特許 7607480 モータ制御装置及び画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-19

(45)【発行日】2024-12-27

(54)【発明の名称】モータ制御装置及び画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   H02P 23/14 20060101AFI20241220BHJP

   H02P 27/06 20060101ALI20241220BHJP

【ＦＩ】

H02P23/14

H02P27/06

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2021046239

(22)【出願日】2021-03-19

(65)【公開番号】P2022145000

(43)【公開日】2022-10-03

【審査請求日】2024-02-29

(73)【特許権者】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003281

【氏名又は名称】弁理士法人大塚国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】田中 勝

【審査官】谿花 正由輝

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－１２０５６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１６８２４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１７１０８２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｐ ２３／１４

Ｈ０２Ｐ ２７／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のコイルを有するモータの前記複数のコイルに電圧を印加して前記複数のコイルにコイル電流を流す電圧印加手段と、
前記コイル電流の電流値を測定する測定手段と、
前記電圧印加手段を制御して前記複数のコイルに複数のパターンそれぞれのパターンでコイル電流を流し、各パターンのコイル電流の電流値を前記測定手段に測定させることで、複数の測定値を含む測定情報を取得する制御手段と、
複数のモータ種別それぞれに対応する複数の基準情報であって、モータ種別に対応する基準情報は複数の基準値を示す、前記複数の基準情報を保持する保持手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記測定情報の前記複数の測定値それぞれの測定値について、前記基準情報の前記複数の基準値から対応する基準値を判定し、前記測定情報の前記複数の測定値それぞれについて、前記基準情報の対応する基準値との差を求め、前記測定情報の前記複数の測定値それぞれについて求めた差に基づき、前記測定情報と前記基準情報との誤差を求めることで、前記測定情報と前記複数の基準情報それぞれとの誤差を求め、前記モータのモータ種別を、前記測定情報との誤差が最小の基準情報に対応するモータ種別であると判定することを特徴とするモータ制御装置。

【請求項2】

複数のコイルを有するモータの前記複数のコイルに電圧を印加して前記複数のコイルにコイル電流を流す電圧印加手段と、
前記コイル電流の電流値を測定する測定手段と、
前記電圧印加手段を制御して前記複数のコイルに複数のパターンそれぞれのパターンでコイル電流を流し、各パターンのコイル電流の電流値を前記測定手段に測定させることで、複数の測定値を含む測定情報を取得する制御手段と、
複数の制御パラメータそれぞれに対応する複数の基準情報であって、制御パラメータに対応する基準情報は、前記複数のパターンのコイル電流の複数の基準値を示す、前記複数の基準情報を保持する保持手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記測定情報の前記複数の測定値それぞれの測定値について、前記基準情報の前記複数の基準値から対応する基準値を判定し、前記測定情報の前記複数の測定値それぞれについて、前記基準情報の対応する基準値との差を求め、前記測定情報の前記複数の測定値それぞれについて求めた差に基づき、前記測定情報と前記基準情報との誤差を求めることで、前記測定情報と前記複数の基準情報それぞれとの誤差を求め、前記モータを駆動する際に設定する制御パラメータを、前記測定情報との誤差が最小の基準情報に対応する制御パラメータであると判定することを特徴とするモータ制御装置。

【請求項3】

前記制御手段は、前記測定情報の前記複数の測定値それぞれについて、前記複数の測定値の中での大きさの順位を判定し、前記基準情報の前記複数の基準値それぞれについて、前記複数の基準値の中での大きさの順位を判定し、測定値の順位と同じ順位の前記基準値を、当該測定値に対応する前記基準値であると判定することを特徴とする請求項１又は２に記載のモータ制御装置。

【請求項4】

前記制御手段は、前記測定情報の前記複数の測定値それぞれについて求めた差の２乗の積算値を、前記測定情報と前記基準情報との誤差とすることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のモータ制御装置。

【請求項5】

前記制御手段は、前記測定情報の前記複数の測定値それぞれについて求めた差の絶対値の積算値を、前記測定情報と前記基準情報との誤差とすることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のモータ制御装置。

【請求項6】

前記制御手段は、前記測定情報と前記複数の基準情報それぞれについて求めた誤差の最小値が閾値より大きいと、前記測定情報を再取得することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のモータ制御装置。

【請求項7】

前記複数のパターンは、前記複数のコイルの内のコイル電流を流す２つのコイルと、当該２つのコイルに流すコイル電流の方向により特定されることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のモータ制御装置。

【請求項8】

前記制御手段は、前記複数のパターンそれぞれのパターンで前記コイル電流を所定期間だけ流した際の、前記コイル電流の最大値又は積分値を前記複数の測定値とすることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のモータ制御装置。

【請求項9】

前記制御手段は、前記複数のパターンそれぞれのパターンで前記コイル電流を流した際の、前記コイル電流の変化の速さを前記複数の測定値とすることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のモータ制御装置。

【請求項10】

前記制御手段は、前記複数の測定値に基づき前記モータのロータの停止位置をさらに判定することを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載のモータ制御装置。

【請求項11】

搬送路に沿ってシートを搬送するための回転部材と、
前記搬送路を搬送される前記シートに画像を形成する画像形成手段と、
前記回転部材又は前記画像形成手段を駆動するモータと、
前記モータを制御するモータ制御手段と、
を備えている画像形成装置であって、
前記モータ制御手段は、
複数のコイルを有する前記モータの前記複数のコイルに電圧を印加して前記複数のコイルにコイル電流を流す電圧印加手段と、
前記コイル電流の電流値を測定する測定手段と、
前記電圧印加手段を制御して前記複数のコイルに複数のパターンそれぞれのパターンでコイル電流を流し、各パターンのコイル電流の電流値を前記測定手段に測定させることで、複数の測定値を含む測定情報を取得する制御手段と、
複数のモータ種別それぞれに対応する複数の基準情報であって、モータ種別に対応する基準情報は複数の基準値を示す、前記複数の基準情報を保持する保持手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記測定情報の前記複数の測定値それぞれの測定値について、前記基準情報の前記複数の基準値から対応する基準値を判定し、前記測定情報の前記複数の測定値それぞれについて、前記基準情報の対応する基準値との差を求め、前記測定情報の前記複数の測定値それぞれについて求めた差に基づき、前記測定情報と前記基準情報との誤差を求めることで、前記測定情報と前記複数の基準情報それぞれとの誤差を求め、前記モータのモータ種別を、前記測定情報との誤差が最小の基準情報に対応するモータ種別であると判定することを特徴とする画像形成装置。

【請求項12】

搬送路に沿ってシートを搬送するための回転部材と、
前記搬送路を搬送される前記シートに画像を形成する画像形成手段と、
前記回転部材又は前記画像形成手段を駆動するモータと、
前記モータを制御するモータ制御手段と、
を備えている画像形成装置であって、
前記モータ制御手段は、
複数のコイルを有する前記モータの前記複数のコイルに電圧を印加して前記複数のコイルにコイル電流を流す電圧印加手段と、
前記コイル電流の電流値を測定する測定手段と、
前記電圧印加手段を制御して前記複数のコイルに複数のパターンそれぞれのパターンでコイル電流を流し、各パターンのコイル電流の電流値を前記測定手段に測定させることで、複数の測定値を含む測定情報を取得する制御手段と、
複数の制御パラメータそれぞれに対応する複数の基準情報であって、制御パラメータに対応する基準情報は、前記複数のパターンのコイル電流の複数の基準値を示す、前記複数の基準情報を保持する保持手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記測定情報の前記複数の測定値それぞれの測定値について、前記基準情報の前記複数の基準値から対応する基準値を判定し、前記測定情報の前記複数の測定値それぞれについて、前記基準情報の対応する基準値との差を求め、前記測定情報の前記複数の測定値それぞれについて求めた差に基づき、前記測定情報と前記基準情報との誤差を求めることで、前記測定情報と前記複数の基準情報それぞれとの誤差を求め、前記モータを駆動する際に設定する制御パラメータを、前記測定情報との誤差が最小の基準情報に対応する制御パラメータであると判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、モータの制御技術に関する。

【背景技術】

【0002】

画像形成装置の各部材の駆動源としてモータが使用されている。モータの特性は、その種別に応じて異なり得るため、画像形成装置は、駆動するモータの種別に応じて制御パラメータを変更する必要がある。したがって、画像形成装置は、駆動するモータの種別を判定する必要がある。特許文献１は、モータの加減速に要した時間を測定し、測定した時間からモータ種別を判定する方法を開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０２０－４４７４１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の方法では、モータ起動前にモータ種別を判定できないため、モータの起動が不安定となり得る。

【0005】

本発明は、起動前にモータ種別を判定して適切な制御パラメータを設定するための技術を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様によると、モータ制御装置は、複数のコイルを有するモータの前記複数のコイルに電圧を印加して前記複数のコイルにコイル電流を流す電圧印加手段と、前記コイル電流の電流値を測定する測定手段と、前記電圧印加手段を制御して前記複数のコイルに複数のパターンそれぞれのパターンでコイル電流を流し、各パターンのコイル電流の電流値を前記測定手段に測定させることで、複数の測定値を含む測定情報を取得する制御手段と、複数のモータ種別それぞれに対応する複数の基準情報であって、モータ種別に対応する基準情報は複数の基準値を示す、前記複数の基準情報を保持する保持手段と、を備え、前記制御手段は、前記測定情報の前記複数の測定値それぞれの測定値について、前記基準情報の前記複数の基準値から対応する基準値を判定し、前記測定情報の前記複数の測定値それぞれについて、前記基準情報の対応する基準値との差を求め、前記測定情報の前記複数の測定値それぞれについて求めた差に基づき、前記測定情報と前記基準情報との誤差を求めることで、前記測定情報と前記複数の基準情報それぞれとの誤差を求め、前記モータのモータ種別を、前記測定情報との誤差が最小の基準情報に対応するモータ種別であると判定することを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

本発明によると、起動前にモータ種別を判定して適切な制御パラメータを設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図。

【図3】一実施形態によるモータ制御部の構成図。

【図4】一実施形態によるモータの構成図。

【図5】一実施形態によるロータ停止位置の検知処理においてコイルに印加する電圧と、コイル電流の時間変化を示す図。

【図6】コイル電流の各パターンについて、コイル電流の最大値を、異なるロータ停止位置それぞれについて示す図。

【図7】コイル電流の各パターンについて、コイル電流の最大値を、異なるロータ停止位置それぞれについて示す図。

【図8】一実施形態によるテンプレートを示す図。

【図9】一実施形態による１つのテンプレートに対する誤差の算出方法の説明図。

【図10】一実施形態によるコイル種別判定処理のフローチャート。

【図11】一実施形態によるコイル種別判定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、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

【0010】

＜第一実施形態＞
図１は、本実施形態による画像形成装置１０の構成図である。画像形成装置１０は、例えば、プリンタ、複写機、複合機、ファクシミリ等である。カセット２５に格納されたシートは、給送ローラ２６によりシートの搬送路に給送される。搬送ローラ２７は、給送されたシートを下流側に搬送する。画像形成部１は、画像データに基づき内部の像担持体にトナー像を形成し、形成したトナー像をシートに転写する。トナー像が転写されたシートは、定着部２４に搬送される。定着部２４は、シートを加熱・加圧してトナー像をシートに定着させる。トナー像の定着後、シートは画像形成装置１０の外部に排出される。モータ１５Ｆは、定着部２４のローラを駆動する駆動源である。なお、画像形成装置１０は、他の部材を駆動する、モータ１５Ｆとは異なるモータも有し得る。

【0011】

図２は、画像形成装置１０の制御構成を示している。プリンタ制御部１１は、前述した画像形成部1及び定着部２４を含む画像形成装置１０の全体を制御する。プリンタ制御部１１は、図示しないプロセッサと、プログラム及び各種制御用データを格納するメモリと、を有する。プリンタ制御部１１のプロセッサは、プリンタ制御部１１のメモリに格納されているプログラムを実行することで、画像形成装置１０を制御するための各種処理を行う。なお、その際、プリンタ制御部１１は、メモリに格納されている制御用データを使用する。通信コントローラ２１は、ホストコンピュータ２２と通信し、ホストコンピュータ２２から画像形成装置１０が形成する画像の画像データを受信する。モータ制御部１４は、プリンタ制御部１１による制御の下、モータ１５Ｆを制御する。

【0012】

図３は、モータ１５Ｆの制御構成の詳細を示している。モータ制御部１４は、マイクロコンピュータ（以下、マイコンと表記）５１を有する。マイコン５１は、通信ポート５２を介してプリンタ制御部１１と通信を行う。また、マイコン５１の基準クロック生成部５６は、水晶発振子５０に接続され、水晶発振子５０の出力に基づき基準クロックを生成する。カウンタ５４は、基準クロックに基づきカウント動作を行う。マイコン５１は、パルス幅変調信号（ＰＷＭ信号）をＰＷＭポート５８から出力する。本実施形態において、マイコン５１は、モータ１５Ｆの３つの相（Ｕ、Ｖ、Ｗ）それぞれについて、ハイ側のＰＷＭ信号（Ｕ－Ｈ、Ｖ－Ｈ、Ｗ－Ｈ）と、ロー側のＰＷＭ信号（Ｕ－Ｌ、Ｖ－Ｌ、Ｗ－Ｌ）の計６つのＰＷＭ信号を出力する。このため、ＰＷＭポート５８は、６つの端子Ｕ－Ｈ、Ｖ－Ｈ、Ｗ－Ｈ、Ｕ－Ｌ、Ｖ－Ｌ、Ｗ－Ｌを有する。

【0013】

ＰＷＭポート５８の各端子は、ゲートドライバ６１に接続され、ゲートドライバ６１は、ＰＷＭ信号に基づき、３相のインバータ６０の各スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦ制御を行う。なお、インバータ６０は、各相についてハイ側３個、ロー側３個の計６つのスイッチング素子を有し、ゲートドライバ６１は、各スイッチング素子を対応するＰＷＭ信号に基づき制御する。スイッチング素子としては、例えばトランジスタやＦＥＴを使用することができる。本実施形態においては、ＰＷＭ信号がハイであると、対応するスイッチング素子がＯＮとなり、ローであると、対応するスイッチング装置がＯＦＦになるものとする。インバータ６０の出力６２は、モータ１５Ｆのコイル７３（Ｕ相）、７４（Ｖ相）及び７５（Ｗ相）に接続される。インバータ６０の各スイッチング素子をＯＮ／ＯＦＦ制御することで、各コイル７３、７４、７５のモータ電流（励磁電流）を制御することができる。この様に、ゲートドライバ６１及びインバータ６０は、複数のコイル７３、７４及び７５にコイル電流を流すために複数のコイル７３、７４及び７５に電圧を印加する電圧印加部として機能する。各コイル７３、７４、７５に流れたモータ電流は、抵抗６３によりその電流値に応じた電圧値の電圧に変換される。抵抗６３の電圧値は、マイコン５１のＡＤコンバータ５３に入力される。ＡＤコンバータ５３は、抵抗６３の電圧値（アナログ値）をデジタル値に変換する。マイコン５１は、ＡＤコンバータ５３が出力するデジタル値に基づきコイル電流の電流値を検出する。この様に、抵抗６３とＡＤコンバータ５３はコイル電流の電流値を測定する測定部を構成する。また、マイコン５１は、モータ１５Ｆの制御に使用する各種データ等を保持・格納する不揮発性メモリ５５及びメモリ５７を有する。

【0014】

図４は、モータ１５Ｆの構成図である。モータ１５Ｆは、６スロットのステータ７１と、４極のロータ７２と、を有する。ステータ７１は、各相のコイル７３、７４、７５を有する。ロータ７２は、永久磁石により構成され、Ｎ極とＳ極との組を２つ有する。

【0015】

一般的に、コイルは、電磁鋼板を積層したコアに銅線を巻いた構成となっている。電磁鋼板の透磁率は、外部磁界が有ると小さくなる。コイルのインダクタンスは、コアの透磁率に比例するため、コアの透磁率が小さくなると、コイルのインダクタンスも小さくなる。例えば、図４のＵ相のコイル７３には、ロータ７２のＳ極のみが対向しているため、ロータ７２のＳ極とＮ極の両方が対向しているＷ相のコイル７５よりインダクタンスの低下率が大きくなる。

【0016】

また、インダクタンスの変化量は、コイル電流によって生じる磁界の方向と、ロータ７２の磁極による磁界の方向が同じ方向か逆方向かによって異なる。具体的には、図４の状態において、Ｕ相のコイル７３を、対向するロータ７２のＳ極により生じる磁界と同じ方向、つまり、Ｕ相をＮ極とする様にコイル電流を流すと、Ｕ相をＳ極とする様にコイル電流を流した場合より、インダクタンスの低下量が大きくなる。また、インダクタンスが変化することによって、コイルの鉄損が変化するため、コイルの抵抗成分も変化する。

【0017】

上記の通り、ロータ７２の停止位置（停止時の回転位相）と、コイル電流のパターンによって、コイルのインダクタンス及び抵抗、つまり、インピーダンスが変化する。なお、本実施形態において、コイル電流のパターンとは、コイル電流を流して励磁する２つの相（以下、励磁相）と、コイル電流を流す方向によって特定されるパターンを意味する。具体的には、本実施形態において、モータ１５Ｆは３相であるため、"Ｕ－Ｖ"、"Ｕ－Ｗ"、"Ｖ－Ｗ"、"Ｖ－Ｕ"、"Ｗ－Ｕ"、"Ｗ－Ｖ"の６つのパターンが存在する。ここで、"Ｘ－Ｙ"とは、Ｘ相及びＹ相を励磁相とし、かつ、Ｘ相のコイルからＹ相のコイルの方向に電流を流すとの意味である。なお、本実施形態では、コイル電流のパターンが"Ｘ－Ｙ"の場合、Ｘ相がＮ極となり、Ｙ相がＳ極となるものとする。

【0018】

モータ制御部１４は、モータ１５Ｆの起動前、つまり、モータ１５Ｆの回転を開始する際、ロータの停止位置（回転位相）を検知する必要がある。本実施形態において、モータ制御部１４は、上記６つのパターンのコイル電流を順に流し、各パターンにおけるコイル電流の最大値をそれぞれ比較することでロータの停止位置を検知する。まず、各パターンのコイル電流を流すためのＰＷＭ信号について説明する。

【0019】

図５は、上記６つのパターンの内のパターン"Ｕ－Ｖ"のコイル電流を流す場合にＵ－Ｈ端子及びＶ－Ｈ端子に印加するＰＷＭ信号のデューティ（ｄｕｔｙ）比の時間変化と、コイル電流の時間変化と、を示している。図５のＡ区間においては、Ｕ－Ｈ端子に印加するＰＷＭ信号のデューティ比を正弦波状に変化させる。なお、Ａ区間は、正弦波の半波期間に対応し、Ａ区間の開始時と終了時においては、Ｕ－Ｈ端子に印加するＰＷＭ信号のデューティ比を０％にする。また、図示していないが、Ａ区間においては、Ｖ－Ｌ端子に印加するＰＷＭ信号のデューティ比を常に１００％、つまり、ハイレベルとする。さらに、Ａ区間において、その他の端子に印加するＰＷＭ信号のデューティ比は常に０％、つまり、ローレベルとする。これにより、Ｕ相のコイル７３からＶ相のコイル７４に向けて電流が流れる。続くＢ区間においては、Ｖ－Ｈ端子に印加するＰＷＭ信号のデューティ比を、Ａ区間においてＵ－Ｈ端子に印加するＰＷＭ信号と同様に正弦波状に変化させる。また、図示していないが、Ｂ区間においては、Ｕ－Ｌ端子に印加するＰＷＭ信号のデューティ比を常にハイレベルとする。さらに、Ｂ区間において、その他の端子に印加するＰＷＭ信号のデューティ比は常にローレベルとする。これにより、Ｕ相のコイル７３からＶ相のコイル７４への電流をＢ区間の終了時において０に近づく様に減衰させることができる。図５に示す様にＰＷＭ信号を印加することで、コイル電流は正弦波状になる。コイル電流を正弦波状とすることで、コイルの振動により発生する騒音を抑えることができる。その他のパターンのコイル電流を流すために各端子に印加するＰＷＭ信号についても同様である。

【0020】

図６及び図７は、上記６つのパターンのコイル電流を流したときの、コイル電流の最大値を示している。なお、図６（Ａ）～図６（Ｃ）及び図７（Ａ）～図７（Ｃ）において、ロータ７２の停止位置はそれぞれ異なる。具体的には、図６（Ａ）のロータ７２は、図４に示す様に、そのＳ極が、Ｕ相のコイル７３に対向し、そのＮ極がＶ相のコイル７４に対向して停止している状態である。図６（Ｂ）のロータ７２は、そのＳ極が、Ｕ相のコイル７３に対向し、そのＮ極がＷ相のコイル７５に対向して停止している状態である。図６（Ｃ）のロータ７２は、そのＳ極が、Ｖ相のコイル７４に対向し、そのＮ極がＷ相のコイル７５に対向して停止している状態である。図７（Ａ）のロータ７２は、そのＳ極が、Ｖ相のコイル７４に対向し、そのＮ極がＵ相のコイル７３に対向して停止している状態である。図７（Ｂ）のロータ７２は、そのＳ極が、Ｗ相のコイル７５に対向し、そのＮ極がＵ相のコイル７３に対向して停止している状態である。図７（Ｃ）のロータ７２は、そのＳ極が、Ｗ相のコイル７５に対向し、そのＮ極がＶ相のコイル７４に対向して停止している状態である。

【0021】

例えば、図６（Ａ）において、パターン"Ｕ－Ｖ"のコイル電流の最大値が、他のパターンのコイル電流の最大値より大きい。これは、図４の状態において、パターン"Ｕ－Ｖ"のコイル電流を流すと、Ｕ相のコイル７３及びＶ相のコイル７４の合成インピーダンスが最も小さくなるからである。したがって、図６（Ａ）の結果が得られた場合、モータ制御部１４は、ロータ７２が、図４の状態、つまり、そのＳ極が、Ｕ相のコイル７３に対向し、そのＮ極がＶ相のコイル７４に対向して停止していると判定することができる。そして、モータ制御部１４は、判定したロータ７２の停止位置に従い、コイル電流を制御してモータ１５Ｆを起動する。

【0022】

続いて、モータ制御部１４がモータ種別を判定する理由について説明する。モータ制御部１４は、一般的にＰＩ制御により、モータ１５Ｆの回転速度や、コイル電流を制御する。ＰＩ制御の際、モータ制御部１４は、モータ１５Ｆの特性、つまり、モータ種別に最適なゲインを制御パラメータとして設定する。設定された制御パラメータが適切ではない場合、モータ１５Ｆの回転速度にムラが生じ得る。モータ１５Ｆの回転速度にムラが生じると、画像形成装置１０が形成する画像の画像不良等を生じさせる。このため、モータ制御部１４は、モータ種別を判定し、判定したモータ種別に適した制御パラメータを設定する必要がある。

【0023】

以下では、２つの種別Ａ及び種別Ｂのモータが画像形成装置１０のモータ１５Ｆとして使用される可能性がある場合を例にして、モータ種別の判定方法について説明する。種別Ａ及び種別Ｂは、インダクタンスや抵抗等のモータ特性値が異なる。なお、本発明は、３つ以上の種別のモータが使用される得る場合にも適用可能である。

【0024】

まず、図６及び図７で示した様に、コイル電流の各パターンの最大値は、ロータ７２の停止位置に応じて異なる。しかしながら、あるロータ７２の停止位置で得られる６つのパターンのコイル電流の最大値を降順又は昇順に並べ変えた結果は、ロータ７２の停止位置に拘わらず略同じとなる。したがって、本実施形態では、画像形成装置１０で使用され得る各種別のモータについて、６つのパターンのコイル電流の最大値を降順に並べたものを各種別のテンプレートとする。図８は、種別Ａ及び種別Ｂのテンプレートの例を示している。種別Ａのテンプレートは種別Ａのモータであるか否かを判定するための基準情報である。同様に、種別Ｂのテンプレートは、種別Ｂのモータであるか否かを判定するための基準情報である。各種別のテンプレートは、降順に並べられた６つの基準値を有する。

【0025】

種別Ａのテンプレートは、例えば、以下の様に生成することができる。まず、種別Ａのモータのロータ７２を上記６つの停止位置のいずれかで停止させ、各パターンのコイル電流を流して最大値を測定する。そして、各パターンの最大値を降順に並べ替える。上記処理を、種別Ａの複数のモータに対して、６つの停止位置それぞれで行う。そして、同じ順位の測定値の平均値を求めることで種別Ａのテンプレートを生成することができる。また、種別Ａのテンプレートは、種別Ａのモータの特性に基づき計算により生成することができる。種別Ｂについても同様である。

【0026】

モータ制御部１４は、上述した様に、モータ１５Ｆの起動前に、ロータ７２の停止位置を判定するために、６つのパターンのコイル電流を流し、その最大値を測定値とし測定する。つまり、モータ制御部１４は、６つの測定値を測定する。モータ制御部１４は、６つの測定値を、テンプレートと同じ降順に並べかえて測定情報とする。モータ制御部１４は、測定情報とテンプレートとの誤差を求める。本実施形態において、測定情報とテンプレートとの誤差は、テンプレートの基準値と、測定情報の６つの測定値の中の当該基準値と同じ順位の測定値との差の二乗の積算値として定義される。図９は、図８に示す種別Ａのテンプレートに対する測定情報の誤差の演算方法の説明図である。

【0027】

図９に示す様に、モータ制御部１４は、テンプレートのｋ番目（ｋは１から６までの整数）の基準値と、測定情報のｋ番目の測定値との差をΔＥ_ｋとして求める。そして、モータ制御部１４は、種別Ａのテンプレートに対する測定情報の誤差ΔＥを、ΔＥ＝Σ（Ｅ_ｋ ^２）として求める。なお、Σは、ｋ＝１～６までの積算を示す。モータ制御部１４は、各テンプレートそれぞれとの誤差ΔＥを求め、モータ１５Ｆが、誤差ΔＥの最も小さいテンプレートに対応する種別であると判定する。上記の通り、誤差ΔＥを２乗誤差とすることで、誤差が大きく演算され、各テンプレートの誤差ΔＥの比較が容易になる。しかしながら、測定情報の測定値とテンプレートの対応する順位の基準値との差の絶対値の積算値を誤差ΔＥとすることもできる。言い換えると、誤差ΔＥをΔＥ＝Σ｜Ｅ_ｋ｜として定義することもできる。なお、測定情報と基準情報との乖離の程度を評価できる他の値を誤差とすることもできる。

【0028】

図１０は、本実施形態によるモータ種別の判定処理のフローチャートである。モータ制御部１４は、図１０の処理をモータ１５Ｆの起動前に実行する。Ｓ１０で、モータ制御部１４は、ロータ７２の停止位置を判定するために、各パターンのコイル電流を流して、その最大値を測定値として測定し、これにより測定情報を取得する。モータ制御部１４は、各パターンの測定値に基づきロータ７２の停止位置を判定する。Ｓ１１で、モータ制御部１４は、測定情報の複数の測定値を降順に並べ替える。Ｓ１２で、モータ制御部１４は、各種別のテンプレートそれぞれに対する誤差ΔＥを上記の通り求める。Ｓ１３で、モータ制御部１４は、各種別のテンプレートそれぞれに対する誤差ΔＥを比較することで、モータ１５Ｆの種別を判定する。より詳しくは、モータ制御部１４は、モータ１５Ｆの種別が、誤差ΔＥの最も小さいテンプレートの種別であると判定する。モータ制御部１４は、Ｓ１４で、判定した種別に適した制御パラメータを設定する。なお、種別と制御パラメータの関係は予め不揮発性メモリ５５に格納されている。その後、モータ制御部１４は、モータ１５Ｆの回転制御を開始する。

【0029】

以上、本実施形態では、モータ１５Ｆの起動前にモータ種別を判定することができる。また、モータ種別の判定を、モータ制御部１４がロータ７２の停止位置を判定するために測定した測定値を利用して行う。この様に、モータ種別の判定のための追加の測定を必要としないため、モータの起動までの時間が長くなることはない。また、１つのモータ種別に対して予め不揮発性メモリ５５に設定しておく情報は、１つのテンプレートのみであり、モータ種別の判定のために必要なデータ量は小さい。さらに、テンプレートと測定情報との簡易な比較処理のみでモータ種別を判定できるため、マイコン５１が実行するプログラムの規模を小さく抑え、実行時間も短い。したがって、モータの起動までの時間が長くなることを抑えることができる。

【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。図１１は、本実施形態によるモータ種別の判定処理のフローチャートである。なお、図１０に示す第一実施形態のフローチャートと同様の処理ステップについては、同じステップ番号を付与してその説明を省略する。

【0031】

本実施形態において、不揮発性メモリ５５には、コイル電流異常を判定するための閾値を予め格納しておく。例えば、モータ１５Ｆのコイル等に外来ノイズが重畳することで、想定を超えた電流が流れることが生じ得る。また、回路故障により過大なコイル電流が流れ得る。閾値は、この様なコイル電流の異常を検出する様に決定されている。

【0032】

モータ制御部１４は、Ｓ１２で、各種別のテンプレートそれぞれに対する誤差ΔＥを求めると、Ｓ２０で、誤差ΔＥの最小値が閾値より大きいか否かを求める。誤差ΔＥの最小値が閾値より大きくない場合、モータ制御部１４は、第一実施形態と同様に、Ｓ１３でモータ種別を判定する。

【0033】

一方、誤差ΔＥの最小値が閾値より大きい場合、モータ制御部１４は、コイル電流が異常であると判定する。コイル電流が異常であると、モータ制御部１４は、正しくコイル種別を判定できないため、Ｓ１０から処理を繰り返して測定情報を再取得する。なお、所定回数繰り返しても、Ｓ２０で、誤差ΔＥの最小値が閾値より大きくなる場合、過渡的な異常ではなく、定常的な異常が生じていると判定し、モータ制御部１４は、図１１の処理を終了する。この場合、モータ制御部１４は、異常が生じていることを表示する。なお、Ｓ２０がＹｅｓであると、直ちに図１１の処理を終了して異常が生じていることを表示する構成であっても良い。

【0034】

本実施形態によると、コイル電流の異常を判定するため、モータ種別判定の信頼性を高めることができる。よって、適切ではない制御パラメータが設定されることを抑えることができる。

【0035】

なお、上記各実施形態において、所定期間において正弦波状に増減するコイル電流を流した際の最大値を測定値とし、これにより、ロータ７２の停止位置と、モータ種別を判定していた。これは、コイルのインピーダンスに応じてコイル電流の最大値が異なるからである。しかしながら、本発明は、コイル電流の最大値を測定することに限定されず、モータのインダクタンス又はインピーダンスを判定できる他の任意の物理量を測定する構成とすることができる。例えば、インピーダンスにより、コイル電流の立ち上がりの速度は変化する。したがって、コイル電流を流し始めてから所定期間後のコイル電流の値を測定値とすることができる。また、コイル電流を流した所定期間のコイル電流の積分値を測定値とすることができる。

【0036】

なお、上記各実施形態においてはモータ種別を判定するとしていたが、モータ制御部１４が行うのは制御対象のモータに適した制御パラメータを設定することである。つまり、モータ種別をモータ制御部１４が認識することなく、誤差の最も少ないテンプレートに対応する制御パラメータを設定する構成であっても良い。この場合、上記各実施形態における"種別のテンプレート"は、"制御パラメータのテンプレート"となる。また、テンプレートの基準値は、降順に並べられ、よって、測定情報の複数の測定値も降順に並べ替えるとしていたが、昇順に並べ替える構成であっても良い。

【0037】

さらに、上記各実施形態では、画像形成装置１０の一構成要素であるためモータ制御部１４と表記したが、モータ制御部１４を１つの装置としてモータ制御装置とすることもできる。また、プリンタ制御部１１及びモータ制御部１４を含む装置をモータ制御装置とすることもできる。また、上記実施形態において、モータ１５Ｆは、定着部２４を駆動するためのモータであった。しかしながら、画像形成装置１０の回転部材等を駆動するための任意のモータ、例えば、シートを搬送するローラを駆動するモータや、画像形成部１の部材を駆動するモータに対しても本発明を適用できる。また、モータ１５Ｆの構成は、図４に示す構成に限定されず、他の極数や相数のモータであっても良い。

【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。

【0039】

発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。

【符号の説明】

【0040】

５１：マイコン、６１：ゲートドライバ、６０：インバータ、６３：抵抗、５３：ＡＤコンバータ、５５：不揮発性メモリ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】