(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸に取り付けられ、円周に沿って等間隔に径方向に伸びるスリットが形成された円盤と、
前記円盤の一方の面側に設けられた発光部と、
前記円盤の他方の面側に設けられ、前記スリットを介して前記発光部から出射された光を受光したか否かに対応する２つのレベルの電圧を出力する受光部と、
前記受光部から出力された電圧を積分する積分回路と、
前記積分回路から出力された出力電圧を検出電圧として検出する電圧検出部と、
前記回転軸の回転速度と、前記検出電圧の変化の態様との対応関係を示す電圧特性情報とを予め対応付けて記憶する電圧特性記憶部と、
前記回転軸が回転を開始した後に前記電圧検出部によって検出された検出電圧の変化の態様から、前記電圧特性情報に基づき前記回転速度を取得する回転速度検出部と、
を備え、
前記電圧特性情報は、前記回転軸の回転が開始されてから予め設定された基準時間が経過したときの前記検出電圧と前記回転軸の回転速度とを対応付ける情報であり、
前記回転速度検出部は、前記回転軸の回転開始から前記基準時間が経過したとき、前記電圧特性情報によって前記電圧検出部によって検出された検出電圧と対応付けられた前記回転軸の回転速度を、前記回転軸の回転速度として前記電圧特性記憶部から取得する速度検出装置。
【請求項２】
回転軸に取り付けられ、円周に沿って等間隔に径方向に伸びるスリットが形成された円盤と、
前記円盤の一方の面側に設けられた発光部と、
前記円盤の他方の面側に設けられ、前記スリットを介して前記発光部から出射された光を受光したか否かに対応する２つのレベルの電圧を出力する受光部と、
前記受光部から出力された電圧を積分する積分回路と、
前記積分回路から出力された出力電圧を検出電圧として検出する電圧検出部と、
前記回転軸の回転速度と、前記検出電圧の変化の態様との対応関係を示す電圧特性情報とを予め対応付けて記憶する電圧特性記憶部と、
前記回転軸が回転を開始した後に前記電圧検出部によって検出された検出電圧の変化の態様から、前記電圧特性情報に基づき前記回転速度を取得する回転速度検出部と、
を備え、
前記電圧特性情報は、前記回転軸の回転速度と、前記回転軸の回転が開始された後前記電圧検出部によって検出された検出電圧が略一定になるときのその検出電圧とを対応付ける情報であり、
前記回転速度検出部は、前記回転軸の回転開始後、前記検出電圧の単位時間当たりの変化量が予め定められた基準値を下回ったときに前記電圧検出部によって検出された検出電圧と、前記電圧特性情報によって対応付けられた前記回転軸の回転速度を、前記回転軸の回転速度として取得する速度検出装置。
【請求項３】
回転軸に取り付けられ、円周に沿って等間隔に径方向に伸びるスリットが形成された円盤と、
前記円盤の一方の面側に設けられた発光部と、
前記円盤の他方の面側に設けられ、前記スリットを介して前記発光部から出射された光を受光したか否かに対応する２つのレベルの電圧を出力する受光部と、
前記受光部から出力された電圧を積分する積分回路と、
前記積分回路から出力された出力電圧を検出電圧として検出する電圧検出部と、
前記回転軸の回転速度と、前記検出電圧の変化の態様との対応関係を示す電圧特性情報とを予め対応付けて記憶する電圧特性記憶部と、
前記回転軸が回転を開始した後に前記電圧検出部によって検出された検出電圧の変化の態様から、前記電圧特性情報に基づき前記回転速度を取得する回転速度検出部と、
を備え、
前記電圧特性情報は、前記回転軸の回転開始後、前記検出電圧が予め設定された基準電圧になるまでの時間と、前記回転速度とを対応付ける情報であり、
前記回転速度検出部は、前記回転軸の回転開始後、前記電圧検出部によって検出された検出電圧が前記基準電圧になるまでの時間を計時し、その計時された時間と、前記電圧特性情報によって対応付けられた前記回転軸の回転速度を、前記回転軸の回転速度として取得する速度検出装置。
【請求項４】
前記積分回路は、前記受光部から出力された電圧を積分した後、平滑化して前記出力電圧として出力する請求項１から３の何れか一項に記載の速度検出装置。
【請求項５】
請求項１から４の何れか一項に記載の前記速度検出装置と、用紙に画像を形成する画像形成部と、前記回転速度検出部によって取得された回転速度を用いて、前記画像形成部の動作を制御する制御部と、を備える画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、速度検出装置及び当該速度検出装置を備えた画像形成装置に関し、特に、回転軸の回転速度を検出する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、下記特許文献１に記載されているように、回転軸に取り付けられた円盤状のエンコーダディスクと、エンコーダディスクの一方の面側に位置する発光素子及び他方に位置する受光素子を備えたフォトインタラプタと、を備えたロータリエンコーダを用いて、回転軸の回転速度を検出する方法が知られている。
【０００３】
円盤状のエンコーダディスクには、円周に沿って等間隔にスリットが形成されており、フォトインタラプタの発光素子から発光された光は、回転軸の回転によってスリット１ピッチ毎に光路を遮られることによって、回転軸の回転量に比例した回数の明暗を繰り返す。この明暗がフォトインタラプタの受光素子によって電気信号として出力されると、ロータリエンコーダは、当該電気信号を波形整形してパルス信号を出力する。そして、ＣＰＵによって、ロータリエンコーダから出力されたパルス信号の周波数とスリット間隔に対応する円周方向の角度を用いて回転軸の回転速度が算出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２２３９５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の方法を用いて回転軸の回転速度を検出する場合、パルス信号のパルス数をカウントしながら、ＣＰＵのタイマーポートを用いて得られる経過時間を用いて、パルス信号の周波数としての単位時間当たりのパルス数を算出し、当該算出したパルス信号の周波数とスリット間隔に対応する円周方向の角度を用いて回転軸の回転速度を算出する演算処理の負荷がＣＰＵにかかる。つまり、回転軸の回転速度を検出する上で、演算処理の負荷を軽減する余地があった。
【０００６】
例えば、Ｆ／Ｖコンバータ（frequency/voltage converter）を用いて、ロータリエンコーダから出力されたパルス信号をパルスの周波数に比例した直流電圧に変換して、当該直流電圧の電圧値から回転速度を算出し、これによって、演算処理の負荷を軽減することが考えられる。しかし、この場合、Ｆ／Ｖコンバータを設ける必要があるため、装置の構成が複雑化する虞があった。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、回転軸の回転速度を検出する上で、演算処理の負荷を軽減することができる簡素化された構成の速度検出装置及び当該速度検出装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る速度検出装置は、回転軸に取り付けられ、円周に沿って等間隔に径方向に伸びるスリットが形成された円盤と、前記円盤の一方の面側に設けられた発光部と、前記円盤の他方の面側に設けられ、前記スリットを介して前記発光部から出射された光を受光したか否かに対応する２つのレベルの電圧を出力する受光部と、前記受光部から出力された電圧を積分する積分回路と、前記積分回路から出力された出力電圧を検出電圧として検出する電圧検出部と、前記回転軸の回転速度と、前記検出電圧の変化の態様との対応関係を示す電圧特性情報とを予め対応付けて記憶する電圧特性記憶部と、前記回転軸が回転を開始した後に前記電圧検出部によって検出された検出電圧の変化の態様から、前記電圧特性情報に基づき前記回転速度を取得する回転速度検出部と、を備える。
【０００９】
この構成によれば、回転軸が回転すると、当該回転に伴って受光部から２つのレベルの電圧が交互に出力され、積分回路から出力された出力電圧は、滑らかに上昇または下降を交互に繰り返した後、略一定の電圧レベルで安定する。積分回路から出力される出力電圧は、電圧検出部によって検出されており、回転軸の回転開始後に検出された検出電圧の変化の態様から、電圧特性情報に基づいて回転軸の回転速度が取得される。
【００１０】
このため、回転軸の回転速度を検出する上で、電圧特性記憶部に記憶されている電圧特性情報に基づいて回転軸の回転速度を取得するための処理負荷がかかることになる。しかし、例えば、受光部から出力される２つのレベルの電圧の変化を示すパルス信号のパルス数をカウントしながら、ＣＰＵのタイマーポートを用いて得られる経過時間を用いて、パルス信号の周波数としての単位時間当たりのパルス数を算出し、当該算出したパルス信号の周波数とスリット間隔に対応する円周方向の角度を用いて回転軸の回転速度を算出する場合に比して、当該２つの演算処理を行うことがない分、演算処理の負荷を軽減することができる。
【００１１】
また、例えば、Ｆ／Ｖコンバータ（frequency/voltage converter）を用いて、受光部から出力される２つのレベルの電圧の変化を示すパルス信号を、パルスの周波数に比例した直流電圧に変換し、当該直流電圧の電圧値から回転軸の回転速度を算出する場合に比して、Ｆ／Ｖコンバータを設ける必要がない分、速度検出装置の構成を簡素化することができる。
【００１２】
また、前記電圧特性情報は、前記回転軸の回転が開始されてから予め設定された基準時間が経過したときの前記検出電圧と前記回転軸の回転速度とを対応付ける情報であり、前記回転速度検出部は、前記回転軸の回転開始から前記基準時間が経過したとき、前記電圧特性情報によって前記電圧検出部によって検出された検出電圧と対応付けられた前記回転軸の回転速度を、前記回転軸の回転速度として前記電圧特性記憶部から取得することが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、例えば試験運転等の実験値に基づいて、回転軸の回転が開始されてから回転速度が安定するまでの経過時間を基準時間として予め設定することによって、回転速度検出部は、安定しているときの回転速度を検出することができる。これによって、回転速度検出部は、精度良く回転速度を検出することができる。
【００１４】
または、前記電圧特性情報は、前記回転軸の回転速度と、前記回転軸の回転が開始された後前記電圧検出部によって検出された検出電圧が略一定になるときのその検出電圧とを対応付ける情報であり、前記回転速度検出部は、前記回転軸の回転開始後、前記検出電圧の単位時間当たりの変化量が予め定められた基準値を下回ったときに前記電圧検出部によって検出された検出電圧と、前記電圧特性情報によって対応付けられた前記回転軸の回転速度を、前記回転軸の回転速度として取得してもよい。
【００１５】
この構成によれば、回転速度検出部は、回転軸の回転開始後、検出電圧の単位時間当たりの変化量が基準値を下回ったときには、電圧検出部によって検出された検出電圧が略一定になったものとして、当該検出電圧に対応付けられた回転軸の回転速度を取得する。
【００１６】
このため、例えば試験運転等の実験値に基づいて、回転軸の回転開始後、回転速度が安定したときに電圧検出部によって検出された検出電圧の単位時間当たりの変化量を基準値として予め設定することによって、回転速度検出部は、安定に回転しているときの回転速度を検出することができる。これによって、回転速度検出部は、精度良く回転速度を検出することができる。
【００１７】
また、前記電圧特性情報は、前記回転軸の回転開始後、前記検出電圧が予め設定された基準電圧になるまでの時間と、前記回転速度とを対応付ける情報であり、前記回転速度検出部は、前記回転軸の回転開始後、前記電圧検出部によって検出された検出電圧が前記基準電圧になるまでの時間を計時し、その計時された時間と、前記電圧特性情報によって対応付けられた前記回転軸の回転速度を、前記回転軸の回転速度として取得してもよい。
【００１８】
この構成によれば、回転速度検出部は、例えば、例えば試験運転等の実験値に基づいて、回転軸の回転開始後、回転速度が安定して検出電圧が略一定になるまでの間の過渡期の検出電圧を基準電圧に設定することによって、電圧検出部によって検出された検出電圧が当該基準電圧になった時点で、回転速度を検出することができる。これによって、回転速度検出部は、迅速に回転速度を検出することができる。
【００１９】
また、前記積分回路は、前記受光部から出力された電圧を積分した後、平滑化して前記出力電圧として出力してもよい。
【００２０】
この構成によれば、積分回路からの出力電圧が平滑化されることによって、電圧検出部によって検出される検出電圧が平滑化される。このため、回転速度検出部は、平滑化された検出電圧の変化の態様から、電圧特性情報に基づき回転速度をより精度良く取得することができる。
【００２１】
また、本発明に係る画像形成装置は、上記何れか一の構成の速度検出装置と、用紙に画像を形成する画像形成部と、前記回転速度検出部によって取得された回転速度を用いて、前記画像形成部の動作を制御する制御部と、を備える。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、回転軸の回転速度を検出する上で、演算処理の負荷を軽減することができる簡素化された構成の速度検出装置及び当該速度検出装置を備えた画像形成装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一例である複写機の概略構造図。
【図２】複写機の電気的構成の一例を示すブロック図。
【図３】速度検出装置の構成の一例を示す回路図。
【図４】円盤の構成の一例を示す説明図。
【図５】積分回路の出力電圧の変動を説明するための説明図であり、（ａ）は、ある目標の回転速度に対応する出力電圧の時系列変化の一例を示す説明図。（ｂ）は、目標の回転速度が（ａ）の場合に比して速いときの出力電圧の時系列変化の一例を示す説明図。（ｃ）は、目標の回転速度が（ｂ）の場合に比して速いときの出力電圧の時系列変化の一例を示す説明図。
【図６】電圧特性情報の一例を説明するための説明図。
【図７】電圧特性情報の図６とは別の一例を説明するための説明図。
【図８】電圧特性情報の図６及び図７とは別の一例を説明するための説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係る画像形成装置の一例である複写機の概略構造図である。図２は、図１に示す複写機１の電気的構成の一例を示すブロック図である。
【００２５】
図１に示すように、複写機１は、本体部８と、本体部８の左方に配設されたスタックトレイ３と、本体部８の上部に配設された原稿読取部５と、原稿読取部５の上方に配設された原稿給送部６と、本体部８の内部に配設された制御部１０と、を備えている。
【００２６】
複写機１のフロント部には、操作パネル部４７が備えられている。操作パネル部４７は、表示部４７３と、操作キー部４７６とを備えている。表示部４７３は、例えばタッチパネル機能を有する液晶ディスプレイ等によって構成されている。操作キー部４７６は、例えばユーザが印刷実行指示を入力するためのスタートキーや、印刷部数等を入力するためのテンキー等の各種キースイッチを備えている。
【００２７】
原稿読取部５は、露光ランプ５１１及びＣＣＤ（Charge Coupled Device）５１２等（図２）からなるスキャナ部５１と、ガラス等の透明部材により構成された原稿台５２及び原稿読取スリット５３とを備える。
【００２８】
スキャナ部５１は、図略の駆動部によって移動可能に構成され、原稿台５２に載置された原稿を読み取るときは、原稿台５２に対向する位置で原稿面に沿って移動され、原稿画像を走査しつつ取得した画像データを制御部１０へ出力する。また、原稿給送部６により給送された原稿を読み取るときは、原稿読取スリット５３と対向する位置に移動され、原稿読取スリット５３を介して原稿給送部６による原稿の搬送動作と同期して原稿の画像を取得し、その画像データを制御部１０へ出力する。
【００２９】
原稿給送部６は、原稿を載置するための原稿載置部６１と、画像読み取り済みの原稿を排出するための原稿排出部６２と、原稿載置部６１に載置された原稿を１枚ずつ繰り出して原稿読取スリット５３に対向する位置へ搬送し、原稿排出部６２へ排出する原稿搬送機構６３とを備える。
【００３０】
本体部８は、複数の給紙カセット４６１と、給紙カセット４６１から用紙を１枚ずつ繰り出して画像形成部４０へ搬送する給紙ローラ４１２と、給紙カセット４６１から搬出されてきた用紙に画像を形成する画像形成部４０と、画像が形成された用紙が排出される排出トレイ４８と、装置全体の動作制御を司る制御部１０とを備える。
【００３１】
画像形成部４０は、用紙搬送部４１、光走査装置４２、感光体ドラム（感光体）４３、現像部４４、転写部４５、及び定着部４６を備えている。
【００３２】
用紙搬送部４１は、画像形成部４０内の用紙搬送路中に設けられ、給紙ローラ４１２によって搬送されてきた用紙を感光体ドラム４３に供給する搬送ローラ４１３や、用紙をスタックトレイ３まで搬送する搬送ローラ４１４や、用紙を排出トレイ４８まで搬送する搬送ローラ４１５等を備えている。尚、給紙ローラ４１２、搬送ローラ４１３、搬送ローラ４１４、及び搬送ローラ４１５は、図略の回転軸に取り付けられ、当該回転軸の回転駆動力で回転駆動される。
【００３３】
光走査装置４２は、制御部１０から出力された画像データに基づいてレーザー光を出力し、当該レーザー光によって感光体ドラム４３を露光することで、感光体ドラム４３上に静電潜像を形成する。
【００３４】
現像部４４は、感光体ドラム４３上の静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する。転写部４５は、感光体ドラム４３上のトナー像を用紙に転写する。定着部４６は、トナー像が転写された用紙を加熱してトナー像を用紙に定着させる。
【００３５】
制御部１０は、例えば、所定の演算処理を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）、所定の制御プログラムが記憶されたＲＯＭ（Read Only Memory）、データを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）、画像処理等の所定の処理を高速処理可能に構成された専用ハードウェアであるＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuits）、及び、これらの周辺回路等を備えている。
【００３６】
図２に示すように、制御部１０には、原稿読取部５、画像形成部４０、操作パネル部４７が接続されている。制御部１０は、ＲＯＭ等に記憶された制御プログラムをＣＰＵによって実行することにより、装置内の各部の動作を制御し、原稿画像の複写を実行する。
【００３７】
以下では、制御部１０によって行われる制御のうち、給紙ローラ４１２、搬送ローラ４１３、搬送ローラ４１４、及び搬送ローラ４１５等の回転部材の回転速度を検出する制御について説明する。当該回転速度を検出する制御に関連して、制御部１０は、特に、電圧特性記憶部１１及び回転速度検出部１２として機能する。尚、電圧特性記憶部１１及び回転速度検出部１２の詳細については後述する。
【００３８】
図３は、回転部材の回転速度を検出するための速度検出装置２の構成の一例を示す回路図である。速度検出装置２は、円盤２１と、発光部２２と、受光部２３と、積分回路２４と、平滑回路２５と、電圧検出部２６と、制御部１０の電圧特性記憶部１１と回転速度検出部１２と、を備えて構成されている。
【００３９】
円盤２１は、例えば、図４に示すように、回転速度の検出対象である回転部材の回転軸ＲＳに取り付けられ、円周に沿って等間隔に径方向に伸びるスリットＳＬが形成されている。
【００４０】
発光部２２は、電圧が印加されると発光する発光素子であり、円盤２１の一方の面側に設けられている。発光部２２は、例えば、レーザーダイオードによって構成されている。
【００４１】
受光部２３は、スリットＳＬを介して発光部２２から出射された光を受光すると電流を導通させ、円盤２１の面によって発光部２２から出射された光が遮断されると電流を導通させない受光素子である。受光部２３は、円盤２１を介して発光部２２と対向するように設けられ、抵抗Ｒ１を介して電源Ｅ１に直列に接続されている。受光部２３は、例えば、フォトトランジスタによって構成され、当該フォトトランジスタのコレクタが出力端子２３１として用いられている。出力端子２３１は、抵抗Ｒ１を介して電源Ｅ１に接続されている。また、出力端子２３１は、積分回路２４に接続されている。
【００４２】
例えば、電源Ｅ１から供給される電圧がＶ１であるとすると、スリットＳＬを介して発光部２２から出射された光を受光した場合に、フォトトランジスタがオンし、ローレベル（０Ｖ）の電圧が積分回路２４へ出力される。
【００４３】
一方、円盤２１の面によって発光部２２から出射された光が遮断された場合には、フォトトランジスタがオフして、出力端子２３１が抵抗Ｒ１によってプルアップされ、ハイレベル（Ｖ１）の電圧が積分回路２４へ出力される。
【００４４】
このように、受光部２３は、スリットＳＬを介して発光部２２から出射された光を受光するか否かに対応する２つのレベルの電圧を出力する。
【００４５】
積分回路２４は、受光部２３から出力された電圧を積分する回路である。具体的には、積分回路２４は、例えば、抵抗Ｒ２とコンデンサＣ２とを備えて構成されている。そして、コンデンサＣ２の端子電圧を出力電圧Ｖｏ１として平滑回路２５へ出力する。
【００４６】
平滑回路２５は、積分回路２４から出力された電圧Ｖｏ１を平滑化する回路である。具体的には、平滑回路２５は、例えば、コンパレータＣＭＰと抵抗Ｒ３とコンデンサＣ３とを備えて構成されている。
【００４７】
電圧検出部２６は、平滑回路２５から出力された電圧Ｖｏ２を示す検出信号を回転速度検出部１２に向けて出力するセンサである。
【００４８】
例えば、図５（ａ）（ｂ）（ｃ）は、受光部２３が円盤２１のスリットＳＬを介して発光部２２から出射された光を受光する状態であって、０のレベルの電圧が積分回路２４を介して出力される時点を開始時点（時刻ｔ０）とした場合における、円盤２１が回転を開始した後の、積分回路２４の出力電圧Ｖｏ１の時系列変化を、円盤２１の目標の回転速度毎に示す説明図である。
【００４９】
尚、図５（ａ）（ｂ）（ｃ）は、図５（ａ）における回転速度が最も遅く、図５（ｃ）における回転速度が最も速いことを示しており、つまり、図５（ｃ）（ｂ）（ａ）の順に、目標の回転速度が速いことを示している。
【００５０】
例えば、図５（ａ）に示すように、時刻ｔ０において、円盤２１が回転を開始すると、これに合わせてスリットＳＬが回転することによって、発光部２２から出射された光が円盤２１によって遮断される。これによって、ハイレベル（Ｖ１）の電圧が積分回路２４へ出力され、コンデンサＣ２が次第に充電される。つまり、コンデンサＣ２の端子電圧である積分回路２４の出力電圧Ｖｏ１が次第に上昇する。
【００５１】
そして、時刻ｔ０から時間ｔｍが経過し、円盤２１の回転に伴って再びスリットＳＬを介して受光部２３で光が受光されるようになると、フォトトランジスタがオンして、電源Ｅ１から積分回路２４に向けて電流が供給されなくなり、積分回路２４のコンデンサＣ２からの放電が開始される。つまり、積分回路２４の出力電圧Ｖｏ１が次第に下降する。
【００５２】
そして、更に時間ｔｍが経過し、円盤２１の回転に伴って再び円盤２１によって発光部２２から出射された光が遮断されるようになると、再びハイレベル（Ｖ１）の電圧が積分回路２４へ出力され、コンデンサＣ２が再び充電される。つまり、積分回路２４の出力電圧Ｖｏ１が再び上昇する。
【００５３】
尚、時刻ｔ０から時間ｔｍが経過するまでの出力電圧Ｖｏ１が上昇する期間では、コンデンサＣ２の端子電圧がハイレベル（Ｖ１）に至るまでの充電は完了していない。したがって、その後更に時間ｔｍが経過するまでの出力電圧Ｖｏ１が下降する期間では、ハイレベル（Ｖ１）に満たない程度にしか充電されていないコンデンサＣ２から放電が行われる。このため、当該出力電圧Ｖｏ１が下降する期間における出力電圧Ｖｏ１電圧の下降度合いは、出力電圧Ｖｏ１が上昇する期間における出力電圧Ｖｏ１の上昇度合いよりも緩やかになっている。これによって、当該出力電圧Ｖｏ１が下降する期間においては、出力電圧Ｖｏ１が上昇する期間の間に上昇した電圧よりもΔＶ分少ない分しか電圧が下降しない。
【００５４】
以降、同様に、円盤２１の回転に応じて出力電圧Ｖｏ１は上昇と下降を繰り返す。そして、時刻ｔａで円盤２１の回転速度が目標の回転速度に到達して安定するようになると、出力電圧Ｖｏ１が上昇する期間内でコンデンサＣ２に十分に充電がなされるようになり、出力電圧Ｖｏ１が上昇する期間に上昇する電圧と出力電圧Ｖｏ１が下降する期間に下降する電圧との差ΔＶは、略０になる。
【００５５】
つまり、円盤２１の回転速度が目標の回転速度に到達して安定するようになると、積分回路２４の出力電圧Ｖｏ１は同じ度合いで上昇と下降を繰り返すようになり、平滑化回路２５を介して出力されて、電圧検出部２６によって検出される電圧（検出電圧）は、略一定のレベルを示すようになる。
【００５６】
また、図５（ｂ）（ｃ）に示すように、目標の回転速度が異なっていても、図５（ａ）と同様に、円盤２１の回転に応じて積分回路２４の出力電圧は上昇と下降を繰り返し、円盤２１の回転速度が目標の回転速度に到達して安定するようになると（図５（ｂ）の時刻ｔｂ、図５（ｃ）の時刻ｔｃ）、出力電圧Ｖｏ１が上昇する期間に上昇する電圧と出力電圧Ｖｏ１が下降する期間に下降する電圧との差ΔＶは、略０になる。
【００５７】
ただし、出力電圧Ｖｏ１が上昇する期間及び出力電圧Ｖｏ１が下降する期間は、回転速度が速くなるにつれて短くなるため、出力電圧Ｖｏ１が上昇する期間に上昇する出力電圧Ｖｏ１と出力電圧Ｖｏ１が下降する期間に下降する出力電圧Ｖｏ１との差ΔＶも、回転速度が速くなるにつれて、つまり、図５（ｃ）（ｂ）（ａ）の順に小さくなる。このため、円盤２１の回転速度が速いほど、立ち上がりにかかる時間の間に上昇する電圧と立ち下がりにかかる時間の間に下降する電圧との差ΔＶが略０になるまでにかかる時間、つまり、出力電圧Ｖｏ１が安定するまでにかかる時間が短くなる。
【００５８】
図３に戻り、電圧特性記憶部１１は、円盤２１の回転速度と、電圧検出部２６で検出される検出電圧の変化の態様との対応関係を示す電圧特性情報とを予め対応付けて記憶する。具体的には、電圧特性記憶部１１は、例えば、フラッシュメモリまたはハードディスク等によって構成されている。
【００５９】
回転速度検出部１２は、円盤２１が回転を開始した後に電圧検出部２６によって検出された検出電圧の変化の態様から、電圧特性記憶部１１に記憶されている電圧特性情報に基づき回転速度を取得する。
【００６０】
具体的には、例えば、図６は、平滑回路２５の出力電圧Ｖｏ２、つまり、電圧検出部２６によって検出された検出電圧の時系列変化の一例を示している。尚、図６は、試験運転等の実験値に基づいて、上記の図５（ａ）（ｂ）（ｃ）と同様に、受光部２３が円盤２１のスリットＳＬを介して発光部２２から出射された光を受光する状態であって、０のレベルの電圧が積分回路２４及び平滑回路２５から出力される時点を開始時点（時刻０）とした場合における、円盤２１が回転を開始した後の電圧検出部２６によって検出された検出電圧Ｖｏ２の時系列変化を、円盤２１の目標の回転速度ｖａ，ｖｂ，ｖｃ毎に示している。また、図６では、回転速度ｖｃ，ｖｂ，ｖａの順に、円盤２１の目標の回転速度が速いことを示している。つまり、回転速度ｖｃが最も速いことを示している。
【００６１】
ここで、当該検出電圧Ｖｏ２の時系列変化において、円盤２１の回転が開始されてから時間ｔｄが経過した時点で、全ての回転速度ｖａ，ｖｂ，ｖｃに対応する検出電圧が安定していることから、当該時間ｔｄが基準時間として予め定められている。そして、円盤２１の回転が開始されてから予め設定された基準時間ｔｄが経過したときの検出電圧Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃと、円盤２１の回転速度ｖａ，ｖｂ，ｖｃと、を対応付ける情報が、電圧特性情報として電圧特性記憶部１１に記憶されている。
【００６２】
この場合、回転速度検出部１２は、円盤２１の回転開始から基準時間ｔｄが経過したとき、当該電圧特性情報によって検出電圧と対応付けられた回転速度を、回転速度として電圧特性記憶部１１から取得する。
【００６３】
具体的には、例えば、回転速度検出部１２は、円盤２１の回転開始から基準時間ｔｄが経過したときに、電圧検出部２６によって検出された検出電圧がＶｂを示したとすると、電圧特性記憶部１１に記憶されている当該電圧特性情報から、当該検出電圧Ｖｂに対応付けられた回転速度ｖｂを円盤２１の回転速度として取得する。
【００６４】
このように、上記実施形態の構成によれば、円盤２１の回転速度を検出する上で、電圧特性記憶部１１に記憶されている電圧特性情報に基づいて回転速度を取得する処理負荷がかかることになる。しかし、例えば、受光部２３から出力される２つのレベルの電圧の変化を示すパルス信号のパルス数をカウントしながら、ＣＰＵのタイマーポートを用いて得られる経過時間を用いて、パルス信号の周波数としての単位時間当たりのパルス数を算出し、当該算出したパルス信号の周波数とスリットＳＬ間隔に対応する円周方向の角度を用いて回転速度を算出する場合に比して、当該２つの演算処理を行うことがない分、演算処理の負荷を軽減することができる。
【００６５】
また、例えば、Ｆ／Ｖコンバータ（frequency/voltage converter）を用いて、受光部２３から出力される２つのレベルの電圧の変化を示すパルス信号を、パルスの周波数に比例した直流電圧に変換し、当該直流電圧の電圧値から回転速度を算出する場合に比して、Ｆ／Ｖコンバータを設ける必要がない分、速度検出装置２の構成を簡素化することができる。
【００６６】
尚、図５では、説明のために、積分回路２４の出力電圧Ｖｏ１のピークトゥピーク電圧Ｖｐ−ｐを拡大して示しているが、円盤２１の回転が開始されてから予め設定された基準時間ｔｄが経過したときの検出電圧Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃに対して、ピークトゥピーク電圧Ｖｐ−ｐが十分に小さくなるように、積分回路２４の積分定数を設定することにより、平滑回路２５を設けず、積分回路２４の出力電圧Ｖｏ１を電圧検出部２６によって検出する構成にしてもよい。
【００６７】
また、電圧特性記憶部１１に記憶しておく電圧特性情報を、例えば、図６に示すように、円盤２１の回転速度ｖａ，ｖｂ，ｖｃと、円盤２１の回転が開始された後に、電圧検出部２６によって検出された検出電圧が略一定になるときのその検出電圧Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃとを、対応付ける情報としてもよい。
【００６８】
これに合わせて、回転速度検出部１２を、円盤２１の回転開始後、ＣＰＵのタイマーポートから得られるクロック信号と同期を取りながら、電圧検出部２６によって検出された検出電圧と、直前にＲＡＭに記憶しておいた検出電圧との差分を算出し、これを検出電圧の単位時間当たりの変化量とするように構成してもよい。
【００６９】
そして、これに合わせて、回転速度検出部１２を、当該変化量が、予め定められた基準値を下回ったときに、検出電圧が略一定になったものとして、電圧特性記憶部１１に記憶されている電圧特性情報から、電圧検出部２６によって検出された検出電圧に対応付けられた回転速度を、円盤２１の回転速度として取得するように構成してもよい。尚、予め定められた基準値には、例えば、試験運転等の実験値に基づいて、検出電圧が略一定になったときの検出電圧の変化量が予め設定されている。
【００７０】
具体的には、図６に示すように、円盤２１の回転開始から基準時間ｔｄを経過した時点において、回転速度検出部１２は、算出した検出電圧の単位時間当たりの変化量が予め定められた基準値を下回ったと判断すると、電圧特性記憶部１１に記憶されている当該電圧特性情報から、当該判断をしたときの検出電圧Ｖｂに対応付けられた回転速度ｖｂを円盤２１の回転速度として取得する。
【００７１】
または、電圧特性記憶部１１に記憶しておく電圧特性情報を、円盤２１の回転開始後、検出電圧が予め設定された基準電圧になるまでの時間と、回転速度と、を対応付ける情報としてもよい。
【００７２】
そして、これに合わせて、回転速度検出部１２を、円盤２１の回転開始後、検出電圧が基準電圧になるまでの時間を計時し、その計時された時間と、電圧特性情報によって対応付けられた回転速度を、円盤２１の回転速度として取得するように構成してもよい。
【００７３】
具体的には、例えば、図７は、平滑回路２５の出力電圧Ｖｏ２、つまり、電圧検出部２６によって検出された検出電圧の時系列変化の一例を示している。尚、図７は、試験運転等の実験値に基づいて、上記の図６と同様に、受光部２３が円盤２１のスリットＳＬを介して発光部２２から出射された光を受光する状態であって、０のレベルの電圧が積分回路２４及び平滑回路２５から出力される時点を開始時点（時刻０）とした場合における、円盤２１が回転を開始した後の電圧検出部２６によって検出された検出電圧Ｖｏ２の時系列変化を、円盤２１の目標の回転速度ｖａ，ｖｂ，ｖｃ毎に示している。また、図７においても、図６と同様に、回転速度ｖｃ，ｖｂ，ｖａの順に、円盤２１の目標の回転速度が速いことを示している。つまり、回転速度ｖｃが最も速いことを示している。
【００７４】
ここで、当該検出電圧Ｖｏ２の時系列変化において、例えば、円盤２１の回転開始後、回転速度が安定して検出電圧が略一定になるまでの間の過渡期の検出電圧Ｖｄが基準電圧Ｖｄとして予め定められている。ただし、基準電圧Ｖｄをこれに限定する趣旨ではない。
【００７５】
そして、各回転速度ｖａ，ｖｂ，ｖｃを目標の回転速度として円盤２１を回転させたときに、円盤２１の回転開始時点から、検出電圧が基準電圧Ｖｄになるまでにかかる時間ｔａ，ｔｂ，ｔｃと、回転速度ｖａ，ｖｂ，ｖｃと、を対応付ける情報が、電圧特性情報として電圧特性記憶部１１に記憶されている。
【００７６】
これに合わせて、回転速度検出部１２は、円盤２１の回転開始後、検出電圧が上記の予め設定された基準電圧Ｖｄになるまで計時した時間が、例えばｔｂであったとすると、電圧特性記憶部１１に記憶されている当該電圧特性情報から、当該時間ｔｂに対応付けられた回転速度ｖｂを円盤２１の回転速度として取得する。
【００７７】
つまり、この構成によれば、回転速度検出部１２は、電圧検出部２６によって検出された検出電圧が基準電圧Ｖｄになった時点で、迅速に円盤２１の回転速度を検出することができる。
【００７８】
また、上記実施形態では、電圧特性情報を、図６及び図７に示すように、受光部２３が円盤２１のスリットＳＬを介して発光部２２から出射された光を受光する状態であって、０のレベルの電圧が積分回路２４及び平滑回路２５から出力される時点を開始時点（時刻０）とした場合における、円盤２１が回転を開始した後の検出電圧Ｖｏ２の時系列変化を用いて構成していた。
【００７９】
しかし、例えば、図８に示すように、試験運転等の実験値に基づいて、円盤２１によって発光部２２から出射された光が遮断された状態であって、電源Ｅ１から積分回路２４に向けて電流が供給され、電圧Ｖ１が抵抗Ｒ１によって降圧された後の電圧が、積分回路２４及び平滑回路２５から出力される時点を開始時点（時刻０）とした場合における、円盤２１が回転を開始した後の検出電圧の時系列変化を、円盤２１の目標とする回転速度ｖａ，ｖｂ，ｖｃ毎に示しておき、当該時系列変化を用いることによって電圧特性情報を構成してもよい。
【００８０】
また、上記実施形態では、本発明に係る速度検出装置を複写機１に適用する例について説明したが、これに限定する趣旨ではない。本発明に係る速度検出装置は、用紙に画像を形成する画像形成部と、回転速度検出部によって取得された回転速度を用いて、画像形成部の動作を制御する制御部と、を備える、カラー画像形成用のカラープリンタや、スキャナ装置、ファクシミリ装置、プリンタ装置及びコピー装置等の画像形成装置に適用してもよい。
【００８１】
また、上記実施形態において図１乃至図８に示した構成及び設定は単なる一例に過ぎず、本発明を当該実施形態に限定する趣旨ではない。例えば、速度検出装置２は、平滑回路２５を備えない簡素化した構成にしてもよい。
【符号の説明】
【００８２】
１      複写機（画像形成装置）
１０    制御部
１１    電圧特性記憶部
１２    回転速度検出部
２      速度検出装置
２１    円盤
２２    発光部
２３    受光部
２４    積分回路
２５    平滑回路
２６    電圧検出部
４０    画像形成部
４１２  給紙ローラ
４１３  搬送ローラ
４１４  搬送ローラ
４１５  搬送ローラ
ＲＳ    回転軸
ＳＬ    スリット 
【図１】
0005575087.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0005575087.tif 000006
【図６】
0005575087.tif 000007
【図７】
0005575087.tif 000008
【図８】
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