JP7418126B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、モータの種類を判別する画像形成装置に関する。

従来、モータを制御するモータ制御装置に接続されたモータの種類を判別する構成が知られている。特許文献１では、画像形成装置の電源投入時に、モータの種類を判別する処理（以下、判別処理と称する）が実行されることが述べられている。特許文献１における判別処理では、モータへの電流の供給、当該モータの巻線に流れる電流の検出及び検出結果に基づくモータの種類の判別が実行される。

また、特許文献２には、搬送路を外部へ露出させるための扉が画像形成装置に設けられた構成が記載されている。

特開２０１７－４６４６９号公報 特開２０１９－１２３５８９号公報

画像形成装置には、扉が開いた状態において電源からの電力が画像形成装置内部の装置に供給されないように、インターロックスイッチが設けられている。扉が開放されている状態においてはインターロックスイッチが切れて電源からの電力が装置に供給されず、扉が閉じられている状態においてはインターロックスイッチが接続されて電源からの電力が装置に供給される。

前記特許文献１の構成では、例えば、画像形成装置の扉が開放された状態で画像形成装置の電源がＯＮ状態になって判別処理が実行されると、以下の問題が生じる可能性がある。具体的には、扉が開放されてインターロックスイッチが切れた状態であることに起因してモータに電流が供給されない可能性がある。モータに電流が供給されていない状態で判別処理が実行されると、判別を誤ってしまう可能性がある。

上記課題に鑑み、本発明は、モータの種類の判別を誤ってしまうことを抑制することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明にかかる画像形成装置は、
記録媒体に画像を形成する画像形成部を備える画像形成装置において、
商用電源から電力が供給される電源回路と、
前記電源回路から供給される電流を、接続されたモータの巻線に供給する駆動回路と、
前記画像形成装置の内部にアクセスするために開閉される開閉部と、
前記電源回路と前記駆動回路とが接続される接続状態と前記電源回路が前記駆動回路から遮断される遮断状態とに切り替わる第１スイッチであって、前記開閉部が閉じた状態においては前記接続状態であり前記開閉部が開いた状態においては前記遮断状態である第１スイッチと、
前記巻線に流れる電流を検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出された電流と設定された制御値とを用いて、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、
前記位相決定手段によって決定された回転位相を基準とする回転座標系において表される電流成分であって前記モータの回転子にトルクを発生させる電流成分であるトルク電流成分に基づいて前記駆動回路を制御するベクトル制御を行う第１モードと、予め決められた値に設定された前記巻線に供給すべき目標値に基づいて前記駆動回路を制御する第２モードと、を備える制御手段と、
前記第２モードにおいて前記検出手段によって検出された電流に基づいて、前記駆動回路に接続されたモータの種類を判別する判別手段と、
前記判別手段の判別結果に基づいて前記制御値を設定する設定手段と、
を有し、
前記第１スイッチが前記遮断状態である状態において前記検出手段によって検出された電流に基づく前記判別手段の判別結果は、前記制御値の設定に用いられないことを特徴とする。

本発明によれば、モータの種類の判別を誤ってしまうことを抑制することができる。

第１実施形態に係る画像形成装置を説明する断面図である。 前記画像形成装置の制御構成を示すブロック図である。 電源の構成を示すブロック図である。 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軸との関係を示す図である。 モータ制御装置の構成を示すブロック図である。 モータ駆動部の構成の例を示す図である。 ＰＷＭ生成器がＰＷＭ信号を生成する構成を説明する図である。 ＰＷＭ生成器がＰＷＭ信号を生成する方法を説明する図である。 ＰＷＭ＋のデューティ比が５０％である場合における電流ｉαを示す図である。 モータの種類を判別する方法を説明するフローチャートである。 第１実施形態における判別処理を開始する方法を説明するフローチャートである。 第２実施形態における判別処理を開始する方法を説明するフローチャートである。 モータ制御装置の構成の変形例を示すブロック図である。 速度フィードバック制御を行うモータ制御装置の構成を示すブロック図である。

以下に図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の形状及びそれらの相対配置などは、この発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲が以下の実施の形態に限定される趣旨のものではない。なお、以下の説明においては、モータ制御装置が画像形成装置に設けられる場合について説明するが、モータ制御装置が設けられるのは画像形成装置に限定されるわけではない。例えば、モータ制御装置は記録媒体や原稿等のシートを搬送するシート搬送装置にも用いられる。

〔第１実施形態〕
［画像形成装置］
図１は、本実施形態で用いられるシート搬送装置を有するモノクロの電子写真方式の複写機（以下、画像形成装置と称する）１００の構成を示す断面図である。なお、画像形成装置は複写機に限定されず、例えば、ファクシミリ装置、印刷機、プリンタ等であっても良い。また、記録方式は、電子写真方式に限らず、例えば、インクジェット等であっても良い。更に、画像形成装置の形式はモノクロ及びカラーのいずれの形式であっても良い。

以下に、図１を用いて、画像形成装置１００の構成および機能について説明する。図１に示すように、画像形成装置１００は、原稿給送装置２０１及び読取装置２０２を含む原稿読取装置２００及び画像印刷装置３０１を有する。原稿給送装置２０１は、読取装置２０２に対して回動可能である。

＜原稿読取装置＞
原稿給送装置２０１の原稿積載部２に積載された原稿Ｐは、ピックアップローラ３によって１枚ずつ給送され、その後、給送ローラ４によって更に下流へと搬送される。給送ローラ４と対向する位置には、給送ローラ４に圧接する分離ローラ５が設けられている。分離ローラ５は、該分離ローラ５に所定のトルク以上の負荷トルクがかかると回転する構成となっており、２枚重なった状態で給送された原稿を分離する機能を有する。

ピックアップローラ３と給送ローラ４は揺動アーム１２によって連結されている。揺動アーム１２は、給送ローラ４の回転軸を中心にして回動できるように給紙ローラ４の回転軸によって支持されている。

原稿Ｐは、給送ローラ４、搬送ローラ６等の各種搬送ローラによって搬送されて、排紙ローラ１１によって排紙トレイ１０へ排出される。

読取装置２０２には、搬送される原稿の第１面の画像を読み取る原稿読取部１６が設けられている。原稿読取部１６に読み取られた画像情報は、画像印刷装置３０１へ出力される。

また、原稿給送装置２０１には、搬送される原稿の第２面の画像を読み取る原稿読取部１７が設けられている。原稿読取部１７に読み取られた画像情報は、原稿読取部１６において説明した方法と同様にして画像印刷装置３０１へ出力される。

前述の如くして、原稿の読取が行われる。

原稿の読取モードとして、第１読取モードと第２読取モードがある。第１読取モードは、上述した方法で搬送される原稿の画像を読み取るモードである。第２読取モードは、原稿ガラス２１４（透明部材）上に載置された原稿の画像を、一定速度で移動する原稿読取部１６によって読み取るモードである。なお、原稿は、原稿給送装置２０１が読取装置２０２に対して回動した状態において原稿ガラス２１４上に載置される。通常、シート状の原稿の画像は第１読取モードで読み取られ、本や冊子等の綴じられた原稿の画像は第２読取モードで読み取られる。

＜画像印刷装置＞
画像印刷装置３０１の内部には、シート収納トレイ３０２、３０４が設けられている。シート収納トレイ３０２、３０４には、それぞれ異なる種類の記録媒体を収納することができる。例えば、シート収納トレイ３０２にはＡ４サイズの普通紙が収納され、シート収納トレイ３０４にはＡ４サイズの厚紙が収納される。なお、記録媒体とは、画像形成装置によって画像が形成されるものであって、例えば、用紙、樹脂シート、布、ＯＨＰシート、ラベル等は記録媒体に含まれる。

シート収納トレイ３０２に収納された記録媒体は、ピックアップローラ３０３によって給送されて、搬送ローラ３０６によってレジストレーションローラ３０８へ送り出される。また、シート収納トレイ３０４に収納された記録媒体は、ピックアップローラ３０５によって給送されて、搬送ローラ３０７及び３０６によってレジストレーションローラ３０８へ送り出される。

原稿読取装置２００から出力された画像信号は、半導体レーザ及びポリゴンミラーを含む光走査装置３１１に入力される。また、感光ドラム３０９は、帯電器３１０によって外周面が帯電される。感光ドラム３０９の外周面が帯電された後、原稿読取装置２００から光走査装置３１１に入力された画像信号に応じたレーザ光が、光走査装置３１１からポリゴンミラー及びミラー３１２、３１３を経由し、感光ドラム３０９の外周面に照射される。この結果、感光ドラム３０９の外周面に静電潜像が形成される。

続いて、静電潜像が現像器３１４内のトナーによって現像され、感光ドラム３０９の外周面にトナー像が形成される。感光ドラム３０９に形成されたトナー像は、感光ドラム３０９と対向する位置（転写位置）に設けられた転写帯電器３１５によって記録媒体に転写される。レジストレーションローラ３０８は、転写帯電器３１５によって記録媒体に画像が転写される転写タイミングに合わせて記録媒体を転写位置へ送り込む。

前述の如くして、トナー像が転写された記録媒体は、搬送ベルト３１７によって定着器３１８へ送り込まれ、定着器３１８によって加熱加圧されて、トナー像が記録媒体に定着される。このようにして、画像形成装置１００によって記録媒体に画像が形成される。

片面印刷モードで画像形成が行われる場合は、定着器３１８を通過した記録媒体は、排紙ローラ３１９、３２４によって、不図示の排紙トレイへ排紙される。また、両面印刷モードで画像形成が行われる場合は、定着器３１８によって記録媒体の第１面に定着処理が行われた後に、記録媒体は、排紙ローラ３１９、搬送ローラ３２０、及び反転ローラ３２１によって、反転パス３２５へと搬送される。その後、記録媒体は、搬送ローラ３２２、３２３によって再度レジストレーションローラ３０８へと搬送され、前述した方法で記録媒体の第２面に画像が形成される。その後、記録媒体は、排紙ローラ３１９、３２４によって不図示の排紙トレイへ排紙される。

また、第１面に画像形成された記録媒体がフェースダウンで画像形成装置１００の外部へ排紙される場合は、定着器３１８を通過した記録媒体は、排紙ローラ３１９を通って搬送ローラ３２０へ向かう方向へ搬送される。その後、記録媒体の後端が搬送ローラ３２０のニップ部を通過する直前に搬送ローラ３２０の回転が反転することによって、記録媒体の第１面が下向きになった状態で、記録媒体が排紙ローラ３２４を経由して、画像形成装置１００の外部へ排出される。

本実施形態における画像形成装置１００には、搬送路を画像印刷装置３０１の外部へ露出させるために開閉可能な開閉部としての扉３２６が設けられている。ユーザは、扉３２６を開くことによって搬送路に残留したシートを取り除くことができる。なお、図１には、搬送路を画像印刷装置３０１の外部へ露出させるための扉３２６のみが記載されているが、画像印刷装置３０１には、画像印刷装置３０１の内部の構成（例えば、感光ドラム３０９、現像器３１４、定着器３１８等）を外部へ露出させるための扉が複数設けられている。

以上が画像形成装置１００の構成および機能についての説明である。なお、例えば、ピックアップローラ３，３０３、３０５、レジストレーションローラ３０８等の各種ローラや感光ドラム３０９、現像器３１４、搬送ベルト３１７等は負荷に対応する。本実施形態のモータ制御装置は、これら負荷を駆動するモータに適用することができる。

＜画像形成装置の制御構成＞
図２は、画像形成装置１００の制御構成の例を示すブロック図である。図２に示すように、画像形成装置１００には電源３４が設けられている。電源３４は交流電源（商用電源）ＡＣに接続されており、画像形成装置１００の内部の各種装置は電源３４から出力される電力によって稼働する。

システムコントローラ１５１は、図２に示すように、ＣＰＵ１５１ａ、ＲＯＭ１５１ｂ、ＲＡＭ１５１ｃを備えている。また、システムコントローラ１５１は、画像処理部１１２、操作部１５２、アナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）変換器１５３、高圧制御部１５５、モータ制御装置６００、センサ類１５９、ＡＣドライバ１６０と接続されている。システムコントローラ１５１は、接続された各ユニットとの間でデータやコマンドの送受信をすることが可能である。

ＣＰＵ１５１ａは、ＲＯＭ１５１ｂに格納された各種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。

ＲＡＭ１５１ｃは記憶デバイスである。ＲＡＭ１５１ｃには、例えば、高圧制御部１５５に対する設定値、モータ制御装置６００に対する指令値及び操作部１５２から受信される情報等の各種データが格納される。

システムコントローラ１５１は、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の内部に設けられた各種装置の設定値データを画像処理部１１２に送信する。更に、システムコントローラ１５１は、センサ類１５９からの信号を受信して、受信した信号に基づいて高圧制御部１５５の設定値を設定する。

高圧制御部１５５は、システムコントローラ１５１によって設定された設定値に応じて、高圧ユニット１５６（帯電器３１０、現像器３１４、転写帯電器３１５等）に必要な電圧を供給する。

モータ制御装置６００は、ＣＰＵ１５１ａから出力された指令に応じて、画像印刷装置３０１に設けられた負荷を駆動するモータ５０９を制御する。モータ制御装置６０１は、ＣＰＵ１５１ａから出力された指令に応じて、画像印刷装置３０１に設けられた負荷を駆動するモータ６０２を制御する。なお、図２においては、負荷を駆動するモータとして２個のモータが記載されているが、実際には、画像形成装置には３個以上のモータが設けられている。また、モータ制御装置１個で複数個のモータを制御する構成であっても良い。

Ａ／Ｄ変換器１５３は、定着ヒータ１６１の温度を検出するためのサーミスタ１５４が検出した検出信号を受信し、検出信号をアナログ信号からデジタル信号に変換してシステムコントローラ１５１に送信する。システムコントローラ１５１は、Ａ／Ｄ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の制御を行う。ＡＣドライバ１６０は、定着ヒータ１６１の温度が定着処理を行うために必要な温度となるように定着ヒータ１６１を制御する。なお、定着ヒータ１６１は、定着処理に用いられるヒータであり、定着器３１８に含まれる。

システムコントローラ１５１は、使用する記録媒体の種類（以下、紙種と称する）等の設定をユーザが行うための操作画面を、操作部１５２に設けられた表示部に表示するように、操作部１５２を制御する。システムコントローラ１５１は、ユーザが設定した情報を操作部１５２から受信し、ユーザが設定した情報に基づいて画像形成装置１００の動作シーケンスを制御する。また、システムコントローラ１５１は、画像形成装置の状態を示す情報を操作部１５２に送信する。なお、画像形成装置の状態を示す情報とは、例えば、画像形成枚数、画像形成動作の進行状況、画像印刷装置３０１及び原稿給送装置２０１におけるシートのジャムや重送等に関する情報である。操作部１５２は、システムコントローラ１５１から受信した情報を表示部に表示する。

前述の如くして、システムコントローラ１５１は、画像形成装置１００の動作シーケンスを制御する。

｛画像形成装置の電源オン／オフ｝
図３は、電源３４の構成を示すブロック図である。図３に示すように、電源３４は、商用電源ＡＣから電力が供給される常夜電源６０２、ユーザによって操作されるメイン電源スイッチ（例えばシーソースイッチ）６０３を有する。また、電源３４は、ＦＥＴなどのスイッチング素子によって構成され常夜回路６０４によってオン状態／オフ状態が制御されるラッチスイッチ６０５を有する。更に、電源３４は、ＦＥＴなどのスイッチング素子によって構成され常夜回路６０４によってオン状態／オフ状態が制御される非常夜電源スイッチ６０６、商用電源ＡＣから非常夜電源スイッチ６０６を介して電力が供給される電源回路としての非常夜電源６０７を有する。

常夜回路６０４は、画像形成装置１００の内部の各種装置への電力の供給状態を制御する回路であり、例えばＣＰＬＤによって構成される。なお、ＣＰＵ１５１ａ、操作部１５２は常夜回路６０４に含まれる。また、モータ制御装置６００、６０１は非常夜回路６０８に含まれる。

ユーザによってメイン電源スイッチ６０３がオン状態からオフ状態に切り替えられると、常夜電源６０２から常夜回路６０４に電力を供給するための経路が遮断される。ユーザによってメイン電源スイッチ６０３がオン状態からオフ状態に切り替えられると、常夜回路６０４は、非常夜電源スイッチ６０６をオフ状態にする。この結果、商業電源ＡＣから非常夜電源６０７への電力の供給が遮断され、非常夜回路６０８に電力が供給されなくなる。また、ユーザによってメイン電源スイッチ６０３がオン状態からオフ状態に切り替えられると、常夜回路６０４は、非常夜回路６０８をオフ状態にする。その後、常夜回路６０４は、ラッチスイッチ６０５をオフ状態にして、常夜回路６０４自身をオフ状態にする。

このように、ユーザによってメイン電源スイッチ６０３がオン状態からオフ状態に切り替えられると、商用電源ＡＣから常夜電源６０２以外の回路に電力が供給されなくなる（画像形成装置１００の電源がオフになる）。

ユーザによってメイン電源スイッチ６０３がオフ状態からオン状態に切り替えられると、常夜電源６０２から常夜回路６０４への電力の供給が開始されて常夜回路６０４（ＣＰＵ１５１ａ及び操作部１５２）が起動する。

常夜回路６０４は、ラッチスイッチ６０５の状態をオン状態にして、自身への電力の供給状態をラッチする。この結果、メイン電源スイッチ６０４がユーザによってオン状態からオフ状態に切り替えられたとしても、常夜電源６０２から常夜回路６０５への電力の供給がラッチスイッチ６０３を介して維持される。さらに、常夜回路６０４は、非常夜電源スイッチ６０６をオン状態にする。この結果、商用電源ＡＣから非常夜電源６０７、非常夜回路６０８（モータ制御装置６００、６０１）に電力が供給される状態になる。

［モータ制御装置］
次に、本実施形態におけるモータ制御装置６００について説明する。本実施形態におけるモータ制御装置６００は、ベクトル制御によってモータ５０９を制御する。なお、本実施形態では、モータ５０９として、モータＡ又はモータＡとは種類が異なるモータＢが画像形成装置１００に取り付けられ得るが、以下の説明では、モータ５０９としてモータＡがモータ制御装置６００に接続された構成について説明する。モータ制御装置６０１の構成は、モータ制御装置６００の構成と同様の構成であるため、説明を省略する。

＜ベクトル制御＞
まず、図４及び図５を用いて、本実施形態におけるモータ制御装置６００がベクトル制御を行う方法について説明する。なお、以下の説明におけるモータには、モータの回転子の回転位相を検出するためのロータリエンコーダなどのセンサは設けられていないが、ロータリエンコーダなどのセンサがモータに設けられている構成であっても良い。

図４は、Ａ相（第１相）とＢ相（第２相）との２相から成るステッピングモータ（以下、モータと称する）５０９と、ｄ軸及びｑ軸によって表される回転座標系との関係を示す図である。図４では、静止座標系において、Ａ相の巻線に対応した軸であるα軸と、Ｂ相の巻線に対応した軸であるβ軸とが定義されている。また、図４では、回転子４０２に用いられている永久磁石の磁極によって作られる磁束の方向に沿ってｄ軸が定義され、ｄ軸から反時計回りに９０度進んだ方向（ｄ軸に直交する方向）に沿ってｑ軸が定義されている。α軸とｄ軸との成す角度はθと定義され、回転子４０２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４０２の回転位相θを基準とした回転座標系が用いられる。具体的には、ベクトル制御では、巻線に流れる駆動電流に対応する電流ベクトルの、回転座標系における電流成分であって、回転子にトルクを発生させるｑ軸成分（トルク電流成分）と巻線を貫く磁束の強度に影響するｄ軸成分（励磁電流成分）とが用いられる。

ベクトル制御とは、回転子の目標位相を表す指令位相と実際の回転位相との偏差が小さくなるようにトルク電流成分の値と励磁電流成分の値とを制御する位相フィードバック制御を行うことによってモータを制御する制御方法である。また、回転子の目標速度を表す指令速度と実際の回転速度との偏差が小さくなるようにトルク電流成分の値と励磁電流成分の値とを制御する速度フィードバック制御を行うことによってモータを制御する方法もある。

図５は、モータ５０９を制御するモータ制御装置６００の構成の例を示すブロック図である。本実施形態におけるモータ制御装置６００は、ベクトル制御を用いてモータを制御するモータ制御部１５７及びモータの巻線に駆動電流を供給してモータを駆動させるモータ駆動部１５８によって構成されている。なお、モータ制御装置６００は、少なくとも１つのＡＳＩＣで構成されており、以下に説明する各機能を実行する。

モータ制御部１５７は、ベクトル制御を行う回路として、位相制御器５０２、電流制御器５０３、座標逆変換器５０５、座標変換器５１１等を有する。座標変換器５１１は、モータ５０９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を、α軸及びβ軸で表される静止座標系から、ｑ軸及びｄ軸で表される回転座標系に座標変換する。この結果、巻線に流れる駆動電流は、回転座標系における電流値であるｑ軸成分の電流値（ｑ軸電流）とｄ軸成分の電流値（ｄ軸電流）とによって表される。なお、ｑ軸電流は、モータ５０９の回転子４０２にトルクを発生させるトルク電流に相当する。また、ｄ軸電流は、モータ５０９の巻線を貫く磁束の強度に影響する励磁電流に相当する。モータ制御装置６００は、ｑ軸電流及びｄ軸電流をそれぞれ独立に制御することができる。この結果、モータ制御部１５７は、回転子４０２にかかる負荷トルクに応じてｑ軸電流を制御することによって、回転子４０２が回転するために必要なトルクを効率的に発生させることができる。即ち、ベクトル制御においては、図４に示す電流ベクトルの大きさは、回転子４０２にかかる負荷トルクに応じて変化する。

モータ制御部１５７は、モータ５０９の回転子４０２の回転位相θを後述する方法により決定し、その決定結果に基づいてベクトル制御を行う。ＣＰＵ１５１ａは、モータ５０９の回転子４０２の目標位相を表す指令位相θ＿ｒｅｆを生成し、指令位相θ＿ｒｅｆをモータ制御装置６００へ出力する。なお、実際には、ＣＰＵ１５１ａはモータ制御装置６００に対してパルス信号を出力しており、パルスの数が指令位相に対応し、パルスの周波数が目標速度に対応する。指令位相θ＿ｒｅｆは、例えば、モータ５０９の目標速度に基づいて生成される。

減算器１０１は、モータ５０９の回転子４０２の回転位相θと指令位相θ＿ｒｅｆとの偏差を演算し、該偏差を位相制御器５０２に出力する。

位相制御器５０２は、所定の時間周期Ｔ（例えば、２００μｓ）で、減算器１０１から出力される偏差を取得する。位相制御器５０２は、比例制御（Ｐ）、積分制御（Ｉ）、微分制御（Ｄ）に基づいて、減算器１０１から出力される偏差が小さくなるように、目標値としてのｑ軸電流指令値ｉｑ＿ｒｅｆ及びｄ軸電流指令値ｉｄ＿ｒｅｆを生成して出力する。具体的には、位相制御器５０２は、Ｐ制御、Ｉ制御、Ｄ制御に基づいて減算器１０１から出力された偏差が０になるように、ｑ軸電流指令値ｉｑ＿ｒｅｆ及びｄ軸電流指令値ｉｄ＿ｒｅｆを生成して出力する。即ち、位相制御器５０２は、第１設定手段として機能する。なお、Ｐ制御とは、制御する対象の値を指令値と推定値との偏差に比例する値に基づいて制御する制御方法である。また、Ｉ制御とは、制御する対象の値を指令値と推定値との偏差の時間積分に比例する値に基づいて制御する制御方法である。また、Ｄ制御とは、制御する対象の値を指令値と推定値との偏差の時間変化に比例する値に基づいて制御する制御方法である。本実施形態における位相制御器５０２は、ＰＩＤ制御に基づいてｑ軸電流指令値ｉｑ＿ｒｅｆ及びｄ軸電流指令値ｉｄ＿ｒｅｆを生成しているが、これに限定されるものではない。例えば、位相制御器５０２は、ＰＩ制御に基づいてｑ軸電流指令値ｉｑ＿ｒｅｆ及びｄ軸電流指令値ｉｄ＿ｒｅｆを生成しても良い。なお、本実施形態においては、巻線を貫く磁束の強度に影響するｄ軸電流指令値ｉｄ＿ｒｅｆは０に設定されるが、これに限定されるものではない。

モータ５０９のＡ相及びＢ相の巻線に流れる駆動電流は、モータ駆動部１５８によって後述する方法により検出される。モータ駆動部１５８によって検出された駆動電流の電流値は、静止座標系における電流値ｉα及びｉβとして、図５に示す電流ベクトルの位相θｅを用いて次式によって表される。なお、電流ベクトルの位相θｅは、α軸と電流ベクトルとの成す角度と定義される。また、Ｉは電流ベクトルの大きさを示す。
ｉα＝Ｉ＊ｃｏｓθｅ （１）
ｉβ＝Ｉ＊ｓｉｎθｅ （２）

これらの電流値ｉα及びｉβは、座標変換器５１１と誘起電圧決定器５１２とに入力される。

座標変換器５１１は、次式によって、静止座標系における電流値ｉα及びｉβを回転座標系におけるｑ軸電流の電流値ｉｑ及びｄ軸電流の電流値ｉｄに変換する。
ｉｄ＝ ｃｏｓθ＊ｉα＋ｓｉｎθ＊ｉβ （３）
ｉｑ＝－ｓｉｎθ＊ｉα＋ｃｏｓθ＊ｉβ （４）

減算器１０２には、位相制御器５０２から出力されたｑ軸電流指令値ｉｑ＿ｒｅｆと座標変換器５１１から出力された電流値ｉｑとが入力される。減算器１０２は、ｑ軸電流指令値ｉｑ＿ｒｅｆと電流値ｉｑとの偏差を演算し、該偏差を電流制御器５０３に出力する。

また、減算器１０３には、位相制御器５０２から出力されたｄ軸電流指令値ｉｄ＿ｒｅｆと座標変換器５１１から出力された電流値ｉｄとが入力される。減算器１０３は、ｄ軸電流指令値ｉｄ＿ｒｅｆと電流値ｉｄとの偏差を演算し、該偏差を電流制御器５０３に出力する。

電流制御器５０３は、ＰＩＤ制御に基づいて、入力される偏差がそれぞれ小さくなるように駆動電圧Ｖｑ及びＶｄを生成する。具体的には、電流制御器５０３は、入力される偏差がそれぞれ０になるように駆動電圧Ｖｑ及びＶｄを生成して座標逆変換器５０５に出力する。なお、本実施形態における電流制御器５０３は、ＰＩＤ制御に基づいて駆動電圧Ｖｑ及びＶｄを生成しているが、これに限定されるものではない。例えば、電流制御器５０３は、ＰＩ制御に基づいて駆動電圧Ｖｑ及びＶｄを生成しても良い。

座標逆変換器５０５は、電流制御器５０３から出力された回転座標系における駆動電圧Ｖｑ及びＶｄを、次式によって、静止座標系における駆動電圧Ｖα及びＶβに逆変換する。
Ｖα＝ｃｏｓθ＊Ｖｄ－ｓｉｎθ＊Ｖｑ （５）
Ｖβ＝ｓｉｎθ＊Ｖｄ＋ｃｏｓθ＊Ｖｑ （６）

座標逆変換器５０５は、逆変換された駆動電圧Ｖα及びＶβを誘起電圧決定器５１２及びＰＷＭインバータ５０６に出力する。

ＰＷＭインバータ５０６は、フルブリッジ回路を有する。フルブリッジ回路は座標逆変換器５０５から入力された駆動電圧Ｖα及びＶβに基づくＰＷＭ（パルス幅変調）信号によって駆動される。その結果、ＰＷＭインバータ５０６は、駆動電圧Ｖα及びＶβに応じた駆動電流ｉα及びｉβを生成し、駆動電流ｉα及びｉβをモータ５０９の各相の巻線に供給することによって、モータ５０９を駆動させる。なお、本実施形態においては、ＰＷＭインバータはフルブリッジ回路を有しているが、ＰＷＭインバータはハーフブリッジ回路等であっても良い。

次に、回転位相θの決定方法について説明する。回転子４０２の回転位相θの決定には、回転子４０２の回転によってモータ５０９のＡ相及びＢ相の巻線に誘起される誘起電圧Ｅα及びＥβの値が用いられる。誘起電圧の値は誘起電圧決定器５１２によって決定（算出）される。具体的には、誘起電圧Ｅα及びＥβは、Ａ／Ｄ変換器５１０から誘起電圧決定器５１２に入力された電流値ｉα及びｉβと、座標逆変換器５０５から誘起電圧決定器５１２に入力された駆動電圧Ｖα及びＶβとから、次式によって決定される。
Ｅα＝Ｖα－Ｒ＊ｉα－Ｌ＊ｄｉα／ｄｔ （７）
Ｅβ＝Ｖβ－Ｒ＊ｉβ－Ｌ＊ｄｉβ／ｄｔ （８）

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（以下、制御値と称する）は使用されているモータ５０９としてのモータＡに固有の値であり、ＲＯＭ１５１ｂに予め格納されている。なお、モータＢについての制御値もＲＯＭ１５１ｂに予め格納されている。ＣＰＵ１５１ａは、モータの種類に基づいて、モータＡについての制御値、又は、モータＢについての制御値、のいずれかを制御値として設定する。なお、本実施形態における制御値には、例えば、ｑ軸電流指令値ｉｑ＿ｒｅｆ等の電流指令値を決定する際の（即ち、ＰＩＤ制御の）ゲイン値等も含まれる。

誘起電圧決定器５１２によって決定された誘起電圧Ｅα及びＥβは位相決定器５１３に出力される。

位相決定器５１３は、誘起電圧決定器５１２から出力された誘起電圧Ｅαと誘起電圧Ｅβとの比に基づいて、次式によってモータ５０９の回転子４０２の回転位相θを決定する。
θ＝ｔａｎ＾－１（－Ｅβ／Ｅα） （９）

なお、本実施形態においては、位相決定器５１３は、式（９）に基づく演算を行うことによって回転位相θを決定したが、この限りではない。例えば、位相決定器５１３は、ＲＯＭ１５１ｂ等に記憶されている、誘起電圧Ｅα及び誘起電圧Ｅβと誘起電圧Ｅα及び誘起電圧Ｅβとに対応する回転位相θとの関係を示すテーブルを参照することによって回転位相θを決定してもよい。

前述の如くして得られた回転子４０２の回転位相θは、減算器１０１、座標逆変換器５０５及び座標変換器５１１に入力される。

モータ制御装置６００は上述の制御を繰り返し行う。

以上のように、本実施形態におけるモータ制御装置６００は、指令位相θ＿ｒｅｆと回転位相θとの偏差が小さくなるように回転座標系における電流値を制御する位相フィードバック制御を用いたベクトル制御を行う。ベクトル制御を行うことによって、モータが脱調状態となることや、余剰トルクに起因してモータ音が増大すること及び消費電力が増大することを抑制することができる。また、位相フィードバック制御が行われることによって、回転子の回転位相が所望の位相になるように回転子の回転位相を制御される。したがって、画像形成装置において、回転子の回転位相が精度よく制御される必要がある負荷（例えばレジストレーションローラ）を駆動するモータに位相フィードバック制御によるベクトル制御が適用されることによって、記録媒体への画像形成が適切に行われる。

＜モータ駆動部＞
以上のように、モータの駆動制御においては、巻線に流れる駆動電流の電流値を検出し、検出した電流値に基づいて巻線に流れる駆動電流を制御する。即ち、モータの駆動制御においては、巻線に流れる駆動電流の電流値を検出する構成、及び、駆動電流を巻線に供給する構成が必要となる。

図６は、本実施形態におけるモータ駆動部１５８の構成の例を示す図である。図６に示すように、モータ駆動部１５８は、Ａ相におけるＰＷＭインバータ５０６ａ、Ａ／Ｄ変換器５１０ａ、電流値生成器５３０ａを有する。また、モータ駆動部１５８は、Ｂ相におけるＰＷＭインバータ５０６ｂ、Ａ／Ｄ変換器５１０ｂ、電流値生成器５３０ｂを有する。なお、図５に示すＰＷＭインバータ５０６にはＰＷＭインバータ５０６ａとＰＷＭインバータ５０６ｂとが含まれる。また、図５に示すＡ／Ｄ変換器５１０にはＡ／Ｄ変換器５１０ａとＡ／Ｄ変換器５１０ｂとが含まれる。更に、図５に示す電流値生成器５３０には電流値生成器５３０ａと電流値生成器５３０ｂとが含まれる。このように、ＰＷＭインバータ、Ａ／Ｄ変換器及び電流値生成器はモータ５０９のＡ相とＢ相それぞれに対応して設けられており、相毎に独立に駆動される。なお、ＰＷＭインバータ５０６ａの構成とＰＷＭインバータ５０６ｂの構成は同じ構成であるため、図６においては、ＰＷＭインバータ５０６ａの具体的構成を示している。ＰＷＭインバータ５０６ａは、モータ駆動回路５０ａ、モータ駆動回路５０ａに設けられた複数のＦＥＴのオン動作／オフ動作を制御するＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ生成器２０３、抵抗器２００の両端の電圧信号を増幅する増幅器３００を有する。

図６に示すように、モータ駆動回路５０ａは、スイッチング素子としてのＦＥＴ Ｑ１～Ｑ４及びモータの巻線Ｌ１等を有する。具体的には、ＦＥＴ Ｑ１～Ｑ４はＨブリッジ回路を構成し、巻線Ｌ１は、ＦＥＴ Ｑ１とＱ３との接続点とＦＥＴ Ｑ２とＱ４との接続点とを繋ぐように接続されている。また、ＦＥＴ Ｑ１及びＱ２のドレイン端子は２４Ｖの電源端子に接続され、ＦＥＴ Ｑ３及びＱ４のソース端子は、抵抗器２００の一端に接続される。更に、抵抗器２００の他端はグラウンド（ＧＮＤ）に接続される。即ち、抵抗器は接地されている。なお、図６においては、巻線Ｌ１は、実際には、モータ５０９に設けられている巻線である。即ち、巻線Ｌ１はモータ制御装置６００の外部に設けられている。

ＦＥＴ Ｑ１及びＱ４はＰＷＭ信号であるＰＷＭ＋によって駆動され、ＦＥＴ Ｑ２及びＱ３はＰＷＭ信号であるＰＷＭ－によって駆動される。なお、ＰＷＭ＋とＰＷＭ－は互いに逆位相の関係にある。即ち、ＰＷＭ＋が‘Ｈ（ハイレベル）’である場合は、ＰＷＭ－は‘Ｌ（ローレベル）’である。また、ＰＷＭ－が‘Ｈ’である場合は、ＰＷＭ＋は‘Ｌ’である。

ＰＷＭ＋が‘Ｈ’である場合は、電源、ＦＥＴ Ｑ１、巻線Ｌ１、ＦＥＴ Ｑ４、ＧＮＤの順に駆動電流が流れる。その後、ＰＷＭ＋が‘Ｌ’になると、巻線Ｌ１には、電流の変化を阻止する方向に誘導起電力が生じる。この結果、ＧＮＤ、ＦＥＴ Ｑ３、巻線Ｌ１、ＦＥＴ Ｑ２、電源の順に駆動電流が流れる。また、ＰＷＭ＋が‘Ｌ’である場合は、電源、ＦＥＴ Ｑ２、巻線Ｌ１、ＦＥＴ Ｑ３、ＧＮＤの順に駆動電流が流れる。その後、ＰＷＭ＋が‘Ｈ’になると、巻線Ｌ１には、電流の変化を阻止する方向に誘導起電力が生じる。この結果、ＧＮＤ、ＦＥＴ Ｑ４、巻線Ｌ１、ＦＥＴ Ｑ１、電源の順に駆動電流が流れる。

｛駆動電流を供給する方法｝
まず、モータ駆動部１５８が巻線に駆動電流を供給する方法について説明する。

図７は、本実施形態におけるＰＷＭ生成器２０３がＰＷＭ信号を生成する構成を説明する図である。図７に示すように、本実施形態におけるＰＷＭ生成器２０３は、変調波と搬送波とを比較する比較器２０３ａを有する。ＰＷＭ生成器２０３は、比較器２０３ａを用いて変調波と搬送波とを比較することによってＰＷＭ信号を生成している。なお、本実施形態においては、ＰＷＭ生成器２０３が所定の周波数の三角波搬送波を生成している。また、該三角波搬送波の値が極小値となるタイミングから次に極小値となるタイミングまでの期間を一周期とした場合に、該三角波搬送波の波形は、１周期において該三角波搬送波の値が極大値となるタイミングを基準として線対称となるような波形である。また、Ａ相における三角波搬送波とＢ相における三角波搬送波は同期されている。

図８は、ＰＷＭ生成器２０３がＰＷＭ信号を生成する方法を説明する図である。以下に、図６乃至図８を用いて、ＰＷＭ生成器２０３がＰＷＭ信号を生成する方法を説明する。

図６に示すように、モータ制御部１５７から出力された駆動電圧Ｖαは、ＰＷＭ生成器２０３に入力される。ＰＷＭ生成器２０３は、比較器２０３ａを用いて変調波としての駆動電圧Ｖαと三角波搬送波とを比較し、駆動電圧Ｖαが三角波搬送波よりも大きい期間（ハイ期間）は‘Ｈ’、駆動電圧Ｖαが三角波搬送波よりも小さい期間（ロー期間）は‘Ｌ’としてＰＷＭ＋を生成する。また、ＰＷＭ生成器２０３は、ＰＷＭ＋の位相を反転させたＰＷＭ－を生成する。

図６に示すように、ＰＷＭ生成器２０３は、ＰＷＭ＋をＦＥＴ Ｑ１及びＱ４に出力し、ＰＷＭ－をＦＥＴ Ｑ２及びＱ３に出力する。ＦＥＴ Ｑ１乃至Ｑ４は、ＰＷＭ＋とＰＷＭ－によって、オン動作／オフ動作が制御される。この結果、Ａ相の巻線Ｌ１に供給する駆動電流の大きさ及び向きを制御することができる。

本実施形態においては、駆動電圧が２４Ｖである場合はデューティ比が１００％、駆動電圧が０Ｖである場合はデューティ比が５０％、駆動電圧が－２４Ｖである場合はデューティ比が０％に対応する。即ち、本実施形態においては、駆動電圧ＶαはＰＷＭ＋のデューティ比に対応する値である。なお、本実施形態においては、ＰＷＭ＋の周期に対するハイ期間の割合をデューティ比と定義するが、ＰＷＭ＋の周期に対するロー期間の割合をデューティ比と定義しても良い。

｛電流検出方法｝
次に、モータ駆動部１５８が巻線に流れる駆動電流の電流値を検出する方法について説明する。

前述したように、巻線に流れる駆動電流は抵抗器２００にかかる電圧Ｖｓｎｓに基づいて検出される。増幅器３００は、電圧Ｖｓｎｓの信号を増幅してＡ／Ｄ変換器５１０ａに出力する。Ａ／Ｄ変換器５１０ａは、電圧Ｖｓｎｓをアナログ値からデジタル値へと変換して、電流値生成器５３０ａに出力する。

電流値生成器５３０ａは、Ａ／Ｄ変換器５１０ａから出力された値を所定の周期でサンプリングし、サンプリングした値に基づいて電流値を生成する。電流値生成器５３０ａは、生成した電流値を電流値ｉαとして出力する。

＜モータの種類を判別する方法＞
次に、モータ制御装置６００に取り付けられているモータの種類を判別する方法を説明する。

図９は、ＰＷＭ＋のデューティ比が５０％である場合における電流ｉαを示す図である。図９に示すように、ＰＷＭ＋のデューティ比が５０％である場合において、モータＡの巻線に流れる電流ｉαの最大値及び最小値はモータＢの巻線に流れる電流ｉαの最大値及び最小値とは異なる値である。これは、モータＡの巻線の抵抗値Ｒ及びインダクタンス値Ｌが、モータＢの巻線の抵抗値Ｒ及びインダクタンス値Ｌとは異なる値であるためである。

本実施形態では、デューティ比が所定の値（例えば、５０％）に設定されたＰＷＭ信号に基づいてＡ相の巻線に電圧が印加された状態において当該Ａ相の巻線に流れる電流に基づいて、モータ制御装置６００に接続されているモータの種類が判別される。

図５に示すように、電流値生成器５３０によって生成された電流値ｉα、ｉβはＣＰＵ１５１ａに出力される。ＣＰＵ１５１ａは、電流値ｉαが入力された後に最初に電流値ｉαが極小値となるタイミングから次に極小値となるタイミングまでの期間における電流値ｉαの極大値（最大値）に基づいて、モータ制御装置６００に接続されているモータの種類を判別する。具体的には、ＣＰＵ１５１ａは、前記期間における電流値ｉαの極大値が閾値ｉｔｈ以上である場合は、モータ制御装置６００に接続されているモータがモータＢであると判定し、制御値をモータＢに対応する値に設定する。また、ＣＰＵ１５１ａは、前記期間における電流値ｉαの極大値が閾値ｉｔｈ未満である場合は、モータ制御装置６００に接続されているモータがモータＡであると判定し、制御値をモータＡに対応する値に設定する。なお、閾値ｉｔｈは、デューティ比が所定の値に設定されたＰＷＭ信号に基づいて巻線に電圧が印加された状態においてモータＡの巻線に流れる電流の極大値よりも大きい値に設定される。更に、閾値ｉｔｈは、デューティ比が所定の値に設定されたＰＷＭ信号に基づいて巻線に電圧が印加された状態においてモータＢの巻線に流れる電流の極大値よりも小さい値に設定される。即ち、電流値ｉαの極大値が閾値ｉｔｈ未満であることはモータ制御装置６００に取り付けられているモータがモータＡであることを意味する。また、電流値ｉαの極大値が閾値ｉｔｈより大きいことはモータ制御装置６００に取り付けられているモータがモータＢであることを意味する。

なお、本実施形態では、電流値ｉαの極大値（最大値）に基づいて、モータ制御装置６００に接続されているモータの種類を判別したが、この限りではない。例えば、電流値ｉαの極小値（最小値）に基づいて、モータ制御装置６００に接続されているモータの種類を判別してもよい。また、例えば、電流値ｉαの極大値（最大値）と極小値（最小値）との差分値に基づいて、モータ制御装置６００に接続されているモータの種類を判別してもよい。

図１０は、モータの種類を判別する方法を説明するフローチャートである。このフローチャートの処理は、ＣＰＵ１５１ａによって実行される。

Ｓ１００１において、ＣＰＵ１５１ａは、ＰＷＭインバータ５０６（モータ駆動部１５８）を駆動させる。具体的には、ＣＰＵ１５１ａは、ＰＷＭ＋のデューティ比を所定の値に設定し、モータ５０９の巻線に電圧を印加する。

Ｓ１００２において、電流値ｉαが閾値ｉｔｈ未満である場合は、Ｓ１００３において、ＣＰＵ１５１ａは、モータ制御装置６００に接続されているモータ５０９がモータＡであると判定し、モータ制御装置６００における制御値をモータＡに対応する制御値に設定する。

一方、Ｓ１００２において、電流値ｉαが閾値ｉｔｈ以上である場合は、Ｓ１００４において、ＣＰＵ１５１ａは、モータ制御装置６００に接続されているモータ５０９がモータＢであると判定し、モータ制御装置６００における制御値をモータＢに対応する制御値に設定する。

Ｓ１００５において、ＣＰＵ１５１ａは、ＰＷＭインバータ５０６（モータ駆動部１５８）の駆動を停止させ、このフローチャートの処理を終了する。

＜モータの種類を判別する処理を開始するタイミング＞
次に、モータの種類を判別する処理（以下、判別処理と称する）を開始するタイミングについて説明する。本実施形態では、以下の構成が適用されることによって、モータの種類の判別を誤ってしまうことが抑制される。なお、以下の説明においては、モータへの電流の供給、当該モータの巻線に流れる電流の検出及び検出結果に基づくモータの種類の判別が判別処理に含まれる。

｛インターロックスイッチ｝
図１、図５及び図６に示すように、本実施形態における画像形成装置１００には、扉３２６が開いた状態において非常夜電源６０７からの電力がＰＷＭインバータ内部のＨブリッジ回路に供給されないように、インターロックスイッチ３２７が設けられている。扉３２６が開放されている状態においては、インターロックスイッチ３２７は非常夜電源６０７がＨブリッジ回路から遮断された遮断状態になる。この結果、非常夜電源６０７の電力はＨブリッジ回路に供給されない。一方、扉３２６が閉じている状態においては、インターロックスイッチ３２７は非常夜電源６０７とＨブリッジ回路とを接続する接続状態になる。この結果、非常夜電源６０７の電力がＨブリッジ回路に供給される。このような構成により、ユーザは画像形成装置１００の内部に安全にアクセスすることができる。なお、図１には扉３２６に対応するインターロックスイッチ３２７のみが記載されているが、実際には、画像形成装置１００に設けられた扉のそれぞれにインターロックスイッチが設けられている。

本実施形態では、扉３２６とは異なる扉（不図示）が開放されている状態においては当該扉に対応するインターロックスイッチが切れて非常夜電源６０７からの電力はモータ６０２が接続されているブリッジ回路に供給されない。また、当該扉が閉じられている状態においては当該扉に対応するインターロックスイッチが接続されて非常夜電源６０７からの電力はモータ６０２が接続されているブリッジ回路に供給される。しかしながら、モータ６０２が接続されているブリッジ回路への電力の供給構成はこれに限定されるわけではない。例えば、扉３２６が開放されている状態においてはインターロックスイッチ３２７が切れて非常夜電源６０７からの電力がモータ６０２が接続されているブリッジ回路に供給されない。さらに、扉３２６が閉じられている状態においてはインターロックスイッチ３２７が接続されて非常夜電源６０７からの電力がモータ６０２が接続されているブリッジ回路に供給される構成でもよい。

なお、図５及び図６に示すように、非常夜電源６０７からの電力は、モータ制御装置６００、６０１にも供給されている。本実施形態では、扉３２６が開閉状態に拘わらず、非常夜電源６０７からモータ制御装置６００、６０１に電力が供給されており、扉３２６が開いている状態であってもモータ制御装置６００、６０１は稼働できる（モータ制御装置６００、６０１の各機能は実行される）。

ＣＰＵ１５１ａは、インターロックスイッチ３２７がオン（即ち、扉３２６が閉じられた状態）であるか否かを判定する。

｛判別処理を開始するタイミング｝
図１１は、判別処理を開始する方法を説明するフローチャートである。このフローチャートの処理は、メイン電源スイッチ６０３がオフ状態からオン状態に切り替わると、ＣＰＵ１５１ａによって実行される。

メイン電源スイッチ６０３がオフ状態からオン状態に切り替わると、Ｓ１００１において、ＣＰＵ１５１ａは、インターロックスイッチ３２７がオン状態であるか否かを判定する。

Ｓ１００１において、インターロックスイッチ３２７がオン状態である場合は、Ｓ１００２において、ＣＰＵ１５１ａは、図１０において説明した方法で判別処理を開始する。なお、このとき、ＣＰＵ１５１ａは、モータ６０２についても判別処理を開始する。

次に、Ｓ１００３において、印刷ジョブを開始する指示が例えば操作部１５２から入力されると、Ｓ１００４において、ＣＰＵ１５１ａは、画像形成装置１００による印刷ジョブを開始する。

その後、Ｓ１００５において、印刷ジョブが終了すると、ＣＰＵ１５１ａは、このフローチャートの処理を終了する。

一方、Ｓ１００１において、インターロックスイッチ３２７がオフ状態である場合は、Ｓ１００６において、ＣＰＵ１５１ａは、扉３２６を閉じることをユーザに促す通知を操作部１５２に設けられた表示部に表示する。

Ｓ１００７において、インターロックスイッチ３２７がオン状態である場合は、Ｓ１００８において、ＣＰＵ１５１ａは、図１０において説明した方法で判別処理を開始する。なお、このとき、ＣＰＵ１５１ａは、モータ６０２についても判別処理を開始する。

その後、Ｓ１００９において、印刷ジョブを開始する指示が例えば操作部１５２から入力されると、Ｓ１０１０において、ＣＰＵ１５１ａは、画像形成装置１００による印刷ジョブを開始し、処理はＳ１００５に進む。

Ｓ１００５において、印刷ジョブが終了すると、ＣＰＵ１５１ａは、このフローチャートの処理を終了する。

以上のように、本実施形態では、ＣＰＵ１５１ａは、メイン電源スイッチ６０３がオフ状態からオン状態に切り替わると、インターロックスイッチ３２７がオン状態であるか否かを判定する。インターロックスイッチ３２７がオン状態である場合は、ＣＰＵ１５１ａはモータ５０９について判別処理を開始する。一方、インターロックスイッチ３２７がオフ状態である場合は、ＣＰＵ１５１ａは、インターロックスイッチ３２７がオフ状態からオン状態になるとモータ５０９について判別処理を開始する。即ち、ＣＰＵ１５１ａは、インターロックスイッチ３２７がオン状態においてモータ５０９について判別処理を実行する。この結果、インターロックスイッチが切れた状態であることに起因してモータに電流が供給されない状態において判別処理が実行されてしまうことを抑制することができる。即ち、モータの種類の判別を誤ってしまうことを抑制することができる。

また、ＣＰＵ１５１ａは、インターロックスイッチ３２７がオフ状態においては（モータ６０２に対応するインターロックスイッチがオン状態であったとしても）モータ６０２について判別処理を実行しない。

本実施形態では、印刷ジョブが実行される毎ではなく、メイン電源スイッチ６０３がオフ状態からオン状態に切り替わったことをトリガーに判別処理が実行される。即ち、本実施形態では、モータが交換された可能性がある場合に、判別処理が実行される。この結果、印刷ジョブが実行される毎に判別処理が実行されることに起因して画像形成装置の生産性が低下してしまうことを抑制することができる。

また、本実施形態では、判別処理は、印刷ジョブが開始される前に実行される。この結果、モータ制御装置６００に接続されているモータＡとは種類が異なるモータＢに対応する制御値が設定された状態でモータＡが制御され、モータＡの制御が不安定になってしまうことを抑制することができる。

なお、本実施形態では、ＣＰＵ１５１ａは、インターロックスイッチ３２７がオフ状態においては（モータ６０２に対応するインターロックスイッチがオン状態であったとしても）モータ６０２について判別処理を実行しないが、この限りではない。例えば、インターロックスイッチ３２７がオフ状態でありモータ６０２に対応するインターロックスイッチがオン状態である場合は、モータ５０９についての判別処理は実行せず、モータ５０９についての判別処理は実行する構成でもよい。即ち、オフ状態であるインターロックスイッチに対応するモータの判別処理が実行されない構成であればよい。この結果、インターロックスイッチが切れた状態であることに起因してモータに電流が供給されない状態において判別処理が実行されてしまうことを抑制することができる。即ち、モータの種類の判別を誤ってしまうことを抑制することができる。

また、本実施形態では、インターロックスイッチ３２７がオフ状態においては、判別処理は実行されないが、この限りではない。即ち、インターロックスイッチ３２７がオフ状態において、判別処理が実行されてもよい。判別処理が実行されている期間中にインターロックスイッチ３２７がオフ状態であることが検出されると、当該判別処理をリトライする。即ち、判別処理が実行されている期間中にインターロックスイッチ３２７がオフ状態であることが検出されると、当該判別処理における判別結果は制御値の設定に用いられない。インターロックスイッチ３２７がオン状態である期間に実行された判別処理の結果が、制御値の設定に用いられる。この結果、インターロックスイッチが切れた状態であることに起因してモータに電流が供給されない状態において判別処理が実行されてしまうことを抑制することができる。即ち、モータの種類の判別を誤ってしまうことを抑制することができる。

また、本実施形態では、メイン電源スイッチ６０３がオフ状態からオン状態に切り替わった際にインターロックスイッチ３２７がオフ状態である場合、インターロックスイッチ３２７がオフ状態からオン状態になると判別処理が実行されたがこの限りではない。例えば、メイン電源スイッチ６０３がオフ状態からオン状態に切り替わった際にインターロックスイッチ３２７がオフ状態である場合、インターロックスイッチ３２７がオン状態になり且つ印刷ジョブを開始する指示が入力されると判別処理が実行されてもよい。この結果、インターロックスイッチ３２７がオン状態になった後に再び扉３２６が開けられてしまい、例えば、判別処理中にモータ制御装置６００への電力の供給が遮断されてしまうことを抑制することができる。即ち、モータの種類の判別を誤ってしまうことを抑制することができる。

〔第２実施形態〕
第１実施形態の構成と同様の構成である部分については、説明を省略する。

図１２は、判別処理を説明するフローチャートである。このフローチャートの処理は、メイン電源スイッチ６０３がオフ状態からオン状態に切り替わると、ＣＰＵ１５１ａによって実行される。

メイン電源スイッチ６０３がオフ状態からオン状態に切り替わると、Ｓ２００１において、ＣＰＵ１５１ａは、判別処理を開始する。具体的には、ＣＰＵ１５１ａは、ＰＷＭ＋のデューティ比を所定の値に設定し、モータ５０９の巻線に電圧を印加する。

次に、Ｓ２００２において、電流値ｉαが閾値ｉｔｈ２より大きい場合は、処理はＳ２２００３に進む。閾値ｉｔｈ２は、閾値ｉｔｈよりも小さい値であり、且つ、所定の値に設定されたＰＷＭ信号に起因してモータＡの巻線に流れる電流の最小値よりも小さい値に設定されている。電流値ｉαが閾値ｉｔｈ２以下であることは、インターロックスイッチ３２７がオフ状態でありモータ制御装置６００に電力が供給されていないことに対応する。

Ｓ２００３において、電流値ｉαが閾値ｉｔｈ未満である場合は、Ｓ２００４において、ＣＰＵ１５１ａは、モータ制御装置６００に接続されているモータ５０９がモータＡであると判定し、モータ制御装置６００における制御値をモータＡに対応する制御値に設定する。

一方、Ｓ２００３において、電流値ｉαが閾値ｉｔｈ以上である場合は、Ｓ２００５において、ＣＰＵ１５１ａは、モータ制御装置６００に接続されているモータ５０９がモータＢであると判定し、モータ制御装置６００における制御値をモータＢに対応する制御値に設定する。

一方、Ｓ２００２において、電流値ｉαが閾値ｉｔｈ２以下である場合は、Ｓ２００６において、判別処理を中止する。即ち、ＣＰＵ１５１ａは、当該処理におけるデータを破棄する。

その後、Ｓ２００７において、インターロックスイッチ３２７がオン状態になると、ＣＰＵ１５１ａは、処理をＳ２００１に戻す。

以上のように、本実施形態では、ＣＰＵ１５１ａは、メイン電源スイッチ６０３がオフ状態からオン状態に切り替わると、判別処理を開始する。ＣＰＵ１５１ａは、電流値ｉαが閾値ｉｔｈ２以下である場合は、判別処理を中止し、インターロックスイッチ３２７がオン状態になると判別処理を開始する。即ち、判別処理が実行されている期間中にインターロックスイッチ３２７がオフ状態であることが検出されると、当該判別処理における判別結果は用いられない。インターロックスイッチ３２７がオン状態である期間に実行された判別処理の結果が、制御値の設定に用いられる。この結果、インターロックスイッチが切れた状態であることに起因してモータに電流が供給されない状態においてモータの種類を判別する動作が実行されてしまうことを抑制することができる。即ち、モータの種類の判別を誤ってしまうことを抑制することができる。

なお、第１実施形態、第２実施形態では、ＣＰＵ１５１ａが電流値ｉαに基づいてモータの種類を判別し、判別結果に基づいて制御値を設定したが、この限りではない。例えば、図１３に示すように、モータ制御装置６００に設けられた判別器５２０が電流値ｉαに基づいてモータの種類を判別し、モータ制御装置６００に設けられた設定器５２１が判別器の判別結果に基づいて制御値を設定してもよい。

また、第１実施形態、第２実施形態では、図９に示す方法によってモータの種類が判別されたが、この限りではない。例えば、モータの巻線の抵抗値Ｒ及びインダクタンス値Ｌを測定することによってモータの種類が判別されてもよい。

また、第１実施形態、第２実施形態では、メイン電源スイッチ６０３がオフ状態からオン状態に切り替えられると、常夜回路６０４は非常夜電源スイッチ６０６をオン状態に切り替えたが、この限りではない。例えば、メイン電源スイッチ６０３がオフ状態からオン状態に切り替えられた後に、操作部１５２に設けられた電源スイッチ１５２ａがユーザによって押下されてオン状態になると、常夜回路６０４が非常夜電源スイッチ６０６をオン状態に切り替えてもよい。このような構成においては、電源スイッチ１５２ａが押下されてオン状態になることに起因して常夜回路６０４が非常夜電源スイッチ６０６をオン状態にすると、第１実施形態では図１１、第２実施形態では図１２に示すフローチャートの処理がＣＰＵ１５１ａによって実行される。

なお、第１実施形態、第２実施形態におけるベクトル制御では、位相フィードバック制御を行うことによってモータ５０９を制御しているが、これに限定されるものではない。例えば、回転子４０２の回転速度ωをフィードバックしてモータ５０９を制御する構成であっても良い。具体的には、図１４に示すように、モータ制御装置の内部に速度制御器５００を設け、ＣＰＵ１５１ａが回転子の目標速度を表す指令速度ω＿ｒｅｆを出力する。また、モータ制御装置の内部に速度決定器５１４を設け、速度決定器５１４が位相決定器５１３から出力された回転位相θの時間変化に基づいて回転速度ωを決定する。速度制御器５００は回転速度ωと指令速度ω＿ｒｅｆとの偏差が小さくなるように、ｑ軸電流指令値ｉｑ＿ｒｅｆ及びｄ軸電流指令値ｉｄ＿ｒｅｆを生成して出力する構成とする。このような速度フィードバック制御を行うことによって、モータ５０９を制御する構成であっても良い。このような構成においては回転速度をフィードバックしているため、回転子の回転速度が所定の速度になるように制御することができる。したがって、画像形成装置において、記録媒体への画像形成を適切に行うために回転速度を一定速度に制御する必要がある負荷（例えば、感光ドラム、搬送ベルト等）を駆動するモータに速度フィードバック制御を用いたベクトル制御を適用する。この結果、記録媒体への画像形成を適切に行うことができる。

また、第１実施形態、第２実施形態においては、負荷を駆動するモータとしてステッピングモータが用いられているが、ＤＣモータ等の他のモータであっても良い。また、モータは２相モータである場合に限らず、３相モータ等の他のモータであってもよい。

また、第１実施形態、第２実施形態回転子として永久磁石が用いられているが、これに限定されるものではない。

なお、感光ドラム３０９、現像器３１４、定着器３１８等は、画像形成部に含まれる。

３４ 電源
５０ａ 駆動回路
１５１ａ ＣＰＵ
１５２ａ 電源スイッチ
１５７ モータ制御部
１５８ モータ駆動部
３２６ 扉
３２７ インターロックスイッチ
４０２ 回転子
５０２ 位相制御器
５０９ ステッピングモータ
５１３ 位相決定器
５３０ 電流値生成器
６００ モータ制御装置
６０３ メイン電源スイッチ
６０４ 常夜回路
６０７ 非常夜電源
６０８ 非常夜回路

Claims (13)

1. 記録媒体に画像を形成する画像形成部を備える画像形成装置において、
   商用電源から電力が供給される電源回路と、
   前記電源回路から供給される電流を、接続されたモータの巻線に供給する駆動回路と、
   前記画像形成装置の内部にアクセスするために開閉される開閉部と、
   前記電源回路と前記駆動回路とが接続される接続状態と前記電源回路が前記駆動回路から遮断される遮断状態とに切り替わる第１スイッチであって、前記開閉部が閉じた状態においては前記接続状態であり前記開閉部が開いた状態においては前記遮断状態である第１スイッチと、
   前記巻線に流れる電流を検出する検出手段と、
   前記検出手段によって検出された電流と設定された制御値とを用いて、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、
   前記位相決定手段によって決定された回転位相を基準とする回転座標系において表される電流成分であって前記モータの回転子にトルクを発生させる電流成分であるトルク電流成分に基づいて前記駆動回路を制御するベクトル制御を行う第１モードと、予め決められた値に設定された前記巻線に供給すべき目標値に基づいて前記駆動回路を制御する第２モードと、を備える制御手段と、
   前記第２モードにおいて前記検出手段によって検出された電流に基づいて、前記駆動回路に接続されたモータの種類を判別する判別手段と、
   前記判別手段の判別結果に基づいて前記制御値を設定する設定手段と、
   を有し、
   前記第１スイッチが前記遮断状態である状態において前記検出手段によって検出された電流に基づく前記判別手段の判別結果は、前記制御値の設定に用いられないことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記設定手段は、前記第１スイッチが前記接続状態である状態において前記検出手段によって検出された電流に基づく前記判別手段の判別結果に基づいて、前記制御値の設定を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 記録媒体に画像を形成する画像形成部を備える画像形成装置において、
   商用電源から電力が供給される電源回路と、
   前記電源回路から供給される電流を、接続されたモータの巻線に供給する駆動回路と、
   前記画像形成装置の内部にアクセスするために開閉される開閉部と、
   前記電源回路と前記駆動回路とが接続される接続状態と前記電源回路が前記駆動回路から遮断される遮断状態とに切り替わる第１スイッチであって、前記開閉部が閉じた状態においては前記供給状態であり前記開閉部が開いた状態においては前記遮断状態である第１スイッチと、
   前記巻線に流れる電流を検出する検出手段と、
   前記検出手段によって検出された電流と設定された制御値とを用いて、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、
   前記位相決定手段によって決定された回転位相を基準とする回転座標系において表される電流成分であって前記モータの回転子にトルクを発生させる電流成分であるトルク電流成分に基づいて前記駆動回路を制御するベクトル制御を行う第１モードと、予め決められた値に設定された前記巻線に供給すべき目標値に基づいて前記駆動回路を制御する第２モードと、を備える制御手段と、
   前記第２モードにおいて前記第２検出手段によって検出された電流に基づいて、前記駆
   動回路に接続されたモータの種類を判別する判別手段と、
   前記判別手段の判別結果に基づいて前記制御値を設定する設定手段と、
   を有し、
   前記制御手段は、前記第１スイッチが前記接続状態である場合は第２モードを実行し、前記第１スイッチが前記遮断状態である場合は前記第２モードを実行しないことを特徴とする画像形成装置。
4. 前記画像形成装置は、前記第１スイッチが前記遮断状態である場合に、前記開閉部が開いた状態であることを通知する通知手段を有し、
   前記制御手段は、前記通知手段による通知後に前記第１スイッチが前記接続状態になると、前記第２モードを実行することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記画像形成装置は、前記前記画像形成部による前記記録媒体への画像形成を行う印刷ジョブを開始する指示を受け付ける受信部を有し、
   前記制御手段は、前記第１スイッチが前記遮断状態である場合は、前記第１スイッチが前記接続状態になり且つ前記受信部が前記指示を受け付けると、前記第２モードを実行することを特徴とする請求項３又は４に記載の画像形成装置。
6. 前記画像形成装置は、ユーザによって操作され、前記判別手段に電力が供給される第１状態と前記判別手段に電力が供給されない第２状態とに切り替わる第２スイッチを有し、
   前記制御手段には、前記第２スイッチが前記第１状態である状態において、電力が供給されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
7. 前記第２モードは、前記第２スイッチが前記第２状態から前記第１状態に切り替わった後、且つ、前記第２スイッチが前記第２状態から前記第１状態に切り替わった後の最初に前記モータが前記第１モードによって駆動される前に、実行されることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記第２スイッチは、前記第２状態から前記第１状態に切り替わることに応じて前記電源回路に前記商用電源から電力が供給されるスイッチであることを特徴とする請求項６又は７に記載の画像形成装置。
9. 前記開閉部は、前記記録媒体が搬送される搬送路を前記画像形成装置の外部へ露出させるための開閉部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画像形成装置。
10. 前記第１モードは、前記位相決定手段によって決定された回転位相と前記回転子の目標位相を表す指令位相との偏差が小さくなるように、前記ベクトル制御を実行するモードであることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の画像形成装置。
11. 前記画像形成装置は、前記回転子の回転速度を決定する速度決定手段を有し、
    前記第１モードは、前記速度決定手段によって決定された回転速度と前記回転子の目標速度を表す指令速度との偏差が小さくなるように、前記ベクトル制御を実行するモードであることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の画像形成装置。
12. 前記制御値には、モータの巻線のインダクタンスの値を示す情報が含まれることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の画像形成装置。
13. 前記制御値には、モータの巻線の抵抗値を示す情報が含まれることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の画像形成装置。

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