第１温度、第１の値、及び、第２の値からモータの温度を推定する。【選択図】図５
2017070019.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータの制御装置であって、
前記モータの回転速度を検出する検出手段と、
前記検出手段が検出した前記モータの回転速度に基づき前記モータの回転速度を制御する制御手段と、
第１温度を示す情報と、温度による変化する前記モータのパラメータの、前記第１温度における第１の値を示す情報を保持する保持手段と、
を備えており、
前記制御手段は、２つの異なる回転速度で前記モータを回転させて、前記パラメータの第２の値を求め、前記第１温度、前記第１の値、及び、前記第２の値から前記モータの温度を推定することを特徴とする制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、所定時間以内に前記２つの異なる回転速度で前記モータを回転させて、前記パラメータの前記第２の値を求めることを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記制御装置の雰囲気温度を検出する温度検出手段をさらに備えており、
前記制御手段は、前記制御装置の電源が投入されたとき、或いは、前記制御装置が省エネモードから復帰したときに、２つの異なる回転速度で前記モータを回転させて前記第１の値を求め、前記温度検出手段が検出する温度を前記第１温度とし、前記第１の値及び前記第１温度を前記保持手段に保持させることを特徴とする請求項１又は２に記載の制御装置。
【請求項４】
モータの制御装置であって、
前記モータの回転速度を検出する検出手段と、
前記検出手段が検出した前記モータの回転速度に基づき前記モータの回転速度を制御する制御手段と、
を備えており、
前記制御手段は、前記モータの温度を判定できる第１タイミングにおいて、温度により変化する前記モータのパラメータの第１の値を求め、第２タイミングにおいて前記パラメータの第２の値を求め、前記第１の値及び前記第２の値から前記第２タイミングにおける前記モータの温度を推定することを特徴とする制御装置。
【請求項５】
前記制御装置の雰囲気温度を検出する温度検出手段をさらに備えており、
前記第１タイミングは、前記モータの温度が雰囲気温度に等しいと見做せるタイミングであることを特徴とする請求項４に記載の制御装置。
【請求項６】
前記制御手段は、２つの異なる回転速度の差と、前記２つの異なる回転速度で回転さている間に前記モータに出力した平均電圧の差と、に基づき前記パラメータの値を求めることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記パラメータは、前記モータの逆起電力定数であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記制御手段は、推定した前記モータの温度が閾値温度を超えない様に前記モータの回転速度を制御することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項９】
前記モータの回転速度に対する温度上昇率を示す情報を格納する格納手段をさらに備えており、
前記制御手段は、前記モータが目標速度で回転する様に制御し、前記モータの温度を推定すると、前記目標速度における温度上昇率に基づき、前記モータの温度が、前記推定した温度から前記閾値温度に達するまでの時間を推定することを特徴とする請求項８に記載の制御装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記モータの温度を推定したときから、前記推定した前記閾値温度に達するまでの時間が経過すると、前記モータを停止、或いは、前記モータの回転速度を前記目標速度より遅い速度に変更することを特徴とする請求項９に記載の制御装置。
【請求項１１】
画像形成装置であって、
画像形成に係る回転部材と、
前記回転部材を回転させるためのモータと、
前記モータの回転速度を検出する検出手段と、
前記検出手段が検出した前記モータの回転速度に基づき前記モータの回転速度を制御する制御手段と、
第１温度を示す情報と、温度による変化する前記モータのパラメータの、前記第１温度における第１の値を示す情報を保持する保持手段と、
を備えており、
前記制御手段は、２つの異なる回転速度で前記モータを回転させて、前記パラメータの第２の値を求め、前記第１温度、前記第１の値、及び、前記第２の値から前記モータの温度を推定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
画像形成装置であって、
画像形成に係る回転部材と、
前記回転部材を回転させるためのモータと、
前記モータの回転速度を検出する検出手段と、
前記検出手段が検出した前記モータの回転速度に基づき前記モータの回転速度を制御する制御手段と、
を備えており、
前記制御手段は、モータの温度を判定できる第１タイミングにおいて、温度により変化する前記モータのパラメータの第１の値を求め、第２タイミングにおいて前記パラメータの第２の値を求め、前記第１の値及び前記第２の値から前記第２タイミングにおけるモータの温度を推定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、モータ温度の推定技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、複合機、プリンタ等の画像形成装置は、搬送される記録材に印刷、つまり画像形成を行う。この様な画像形成装置において、記録材の搬送のための駆動源や、画像形成のための各部材を回転させるための駆動源としてモータが使用される。モータはその駆動により発熱するため、モータ温度が許容値を超えない様に制御する必要がある。しかしながら、モータ温度を測定する温度センサを設けるとコストアップに繋がる。このため、特許文献１は、モータ温度と相関のあるパラメータ値に基づきモータ温度を推定する構成を開示している。具体的には、逐次最小二乗法によりモータのコイル抵抗値を推定し、推定したコイル抵抗値に基づき、モータ温度を推定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１３０１６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の構成では、コイル抵抗値を推定するために電流センサを使用する必要がありコストアップとなる。
【０００５】
本発明は、モータの温度を測定する温度センサ及び電流センサを使用することなくモータ温度を推定するモータの制御装置及び画像形成装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面によると、モータの制御装置は、前記モータの回転速度を検出する検出手段と、前記検出手段が検出した前記モータの回転速度に基づき前記モータの回転速度を制御する制御手段と、第１温度を示す情報と、温度による変化する前記モータのパラメータの、前記第１温度における第１の値を示す情報を保持する保持手段と、を備えており、前記制御手段は、２つの異なる回転速度で前記モータを回転させて、前記パラメータの第２の値を求め、前記第１温度、前記第１の値、及び、前記第２の値から前記モータの温度を推定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によると、モータの温度を測定する温度センサ及び電流センサを使用することなくモータ温度を推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】一実施形態による画像形成装置の構成図。
【図２】一実施形態による画像形成装置の制御構成を示す図。
【図３】一実施形態によるＤＣブラシモータの駆動回路の構成図。
【図４】一実施形態による逆起電力定数の推定処理のフローチャート。
【図５】一実施形態による温度推定処理のフローチャート。
【図６】一実施形態によるモータ制御処理のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の例示的な実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態は例示であり、本発明を実施形態の内容に限定するものではない。また、以下の各図においては、実施形態の説明に必要ではない構成要素については図から省略する。
【００１０】
＜第一実施形態＞
以下では、本実施形態によるモータの制御装置を備えた装置が画像形成装置であるものとして本実施形態の説明を行う。図１は、本実施形態による画像形成装置１００の構成図である。感光体５は、像担持体であり、画像形成時、回転駆動される。帯電部６は、感光体５の表面を所定電位に帯電させる。露光部１４は、帯電された感光体５を光１３により露光して静電潜像を形成する。現像部７は、感光体５の静電潜像にトナーを付着させてトナー像とする。一方、収納部からピックアップローラ２により搬送路に給紙された記録材１は、ローラ３及び４により、感光体５の対向位置へと搬送される。転写ローラ１０は、感光体５のトナー像を記録材１に転写する。定着ローラ１１及び加圧ローラ１２は、トナー像が転写された記録材１を加熱・加圧し、記録材１にトナー像を定着させる。トナー像の定着後、記録材１は、排紙トレイ１９に排出される。なお、本実施形態の画像形成装置１００において、感光体５、帯電部６及び現像部７は、画像形成装置１００から着脱可能なカートリッジ９内に構成されている。ＤＣブラシモータ１８（以下、単にモータ１８と呼ぶ。）は、画像形成装置１００の回転部材の駆動源であり、例えば、感光体５や、ローラ３及び４等を回転させる。なお、モータ１８が回転させる部材は、１つであっても、複数であっても良い。エンコーダ２１は、モータ１８の回転速度を検出するために設けられる。コントローラ２０は、画像形成装置１００の制御を行う。
【００１１】
図２は、モータ１８の制御構成を示す図である。コントローラ２０は、画像形成装置を統括的に制御する制御部であり、ＣＰＵ２６、ＲＯＭ２７、ＲＡＭ２８、ＥＥＰＲＯＭ２９を備えている。ＣＰＵ２６は、ＲＯＭ２７が保持するプログラムを実行して画像形成装置を制御するための各処理を行う。また、その際、ＣＰＵ２６は、ＲＡＭ２８をワークエリアとして使用する。さらに、ＣＰＵ２６は、画像形成装置の電源がオフとなっても保持すべき各種データをＥＥＰＲＯＭ２９に保存する。コントローラ２０は、駆動回路２３にＰＷＭ信号を出力し、駆動回路２３は、ＰＷＭ信号に基づきモータ１８を回転させるための電圧をモータ１８に出力する。
【００１２】
エンコーダ２１は、モータ１８の回転速度を検出する検出部であり、発光部３２及び受光部３３を含むフォトセンサ３１と、モータ１８と共に回転し、１つ以上のスリットが設けられたスリット部３４と、を備えている。発光部３２から受光部３３への光路上にスリット部３４のスリットがくると、受光部３３は発光部３２からの光を受光してハイレベルの信号を出力する。一方、発光部３２から受光部３３の光路上にスリット部３４のスリットが形成されていない位置がくると、受光部３３は、発光部３２からの光を受光せず、ローレベルの信号を出力する。したがって、スリット部３４がモータ１８と共に回転すると、受光部３３は、スリットの回転により、ハイレベルとローレベルの信号を交互に出力する。したがって、コントローラ２０は、例えば、受光部３３が出力するハイレベルのタイミングからモータ１８の回転速度を求めることができる。コントローラ２０は、エンコーダ２１の出力からモータ１８の回転速度を求め、モータ１８が目標回転速度となる様に、駆動回路２３に出力するＰＷＭ信号を制御する。温度センサ３０は、画像形成装置１００が設置されている雰囲気温度を検出する温度検出部である。なお、図２のモータ１８を除く構成要素は、モータ１８の制御装置を構成する。
【００１３】
図３は、駆動回路２３の構成図である。駆動回路２３のＦＥＴ２４は、コントローラ２０からのＰＷＭ信号に基づいてＯＮ／ＯＦＦされる。なお、ＰＷＭ信号がハイであると、ＦＥＴ２４がＯＮ状態となり、電圧ＶａがＤＣブラシモータ１８に出力される。コントローラ２０は、モータ１８の回転速度を速くするときには、ＰＷＭ信号の１周期あたりのハイレベルの時間を増加させる。つまり、ＰＷＭ信号のＯｎデューティ比を増やす。なお、Ｏｎデューティ比とは、ＰＷＭ信号の１周期に占めるハイレベルの時間の割合である。逆に、モータ１８の回転速度を遅くする場合、コントローラ２０は、ＰＷＭ信号のＯｎデューティ比を減らす。コントローラ２０は、エンコーダ２１の出力に基づき、モータ１８の回転速度を検出し、目標とする回転速度となる様にＰＷＭ信号のＯｎデューティ比を制御する。
【００１４】
一般に、モータ１８に出力する平均電圧Ｖと、モータの端子間抵抗Ｒと、モータ電流Ｉと、モータの逆起電力定数Ｋｅと、モータの角速度ωには、式（１）の関係がある。ただし、モータの角速度ωの周波数成分は、モータの電気的な応答特性に比べ十分に低いものとする。
Ｖ＝（Ｒ・Ｉ＋Ｋｅ・ω）            （１）
端子間抵抗Ｒ及びモータ電流Ｉが固定値であると式（１）より、モータ１８の逆起電力定数Ｋｅを算出することができる。しかしながら、逆起電力定数Ｋｅのみならず、端子間抵抗Ｒ及びモータ電流Ｉも温度によって変化する。そこで本実施形態では、逆起電力定数Ｋｅ、端子間抵抗Ｒ及びモータ電流Ｉの温度変化がほぼ無視できる短い時間において２つの回転速度でモータ１８を駆動させることで、温度により変化するパラメータである逆起電力定数Ｋｅを推定する。以下に本実施形態の詳細な説明を示す。
【００１５】
図４は、モータの温度が雰囲気温度と同等であるときの逆起電力定数Ｋｅ０を算出する処理のフローチャートである。このため、図４の処理は、例えば、画像形成装置１００の設置時等、画像形成装置を所定期間以上動作させていない後の電源投入時や、省エネモードからの復帰時に行う構成とすることができる。Ｓ１０において、コントローラ２０は、第１目標速度でモータ１８を回転させる。一例として、第１目標速度は、４００ｒｐｍである。Ｓ１１で、コントローラ２０は、第１目標速度でモータ１８を回転させている所定期間中においてモータ１８に出力した平均電圧Ｖ１と平均角速度ω１を取得する。なお、平均電圧Ｖ１は、当該所定期間中におけるＰＷＭ信号のＯｎデューティ比をＯ１とすると、
Ｖ１＝Ｖａ・Ｏ１            （２）
である。また、式（１）より、
ω１＝（Ｖ１−Ｒ・Ｉ）／Ｋｅ０        （３）
となる。
【００１６】
次に、コントローラ２０は、Ｓ１２において、第２目標速度でモータ１８を回転させる。一例として、第２目標速度は、画像形成時のモータ１８の目標回転速度であり、例えば、２０００ｒｐｍとすることができる。Ｓ１３で、コントローラ２０は、第２目標速度でモータ１８を回転させている所定期間においてモータ１８に出力した平均電圧Ｖ２と平均角速度ω２を取得する。なお、平均電圧Ｖ２は、当該所定期間中におけるＰＷＭ信号のＯｎデューティ比をＯ２とすると、
Ｖ２＝Ｖａ・Ｏ２          （４）
である。また、式（１）より、
ω２＝（Ｖ２−Ｒ・Ｉ）／Ｋｅ０          （５）
である。
【００１７】
なお、Ｓ１１からＳ１３の処理までにかかる時間は、通常、数百ｍ秒程度であり、式（３）及び式（５）における端子間抵抗Ｒ、モータ電流Ｉ、逆起電力定数Ｋｅ０は温度変化の影響を受けず、同じ値と見做せる。したがって、コントローラ２０は、式（２）〜式（５）より、Ｓ１４において、雰囲気温度での逆起電力定数Ｋｅ０を以下の式により求める。
Ｋｅ０＝（Ｖ２−Ｖ１）／（ω２−ω１）        （６）
【００１８】
コントローラ２０は、算出した逆起電力定数Ｋｅ０と、Ｋｅ０を算出した時の雰囲気温度Ｔ０を示す情報を、Ｓ１５でＥＥＰＲＯＭ２９に格納する。なお、雰囲気温度Ｔ０は、温度センサ３０が検出する。
【００１９】
続いて、モータ１８の温度の推定について説明する。一般に、ＤＣブラシモータ１８の出力トルクＴはトルク定数Ｋｔとモータ電流Ｉから以下の式により求めることができる。
Ｔ＝Ｋｔ・Ｉ            （７）
また、トルク定数Ｋｔは、モータ１８の巻線の巻数をＮ、発生する磁束をφとすると以下の式で表わされる。
Ｋｔ＝Ｎ・φ／π            （８）
【００２０】
さらに、本実施形態ではＰＷＭ信号によりモータ１８を駆動する。つまり、方形波駆動である。方形波駆動の場合のトルク定数Ｋｔと逆起電力定数Ｋｅには以下の関係が成り立つ。
Ｋｔ＝Ｋｅ          （９）
式（８）及び式（９）より、以下の式が得られる。
Ｋｅ＝Ｎ・φ／π            （１０）
【００２１】
式（１０）から、逆起電力定数Ｋｅは磁束φと比例関係にある。ここで、モータ１８に使用されている磁石で発生する磁束には温度依存性がある。例えば、磁石がフェライト磁石であると、その温度係数は、−０．１９％／℃である。したがって、本実施形態では、図４の処理で推定した雰囲気温度での逆起電力定数Ｋｅ０と、所定のタイミングで算出した逆起電力定数Ｋｅｚの変化量からモータ１８の巻線温度を推定し、これをモータ１８の温度と推定する。
【００２２】
図５は、所定タイミングにおいて逆起電力定数Ｋｅｚを求めてモータ１８の温度を推定する処理のフローチャートである。なお、この所定タイミングにおける温度での端子間抵抗及びモータ電流を、それぞれ、Ｒｚ及びＩｚとする。コントローラ２０は、Ｓ２０で印刷を開始する。本実施形態の画像形成装置においては、上述した様に印刷処理におけるモータ１８の回転速度の目標値は第２目標速度である。つまり、コントローラ２０は、Ｓ２１でモータ１８を第２目標速度で回転させる。コントローラ２０は、Ｓ２２において、第２目標速度で回転しているモータ１８の所定期間中においてモータ１８に出力した平均電圧Ｖ３と平均角速度ω３を取得する。当該所定期間中におけるＰＷＭ信号のＯｎデューティ比をＯ３とすると、平均電圧Ｖ３は、
Ｖ３＝Ｖａ・Ｏ３          （１１）
である。また、式（１）より、
ω３＝（Ｖ３−Ｒｚ・Ｉｚ）／Ｋｅｚ          （１２）
である。
【００２３】
コントローラ２０は、Ｓ２３において印刷処理が終了するまでＳ２１からの処理を繰り返す。つまり、印刷処理中において、平均電圧Ｖ３と平均角速度ω３を繰り返し取得する。なお、コントローラ２０は、後述するＳ２６の処理においては、最後に取得した平均電圧Ｖ３と平均角速度ω３を使用する。印刷処理が終了すると、コントローラ２０は、Ｓ２４でモータ１８を第１目標速度で回転させる。コントローラ２０は、Ｓ２５において、第１目標速度で回転しているモータ１８の所定期間中においてモータ１８に出力した平均電圧Ｖ４と平均角速度ω４を取得する。当該所定期間中におけるＰＷＭ信号のＯｎデューティ比をＯ４とすると、平均電圧Ｖ４は、
Ｖ４＝Ｖａ・Ｏ４          （１３）
である。また、式（１）より、
ω４＝（Ｖ４−Ｒｚ・Ｉｚ）／Ｋｅｚ          （１４）
である。
【００２４】
最後のＳ２２の処理からＳ２５の処理までにかかる時間は、通常、数百ｍ秒程度であり、式（１２）及び式（１４）における端子間抵抗Ｒｚ、モータ電流Ｉｚ、逆起電力定数Ｋｅｚは温度変化の影響を受けず、同じ値と見做せる。したがって、コントローラ２０は、式（１１）〜式（１４）より、Ｓ２６において、逆起電力定数Ｋｅｚを以下の式により求める。
Ｋｅｚ＝（Ｖ４−Ｖ３）／（ω４−ω３）        （１５）
【００２５】
モータ１８のフェライトマグネットの磁力は温度によって変化し、上述した様にその変化率は−０．１９％／℃である。また、モータ１８のマグネットと巻線はごく近傍にあり、マグネットの温度と巻線の温度はほぼ同等である。よって、式（１５）で求められる逆起電力定数Ｋｅｚ、ＥＥＰＲＯＭ２９に格納された雰囲気温度Ｔ０での逆起電力定数Ｋｅ０と、推定対象である巻線温度Ｔｚには、以下の関係がある。
Ｋｅｚ＝Ｋｅ０・（１−０．００１９・（Ｔｚ−Ｔ０））    （１６）
式（１６）より、コントローラ２０は、Ｓ２７において巻線温度Ｔｚを以下の式により求める。
Ｔｚ＝Ｔ０＋（１−Ｋｅｚ／Ｋｅ０）／０．００１９  （１７）
巻線温度Ｔｚは、モータ１８の温度と見做すことができ、これによりコントローラ２０は、巻線温度Ｔｚをモータ温度Ｔｚと推定する。
【００２６】
例えば、式（６）及び式（１５）より、
Ｋｅｚ／Ｋｅ０＝（（Ｖ４−Ｖ３）・（ω２−ω１））／（（Ｖ２−Ｖ１）・（ω４−ω３））    （１８）
である。ここで、ω２＝ω３＝２０００ｒｐｍであり、ω１＝ω４＝４００ｒｐｍとすると、式（１８）は、
Ｋｅｚ／Ｋｅ０＝（Ｖ３−Ｖ４）／（Ｖ２−Ｖ１）    （１９）となる。
例えば、（Ｖ３−Ｖ４）／（Ｖ２−Ｖ１）＝０．９９０５とすると、式（１７）は、
Ｔｚ＝Ｔ０＋０．００９５／０．００１９
＝Ｔ０＋５
であり、Ｔ０を２５度とすると、モータ温度Ｔｚは３０度となる。
【００２７】
なお、本実施形態ではモータ１８がフェライト磁石を使用しているものとし、その磁束の温度による変化率を−０．１９％／℃とした。しかしながら、本変化率の値は例示であり、磁束の変化率としては、使用する磁石により決まる値を使用する。また、Ｓ２３において印刷終了まで待機し、印刷終了後にＳ２４以下の処理を行っていたが、例えば、印刷処理を中断して行うクリーニング処理の開始によりＳ２４以下の処理を行う構成とすることもできる。
【００２８】
また、図５の処理においては、印刷開始後、まず、第１目標速度で回転させ、その後、第２目標速度で回転させて巻線温度Ｔｚを推定する構成であっても良い。また、印刷の途中においても一時的に第１目標速度で回転させ、その後、第２目標速度で回転させて巻線温度Ｔｚを繰り返し推定する構成であっても良い。コントローラ２０は、モータ温度Ｔｚが規定温度を超えそうな場合には、画像形成速度を落としたり、画像形成処理を一時的に中断したりすることで、モータ温度を規定温度以下に制御することができる。以上の構成により、センサを追加することなくモータ１８の温度を推定することが可能になり、モータ温度が使用可能温度を超えることによるモータ特性の劣化を防止することができる。さらに、本実施形態では、図４の処理及び図５の処理の両方において、同じ目標速度でモータ１８を回転させたが、図４の処理での２つの回転速度と、図５の処理での２つの回転速度は異なるものであっても良い。
【００２９】
以上、本実施形態では温度により変化するモータ１８のパラメータを、２つの異なる回転速度でモータ１８を回転させることにより取得する。なお、２つの異なる回転速度で回転させてパラメータを取得する処理は、当該パラメータや、他の温度変化するパラメータの温度変化が生じない程度の所定時間以内に行う。コントローラ２０は、モータ１８の温度を推定できるタイミングにおいて、当該パラメータの値を取得して温度と共にＥＥＰＲＯＭ２９に保持しておく。そして、コントローラ２０は、モータ１８の温度を取得するタイミングにおいて当該パラメータの値を取得し、取得したパラメータの値と、ＥＥＰＲＯＭ２９に保持されたパラメータの値及び温度と当該パラメータの温度変化率からモータ１８の温度を推定する。本構成においては、モータ１８の温度を検出するセンサや、電流センサを使用することなくモータ温度を推定することができる。なお、雰囲気温度を検出する温度センサ３０は、通常、画像形成装置が有するものであり、温度センサ３０によるコストアップは生じない。
【００３０】
＜第二実施形態＞
続いて、第二実施形態について第一実施形態との相違点を中心に説明する。本実施形態においては、第一実施形態と同様に、所定タイミングにおける逆起電力定数Ｋｅｚを推定し、これによりモータ温度Ｔｚを推定する。その後、モータ温度が閾値温度Ｔｔｈとなるまでの時間ｔａを算出し、時間ｔａに基づきモータ温度が閾値温度Ｔｔｈを超えない様に制御する。このため、本実施形態においては、巻線温度の温度上昇プロファイルと閾値温度Ｔｔｈを予めＥＥＰＲＯＭ２９に格納しておく。なお、温度上昇プロファイルとは、ある回転速度でモータ１８を回転させた場合の巻線温度の温度上昇率を示す情報である。
【００３１】
例えば、所定速度において、モータの巻線温度が２５℃から１５０℃になるのに１２０分かかるとする。この場合、巻線温度が２５℃から閾値温度Ｔｔｈに上昇するまでの時間ｔは、以下の式で表される。
ｔ＝−１２０・ＬＯＧ（１−（Ｔｔｈ−２５）／（１５０−２５））    （２０）
式（２０）から、巻線温度Ｔｚから閾値温度Ｔｔｈになるまでの時間ｔａは、以下の式で表される。
ｔａ＝−１２０・ＬＯＧ（１−（Ｔｔｈ−Ｔｚ）／（１５０−Ｔｚ））  （２１）
【００３２】
図６は、本実施形態における処理のフローチャートである。なお、本実施形態においても、事前に図４の処理により雰囲気温度での逆起電力定数Ｋｅ０を推定し、その時の雰囲気温度Ｔ０をＥＥＰＲＯＭ２９に格納しておく。なお、図４の処理は、画像形成装置１００の電源ＯＦＦ状態や省電力状態などが長時間続いた後に実施しておく。これは、モータ１８の特性は経年変化し、よって、雰囲気温度での逆起電力定数Ｋｅ０も経時変化するからである。
【００３３】
Ｓ３０において、コントローラ２０が印刷動作を開始すると、コントローラ２０は、Ｓ３１において第１目標速度でモータ１８を回転させる。コントローラ２０は、Ｓ３２において、第１目標速度でモータ１８を回転させている所定期間中の平均電圧Ｖ５と平均角速度ω５を取得する。なお、平均電圧Ｖ５は、当該所定期間中におけるＰＷＭ信号のＯｎデューティ比をＯ５とすると、
Ｖ５＝Ｖａ・Ｏ５            （２２）
である。また、式（１）より、
ω５＝（Ｖ５−Ｒｚ・Ｉｚ）／Ｋｅｚ        （２３）
となる。なお、Ｒｚ、Ｉｚ及びＫｅｚは、それぞれ、Ｓ３２の処理を行っている際のモータ１８の端子間抵抗、モータ電流及び逆起電力定数である。
【００３４】
次に、コントローラ２０は、Ｓ３３において、第２目標速度でモータ１８を回転させる。Ｓ３４で、コントローラ２０は、第２目標速度でモータ１８を回転させている所定期間中の平均電圧Ｖ６と平均角速度ω６を取得する。なお、平均電圧Ｖ６は、当該所定期間中におけるＰＷＭ信号のＯｎデューティ比をＯ６とすると、
Ｖ６＝Ｖａ・Ｏ６          （２４）
である。また、式（１）より、
ω６＝（Ｖ６−Ｒｚ・Ｉｚ）／Ｋｅｚ          （２５）
である。
【００３５】
なお、Ｓ３２からＳ３４の処理までにかかる時間は、通常、数百ｍ秒程度であり、この間の端子間抵抗Ｒｚ、モータ電流Ｉｚ、逆起電力定数Ｋｅｚは温度変化の影響を受けず、同じ値と見做せる。したがって、コントローラ２０は、式（２２）〜式（２５）より、Ｓ３５において、現在の温度での逆起電力定数Ｋｅｚを以下の式により求める。
Ｋｅｚ＝（Ｖ６−Ｖ５）／（ω６−ω５）        （２６）
【００３６】
Ｓ３６において、コントローラ２０は、式（２１）により印刷可能時間ｔａを判定する。なお、印刷可能時間ｔａとは、モータ１８を第２目標速度で回転させ続けた場合に、現在からモータ１８の温度が閾値温度Ｔｔｈに達するまでの時間である。コントローラ２０は、Ｓ３７で印刷が終了したかを判定し、印刷が終了していれば処理を終了する。一方、印刷が終了していなければ、Ｓ３８で時間ｔａが経過したかを判定し、時間ｔａが経過していなければ、Ｓ３７からの処理を繰り返す。一方、印刷が終了する前に、時間ｔａが経過すると、コントローラ２０は、Ｓ３９でモータ１８の温度を低下させる様にモータ１８を制御し、その後、Ｓ３１から処理を繰り返す。なお、モータ１８の温度を低下させる制御とは、モータ１８の回転速度を第２目標速度より遅い速度に変更する処理や、モータ１８の回転を一時的に停止する処理を意味する。
【００３７】
以上、本実施形態では、モータ温度が閾値温度となるまでの時間を推測することで、モータ温度が閾値温度となることを抑え、これにより、ブラシの摩耗を抑えて、モータ１８を長寿命化させることができる。
【００３８】
［その他の実施形態］
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【符号の説明】
【００３９】
２１：エンコーダ、２０：コントローラ、２９：ＥＥＰＲＯＭ
【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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