(57)【要約】【課題】  １周期誤差成分及び２周期誤差成分を確実に除去し、本来検出したい回転速度変動をより高精度に検出することが可能な回転速度検出用パルス発生装置、回転体及び前記回転速度検出用パルス発生装置を有する回転体モジュール、前記回転速度検出用パルス発生装置を有する回転速度制御装置、及び前記回転速度制御装置を有する画像形成装置を提供することを課題とする。【解決手段】  回転速度検出用パルス発生装置は、周方向に沿って回転速度検出用パターンが形成され、回転体に同期して回転する回転板と、前記回転速度検出用パターンを読み取り、前記回転板の回転速度に対応したパルス信号を発生する３つのパルス発生手段と、を備え、前記３つのパルス発生手段は、前記回転板の周方向に沿ってそれぞれ１２０°間隔で配置されている。【選択図】  図５
2011058941.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周方向に沿って回転速度検出用パターンが形成され、回転体に同期して回転する回転板と、
前記回転速度検出用パターンを読み取り、前記回転板の回転速度に対応したパルス信号を発生する３つのパルス発生手段と、を備え、
前記３つのパルス発生手段は、前記回転板の周方向に沿ってそれぞれ１２０°間隔で配置されている回転速度検出用パルス発生装置。
【請求項２】
回転体と、
請求項１記載の回転速度検出用パルス発生装置と、を有する回転体モジュール。
【請求項３】
請求項１記載の回転速度検出用パルス発生装置と、
前記回転速度検出用パルス発生装置の前記３つのパルス発生手段の出力する３つのパルス信号に基づいて、前記回転板の回転速度の検出誤差成分を除去する制御手段と、を有する回転速度制御装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記３つのパルス信号を平均することにより前記回転板の前記回転速度の検出誤差成分を除去する請求項３記載の回転速度制御装置。
【請求項５】
前記３つのパルス信号のパルス間隔時間を取得するパルス検出手段を更に有し、
前記制御手段は、前記パルス検出手段が取得した前記３つのパルス信号のパルス間隔時間に基づいて、前記回転板の回転速度の検出誤差成分を除去する請求項３又は４記載の回転速度制御装置。
【請求項６】
前記回転速度の検出誤差成分は、前記回転板の１回転に対して1周期発生する誤差成分及び前記回転板の１回転に対して２周期発生する誤差成分の何れか一方又は双方を含む請求項３乃至５の何れか一項記載の回転速度制御装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記回転速度の検出誤差成分を除去した後の信号を用いて前記回転板の回転速度制御を行なう請求項３乃至６の何れか一項記載の回転速度制御装置。
【請求項８】
請求項３乃至７の何れか一項記載の回転速度制御装置を有する画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転板の回転速度を検出する回転速度検出用パルス発生装置、回転体及び前記回転速度検出用パルス発生装置を有する回転体モジュール、前記回転速度検出用パルス発生装置を有する回転速度制御装置、及び前記回転速度制御装置を有する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像形成装置における画像品質は高画質であることがより求められている。カラー複写機等の画像形成装置においては様々な転写駆動のためのモータを有しているが、そこでは画像悪化の原因となる回転ムラを発生させないことが重要である。
【０００３】
モータの回転ムラを発生させない技術としては、例えば、モータの回転軸、又はモータの回転軸に連結される感光体ドラムの回転軸に回転速度を検出するエンコーダ（回転速度検出用パルス発生装置）を設け、そのエンコーダの出力信号に基づいて感光体ドラムの回転速度を制御する技術が知られている。エンコーダとしては、例えば、多数の透過部及び遮光部が周方向に等間隔で交互に配置された光学パターンを有するコードホイールをモータの回転軸等に同軸的に取り付けると共に、その光学パターンを挟んで発光素子と受光素子とを配置したエンコーダセンサを設け、そのエンコーダセンサがコードホイールの回転に伴う受光の有無に応じたパルス信号（ＯＮ／ＯＦＦ信号）を出力する光学式のエンコーダが採用されている。
【０００４】
又、エンコーダの取り付け誤差（偏心）による影響を除去するために、２つのエンコーダセンサを１８０°対極した位置に配置し、２つのエンコーダセンサの出力を平均化することで、正弦波状の偏心成分（１周期誤差成分）を取り除く技術が知られている。
【０００５】
しかしながら、コードホイールの材料として安価なＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等が用いられると、縦横方向の膨張率の相違によってゆがみが生じコードホイールが楕円状に変形する場合がある。このような場合には、コードホイールの取り付け偏心成分である回転軸の１回転に対して1周期発生する正弦波成分（１周期誤差成分）に加え、回転軸の１回転に対して２周期発生する正弦波成分（２周期誤差成分）が発生する。２周期誤差成分は、１８０°対極した位置に配置した２つのエンコーダセンサの出力を平均するのみでは除去できない。そこで、図１５に示すように、３つのエンコーダセンサを用いる技術が開示されている。
【０００６】
図１５は、従来のエンコーダを例示する図である。図１５（ａ）が平面図、図１５（ｂ）が正面図である。図１５において、１１０はコードホイールを、１６０は回転軸を、３２０ａ〜３２０ｃはエンコーダセンサを示している。
【０００７】
コードホイール１１０は、後述するエンコーダセンサ３２０ａ〜３２０ｃが出射する光を遮蔽する材料で形成されており、その外周近傍にはエンコーダセンサ３２０ａ〜３２０ｃが出射する光を透過するスリット１１０ｘが周方向に略等間隔で全周に亘り形成されている。コードホイール１１０は、回転軸１６０に同軸的に取り付けられている。
【０００８】
エンコーダセンサ３２０ａ〜３２０ｃは略コの字型の光センサであり、コの字型の一端部近傍及び対向する他端部近傍でスリット１１０ｘを挟むようにコードホイール１１０と非接触に配置されている。又、エンコーダセンサ３２０ａ〜３２０ｃは、それぞれのコの字の開口部が回転軸１６０の軸心を向いた状態でコードホイール１１０の周方向に沿って９０°間隔で配置されている。エンコーダセンサ３２０ａ〜３２０ｃの一端部近傍及び対向する他端部近傍の何れか一方には発光素子（図示せず）が設けられており、他方には受光素子（図示せず）が設けられている。エンコーダセンサ３２０ａ〜３２０ｃとしては、例えば透過型フォトインタラプタを用いることができる。なお、エンコーダセンサ３２０ａ〜３２０ｃは、便宜上異なる符号を付しているが、同一部品を用いて構わない。
【０００９】
図１５に示すように配置されたエンコーダセンサ３２０ａ〜３２０ｃにおいて、回転軸１６０の１回転に含まれる１周期誤差成分及び２周期誤差成分を除去するためには、エンコーダセンサ３２０ａ〜３２０ｃの出力するパルス信号のパルス間隔時間を下記の式（１）を用いて演算すればよい。１周期誤差成分及び２周期誤差成分を取り除いた回転軸の回転成分をP（θ）、エンコーダセンサ３２０ａの出力をＥ１（θ）、エンコーダセンサ３２０ｂの出力をＥ２（θ）、エンコーダセンサ３２０ｃの出力をＥ３（θ）とすると、
Ｐ（θ）＝｛Ｅ１（θ）＋Ｅ２（θ）｝÷２  −  √２÷４×｛Ｅ１（θ＋π／４）−Ｅ３（θ＋π／４）｝・・式（１）
式（１）からわかるように、１周期誤差成分と２周期誤差成分を除去するためには、エンコーダセンサ３２０ａの出力Ｅ１（θ）に対してπ／４位相が進んだ出力情報Ｅ１（θ＋π／４と、エンコーダセンサ３２０ｃの出力Ｅ３（θ）に対してπ／４位相が進んだ出力情報Ｅ３（θ＋π／４）が必要となる。しかし、エンコーダセンサ３２０ａ〜３２０ｃはそれぞれπ／２（９０°）ずれた位置に配置されているため、出力情報Ｅ１（θ＋π／４）及びＥ３（θ＋π／４）を直接取得することはできない。そこで、出力情報Ｅ１（θ＋π／４）及びＥ３（θ＋π／４）を演算で求めるか、又は過去のデータを蓄積しておきそれを用いて演算する必要がある。従来例では、過去π／４位相分のエンコーダセンサの出力データをメモリ上に保存しておき、その出力データを用いて１周期誤差成分及び２周期誤差成分を除去する例が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記従来例の演算によれば、理想的な誤差成分を除去することは可能であるが、実際にはそのπ／４位相分回転軸が回転している間にも回転速度変動は発生しており、その分の誤差成分を除去することはできない。このように、過去のデータを用いて誤差成分を除去すると、本来検出したい回転速度変動を正しく検出することができないため、回転速度変動の検出精度が低下するという問題があった。
【００１１】
別の手段として、π／４位相ずれたエンコーダセンサの出力を演算で求めることも可能であるが、この場合も本来検出したい回転変動分を考慮することができず、同様に回転速度変動の検出精度が低下するという問題があった。
【００１２】
上記の点に鑑みて、１周期誤差成分及び２周期誤差成分を確実に除去し、本来検出したい回転速度変動をより高精度に検出することが可能な回転速度検出用パルス発生装置、回転体及び前記回転速度検出用パルス発生装置を有する回転体モジュール、前記回転速度検出用パルス発生装置を有する回転速度制御装置、及び前記回転速度制御装置を有する画像形成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本回転速度検出用パルス発生装置は、周方向に沿って回転速度検出用パターンが形成され、回転体に同期して回転する回転板と、前記回転速度検出用パターンを読み取り、前記回転板の回転速度に対応したパルス信号を発生する３つのパルス発生手段と、を備え、前記３つのパルス発生手段は、前記回転板の周方向に沿ってそれぞれ１２０°間隔で配置されていることを要件とする。
【００１４】
本回転体モジュールは、回転体と、本発明に係る回転速度検出用パルス発生装置とを有することを要件とする。
【００１５】
本回転速度制御装置は、本発明に係る回転速度検出用パルス発生装置と、前記回転速度検出用パルス発生装置の前記３つのパルス発生手段の出力する３つのパルス信号に基づいて、前記回転板の回転速度の検出誤差成分を除去する制御手段とを有することを要件とする。
【００１６】
本画像形成装置は、本発明に係る回転速度制御装置を有することを要件とする。
【発明の効果】
【００１７】
開示の技術によれば、１周期誤差成分及び２周期誤差成分を確実に除去し、本来検出したい回転速度変動をより高精度に検出することが可能な回転速度検出用パルス発生装置、回転体及び前記回転速度検出用パルス発生装置を有する回転体モジュール、前記回転速度検出用パルス発生装置を有する回転速度制御装置、及び前記回転速度制御装置を有する画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】エンコーダを有する一般的な回転速度制御装置を例示する図である。
【図２】図１に示すエンコーダを構成するコードホイールを例示する図である。
【図３】エンコーダを有する一般的な回転速度制御装置の制御方法を例示するフローチャートである。
【図４】第１の実施の形態に係る回転速度制御装置を例示する図である。
【図５】第１の実施の形態に係るエンコーダを例示する図である。
【図６】第１の実施の形態に係るエンコーダの出力するパルス信号を例示する図である。
【図７】コードホイールの取り付け偏心がある場合の第１の実施の形態に係るエンコーダの出力するパルス信号を例示する図である。
【図８】コードホイールの取り付け偏心がある場合の第１の実施の形態に係るエンコーダの出力するパルス信号から得られるコードホイールの速度変動を例示する図である。
【図９】コードホイールが楕円形状に変形した状態を説明するための図である。
【図１０】コードホイールが楕円形状に変形した場合の第１の実施の形態に係るエンコーダの出力するパルス信号から得られるコードホイールの速度変動を例示する図である。
【図１１】コードホイールの取付け偏心及び楕円形状の変形（反り）による検出誤差を除去するためのフローチャートの一例である。
【図１２】第２の実施の形態に係る回転速度制御装置を例示する図である。
【図１３】第３の実施の形態に係る回転速度制御装置を例示する図である。
【図１４】第４の実施の形態に係る画像形成装置を例示する図である。
【図１５】従来のエンコーダを例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して、実施の形態の説明を行う。なお、各図において、既に説明した図と同一部分には同一符号を付し、その説明を省略する場合がある。
【００２０】
〈第１の実施の形態〉
始めに、エンコーダを有する一般的な回転速度制御装置に関して説明する。図１は、エンコーダを有する一般的な回転速度制御装置を例示する図である。図１を参照するに、回転速度制御装置１は、エンコーダ１０と、回転軸１３ａを有するモータ１３と、ギア１４と、ギア１５と、回転軸１６と、パルス検出手段１７と、制御手段１８と、駆動手段１９と、通信手段２０とを有する。エンコーダ１０は、スリット１１ｘを有するコードホイール１１と、パルス発生手段１２とを有する。
【００２１】
モータ１３は、印加される電圧等に応じて回転軸１３ａが回転する回転体である。ギア１４は、モータ１３の回転軸１３ａに同軸的に固定されている。ギア１５とエンコーダ１０のコードホイール１１とは回転軸１６に同軸的に固定されており、ギア１５はギア１４と噛み合っている。ギア１４、ギア１５及びコードホイール１１は、略円盤状に形成されている。図２に示すように、コードホイール１１は、後述するパルス発生手段１２が出射する光を遮蔽する材料で形成された回転体である。コードホイール１１の外周近傍にはパルス発生手段１２が出射する光を透過する回転速度検出用パターンであるスリット１１ｘが周方向に沿って略等間隔で全周に亘り形成されている。又、コードホイール１１の中心部近傍には、回転軸１６が挿入される貫通孔１１ｙが設けられている。
【００２２】
パルス発生手段１２は略コの字型の光センサであり、コの字型の一端部近傍及び対向する他端部近傍でスリット１１ｘを挟むようにコードホイール１１と非接触に配置されている。パルス発生手段１２の一端部近傍及び対向する他端部近傍の何れか一方には発光素子（図示せず）が設けられており、他方には受光素子（図示せず）が設けられている。パルス発生手段１２としては、例えば透過型フォトインタラプタを用いることができる。
【００２３】
モータ１３の回転軸１３ａが所定の回転数で回転すると、それに同期してコードホイール１１はギア１４とギア１５とのギア比で決まる回転数に減速されて回転する。パルス発生手段１２の発光素子（図示せず）が出射した光はスリット１１ｘの部分を透過して受光素子（図示せず）に入射し、スリット１１ｘ以外の部分では遮蔽されて受光素子（図示せず）には入射しない。その結果、パルス発生手段１２の受光素子（図示せず）において、コードホイール１１の回転速度に対応したパルス信号が発生する。
【００２４】
このように、パルス発生手段１２は、回転速度検出用パターンであるスリット１１ｘを読み取り、回転板であるコードホイール１１の回転速度に対応したパルス信号を発生する機能を有する。パルス発生手段１２が発生した単位時間当たりのパルス信号数を計測することにより、コードホイール１１の回転速度を検出することができる。
【００２５】
パルス発生手段１２が発生したパルス信号はパルス検出手段１７に入力される。パルス検出手段１７は、インプットキャプチャ１７ａと、フィルタ１７ｂとを有する。インプットキャプチャ１７ａは、入力されたパルス信号の立ち上がりエッジ間隔を計測することにより、入力されたパルス信号のパルス間隔時間（パルス周期）をデータ（例えば４ビットデータ等）として取得する機能を有する。以降、インプットキャプチャ１７ａが取得したパルス間隔時間（パルス周期）のデータ（例えば４ビットデータ等）をパルス間隔データと称する場合がある。又、インプットキャプチャ１７ａがパルス間隔データを取得する処理を、単にインプットキャプチャと称する場合がある。
【００２６】
パルス間隔データは、フィルタ１７ｂに入力される。フィルタ１７ｂは、例えばディジタルフィルタであり、ノイズ除去や平均化などのフィルタ処理を行う機能を有する。具体的には、例えばパルス間隔データが通常ではありえない値（極端に大きい値や小さい値）であった場合にその値を除去したり、外的要因により発生する高周波ノイズを除去するために取得したパルス間隔データを平均化（過去何回かのデータを加算し平均する）したりする。インプットキャプチャ１７ａ及びフィルタ１７ｂは、ソフトウェア若しくはハードウェアの何れか一方又は双方により実現することができる。
【００２７】
なお、パルス間隔時間（パルス周期）を取得する手段はインプットキャプチャ１７ａには限定されず、例えばソフトウェアでパルス信号の変化点を監視してその周期を計測する手段等で代用しても構わない。又、フィルタ１７ｂの機能はノイズ除去や平均化には限定されず、そのシステム全体としての性能や目的に応じて最適なフィルタ処理を用いることができる。更に、パルス検出手段１７は、必ずしもフィルタ１７ｂを有さなくても構わない。
【００２８】
パルス検出手段１７により所定の処理を施されたパルス間隔データは、制御手段１８へ入力される。制御手段１８は、パルス検出手段１７から入力されたパルス間隔データを用いて、モータ１３を回転制御（フィードバック制御）する機能等を有する。制御手段１８は、制御手段全体を管理及び操作するためのＣＰＵ１８ａ（中央演算ユニット）、制御に必要なデータを一時的に格納するＲＡＭ１８ｂ（揮発性メモリ）、制御手段１８を動作させるためのプログラムやデータ等が格納されたＲＯＭ１８ｃ（不揮発性メモリ）等を有する。なお、制御手段１８は図１に示す構成には限定されず、同等の機能を実現できるのであれば如何なる構成であっても構わない。
【００２９】
駆動手段１９は、制御手段１８からの信号（指示）を受けてモータ１３を直接駆動できるドライバ回路からなる。通信手段２０は、上位システムやユーザ等からのモータ回転要求を判断処理する手段であり、上位システムやユーザ等からの要求に応じて制御手段１８に対してモータの起動や停止の指示を発行する機能を有する。パルス発生手段１２、パルス検出手段１７、制御手段１８、駆動手段１９及び通信手段２０は、回転速度制御装置１の外部に配置された電源装置（図示せず）と接続されており、電源装置（図示せず）から所定の電源電圧が供給されている。
【００３０】
次に、エンコーダを有する一般的な回転速度制御装置１の制御方法に関して説明する。図３は、エンコーダを有する一般的な回転速度制御装置の制御方法を例示するフローチャートである。図３を参照するに、まず、回転速度制御装置１に電源を投入した後、通信手段２０は、上位システムやユーザ等からのモータ起動要求の有無を確認する（Ｓ１００）。Ｓ１００で通信手段２０が上位システやユーザ等からモータ起動要求を受けていない場合（Ｓ１００のＮｏの場合）には、Ｓ１００の処理を繰り返す。Ｓ１００で通信手段２０が上位システやユーザ等からモータ起動要求を受けた場合（Ｓ１００のＹｅｓの場合）には、モータ１３を起動させる（Ｓ１０１）。
【００３１】
具体的には、通信手段２０は、制御手段１８に対してモータの起動指示を発行する。そして、制御手段１８は、目標とするモータ回転速度を駆動手段１９に指示する。例えばモータ１３がＤＣブラシレスモータの場合、回転速度はＰＷＭデューティにより指示することができる（以降、回転速度をＰＷＭデューティにより指示する場合を例に説明を行う）。この場合、制御手段１８に周期とデューティを任意に設定できるＰＷＭタイマ機能を持たせ、そのデューティ値をソフトウェアで設定することによりモータ回転速度を指示すればよい。モータ１３が起動（回転）すると、それにともなってコードホイール１１が回転し、パルス発生手段１２の受光素子（図示せず）からは、コードホイール１１の回転に対応したパルス信号が発生する。
【００３２】
Ｓ１０１でモータ１３が起動した後、パルス検出手段１７のインプットキャプチャ１７ａは、パルス発生手段１２の発生したパルス信号を計測し、計測したパルス信号のパルス間隔時間（パルス周期）をデータ（パルス間隔データ）として取得する（Ｓ１０２）。そして、パルス検出手段１７のフィルタ１７ｂは、インプットキャプチャ１７ａの取得したパルス間隔データに対してノイズ除去や平均化などのフィルタ処理を行い、制御手段１８に出力する（Ｓ１０３）。そして、制御手段１８は、入力されたパルス間隔データに基づいてモータ１３の速度を検知する（Ｓ１０４）。
【００３３】
次に、制御手段１８は、Ｓ１０４で検知したモータ１３の速度と、予め設定されているモータ１３の目標速度とを比較する（Ｓ１０５）。Ｓ１０５でモータ１３の速度と目標速度とが一致している場合（Ｓ１０５のＹｅｓの場合）には、制御手段１８はＳ１０１においてＰＷＭデューティにより指示された回転速度（駆動手段１９に対する速度指示値）を更新せず、その状態を継続維持させる。
【００３４】
Ｓ１０５でモータ１３の速度と目標速度とが一致していない場合（Ｓ１０５のＮｏの場合）には、制御手段１８は、Ｓ１０４で検知したモータ１３の速度が、予め設定されているモータ１３の目標速度よりも速いか否かを判定する（Ｓ１０６）。Ｓ１０６でモータ１３の速度が目標速度よりも速いと判定した場合（Ｓ１０６のＹｅｓの場合）には、制御手段１８はＰＷＭタイマ値を更新してＰＷＭデューティを下げることにより速度指示値を減算し、駆動手段１９に通知する（Ｓ１０７）。その結果、モータ１３の回転速度が遅くなり、それにともなってパルス発生手段１２が発生するパルス信号のパルス間隔時間は長くなる。
【００３５】
Ｓ１０６でモータ１３の速度が目標速度よりも遅いと判定した場合（Ｓ１０６のＮｏの場合）には、制御手段１８はＰＷＭタイマ値を更新してＰＷＭデューティを上げることにより速度指示値を加算し、駆動手段１９に通知する（Ｓ１０８）。その結果、モータ１３の回転速度が速くなり、それにともなってパルス発生手段１２が発生するパルス信号のパルス間隔時間は短くなる。
【００３６】
次に、通信手段２０は、上位システムやユーザ等からのモータ停止要求の有無を確認する（Ｓ１０９）。Ｓ１０９で通信手段２０が上位システムやユーザ等からのモータ停止要求を受けた場合（Ｓ１０９のＹｅｓの場合）には、通信手段２０は、制御手段１８に対してモータの停止指示を発行する。通信手段２０から停止指示を受けた制御手段１８は、速度指示値をゼロにし、駆動手段１９に通知する（Ｓ１１０）。その結果、モータ１３は停止する。Ｓ１０９で通信手段２０が上位システムやユーザ等からのモータ停止要求を受けていない場合（Ｓ１０９のＮｏの場合）には、Ｓ１０２〜Ｓ１０９の処理を繰り返す。
【００３７】
このように、図３に例示するフローチャートの処理により、モータ１３は目標とする回転速度を維持することができる。なお、図３の説明において、制御手段１８に内蔵したＰＷＭタイマのＰＷＭデューティを変えることによりモータ１３の回転速度を指示する場合を例に説明したが、回転速度を指示する手段をＰＷＭタイマに限定するものではない。
【００３８】
次に、１周期誤差成分及び２周期誤差成分を確実に除去し、本来検出したい回転速度変動をより高精度に検出することが可能なエンコーダ（第１の実施の形態に係るエンコーダ）について説明する。
【００３９】
図４は、第１の実施の形態に係る回転速度制御装置を例示する図である。図５は、第１の実施の形態に係るエンコーダを例示する図である。図５（ａ）が平面図、図５（ｂ）が正面図である。なお、図５は、第１の実施の形態に係るエンコーダ３０が、回転軸１６に固定された状態を示している。
【００４０】
図４を参照するに、回転速度制御装置２は、エンコーダ３０を有する点が、エンコーダ１０を有する回転制御装置１（図１参照）とは異なる。図４及び図５を参照するに、エンコーダ３０は、コードホイール１１と、３個のパルス発生手段３２ａ〜３２ｃとを有する。エンコーダ３０のコードホイール１１は、回転軸１６に同軸的に取り付けられている。エンコーダ３０は、本発明に係る回転速度検出用パルス発生装置の代表的な一例である。以下、図１と同一構成部分についての説明は省略し、図１と異なる構成部分を中心に説明する。
【００４１】
コードホイール１１は、後述するパルス発生手段３２ａ〜３２ｃが出射する光を遮蔽する材料で形成された回転体である。コードホイール１１の外周近傍にはパルス発生手段３２ａ〜３２ｃが出射する光を透過する回転速度検出用パターンであるスリット１１ｘが周方向に沿って略等間隔で全周に亘り形成されている。
【００４２】
パルス発生手段３２ａ〜３２ｃは略コの字型の光センサであり、コの字型の一端部近傍及び対向する他端部近傍でスリット１１ｘを挟むようにコードホイール１１と非接触に配置されている。又、パルス発生手段３２ａ〜３２ｃは、それぞれのコの字の開口部が回転軸１６の軸心を向いた状態でコードホイール１１の周方向に沿ってそれぞれ１２０°間隔で配置されている。パルス発生手段３２ａ〜３２ｃの一端部近傍及び対向する他端部近傍の何れか一方には発光素子（図示せず）が設けられており、他方には受光素子（図示せず）が設けられている。パルス発生手段３２ａ〜３２ｃとしては、例えば透過型フォトインタラプタを用いることができる。
【００４３】
モータ１３の回転軸１３ａが所定の回転数で回転すると、それに同期してコードホイール１１はギア１４とギア１５とのギア比で決まる回転数に減速されて回転する。パルス発生手段３２ａ〜３２ｃの発光素子（図示せず）が出射した光はスリット１１ｘの部分を透過して受光素子（図示せず）に入射し、スリット１１ｘ以外の部分では遮蔽されて受光素子（図示せず）には入射しない。その結果、パルス発生手段３２ａ〜３２ｃの受光素子（図示せず）において、コードホイール１１の回転速度に対応したパルス信号が発生する。
【００４４】
このように、パルス発生手段３２ａ〜３２ｃは、回転速度検出用パターンであるスリット１１ｘを読み取り、回転板であるコードホイール１１の回転速度に対応したパルス信号を発生する機能を有する。パルス発生手段３２ａ〜３２ｃが発生した単位時間当たりのパルス信号数を計測することにより、コードホイール１１の回転速度を検出することができる。なお、パルス発生手段３２ａ〜３２ｃは、便宜上異なる符号を付しているが、同一部品を用いて構わない。パルス発生手段３２ａ〜３２ｃが発生したパルス信号はパルス検出手段１７に入力される。
【００４５】
なお、コードホイール１１の有する回転速度検出用のパターンは必ずしもスリットである必要はなく、例えばスリットに代えて反射率の異なるパターンを交互に配置する構成等としても構わない。この場合には、パルス発生手段３２ａ〜３２ｃとしては、例えば反射型フォトインタラプタ（フォトリフレクタ）等を用いることができる。
【００４６】
図６は、第１の実施の形態に係るエンコーダの出力するパルス信号を例示する図である。図６は、回転軸１６に対してコードホイール１１が偏心がなく正確に取り付けられ（以降、『取り付け偏心がない』と称する場合がある）かつコードホイール１１の変形がない場合、若しくは、それらが無視できる場合のエンコーダ３０の出力するパルス信号を例示している。図６（ａ）はエンコーダ３０を構成するパルス発生手段３２ａの出力するパルス信号、図６（ｂ）はエンコーダ３０を構成するパルス発生手段３２ｂの出力するパルス信号、図６（ｃ）はエンコーダ３０を構成するパルス発生手段３２ｃの出力するパルス信号である。各パルス信号は、位相が異なっている。
【００４７】
図６に示すように、パルス発生手段３２ａ〜３２ｃからは、コードホイール１１に設けられたスリット１１ｘの間隔と回転軸１６の回転状態に応じた矩形波のパルス信号が出力される。図６の場合には、コードホイール１１の偏心や変形がないため、パルス発生手段３２ａの出力するパルス信号のパルス間隔時間ｔａ_ｎ（ｎは自然数）、パルス発生手段３２ｂの出力するパルス信号のパルス間隔時間ｔｂ_ｎ（ｎは自然数）、及びパルス発生手段３２ｃの出力するパルス信号のパルス間隔時間ｔｃ_ｎ（ｎは自然数）は同一値となるため、これらのうちの何れか１つのパルス間隔時間をパルス検出手段１７で計測し、それを制御手段１８へフィードバックすることにより、回転軸１６の速度が一定となるように速度制御することができる。
【００４８】
次に、回転軸１６に対してコードホイール１１の取り付け偏心がある場合を考える。図７は、コードホイールの取り付け偏心がある場合の第１の実施の形態に係るエンコーダの出力するパルス信号を例示する図である。図７（ａ）はエンコーダ３０を構成するパルス発生手段３２ａの出力するパルス信号、図７（ｂ）はエンコーダ３０を構成するパルス発生手段３２ａの出力するパルス信号から得られるコードホイール１１の速度変動を示している。なお、図７（ｂ）に示す波形は回転速度制御装置２で実際に観測される波形ではなく、図７（ａ）に示すパルス信号が含んでいる情報を模式的に示したものである。
【００４９】
図７に示すように、コードホイール１１の取り付け偏心がある場合は、パルス発生手段３２ａの出力するパルス信号のパルス間隔時間ｔａ_ｎが変化し、回転軸１６が１回転すると１周期の偏心成分（１周期誤差成分）が発生する。この状態では、本来検出したい回転速度変動に１周期誤差成分が重畳されているため、パルス発生手段３２ａの出力するパルス信号のパルス間隔時間ｔａ_ｎのみをパルス検出手段１７で計測し、それを制御手段１８へフィードバックしても、回転軸１６の速度を高精度で制御することはできない。
【００５０】
そこで、パルス発生手段３２ａの出力するパルス信号のパルス間隔時間ｔａ_ｎのみではなく、パルス発生手段３２ｂの出力するパルス信号のパルス間隔時間ｔｂ_ｎ及びパルス発生手段３２ｃの出力するパルス信号のパルス間隔時間ｔｃ_ｎも用いて、１周期誤差成分を除去する方法について考える。
【００５１】
図８は、コードホイールの取り付け偏心がある場合の第１の実施の形態に係るエンコーダの出力するパルス信号から得られるコードホイールの速度変動を例示する図である。図８（ａ）はエンコーダ３０を構成するパルス発生手段３２ａの出力するパルス信号から得られるコードホイール１１の速度変動、図８（ｂ）はエンコーダ３０を構成するパルス発生手段３２ｂの出力するパルス信号から得られるコードホイール１１の速度変動、図８（ｃ）はエンコーダ３０を構成するパルス発生手段３２ｃの出力するパルス信号から得られるコードホイール１１の速度変動である。なお、図８（ａ）〜図８（ｃ）に示す波形は回転速度制御装置２で実際に観測される波形ではなく、パルス発生手段３２ａ〜３２ｃの出力するパルス信号が含んでいる情報を模式的に示したものである。
【００５２】
図８に示すように、コードホイール１１の取り付け偏心がある場合には、０°位置に配置されたパルス発生手段３２ａの出力するパルス信号のパルス間隔時間には、１周期の正弦波成分（１周期誤差成分）が重畳する。ここで、回転軸１６の角速度をθ、取り付け偏心がなく回転軸１６が一定回転している場合にパルス発生手段３２ａ〜３２ｃが出力するパルス信号のパルス間隔時間をＴｓ、取り付け偏心により重畳するパルス間隔時間（１周期誤差成分）をＴ０とすると、検出できるパルス間隔時間Ｔｍ０は式（２）で表される。ただし、波高値は１とする。
【００５３】
Ｔｍ０  ＝  Ｔs  ＋  Ｔ０  ＝  Ｔｓ  ＋  ｓｉｎ θ・・式（２）
又、１２０°位置に配置されたパルス発生手段３２ｂの出力するパルス信号にも、１周期の正弦波成分（１周期誤差成分）が重畳する。ここで、重畳するパルス間隔時間（１周期誤差成分）をＴ１２０とすると、検出できるパルス間隔時間Ｔｍ１２０は式（３）で表される。ただし、波高値は１とする。
【００５４】
Ｔｍ１２０  ＝  Ｔｓ  ＋  Ｔ１２０  ＝  Ｔｓ  ＋  ｓｉｎ （θ＋２／３π）・・式（３）
更に、２４０°位置に配置されたパルス発生手段３２ｃの出力するパルス信号にも、１周期の正弦波成分（１周期誤差成分）が重畳する。ここで、重畳するパルス間隔時間（１周期誤差成分）をＴ２４０とすると、検出できるパルス間隔時間Ｔｍ２４０は式（４）で表される。ただし、波高値は１とする。
【００５５】
Ｔｍ２４０  ＝  Ｔｓ  ＋  Ｔ２４０  ＝  Ｔｓ  ＋  ｓｉｎ （θ＋４／３π）・・式（４）
ここで、パルス間隔時間Ｔｍ０、パルス間隔時間Ｔｍ１２０及びパルス間隔時間Ｔｍ２４０を平均すると式（５）のようになる。
【００５６】
（Ｔｍ０＋Ｔｍ１２０＋Ｔｍ２４０）÷３  ＝  ｛（Ｔｓ  ＋  Ｔ０）  ＋  （Ｔｓ  ＋  Ｔ１２０）  ＋  （Ｔｓ  ＋  Ｔ２４０）｝÷３
＝  ［（Ｔｓ  ＋  ｓｉｎ θ  ）＋｛Ｔｓ  ＋  ｓｉｎ (θ＋２／３π)｝＋｛Ｔｓ  ＋  ｓｉｎ (θ＋４／３π)｝］  ÷  ３
＝  （Ｔｓ＋Ｔｓ＋Ｔｓ）÷３＋｛ｓｉｎ θ＋ｓｉｎ（θ＋π−１/３π）＋ｓｉｎ（θ＋π＋１/３π）｝÷３
＝  Ｔｓ＋［ｓｉｎθ−｛ｓｉｎ（θ−１/３π）−｛ｓｉｎ（θ＋１/３π）］÷３
＝  Ｔｓ＋［ｓｉｎθ−｛ｓｉｎθ・ｃｏｓ（１/３π）−ｃｏｓθ・ｓｉｎ（１/３π）｝−｛ｓｉｎθ・ｃｏｓ（１/３π）＋ｃｏｓθ・ｓｉｎ（１/３π）｝］÷３
＝  Ｔｓ＋［ｓｉｎθ−｛ｓｉｎθ×０．５｝−｛ｓｉｎθ×０．５｝］÷３
＝  Ｔｓ＋（ｓｉｎθ−ｓｉｎθ）
＝  Ｔｓ・・式（５）
式（５）からわかるように、１２０°間隔で配置した３つのパルス発生手段３２ａ〜３２ｃで実際に検出されるパルス間隔時間Ｔｍ０、パルス間隔時間Ｔｍ１２０及びパルス間隔時間Ｔｍ２４０を平均することにより、回転軸１６に対するコードホイール１１の取り付け偏心の成分（１周期誤差成分）が除去され、回転軸１６の回転速度のみを検出することができる。すなわち、本来検出したい回転速度変動をより高精度に検出することができる。
【００５７】
次に、コードホイール１１が楕円形状に変形した場合を考える。図９は、コードホイールが楕円形状に変形した状態を説明するための図である。図９（ａ）が平面図、図９（ｂ）が正面図である。図９において、コードホイール１１は楕円形状に変形している。コードホイール１１は、例えば、コードホイール１１の縦横方向で伸び率に差異がある場合に、外部の熱などにより楕円形状に変形する場合がある。又、熱等によりコードホイール１１に反りが発生し、結果としてコードホイール１１が楕円形状に変形したのと同様の状態になる場合もある。
【００５８】
コードホイールが楕円形状に変形した場合、コードホイールの取り付け偏心時とは異なり、パルス発生手段の出力するパルス信号のパルス間隔時間には、回転軸が１回転すると２周期の正弦波成分（２周期誤差成分）が重畳する。２周期の正弦波成分は、従来のように１８０°対向位置に配置した２つのパルス発生手段（エンコーダセンサ）の出力するパルス信号のパルス間隔時間を平均しても除去することはできない。
【００５９】
一方、以下に説明するように、第１の実施の形態に係るエンコーダでは、コードホイールが楕円形状に変形した場合にエンコーダの出力するパルス信号のパルス間隔時間に重畳される２周期の正弦波成分（２周期誤差成分）を除去することができる。
【００６０】
図１０は、コードホイールが楕円形状に変形した場合の第１の実施の形態に係るエンコーダの出力するパルス信号から得られるコードホイールの速度変動を例示する図である。図１０（ａ）はエンコーダ３０を構成するパルス発生手段３２ａの出力するパルス信号から得られるコードホイール１１の速度変動、図１０（ｂ）はエンコーダ３０を構成するパルス発生手段３２ｂの出力するパルス信号から得られるコードホイール１１の速度変動、図１０（ｃ）はエンコーダ３０を構成するパルス発生手段３２ｃの出力するパルス信号から得られるコードホイール１１の速度変動である。
【００６１】
図１０に示すように、コードホイール１１が楕円形状に変形した場合には、パルス発生手段３２ａの出力するパルス信号のパルス間隔時間には、２周期の正弦波成分（２周期誤差成分）が重畳する。ここで、回転軸１６の角速度をθ、楕円形状等の変形がなく回転軸１６が一定回転している場合にパルス発生手段３２ａ〜３２ｃが出力するパルス信号のパルス間隔時間をＴｓ、楕円形状等の変形により重畳するパルス間隔時間（２周期誤差成分）をＴ０とすると、検出できるパルス間隔時間Ｔｍ０は式（６）で表される。ただし、波高値は１とする。
【００６２】
Ｔｍ０  ＝  Ｔs  ＋  Ｔ０  ＝  Ｔｓ  ＋  ｓｉｎ ２θ・・式（６）
又、１２０°位置に配置されたパルス発生手段３２ｂの出力するパルス信号にも、２周期の正弦波成分（２周期誤差成分）が重畳する。ここで、重畳するパルス間隔時間（２周期誤差成分）をＴ１２０とすると、検出できるパルス間隔時間Ｔｍ１２０は式（７）で表される。ただし、波高値は１とする。
【００６３】
Ｔｍ１２０  ＝  Ｔｓ  ＋  Ｔ１２０  ＝  Ｔｓ  ＋  ｓｉｎ ２（θ＋２／３π）・・式（７）
更に、２４０°位置に配置されたパルス発生手段３２ｃの出力するパルス信号にも、２周期の正弦波成分（２周期誤差成分）が重畳する。ここで、重畳するパルス間隔時間（２周期誤差成分）をＴ２４０とすると、検出できるパルス間隔時間Ｔｍ２４０は式（８）で表される。ただし、波高値は１とする。
【００６４】
Ｔｍ２４０  ＝  Ｔｓ  ＋  Ｔ２４０  ＝  Ｔｓ  ＋  ｓｉｎ ２（θ＋４／３π）・・式（８）
ここで、パルス間隔時間Ｔｍ０、パルス間隔時間Ｔｍ１２０及びパルス間隔時間Ｔｍ２４０を平均すると式（９）のようになる。
【００６５】
（Ｔｍ０＋Ｔｍ１２０＋Ｔｍ２４０）÷３  ＝  ｛（Ｔｓ  ＋  Ｔ０）  ＋  （Ｔｓ  ＋  Ｔ１２０）  ＋  （Ｔｓ  ＋  Ｔ２４０）｝÷３
＝  ［（Ｔｓ  ＋  ｓｉｎ ２θ  ）＋｛Ｔｓ  ＋  ｓｉｎ ２(θ＋２／３π)｝＋｛Ｔｓ  ＋  ｓｉｎ ２(θ＋４／３π)｝］  ÷  ３
＝  （Ｔｓ＋Ｔｓ＋Ｔｓ）÷３＋｛ｓｉｎ ２θ＋ｓｉｎ（２θ＋４/３π）＋ｓｉｎ（２θ＋８/３π）｝÷３
＝  Ｔｓ＋［ｓｉｎ  ２θ  ＋  ｓｉｎ（２θ＋１/３π＋π）  ＋  ｓｉｎ（２θ−１/３π＋π）］÷３
＝  Ｔｓ＋［ｓｉｎ  ２θ  −  ｓｉｎ（２θ＋１/３π）  −  ｓｉｎ（２θ−１/３π）］÷３
＝  Ｔｓ＋［ｓｉｎ  ２θ  −  （ｓｉｎ２θ・ｃｏｓ１/３π＋ｃｏｓ２θ・ｓｉｎ１/３π）  −  （ｓｉｎ２θ・ｃｏｓ１/３π−ｃｏｓ２θ・ｓｉｎ１/３π）］÷３
＝  Ｔｓ＋（ｓｉｎ  ２θ  −  ２・ｓｉｎ２θ・ｃｏｓ１/３π）  ÷  ３
＝  Ｔｓ・・式（９）
式（９）からわかるように、１２０°間隔で配置した３つのパルス発生手段３２ａ〜３２ｃで実際に検出されるパルス間隔時間Ｔｍ０、パルス間隔時間Ｔｍ１２０及びパルス間隔時間Ｔｍ２４０を平均することにより、コードホイール１１が楕円形状に変形した場合にパルス発生手段３２ａ〜３２ｃの出力するパルス信号のパルス間隔時間に重畳される２周期の正弦波成分（２周期誤差成分）が除去され、回転軸１６の回転速度のみを検出することができる。すなわち、本来検出したい回転速度変動をより高精度に検出することができる。
【００６６】
図１１は、コードホイールの取付け偏心及び楕円形状の変形（反り）による検出誤差を除去するためのフローチャートの一例である。ここで、１２０°間隔で配置された３つのパルス発生手段３２ａ〜３２ｃが出力するパルス信号をインプットキャプチャ１７ａが計測し、計測した各パルス信号から取得したパルス間隔時間のデータを、それぞれパルス間隔データ３３ａ〜３３ｃとする。パルス発生手段３２ａ〜３２ｃの出力するパルス信号は、図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、それぞれ非同期であり、それぞれ個別にインプットキャプチャされ、パルス間隔データ３３ａ〜３３ｃが取得される。
【００６７】
図１１の例では、パルス発生手段３２ｃの出力するパルス信号を基準として、１周期誤差成分及び２周期誤差成分を除去のための演算を実施する。ただし、これは一例であり、３つのパルス発生手段３２ａ〜３２ｃの何れか若しくは全てを基準として、１周期誤差成分及び２周期誤差成分の除去のための演算を実施しても構わない。
【００６８】
図１１において、まず、制御手段１８は、パルス間隔データ３３ｃのインプットキャプチャが完了したか否かを判定する（Ｓ２００）。Ｓ２００で、制御手段１８がパルス間隔データ３３ｃのインプットキャプチャが完了していないと判定した場合（Ｓ２００のＮｏの場合）には、Ｓ２００の処理を繰り返す。Ｓ２００で、制御手段１８がパルス間隔データ３３ｃのインプットキャプチャが完了したと判定した場合（Ｓ２００のＹｅｓの場合）には、制御手段１８はパルス検出手段１７からパルス間隔データ３３ｃを取得する。ここでは、取得したパルス間隔データ３３ｃ＝Ｔｍ２４０とする（Ｓ２０１）。なお、このタイミングで、パルス間隔データ３３ｂ及びパルス間隔データ３３ｃのインプットキャプチャも完了している。
【００６９】
次に、制御手段１８は、インプットキャプチャ済みのパルス間隔データ３３ａの最新値を取得する。ここでは、取得したパルス間隔データ３３ａ＝Ｔｍ０とする（Ｓ２０２）。次に、制御手段１８は、インプットキャプチャ済みのパルス間隔データ３３ｂの最新値を取得する。ここでは、取得したパルス間隔データ３３ｂ＝Ｔｍ１２０とする（Ｓ２０３）。
【００７０】
次に、制御手段１８は、パルス間隔データ３３ａ＝Ｔｍ０、パルス間隔データ３３ｂ＝Ｔｍ１２０及びパルス間隔データ３３ｃ＝Ｔｍ２４０の平均値（＝（Ｔｍ０＋Ｔｍ１２０＋Ｔｍ２４０）÷３）を計算する（Ｓ２０４）。前述のように、平均値を求めることにより、回転軸１６に対するコードホイール１１の取り付け偏心の成分（１周期誤差成分）、及びコードホイール１１が楕円形状に変形した場合にパルス発生手段３２ａ〜３２ｃの出力するパルス信号のパルス間隔時間に重畳される２周期の正弦波成分（２周期誤差成分）が除去され、回転軸１６の回転速度のみを検出することができる。
【００７１】
次に、制御手段１８は、Ｓ２０４で求めた平均値を現在の回転速度として、速度制御を行う（Ｓ２０５）。これにより、１周期誤差成分及び２周期誤差成分に影響されない高精度の速度制御が可能となる。
【００７２】
以上のように、第１の実施の形態によれば、従来は９０°間隔で配置していた３つのパルス発生手段（エンコーダセンサ）（図１５参照）を、１２０°間隔で配置する（図５参照）。そして、１２０°間隔で配置した３つのパルス発生手段で実際に検出される各パルス間隔時間を平均することにより、モータの回転軸１回転中に現れる１周期誤差成分及び２周期誤差成分を確実に除去し、本来検出したい回転速度変動を従来より高精度に検出することができる。
【００７３】
より具体的に説明すると、以下の通りである。
【００７４】
１２０°間隔で配置した３つのパルス発生手段の出力するパルス信号に重畳される１周期誤差成分はそれぞれ「ｓｉｎθ」「ｓｉｎ（θ+１２０）」「ｓｉｎ（θ+２４０）」、２周期誤差成分はそれぞれ「ｓｉｎ２θ」「ｓｉｎ（２θ+１２０）」「ｓｉｎ（２θ+２４０）」となる。それぞれを平均すると、１周期誤差成分の平均値は、１/３×（ｓｉｎθ+ｓｉｎ（θ+１２０）+ｓｉｎ（θ+２４０）） ＝  ０  、２周期誤差成分の平均値は、１/３×（ｓｉｎ２θ+ｓｉｎ（２θ+１２０）+ｓｉｎ（２θ+２４０）） ＝  ０  となる。よって、１２０°間隔で配置した３つのパルス発生手段で実際に検出される各パルス間隔時間を平均することにより、モータの回転軸１回転中に現れる１周期誤差成分及び２周期誤差成分を確実に除去し、本来検出したい回転速度変動を従来より高精度に検出することができる。
【００７５】
なお、本来検出したい回転速度変動を従来より高精度に検出できる理由は、従来は過去のデータ等を処理することにより１周期誤差成分及び２周期誤差成分を除去していたが、本発明では１２０°間隔で配置した３つのパルス発生手段で実際に検出されるデータのみを用いて１周期誤差成分及び２周期誤差成分を除去するからである。
【００７６】
〈第２の実施の形態〉
図１２は、第２の実施の形態に係る回転速度制御装置を例示する図である。図１２を参照するに、第１の実施の形態に係る回転速度制御装置２ではモータ１３の回転軸１３ａとコードホイール１１の回転軸１６との間にギア１４及び１５からなる減速機構を設けていたが、第２の実施の形態に係る回転速度制御装置３では減速機構を設けずに、モータ１３の回転軸１３ａに直接コードホイール１１が取り付けられている。回転速度制御装置３のその他の部分の構成は、回転速度制御装置２と同様である。回転速度制御装置３について、回転速度制御装置２と同様の構成部分については説明を省略する。
【００７７】
このように、回転速度制御装置において、減速機構を設けずに、モータの回転軸に直接コードホイールが取り付けられている場合にも、第１の実施の形態と同様の効果を奏する。
【００７８】
〈第３の実施の形態〉
図１３は、第３の実施の形態に係る回転速度制御装置を例示する図である。図１３を参照するに、第３の実施の形態に係る回転速度制御装置４は、第１の実施の形態に係る回転速度制御装置２のエンコーダ３０、モータ１３、ギア１４、ギア１５、回転軸１６を一体型（モジュール化）とした回転体モジュール５０を備えている。回転体モジュール５０は、上記各構成部品を１つの筐体に収容したり、１つのブラケットや１枚の基板に搭載したりすることにより一体型（モジュール化）としたものである。その他の部分の構成や動作に関しては、第１の実施の形態に係る回転速度制御装置２と同様であるため、その説明は省略する。
【００７９】
なお、回転体モジュール５０に代えて、第２の実施の形態に係る回転速度制御装置３のエンコーダ３０とモータ１３を一体型とした回転体モジュールを備えても構わない。
【００８０】
このように、回転速度制御装置において、回転体モジュールを備えている場合にも、第１の実施の形態と同様の効果を奏する。
【００８１】
〈第４の実施の形態〉
第４の実施の形態では、第１の実施の形態に係る回転速度制御装置を搭載した画像形成装置に関して説明する。
【００８２】
始めに、第４の実施の形態に係る画像形成装置の概略の構成について説明する。図１４は、第４の実施の形態に係る画像形成装置を例示する図である。図１４を参照するに、画像形成装置６０は、無端状搬送体である中間転写ベルトを用いたカラー画像形成装置であり、スキャナユニット６１と、感光体ドラム６２ａと、感光体ドラム６２ｂと、感光体ドラム６２ｃと、感光体ドラム６２ｄと、定着ユニット６３と、中間転写ベルト６４と、二次転写ローラ６５と、斥力ローラ６６と、レジストローラ６７と、給紙ユニット６８と、給紙ローラ６９と、紙搬送ローラ７０と、排紙ユニット７１と、中間転写スケール検出センサ７２と、駆動ローラ７３と、従動ローラ７４と、制御部８０とを有する。９０は、転写紙を示している。
【００８３】
スキャナユニット６１は、原稿を読み取る機能を有する。感光体ドラム６２ａ〜６２ｄは、レーザ光が照射されると、それぞれＹ（イエロー）色、Ｃ（シアン）色、Ｍ（マゼンダ）色、Ｋ（黒）色の画像を形成する機能を有する。定着ユニット６３は、転写されたトナー画像を転写紙９０上に定着させる機能を有する。
【００８４】
駆動ローラ７３は中間転写ベルト駆動モータ（図示せず）により回転駆動され、それに従って中間転写ベルト６４が搬送される。従動ローラ７４は、駆動ローラ７３に従動する。中間転写ベルト６４は、感光体ドラム６２ａ〜６２ｄで形成された各色の画像を重ね合わせる機能を有する。二次転写ローラ６５は、中間転写ベルト６４上の画像を転写紙９０に転写する機能を有する。
【００８５】
斥力ローラ６６は、二次転写ローラ６５の対向部分に配置され、中間転写ベルト６４と二次転写ローラ６５間のニップを生成及び維持する機能を有する。レジストローラ６７は、転写紙９０のスキュー補正及び転写紙９０の搬送等を行う機能を有する。給紙ユニット６８は、転写紙９０を積載しておく機能を有する。給紙ローラ６９は、転写紙９０を給紙ユニット６８から紙搬送ローラ７０へ送り出す機能を有する。紙搬送ローラ７０は、給紙ローラ６９から送り出された転写紙９０をレジストローラ６７まで搬送する機能を有する。排紙ユニット７１は、画像が転写かつ定着された転写紙９０を排出する機能を有する。
【００８６】
中間転写ベルト６４上には、中間転写ベルトスケール６４ａが形成されている。中間転写ベルトスケール６４ａは、搬送方向に沿って一定の周期で交互に配置された反射部と非反射部とを有する目盛である。中間転写ベルト６４近傍の、中間転写ベルトスケール６４ａを読み取れる位置には、中間転写スケール検出センサ７２が配置されている。中間転写スケール検出センサ７２は、中間転写ベルト６４上に形成された中間転写ベルトスケール６４ａの一定の周期に対応したパルス信号を出力する機能を有する。
【００８７】
制御部８０は、画像形成装置６０に関する様々な制御を行う機能を有する。制御部８０は、図示しないパルス検出手段１７と、制御手段１８と、駆動手段１９と、通信手段２０とを有する。制御部８０は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、メインメモリなどを含み、制御部８０の各種機能は、ＲＯＭ等に記録された制御プログラムがメインメモリに読み出されてＣＰＵにより実行されることによって実現される。ただし、制御部８０の一部又は全部は、ハードウェアのみにより実現されてもよい。又、制御部８０は、物理的に複数の装置により構成されてもよい。
【００８８】
感光体ドラム６２ａ〜６２ｄを駆動するドラムモータ（図示せず）にはエンコーダ３０（図示せず）が設けられており、制御部８０の有する図示しないパルス検出手段１７、制御手段１８、駆動手段１９及び通信手段２０と合わせて第１の実施の形態に係る回転速度制御装置２を構成している。ドラムモータ（図示せず）は、制御部８０により例えば図１１のフローチャートに従って速度制御される。その結果、ドラムモータ（図示せず）の回転軸１回転中に現れる１周期誤差成分及び２周期誤差成分を確実に除去し、本来検出したい回転速度変動をより高精度に検出することができるため、ドラムモータ（図示せず）の回転ムラを減少することが可能となる。
【００８９】
中間転写ベルト６４を駆動する中間転写モータ（図示せず）や二次転写ローラ６５を駆動する二次転写モータ（図示せず）等にエンコーダ３０を設け、同様に制御部８０により速度制御しても構わない。
【００９０】
画像形成装置６０において、スキャナユニット６１から読み取られた画像は、制御部８０に転送され、制御部８０にて転写紙９０に形成される画像のデータ（以下、画像データとする）を生成する。生成された画像データは、感光体ドラム６２ａ〜６２ｄ上に作像され、続いて、中間転写ベルト６４上に画像が形成される。更に、中間転写ベルト６４上に形成された画像は、中間転写ベルト６４と二次転写ローラ６５との間に給紙ユニット６８から転写紙９０が搬送されたタイミングで、転写紙９０上に転写される。
【００９１】
転写紙９０上に転写された画像は定着ユニット６３を通過する。この際、転写紙９０上に転写されたトナー画像を転写紙９０上に固定するための定着が行われる。続いて、転写紙９０は、排紙ユニット７１へ排出される。
【００９２】
このように、第４の実施の形態に係る画像形成装置によれば、第１の実施の形態に係る回転速度制御装置を搭載したため、画像悪化の原因となるモータの回転ムラを減少することが可能となり、画像品質を向上することができる。
【００９３】
以上、好ましい実施の形態について詳説したが、上述した実施の形態に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００９４】
例えば、第４の実施の形態に係る画像形成装置に、第１の実施の形態に係る回転速度制御装置に代えて、第２又は第３の実施の形態に係る回転速度制御装置を搭載しても構わない。
【符号の説明】
【００９５】
１、２、３、４  回転速度制御装置
１０、３０  エンコーダ
１１  コードホイール
１１ｘ  スリット
１１ｙ  貫通孔
１２、３２ａ、３２ｂ、３２ｃ  パルス発生手段
１３  モータ
１３ａ  回転軸
１４、１５  ギア
１６  回転軸
１７  パルス検出手段
１７ａ  インプットキャプチャ
１７ｂ  フィルタ
１８  制御手段
１８ａ  ＣＰＵ
１８ｂ  ＲＡＭ
１８ｃ  ＲＯＭ
１９  駆動手段
２０  通信手段
５０  回転体モジュール
６０  画像形成装置
６１  スキャナユニット
６２ａ〜６２ｄ  感光体ドラム
６３  定着ユニット
６４  中間転写ベルト
６５  二次転写ローラ
６６  斥力ローラ
６７  レジストローラ
６８  給紙ユニット
６９  給紙ローラ
７０  紙搬送ローラ
７１  排紙ユニット
７２  中間転写スケール検出センサ
７３  駆動ローラ
７４  従動ローラ
８０  制御部
９０  転写紙
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９６】
【特許文献１】特開２００５−１６８２８０
【図１】
2011058941.tif 000003
【図２】
2011058941.tif 000004
【図３】
2011058941.tif 000005
【図４】
2011058941.tif 000006
【図５】
2011058941.tif 000007
【図６】
2011058941.tif 000008
【図７】
2011058941.tif 000009
【図８】
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【図９】
2011058941.tif 000011
【図１０】
2011058941.tif 000012
【図１１】
2011058941.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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