(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体を搬送する搬送手段と、
前記記録媒体上の画像を定着させる定着手段と、
前記搬送手段と前記定着手段とを駆動するモータと、
前記モータのブレーキ制御を行った後に、前記モータを逆回転させることにより前記記録媒体をスイッチバックさせるスイッチバック動作を実行する制御手段と、
前記スイッチバック動作の一定期間、前記定着手段の加熱を一時的に抑制する定着制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、設定される制御値に基づいて前記モータを制御することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記モータはＤＣブラシレスモータであり、
前記制御手段は、前記記録媒体をスイッチバックさせる際に、前記ＤＣブラシレスモータのブレーキ制御を行った後に、前記ＤＣブラシレスモータを逆回転させることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記ＤＣブラシレスモータの特定の相に対して一定時間に一定電流を流すことによりブレーキ制御を行うことを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記ＤＣブラシレスモータの全相に対してＧＮＤへ短絡することによりブレーキ制御を行うことを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御手段によるＤＣブラシレスモータの逆回転後の加速期間における制御値と一定回転数に達した後における制御値とは異なることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御手段の制御値を前記定着手段の温度条件に応じて変更することを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記制御手段の制御値を記録媒体の搬送速度に応じて変更することを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項９】
記録媒体を搬送する搬送手段と、前記記録媒体上の画像を定着させる定着手段と、前記搬送手段と前記定着手段とを駆動するモータとを有する画像形成装置の制御方法であって、
前記モータのブレーキ制御を行った後に、前記モータを逆回転させることにより前記記録媒体をスイッチバックさせるスイッチバック動作を実行するとともに、前記スイッチバック動作の一定期間、前記定着手段の加熱を一時的に抑制することを特徴とする画像形成装置の制御方法。
【請求項１０】
記録媒体を搬送する搬送手段と、前記記録媒体上の画像を定着させる定着手段と、前記搬送手段と前記定着手段とを駆動するモータとを有する画像形成装置ためのプログラムであって、
前記モータのブレーキ制御を行った後に、前記モータを逆回転させることにより前記記録媒体をスイッチバックさせるスイッチバック動作を実行するとともに、前記スイッチバック動作の一定期間、前記定着手段の加熱を一時的に抑制するためのプログラムを格納したことを特徴とする記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録媒体の両面にプリントを行う画像形成装置及びその制御方法、記憶媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子写真プロセスを用い、用紙（記録媒体）上にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像を転写させ、定着ローラによってトナー画像を定着させて、用紙を排紙させることで両面プリントを行う画像形成装置が普及されている。
【０００３】
上記画像形成装置によって両面プリントを行う場合には、例えば図６に示すように、用紙の後端が排紙センサ３２４を通過した後、搬送ローラ３２６が逆転（逆回転）して用紙をスイッチバックさせて、反転パス３２５を介し、再度、用紙の裏面に画像を形成させるようにしている。
【０００４】
図７は、従来の画像形成装置の制御構成を示すブロック図であり、上述した画像形成装置の制御構成について説明する。
【０００５】
図７において、４０１は画像形成装置全体の制御を行うＣＰＵ、４０２はイエロー用の感光ドラムを駆動させるためのＤＣブラシレスモータであり、図６でいうイエローカートリッジ３１４の各ローラおよびイエロー用の感光ドラム３０６、イエロー用の転写ローラ３１０を駆動する。
【０００６】
４０３はマゼンタ用の感光ドラムを駆動させるためのＤＣブラシレスモータであり、図６でいうマゼンタカートリッジ３１５の各ローラおよびマゼンタ用の感光ドラム３０７およびマゼンタ用の転写ローラ３１１を駆動する。
【０００７】
４０４はシアン用の感光ドラムを駆動させるためのＤＣブラシレスモータであり、図６でいうシアンカートリッジ３１６の各ローラおよびシアン用の感光ドラム３０８およびシアン用の転写ローラ３１２を駆動する。４０５はブラック用の感光ドラムを駆動させるためのＤＣブラシレスモータであり、図６でいうブラックカートリッジの各ローラおよびブラック用の感光ドラム３０９およびブラック用に転写ローラ３１３を駆動する。
【０００８】
４０６は感光ドラム、カートリッジ、転写ロータおよび静電ベルトに対し、電子写真プロセスに基づく高圧を印加制御する高圧制御回路であり、４色分の制御回路を備える。４０７は感光ドラムに照射するレーザをスキャニングするスキャナ制御回路であり、４色分の制御回路を備える。
【０００９】
４０８は、定着ヒータの温度制御を行う定着制御回路、４０９は排紙センサ、４１０は定着ローラおよび静電ベルト駆動用ＤＣブラシレスモータであり、図６でいう静電ベルト３０５および定着ローラ３２２を駆動する。４１１は給紙ローラ駆動用のパルスモータであり、図６でいう給紙ローラ３０３を駆動する。４１２は両面プリント時に使用されるパルスモータであり、図６でいう搬送ローラ３２６を駆動する。
【００１０】
４１３および４１４はパルスモータのドライバＩＣであり、ＣＰＵからの励磁信号に基づき所望の電流を所望の励磁相に流す定電流制御を行う。
【００１１】
４１５は図示しないがホストコンピュータとコミュニケーションを図るインターフェースである。
【００１２】
このように、カラーの画像形成装置においては、複数のモータを備え、目的に応じて駆動モータを使用し、それぞれののモータは制御用のＣＰＵによって起動／制御停止される。
【００１３】
図８は、従来のＤＣブラシレスモータの回路構成を示す回路ブロック図である。
【００１４】
図８において、５０１はモータユニット、５０２は制御ＩＣ、５０３は三相モータ、５０４はロータが備える主極の位置を検知するホールセンサ、５０５はロータに着磁されたパターンを検出し、モータ１回転あたり３６パルスを出力するＦＧセンサである。
【００１５】
５０６は発振器、５０７は電流検出抵抗、５０８は制御部、５０９はドライバ部、５１０は電流リミッタ検出部、５１１は速度制御部、５１２は分周器、５１３は積分アンプ、５１４〜５１７は積分フィルタ定数である抵抗とコンデンサである。
【００１６】
５１８は図示しないマイコンからモータの駆動／停止を行うための制御信号線、５１９はモータが所定の回転数に到達したときにアクティブになるレディ信号線である。
【００１７】
次に動作について説明する。
【００１８】
画像形成装置の制御を司ることより、信号線５１８を介し、モータ駆動指示がなされると、制御部はホールセンサ５０４によって、モータ５０３のロータの主極の位置を検知し、所望の回転方向にてモータが回転するよう三相の励磁パターンを作成し、ドライバ部５０９へ励磁信号を送信する。
【００１９】
ドライバ部５０９は励磁信号に基づき、図示しない出力トランジスタを駆動させて、モータのコイルに対し、所望の励磁が形成するよう電流方向を切り換える。一方、モータ５０３のロータが回転すると、ＦＧセンサ５０５によって所定のパルスが発生し、速度制御部５１１へ送られる。速度制御部５１１では発振器５０６と分周器５１２によって作られた基準クロックと、ＦＧセンサ５０５で検出したパルスを比較し、その差を出力する。
【００２０】
なお、基準クロックは、モータの目標回転数となる様設定される。つまり、ＦＧパルスがモータ１回転あたり３０パルス出力するとき、モータを６００ｒｐｍで回転するには、６００／６０×３０＝３００Ｈｚの基準クロックを与えれば良い。
【００２１】
速度制御部５１１によって得られた目標速度との差は、積分アンプ５１３によって積分され、ドライバ部５０９へ送られる。この時、抵抗５１４〜５１６およびコンデンサ５１７によって、ゲインおよび位相補償値が決定する。
【００２２】
これら定数をサーボ定数と称している。
【００２３】
図９は従来の画像形成装置の給紙、搬送および両面プリント時におけるスイッチバック制御のタイミングを示すタイミングチャートである。
【００２４】
図９において、６０１は給紙モータ駆動タイミング、６０２は各色の感光ドラム駆動タイミング、６０３は定着ローラ駆動タイミング、６０４は排紙センサ出力、６０５は反転モータ駆動タイミングである。
【００２５】
まず、６０７でプリント開始のトリガがかかると、６０６にて感光ドラム、転写ローラ、カートリッジ各駆動ローラおよび静電ベルトを駆動し、６０８にて給紙モータを駆動し、用紙を給紙、搬送させる。
【００２６】
用紙が搬送され所望の画像形成動作が完了すると用紙先端は、排紙センサに到達し、６０９において排紙センサ紙有りとなる。一方、給紙、搬送動作が不要となると６１０において給紙モータを停止する。
【００２７】
次に、用紙後端が排紙センサを通過すると、６１１で紙無し検知となり、６１２において反転モータを駆動し、用紙スイッチをバックさせ、用紙が所定位置まで搬送されたら停止する。
【００２８】
そして、次のプリント動作指示があったら、用紙の裏面へ再度画像を形成し、両面プリントを終了する。
【００２９】
以上、説明したように、画像形成装置の両面プリント動作は、用紙をスイッチバックさせるための専用の反転モータを備え、用紙後端をセンサで検出し、スイッチバックさせ搬送するようにしている。
【００３０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、感光ドラム、カートリッジの駆動ローラである現像ローラや帯電ローラ駆動や、定着ローラ駆動などの比較的負荷トルクが大きいユニットの駆動には、高出力、高効率であるＤＣブラシレスモータを用い、また、用紙の給紙、搬送駆動や、両面プリント時のスイッチバックなどの比較的負荷トルクが小さいユニットの駆動には、低出力であるコストの安いパルスモータが用いられている。
【００３１】
しかしながら、両面プリント時のみに使用するパルスモータの追加によるコストパフォーマンスの低下や、パルスモータ駆動電力の増加により画像形成装置の電源負荷の増加による電源ユニットコストの増加となった問題点があった。
【００３２】
また、これら課題を解消するひとつの方法として、スイッチバック部分にもっとも近い位置に存在する定着モータをスイッチバック制御に兼用して使用する案があるが、定着モータは負荷トルクが大きく、ＤＣブラシレスレモータを用いているためイナーシャが大きく、スイッチバックさせるのに時間がかかり、スイッチバックさせるために正回転から逆回転させた場合に切り換えに要する距離が長くなって、排紙センサから反転ローラまでの搬送路長が長くなり装置サイズが大きくなるといった問題点があった。
【００３３】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、低コスト化を図るとともに、スイッチバックの高速化を図った画像形成装置およびその制御方法、記憶媒体を提供することを目的とする。
【００３４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述の目的を達成するため、以下（１）〜（１０）の構成を備えるものである。
【００３５】
（１）記録媒体を搬送する搬送手段と、
前記記録媒体上の画像を定着させる定着手段と、
前記搬送手段と前記定着手段とを駆動するモータと、
前記モータのブレーキ制御を行った後に、前記モータを逆回転させることにより前記記録媒体をスイッチバックさせるスイッチバック動作を実行する制御手段と、
前記スイッチバック動作の一定期間、前記定着手段の加熱を一時的に抑制する定着制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【００３６】
（２）前記制御手段は、設定される制御値に基づいて前記モータを制御することを特徴とする前記（１）記載の画像形成装置。
【００３７】
（３）前記モータはＤＣブラシレスモータであり、
前記制御手段は、前記記録媒体をスイッチバックさせる際に、前記ＤＣブラシレスモータのブレーキ制御を行った後に、前記ＤＣブラシレスモータを逆回転させることを特徴とする前記（２）記載の画像形成装置。
【００３８】
（４）前記制御手段は、前記ＤＣブラシレスモータの特定の相に対して一定時間に一定電流を流すことによりブレーキ制御を行うことを特徴とする前記（３）記載の画像形成装置。
【００３９】
（５）前記制御手段は、前記ＤＣブラシレスモータの全相に対してＧＮＤへ短絡することによりブレーキ制御を行うことを特徴とする前記（３）記載の画像形成装置。
【００４０】
（６）前記制御手段によるＤＣブラシレスモータの逆回転後の加速期間における制御値と一定回転数に達した後における制御値とは異なることを特徴とする前記（３）記載の画像形成装置。
【００４１】
（７）前記制御手段の制御値を前記定着手段の温度条件に応じて変更することを特徴とする前記（３）記載の画像形成装置。
【００４２】
（８）前記制御手段の制御値を記録媒体の搬送速度に応じて変更することを特徴とする前記（３）記載の画像形成装置。
【００４３】
（９）記録媒体を搬送する搬送手段と、前記記録媒体上の画像を定着させる定着手段と、前記搬送手段と前記定着手段とを駆動するモータとを有する画像形成装置の制御方法であって、
前記モータのブレーキ制御を行った後に、前記モータを逆回転させることにより前記記録媒体をスイッチバックさせるスイッチバック動作を実行するとともに、前記スイッチバック動作の一定期間、前記定着手段の加熱を一時的に抑制することを特徴とする画像形成装置の制御方法。
【００４４】
（１０）記録媒体を搬送する搬送手段と、前記記録媒体上の画像を定着させる定着手段と、前記搬送手段と前記定着手段とを駆動するモータとを有する画像形成装置ためのプログラムであって、
前記モータのブレーキ制御を行った後に、前記モータを逆回転させることにより前記記録媒体をスイッチバックさせるスイッチバック動作を実行するとともに、前記スイッチバック動作の一定期間、前記定着手段の加熱を一時的に抑制するためのプログラムを格納したことを特徴とする記憶媒体。
【００５９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本実施例を説明する。
【００６０】
図６は、本実施例による画像形成装置の基本構成を示す断面図である。
【００６１】
図６において、３０１は画像形成装置、３０２は用紙カセット、３０３は用紙カセット３０２から用紙（記録媒体）を給紙する給紙ローラ、３０４は静電ベルト３０５を駆動させるための駆動ローラである。
【００６２】
３０６はイエロー用の感光ドラム、３０７はマゼンタ用の感光ドラム、３０８はシアン用の感光ドラム、３０９はブラック用の感光ドラム、３１０はイエロー用の転写ローラ、３１１はマゼンタ用の転写ローラ、３１２はシアン用の転写ローラ、３１３はブラック用の転写ローラである。
【００６３】
３１４はイエローカートリッジ、３１５はマゼンタカートリッジ、３１６はシアンカートリッジ、３１７はブラックカートリッジ、３１８はイエロー用光学ユニット、３１９はマゼンタ用光学ユニット、３２０はシアン用光学ユニット、３２１はブラック用光学ユニットである。
【００６４】
３２２は各々のカートリッジで現像されたトナー像を用紙に定着させるための定着ローラ、３２３は定着ローラ３２２により定着された用紙を排紙するための排紙パス、３２４は排紙センサ、３２５は用紙をスイッチバックさせて両面プリントを行うための反転パス、３２６は搬送ローラ（スイッチバック手段）である。
【００６５】
以下、上記のような基本構成の画像形成装置におけるモータ制御について説明する。
【００６６】
（実施例１）
図１は実施例１の画像形成装置のモータ制御回路の構成を示すブロック図である。
【００６７】
図１において、１０１は画像形成装置の全体の制御を行うＣＰＵ、１０２はイエロー用の感光ドラムを駆動させるためのＤＣブラシレスモータであり、図６でいうイエローカートリッジ３１４の各ローラおよびイエロー用の感光ドラム３０６、イエロー用の転写ローラ３１０を駆動する。１０３はマゼンタ用の感光ドラムを駆動させるためのＤＣブラシレスレモータであり、図６でいうマゼンタカートリッジ３１５の各ローラおよびマゼンタ用の感光ドラムおよびマゼンタ用の転写ローラを駆動する。
【００６８】
１０４はシアン用の感光ドラムを駆動させるためのＤＣブラシレスモータであり、図６でいうシアンカートリッジ３１６の各ローラおよびシアン用の感光ドラム３０８およびシアン用の転写ローラ３１２を駆動する。１０５はブラック用の感光ドラムを駆動させるためのＤＣブラシレスモータであり、図６でいうブラックカートリッジ３１７の各ローラおよびブラック用の感光ドラム３０９およびブラック用の転写ローラを駆動する。
【００６９】
１０２〜１０５のＤＣブライシレスモータは、ＣＰＵ１０１によってサーボ制御を行うため、モータの回転速度を検出用パルス信号であるＳＰＥＥＤ信号がＣＰＵへ入力されるとともに、モータの電流制御用のＰＷＭ信号がＣＰＵ１０１からモータへ出力される構成となっている。
【００７０】
１０６は高圧制御回路、１０７はスキャナ制御回路、１０８は定着制御回路、１０９は排紙センサ、１１０は定着ローラおよび静電ベルト駆動およびスイッチバック制御を行うＤＣブラシレスレモータであり、ＢＲ信号によってモータをブレーキ制御するとともに、ＣＷ／ＣＣＷ信号によって逆回転制御が可能である。１１１は給紙ローラ駆動用のパルスモータである。
【００７１】
上記のように本実施例による画像形成装置は、ＤＣブラシレスモータをＣＰＵ１０１によってサーボ制御を行う構成となっており、特に定着ローラ駆動用のＤＣブラシレスモータには、ブレーキ制御および逆転制御用の信号が入力される構成となっている。
【００７２】
次に、ＣＰＵ１０１によるＤＣブラシレスモータのサーボ制御について説明する。
【００７３】
図２は実施例１のＤＣブライレスモータおよび制御回路の構成を示す回路である。
【００７４】
図２において、２０１はＣＰＵ、２０２は駆動回路を含むモータユニット、２０３はコントロールＩＣ、２０４はドライバ、２０５は三相ＤＣブラシレスモータ、２０６はコントロールＩＣ内蔵のレギュレータ（ＲＥＧ）であり、ホールセンサおよびＭＲセンサのバイアス用＋５Ｖを生成する回路である。
【００７５】
２０７はドライバのＮ−ｃｈ型のＭＯＳトランジスタのゲート電圧を生成するチャージポンプ（ＣＰ）回路、２０８はプリドライバ回路、２０９は論理回路、２１０は電流リミッタ回路、２１１〜２１３はホールセンサアンプ、２１４はＭＲセンサアンプ、２１５〜２２０はドライバ部であるＮ−ｃｈ型のＭＯＳトランジスタ、２２１は電流検出用の抵抗である。
【００７６】
２２２はモータ２０５のＵ相コイルに接続されたＵ相出力線、２２３はモータ２０５のＶ相コイルに接続されたＶ相出力線、２２４はモータ２０５のＷ相コイルに接続されたＷ相出力線、２２５〜２２７はホールセンサ、２２８はＭＲセンサである。
【００７７】
２２９はＣＰＵ２０１から出力されるモータ起動信号を論理回路２０９に伝達するための信号線、２３０はＣＰＵ２０１から出力されるＰＷＭ信号を論理回路２０９に伝達するための信号線、２３１はＣＰＵ２０１から出力されるブレーキ信号を論理回路２０９に伝達するための信号線、２３２はＣＰＵ２０１から出力されるＣＷ／ＣＣＷ信号線で逆転制御時に用いる。２３３はモータの速度検出用ＭＲセンサ信号をＣＰＵ２０１に伝達するための信号線である。
【００７８】
次にモータ制御の動作について説明する。
【００７９】
まず、ＣＰＵ２０１より各モータに対し、ＣＰＵ２０１は、コントロールＩＣ２０３に対し、モータ起動信号用の信号線２２９をアクティブとするとともに、ＰＷＭ信号用の信号線２３０にオンデューティ８０％のＰＷＭパルスを発生させ、モータの起動を図る。
【００８０】
コントロールＩＣ２０３は、信号線２２９を介して起動信号を受け、論理回路２０９で、ホールセンサ２２５〜２２７によって検出したローラ位置をもとに、また信号線２３１を介して受けたＣＷ／ＣＣＷ信号によって規定された所定の回転方向となるようＮ−ｃｈ型のＭＯＳトランジスタ２１５〜２２０を励磁切換え制御するともとに、信号線２３０を介してＰＷＭ信号を受け、Ｎ−ｃｈ型のＭＯＳトランジスタ２１５，２１７，２１９をＰＷＭスイッチングする。この時、Ｎ−ｃｈ型のＭＯＳトランジスタ２１５，２１７，２１９のゲート電圧は、チャージボンプ回路２０７によって、Ｖｃｃ＋１０Ｖに昇圧される。
【００８１】
例えば、論理回路２０９がホールセンサ２２５〜２２７および、ホールセンサアンプ２１１〜２１３によってモータのロータ位置を認識し、所望の回転方向となる用Ｕ相２２２からＶ相２２３への電流方向への切換えを行う場合、プリドライバ２０８は、Ｎ−ｃｈ型のＭＯＳトランジスタ２１５をＯＮ、２１８をＯＮさせ、トランジスタ２１６，２１７，２１９，２２０をＯＦＦさせる。
【００８２】
その結果、電流径路は、ＶｃｃからＮ−ｃｈ型のＭＯＳトランジスタを介し、出力線２２２，２２３を経由して、トランジスタ２１８を介して、電流検出用の抵抗２２１へ流れ、所定のコイルに磁力が発生する。このとき、ＣＰＵ２０１より与えられたＰＷＭ信号論理回路２０９を経由、プリドライバ２０８によって、Ｎ−ｃｈ型のＭＯＳトランジスタ２１５をＰＷＭ制御させる。
【００８３】
したがって、Ｕ相からＶ相への電流は信号線２３０によりＰＷＭ信号によって規定されたＯＮデューティの電流が流れる。このように、モータは、ロータが所定方向にカテインするようにＵ，Ｖ，Ｗ相への電流が切換えられる励磁切換え制御がなされ、図示しない主極マグネットとコイルの電磁相互作用によってトルクを発生する。
【００８４】
モータ２０５が上記のような励磁切換え制御され、ロータが回転すると、あらかじめ備えたＭＲセンサ用着磁パターンをＭＲセンサ２２８が検出し、１回転に３６０パルスのパルスを出力する。つまり、モータの回転数に応じた周波数の信号が得られ、アンプ２１４を経由して、ＭＲセンサ信号用の信号線２３３を介し、ＣＰＵ２０１へ送られる。
【００８５】
ＣＰＵ２０１のプログラムは、ＭＲセンサ信号用の信号線２３３のパルス間隔を計測し、モータ２０５の速度（ｒａｄ／ｓ）を求め、目標制御速度と比較し、図示しないＰＩフィルタ演算、ゲイン付加演算を行って、ＰＷＭパルス幅を導き、信号線２３３を介して、モータ２０５へ供給する電流コントロールし、目標速度で２０５モータが回転するように制御を行う。
【００８６】
次に、ブレーキ制御について説明する。
【００８７】
回転駆動しているモータ２０５に対し、ブレーキ制御を行う場合、ＣＰＵ２０１は、信号線２３１ブレーキ信号をアクティブとする。この信号を受けたコントロールＩＣ２０３は、モータ２０５の励磁切り換え制御を停止し、モータ２０５の特定の相のみに電流を流す。
【００８８】
例えば、ブレーキ信号がアクティブとなったときに、トランジスタ２１５，２２０をＯＮとし、モータ２０５の電流は出力線２２２〜２２４の一定方向に電流を流すよう励磁パターンを保持する。電流量は信号線２３０のＰＷＭ信号のデューティで決定される。これによって、モータ２０５はブレーキ動作を行い、トランジスタをすべてＯＦＦしたときのモータ停止状態と比べ、回転停止時間が短縮される。
【００８９】
このように、ＣＰＵ（制御手段）２０１はＰＷＭ信号を用い、出力段のＮ−ｃｈ型のＭＯＳトランジスタをスイッチングして、所望の回転にてモータが回転するようサーボ制御を行う。一方、コントロールＩＣ２０３は、ホールセンサ２２５〜２２７でロータの主極位置を検出した結果をもとに、ＣＰＵ２０１が指示した回転方向でロータが回転するよう、励磁制御を行うとともに、Ｎ−ｃｈＭＯＳ型のトランジスタを駆動する。また、モータに流れる電流を電流検出用抵抗２２１で検出し、所定以上の電流が流れた場合は、電流リミッタ回路２１０によって制限をかける保護回路を備えている。
【００９０】
さらに、コントロールＩＣ２０３はＣＰＵ２０１によってブレーキ制御指示がなされると、モータの特定の相のみに電流を流すよう励磁切り換えを行わず保持するブレーキ制御を行う。
【００９１】
画像形成装置は、以上説明したＤＣブラシレスレモータ２０５を感光ドラム駆動用および定着ローラ駆動用として、合計５個のモータユニットを備え、うち定着ローラ駆動用のモータ１１０は、ブレーキ信号およびＣＷ／ＣＣＷ信号を入力し、ブレーキ制御および回転方向切り換え制御が可能となっている。
【００９２】
次に、両面プリント制御について説明する。
【００９３】
図３，図４は実施例１の両面プリント制御を行う場合の制御動作示すフローチャートであり、定着ローラ駆動モータの制御フローを示したものである。なお、本動作はＣＰＵ１０１（ＣＰＵ２０１）の指示により不図示のＲＯＭに格納されたプログラムに基づいて実行される。
【００９４】
図３は定着モータ制御を示すフローチャートで、図４はモータ制御サブルーチンを示すフローチャートである。
【００９５】
図３のステップＳ１１であらかじめ設定した回転方向でモータを回転するよう定着モータ起動を行い、ステップＳ１２で不図示のタイマセットし、ステップＳ１４で排紙センサ紙有無をチェックし、ステップＳ１３でタイマを監視して、所定時間紙有りでない場合はエラー制御へジャンプする。一方、紙有りの場合は用紙先端が排紙センサ到達であると認識し、次にステップＳ１６で排紙センサ紙無しをチェックする。
【００９６】
ここで、ステップＳ１５でタイマを監視して、所定時間紙有りでない場合はエラー制御へジャンプする。排紙センサが紙無しを検知した場合は、用紙後端が排紙センサを通過したと認識する。
【００９７】
次に、ステップＳ１７で両面プリント指示であるか否かを確認し、両面プリントである場合は、用紙をスイッチバックさせるために、まずステップＳ１８でモータへブレーキ制御を実施し、速度が１０％以下となったらステップＳ２０でブレーキＯＦＦとし、ステップＳ２１で逆転方向となるよう図２で説明したＣＷ／ＣＣＷ信号を切り換える。
【００９８】
この制御によって、用紙は排紙センサ通過した後にスイッチバックされる。
【００９９】
そして、ステップＳ２２でタイマを監視し、所定時間経過したらステップＳ２３でモータを停止させる。
【０１００】
次に、モータの制御サブルーチンについて図４を用いて説明する。
【０１０１】
モータ制御はタスク構造となっており、図示しないメインルーチンより読み出しがあるたびに実行され、まずステップＳ３１でモータ起動要求か否かを確認し、モータ起動要求ありの場合はステップＳ３２でモータ起動中フラグを確認する。
【０１０２】
起動が未の場合ステップＳ３３でフラグセットし、ステップＳ３４でルックアップテーブルよりサーボ定数の読込みを行う。そしてステップＳ２５でタイマを設定し、ステップＳ３６でＰＷＭ１００％の値を設定する。これは起動時のＰＷＭ値を最大とするためである。そしてステップＳ３７でモータＯＮ信号を送出し、図２で示す信号線２２９の信号がＯＮとなる。そしてステップＳ３８でキャプチャの割り込みを待つ、このキャプチャは図２で示す信号線２３３の速度信号に接続され、速度信号のパルス時間幅を計測する。
【０１０３】
次に、ステップＳ３９でモータ速度を計算し、ステップＳ４０で制御割り込みを待つ、制御割り込みは、例えば１ＫＨｚ周期で実行され、モータの速度応答性などより決定する周期である。そしてステップＳ４１において目標の速度と、実測計測された速度との差を演算し、ステップＳ４２において先に設定したサーボ定数（制御値）を基にＰＩ演算する。このときの定数項および積分項が、サーボ定数となる。
【０１０４】
そして、ステップＳ４３でＰＷＭ幅に相当する値を導き、ステップＳ４４であらかじめ設定してあるＰＷＭキャリア周期の割り込みを待ち、ステップＳ４５でＰＷＭ出力する。例えばＰＷＭ割り込み周期を２０ＫＨｚと設定すれば、２０ＫＨｚキャリア周期のＰＷＭ信号が出力できる。一方、モータ停止指示が出た場合は、ステップＳ４６でＰＷＭをゼロとし、ステップＳ４７でフラグをクリアして終了する。
【０１０５】
このように本実施例は、定着ローラを駆動するＤＣブラシレスモータにおいて、ＣＰＵによって、サーボ制御するとともにモータに対するブレーキ制御および逆転制御をＣＰＵよって実行させることにより、定着ローラを駆動するＤＣブラシレスモータを両面プリント動作に使用する反転ローラの駆動と兼用してもスイッチバックに要する距離を短縮できるので小型化を図ることができ、高速にスイッチバック制御を実現させることができる。
【０１０６】
（実施例２）
図５は実施例２の両面プリントを行う場合の制御動作を示すフローチャートである。なお、装置の構成は実施例１と同様であり、説明は省略する。
【０１０７】
本実施例では、実施例１で説明した定着モータ制御フローに対し、図５に示すように、通常のプリント時においてＣＰＵ（設定手段）１０１により設定されるサーボ定数（１）（ステップＳ３０）と、両面プリント時におけるスイッチバック制御時に設定されるサーボ定数（２）（ステップＳ３１）を異ならしめる、つまり用紙の搬送条件に応じてサーボ定数（制御値）を異ならしめることを特徴としている。
【０１０８】
両面プリント時はモータ１１０により反転ローラ（搬送ローラ３２６）のみが駆動され、定着ローラ３２２は駆動されないように例えばワンウエイクラッチを用いた場合、モータの駆動負荷は比較的軽い。
【０１０９】
一方、通常プリント時においては、比較的負荷の重い定着ローラ３２２が駆動されるため、モータのサーボ定数を同じにすると安定した制御が行えず、回転ムラが悪化するといった問題がある。
【０１１０】
これを解消するために、本実施例では、制御に応じて最適なサーボ定数で制御することで安定したスイッチバック制御を実現できる。
【０１１１】
（実施例３）
本実施例は、スイッチバック制御を行う際に、モータのブレーキ制御から逆転制御する間、定着器を温度調節を一旦停止させる定着温度調節機能を採用したことを特徴としたものである。特にオンデマンド定着を行う画像形成装置においては、定着ローラ３２２が停止すると、温度が急激に上昇し、装置に異常をもたらす。
【０１１２】
よって、本実施例では両面プリントする際のステッチバック制御時は、定着制御回路（調整手段）１０８による一旦ヒータ制御を停止させて制御することによって、制御上、安全でかつ信頼性の高い画像形成装置を提供できる。
【０１１３】
（実施例４）
上記実施例１〜３でＣＰＵによって、モータをサーボする例について述べた。
【０１１４】
しかし、複数のモータをさらに高精度で駆動制御するために、ＤＳＰを採用すると高い演算処理によって、より安定したサーボ制御が実現できる。これまでの説明と同様にＤＳＰを用いて制御しても、同様の効果を得ることはいうまでもない。
【０１１５】
両面プリントを行う画像形成装置において、定着ローラ駆動に高い効率、高い出力の得られるＤＣブライレスモータを採用するとともに、両面プリント時に用いる用紙スイッチバック用の反転ローラ（搬送ローラ）の駆動とを兼用し、さらに、ＣＰＵ又はＤＳＰによってＤＣブライレスモータをサーボ制御し、モータのブレーキ制御および逆転制御、さらには制御条件（用紙の搬送速度を含む搬送条件）に応じたサーボ定数設定を実施することにより、画像形成装置の低コスト化、低消費電力化を図り、またスイッチバックの高速化を図る、つまりスイッチバックに要する距離を短縮を図ることができ、装置の小型化が実現できる。
【０１１６】
またモータ制御に応じて定着器温度制御を実施することによって、装置の信頼性の向上を図ることができる。
【０１１７】
なお、本発明は上述したスイッチバック制御を実現させるためのプログラムを格納した記憶媒体としても実施可能である。
【０１１８】
（実施例５）
これまで説明したブレーキ制御はモータの特定の相のみに電流を流す制御方法である。
【０１１９】
しかし、出力後の下側のＮ−ｃｈ型ＭＯＳトランジスタのみを全ＯＮさせる、いわゆるショートブレーキ制御を用いてもよい。
【０１２０】
ショートブレーキ制御は論理が簡単であり、例えばＭＯＳトランジスタ２１５，２１７，２１９がＯＦＦ，ＭＯＳトランジスタ２１６，２１８，２２０がＯＮすることによって、全相がＧＮＤ短絡されショートブレーキ制御が行われる。
【０１２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、低コスト化を図ることができるとともに、スイッチバックの高速化を図ることができることにより装置の小型化が可能になるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施例１の画像形成装置のモータ制御回路の構成を示すブロック図
【図２】  実施例１のＤＣブラシレスモータおよび制御回路の構成を示す回路ブロック図
【図３】  実施例１の両面プリントを行う場合の制御動作を示すフローチャート
【図４】  実施例１の両面プリントを行う場合の制御動作を示すフローチャート
【図５】  実施例２の両面プリントを行う場合の制御動作を示すフローチャート
【図６】  本実施例による画像形成装置の基本構成を示す断面図
【図７】  従来の画像形成装置の制御構成を示すブロック図
【図８】  従来のＤＣブラシレスモータの回路構成を示す回路ブロック図
【図９】  従来のスイッチバック制御のタイミングを示すタイミングチャート
【符号の説明】
１０１  ＣＰＵ（制御手段，設定手段）
１０２〜１０５  ＤＣブラシレスモータ
１０９  排紙センサ
１１０  ＤＣブラシレスモータ
３２６  搬送ローラ（スイッチバック手段）
【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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