JP5236403B2

JP5236403B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP5236403B2
Application number: JP2008231962A
Authority: JP
Inventors: 良太前田; 尚宏阿南
Original assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2008-09-10
Filing date: 2008-09-10
Publication date: 2013-07-17
Anticipated expiration: 2028-09-10
Also published as: JP2010066448A

Description

本発明は、画像形成装置に関し、詳しくは、転写ベルトの回転と同期する感光体ドラムの回転の制御を適切に切換可能な画像形成装置に関する。

近年、画像形成装置は、提供可能な機能を複数備えるようになっており、多機能化を迎えている。その機能は、コピー機能に加えて、ファクシミリ送受信機能、スキャン機能、プリント機能、ステープル機能やパンチ機能に代表される後処理機能、省電力機能等であり、種類も様々である。さらに、上記機能の多様化とともに、機能提供に供される原稿を自動的に順次給送可能な自動原稿給送装置（ＡＤＦ）も搭載されるようになってきている。

そのような画像形成装置は、例えば、複写機、プリンタ、ファクシミリ、複合機として市販されているが、その画像形成方式のうち、例えば、像担持体（感光体ドラム）上のトナー像を中間転写体を介して記録媒体（シート）に転写する方式（中間転写方式の画像形成装置）が採用されている。

上記中間転写方式の画像形成装置では、像担持体を担持体モータによって回転し、中間転写体と記録担持体を駆動モータによりそれぞれ回転している。上記像担持体と中間転写体は相互に当接しながら回転するため、像担持体と中間転写体の表面線速度（表面線速）が相違していると、像担持体表面と中間転写体表面が互いに摺擦・磨耗し、その磨耗が促進される。そこで、従来では、像担持体を回転する担持体モータと、中間転写体を回転する駆動モータとして、それぞれステッピングモータを用い、その入力パルス数を制御して、像担持体の表面と中間転写体の表面の線速を一致させるようにしていた。

しかしながら、ステッピングモータは、電力消費量が嵩み、しかも大きな作動音が発生する。そこで、像担持体を回転する担持体モータと、中間転写体又は記録媒体担持体を回転する駆動モータとして、モータを回転するパルスである駆動パルス（指令クロック信号）とフィードバック信号とにより制御されるクロック制御モータ（以下、像担持体モータとする）、例えばＤＣブラシレスモータを用いれば、上述した不具合の発生を抑制できる。そのため、ＤＣブラシレスモータが採用され始めていた。

ところが、ＤＣブラシレスモータでは、その立上げ時と立下げ時に、当該モータの回転数を正しく制御することは難しく、従って担持体モータと駆動モータとしてＤＣブラシレスモータを用いると、その立上げ時と立下げ時に、像担持体と中間転写体、又は像担持体と記録媒体担持体の表面線速に大きな相違が生じ、これによって、これらの間に著しい摺擦・磨耗が発生し、その寿命が縮められる。

さらに、像担持体と中間転写体の表面線速に大きな相違が生じると、該像担持体と中間転写体に擦れ傷が発生し、画像にかすれや横スジが発生し、その画質が劣化する。これは、記録媒体担持体を駆動する駆動モータと像担持体を駆動する担持体モータとに、ＤＣブラシレスモータを用いた場合も同様である。このような理由により、従来は、担持体モータと駆動モータとして、ステッピングモータを用いるのが普通であったが、これによって電力消費量と作動音が増大する欠点を免れなかった。

上記問題を解決するために、特開２００５−１８９７９４号公報（特許文献１）には、トナー像が形成される少なくとも１つの像担持体と、該像担持体に形成されたトナー像が転写される中間転写体と、上記像担持体を回転する担持体モータと、上記中間転写体を回転する駆動モータとを有し、上記中間転写体に転写されたトナー像を記録媒体に転写して記録画像を得る画像形成装置において、上記担持体モータと上記駆動モータのうちの少なくとも１つが、指令クロック信号とフィードバック信号とにより制御されるクロック制御モータより成り、該クロック制御モータの立上げ時と立下げ時の少なくとも一方の時期に、当該クロック制御モータの回転数を、予め決められた速度曲線に合せて制御することを特徴とする画像形成装置が開示されている。

上記構成により、担持体モータと駆動モータの少なくとも１つとして、指令クロック信号とフィードバック信号とにより制御されるクロック制御モータを用いているため、電力の消費量を低減でき、しかも作動音の発生を抑えることができるとしている。
特開２００５−１８９７９４号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、回転数を加速（減速）開始から回転数の安定までの時間である起動時間を延長することにより、動作安定を図っており、起動時間が長くなる可能性があり、また、メモリの使用量削減のために段階的な速度クロック（段階的な周波数を有する駆動パルス）を与えることに対して十分な等速特性を得られない可能性がある。さらに、使用条件によっては定常速度時にドラム速度のオーバーシュート（アンダーシュート）が大きく発生することが考えられ、立ち上げ時、立ち下げ時に、モータの回転制御が安定しないという問題がある。

さらに、カラー印刷可能なタンデム型の画像形成ユニットを複数備えている画像形成装置の場合では、例えば、カラー印刷からモノクロ印刷へモードを切り換える際に、駆動モータの回転（中間転写体の回転）を維持しつつ、カラー印刷に対応する画像形成ユニットの担持体モータの回転（カラー印刷に対応する感光体ドラムの回転）を停止する必要がある。その場合、像担持体表面と中間転写体表面が互いに摺擦・磨耗することなく、クロック制御モータの回転制御を適切に実行したいという要望がある。上記要望は、例えば、モノクロ印刷に必要なブラック用の感光体ドラムの回転を維持したまま、カラー印刷に対応するイエロー等の感光体ドラムの回転を停止させる三色解除機構を採用する画像形成装置については、特に重要となる。

そこで、本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、根本的な構成を変えることで上記問題を改善し、転写ベルトの回転と同期する感光体ドラムの回転の制御を適切に切換可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る画像形成装置は、モータの回転を制御するパルス信号である制御信号に基づいて中間転写体モータの回転を制御する中間転写体モータ制御手段と、上記中間転写体モータの回転の加減速に応じて像担持体モータの回転の加減速を制御する像担持体モータ制御手段とを備える画像形成装置を前提とする。

当該画像形成装置は、上記像担持体モータの回転速度を加減速する場合、上記中間転写体モータの回転速度とともに上記像担持体モータの回転速度を加減速するか否かを判別するモータ同期判別手段と、上記モータ同期判別手段が、上記像担持体モータの回転速度を中間転写体モータの回転速度とともに加減速すると判別すると、上記中間転写体モータの回転速度に同期した像担持体モータの回転速度である目標速度を算出すると判別する同期切換手段と、上記目標速度を算出すると判別されると、上記中間転写体モータ制御手段に入力される制御信号と、第一のタイムキャプチャ回路から発生した内部タイマパルスとに基づいて、上記目標速度を算出する目標速度算出手段と、上記算出された目標速度と、上記像担持体モータの現行回転速度とに基づいて所定の制御値を算出するフィードバック制御手段と、上記算出された制御値に基づいてＰＷＭ信号を発生し、当該ＰＷＭ信号を上記像担持体モータ制御手段に入力して、当該像担持体モータを回転させるＰＷＭ手段とを備える。

パルス信号である制御信号は、モータを回転制御するための信号であり、そのパルスの形状は、厳密に方形波（矩形波）でなくてもよく、本発明の目的を達成するのであれば、鋸歯状波、三角波、またはこれらに関連する形状を有するパルスであってもよい。なお、上記制御信号は、後述する駆動パルスとは全く異なる。

像担持体は、トナー像を形成できるものであれば、どのようなものでも構わないが、例えば、円柱状を有する感光体ドラムまたはこれに関連する形状を有するドラムが該当する。

像担持体モータは、例えば、フィードバック制御に基づいて、モータを回転制御するための制御信号と像担持体モータの回転からフィードバックされたパルスとに基づいて回転を伝達する（回転する）モータであれば、どのようなモータでも構わない。当該モータは、例えば、パルス幅変調（ＰｕｌｓｅＷｉｄｔｈＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ、以下、ＰＷＭとする）制御方法を採用したモータが該当する。ＰＷＭ制御により回転するモータは、例えば、直流ブラシレスモータが該当するが、ＰＷＭ制御方法に関連する制御方法を採用したその他のモータであっても構わない。

像担持体モータの回転からフィードバックされたパルスとは、モータの回転により発生するフィードバック信号（エンコーダパルス信号、フィードバックパルス）であり、モータの回転数に対応する周期的な信号のことである。このフィードバックパルスは、例えば、ロータリエンコーダ（エンコーダ）からなる速度検知センサによって出力される。ロータリエンコーダには、モータの回転数（アナログ信号）をパルス数（デジタル信号）に変換する機能があり、その変換方式には、光電式、ブラシ式、磁気式等があるが、どのような方式でも採用することが出来る。なお、上記フィードバックパルスは、例えば、ＤＣブラシレスモータに接続されたファンクションジェネレータによって発振される信号であるファンクションジェネレータ信号（ＦｒｅｑｕｅｎｃｙＧｅｎｅｒａｔｏｒ信号、ＦＧ信号、Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）であっても構わない。

中間転写体は、像担持体に形成トナー像が転写されるものであれば、どのようなものでも構わないが、例えば、無端状の転写ベルトまたはこれに関連する形状を有するベルトが該当する。

中間転写体モータは、例えば、制御信号に基づいて回転を伝達する（回転する）モータであれば、どのようなモータでも構わない。当該モータは、例えば、所定の周波数を有する制御信号を入力すると、所定の角度毎に回転可能なモータであるステッピングモータが該当する。

モータの回転速度を加速することは、モータを立ち上げること（起動すること）に該当し、モータの回転速度を減速することは、モータを立ち下げること（停止すること）に該当する。

中間転写体モータの制御信号に同期した像担持体モータの制御信号に基づき、中間転写体モータの回転の加減速に応じて像担持体モータの回転の加減速を制御する方法は、例えば、次の方法を採用することができる。

例えば、中間転写体モータの回転を制御する制御信号のパルス数、周波数、速度、加速度、位相等を算出して、その算出結果を像担持体モータ用の制御信号に変換して、当該変換した制御信号に基づいて像担持体モータを回転する方法が挙げられる。例えば、中間転写体モータの回転を制御する制御信号と内部タイマパルスとを比較して、制御信号のカウント数を算出し、そのカウント数に所定の速度係数を乗算し、さらに乗算した結果を像担持体モータ用の制御信号に変換して、当該制御信号に基づいて、像担持体モータの回転を制御する方法が挙げられる。

内部タイマパルス（内部タイマクロック、内部タイマクロック信号）は、例えば、パルスの周期が安定した内部タイマパルスを発生するタイムキャプチャ回路（タイムキャプチャ手段）を利用することができる。上記像担持体モータ制御手段が、当該内部タイマパルスと中間転写体モータの回転を制御する制御信号とに基づいて、当該制御信号のカウント数を算出することができる。

速度係数は、定常回転時での中間転写体モータの回転速度に対する像担持体モータの回転速度の割合を示していればよいため、例えば、速度係数を算出する際に基準となる回転数を、駆動パルスの周波数、表面線速等のパラメータに変更しても構わない。

像担持体モータの回転速度を加減速する場合、中間転写体モータの回転速度とともに像担持体モータの回転速度を加減速するか否かを判別する方法は、例えば、中間転写体モータ制御手段に入力される制御信号と、像担持体モータ制御手段に入力される制御信号とを検知して判別する方法が挙げられる。当該制御信号は、そのパルス幅や周波数に応じて、加速信号であるか減速信号であるかを判別することが可能である。

また、他の方法として、例えば、ユーザや画像形成装置が入力する、画像形成装置の駆動状態を示す印刷モードと、像担持体モータの回転速度を加速するか減速するかを示す情報と、中間転写体モータの回転速度を加速するか減速するかを示す情報とを関連付けて記憶する記憶手段を用意する。当該記憶手段に基づいて、中間転写体モータの回転速度とともに像担持体モータの回転速度を加減速するか否かを判別することが可能である。

上記印刷モードは、例えば、省電力状態を示すスリープ状態、カラー印刷する状態を示すカラー印刷状態、モノクロ印刷する状態を示すモノクロ印刷状態等が挙げられる。

像担持体モータ（中間転写体モータ）の回転速度を加速するか減速するかを示す情報は、文字、図形、記号等のどのような情報でも構わないが、例えば、加速する場合に「加速」と、減速する場合に「減速」と記憶することができる。

上記モータ同期判別手段が、像担持体モータの回転速度を中間転写体モータの回転速度とともに加減速すると判別すると、同期切換手段が、像担持体モータ制御手段に、中間転写体モータの回転に像担持体モータの回転を同期させる方法は、どのような方法でも構わないが、以下の方法を採用することができる。

例えば、像担持体モータの回転速度を中間転写体モータの回転速度とともに加減速することを示す情報と、中間転写体モータの回転に像担持体モータの回転を同期させることを示す情報とを関連付けて記憶する記憶手段を用意する。当該記憶手段に基づいて、像担持体モータの回転速度を中間転写体モータの回転速度とともに加減速する場合に、同期切換手段が、像担持体モータ制御手段に、中間転写体モータの回転に像担持体モータの回転を同期させることが可能となる。

さらに、上記像担持体モータ単独で加減速する際の制御信号の特性の経時変化を示した回転速度曲線を記憶する回転速度曲線記憶手段を備え、上記モータ同期判別手段が、上記像担持体モータの回転速度を上記中間転写体モータの回転速度とともに加減速しないと判別すると、上記同期切換手段が、上記像担持体モータ制御手段に、上記回転速度曲線の特性に合わせた制御信号に基づいて、上記像担持体モータの回転を制御させるよう構成することができる。

像担持体モータ単独で加減速する場合は、例えば、カラー印刷からモノクロ印刷に切り換える際に、カラー印刷用の像担持体モータの回転を停止する場合（三色解除機構）や、モノクロ印刷からカラー印刷に切り換える際に、カラー印刷用の像担持体モータの回転を停止する場合（三色駆動機構）が該当する。

制御信号の特性とは、パルス信号の特性、例えば、周波数、速度、加速度、位相等が該当する。これらのパルス信号の特性は、像担持体モータの回転速度に対応することになる。回転速度曲線は、制御信号の特性の経時変化を示した曲線であればよく、例えば、ユーザが予め測定した結果に対応する曲線でも、実験結果に対応する曲線でも、所定の近似式でも構わない。

上記回転速度曲線の特性に合わせた制御信号とは、当該回転速度曲線の形状（傾き、一次微分、二次微分等）に対応したパルス信号の特性（周波数、速度、加速度、位相等）を有する制御信号のことを意味し、例えば、制御信号の周波数が基準として採用される。

上記モータ同期判別手段が、像担持体モータの回転速度を中間転写体モータの回転速度とともに加減速しないと判別すると、上記同期切換手段が、像担持体モータ制御手段に、上記回転速度曲線の特性に合わせた制御信号に基づいて、像担持体モータの回転を制御させる方法は、どのような方法でも構わないが、以下の方法を採用することができる。

例えば、像担持体モータの回転速度を中間転写体モータの回転速度とともに加減速しないことを示す情報と、回転速度曲線を参照することを示す情報とを関連付けて記憶する記憶手段を用意する。当該記憶手段に基づいて、像担持体モータの回転速度を中間転写体モータの回転速度とともに加減速しない場合に、上記同期切換手段が、像担持体モータ制御手段に、上記回転速度曲線の特性に合わせた制御信号に基づいて、像担持体モータの回転を制御させることが可能となる。

本発明の画像形成装置によれば、像担持体モータの回転速度を加減速する場合、中間転写体モータの回転速度とともに像担持体モータの回転速度を加減速するか否かを判別するモータ同期判別手段と、上記モータ同期判別手段が、像担持体モータの回転速度を中間転写体モータの回転速度とともに加減速すると判別すると、像担持体モータ制御手段に、中間転写体モータの回転に像担持体モータの回転を同期させる同期切換手段とを備えるよう構成している。

これにより、中間転写体の表面線速と像担持体の表面線速との間の速度差が発生しやすい状況である、像担持体モータの回転速度を中間転写体モータの回転速度とともに加速するまたは減速する場合は、中間転写体モータの回転速度と同期させて像担持体モータの回転速度を加速または減速するため、中間転写体の表面線速と像担持体の表面線速との間の速度差が発生しにくく、中間転写体と像担持体との間に発生する傷等を防止することが可能となる。

さらに、上記モータ同期判別手段が、像担持体モータの回転速度を中間転写体モータの回転速度とともに加減速しないと判別すると、上記同期切換手段が、像担持体モータ制御手段に、上記回転速度曲線の特性に合わせた制御信号に基づいて、像担持体モータの回転を制御させるよう構成することができる。

これにより、中間転写体モータとは独立して像担持体モータの回転速度を加速または減速する場合、カラー印刷用の像担持体表面と中間転写体表面とが互いに摺擦・磨耗しない条件、すなわち、予め測定された制御信号の特性（回転速度）の加速変動または減速変動に合わせて、像担持体モータの回転速度を単独で加速または減速することが可能となる。そのため、カラー印刷用の像担持体の表面線速と中間転写体の表面線速との間に生じる速度差を適切に抑えながら、例えば、カラー印刷からモノクロ印刷へ、モノクロ印刷からカラー印刷へのモード切り換えを円滑に実行することが可能となる。その結果、必要に応じて、機動的に像担持体モータの回転の制御を変更し、中間転写体表面と像担持体表面とが互いに摺擦・磨耗することなく、像担持体モータの回転を適切に制御すること、つまり安定した像担持体モータの起動・停止特性を得ることが可能となる。

以下に、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて説明する。

＜画像形成装置＞
以下、図面に基づいて、本発明の一実施形態について説明する。なお、説明の便宜上、図面では部材の位置及び大きさ等は適宜強調して描かれている。また、以下の実施形態は、本発明の画像形成装置の一例として、プリンタを挙げて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、本発明の画像形成装置は画像形成部を備えていればよく、コピー機、ファクシミリ機としての機能を有するいわゆる複合機（ＭＦＰ：ＭｕｌｔｉＦｕｎｃｔｉｏｎＰｅｒｉｐｈｅｒａｌ）やコピー機能のみを備えた複写機等であってもよい。

図１は、本実施形態の画像形成装置の概略構成図である。

図１は、本発明が適用される画像形成装置の一例を、プリンタ１００を例に示すものであり、カラー画像を形成するためのタンデム型の画像形成ユニットＦＹ、ＦＭ、ＦＣ及びＦＫを備えている。この画像形成ユニットＦＹ、ＦＭ、ＦＣ及びＦＫには、転写ベルトＢ１と、転写ベルトＢ１の表面を清掃するためのクリーニング部Ｂ２と、転写ベルトＢ１の移動方向に沿って転写ベルトＢ１に接するように配列されたイエロー、シアン、マゼンタ、及びブラックの各感光体ドラム１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋが設けられている。

イエロー用の感光体ドラム１０Ｙには、感光体ドラム１０Ｙの周面に形成された静電潜像をトナーで現像するための現像装置ＨＹ、およびこの感光体ドラム１０Ｙの周面を帯電させるための帯電器１１Ｙが隣設されている。同様に、マゼンタ、シアン、ブラック用の感光体ドラム１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋに対して現像装置ＨＭ、ＨＣ、ＨＫ、および各感光体ドラム１０Ｍ〜１０Ｋの周面を帯電させるための帯電器１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋが設けられる。さらに、各感光体ドラム１０Ｙ〜１０Ｋの周面に担持される各トナー像を転写ベルトＢ１に転写するために、各感光体ドラム１０Ｙ〜１０Ｋの周面には、転写ベルトＢ１を隔てて転写ローラ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋが配置されている。

各感光体ドラムに回転を伝達するモータは、フィードバック制御により、モータの回転を制御するための制御信号（クロック信号）と、モータが回転することによって発生するフィードバックパルスとに基づいて回転を制御される像担持体モータから構成され、当該像担持体モータは、例えば、ＤＣブラシレスモータ（直流ブラシレスモータ）が採用される。

転写ベルトＢ１は、駆動ローラ２１および従動ローラ２２間に張設されており、テンションローラ２３によって所定の張力が与えられている。転写ベルトＢ１は、矢印方向に移動し、このため、４つの感光体ドラム１０Ｙ〜１０Ｋは、それぞれ、図１において反時計周りに回転する。

転写ベルトＢ１に回転を伝達するモータは、モータの回転を制御するための制御信号に基づいて回転を制御される中間転写体モータから構成され、当該中間転写体モータは、例えば、所定の周波数を有する制御信号を入力すると、所定の角度毎に回転可能なモータであるステッピングモータが採用される。なお、ステッピングモータは、制御信号の周波数を調整することにより、回転する角度が変更され、結果として、回転数（回転速度）が変更される。

図２に示すように、各感光体ドラム１０Ｙ〜１０Ｋは、帯電器１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋによって、その周面がそれぞれ予め定める電位に帯電され、露光装置１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋにより原稿画像に対応した画像が書き込まれ、それによって静電潜像が形成される。その静電潜像は、現像装置ＨＹ、ＨＭ、ＨＣ、ＨＫによって互いに異なる色のトナー像にそれぞれ現像される。そして、各色のトナー像は、転写ローラ２０Ｙ〜２０Ｋによって転写ベルトＢ１上に転写されて、転写ベルトＢ１上で、各トナー像が重ね合わされる。

上記のように転写がなされた後の感光体ドラム１０Ｙ〜１０Ｋの表面に残っているトナーはブレード３５によって拭き取られ、排出ローラ３１で所定の容器に輩出され、その後、感光体ドラム１０Ｙ〜１０Ｋの表面は除電装置１３によって除電される。

一方で、用紙Ｐは、複数枚の用紙Ｐを収容可能なカセット２から、搬送部６によって、画像形成ユニットＦＹ、ＦＭ、ＦＣ及びＦＫに向けて複数枚の用紙Ｐが所定の間隔をあけて搬送される。この画像形成ユニットＦＹ、ＦＭ、ＦＣ及びＦＫに搬送される用紙Ｐに対して、転写ベルトＢ１に転写されたトナー像が２次転写部３によって転写される。

制御部３０は、各感光体ドラム１０Ｙ〜１０Ｋ、各現像装置ＨＹ、ＨＭ、ＨＣ、ＨＫ、各帯電器１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ、および各転写ローラ２０Ｙ〜２０Ｋを含む画像形成ユニットＦＹ、ＦＭ、ＦＣ及びＦＫにおける各画像形成部材の動作制御を制御する。また、搬送ローラＢ１を含む搬送機構の動作制御を行う。

次に、現像装置ＨＹの構成について説明する。各色の現像装置ＨＹ、ＨＭ、ＨＣ、ＨＢの構成は同様である。

現像装置ＨＹは、現像容器４０、現像ローラ４０ａを備え、現像容器４０は、内部に黄色のトナー粒子とキャリアからなる粉体の現像剤を貯留する。

上記現像ローラ４０ａは感光体ドラム１０と接し、感光体ドラム１０の表面の静電潜像の電位と現像ローラ４０ａに印加される現像バイアスの電位差によって上位装置から形成指示された画像に応じたトナー像が感光体ドラム１０の表面に形成される（現像動作）。

このような構成の下、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）等の上位装置から画像形成の指示を受けた画像形成装置１は、指示を受けた画像データに対応した各色のトナー像を画像形成ユニットＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、ＦＢを用いて形成する。各画像形成部で形成されたトナー像は中間転写ベルトＢ１に転写されて、中間転写ベルトＢ１上で重ね合わされてカラートナー像となる。

このカラートナー像の形成と同期して用紙収容部２に収容されている用紙が図示しない給紙装置で用紙収容部２から一枚ずつ取り出されて、用紙搬送部６上を搬送される。そして、用紙は中間転写ベルトＢ１への一次転写とタイミングを合わせて二次転写部３に送り込まれ、二次転写部３で中間転写ベルトＢ１上のカラートナー像が用紙に二次転写される。カラートナー像が転写された用紙はさらに定着部４に搬送されて熱と圧力によりカラートナー像が用紙に定着される。さらに用紙は排紙装置５によって画像形成装置１の外周に設けられた排紙トレイ部７に排紙される。二次転写後、中間転写ベルトＢ１に残留したトナーは、中間転写ベルトのクリーニング部Ｂ２によって中間転写ベルトＢ１から除去される。

図３は、本実施形態におけるプリンタ１００の制御関連の概略構成図である。

プリンタ１００は、ＣＰＵ（ＣＥＮＴＲＡＬＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）３０１、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）３０２、ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）３０３、ＨＤＤ（ＨａｒｄＤｉｓｋＤｒｉｖｅ）３０４及び上記印刷における各駆動部に対応するドライバ３０５が内部バス３０６を介して接続されている。上記ＣＰＵ３０１は、例えばＲＡＭ２０２を作業領域として利用し、ＲＯＭ３０３やＨＤＤ３０４等に記憶されているプログラムを実行し、当該実行結果に基づいて上記ドライバ３０５とデータや命令を授受することにより上記図１に示した各駆動部の動作を制御する。

上述は、プリンタ１００全般についての説明である。

ここで、本発明の実施形態に係るプリンタ１００では、従来より知られているＤＣブラシレスモータの機械構成、制御回路、これに準ずるＣＰＵ等の構成を採用していない。

従来より知られているＤＣブラシレスモータの制御回路は、例えば、位相比較器と、フィルタ制御処理回路と、ＰＷＭ回路と、ＤＣブラシレスモータドライバとを備えている。上記位相比較器は、プリンタのエンジンから入力される指令クロック信号（制御信号）と、ＤＣブラシレスモータのエンコーダから入力されるフィードバック信号とを比較して位相差等を算出する。また、上記フィルタ制御処理回路は、位相比較器から入力された位相差等にフィルタ処理・所定の演算処理等を施し、所定の制御値をＰＷＭ回路に入力する。上記ＰＷＭ回路は、入力された制御値に基づいて、速度指令信号であるＰＷＭ信号を発生し、そのＰＷＭ信号をＤＣブラシレスモータドライバに入力する。そして、ＤＣブラシレスモータドライバは、当該ＰＷＭ信号に対応する駆動パルス（駆動信号）をＤＣブラシレスモータに入力して、そのＤＣブラシレスモータの回転を制御する。従来では、上述したような構成と手順にて、ＤＣブラシレスモータの回転をフィードバック制御していた。

本発明の実施形態に係るプリンタ１００における、機械構成、制御構成、制御手順等については、以下で詳細に説明する。

＜本発明の実施形態＞
＜＜プリンタの機械構成＞＞
図４には、本発明の実施形態に係るプリンタ１００の機械構成を示した。

プリンタ１００には、エンジン４０１と、ステッピングモータドライバ４０２と、ステッピングモータ４０２ａと、各ＤＣブラシレスモータの回転を制御するＤＣブラシレスモータ用ＣＰＵ４０３と、各感光体ドラムの色（イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック）に対応するＤＣブラシレスモータドライバ４０４１、４０４２、４０４３、４０４４（パワードライバともいう）と、各色に対応するＤＣブラシレスモータ４０４１ａ、４０４２ａ、４０４３ａ、４０４４ａとが備えられている。

上記エンジン４０１は、プリンタ１００の駆動、停止、画像形成等の制御を司り、ステッピングモータ４０２ａの回転に関する制御信号Ａ（命令信号、指示クロック信号）をステッピングモータドライバ４０２に入力する。上記制御信号Ａには、例えば、ステッピングモータ４０２ａの回転を制御するパルス信号である指示クロック信号が該当する。さらに、当該エンジン４０１は、上記制御信号Ａをステッピングモータドライバ４０２に入力すると同時に、ＤＣブラシレスモータ用ＣＰＵ４０３に入力するように構成される（後述する）。

また、上記エンジン４０１は、上記制御信号Ａとは異なる制御信号であり、各ＤＣブラシレスモータ４０４１ａ、４０４２ａ、４０４３ａ、４０４４ａの回転開始、回転停止に関する制御信号ＢをＤＣブラシレスモータ用ＣＰＵ４０３に入力する。

上記ステッピングモータドライバ４０２は、エンジン４０１から入力される制御信号Ａに基づいて、ステッピングモータ４０２ａに駆動パルスを入力する。ステッピングモータ４０２ａは駆動ローラ２１（図示せず）に回転を伝達する。

上記ＤＣブラシレスモータ用ＣＰＵ４０３には、上記エンジン４０１からの制御信号Ｂに加えて、当該エンジン４０２からステッピングモータドライバ４０２に入力される制御信号Ａが入力される。ＤＣブラシレスモータ用ＣＰＵ４０３は、当該制御信号Ｂと制御信号Ａとに基づいて、所定の速度指令信号をＤＣブラシレスモータドライバ４０４１、４０４２、４０４３、４０４４に入力する（後述する）。

上記ＤＣブラシレスモータドライバ４０４１、４０４２、４０４３、４０４４は、ＤＣブラシレスモータ用ＣＰＵ４０３から入力される速度指令信号に基づいて、各ＤＣブラシレスモータ４０４１ａ、４０４２ａ、４０４３ａ、４０４４ａに駆動パルスを入力する。各ＤＣブラシレスモータ４０４１ａ、４０４２ａ、４０４３ａ、４０４４ａはそれぞれの感光体ドラム１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｙ、１０Ｋ（図示せず）に回転を伝達する（後述する）。

＜＜プリンタの制御構成＞＞
次に、ＤＣブラシレスモータの制御構成（制御回路）であるＤＣブラシレスモータ用ＣＰＵ４０３について、詳細に説明する。

図５には、本発明の実施形態に係るＤＣブラシレスモータ用ＣＰＵ４０３の構成を示した。図５に示すように、本発明の実施形態に係るプリンタ１００では、ＣＰＵ等に基づき、エンコーダ（後述する）から発生されたフィードバックパルス等を制御量として目標値に追従するように自動動作する機構であるサーボ制御機構を採用している。

なお、後述するＤＣブラシレスモータ用ＣＰＵ４０３は、イエローに対応する感光体ドラム１０Ｙと、その感光体ドラム１０Ｙに回転を伝達するＤＣブラシレスモータ４０４１ａとを制御するものとして説明するが、マゼンタ、シアン、ブラックに対応する感光体ドラム１０Ｃ、１０Ｙ、１０Ｋ、ＤＣブラシレスモータ４０４２ａ、４０４３ａ、４０４４ａでも同様である。

ＤＣブラシレスモータ用ＣＰＵ４０３は、主に、第一のタイムキャプチャ回路５０１と、速度係数回路５０２と、目標速度設定回路５０３と、第二のタイムキャプチャ回路５０４と、制御演算回路５０５と、ＰＷＭ回路５０６とから構成される。

第一のタイムキャプチャ回路５０１は、エンジン４０１からステッピングモータドライバ４０２に入力される制御信号Ａと同等の制御信号が同時に入力されるよう構成されている。上記第一のタイムキャプチャ回路５０１は、エンジン４０１から入力された制御信号Ａと内部タイマパルス信号とを比較し、当該制御信号Ａの一パルス幅に含まれる内部タイマパルス信号の数をカウントする（後述する）。カウントされたカウント数は速度係数回路５０２に入力される。

速度係数回路５０２は、入力されたカウント数に、速度係数回路５０２のメモリ部に予め記憶されている速度係数を乗算して、目標値である目標速度を算出する。上記乗算によって、カウント数が、ステッピングモータ４０２ａに対応する値からＤＣブラシレスモータ４０４１ａに対応する値に換算される。当該目標速度は、カウント数が速度係数回路５０２に入力される度に（カウント数がカウントされる度に）算出され、更新される。速度係数回路５０２は、算出された目標速度を目標速度設定回路５０３に入力する。

目標速度設定回路５０３は、速度係数回路５０２から入力された目標速度を制御演算回路５０５に入力したり、当該目標速度を、プリンタ１００の起動時または停止時に予めエンジン４０１から入力される定常速度または停止速度に切り換えたりする（後述する）。

第二タイムキャプチャ回路５０４は、ＤＣブラシレスモータ４０４１ａに備えられたエンコーダ５０７から発生されるエンコーダパルス信号（モータ回転速度信号、フィードバック信号）が入力されるよう構成される。上記第二タイムキャプチャ回路５０４は、エンコーダ５０７から入力されたエンコーダパルス信号と内部タイマパルス信号とを比較し、当該エンコーダパルス信号の一パルス幅に含まれる内部タイマパルス信号の数をカウントする（後述する）。カウントされたカウント数は、現時点のＤＣブラシレスモータ４０４１ａの回転速度に対応する値（現行回転速度）として算出される。

上記目標速度と上記現行回転速度は、目標速度から現行回転速度を除算した速度差が算出され、その速度差が制御演算回路５０５に入力される。

制御演算回路５０５では、フィードバック制御方法の一つであるＰＩＤ制御が採用されており、ＰＩＤ制御に用いられる制御パラメータに基づいて、入力された速度差から制御値を算出する。制御演算回路５０５は、算出された制御値をＰＷＭ回路５０６に入力する。

ＰＷＭ回路５０６は、入力された制御値に基づいてＰＷＭ信号を生成し、そのＰＷＭ信号を速度指令信号としてＤＣブラシレスモータドライバ４０４１に入力する。

所定のメモリに記憶されているプログラム等を実行することで、ＤＣブラシレスモータ４０４１ａの回転を制御する。上記各回路、ドライバ等は後述する各手段として動作する。

＜＜プリンタの制御手順＞＞
次に図６乃至図７を参照しながら、本発明の画像形成装置が、印刷モードに応じて、感光体ドラムの回転制御を切り換える手順について説明する。図６は、本発明に係るプリンタの機能ブロック図である。図７は、本発明の実行手順を示すためのフローチャートである。なお、本発明に直接には関係しない各部の詳細は省略している。

＜＜起動時の手順について＞＞
プリンタ１００が、待機時での消費電力を抑えた状態であるスリープ状態である場合に、ユーザが、プリンタ１００に接続された端末を用いて、プリンタ１００にカラー印刷の画像形成に関する命令（カラー印刷物出力指示）を入力すると、プリンタ１００の通信手段６０１が、端末に接続されたネットワークを介して当該命令を受信する。

通信手段６０１は、当該命令を画像形成手段６０２に送信し、画像形成手段６０２は、プリンタ１００のスリープ状態を解除し、画像形成可能な状態へ移行する。画像形成可能な状態とは、各感光体ドラムの表面線速度と転写ベルトの表面線速度とを一致させた状態で相互に回転している状態のことであり、ＤＣブラシレスモータ４０４１ａとステッピングモータ４０２ａとをそれぞれ所定の回転数（回転速度）（以下、画像形成可能な回転速度とする）で回転している状態である。なお、表面線速度（表面線速）とは、回転している回転体において、その回転体の表面上の点に対する接線方向の回転速度を意味する。

以下では、イエローに対応する感光体ドラム１０Ｙと、その感光体ドラム１０Ｙに回転を伝達するＤＣブラシレスモータ４０４１ａの回転について説明するが、マゼンタ、シアン、ブラックに対応する感光体ドラム、ＤＣブラシレスモータの回転でも同様である。

スリープ状態では、ステッピングモータ４０２ａとＤＣブラシレスモータ４０４１ａはともに回転が停止した状態（回転速度がゼロである状態）であるため、画像形成手段６０２が、ステッピングモータ制御手段６０３に、ステッピングモータ４０２ａの回転速度を加速する旨の信号（加速信号Ａ）（図４では、加速指示の制御信号Ａに対応する）を送信する（図７：Ｓ１０１）。上記加速信号Ａは、所定の周波数とパルス幅を有する指示クロック信号（クロック信号、クロック）である。

ステッピングモータ制御手段６０３は、当該加速信号Ａを受信すると、ステッピングモータ４０２ａの回転を開始する（図７：Ｓ１０２）。

具体的には、ステッピングモータ制御手段６０３が、画像形成手段６０２から入力された加速信号Ａに基づいてステッピングモータ４０２ａの回転速度を加速する駆動パルスをステッピングモータ４０２ａに入力する。ステッピングモータ４０２ａの回転が開始すると、そのモータの回転軸と連結している駆動ローラ２１の回転が開始し、駆動ローラ２１に巻き掛けられた転写ベルトＢ１に回転が伝達され、転写ベルトＢ１の回転が開始される。

ステッピングモータ４０２ａに入力される駆動パルスの周波数は、ステッピングモータ４０２ａの回転数（回転速度）に対応するため、画像形成手段６０２が、ステッピングモータ４０２ａの加速に伴い、加速信号Ａの周波数を増加させて、ステッピングモータ制御手段６０３に入力する。加速信号Ａの周波数が駆動パルスの周波数に対応し、駆動パルスの周波数が増加することにより、ステッピングモータ４０２ａの回転速度が増加する。

画像形成手段６０２は、現行のステッピングモータ４０２ａの回転速度を、ステッピングモータ４０２ａでの定常速度（定常速度Ａとする）に到達するまで、加速信号Ａの周波数を連続的に（段階的に）増加させていくことになる。

また、プリンタ１００の構成上の理由により、画像形成手段６０２は、上述した加速信号Ａを、ステッピングモータ制御手段６０３に入力するとともに、ＤＣブラシレスモータ制御手段６０４を構成する目標速度算出手段６０５に入力する。

さらに、上記加速信号Ａとは別個に、画像形成手段６０２が、目標速度算出手段６０５に、ＤＣブラシレスモータ４０４１ａの回転速度を加速する旨の信号（加速信号Ｂ）（図４では、加速指示の制御信号Ｂ）とＤＣブラシレスモータ４０４１ａの定常速度（定常速度Ｂとする）を送信する（図７：Ｓ１０３）。

画像形成手段６０２が目標速度算出手段６０５に加速信号Ｂを送信すると、画像形成手段６０２を予め監視しているモータ同期判別手段６１１が、ＤＣブラシレスモータ４０４１ａの回転速度を加速することを検知する。

ＤＣブラシレスモータ４０４１ａの回転速度を加速することを検知したモータ同期判別手段６１１は、画像形成手段６０２から、画像形成手段６０２がステッピングモータ制御手段６０３に送信した加速信号Ａを検知して、ステッピングモータの回転速度とともにＤＣブラシレスモータの回転速度を加減速するか否かを判別する。上記では、加速信号Ａと加速信号Ｂであるため、モータ同期判別手段６１１が、ステッピングモータの回転速度とともにＤＣブラシレスモータの回転速度を加速すると判別する。

モータ同期判別手段６１１が当該判別をすると、その判別結果を同期切換手段６１２に送信する。同期切換手段６１２は、判別結果を受信すると、同期切換記憶手段６１３に記憶された同期切換テーブル８００を参照し、目標速度を算出するか否かを判別する（図７：Ｓ１０４）。上記目標速度とは、ステッピングモータ４０２ａの回転速度に同期したＤＣブラシレスモータ４０４１ａの回転速度のことである。

同期切換テーブル８００には、図８Ａに示すように、モータ同期判別手段６１１が判別した結果を示す判別結果８０１と、目標速度算出手段６０５に目標速度を算出するか否かを示す情報８０２とが関連付けて記憶されている。

判別結果のうち、ステッピングモータの回転速度とともにＤＣブラシレスモータの回転速度を加減速することを示す情報（例えば、「ともに加速する」８０３、「ともに減速する」８０４）には、目標速度算出手段６０５に目標速度を算出させることを示す情報（例えば、「目標速度算出」８０５、８０６）が関連付けて記憶される。

一方、判別結果のうち、ステッピングモータの回転速度とともにＤＣブラシレスモータの回転速度を加減速しないことを示す情報（例えば、「ともに加速しない」８０７、「ともに減速しない」８０８）には、回転速度曲線に記憶された回転速度を目標値として目標速度算出手段６０５に設定させることを示す情報（例えば、「回転速度曲線参照」８０９、８１０）が関連付けて記憶される。

上記構成により、同期切換手段６１２が、上記同期切換テーブル８００に基づいて、目標速度を算出するか否かを判別することが可能となる。言い換えると、同期切換手段６１２が、条件に応じて、ＤＣブラシレスモータ制御手段６０４に、ステッピングモータの回転にＤＣブラシレスモータの回転を同期させるか、上記回転速度曲線の特性に合わせた制御信号に基づいてＤＣブラシレスモータの回転を制御させるかを判別することが可能となる。

同期切換手段６１２が、同期切換テーブル８００に基づいて目標速度を算出すると判別すると、目標速度算出手段６０５に、目標速度を算出する旨の信号（算出信号Ｂ）（図４では、算出指示の制御信号Ｂ）を送信する（図７：Ｓ１０５ＹＥＳ）。

目標速度算出手段６０５は、当該算出信号Ｂを受信すると、画像形成手段６０２から入力される加速信号Ａ（ステッピングモータ制御手段６０３に入力される加速信号Ａ）に基づいて、当該目標速度を算出する（図７：Ｓ１０６）。

目標速度の算出は、以下のように実行される。

目標速度算出手段６０５には、パルスの周期が安定した内部タイマパルス（内部タイマクロック信号ともいう）を発生する第一のタイムキャプチャ回路が備えられており、当該目標速度算出手段６０５は、当該内部タイマパルスと、画像形成手段６０２から入力される加速信号Ａとを比較し、加速信号Ａの一パルス当たりに存在する内部タイマパルスのパルス数をカウントする。このカウントした数をステッピングモータカウント数Ｎａとする。

なお、当該カウントは、予めユーザにより設定された周期毎、あるいは、加速信号の一パルス毎）に行われる。さらに、加速信号Ａの周波数は、時間とともに随時増加していくため、結果として、ステッピングモータカウント数Ｎａは、加速信号Ａの周波数の増加とともに減少することとなる。また、内部タイマパルスのパルス幅は、加速信号Ａのパルス幅に比べて十分狭い幅であると好ましい。また、目標速度算出手段６０５は、例えば、一パルスの立ち上がり時点を基準としてカウントするが、一パルスの立ち下がり時点を基準としてカウントしても構わない。さらに、目標速度算出手段６０５が、加速信号Ａのパルスの幅を測定しても構わない。

目標速度算出手段６０５が、一パルスでのステッピングモータカウント数Ｎａを算出すると、当該カウント数Ｎａに、所定の補正係数（以下、速度係数とする）を乗算し、その乗算した値を目標値、すなわち、目標速度として算出する。

上記速度係数は、定常回転時（画像形成可能時）でのステッピングモータ４０２ａの回転速度に対するＤＣブラシレスモータ４０４１ａの回転速度の割合を示す。当該割合は、ステッピングモータ４０２ａにより回転する転写ベルトＢ１の表面線速と、ＤＣブラシレスモータ４０４１ａにより回転する感光体ドラム１０Ｙの表面線速とが一致する条件の割合に対応する。

なお、本発明の実施形態に係るプリンタ１００のように、複数の感光体ドラムを備えた画像形成装置では、通常、全ての感光体ドラムの半径が相互に同一となるよう構成されるため、一感光体ドラムについての速度係数を採用すれば、全ての感光体ドラムの表面線速を転写ベルトの表面線速に一致させることが可能となる。

上記速度係数は、例えば、モータの回転速度に対応するモータの回転数（ｒｐｍ）やモータ制御手段に入力される制御信号（上述した加速信号または減速信号、指示クロック信号に該当する）の周波数（Ｈｚ）によって決定される。周波数を基準として、定常回転時にステッピングモータ４０２ａの回転制御に用いられる制御信号の周波数をＡ（Ｈｚ）とし、定常回転時にＤＣブラシレスモータ４０４１ａのエンコーダ５０７から発生されるエンコーダパルスの周波数をＢ（Ｈｚ）とすると、当該速度係数ａ（−）は、Ｂ／Ａとなる。

また、モータの回転数（ｒｐｍ）は、転写ベルトまたは感光体ドラムの表面線速に対応するため、定常回転時での転写ベルトまたは感光体ドラムの表面線速が測定可能であれば、速度係数は以下のように算出される。

上述のようにして、算出された目標速度は、ステッピングモータ４０２ａの制御信号に基づいて算出されていることから、当該目標速度を後続のフィードバック制御に採用することによって、ステッピングモータ４０２ａの回転に同期したＤＣブラシレスモータ４０４１ａの回転を実現することが可能となる。

目標速度算出手段６０５が目標速度を算出すると、フィードバック制御手段６０６に当該目標速度を送信する。フィードバック制御手段６０６は、ＰＩＤ制御に基づくフィードバック制御を実行する。当該フィードバック制御手段６０６は、フィードバックパルス（後述する）により算出される、ＤＣブラシレスモータ４０４１ａの現行の回転速度に対応する現行回転速度と、目標速度とに基づいて、所定の制御値を算出し、当該制御値をＰＷＭ手段６０９に送信する。

上記制御値の算出は、以下のように実行される。

ＤＣブラシレスモータ４０４１ａには、当該ＤＣブラシレスモータ４０４１ａの回転軸と感光体ドラム１０Ｙの回転軸とを連結する連結軸に、当該連結軸が所定の回転角度だけ回転すると、その回転に対応して所定のエンコーダパルス（エンコーダパルス、以下、フィードバックパルスとする）を出力するエンコーダ５０７が備えられており、そのエンコーダ５０７は、フィードバックパルスを、ＤＣブラシレスモータ制御手段６０４を構成する現行回転速度算出手段６０７に随時入力している。

現行回転速度算出手段６０７には、第一のタイムキャプチャ回路とは別に、パルスの周期が安定した内部タイマパルスを発生する第二のタイムキャプチャ回路が備えられており、当該現行回転速度算出手段６０７は、当該内部タイマパルスと、エンコーダ５０７から入力されるフィードバックパルスとを比較し、フィードバックパルスの一パルス当たりに存在する内部タイマパルスのパルス数をカウントする。このカウントした数をＤＣブラシレスモータカウント数Ｎｂとする。

なお、当該カウントは、予めユーザにより設定された周期毎、あるいは、加速信号の一パルス毎に行われる。さらに、ＤＣブラシレスモータ４０４１ａの回転速度の増加に伴い、フィードバックパルスの周波数は随時増加していくため、結果として、ＤＣブラシレスモータカウント数Ｎｂは、フィードバックパルスの周波数の増加とともに減少することとなる。

現行回転速度算出手段６０７が、一パルスでのＤＣブラシレスモータカウント数Ｎｂを算出すると、当該カウント数ＮｂをＤＣブラシレスモータの現行回転速度として、フィードバック制御手段６０６に送信する。

フィードバック制御手段６０６は、当該現行回転速度と目標速度とを受信すると、ＤＣブラシレスモータ４０４１ａの加速時に対応する制御パラメータ（「Ｋｐ」）を判別し、目標速度と現行回転速度との間の速度差を算出し、その速度差に基づいて当該制御パラメータ「Ｋｐ」に対応する比例制御値（以下、制御値とする）を算出する（図７：Ｓ１０７）。

上記制御パラメータとは、比例制御と積分制御と微分制御とを組み合せて、現行回転速度を目標速度に収束させるように制御するＰＩＤ制御に基づいて定められるパラメータのことである。

例えば、上記制御パラメータは、目標速度と現行回転速度との間の速度差に応じた比例制御値を算出（出力）する比例制御パラメータ「Ｋｐ」（比例定数ともいう）と、当該速度差を積分した積分値に応じた積分制御値を算出する積分制御パラメータ「Ｋｉ」（積分定数ともいう）と、当該速度差を微分した微分値に応じた微分制御値を算出する微分制御パラメータ「Ｋｄ」（微分定数ともいう）とが該当する。

ＤＣブラシレスモータ４０４１ａの加速時または減速時には、比例制御パラメータ「Ｋｐ」が採用される。

上記構成とすると、ＤＣブラシレスモータ４０４１ａの回転速度を加速する際に、ＤＣブラシレスモータ４０４１ａの目標速度に随時、現行回転速度を追従するように、フィードバック制御手段６０６が制御値を算出し、後述に続くＰＷＭ手段６０９、駆動パルス入力手段６１０を介して、ＤＣブラシレスモータ制御手段６０４が駆動パルスをＤＣブラシレスモータ４０４１ａに入力し、ＤＣブラシレスモータ４０４１ａの回転速度が順次、加速される。そのため、ＤＣブラシレスモータ４０４１ａの回転速度が目標の回転速度よりも大きく超過する現象であるオーバーシュート現象を防止することが可能となる。なお、ＤＣブラシレスモータ制御手段６０４がＤＣブラシレスモータ４０４１ａの回転速度を順次減速する場合でも、ＤＣブラシレスモータ４０４１ａの減速時に対応する制御パラメータ「Ｋｐ」を採用することにより、ＤＣブラシレスモータ４０４１ａの回転速度が目標の回転速度よりも大きく不足する現象であるアンダーシュート現象を防止することが可能となる。

なお、現行回転速度も、目標速度も、カウント数という数値（データ）に対応し、その数値に基づいて、フィードバック制御手段６０６は制御値を算出する。そのため、従来からＤＣブラシレスモータの回転制御に用いられる位相比較器等を採用していないことに注意されたい。

制御値の算出が完了すると、フィードバック制御手段６０６は、算出した制御値が所定の範囲内に属するか否かを判別する。当該範囲は、例えば、ＰＷＭ手段６０９により制御値に基づいて発生されるＰＷＭ信号（速度指令信号）のデューティーが許容範囲（０から１００％までの範囲）に属するか否かで判別される。所定の範囲は、上記許容範囲に対応するよう予め算出されている。

上記判別した結果、制御値が所定の範囲に包含されている場合は、フィードバック制御手段６０６は、そのまま制御値をＰＷＭ手段６０９に送信する。一方、当該制御値が所定の範囲に包含されていない場合は、フィードバック制御手段６０６は、予めユーザにより設定された所定の制御値をＰＷＭ手段６０９に送信するよう構成される。また、当該制御値が０より小さい値である場合は、フィードバック制御手段６０６は、制御値を０としてＰＷＭ手段６０９に送信するよう構成される。

ＰＷＭ手段６０９が制御値を受信すると、当該制御値に基づいて、ＰＷＭ信号を発生し、駆動パルス入力手段６１０に入力する。駆動パルス入力手段６１０は、当該ＰＷＭ信号に基づいて、ＤＣブラシレスモータ４０４１ａの回転速度を加速する駆動パルスをＤＣブラシレスモータ４０４１ａに入力する。ＤＣブラシレスモータ４０４１ａは、入力された駆動パルスに基づき、回転を開始する（図７：Ｓ１０８）。

上述した手順は、ステッピングモータ制御手段６０３がステッピングモータ４０２ａの回転速度を定常速度Ａに到達するまで、目標速度算出手段６０５とフィードバック制御手段６０６とが繰り返すこととなる。すなわち、画像形成手段６０２が、加速信号Ａの周波数を、定常速度Ａに対応する制御信号の周波数まで連続的に増加すると、その増加分に対応して、目標速度算出手段６０５が、ステッピングモータ４０２ａの回転に同期したＤＣブラシレスモータ４０４１ａの目標速度を算出し、フィードバック制御手段６０６が、当該目標速度と現行回転速度との間の速度差と、所定の制御パラメータとに基づいて制御値を算出する。算出された制御値は、ＰＷＭ手段６０９を介して、ＰＷＭ信号に変換されるが、当該ＰＷＭ信号は、所定の周波数を保持しつつ、連続的にデューティーが増加するクロック信号（速度指令信号）となる。その結果、駆動パルス入力手段６１０が、ＤＣブラシレスモータの回転速度を増加させる駆動パルスをＤＣブラシレスモータ４０４１ａに入力することになる。

ステッピングモータ４０２ａの回転速度が定常速度Ａまで到達すると、その到達に対応して、ＤＣブラシレスモータ４０４１ａの回転速度が定常速度Ｂまで到達する。これにより、プリンタ１００は画像形成可能な状態へ移行することになる（図７：Ｓ１０９）。

図９の領域９Ａでは、カラー印刷に対応する感光体ドラム１０Ｙの回転をスリープ状態から画像形成可能な状態まで移行する際（起動時）の、ステッピングモータ制御手段６０３に入力される制御信号（加速信号Ａ）の周波数と、ＤＣブラシレスモータ４０４１ａのエンコーダパルスの周波数との経時変化を示した。

図９の領域９Ａから分かるように、ＤＣブラシレスモータ４０４１ａのエンコーダパルスの周波数が、ステッピングモータ４０２ａの制御信号の周波数に対して、速度係数（ａ＝Ｂ／Ａ）を維持しながら増加される、言い換えると、ＤＣブラシレスモータ４０４１ａの回転が、ステッピングモータ４０２ａの回転に同期しながら増加されることが理解される。従って、転写ベルトＢ１の表面線速と感光体ドラム１０Ｙの表面線速とを一致させた状態で、ステッピングモータ４０２ａとＤＣブラシレスモータ４０４１ａの回転速度を加速することとなる。

プリンタ１００が画像形成可能な状態に移行すると、画像形成手段６０２が、定常速度Ａに対応する制御信号をステッピングモータ制御手段６０３に入力するため、当該ステッピングモータ制御手段６０３がステッピングモータ４０２ａの回転速度を定常速度Ａに維持することになる。また、上記定常速度Ａに対応する制御信号は目標速度算出手段６０５に入力されることとなるが、その制御信号の周波数は一定となるため、目標速度算出手段６０５が算出する目標速度は一定となる。

目標速度算出手段６０５が、目標速度算出手段６０５自身が算出する目標速度が一定となることを検知すると、フィードバック制御手段６０６に送信する目標速度を、最初に画像形成手段６０２から受信した定常速度Ｂに切り換える。

定常速度Ｂに切り換える場合の判断は、目標速度算出手段６０５が、目標速度算出手段６０５自身が算出する目標速度が一定となることを検知したり、目標速度が所定の値に収束したことを検知したりすることによって判断される。

目標速度算出手段６０５が定常速度Ｂをフィードバック制御手段６０６に送信すると、フィードバック制御手段６０６は、定常速度に対応する制御パラメータ（「Ｋｐ」、「Ｋｄ」、「Ｋｉ」）を判別し、定常速度Ｂと現行回転速度との間の速度差を算出し、その速度差に基づいて当該制御パラメータ「Ｋｐ」、「Ｋｄ」、「Ｋｉ」に対応する制御値を算出する。

ＤＣブラシレスモータ４０４１ａの定常回転時には、比例制御パラメータ「Ｋｐ」、「Ｋｄ」、「Ｋｉ」が採用される。

上記構成とすると、ＤＣブラシレスモータ制御手段６０４が、ＤＣブラシレスモータ４０４１ａの回転を安定して制御することが可能となる。

フィードバック制御手段６０６が、ＰＷＭ手段６０９、駆動パルス入力手段６１０を介して、これらの制御値に対応する駆動パルスをＤＣブラシレスモータ４０４１ａに入力する。ＤＣブラシレスモータ４０４１ａの回転は安定して実行して実行される。

なお、イエローに対応する感光体ドラム１０Ｙ以外の感光体ドラム１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋも同様にして回転し、それぞれのＤＣブラシレスモータによってその回転を制御される。

ステッピングモータ４０２ａの回転速度とＤＣブラシレスモータ４０４１ａの回転速度とが安定すれば、画像形成手段６０２が、カラー印刷の画像形成に関する命令に基づいて、各感光体ドラム１０Ｙにトナー像を形成し、そのトナー像を転写ベルトＢ１に転写し、印刷物の出力を実行する。これにより、１ジョブが完了する。

＜＜三色解除機構の動作の手順について＞＞
次に、モノクロ印刷の画像形成に関する命令を受信して、カラー印刷に対応する感光体ドラムを停止する三色解除機構が動作する手順について説明する。

例えば、カラー印刷が終了した際に、通信手段６０１が、モノクロ印刷の画像形成に関する命令を受信すると、画像形成手段６０２は、複数の感光体ドラムのうち、カラー印刷に対応する感光体ドラム（イエロー、マゼンタ、シアンに対応する感光体ドラム１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｋ）の回転速度を減速する旨の信号（減速信号Ｂ）を、カラー印刷に対応する感光体ドラムのＤＣブラシレスモータ制御手段６０４に送信する。

ここでは、イエローに対応する感光体ドラムのＤＣブラシレスモータ制御手段６０４について説明するが、カラー印刷に対応する他のＤＣブラシレスモータ制御手段も同様である。

画像形成手段６０２が、当該減速信号Ｂ（図４では、減速指示の制御信号Ｂ）を、ＤＣブラシレスモータ制御手段６０４を構成する目標速度算出手段６０５に送信する（図７：Ｓ１０３）。

一方、ステッピングモータの回転は維持しておく必要があるため、画像形成手段６０２は、定常速度Ａに対応する制御信号をステッピングモータ制御手段６０３に入力する。そのため、当該ステッピングモータ制御手段６０３がステッピングモータ４０２ａの回転速度を定常速度Ａに維持している。プリンタ１００の構成上の理由により、上記定常速度Ａに対応する制御信号（維持信号Ａとする）は、上記減速信号Ｂとは別に、目標速度算出手段６０５に入力されることとなる。上記理由によりＳ１０１とＳ１０２とは省略される。

画像形成手段６０２が目標速度算出手段６０５に減速信号Ｂを送信すると、画像形成手段６０２を監視しているモータ同期判別手段６１１が、ＤＣブラシレスモータ４０４１ａの回転速度を減速することを検知する。

ＤＣブラシレスモータ４０４１ａの回転速度を減速することを検知したモータ同期判別手段６１１は、画像形成手段６０２から、画像形成手段６０２がステッピングモータ制御手段６０３に送信した維持信号Ａを検知して、ステッピングモータの回転速度とともにＤＣブラシレスモータの回転速度を加減速するか否かを判別する。上記では、維持信号Ａと減速信号Ｂであるため、モータ同期判別手段６１１が、ステッピングモータの回転速度とともにＤＣブラシレスモータの回転速度を減速しないと判別する。

モータ同期判別手段６１１が当該判別をすると、その判別結果を同期切換手段６１２に送信する。同期切換手段６１２は、判別結果を受信すると、同期切換テーブル８００を参照し、目標速度を算出するか否かを判別する（図７：Ｓ１０４）。

この場合は、判定結果「ともに減速しない」に対応する「回転速度曲線参照」に該当する。すなわち、回転速度曲線に記憶された回転速度を目標値として目標速度算出手段６０５に設定させることになる。

同期切換手段６１２が、同期切換テーブル８００に基づいて回転速度曲線を参照すると判別すると、目標速度算出手段６０５に、回転速度曲線を参照する旨の信号（参照信号Ｂ）（図４では、参照指示の制御信号Ｂ）を送信する（図７：Ｓ１０５ＮＯ）。

当該参照信号Ｂを受信した目標速度算出手段６０５は、回転速度曲線記憶手段６１４に記憶された、ＤＣブラシレスモータ４０４１ａの減速時に対応する減速回転速度曲線を参照し、当該減速回転速度曲線の回転速度を目標値として設定する（図７：Ｓ１１０）。この設定は、時間の経過とともに、減速回転速度曲線に従って更新・設定される。

上記減速回転速度曲線１０Ａは、図１０に示すように、ＤＣブラシレスモータ４０４１ａ単独で減速する際の回転速度の経時変化を示した曲線（スローダウンテーブルともいう）であり、初期の回転速度（時間ゼロ）は、ＤＣブラシレスモータ４０４１ａの定常速度Ｂに設定され、時間が経過するとともにその回転速度は徐々に減少し、所定の時間１０Ｂを経過すると回転速度は急激に減少して、停止状態（ゼロ）となる曲線である。

上記減速回転速度曲線の回転速度の変動は、感光体ドラム１０Ｙの半径、周長、表面性状、材質、そのＤＣブラシレスモータ４０４１ａのギア比、転写ベルトの性状等のパラメータに応じて適宜設計変更されるものの、上記構成により、ステッピングモータ４０２ａとは独立してＤＣブラシレスモータ４０４１ａの回転速度を減速する場合、カラー印刷用の感光体ドラム表面と転写ベルト表面とが互いに摺擦・磨耗しない条件で、予め測定された回転速度の減速変動に合わせて、ＤＣブラシレスモータ４０４１ａの回転速度を減速することが可能となる。そのため、カラー印刷に使用される感光体ドラムの表面線速と転写ベルトの表面線速との間の速度差の発生を適切に抑えながら、カラー印刷からモノクロ印刷へのモード切り換えを円滑に実行することが可能となるとともに、カラー印刷用の感光体ドラムの回転を停止させるため、無駄な消費電力を削減することも可能となる。

なお、減速回転速度曲線の回転速度の単位は、目標速度と同等である。

目標速度算出手段６０５が、減速回転速度曲線から参照した回転速度を設定すると、その回転速度を上述していた目標速度としてフィードバック制御手段６０６に送信する。フィードバック制御手段６０６には、現行回転速度算出手段６０７から現行回転速度が入力されているため、フィードバック制御手段６０６は、ＤＣブラシレスモータ４０４１ａの減速時に対応する制御パラメータ（「Ｋｐ」）を用いて、減速回転速度曲線の回転速度と現行回転速度との間の速度差を算出し、その速度差に基づいて当該制御パラメータ「Ｋｐ」に対応する比例制御値を算出する（図７：Ｓ１０７）。

フィードバック制御手段６０６が、ＰＷＭ手段６０９、駆動パルス入力手段６１０を介して、当該比例制御値に対応する駆動パルスをＤＣブラシレスモータ４０４１ａに入力する。ＤＣブラシレスモータ４０４１ａの回転は減速する。

図９の領域９Ｂには、カラー印刷に対応する感光体ドラム１０Ｙの回転を画像形成可能な状態から停止状態まで移行する際（減速時）の、ステッピングモータ制御手段６０３に入力される制御信号（維持信号Ａ）の周波数と、ＤＣブラシレスモータ４０４１ａのエンコーダパルスの周波数との経時変化を示した。

図９の領域９Ｂから分かるように、ステッピングモータ４０２ａに入力される制御信号の周波数は、所定の周波数を維持して、一定であるのに対し、ＤＣブラシレスモータ４０４１ａのエンコーダパルスの周波数が、ステッピングモータ４０２ａの制御信号の周波数とは独立して減少し、さらに、上記減速回転速度曲線に合致する減速変動を示しながら、停止状態となることが理解される。

ＤＣブラシレスモータ制御手段６０４が、減速回転速度曲線に基づいて、ＤＣブラシレスモータ４０４１ａの回転を減速し、カラー印刷用の感光体ドラム１０Ｙを停止すると、画像形成手段６０２が、モノクロ印刷に対応する画像形成命令に基づいて、ブラックに対応する感光体ドラムにトナー像を形成し、そのトナー像を転写ベルトに転写し、印刷物の出力を実行する（図７：Ｓ１０８→Ｓ１０９）。これにより、１ジョブが完了する。

このように、ＤＣブラシレスモータの回転速度を加減速する場合、ステッピングモータの回転速度とともにＤＣブラシレスモータの回転速度を加減速するか否かを判別するモータ同期判別手段と、上記モータ同期判別手段が、ＤＣブラシレスモータの回転速度をステッピングモータの回転速度とともに加減速すると判別すると、ＤＣブラシレスモータ制御手段６０４に、ステッピングモータの回転にＤＣブラシレスモータの回転を同期させる同期切換手段とを備えるよう構成している。

これにより、転写ベルトの表面線速と感光体ドラムの表面線速との間の速度差が発生しやすい状況である、ＤＣブラシレスモータの回転速度をステッピングモータの回転速度とともに加速するまたは減速する場合は、ステッピングモータの回転速度と同期させてＤＣブラシレスモータの回転速度を加速または減速するため、転写ベルトの表面線速と感光体ドラムの表面線速との間の速度差が発生しにくく、転写ベルトと感光体ドラムとの間に発生する傷等を防止することが可能となる。

さらに、上記モータ同期判別手段が、ＤＣブラシレスモータの回転速度をステッピングモータの回転速度とともに加減速しないと判別すると、上記同期切換手段が、ＤＣブラシレスモータ制御手段６０４に、上記回転速度曲線の特性に合わせた制御信号に基づいて、ＤＣブラシレスモータの回転を制御させるよう構成することができる。

これにより、ステッピングモータとは独立してＤＣブラシレスモータの回転速度を加速または減速する場合、カラー印刷用の感光体ドラム表面と転写ベルト表面とが互いに摺擦・磨耗しない条件、すなわち、予め測定された制御信号の特性（回転速度）の加速変動または減速変動に合わせて、ＤＣブラシレスモータの回転速度を単独で加速または減速することが可能となる。そのため、カラー印刷用の感光体ドラムの表面線速と転写ベルトの表面線速との間に生じる速度差を適切に抑えながら、例えば、カラー印刷からモノクロ印刷へ、モノクロ印刷からカラー印刷へのモード切り換えを円滑に実行することが可能となる。その結果、必要に応じて、機動的にＤＣブラシレスモータの回転の制御を変更し、転写ベルト表面と感光体ドラム表面とが互いに摺擦・磨耗することなく、ＤＣブラシレスモータの回転を適切に制御すること、つまり安定したＤＣブラシレスモータの起動・停止特性を得ることが可能となる。

なお、以下では、参考に、三色解除機構が解除される手順と、プリンタが停止状態またはスリープ状態へ移行する手順について説明する。

＜＜三色解除機構の解除動作の手順について＞＞
例えば、モノクロ印刷が終了した際に、通信手段６０１が、再度、カラー印刷の画像形成に関する命令を受信すると、画像形成手段６０２は、停止状態のカラー印刷に対応する感光体ドラム（イエロー、マゼンタ、シアンに対応する感光体ドラム１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ）の回転速度を加速する旨の信号（加速信号Ｂ）と、ＤＣブラシレスモータの定常速度（定常速度Ｂとする）を、カラー印刷に対応する感光体ドラムのＤＣブラシレスモータ制御手段６０４に送信する。

上記と同様に、イエローに対応する感光体ドラムのＤＣブラシレスモータ制御手段６０４について説明するが、カラー印刷に対応する他のＤＣブラシレスモータ制御手段も同様である。

画像形成手段６０２が、当該加速信号Ｂ（図４では、加速指示の制御信号Ｂ）と定常速度Ｂとを、ＤＣブラシレスモータ制御手段６０４を構成する目標速度算出手段６０５に送信する（図７：Ｓ１０３）。

一方、画像形成手段６０２は、定常速度Ａに対応する制御信号（維持信号Ａ）をステッピングモータ制御手段６０３に入力するため、当該ステッピングモータ制御手段６０３がステッピングモータ４０２ａの回転速度を定常速度Ａに維持している。プリンタ１００の構成上の理由により、上記維持信号Ａは、上記減速信号Ｂとは別に、目標速度算出手段６０５に入力される。なお、上述の通り、Ｓ１０１とＳ１０２とは省略される。

画像形成手段６０２が目標速度算出手段６０５に加速信号Ｂを送信すると、画像形成手段６０２を監視しているモータ同期判別手段６１１が、ＤＣブラシレスモータ４０４１ａの回転速度を加速することを検知する。

さらに、モータ同期判別手段６１１は、画像形成手段６０２から、画像形成手段６０２がステッピングモータ制御手段６０３に送信した維持信号Ａを検知して、ステッピングモータの回転速度とともにＤＣブラシレスモータの回転速度を加減速するか否かを判別する。上記では、維持信号Ａと加速信号Ｂであるため、モータ同期判別手段６１１が、ステッピングモータの回転速度とともにＤＣブラシレスモータの回転速度を減速しないと判別する。

この場合は、判定結果「ともに加速しない」に対応する「回転速度曲線参照」に該当する。そのため、同期切換手段６１２が、同期切換テーブル８００に基づいて回転速度曲線を参照すると判別すると、目標速度算出手段６０５に、回転速度曲線を参照する旨の信号（参照信号Ｂ）（図４では、参照指示の制御信号Ｂ）を送信する（図７：Ｓ１０５ＮＯ）。

当該参照信号Ｂを受信した目標速度算出手段６０５は、回転速度曲線記憶手段に記憶された、ＤＣブラシレスモータ４０４１ａの加速時に対応する加速回転速度曲線を参照し、当該加速回転速度曲線の回転速度を目標値として設定する（図７：Ｓ１１０）。この設定は、時間の経過とともに、加速回転速度曲線に従って更新・設定される。

上記加速回転速度曲線１０Ｃは、図１０に示すように、ＤＣブラシレスモータ４０４１ａ単独で加速する際の回転速度の経時変化を示した曲線（スローアップテーブルともいう）であり、初期の回転速度は、ＤＣブラシレスモータの起動時に対応する回転速度に設定され、所定の時間１０Ｄを経過するとその回転速度は急激に増加し、その時間を経過後は、回転速度は徐々に増加して、定常速度Ｂ（画像形成可能な回転速度）まで増加する曲線である。

上記加速回転速度曲線の回転速度の変動は、感光体ドラム１０Ｙの半径、周長、表面性状、材質、そのＤＣブラシレスモータ４０４１ａのギア比、転写ベルトの性状等のパラメータに応じて適宜設計変更されるものの、上記構成により、ステッピングモータ４０２ａとは独立してＤＣブラシレスモータ４０４１ａの回転速度を加速する場合、カラー印刷用の感光体ドラム表面と転写ベルト表面とが互いに摺擦・磨耗しない条件で、予め測定された回転速度の加速変動に合わせて、ＤＣブラシレスモータ４０４１ａの回転速度を加速することが可能となる。そのため、カラー印刷に使用される感光体ドラムの表面線速と転写ベルトの表面線速との間の速度差の発生を適切に抑えながら、モノクロ印刷からカラー印刷へのモード切り換えを円滑に実行することが可能となる。

なお、加速回転速度曲線の回転速度の単位は、目標速度と同等である。

目標速度算出手段６０５が、加速回転速度曲線から参照した回転速度を設定すると、その回転速度を上述していた目標速度としてフィードバック制御手段６０６に送信する。フィードバック制御手段６０６には、現行回転速度算出手段６０７から現行回転速度が入力されているため、フィードバック制御手段６０６は、ＤＣブラシレスモータ４０４１ａの減速時に対応する制御パラメータ（「Ｋｐ」）を用いて、減速回転速度曲線の回転速度と現行回転速度との間の速度差を算出し、その速度差に基づいて当該制御パラメータ「Ｋｐ」に対応する比例制御値を算出する（図７：Ｓ１０７）。

フィードバック制御手段６０６が、ＰＷＭ手段６０９、駆動パルス入力手段６１０を介して、当該比例制御値に対応する駆動パルスをＤＣブラシレスモータ４０４１ａに入力する。ＤＣブラシレスモータ４０４１ａの回転は加速する。

図９の領域９Ｃには、カラー印刷に対応する感光体ドラム１０Ｙの回転を停止状態から画像形成可能な状態まで移行する際（加速時）の、ステッピングモータ制御手段６０３に入力される制御信号（維持信号Ａ）の周波数と、ＤＣブラシレスモータ４０４１ａのエンコーダパルスの周波数との経時変化を示した。

図９の領域９Ｃから分かるように、ステッピングモータ制御手段６０３に入力される制御信号の周波数は、所定の周波数を維持して、一定であるのに対し、ＤＣブラシレスモータ４０４１ａに入力される駆動パルスの周波数が、ステッピングモータ４０２ａの制御信号の周波数とは独立して増加し、さらに、上記加速回転速度曲線に合致する加速変動を示しながら、画像形成可能な状態へ到達することが理解される。

ＤＣブラシレスモータ制御手段６０４が、加速回転速度曲線に基づいて、ＤＣブラシレスモータ４０４１ａの回転速度を加速し、カラー印刷用の感光体ドラムを画像形成可能な回転速度まで回転させると、画像形成手段６０２が、カラー印刷に対応する画像形成命令に基づいて、各感光体ドラムにトナー像を形成し、そのトナー像を転写ベルトに転写し、印刷物の出力を実行する（図７：Ｓ１０８→Ｓ１０９）。これにより、１ジョブが完了する。

なお、画像形成可能な状態に移行すると、加速回転速度曲線の回転速度が一定となるため、当該目標速度算出手段６０５がそのことを検知し、フィードバック制御手段６０６に送信する回転速度を、最初に画像形成手段６０２から受信した定常速度Ｂに切り換える。

目標速度算出手段６０５が定常速度Ｂをフィードバック制御手段６０６に送信すると、フィードバック制御手段６０６は、定常速度Ｂと現行回転速度との間の速度差を算出し、その速度差に基づいて、定常速度に対応する制御パラメータ（「Ｋｐ」、「Ｋｄ」、「Ｋｉ」）に対応する制御値を算出する。

＜＜停止時の手順について＞＞
次に、プリンタがスリープ状態へ移行する手順について説明するが、ユーザが電源をＯＦＦして停止状態へ移行する手順であっても同様となる。

また、例えば、ステッピングモータ制御手段６０３と、ＤＣブラシレスモータ制御手段６０４とが、それぞれのモータの回転速度を定常速度で維持している際に、画像形成可能な状態からスリープ状態へ移行するまでの待ち時間であるスリープ時間が経過すると、画像形成手段６０２は、画像形成可能な状態からスリープ状態へ移行する。

具体的には、画像形成手段６０２が、ステッピングモータ制御手段６０３に、ステッピングモータ４０２ａの回転速度を減速する旨の信号（減速信号Ａ）を送信する（図７：Ｓ１０１）。

ステッピングモータ制御手段６０３は、当該減速信号Ａを受信すると、ステッピングモータ４０２ａの回転の減速を開始する（図７：Ｓ１０２）。

具体的には、ステッピングモータ制御手段６０３が、画像形成手段６０２から入力された減速信号Ａに基づいてステッピングモータ４０２ａの回転速度を減速する駆動パルスをステッピングモータ４０２ａに入力する。ステッピングモータ４０２ａの回転が減速すると、転写ベルトＢ１の回転が減速される。

画像形成手段６０２は、現行のステッピングモータ４０２ａの回転速度（定常速度Ａに近い）を、停止速度（例えば、ステッピングモータ４０２ａの起動時に対応する回転速度）に到達するまで、減速信号Ａの周波数を連続的に（段階的に）減少させる。

一方、画像形成手段６０２は、上述した減速信号Ａを、ステッピングモータ制御手段６０３に入力するとともに、ＤＣブラシレスモータ制御手段６０４を構成する目標速度算出手段６０５に入力する。また、上記減速信号Ａとは別個に、画像形成手段６０２が、目標速度算出手段６０５に、ＤＣブラシレスモータ４０４１ａの回転速度を減速する旨の信号（減速信号Ｂ）（図４では、減速指示の制御信号Ｂ）を送信する（図７：Ｓ１０３）。

画像形成手段６０２が目標速度算出手段６０５に減速信号Ｂを送信すると、画像形成手段６０２を予め監視しているモータ同期判別手段６１１が、ＤＣブラシレスモータ４０４１ａの回転速度を減速することを検知する。

ＤＣブラシレスモータ４０４１ａの回転速度を減速することを検知したモータ同期判別手段６１１は、画像形成手段６０２がステッピングモータ制御手段６０３に送信した減速信号Ａを画像形成手段６０２から検知して、ステッピングモータの回転速度とともにＤＣブラシレスモータの回転速度を加減速するか否かを判別する。上記では、減速信号Ａと減速信号Ｂであるため、モータ同期判別手段６１１が、ステッピングモータの回転速度とともにＤＣブラシレスモータの回転速度を減速すると判別する。

モータ同期判別手段６１１が当該判別をすると、その判別結果を同期切換手段６１２に送信する。同期切換手段６１２は、判別結果を受信すると、同期切換記憶手段６１３に記憶された同期切換テーブル８００を参照し、目標速度を算出するか否かを判別する（図７：Ｓ１０４）。

この場合は、判定結果「ともに減速する」に対応する「目標速度算出」に該当する。すなわち、目標速度算出手段６０５に、減速信号Ａに基づいて目標速度を算出させ、当該目標速度を目標値として目標速度算出手段６０５に設定させることになる。

目標速度算出手段６０５は、当該算出信号Ｂを受信すると、画像形成手段６０２から入力される減速信号Ａに基づいて、当該目標速度を算出する（図７：Ｓ１０６）。

目標速度の算出手順は上記と同様であるが、簡単に説明すると、目標速度算出手段６０５が、当該内部タイマパルスと、画像形成手段６０２から入力される減速信号Ａとを比較し、減速信号Ａの一パルス当たりに存在する内部タイマパルスのパルス数Ｎａをカウントする。

目標速度算出手段６０５が、減速信号Ａの一パルスでのステッピングモータカウント数Ｎａを算出すると、当該カウント数Ｎａに速度係数を乗算し、その乗算した値を目標値、すなわち、目標速度として算出する。

目標速度算出手段６０５が目標速度を算出すると、フィードバック制御手段６０６に当該目標速度を送信する。フィードバック制御手段６０６には、現行回転速度算出手段６０７から現行回転速度が入力されているため、フィードバック制御手段６０６は、ＤＣブラシレスモータ４０４１ａの減速時に対応する制御パラメータ（「Ｋｐ」）を用いて、目標速度と現行回転速度との間の速度差を算出し、その速度差に基づいて当該制御パラメータ「Ｋｐ」に対応する比例制御値を算出する（図７：Ｓ１０７）。

フィードバック制御手段６０６が、ＰＷＭ手段６０９、駆動パルス入力手段６１０を介して、当該比例制御値に対応する駆動パルスをＤＣブラシレスモータ４０４１ａに入力する。ＤＣブラシレスモータ４０４１ａの回転は減速する（図７：Ｓ１０８）。

上述した手順は、上記ステッピングモータ制御手段６０３がステッピングモータ４０２ａの回転速度を停止速度に到達するまで、目標速度算出手段６０５とフィードバック制御手段６０６とが繰り返すこととなる。すなわち、画像形成手段６０２が、減速信号Ａの周波数を停止速度に対応する周波数まで連続的に減少すると、その減少分に対応して、目標速度算出手段６０５が、ステッピングモータ４０２ａの回転に同期したＤＣブラシレスモータ４０４１ａの目標速度を算出し、フィードバック制御手段６０６が、当該目標速度と現行回転速度との間の速度差と、所定の制御パラメータとに基づいて制御値を算出する。算出された制御値は、ＰＷＭ手段６０９を介して、ＰＷＭ信号に変換されるが、当該ＰＷＭ信号は、所定の周波数を保持しつつ、連続的にデューティーが減少するクロック信号となる。その結果、駆動パルス入力手段６１０が、ＤＣブラシレスモータの回転速度を減少させる駆動パルスをＤＣブラシレスモータ４０４１ａに入力することになる。

ステッピングモータ４０２ａの回転速度が停止速度まで到達すると、その到達に対応して、ＤＣブラシレスモータ制御手段６０４がＤＣブラシレスモータ４０４１ａの回転速度の減速を終了する。これにより、転写ベルトと感光体ドラムとは同時に停止して、プリンタ１００はスリープ状態へ移行することになる（図７：Ｓ１０９）。

図９の領域９Ｄには、カラー印刷に対応する感光体ドラム１０Ｙの回転を画像形成可能な状態からスリープ状態（停止状態）まで移行する際（停止時）の、ステッピングモータ制御手段６０３に入力される制御信号（減速信号Ａ）の周波数と、ＤＣブラシレスモータ４０４１ａのエンコーダパルスの周波数との経時変化を示した。

図９の領域９Ｄから分かるように、ＤＣブラシレスモータ４０４１ａのエンコーダパルスの周波数が、ステッピングモータ４０２ａの制御信号の周波数に対して、速度係数（ａ＝Ｂ／Ａ）を維持しながら減少、すなわち、ステッピングモータ４０２ａの制御信号の周波数に同期しながら減少され、所定の周波数に到達して、停止されることが理解される。従って、転写ベルトＢ１の表面線速と感光体ドラム１０Ｙの表面線速とを一致させた状態で、ステッピングモータ４０２ａとＤＣブラシレスモータ４０４１ａの回転速度を減速することとなる。

なお、本発明の実施形態では、カラー印刷からモノクロ印刷へ、モノクロ印刷からカラー印刷へモードを切り換える際の実施形態を説明したが、他の場面、例えば、モードの切換の数が増加・減少する場面（例えば、モノクロ印刷とカラー印刷とに対応する命令が複数回送信された場面）、それぞれのモードの順番が相互に入れ替わる場面（例えば、カラー印刷、カラー印刷の次にモノクロ印刷、モノクロ印刷が送信された場面）。所定のモードのみ実行する場面（例えば、モノクロ印刷に対応する命令のみが複数回送信された場面）であっても、本発明の作用効果を奏する。

また、本発明の実施形態の加速（減速）回転速度曲線では、制御信号の特性として、目標速度算出手段が、ステッピングモータ制御手段に入力される制御信号に基づいて算出される目標速度に対応した回転速度を記憶するよう構成したが、他の態様でも構わない。例えば、ステッピングモータ制御手段に入力される制御信号を、回転速度曲線における制御信号にし、当該制御信号の周波数等の経時変化を曲線として記憶するよう構成しても構わない。上記構成とすると、目標速度算出手段が、回転速度曲線の制御信号と、内部タイマパルスとを比較し、当該制御信号の一パルス当たりに存在する内部タイマパルスのパルス数をカウントして、速度係数を乗算し、目標速度を算出することになる。

また、本発明の実施形態では、モータ同期判別手段が、ステッピングモータ制御手段に入力される制御信号（加速信号Ａ、減速信号Ａ、維持信号Ａ）と、目標速度算出手段に入力される制御信号（加速信号Ｂ、減速信号Ｂ）とを、画像形成手段を監視・参照することによって、ステッピングモータの回転速度とともにＤＣブラシレスモータの回転速度を加減速するか否かを判別する構成とした。さらに、同期切換手段が、同期切換テーブルとモータ同期判別手段が判別した結果とに基づいて、目標速度を算出するか、回転速度曲線を参照するかを判別する構成とした。当該構成以外に、他の構成を採用しても構わない。

例えば、画像形成手段が、上述した制御信号の他に、ステッピングモータの加減速開始時点をパルス信号のＨＩ信号またはＬＯＷ信号で示したステッピングモータの加減速制御信号と、ＤＣブラシレスモータの加減速開始時点をパルス信号のＨＩ信号またはＬＯＷ信号で示したＤＣブラシレスモータの加減速制御信号とを同期切換手段に入力するよう構成する。

また、同期切換記憶手段には、図８Ｂに示すように、ステッピングモータの加減速制御信号がＨＩ信号またはＬＯＷ信号であるか否かを示す情報（「Ｈｉｇｈ」、「Ｌｏｗ」）と、ＤＣブラシレスモータの加減速制御信号がＨＩ信号またはＬＯＷ信号であるか否かを示す情報（「Ｈｉｇｈ」、「Ｌｏｗ」、立ち上がりまたは立ち下りのないことを示す「−」）と、目標速度算出手段６０５に目標速度を算出するか否かを示す情報（「目標速度算出」、「回転速度曲線参照」）とを関連付けてテーブルとして記憶する。

ステッピングモータの回転速度とともにＤＣブラシレスモータの回転速度を加減速する場合、すなわち、ステッピングモータの加減速制御信号に「Ｈｉｇｈ」とＤＣブラシレスモータの加減速制御信号に「Ｈｉｇｈ」が対応する場合と、ステッピングモータの加減速制御信号に「Ｌｏｗ」とＤＣブラシレスモータの加減速制御信号に「Ｌｏｗ」が対応する場合とに、上記テーブルには「目標速度算出」が関連付けて記憶される。

ステッピングモータの回転速度とともにＤＣブラシレスモータの回転速度を加減速しない場合、すなわち、ステッピングモータの加減速制御信号に「Ｈｉｇｈ」（「−」）とＤＣブラシレスモータの加減速制御信号に「Ｌｏｗ」が対応する場合と、ステッピングモータの加減速制御信号に「Ｌｏｗ」（「−」）とＤＣブラシレスモータの加減速制御信号に「Ｈｉｇｈ」が対応する場合とに、上記テーブルには「回転速度曲線参照」が関連付けて記憶される。

上記構成により、画像形成手段が、所定のステッピングモータの加減速制御信号とＤＣブラシレスモータの加減速制御信号とを同期切換手段に入力することにより、同期切換手段が同期切換記憶手段に記憶された上記テーブルに基づいて、ステッピングモータの回転速度とともにＤＣブラシレスモータの回転速度を加減速するか否かと、目標速度を算出するか回転速度曲線を参照するかとを同時に判別することが可能となる。

例えば、起動時に、画像形成手段が、ＨＩ信号のステッピングモータの加減速制御信号と、ＨＩ信号のＤＣブラシレスモータの加減速制御信号とを同期切換手段に入力すると、図９に示すように、加速開始時点９０１において、同期切換手段が上記テーブルとステッピングモータの加減速制御信号とＤＣブラシレスモータの加減速制御信号とに基づいて、目標速度を算出すると判別する。

一方、三色解除機構の動作時に、画像形成手段が、ＨＩ信号でもＬＯＷ信号でもないステッピングモータの加減速制御信号と、ＬＯＷ信号のＤＣブラシレスモータの加減速制御信号とを同期切換手段に入力すると、図９に示すように、カラー印刷用ＤＣブラシレスモータの減速開始時点９０１において、同期切換手段が上記テーブルとステッピングモータの加減速制御信号とＤＣブラシレスモータの加減速制御信号とに基づいて、回転速度曲線を参照すると判別することが可能となる。なお、三色解除機構の解除動作時も、停止時も同様である。

また、本発明の実施形態では、ＤＣブラシレスモータと感光体ドラムとを直接接続（連結）するよう構成しているが、例えば、ＤＣブラシレスモータと感光体ドラムとの間に、所定の減速比を有する減速器を設けて、ＤＣブラシレスモータの回転数と感光体ドラムの回転数とを適宜調整するよう構成しても構わない。

また、本発明の実施形態では、ＤＣブラシレスモータの加速時（減速時）に対応する制御パラメータには、比例制御パラメータ「Ｋｐ」を採用したが、例えば、ＤＣブラシレスモータの起動特性（例えば、備えられたギア等の部材、半径、周径、スペック等）に応じて、ＤＣブラシレスモータの目標速度と現行回転速度との速度差を微分した微分値に応じた微分制御値を算出（出力）する微分制御パラメータ「Ｋｄ」（微分定数ともいう）をさらに追加して採用しても構わない。

また、本実施形態の停止時の手順については、スリープ時間経過以外に、例えば、プリンタの電源が切断された場合やユーザにより駆動停止に対応する命令の信号を画像形成手段が受信した場合でも適用可能である。

また、本発明の実施形態を構成する各手段の全部または一部を、所定の回路素子（例えば、ダイオード、オペアンプ、抵抗、トランジスタ、スイッチング素子等）とハードウェア資源（例えば、演算素子であるＣＰＵ等）を組み合わせて、回路として実現しても構わない。

例えば、モータの回転を制御するパルス信号である制御信号に基づいて中間転写体モータの回転を制御する中間転写体モータ制御回路と、中間転写体モータの制御信号に同期した像担持体モータの制御信号に基づき、中間転写体モータの回転の加減速に応じて像担持体モータの回転の加減速を制御する像担持体モータ制御回路とを備える画像形成装置において、像担持体モータの回転速度を加減速する場合、中間転写体モータの回転速度とともに像担持体モータの回転速度を加減速するか否かを判別するモータ同期判別回路と、上記モータ同期判別回路が、像担持体モータの回転速度を中間転写体モータの回転速度とともに加減速すると判別すると、像担持体モータ制御回路に、中間転写体モータの回転に像担持体モータの回転を同期させる同期切換回路とを備えるよう構成しても構わない。

また、像担持体モータ単独で加減速する際の制御信号の特性の経時変化を示した回転速度曲線を記憶する回転速度曲線記憶回路を備え、上記モータ同期判別回路が、像担持体モータの回転速度を中間転写体モータの回転速度とともに加減速しないと判別すると、上記同期切換回路が、像担持体モータ制御回路に、上記回転速度曲線の特性に合わせた制御信号に基づいて、像担持体モータの回転を制御させるよう構成しても構わない。

また、本発明の実施形態では、プリンタが各手段を備えるよう構成したが、当該各手段を実現するプログラムを記憶媒体に記憶させ、当該記憶媒体を提供するよう構成しても構わない。上記構成では、上記プログラムをプリンタに読み出させ、そのプリンタが上記各手段を実現する。その場合、上記記録媒体から読み出されたプログラム自体が本発明の作用効果を奏する。さらに、各手段が実行するステップをハードディスクに記憶させる記憶方法として提供することも可能である。

以上のように、本発明にかかる画像形成装置は、プリンタはもちろん、複写機、複合機等に有用であり、転写ベルトの回転と同期する感光体ドラムの回転の制御を適切に切換可能な画像形成装置として有効である。

本発明の実施形態に係るプリンタ内部の全体構成を示す概念図である。本発明の実施形態に係る画像形成ユニットの詳細を示す図である。本発明の実施形態に係る発明の制御系ハードウェアの構成を示す図である。本発明の実施形態に係るプリンタの機械構成を示す図である。本発明の実施形態に係るＤＣブラシレスモータの制御構成を示す図である。本発明の実施形態におけるプリンタの機能ブロック図である。本発明の実施形態の実行手順を示すためのフローチャートである。本発明の実施形態に係る同期切換テーブルの一例を示す図である。本発明の実施形態に係るステッピングモータの制御信号の周波数とＤＣブラシレスモータのエンコーダパルスの周波数との経時変化の一例を示す図である。本発明の実施形態に係る加速または減速回転速度曲線の一例を示す図である。

符号の説明

１００プリンタ
６０１通信手段
６０２画像形成手段
６０３ステッピングモータ制御手段
６０４ＤＣブラシレスモータ制御手段
６０５目標速度算出手段
６０６フィードバック制御手段
６０７現行回転速度算出手段
６０９ＰＷＭ手段
６１０駆動パルス入力手段
６１１モータ同期判別手段
６１２同期切換手段
６１３同期切換記憶手段
６１４回転速度曲線記憶手段

Claims

モータの回転を制御するパルス信号である制御信号に基づいて中間転写体モータの回転を制御する中間転写体モータ制御手段と、上記中間転写体モータの回転の加減速に応じて像担持体モータの回転の加減速を制御する像担持体モータ制御手段とを備える画像形成装置において、
上記像担持体モータの回転速度を加減速する場合、上記中間転写体モータの回転速度とともに上記像担持体モータの回転速度を加減速するか否かを判別するモータ同期判別手段と、
上記モータ同期判別手段が、上記像担持体モータの回転速度を中間転写体モータの回転速度とともに加減速すると判別すると、上記中間転写体モータの回転速度に同期した像担持体モータの回転速度である目標速度を算出すると判別する同期切換手段と、
上記目標速度を算出すると判別されると、上記中間転写体モータ制御手段に入力される制御信号と、第一のタイムキャプチャ回路から発生した内部タイマパルスとに基づいて、上記目標速度を算出する目標速度算出手段と、
上記算出された目標速度と、上記像担持体モータの現行回転速度とに基づいて所定の制御値を算出するフィードバック制御手段と、
上記算出された制御値に基づいてＰＷＭ信号を発生し、当該ＰＷＭ信号を上記像担持体モータ制御手段に入力して、当該像担持体モータを回転させるＰＷＭ手段と
を備えることを特徴とする画像形成装置。
さらに、上記像担持体モータ単独で加減速する際の制御信号の特性の経時変化を示した回転速度曲線を記憶する回転速度曲線記憶手段を備え、
上記モータ同期判別手段が、上記像担持体モータの回転速度を上記中間転写体モータの回転速度とともに加減速しないと判別すると、上記同期切換手段が、上記像担持体モータ制御手段に、上記回転速度曲線の特性に合わせた制御信号に基づいて、上記像担持体モータの回転を制御させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。