(57)【要約】【課題】高精度にモータの駆動制御を行えるモータ制御装置、回転駆動装置及びモータを高精度に制御することで高品質の画像を形成できる画像形成装置を得る。【解決手段】モータ制御装置光センサ１１４からの「Ｈｉｇｈ」レベルの基準信号が出力されてから、次に「Ｈｉｇｈ」レベルの基準信号が出力されるまでの間、光センサ１０８からの「Ｈｉｇｈ」レベルの検出信号の周期をタイマ１６４でカウントし、更に、このカウント数を周期毎に積算する。この積算されたカウント数に基づいてモータ１３の出力軸の回転位置、ひいては、ドラムの回転位置を検出する。このようにしてドラムの回転位置を検出する。【選択図】　　図１
2004045837.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々が略円柱形状若しくは略円筒形状の複数のドラムの各々に独立して設けられたモータにより、前記複数のドラムを回転させつつ、各外周面に形成された所定の色の画像を画像記録媒体に転写して重ね合わせることで所定のカラー画像を前記画像記録媒体に形成する画像形成装置に適用されるモータ制御装置であって、
回転中心周りに一定角度毎に被検出部が形成されると共に、前記モータの出力軸の回転に同期して回転する回転体と、
前記回転体の側方に配置され、前記被検出部を検出することでパルス信号を出力する検出手段と、
前記パルス信号の周期よりも充分に短い時間間隔で前記パルス信号の１周期に要する時間をカウントし、当該カウント数に基づいて前記出力軸の回転位置を算出する回転位置演算手段と、
前記回転位置演算手段での算出結果と前記モータの目標回転位置とを比較し、当該比較結果に基づいて前記モータを制御し、前記出力軸の回転位置を補正する制御手段と、
を備えることを特徴とするモータ制御装置。
【請求項２】
各々が略円柱形状若しくは略円筒形状の複数のドラムを回転させつつ、各外周面に形成された所定の色の画像を画像記録媒体に転写して重ね合わせることで所定のカラー画像を前記画像記録媒体に形成する画像形成装置に適用される回転駆動装置であって、
前記複数のドラムの各々に独立して設けられて、対応するドラムに出力軸が連結された複数のモータと、
前記複数のモータの各々に設けられて、前記モータの出力軸の回転に同期して回転すると共に、回転中心周りに一定角度毎に被検出部が形成され複数の回転体と、
前記複数のモータの各々に設けられると共に、対応する前記モータに設けられた前記回転体の側方に配置され、前記被検出部を検出することでパルス信号を出力する複数の検出手段と、
前記パルス信号の周期よりも充分に短い時間間隔で前記パルス信号の１周期に要する時間をカウントし、当該カウント数に基づき当該パルス信号を出力した前記検出手段に対応する前記モータの前記出力軸の回転位置を算出する回転位置演算手段と、
前記回転位置演算手段での算出結果と当該パルス信号を出力した前記検出手段に対応する前記モータの目標回転位置とを比較し、当該比較結果に基づいて前記モータを制御し、前記出力軸の回転位置を補正する制御手段と、
を備えることを特徴とする回転駆動装置。
【請求項３】
各々が略円柱形状若しくは略円筒形状に形成され、回転することにより外周面に形成された互いに異なる色の所定画像を画像記録媒体に転写し、且つ、各々の前記所定画像を重ね合わせることで所定のカラー画像を前記画像記録媒体に形成する複数のドラムと、
前記複数のドラムの各々に独立して設けられて、対応するドラムに出力軸が連結された複数のモータと、
前記複数のモータの各々に設けられて、前記モータの出力軸の回転に同期して回転すると共に、回転中心周りに一定角度毎に被検出部が形成され複数の回転体と、
前記複数のモータの各々に設けられると共に、対応する前記モータに設けられた前記回転体の側方に配置され、前記被検出部を検出することでパルス信号を出力する複数の検出手段と、
前記パルス信号の周期よりも充分に短い時間間隔で前記パルス信号の１周期に要する時間をカウントし、当該カウント数に基づき当該パルス信号を出力した前記検出手段に対応する前記モータの前記出力軸の回転位置を算出する回転位置演算手段と、
前記回転位置演算手段での算出結果と当該パルス信号を出力した前記検出手段に対応する前記モータの目標回転位置とを比較し、当該比較結果に基づいて前記モータを制御し、前記出力軸の回転位置を補正する制御手段と、
を備える画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラー複写機やカラープリンタ等の画像形成装置、及びこのような画像形成装置でドラムの回転駆動用に用いられるモータ制御装置及び回転駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カラーの複写機や、パソコン等に接続されるカラープリンタ等の画像形成装置は、通常、シアン、イエロー、マゼンタ、及びブラックの各色毎に形成した画像を重ね合わせることで、カラー画像を形成している。
【０００３】
以上のような各色毎に形成された画像を紙等の画像記録媒体に転写する構造としては、例えば、上記の各色毎に円筒状若しくは円柱状のドラムを設けて、各ドラムの外周部に各色毎の画像を形成し、ドラムを回転させながらドラム外周部から画像記録媒体に順次各色の画像を転写する構造がある。
【０００４】
このようなドラムを用いた画像形成装置は、これまで、１個のモータの出力軸に、ギヤやタイミングベルトを介して各ドラムの回転軸を機械的に連結し、１個のモータの回転力を均等に各ドラムに伝える構造としていた。
【０００５】
しかしながら、このように複数のドラムをギヤやタイミングベルトで１個のモータに連結する構造では、ベルトやシャフトの緩みや、ギヤ等のガタによる回転の伝達誤差により、形成する画像の分解能の向上が困難になり、近年の高分解能化の要求に応えることが困難になってきている。
【０００６】
そこで、各ドラムにそれぞれモータを設け、各モータの出力軸を直接ドラムに連結してドラムを回転させることで、上記の問題を解消することが考えられている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このように、各ドラム毎にモータを設け、しかも、モータの出力軸を直接（すなわち、減速させずに）ドラムに連結する構造の場合、各モータの回転位置を極めて高い精度で制御しなくては、各ドラムの回転位置のずれ等によって画像記録媒体上での画像のずれが生じ、高品質のカラー画像を形成することができない。
【０００８】
通常、モータの回転数制御には、回転板に一定角度毎に形成されたスリットをセンサで検出し、センサがスリットを検出した際に出力するパルス信号の発生回数をカウントして出力軸の回転数を検出するパルスエンコーダが用いられる。しかしながら、このような従来のパルスエンコーダを用いた回転数検出の場合、その検出精度は上記のスリット数により決まってしまう。したがって、極めて高精度で出力軸の回転数を制御しようとすると、膨大な数のスリットを回転板に形成しなくてはならなず、現実的には極めて困難である。
【０００９】
本発明は、上記事実を考慮して、高精度にモータの駆動制御を行えるモータ制御装置、回転駆動装置及びモータを高精度に制御することで高品質の画像を形成できる画像形成装置を得ることが目的である。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の本発明は、各々が略円柱形状若しくは略円筒形状の複数のドラムの各々に独立して設けられたモータにより、前記複数のドラムを回転させつつ、各外周面に形成された所定の色の画像を画像記録媒体に転写して重ね合わせることで所定のカラー画像を前記画像記録媒体に形成する画像形成装置に適用されるモータ制御装置であって、回転中心周りに一定角度毎に被検出部が形成されると共に、前記モータの出力軸の回転に同期して回転する回転体と、前記回転体の側方に配置され、前記被検出部を検出することでパルス信号を出力する検出手段と、前記パルス信号の周期よりも充分に短い時間間隔で前記パルス信号の１周期に要する時間をカウントし、当該カウント数に基づいて前記出力軸の回転位置を算出する回転位置演算手段と、前記回転位置演算手段での算出結果と前記モータの目標回転位置とを比較し、当該比較結果に基づいて前記モータを制御し、前記出力軸の回転位置を補正する制御手段と、を備えることを特徴としている。
【００１１】
上記構成のモータ制御装置では、モータが作動して出力軸が回転すると、出力軸の回転に同期して回転体が回転する。回転体にはその回転中心周りに一定角度毎に被検出部が形成されており、回転体が回転することで、回転体の側方に設けられた検出手段により断続的に被検出部が検出されると、断続的にパルス信号が検出手段から出力される。
【００１２】
検出手段から出力されたパルス信号は、回転位置演算手段に入力される。回転位置演算手段では、パルス信号の周期（発生周期）がこの周期よりも充分に短い時間間隔でカウントされ、このカウント数に基づき、出力軸の回転位置が算出される。
【００１３】
回転位置演算手段での算出結果は、制御手段に入力される。制御手段では、回転位置演算手段での算出結果と、予め入力された出力軸の目標回転位置とが比較され、この比較結果に基づきモータが駆動制御される。これにより、出力軸の回転位置が補正され、予め設定された目標回転位置へ出力軸が正しく回転させられる。
【００１４】
このように、出力軸を正確に目標回転位置へ回転させることができるため、複数のドラムの各外周部から転写された各画像のずれを防止若しくは効果的に抑制でき、高品質のカラー画像を形成できる。
【００１５】
ここで、本発明では、上記のように、出力軸の回転位置をパルス信号の周期に基づき算出している。このため、パルス信号の発生回数に基づき回転位置を算出する従来の構成に比べて充分に高い精度でを出力軸の回転位置を検出できる。
【００１６】
請求項２の本発明は、各々が略円柱形状若しくは略円筒形状の複数のドラムを回転させつつ、各外周面に形成された所定の色の画像を画像記録媒体に転写して重ね合わせることで所定のカラー画像を前記画像記録媒体に形成する画像形成装置に適用される回転駆動装置であって、前記複数のドラムの各々に独立して設けられて、対応するドラムに出力軸が連結された複数のモータと、前記複数のモータの各々に設けられて、前記モータの出力軸の回転に同期して回転すると共に、回転中心周りに一定角度毎に被検出部が形成され複数の回転体と、前記複数のモータの各々に設けられると共に、対応する前記モータに設けられた前記回転体の側方に配置され、前記被検出部を検出することでパルス信号を出力する複数の検出手段と、前記パルス信号の周期よりも充分に短い時間間隔で前記パルス信号の１周期に要する時間をカウントし、当該カウント数に基づき当該パルス信号を出力した前記検出手段に対応する前記モータの前記出力軸の回転位置を算出する回転位置演算手段と、前記回転位置演算手段での算出結果と当該パルス信号を出力した前記検出手段に対応する前記モータの目標回転位置とを比較し、当該比較結果に基づいて前記モータを制御し、前記出力軸の回転位置を補正する制御手段と、を備えることを特徴としている。
【００１７】
上記構成の回転駆動装置では、複数のモータの何れかが作動して当該モータの出力軸が回転すると、この出力軸の回転に同期して対応するモータに設けられた回転体が回転する。回転体にはその回転中心周りに一定角度毎に被検出部が形成されており、回転体が回転することで、回転体の側方に設けられた検出手段により断続的に被検出部が検出されると、断続的にパルス信号が検出手段から出力される。
【００１８】
検出手段から出力されたパルス信号は、回転位置演算手段に入力される。回転位置演算手段では、パルス信号の周期（発生周期）がこの周期よりも充分に短い時間間隔でカウントされ、このカウント数に基づき、出力軸の回転位置が算出される。
【００１９】
回転位置演算手段での算出結果は、制御手段に入力される。制御手段では、回転位置演算手段での算出結果と、予め入力された出力軸の目標回転位置とが比較され、この比較結果に基づきモータが駆動制御される。これにより、出力軸の回転位置が補正され、予め設定された目標回転位置へ出力軸が正しく回転させられる。
【００２０】
このように、出力軸を正確に目標回転位置へ回転させることができるため、複数のドラムの各外周部から転写された各画像のずれを防止若しくは効果的に抑制でき、高品質のカラー画像を形成できる。
【００２１】
ここで、本発明では、上記のように、出力軸の回転位置をパルス信号の周期に基づき算出している。このため、パルス信号の発生回数に基づき回転位置を算出する従来の構成に比べて充分に高い精度でを出力軸の回転位置を検出できる。
【００２２】
請求項３記載の画像形成装置は、各々が略円柱形状若しくは略円筒形状に形成され、回転することにより外周面に形成された互いに異なる色の所定画像を画像記録媒体に転写し、且つ、各々の前記所定画像を重ね合わせることで所定のカラー画像を前記画像記録媒体に形成する複数のドラムと、前記複数のドラムの各々に独立して設けられて、対応するドラムに出力軸が連結された複数のモータと、前記複数のモータの各々に設けられて、前記モータの出力軸の回転に同期して回転すると共に、回転中心周りに一定角度毎に被検出部が形成され複数の回転体と、前記複数のモータの各々に設けられると共に、対応する前記モータに設けられた前記回転体の側方に配置され、前記被検出部を検出することでパルス信号を出力する複数の検出手段と、前記パルス信号の周期よりも充分に短い時間間隔で前記パルス信号の１周期に要する時間をカウントし、当該カウント数に基づき当該パルス信号を出力した前記検出手段に対応する前記モータの前記出力軸の回転位置を算出する回転位置演算手段と、前記回転位置演算手段での算出結果と当該パルス信号を出力した前記検出手段に対応する前記モータの目標回転位置とを比較し、当該比較結果に基づいて前記モータを制御し、前記出力軸の回転位置を補正する制御手段と、を備えている。
【００２３】
上記構成の画像形成装置では、複数のモータの何れかが作動して当該モータの出力軸が回転すると、各モータの出力軸にそれぞれ連結された複数のドラムのうち、作動したモータに対応するドラムが回転する。このドラムの回転によりドラムの外周部に形成された所定の色の画像が画像記録媒体に転写される。
【００２４】
このようにして各ドラムに形成された画像が画像記録媒体に重ね合わされて転写されることで、カラー画像が画像記録媒体に形成される。
【００２５】
ところで、本画像形成装置では、モータの出力軸の回転に同期して対応するモータに設けられた回転体が回転する。回転体にはその回転中心周りに一定角度毎に被検出部が形成されており、回転体が回転することで、回転体の側方に設けられた検出手段により断続的に被検出部が検出されると、断続的にパルス信号が検出手段から出力される。
【００２６】
検出手段から出力されたパルス信号は、回転位置演算手段に入力される。回転位置演算手段では、パルス信号の周期（発生周期）がこの周期よりも充分に短い時間間隔でカウントされ、このカウント数に基づき、出力軸の回転位置が算出される。
【００２７】
回転位置演算手段での算出結果は、制御手段に入力される。制御手段では、回転位置演算手段での算出結果と、予め入力された出力軸の目標回転位置とが比較され、この比較結果に基づきモータが駆動制御される。これにより、出力軸の回転位置が補正され、予め設定された目標回転位置へ出力軸が正しく回転させられる。
【００２８】
このように、出力軸を正確に目標回転位置へ回転させることができるため、複数のドラムの各外周部から転写された各画像のずれを防止若しくは効果的に抑制でき、高品質のカラー画像を形成できる。
【００２９】
ここで、本発明では、上記のように、出力軸の回転位置をパルス信号の周期に基づき算出している。このため、パルス信号の発生回数に基づき回転位置を算出する従来の構成に比べて充分に高い精度でを出力軸の回転位置を検出できる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
＜本実施の形態の構成＞
（画像形成装置１２の概略説明）
図３には本発明の一実施の形態に係る回転駆動装置１０（図３では図示省略）を適用した画像形成装置１２の要部の構成が斜視図によって示されている。
【００３１】
この図に示されるように、画像形成装置１２は、４本のドラム９０、９２、９４、９６を備えている。これらのドラム９０〜９６は全体的に略円筒形状若しくは略円柱形状に形成されており、各々の軸線が同方向を向くように互いに平行に配置されている。
【００３２】
各ドラム９０〜９６の半径方向側方には図示しないトナー塗布装置及び潜像形成装置が配置されている。潜像形成装置は各ドラム９０〜９６の外周部に所定の静電潜像を形成し、トナー塗布装置は静電潜像が形成されることで、帯電した各ドラム９０〜９６の外周部にシアン、マゼンタ、イエロー、及びブラックの何れか１つの色のトナーを塗布する。
【００３３】
本画像形成装置１２では、各ドラム９０〜９６を回転させつつ、紙等の画像記録媒体が各ドラム９０〜９６の外周部側方を順次通過することで、シアン、マゼンタ、イエロー、及びブラックの各トナーが画像記録媒体に転写され、所謂カラー画像が画像記録媒体に形成される構成となっている。
【００３４】
（モータ１３の構成）
図３に示されるように、各ドラム９０〜９６の軸方向一端側には、それぞれモータとしてのアウタロータタイプのシンクロナスリラクタンスモータ１３（以下、単に「モータ１３」と称する）が設けられている。
【００３５】
図４に示されるように、モータ１３はステータ１４を備えている。ステータ１４はステータコア１５を備えており、ステータコア１５は、その軸心部に軸孔１６が形成されていると共に、外周部からは複数のティース１８が軸孔１６の軸心を中心として放射状に突出形成されている。軸孔１６の軸心周りに各ティース１８の間に形成された隙間はスロット２０とされており、巻線としてのコイル２２が２つのスロット２０を跨ぐように巻き掛けられている。
【００３６】
一方、ステータ１４の軸方向一端部には、この軸方向に直交する方向に展設された基部としての平板状のステータハウジング２４がコイル２２の端部と離間して一体に設けられている。ステータハウジング２４は、モータ１３を使用する際には上記のドラム９０〜９６を軸支する筐体７８に固定される。
【００３７】
これに対して、ステータ１４の径方向外側にはロータ３０が設けられている。ロータ３０はロータコア３２を備えている。ロータコア３２は、薄珪素鋼鈑等の高透磁率の磁性板材を例えば打ち抜きより形成された円環状薄板をその軸方向に積層することで全体的に略円筒状に形成されている。このロータコア３２には、軸方向に貫通する図示しない複数のスリット群が、周方向に沿って等間隔に形成されている。このスリット群はロータコア３２におけるフラックスバリアを形成しており、その一方で、ロータコア３２における各スリット３６間に抜き残された高透磁率材より成る円弧状部分が分割磁路となる構成である。
【００３８】
また、ロータコア３２には、軸方向に貫通する取付孔４０が形成されており、ロータハウジング４２への固定用とされている。
【００３９】
ロータハウジング４２は、有底円筒状（カップ状）に形成され、その内径がロータコア３２の外径に対応すると共に、その深さ（周壁内側の高さ）がロータコア３２の軸方向寸法よりも若干大とされている。ロータハウジング４２は、その底部４２Ａにロータコア３２の取付孔４０に対応して設けられた４つのねじ孔４４を有している。
【００４０】
また、ロータ３０は、固定用プレート４６を備えている。固定用プレート４６は、ロータコア３２の内外径に略対応した内外径を有するリング状に形成され、ロータコア３２の取付孔４０に対応して設けられた４つの取付孔４８を有している。各取付孔４８は、その軸方向全長に亘って後述する皿ねじ５０の頭部に対応したテーパ状（皿座ぐり）とされている。
【００４１】
そして、ロータハウジング４２には、ロータコア３２が収容されている。ロータコア３２は、軸方向一端側の端面がロータハウジング４２の底部４２Ａに当接した状態で、他端側の端面に固定用プレート４６が当接しており、ロータコア３２、ロータハウジング４２、固定用プレート４６が固定部材としての皿ねじ５０によって固定されている。
【００４２】
また、ロータハウジング４２の軸心部には、出力軸孔５２を有するボス５４が設けられており、ボス５４の出力軸孔５２には出力軸５６が嵌合等によって一体回転可能に連結されている。この出力軸５６は、ステータ１４（ステータコア１５）の軸孔１６に挿通された状態で、ステータコア１５の軸孔１６内部における両端部近傍に同軸的に配設された軸受としてのベアリング２６により回転自在に支持されている。
【００４３】
一方、固定用プレート４６のステータハウジング２４側の端面には、回転体としてのエンコーダプレート５８が接着等によって取り付けられている。図５に示されるように、エンコーダプレート５８は略円盤状に形成されている。エンコーダプレート５８の表面には印刷等により反射膜９８が形成されている。反射膜９８の外周部近傍には、エンコーダプレート５８の軸心周りに一定間隔毎に略透明のスリット１００が形成されている。また、これらのスリット１００のうちの１つは、基準スリット１０２とされており、他のスリット１００よりもエンコーダプレート５８の半径方向中央側まで延びている。
【００４４】
これに対して、図４に示されるように、ステータハウジング２４のロータ３０に対向する側の面には基板６０が設けられている。基板６０には回転数検出手段を構成するセンサユニット６８が設けられている。
【００４５】
図５に示されるように、センサユニット６８は、発光素子１０４及び受光素子１０６により構成される光センサ１０８を備えている。発光素子１０４及び受光素子１０６は、エンコーダプレート５８の軸方向に沿ってスリット１００と対向するように設けられており、発光素子１０４からの検出光の発光方向にスリット１００が存在しない場合には、検出光が反射膜９８に反射されて受光素子１０６に受光され、この状態では、光センサ１０８は「Ｌｏｗ」レベルの検出信号を出力する。但し、発光素子１０４からの検出光の発光方向にスリット１００が存在する場合には、検出光がスリット１００を透過するため、受光素子１０６に検出光が受光されず、受光素子１０６が検出光を受光しなかった場合に、光センサ１０８からパルス信号としての「Ｈｉｇｈ］レベルの検出信号が出力される構成となっている。
【００４６】
また、発光素子１０４及び受光素子１０６よりもエンコーダプレート５８の半径方向内方側には、発光素子１１０及び受光素子１１２により構成される検出手段としての光センサ１１４が設けられている。光センサ１１４は基本的に光センサ１０８と同様に受光素子１１２が検出光を受光した場合には「Ｌｏｗ」レベルの基準信号を出力し、受光素子１１２が検出光を受光しなかった場合には「Ｈｉｇｈ」レベルの基準パルス信号としての基準信号を出力する構成である。但し、発光素子１１０及び受光素子１１２は、スリット１００よりもエンコーダプレート５８の半径方向内側に設けられているため、発光素子１１０からの検出光の発光方向にスリット１００が位置することはないが、基準スリット１０２だけは他のスリット１００よりもエンコーダプレート５８の半径方向内側まで延出されているため、発光素子１１０の検出光の発光方向に位置することがある。
【００４７】
（モータ制御装置１３０の構成）
一方、図２に示されるように、全てのモータ１３はモータ制御装置１３０に接続されている。詳細には、図１に示されるように、各モータ１３に設けられた光センサ１０８、１１４（図１では構成を理解しやすくするため、１つのモータ１３の光センサ１０８、１１４のみを図示している）は、モータ制御装置１３０の制御部１３２に接続されている。制御部１３２は、比較回路や微分回路、積分回路等を組み合わせた電気回路、若しくは、このような電気回路と同等の機能を有する集積回路により構成されている。
【００４８】
図１に示されるように、制御部１３２を機能的に見た場合、制御部１３２は回転位置演算手段としての周期演算部１６２を備えている。周期演算部１６２は光センサ１０８、１１４が接続されており、検出信号及び基準信号が入力される。また、周期演算部１６２はタイマ１６４に接続されている。周期演算部１６２では、光センサ１１４から「Ｈｉｇｈ」レベルの基準信号が入力されると、光センサ１０８から「Ｈｉｇｈ」レベルの検出信号が入力されてから次に「Ｈｉｇｈ」レベルの検出信号が入力されるまで、タイマ１６４によるカウントを行ない、次に基準信号が入力されるまでタイマ１６４によるカウントを繰り返して積算する。
【００４９】
また、周期演算部１６２は比較部１６６に接続されており、上記の積算結果に対応した電気信号が入力される。また、比較部１６６は、モータ制御装置１３０の外部に設けられた画像形成装置１２のコントローラ１４２（図示省略）に接続されており、コントローラ１４２から出力された各モータ１３の目標回転数に対応した電気信号が制御手段を構成する比較部１６６に入力される。
【００５０】
比較部１６６では、入力された積算結果に対応した電気信号と目標回転数に対応した電気信号とを比較して、その偏差を算出し、この偏差に対応した電気信号を出力する。
【００５１】
比較部１６６は制御手段を構成する位置ズレ制御部１６８に接続されている。位置ズレ制御部１６８には、上記の偏差に対応した電気信号が入力され、この電気信号からＰＩＤ制御等の制御方法で目標回転数の補正信号が生成される。
【００５２】
位置ズレ制御部１６８は制御手段を構成する比較部１７０に接続されており、上記の補正信号は比較部１７０に入力される。比較部１６６は上記の光センサ１０８に接続されており、光センサ１０８から出力されたパルス数に基づく出力軸５６の回転数と補正信号に基づく補正回転数とが比較される。
【００５３】
また、比較部１７０は制御手段を構成する制御信号生成部１７２に接続されており、比較部１７０での比較結果に基づきＰＩＤ制御等の制御方法により制御信号が生成されて出力される。
【００５４】
さらに、制御信号生成部１７２は、制御手段を構成する駆動制御部１４６に接続されている。駆動制御部１４６は、例えば、複数のトランジスタ（電界効果トランジスタを含む）等を含めて構成されたインバータ回路で、上記のコイル２２と電源１４４との間に介在し、所定のタイミングでコイル２２に対して通電する構成となっている。
【００５５】
＜本実施の形態の作用、効果＞
次に、本実施の形態の作用並びに効果について説明する。
【００５６】
上記構成の回転駆動装置１０を適用した画像形成装置１２では、各モータ１３が作動して、各モータ１３の出力軸５６が回転すると、各出力軸５６にそれぞれ連結された複数のドラム９０〜９６がそれぞれ独立して回転する。この回転状態で各ドラム９０〜９６の外周部側方を紙等の画像記録媒体が通過することにより、各色のトナーが画像記録媒体に転写される。さらに、全てのドラム９０〜９６の外周部側方を画像記録媒体が順次通過することで、画像記録媒体に転写されたトナーが重ね合わされ、その結果、画像記録媒体にカラー画像が形成される。
【００５７】
一方、各モータ１３が作動すると、出力軸５６と一体のエンコーダプレート５８が一体的に回転する。このエンコーダプレート５８の回転によりスリット１００が断続的に光センサ１０８の発光素子１０４上（厳密には、発光素子１０４の検出光の発光方向側）を通過する。スリット１００により検出光が反射されず、これにより、受光素子１０６に検出光が受光されないと、光センサ１０８から「Ｈｉｇｈ」レベルの検出信号が出力される。
【００５８】
この状態から再び反射膜９８が発光素子１０４上を通過すると反射膜９８によって検出光が反射されて受光素子１０６に受光される。これにより、光センサ１０８から「Ｌｏｗ」レベルの検出信号が出力される。さらにこの状態から、先のスリット１００に隣り合うスリット１００がエンコーダプレート５８の回転により発光素子１０４上を通過すると、再び光センサ１０８から「Ｈｉｇｈ」レベルの検出信号が出力される。
【００５９】
このように、モータ１３が作動して出力軸５６が回転すると、出力軸５６の回転数に応じて光センサ１０８から「Ｈｉｇｈ」レベルの検出信号が断続的に出力される。
【００６０】
また、同様に、エンコーダプレート５８の反射膜９８が光センサ１１４の発光素子１１０上（厳密には、発光素子１１０の検出光の発光方向側）を通過している際には、反射膜９８に基準光が反射されて受光素子１１２に基準光が受光されるため、光センサ１１４から「Ｌｏｗ」レベルの基準信号が出力される。
【００６１】
しかしながら、エンコーダプレート５８の基準スリット１０２が発光素子１１０上を通過している際には、基準スリット１０２により基準光が反射されず、受光素子１１２に基準光が受光されないため、光センサ１１４から「Ｈｉｇｈ」レベルの基準パルス信号が出力される。なお、基準スリット１０２自体はスリット１００に対応する位置にも形成されているため、光センサ１１４から「Ｈｉｇｈ」レベルの基準パルス信号が出力される際には、光センサ１０８からも「Ｈｉｇｈ」レベルの検出信号が出力される。
【００６２】
光センサ１１４から出力された「Ｈｉｇｈ」レベルの基準パルス信号及び光センサ１０８から出力された「Ｈｉｇｈ」レベルの検出信号が周期演算部１６２に入力されると、周期演算部１６２はタイマ１６４を作動させて、タイマ１６４によるカウントを開始する。上記のように、光センサ１０８からは断続的に「Ｈｉｇｈ」レベルの検出信号が出力されるが、周期演算部１６２では、次の「Ｈｉｇｈ」レベルの検出信号が入力されると、それまでタイマ１６４がカウントしたカウント数Ｓ１、すなわち、「Ｈｉｇｈ」レベルの検出信号の１周期の間におけるカウント数Ｓ１を記憶すると共にタイマ１６４をリセットしてカウントを再開する。
【００６３】
この状態で、更に次の「Ｈｉｇｈ」レベルの検出信号が入力されると、それまでタイマ１６４がカウントしたカウント数Ｓ２を先に記憶したカウント数Ｓ１に積算して総カウント数Ｓｚを算出すると共に、タイマ１６４をリセットして、カウントを再開する。
【００６４】
このようなカウントと積算は次に光センサ１１４から出力された「Ｈｉｇｈ」レベルの基準パルス信号が周期演算部１６２に入力されるまで繰り返される。
【００６５】
以上のように、次に光センサ１１４から出力された「Ｈｉｇｈ」レベルの基準パルス信号が周期演算部１６２に入力されるまでカウントの積算が繰り返されることで、積算された総カウント数Ｓｚは、出力軸５６が１回転する間でのタイマ１６４のカウント数となる。
【００６６】
次いで、周期演算部１６２からは総カウント数Ｓｚに対応した電気信号が出力されて、比較部１６６に入力される。比較部１６６では総カウント数Ｓｚに対応した電気信号と、画像形成装置１２のコントローラ１４２（図示省略）から出力されたモータ１３の目標回転数に対応した電気信号が比較部１６６で比較され、その偏差が算出される。さらに、比較部１６６からは上記の偏差に対応した電気信号が出力されて位置ズレ制御部１６８に入力される。
【００６７】
位置ズレ制御部１６８では、上記の偏差に対応した電気信号からＰＩＤ制御等の制御方法で目標回転数の補正信号が生成されて出力される。位置ズレ制御部１６８から出力された補正信号は比較部１７０に入力され、光センサ１０８から出力されたパルス数に基づく出力軸５６の回転数と補正信号に基づく補正回転数とが比較される。この比較部１７０での比較結果は、制御信号生成部１７２に入力され、ＰＩＤ制御等の制御方法により制御信号が生成されて出力される。
【００６８】
さらに、制御信号生成部１７２から出力された制御信号は駆動制御部１４６に入力され、この制御信号に基づいて、例えば、複数のトランジスタを所定のタイミングでＯＮ／ＯＦＦし、所定のタイミングでコイル２２に対して通電する。これにより、上記の制御信号に基づく回転数でモータ１３の出力軸５６が目標の回転位置まで回転する。
【００６９】
ここで、仮に、「Ｈｉｇｈ」レベルの検出信号が出現する１周期当たりのカウント数の平均値をＳａとし、出力軸５６が１回転する間での「Ｈｉｇｈ」レベルの検出信号が出現回数をｎとすると、上記のＳｚはＳａ・ｎで表され、位置検出精度は、このＳｚによって決まる。
【００７０】
一方、これまでの単にパルスエンコーダでのパルス数からモータの回転数を制御する場合に、本実施の形態と同じスリット数のエンコーダプレート５８を適用したならば、出力軸１回転当たりに得られるパルス数は当然ｎとなる。但し、この場合の位置検出精度はパルス数ｎだけで決まってしまうため、単純に計算しても１周期当たりのカウント数の平均値Ｓａ倍だけ本実施の形態の方が検出精度は向上する。
【００７１】
しかも、例えば、上記の１周期当たりの回転時間が数百マイクロ秒であったとしても、１００ナノ秒間隔でカウントするタイマ１６４を用いれば、１周期当たりのカウント数の平均値Ｓａを数千にすることが可能である。しかも、１００ナノ秒間隔でカウントするタイマ１６４は比較的容易でしかも安価に入手することが可能である。すなわち、従来に比べて数千倍の精度を有するにも関わらず、安価なコストで実現が可能という極めて優れた効果を有する。
【００７２】
しかも、従来の単純な回転数制御の場合には、回転数だけを制御するため、回転数が増減した場合に元の目標の回転数に修正することは可能であるが、何らかの理由によってドラム９０〜９６の回転位置がずれてしまった場合には、回転数（回転速度）だけは修正されるが、回転位置の修正が行なわれないため、ドラム９０〜９６の回転位置はずれたままとなる。
【００７３】
これに対して、本実施の形態では、そもそもドラム９０〜９６の回転位置に対応した出力軸５６の回転位置を目標回転位置に補正するように制御するため、何らかの理由によってドラム９０〜９６の回転位置がずれてしまっても、この回転位置を修正するようにモータ１３を作動させて正しい回転位置に修正できる。
【００７４】
なお、本実施の形態では、上記のように、タイマ１６４でのカウント数Ｓ１〜Ｓｎを積算する構成であったが、１周期毎にタイマ１６４によるカウント数と目標回転位置に対応した１周期当たりのカウント数との偏差を算出し、この偏差のみを積算する構成としてもよい。この場合、カウント数の積算値に比べて偏差の積算値は極めて小さくなる。このため、積算値を一時的に記憶させておくためのメモリ等の消費量を小さくでき、演算速度も向上できる。
【００７５】
また、本実施の形態は、特許請求の範囲で言うところのモータに、アウタロータタイプのシンクロナスリラクタンスモータ１３を適用した構成であったが、駆動モータがこのようなシンクロナスリラクタンスモータ１３に限定されるものではない。ステータコアの内側にロータコアを設けたインナロータタイプのシンクロナスリラクタンスモータをモータに適用してもよいし、シンクロナスリラクタンスモータ以外の、例えば、ロータコアにマグネット（永久磁石）を用いた所謂「ブラシレスモータ」をモータに適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る回転駆動装置の要部の構成を概略的に示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る回転駆動装置の全体的な概要を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係る回転駆動装置を適用した画像形成装置の要部の構成を概略的に示す斜視図である。
【図４】本発明の一実施の形態に係る回転駆動装置により駆動制御される駆動モータの断面図である。
【図５】回転数検出手段の構成の概略を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０・・・回転駆動装置、１２・・・画像形成装置、１３・・・シンクロナスリラクタンスモータ（モータ）、５６・・・出力軸、５８・・・エンコーダプレート（回転体）、１０８・・・光センサ（検出手段）、１３０・・・モータ制御装置、１４６・・・駆動制御部（制御手段）、１６２・・・周期演算部（回転位置演算手段）、１６６・・・比較部（制御手段）、１６８・・・位置ズレ制御部（制御手段）、１７０・・・比較部（制御手段）、１７２・・・制御信号生成部（制御手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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