(57)【要約】【課題】コストアップすることなく、エンコーダホイールの機械原点の検出を行う。【解決手段】回転体の回転軸に連結され、円周方向に沿って格子状のパターンが形成されたエンコーダホイールの回転中心に対して互いに対向して配置された２つの検出センサによって回転体の回転速度を検出する際、比較器３０１−３および３０２−３はそれぞれ２つの検知センサの出力の立ち上がりエッジを検出して第１および第２のエッジ信号を得る。判定回路は第１および第２のエッジ信号においていずれか先行しているか否かを判定して判定結果を得る。生成回路は判定結果で示す先行順序が逆転したタイミングでエンコーダホイールの機械原点を示す原点検出信号を生成する。【選択図】図６
2012226201.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体の回転軸に連結され、円周方向に沿って格子状のパターンが形成されたエンコーダホイールと、
前記エンコーダホイールの回転中心に対して互いに対向して配置され、前記パターンのピッチを検出する第１および第２の検出センサと、
前記第１および第２の検出出力の立ち上がりエッジを検出してそれぞれ第１および第２のエッジ信号を得るエッジ判別手段と、
前記第１および前記第２のエッジ信号においていずれか先行しているか否かを判定して先行順判定結果を得る判定手段と、
前記先行順判定結果で示す先行順序が逆転したタイミングで前記エンコーダホイールの機械原点を示す原点検出信号を生成する生成手段と、を有し、
前記第１および前記第２の検出センサから出力された第１および第２の検出出力に応じて前記回転体の回転速度を検出し、前記原点検出信号に応じて前記回転体の回転速度を補正することを特徴とする回転体速度検出装置。
【請求項２】
前記生成手段は前記エンコーダホイールが一回転する際における前記第１および前記第２のエッジ信号の先行比率に応じて前記回転体の偏心度を検出することを特徴とする請求項１に記載の回転体速度検出装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の回転体速度検出装置と、
前記回転体である感光ドラムと、
画像データに応じて前記感光ドラムに静電潜像を形成する露光手段と、
前記静電潜像を現像してトナー像とする現像手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真プロセスを用いた画像形成装置において、感光ドラムなどの回転体の回転速度を検知するための回転体速度検出装置およびこれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子写真プロセスを用いたカラー画像形成装置においては、複数の感光ドラムが備えられている。そして、これら感光ドラム毎に各色のトナー像を形成して、各色トナー像を無端ベルト状の中間転写体に順次重ね合わせて転写して、カラートナー像とする。続いて、中間転写体上のカラートナー像を記録シートに転写して画像形成を行っている。
【０００３】
上記のようなカラー画像形成装置では、感光ドラムを回転駆動するための駆動源として、一般にブラシレスＤＣモータが用いられている。さらに、感光ドラム軸における回転速度の安定を図るため、感光ドラム軸上に回転速度検知センサなどを配置して、フィードバック制御等によって感光ドラム軸の回転速度を安定化することが行われている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
加えて、感光ドラム軸における回転速度を検知するための構成を安価にするとともに、検知センサの取り付け誤差およびガタ等に起因する速度検知誤差を低減するようにしたものがある（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
ここでは、感光ドラム軸にエンコーダホイールを取り付けて、２つの検知センサを感光ドラム軸に対して対向して配置するようにしている。そして、この構成によって、エンコーダホイールが感光ドラム軸に対して偏心して取り付けられたとしても、２つの検知センサによる検出結果を平均処理して、正確に感光ドラム軸の角速度検出を行うようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６２−１７８９８２号公報
【特許文献２】特開平７−１４０８４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、特許文献２においては、回転円板（以下エンコーダホイール又はホイールスケールともいう）を感光ドラム軸に配設し、この回転円板に等間隔ピッチとなるように光学パターンを形成している。一方、感光ドラム軸に対して検知センサ（以下エンコーダセンサともいう）を対向して配置して、回転円板の光学パターンを検出する。そして、光学パターンの検出に応じて検知センサから出力されるパルス周期又は所定のサンプル周期におけるパルスのカウント数に基づいて感光ドラム軸の速度制御を行っている。
【０００８】
ところが、特許文献２に記載の手法では、感光ドラム軸の一回転周期の低周波成分が十分に除去されず、しかも複数の感光ドラムの間において位相誤差が生じると、画像形成の際に色ずれなどの画質低下が生じてしまう。
【０００９】
そして、画像形成の際に画質の改善を行うためには、感光ドラム毎の一回転周期およびその高次（例えば、４次）成分を感光ドラム軸の原点位置（以下機械原点と呼ぶ）に応じて補正する必要がある。
【００１０】
機械原点を検出するためには、ホイールスケールに光学パターンとは別に原点位置検出用パターンを形成する必要がある。さらに、エンコーダセンサとは別に原点検出を行うためのセンサが必要となる。または、ホイールスケールとは別の原点位置検出部材を感光ドラム軸に設けて、原点位置検出センサを用いて機械原点の検出を行う必要がある。
【００１１】
このように、画質の改善を行うため、機械原点の検出を行おうとすると、ホイールスケールおよびエンコーダセンサなどの部品点数が増加し、コストのアップの要因となるばかりでなく、制御のための束線数が増加してしまうという課題がある。
【００１２】
従って、本発明の目的は、コストアップすることなく、機械原点の検出を行うことができる回転体速度検出装置および画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明による回転体速度検出装置は、回転体の回転軸に連結され、円周方向に沿って格子状のパターンが形成されたエンコーダホイールと、前記エンコーダホイールの回転中心に対して互いに対向して配置され、前記パターンのピッチを検出する第１および第２の検出センサと、前記第１および第２の検出出力の立ち上がりエッジを検出してそれぞれ第１および第２のエッジ信号を得るエッジ判別手段と、前記第１および前記第２のエッジ信号においていずれか先行しているか否かを判定して先行順判定結果を得る判定手段と、前記先行順判定結果で示す先行順序が逆転したタイミングで前記エンコーダホイールの機械原点を示す原点検出信号を生成する生成手段と、を有し、前記第１および前記第２の検出センサから出力された第１および第２の検出出力に応じて前記回転体の回転速度を検出し、前記原点検出信号に応じて前記回転体の回転速度を補正することを特徴とする。
【００１４】
本発明による画像形成装置は、上記の回転体速度検出装置と、前記回転体である感光ドラムと、画像データに応じて前記感光ドラムに静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像を現像してトナー像とする現像手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、コストアップすることなく、エンコーダホイールの機械原点を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態による回転体速度検出装置の一例が用いられる画像形成装置を概略的に示す図である。
【図２】図１に示す画像形成装置で用いられる感光ドラム駆動装置の構成を概略的に示す図である。
【図３】図２に示す制御器の各々の構成を説明するための制御ブロック図である。
【図４】図２に示すホイールスケールとエンコーダセンサとの位置関係を示す図であり、（ａ）はホイールスケールに偏心がない状態を示す図、（ｂ）はホイールスケールに偏心がある状態を示す図である。
【図５】図４（ｂ）に示す状態におけるエンコーダセンサからの検出出力の一例を示す図である。
【図６】図１に示す画像形成装置で用いられる原点検知を説明するための制御ブロック図である。
【図７】図６に示す原点検知処理回路においてその出力波形の一例を示す波形図である。
【図８】図１に示す画像形成装置において速度フィードバック制御を行った際のエンコーダセンサの検出出力波形の一例を示す図であり、（ａ）は検出出力波形そのものを示す図、（ｂ）は１６回の移動平均によるローパスフィルター処理を行った場合の波形を示す図である。
【図９】図１に示す画像形成装置において、機械原点位置に応じた補正を行ってモータ制御を行った際の波形を示す図であり、（ａ）はフィードバック（ＦＢ）制御の際の波形を示す図、（ｂ）はフィードフォワード（ＦＦ）制御を行った際の波形を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態による回転体速度検出装置の一例が用いられる画像形成装置の一例について図面を参照して説明する。
【００１８】
図１は、本発明の実施の形態による回転体速度検出装置の一例が用いられる画像形成装置を概略的に示す図である。
【００１９】
図示の画像形成装置は、所謂カラー画像形成装置である。この画像形成装置は、４色、つまり、イエロー（以下Ｙと呼ぶ）、マゼンダ（以下Ｍと呼ぶ）、シアン（以下Ｃと呼ぶ）、ブラック（以下Ｋと呼ぶ）の画像形成部を有している。
【００２０】
図示のように、この画像形成装置はＹＭＣＫ毎の感光ドラム１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、および１０１Ｋを有している。そして、感光ドラム１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、および１０１Ｋに対応してレーザスキャナ１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ、および１００Ｋが配置されている。
【００２１】
レーザスキャナ１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ、および１００Ｋは画像データに応じてそれぞれ感光ドラム１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、および１０１Ｋ（回転体）を露光する。これによって、感光ドラム１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、および１０１Ｋの各々には静電潜像が形成される。
【００２２】
感光ドラム１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、および１０１Ｋの静電潜像は、それぞれＹトナー、Ｍトナー、Ｃトナー、およびＫトナーで現像される。そして、感光ドラム１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、および１０１Ｋ上にはそれぞれＹトナー像、Ｍトナー像、Ｃトナー像、およびＫトナー像が形成される。
【００２３】
感光ドラム１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、および１０１Ｋに対向して、一次転写ローラ１０９Ｙ、１０９Ｍ、１０９Ｃ、および１０９Ｋが配置されている。さらに、中間転写ベルト１１１が中間転写駆動ローラ１１０（回転体）、従動ローラ１１０ａ、およびテンションローラ１１０ｂによって張架されている。そして、中間転写ベルト１１１は中間転写駆動ローラ１１０の駆動によって、図中実線矢印方向に回転駆動される。
【００２４】
感光ドラム１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、および１０１Ｋ上のＹトナー像、Ｍトナー像、Ｃトナー像、およびＫトナー像は、一次転写ローラ１０９Ｙ、１０９Ｍ、１０９Ｃ、および１０９Ｋによって順次中間転写ベルト１１１に重ね合わされて転写され、中間転写ベルト１１１上にカラートナー像が形成される。このカラートナー像は二次転写位置において、二次転写ローラ１２１によって記録紙に転写される。
【００２５】
図示はしないが、二次転写の後、記録紙は定着器に送られて、ここで記録紙上のカラートナー像の定着処理が行われる。そして、記録紙は排紙される。
【００２６】
図２は、図１に示す画像形成装置で用いられる感光ドラム駆動装置の構成を概略的に示す図である。
【００２７】
図２を参照して、感光ドラム駆動装置は、駆動モータ１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、および１０２Ｋを有している。これらの駆動モータ１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、および１０２Ｋはそれぞれ感光ドラム１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、および１０１Ｋを互いに独立して駆動する。
【００２８】
さらに、感光ドラム駆動装置は駆動モータ１１２を有し、この駆動モータ１１２によって中間転写駆動ローラ１１０が回転駆動される。図示のように、感光ドラム１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、および１０１Ｋの回転軸と中間転写駆動ローラ１１０の回転軸とはそれぞれ減速機構１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｃ、１０４Ｋ、１０４Ｂによって駆動モータ１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋ、および１１２に連結されている。そして、減速機構１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｃ、１０４Ｋ、１０４Ｂによって駆動モータ１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋ、および１１２の回転数が所定の速度に減速される。
【００２９】
感光ドラム１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、および１０１Ｋと中間転写駆動ローラ１１０の駆動軸（回転軸）には、それぞれホイールスケール１０３Ｙ、１０３Ｍ、１０３Ｃ、１０３Ｋ、および１０３Ｂ（回転体）が取り付けられている。これらホイールスケール１０３Ｙ、１０３Ｍ、１０３Ｃ、１０３Ｋ、および１０３Ｂにはそれぞれ角速度検出を行うための光学パターン（スリット）が形成されている。つまり、ホイールスケール１０３Ｙ、１０３Ｍ、１０３Ｃ、１０３Ｋ、および１０３Ｂの各々には、円周方向に沿って格子状のパターンが形成されている。
【００３０】
さらに、ホイールスケール１０３Ｙ、１０３Ｍ、１０３Ｃ、１０３Ｋ、および１０３Ｂの回転中心に対して、それぞれエンコーダセンサ１０５Ｙ１−２、１０５Ｍ１−２、１０５Ｃ１−２、１０５Ｋ１−２、および１０５Ｂ１−２が対向配置されている。そして、これらエンコーダセンサ１０５Ｙ１−２、１０５Ｍ１−２、１０５Ｃ１−２、１０５Ｋ１−２、および１０５Ｂ１−２によってスリット間周期が検出される。
【００３１】
また、感光ドラム１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、および１０１Ｋの回転軸には、それぞれフライホイール１０６Ｙ、１０６Ｍ、１０６Ｃ、および１０６Ｋが取り付けられ、これによって、感光ドラム１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、および１０１Ｋの回転速度変動を抑制している。
【００３２】
以下の説明では、一対のエンコーダセンサを符号１０５Ｘ−１および１０５Ｘ−２で表す（ここで、ＸはＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ、およびＢである）。図示のように、エンコーダセンサを符号１０５Ｘ−１および１０５Ｘ−２の検出出力（検知信号）はそれぞれ制御装置２００に与えられる。制御装置２００は制御器２０１Ｙ、２０１Ｍ、２０１Ｃ、２０１Ｋ、および２０１Ｂを有しており、制御器２０１Ｙ、２０１Ｍ、２０１Ｃ、２０１Ｋ、および２０１Ｂは検出出力に応じてそれぞれ駆動モータ１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋ、および１０２Ｂを駆動制御する。
【００３３】
図３は、図２に示す制御器２０１Ｙ、２０１Ｍ、２０１Ｃ、２０１Ｋ、および２０１Ｂの各々の構成を説明するための制御ブロック図である。
【００３４】
図３を参照して、ここでは、駆動モータ１０２Ｙに注目してその制御を説明する。なお、駆動モータ１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋ、および１１２の制御も同様にして行われる。駆動モータ１０２ＭはＤＣモータであり、ＤＣモータを速度制御する際には、ＤＣモータ供給する電圧を変化させて、モータ巻線コイルに流れる電流を調整する。これによって、モータ巻線コイルに発生する磁束量を制御する。このため、一般に直流電圧源をスイッチング素子などによってオンオフしてその時間比によって電圧制御を行うパルス幅変調制御（以下ＰＷＭ制御という）が用いられる。
【００３５】
まず、エンコーダセンサ１０５Ｘ−１および１０５Ｘ−２からの検出出力、つまり、スリット間隔に応じて速度検出部２０２ｂで感光ドラム軸の速度検出が行われて、検出速度として減算器２０２−１与えられる。
【００３６】
一方、画像形成装置全体の動作を制御する制御部（図示せず）で設定された速度指令２０２ａが減算器２０２−１に与えられ、減算器２０１−１で検出速度と速度指令とが比較されて減算結果（速度偏差）として出力される。
【００３７】
この速度偏差はＰＩ制御器２０２ｃに与えられる。ＰＩ制御器２０２ｃにおいて、比例素子２０２ｃ−１は比例ゲインＫｐを速度偏差に乗じて出力する。また、加算器２０２−２は速度偏差と１サンプル遅延素子（１／ｚ）２０２ｃ−２の出力とを加算する。そして、積分素子２０２ｃ−３は加算器２０２−２の出力に積分ゲインＫｉを乗じて出力する。
【００３８】
積分素子２０２ｃ−３の出力は１サンプル遅延素子２０２ｃ−２に与えられるとともに、加算器２０２−３に与えられる。そして、加算器２０２−３は比例素子２０２ｃ−１の出力と積分素子２０２ｃ−３の出力を加算して、積分器２０２ｄに与える。つまり、ＰＩ制御器２０２ｃは比例ゲインＫｐおよび積分ゲインＫｉに応じて速度偏差を増幅することになる。
【００３９】
積分器２０２ｄは、加算器２０２−４、１サンプル遅延素子２０２ｄ−１、および積分素子２０２ｄ−２を有しており、ＰＩ制御器２０２ｃの積分項と同様に、ＰＩ制御器２０２ｃの出力を再度積算する。これによって、積分器２０２ｄでは速度偏差に位置偏差を加味することになる。
【００４０】
積分器２０２ｄの出力はＰＷＭ制御部２０２ｅに与えられる。ＰＷＭ制御部２０２ｅは、ラッチ部（Ｌａｔｃｈ）２０２ｅ−１、シフター（ｓｈｉｆｔ）２０２ｅ−２、カウンタ（Ｃｏｕｎｔｅｒ）２０２ｅ−３、比較器（Ｃｏｍｐ）２０２ｅ−４および２０２ｅ−５、およびフリップフロップ（ＦＦ）２０２ｅ−６を有している。そして、ＰＷＭ制御部２０２ｅはＰＷＭ信号（ＣＬＫ＿ｏｕｔ）を生成して出力する。
【００４１】
そして、ＰＷＭ信号に応じて駆動モータ１０２Ｙに印加される電圧が可変制御されて駆動モータ１０２Ｙの回転速度が制御される。なお、上述の処理は所定のサンプリング間隔で読み込まれる検出速度に基づいて行われることになる。
【００４２】
図４は、図２に示すホイールスケールとエンコーダセンサとの位置関係を示す図である。そして、図４（ａ）はホイールスケールに偏心がない状態を示す図であり、図４（ｂ）はホイールスケールに偏心がある状態を示す図である。
【００４３】
図４（ａ）に示すように、ホイールスケール１０３Ｘに偏心がない状態では、ホイールスケール１０３Ｘと対向配置されたエンコーダセンサ１０５Ｘ−１および１０５Ｘ−２は同一の光学パターンを検知して、そのピッチ周期を検出することになる。
【００４４】
一方、図４（ｂ）に示すように、ホイールスケール１０３Ｘが結合される感光ドラム軸（感光ドラムの回転軸）と対向配置されたエンコーダセンサ１０５Ｘ−１および１０５Ｘ−２とは機械的公差に起因して、不可避的にずれて配置されることになる。
【００４５】
図５は、図４（ｂ）に示す状態におけるエンコーダセンサ１０５Ｘ−１および１０５Ｘ−２からの検出出力の一例を示す図である。
【００４６】
スケールホイール１０３Ｘの回転中心が対向配置されたエンコーダセンサ１０５Ｘ−１および１０５Ｘ−２に対してずれると、スケールホイール１０３Ｘの回転半径がエンコーダセンサ１０５Ｘ−１および１０５Ｘ−２について異なることになる。この結果、図５に示すように、エンコーダセンサ１０５Ｘ−１および１０５Ｘ−２は、あたかも異なる光学パターンを検知することになる。このため、エンコーダセンサ１０５Ｘ−１および１０５Ｘ−２の検出出力を平均処理して、スケールホイール１０３Ｘ、つまり、感光ドラム又は中間転写駆動ローラの回転速度を得るようにする。
【００４７】
図６は、図１に示す画像形成装置で用いられる原点検知を説明するための制御ブロック図である。また、図７は、図６に示す原点検知処理回路においてその出力波形の一例を示す波形図である。
【００４８】
図６および図７を参照して、図示の原点検知処理回路は比較器３０１−３および３０２−３を備えている。比較器３０１−３および３０２−３にはそれぞれエンコーダセンサ１０５Ｘ−１（第１の検出センサ）およびエンコーダセンサ１０５Ｘ−２（第２の検出センサ）から検出出力が与えられる。これらの検出出力は図５に示すパルス信号である。ここでは、エンコーダセンサ１０５Ｘ−１が出力するパルス信号を第１のパルス信号（第１の検出出力）と呼び、エンコーダセンサ１０５Ｘ−２が出力するパルス信号を第２のパルス信号（第２の検出出力）と呼ぶ。
【００４９】
これら第１および第２のパルス信号はそれぞれ１サンプル遅延素子３０１−２および３０２−２に与えられて、第１および第２の１サンプル遅延信号とされる。
【００５０】
比較器３０１−３は第１のパルス信号と第１の１サンプル遅延信号とを比較して、第１のパルス信号がハイ（Ｈ）レベルで第１の１サンプル遅延信号がロウ（Ｌ）レベルのとき、第１のエッジ信号を出力する。同様に、比較器３０２−３は第２のパルス信号と第２の１サンプル遅延信号とを比較して、第２のパルス信号がＨレベルで第２の１サンプル遅延信号がＬレベルのとき、第２のエッジ信号を出力する。つまり、比較器３０１−３および３０２−３はそれぞれ第１および第２のパルス信号の立ち上がりエッジを抽出することになる。
【００５１】
第１および第２のエッジ信号はそれぞれ分別回路（Ｔｒｕｅ／Ｆａｌｓｅ）３０１−４および３０２−４に与えられる。これら第１および第２のエッジ信号はそれぞれ分別回路３０１−４および３０２−４の判別信号として用いられる。
【００５２】
判別回路３０１−４は第１のエッジ信号を受けると、つまり、エッジが検出されると、『Ｈｉ』信号をセットして第１の判別信号として出力する。一方、エッジが検知されない場合には、後述する先行エッジ信号を保持して、第１の判別信号を出力する。なお、判別回路３０２−４も判別回路３０１−４と同様に動作して、第２の判別信号を出力する。
【００５３】
第１および第２の判別信号は、それぞれＳＲ−ＦＦ回路３０１−５および３０２−５のセット端子である『Ｓ端子』に入力される。さらに、第１および第２の判別信号は論理積回路（ＡＮＤ）３１１に入力される。論理積回路３１１の出力はＳＲ−ＦＦ回路３０１−５および３０２−５のリセット端子である『Ｒ端子』に入力される。そして、ＳＲ−ＦＦ回路３０１−５および３０２−５の出力はそれぞれ第１および第２の先行エッジ信号として出力される。
【００５４】
第１および第２の先行エッジ信号はそれぞれＳＲ−ＦＦ回路３１２の『Ｓ端子』および『Ｒ端子』に入力される。例えば、ＳＲ−ＦＦ回路３１２は、第１の先行エッジ信号が第２の先行エッジ信号よりも先行している場合、つまり、エンコーダセンサ１０５Ｘ−１の検出出力である第１のパルス信号のエッジが先行している場合にはＨレベルとなり、その逆の場合にはＬレベルとなる第３の判別信号を出力する。つまり、第１および第２のエッジ信号においていずれか先行しているか否かを判定して先行順判定結果を得ることになる。
【００５５】
この第３の判別信号は比較器３１４および１サンプル遅延素子３１３に与えられる。そして、１サンプル遅延素子は第３の判別信号を１サンプル遅延させて、第３の１サンプル遅延信号として出力する。
【００５６】
比較器３１４は第３の判別信号と第３の１サンプル遅延信号とを比較して、第３の判別信号がＨレベルで第３の１サンプル遅延信号がＬレベルのとき、原点検知信号を出力する。つまり、端子Ａに入力される信号が端子Ｂに入力される信号よりも大きいとき（Ａ＞Ｂ）、比較器３１４は原点検出信号を出力する。つまり、先行順判定結果で示す先行順序が逆転したタイミングでエンコーダホイールの機械原点を示す原点検出信号を生成することになる。
【００５７】
このようにして、原点検出信号を生成するようにすれば、ホイールスケールに形成された光学パターンのピッチ間精度に影響されず、確実に検出出力のエッジの先行度の切り替わり点を抽出することができる。そして、感光ドラムの機械原点を示す原点検出信号に応じて、制御部は感光ドラム軸の偏心を考慮して一回転周期における速度指令の生成を行う。
【００５８】
ところで、エンコーダセンサ１０５Ｘ−１および１０５Ｘ−２においてホイールスケール１０３Ｘの光学パターンを検出した際には、図５に示すように、光学パターンのピッチ間周期を示す検出出力が出力される。この際、ギア偏心等に起因して感光ドラム軸において速度ムラが発生すると、エンコーダセンサ１０５Ｘ−１および１０５Ｘ−２で検出されたピッチ間周期は、図５に示す正弦波の振幅の大きさが異なる値で検出される。
【００５９】
図８は、図１に示す画像形成装置において速度フィードバック制御を行った際のエンコーダセンサの検出出力波形の一例を示す図である。そして、図８（ａ）は検出出力波形そのものを示す図であり、図８（ｂ）は１６回の移動平均によるローパスフィルター処理を行った場合の波形を示す図である。
【００６０】
図８（ｂ）に示すように、ローパスフィルター処理を行っても、検出軸速度（感光ドラム軸の検出速度）において一回転周期分が十分に打ち消されていない。つまり、一回転周波数以外の速度変動成分に対してフィードバックゲインを上げようといると、その他の周波数成分に対して悪影響を及ぼすことがあり、これによって、検出軸速度に一回転周期分が打ち消されないことになる。
【００６１】
さらに、ローパスフィルター処理を行うと、検出出力とローパスフィルター処理された検出出力との間には位相遅れが生じる。よって、ローパスフィルター処理により低周波成分のみを抽出した検出軸速度に対して、ローパスフィルターで生じる位相遅れ分について、前述のようにして検出されて機械原点に対して補正して、逆位相データを生成する（図８（ｂ）の破線で囲んだ軸速度波形を矢印で示す波形状態とする）。
【００６２】
図９は、図１に示す画像形成装置において、機械原点位置に応じた補正を行ってモータ制御を行った際の波形を示す図である。そして、図９（ａ）はフィードバック（ＦＢ）制御の際の波形を示す図であり、図９（ｂ）はフィードフォワード（ＦＦ）制御を行った際の波形を示す図である。
【００６３】
上述のようして生成した逆位相データを速度指令として、モータの速度制御を行えばフィードフォワード制御が行われることになる。この際、各モータにおける機械原点位置に応じた補正を行うと、図９（ｂ）に示す波形が得られる。図９（ａ）と比べると、図９（ｂ）においては、位置ずれを抑制できることが分かる。つまり、エンコーダホイールが一回転する際における第１および第２のエッジ信号の先行比率に応じてエンコーダホイール回転体の偏心度が得られる。
【００６４】
上述のように、本発明の実施の形態では、ホイールスケールの回転中心に対して対向配置された２つのエンコーダセンサによって、ホイールスケールに形成された光学パターンから感光ドラムの回転速度を検知する際、ホイールスケールの取り付け誤差および回転のムラ等があっても、コストアップすることなく、機械原点位置を検出することができる。その結果、コストアップすることなく、画質の改善を行うことができる。
【００６５】
上述の説明から明らかなように、図６において、比較器３０１−３および３０２−３と１サンプル遅延素子３０１−２および３０２−２とがエッジ判別手段として機能する。また、判別回路３０１−４および３０２−４、ＲＳ−ＦＦ回路３０１−５および３０２−５、そして、論理積回路（ＡＮＤ）３１１が判定手段として機能する。さらに、ＲＳ−ＦＦ回路３１２、１サンプル遅延素子３１３、および比較器３１４が生成手段として機能する。
【符号の説明】
【００６６】
１００Ｙ，１００Ｍ，１００Ｃ，１００Ｋ  レーザスキャナ
１０１，１０１Ｍ，１０１Ｃ，１０１Ｋ  感光ドラム
１０３Ｙ，１０３Ｍ，１０３Ｃ，１０３Ｋ，１０３Ｂ  スケールホイール（エンコーダホイール）
１０４Ｙ，１０４Ｍ，１０４Ｃ，１０４Ｋ，１０４Ｂ  減速器
１０５Ｙ−１，１０５Ｙ−２，１０５Ｍ−１，１０５Ｍ−２，１０５Ｃ−１，１０５Ｃ−２，１０５Ｋ−１，１０５Ｋ−２，１０５Ｂ−１，１０５Ｂ−２  エンコーダセンサ
３０１−３，３０２−３  比較器
３０１−４，３０２−４  判別器
３０１−５，３０２−５，３１２  ＲＳ−ＦＦ回路
３１１  論理積回路（ＡＮＤ）
【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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【図６】
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【図７】
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【図９】
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【図８】
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