JP2004219362A

JP2004219362A - Number of rotations per unit time detector

Info

Publication number: JP2004219362A
Application number: JP2003009297A
Authority: JP
Inventors: Hifumi Yokoe; 一二三横江
Original assignee: Asmo Co Ltd
Current assignee: Asmo Co Ltd
Priority date: 2003-01-17
Filing date: 2003-01-17
Publication date: 2004-08-05

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a number of rotations per unit time detector that can easily and precisely detect rotational speed and number of rotation per unit time. <P>SOLUTION: When a motor 12 is rotated, a detection signal is output from an encoder 14 connected thereto, in response to a rotational angle, the signal is detected by a number of rotations per unit time sensor 16, a pulse period is found by a pulse period calculating part 32, and the period in the every pulse is found by a duty value calculating part 36. A reference position detecting sensor 18 for detecting a rotation reference position is also built in the encoder 14, and a duty value of the each pulse is stored in a memory 34 using the reference position as a reference. An eccentric direction and an eccentric quantity are found based on the maximum value and an average value of the duty values in an eccentric direction and eccentric quantity detecting part 28, and the pulse period is corrected in a pulse period correcting part 30 to be fed back in order to rotate the motor 12 stably. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転数検出装置に係り、特に、画像処理装置の感光ドラムなどの回転駆動部の回転数を検出する回転数検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、カラー複写機やカラープリンタ等の画像形成装置では、カラープリントなどを鮮明かつ迅速に得ることを可能とするために、高速化及び高画質化が図られている。例えば４色（黒、黄、青、赤）の感光ドラムを備え、各感光ドラムを回転させつつ単色の画像を形成して各単色画像を合成（転写）することで、多色画像が形成されたカラープリントを得る画像形成装置が知られている。
【０００３】
このような画像形成装置では、４色の各感光ドラムを回転するために、ギアやベルトなどで１つのモータに４つの感光ドラムを連結し、同時回転可能にしていた。ところが、ベルトのたわみやギアのバックラッシ及び機差などで、４色の各感光ドラムの回転を高精度にすることは困難であった。例えば、４色の各感光ドラムの回転精度は、回転むらとして捉えると、０．１％以下の精度が要求されることが多く、この精度で４色の各感光ドラムを回転させるためには、複雑な機構や制御技術が必要であった。
【０００４】
そこで、４色の各感光ドラムを独立して回転させて各感光ドラムを０．１％以下の精度となるように回転駆動制御していた。この回転駆動制御では、モータ自身の回転を正確に検出する必要がある。この検出にはロータリーエンコーダで代表される回転センサが知られており、スリットが同心円上に設けられた回転円盤とフォトインタラプタから構成されている。この回転センサは、回転円盤がモータの回転軸に取り付けられ、モータケースなど非回転部分にフォトインタラプタが取り付けられることで、モータの回転に応じてスリットがフォトインタラプタを横切り、パルス信号を出力する。
【０００５】
しかしながら、回転円盤とモータ回転軸との取り付けが同軸上でなく偏芯している場合、回転円盤上におけるフォトインタラプタの検出位置が中心から偏芯した位置を中心とした円になるので、その検出位置はスリットの半径方向で異なる位置となる。従って、回転円盤の１回転の周期では留守信号のパルス幅が変動することになる。この変動したパルス信号によりモータを回転制御しようとすると、モータに回転むらが生じることになる。
【０００６】
この問題を解決するために、複数のセンサを配置することで回転むらを相殺する回転制御装置が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。この技術では、回転円盤上の対向する位置の各々にセンサを配置し、各々のセンサから出力される位相がずれた信号を用いて、偏芯した回転円盤による回転むらを相殺している。
【０００７】
また、回転むらを排除するために、回転むら専用のセンサを配置する技術も提案されている（例えば、特許文献２を参照）。この技術では、回転体の偏芯量を回転体の回転位置に対応して検出し、その偏芯量及び回転位置から回転速度を一定となるべく調整している。さらに、回転角度を検出してその偏芯成分の補正値でモータ回転数を制御する制御装置が知られている（例えば、特許文献３を参照）。この技術では、回転角度の検出値の偏芯成分の補正値を予め記憶しておき、回転角度に対応する補正値でモータ回転数を制御している。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１０−２１５５９３号公報（第１０−１１頁、図１３）
【特許文献２】
特開平１１−１６４５７８号公報（第４−５頁、図２）
【特許文献３】
特開平１０−３３７０７１号公報（第３−４頁、図１）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、偏芯検出のためにフォトインタラプタを追加すると、配線数の増加や製造工程の複雑化になると共に、信号入力数の増加によってコスト高になる。また、回転角度の検出値の偏芯成分の補正値を予め記憶する場合、回転角度の検出値を高精度で検出しなければならず、結果的には高精度のセンサが要求される。
【００１０】
本発明は、上記事実を考慮して、容易かつ高精度に回転速度や回転数を検出することができる回転数検出装置を得ることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の回転数検出装置は、予め定めた中心位置から半径方向の所定範囲内に放射状に複数配置されたスリット及び予め定めた基準位置に設けられた基準スリットを有する回転体と、前記回転体と相対的に移動可能に設けられかつ前記スリット及び前記基準スリットへ光を照射して前記スリット及び前記基準スリットを介した前記照射光の光量変動を検出して検出した前記スリットの検出信号及び前記基準スリットの基準信号を出力する検出手段と、を有する回転センサと、前記基準信号及び前記検出信号から前記スリットの各々に対応する検出信号のデューティを求めるデューティ演算手段と、前記回転センサの回転体が１回転したときの前記デューティの最大値及び最小値から前記中心位置から前記回転体の回転軸までの偏芯量及び偏芯方向を求める偏芯演算手段と、前記スリットの各々に対応する検出信号を、偏芯量及び偏芯方向が相殺されるように補正する補正手段と、を備えている。
【００１２】
回転センサは、回転体と検出手段とが相対的に回転されることにより、検出信号及び基準信号を出力する。すなわち、回転センサの回転体は、中心位置から半径方向の所定範囲内に放射状に複数配置されたスリットと、基準位置に基準スリットとを有している。この回転体と相対的に移動可能に設けられた検出手段は、スリット及び基準スリットへの照射光の光量変動を検出して検出して、スリットの検出信号と基準スリットの基準信号を出力する。
【００１３】
デューティ演算手段は、基準信号による基準スリットを基準とした位置に対応するスリットの各々に対応する検出信号のデューティを求める。このデューティは、回転体の回転中心と前記中心位置とが離間（偏芯）した場合に変動する。すなわち、スリットは放射状に形成されているので、偏芯されたときの回転角度に応じてデューティが変動し、回転中心と中心位置を結ぶ直線上に位置するスリットで、デューティが最大または最小になる。また、基準スリットと最大または最小のデューティであるスリットとの位置関係から偏芯方向を特定できる。
【００１４】
そこで、偏芯演算手段は、回転センサの回転体が１回転したときのデューティの最大値及び最小値から中心位置から回転体の回転軸までの偏芯量及び偏芯方向を求める。求めた偏芯量及び偏芯方向が相殺されるように、補正手段は、スリットの各々に対応する検出信号を補正する。この補正では、偏芯量及び偏芯方向により変動するデューティを、回転体の回転中心と前記中心位置とが一致したときに得られるべきデューティに補正する。すなわち、偏芯量及び偏芯方向が定まれば、そのスリットに対応する検出信号の本来の検出信号を得ることができるので、この検出信号のデューティに変更する。
【００１５】
従って、回転センサが、回転体の回転中心とスリットの中心位置とが離間して偏芯した場合であっても、正規の位置すなわち回転体の回転中心とスリットの中心位置とが一致したときに出力されるべき検出信号を得ることができる。
【００１６】
前記偏芯演算手段は、前記回転センサの回転体が１回転したときの前記デューティの変動量から偏芯量を求める偏芯量演算手段と、前記最大値または最小値に対応するスリットの位置から偏芯方向を求める偏芯方向演算手段とから構成したことを特徴とする。
【００１７】
偏芯量は、回転センサの回転体が１回転したときデューティの変動量に対応する。この偏芯量に対応する変動量は、デューティの最大値と最小値の差分値の半値、デューティの平均値から最大値または最小値までの差分値が対応される。すなわち、デューティの最大値と最小値の中間、または平均が中心に対応する。これらの値を偏芯量演算手段で求め、最大値または最小値に対応するスリットの位置から偏芯方向として偏芯方向演算手段で求めれば、偏芯量及び偏芯方向を容易に求めることができる。
【００１８】
前記偏芯演算手段は、前記回転センサの回転体が１回転したときの前記デューティの各演算値から１回転のデューティ変動周期を求めて該デューティ変動周期の最大値を前記デューティの最大値とすることを特徴とする。
【００１９】
回転センサは、回転体の１回転毎にほぼ同一の検出信号を出力する。そこで、前記回転センサの回転体が１回転したときの前記デューティの各演算値から１回転のデューティ変動周期を求めて、デューティ変動周期の最大値をデューティの最大値とする。このデューティ変動周期を求めるのには、デューティの各演算値と、相関関係が高い正弦波の周期を求め、求めた周期の正弦波の最大値を、デューティの最大値とすることができる。これによって、高精度の偏芯量及び偏芯方向を容易に求めることができる。
【００２０】
前記スリットの各々は、前記中心位置を通過する直線上に縁部が形成された扇型形状から前記縁部を半径方向の中心位置側が接近するように傾けた扇型形状に形成したことを特徴とする。
【００２１】
スリットは、中心位置を通過する直線上に縁部が形成された扇型形状に形成されることで、中心位置を回転軸として回転体が回転されたとき、照射光の位置が中心位置からの距離に影響されることがない安定的なデューティの検出信号が得られる。ところが、偏芯した場合には、その偏芯量に対するデューティの変動量が小さい。そこで、スリットの各々を、中心位置を通過する直線上に縁部が形成された扇型形状から縁部を半径方向の中心位置側が接近するように傾けた扇型形状に形成することで、偏芯量に対するデューティの変動量が顕著に現れることとなり、高精度で偏芯量を求めることができる。
【００２２】
前記スリットは、光の透過量が異なる第１透過部位と第２透過部位が隣接して繰り返し配置された明暗パターンであることを特徴とする。
【００２３】
スリットは、光量変動が得られるものであればよく、開口に限定されない。すなわち、ガラス材などの透明媒体に所定透過光量のスリット領域を設けた明暗パターンを用いてもよい。また、光学板などの所定の透過光量の媒体にその所定光量と異なる透過光量のスリット領域を設けた明暗パターンを用いてもよい。さらに、透明媒体や所定透過光量の媒体に、これらと異なる第１透過光量の第１透過部位と第２透過光量の第２透過部位が隣接して繰り返し配置された明暗パターンを用いてもよい。
【００２４】
前記明暗パターンは、光の反射量が異なる第１反射部位と第２反射部位が隣接して繰り返し配置されたことを特徴とする請求項３に記載の回転数検出装置。
【００２５】
また、スリットは、光を透過するものに限定されない。すなわち、ガラス材などの透明媒体に所定反射光量のスリット領域を設けた明暗パターンを用いてもよい。また、光学板などの所定の反射光量の媒体にその反射光量と異なる反射光量のスリット領域を設けた明暗パターンを用いてもよい。さらに、透明媒体や所定反射光量の媒体に、これらと異なる第１反射光量の第１反射部位と第２反射光量の第２反射部位が隣接して繰り返し配置された明暗パターンを用いてもよい。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。本実施の形態は、４色の感光ドラムを備えて各感光ドラムを独立して回転させることでカラー画像を形成するカラー複写機やカラープリンタ等の画像形成装置の駆動装置に本発明を適用したものである。
【００２７】
〔第１実施の形態〕
図２に示すように、本発明の実施の形態に係る画像形成装置は、赤、青、黄、黒に対応した４つの感光ドラム４０、４２、４４、４６を備えている。各感光ドラム４０、４２、４４、４６は、軸心廻りに回転することで、それぞれ形成された各色に対応したトナー像を転写体に転写するようになっている。
【００２８】
各感光ドラム４０、４２、４４、４６には、それぞれモータ１２が接続されている。具体的には、モータ１２の出力軸５０が各感光ドラム４０、４２、４４、４６の回転軸に直結されている。
【００２９】
各モータ１２は、それぞれステータハウジング５２が画像処理装置の筐体５４に固定されており、通電により出力軸５０が所定方向に回転されて各感光ドラム４０、４２、４４、４６を回転駆動する構成である。このモータ１２を小型で高トルクに構成することで、モータ１２を感光ドラム４０等に直結すると、ギヤやベルト等を介して感光ドラム７０等を回転駆動する必要がないため、感光ドラム等の回転むらが抑止され、画質が向上する。すなわち、画像処理装置の高精度化が図られる。
【００３０】
各感光ドラムに直結されたモータ１２にはエンコーダ１４が連結されており、これらのモータ１２及びエンコーダ１４の各々は、駆動装置１０に接続されている。
【００３１】
図１に示すように、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の駆動装置１０は、図示を省略したＣＰＵ等を有するコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵからのモータ１２の目標回転数の指示値を入力するための入力部３８を備えている。入力部３８は、補正値合成部２２を介して回転数制御部２４に接続されている。回転数制御部２４は、モータ１２へ電力を供給するためのモータ駆動回路２６を介してモータ１２に接続されている。
【００３２】
回転数制御部２４は、後述するパルス周期補正部３０からの補正値と入力部３８からの指示値を合成して回転すべき回転数値を出力するものであり、回転数制御部２４は入力された回転数に対する駆動値を出力するものである。この回転数制御部２４からの出力によりモータ駆動回路２６は、モータ１２へ電力を供給する。
【００３３】
モータ１２にはエンコーダ１４が連結されており、モータ１２の回転数に応じた出力信号がエンコーダ１４から出力される。エンコーダ１４は回転数検出センサ１６及び基準位置検出センサ１８を備えている。回転数検出センサ１６はパルス周期計算部３２を介してパルス周期補正部３０に接続されると共に、デューティ値計算部３６を介して１周期のデューティ値を記憶したメモリ３４に接続されている。基準位置検出センサ１８は、モータ駆動回路２６に接続されると共に、メモリ３４にも接続されている。このメモリ３４の出力側は、偏芯方向＆偏芯量検出部２８を介してパルス周期補正部３０に接続されている。
【００３４】
上記エンコーダ１４は、本発明の回転センサに相当し、デューティ値計算部３６は本発明のデューティ演算手段に相当する。また、偏芯方向＆偏芯量検出部２８は本発明の偏芯演算手段に相当し、パルス周期補正部３０は本発明の補正手段に相当する。
【００３５】
図３に示すように、エンコーダ１４は、スリット円板６０を備えており、スリット円板６０は、その中心部から放射状に外方へ延出された複数のスリット６２と、予め定めたスリット円板６０の回転基準位置に基準スリット６４とを備えている。スリット円板６０の中心部付近には、モータ１２の出力軸５０に連結するための回転出力軸６６が取り付けられている。このように、スリット円板６０は、回転出力軸６６に軸支されており、回転出力軸６６の回転によりスリット円板６０が回転される。
【００３６】
すなわち、複数のスリット６２が、周方向に沿って等間隔に設けられている。各スリット６２は、各々スリット円板６０の中心付近を基端及び外周付近を終端とした扇形状に構成されている。各スリット６２は、スリット円板６０のスリット６２以外の領域と、反射率または透過率に差異が設けられており、スリット円板６０が回転することにより、スリット６２が通過した位置の透過光量または反射光量が変動するように構成された明暗パターンとなるように形成されている。
【００３７】
本実施の形態では、スリット円板６０の一方側でスリット６２に対応する位置にフォトインタラプタ等の回転数検出センサ１６を設けて、この回転数検出センサ１６がスリット６２を通過するときの光量変動を検出して検出信号を出力する。また、スリット円板６０の一方側で基準スリット６４に対応する位置にフォトインタラプタ等の基準位置検出センサ１８を設けて、基準位置検出センサ１８が基準スリット６４を通過するときの光量変動を検出して基準信号を出力する。
【００３８】
ここで、スリット６２が回転出力軸６６に対して偏芯した場合における、スリット円板６０と回転数検出センサ１６との関係を説明する。
【００３９】
スリット６２が回転出力軸６６に対して偏芯して取り付けられると、回転数検出センサ１６を基準としたスリット６２の挙動は楕円軌道となる。このとき、回転数検出センサ１６が出力するパルス信号である検出信号は、１回転で１周期の変動が生じる。このときに、モータ１２の回転数を指示値に制御しようとすると、すなわち回転数検出センサ１６の検出信号（パルス信号）を常時同一周期に制御しようとすると、１回転で１周期の回転むらが生じることになる。
【００４０】
図４に示すように、スリット円板６０の中心位置と回転数検出センサ１６がスリット６２を通過する位置との距離は、スリット円板６０の回転角度に応じて変動する。この場合、回転数検出センサ１６において検出されるスリット６２の通過速度が変動することに相当する。
【００４１】
図５に示すように、スリット円板６０の中心位置と回転中心位置とが、０．１％偏芯した場合を想定する。この場合、スリット６２の移動距離は０．１％増減する。
【００４２】
すなわち、回転角度をθ、スリット円板６０の中心位置から回転数検出センサ１６がスリット６２を通過する位置とまでの距離をＬ，回転角度θによる正規のスリット６２の移動距離をＡとすると、ｔａｎθ＝Ａ／Ｌ、が成立するため、距離Ｌが０．１％増加すると回転速度が０．１％速くなる。一方、距離Ｌが０．１％減少すると回転速度が０．１％遅くなる。従って、スリット円板６０の中心位置と回転中心位置とが、０．１％偏芯すると、１回転の速度変動が±０．１％変動する。この変動は、回転むらとなる、画質精度の悪化を招くことになる。
【００４３】
そこで、本実施の形態では、スリット円板６０の偏芯量及び偏芯方向を検出し、その検出値から回転速度を補正するものである。このスリット円板６０の偏芯量及び偏芯方向を高精度に検出する検出原理、及び補正原理を説明する。
【００４４】
図６に示すように、通常、スリット円板６０におけるスリット６２の形状は、回転中心Ｏｃ（基点Ｏｓ）からの放射状の延長線上を縁とした扇型の形状に形成する。扇の基点Ｏｓと回転中心Ｏｃとが一致している。これにより、スリット円板６０の回転による回転数検出センサ１６からの出力である検出信号は、スリット６２の何れの位置を通過するように取り付けても、すなわち位置Ａ及び位置Ｂで同一の周期（Ｔａ＝Ｔｂ）のパルス信号になる。ところが、上述のように偏芯した場合には、パルス信号の周期が変動する。
【００４５】
図７に示すように、扇の基点Ｏｓと回転中心Ｏｃとが離間した場合、位置Ａにおけるパルス信号の周期Ｔａに対して、位置Ｂにおけるパルス信号の周期Ｔｂは、小さくなる（Ｔａ＞Ｔｃ）。従って、周期が変動することになる。
【００４６】
そこで、まず、図８に示すように、本実施の形態のスリット円板６０におけるスリット６２の形状は、偏芯量を高精度で検出するために、図７に示す形状に対して（図８では点線で示した）、基点Ｏｓからの放射状の延長線上から傾斜した扇型の形状（図８では実線で示した）に形成する。
【００４７】
なお、上記の傾斜該当縁は、スリット６２の何れか一方の縁または双方の縁でもよい。また、傾斜量は、回転数検出センサ１６が読み取り可能な最小幅までに形成すればよい。
【００４８】
一例として、回転中心Ｏｃからの距離に対して０．１％に相当するスリット６２の半径方向の長さについて、この間にデューティが１％の差が生じるように傾斜を付与するものとする。これにより、スリット円板６０が回転中心Ｏｃに対して０．１％の偏芯があるとき、パルス周期の変動は、±０．１％であっても、デューティ変動が±１％に拡大されて検出することができる。
【００４９】
そして、デューティの変動は、スリット６２と回転数検出センサ１６との位置関係にのみ関係し、回転数の変動には関係しない。これは、回転変動が生じても、パルス周期は変動するが、デューティが変動しないからである。これにより、回転ムラの影響を受けずに高精度の検出が可能となる。
【００５０】
より具体的には、図１０（Ａ）に示すように、半径２５ｍｍのスリット円板６０に１０００個のスリット６２を設けた場合、半径２０ｍｍから半径２５ｍｍまでの間にスリット６２を設ける。この場合、スリット６２
内周側の長さＡは０．０６２８ｍｍ｛＝ｔａｎ（３６０度／２０００）・２０｝であり、外周側の長さＢは０．０７８５ｍｍ｛＝ｔａｎ（３６０度／２０００）・２５｝である。
【００５１】
スリット円板６０の半径に対して０．１％の偏芯が生じているとき、回転数検出センサ１６の検出位置（スリット６２の通過位置）は、図１０（Ｂ）に示すように、位置Ｃであったものから位置Ｄへ移動する。このため、スリット６２を通過するスリット幅は、０．０００１ｍｍ減少する。スリット間の幅が０．１４１４ｍｍであることから約０．１％幅が狭くなる。このことは、図１０（Ｂ）に細線で示した。
【００５２】
そこで、スリット６２の１辺Ａの長さを０．０６２８ｍｍから０．０３１４ｍｍに短く形成した扇型を強くすると、０．１％の偏芯に対してスリット幅は０．０００３ｍｍ減少する。このことは、図１０（Ｂ）に実線で示した。このとき、スリット６２の幅は約０．３％狭くなることに相当する。このように、扇型の辺の傾斜を２倍にすると、デューティの変動率が３倍になり、偏芯量の検出感度が３倍になることになる。
【００５３】
次に、デューティ変動から偏芯量及び偏芯方向を求める計算について説明する。
【００５４】
まず、予めモータ１２の１回転について、基準スリット６４を読み取ると共に、各スリット６２のデューティ値を読み取り、基準スリット６４を基準としたスリット６２の順序で、各スリット６２のデューティ値を記憶する。これにより、スリット円板６０の回転角と、その位置のスリット６２のデューティ値を得ることができる。
【００５５】
次に、記憶したデューティ値の最大値とその位置、全スリット６２のデューティの平均値を求める。例えば、スリット円板６０に１０００個のスリット６２が設けられた場合、１スリット６２の回転角度は、０．３６度（＝３６０度／１０００）である。従って、デューティ値の最大値を記憶したメモリの位置が５０番目であるときは、回転角度が１８度（＝０．３６・５０）である。
【００５６】
ここで、デューティ値が最大である回転角度では、回転中心Ｏｃと基点Ｏｓとか最も離間しているので、デューティの最大値が平均値に対して１％の差があるとき、ずれ量すなわち偏芯量は０．１％である。これを一般化すると次の（１）式で表すことができる。
【００５７】
Ｚ＝Ｄｔ／Ｊ・・・（１）
ただし、偏芯量（％）をＺ、デューティ値の最大値と平均値との差（％）をＤｔ、スリット６２の傾斜量による検出倍率をＪと表記している。
【００５８】
図９に示すように、記憶したデューティ値の分布は、正弦波形となる。ここで、デューティ値の最大値を記憶したメモリの位置が５０番目であり、このスリット６２から得られるパルス周期を補正するのには、検出したデューティ値に偏芯量の比率を与えればよい。従って、補正パルス周期は、次の（２）式で求めることができる。
【００５９】
Ｔｓ＝Ｔｘ・（１−０．０００１）・・・（２）
ただし、Ｔｓは補正パルス周期、Ｔｘは検出パルス周期である。
【００６０】
任意の回転角度における補正パルス周期を求めるのには、余弦成分を考慮すればよいため、次の（３）式で表すことができる。
【００６１】
Ｔｓ＝Ｔｘ・｛１−０．０００１・ｃｏｓ（ｎ・０．３６−１８）｝…（３）
ただし、ｎはスリット６２の位置（記憶位置）を表す値である。
【００６２】
以上のことにより、補正パルス周期を一般化すると、次の（４）式で表すことができる。
【００６３】
Ｔｓ＝Ｔｘ・｛１−ｗ・ｃｏｓ（ｎ・Ｃｐ−Ｄｍ・Ｃｐ）｝ …（４）
ただし、ｗはずれ量（Ｚ／１００）、Ｄｍは最大デューティの位置を表す序列値、Ｃｐは１スリット６２による回転角度（３６０度／総スリット数）である。
【００６４】
なお、上記（３）式や（４）式における演算を予め実行し、テーブルとしてメモリに記憶することで、そのテーブルを参照することにより、補正パルス周期を容易に導出することができる。
【００６５】
次に、本実施の形態の作用について説明する。
【００６６】
まず、駆動装置１０では、モータ１２を予め定めた回転数による一定回転させるための指示値によって、モータ１２を自立回転させる。これは、電源投入直後など、画像形成装置において印刷処理を実施していない時期にモータ１２を回転させることに相当する。この回転動作時に図１１及び図１２に示す処理が実行される。
【００６７】
まず、図１１のステップ１０２では基準スリット６４が検出されるまで否定判断を繰り返し、肯定されると、ステップ１０４において回転数検出センサ１６からの検出信号であるパルス信号を検出する。次のステップ１０６では、検出したパルス信号のデューティ値を算出し、次のステップ１０８において、メモリ３４に格納する。スリット円板６０上の全スリット６２（１回転分のスリット６２）について終了すると（ステップ１１０で肯定判断）、ステップ１１２においてデューティ値の最大値を求め、次のステップ１１４において記憶済みの全デューティ値の平均値を求める。
【００６８】
次のステップ１１６では、求めたデューティ値の最大値と平均値とから図１２に示す処理に従って、補正パルス周期を求めたのちに本ルーチンを終了する。
【００６９】
図１２のステップ１２２では、上記説明したように、デューティの最大値及び平均値からズレ量である偏芯量を求め、次のステップ１２４において、カウンタ変数ｎをリセット（ｎ＝０）する。次のステップ１２６では、カウンタ変数ｎをインクリメント（ｎ＝ｎ＋１）し、次のステップ１２８においてｎ番目のスリット６２についての検出パルス周期Ｔｘを求める。この検出パルス周期Ｔｘは、デューティ値を読み取って、そのデューティ値から求めることができる。
【００７０】
次のステップ１３０では、上述の（３）式、または（４）式を用いて補正パルス周期を求める。次のステップ１３２では、記憶したデューティ値の全てについて上記処理が終了したか否かを判断し、否定されるとステップ１２６へ戻り、肯定されると本ルーチンを終了する。すなわち、ステップ１３２の判断は、カウンタ変数ｎの値が全スリット数を越えたか否かを基準に採用することができる。
【００７１】
なお、上記ステップ１３０の演算結果をメモリに記憶して、実回転時に読み出すようにしてもよい。また、実回転時に上記ステップ１２８及びステップ１３０を実行するようにしてもよい。
【００７２】
従って、上記ステップ１０２における基準スリット６４の検出が基準位置検出センサ１８の作動に相当し、ステップ１０４のパルス検出が回転数検出センサ１６の作動に相当する。また、ステップ１０６の処理は、デューティ値計算部３６の作動に相当し、ステップ１０８の処理は、メモリ３４にデューティ値を記憶することに相当する。ステップ１１２、１１４、１２２の処理は、偏芯方向＆偏芯量検出部２８の作動に相当する。さらに、ステップ１２８の処理は、パルス周期計算部３２の作動に相当し、ステップ１３０の処理はパルス周期補正部３０の処理に相当する。
【００７３】
このように、本実施の形態では、スリット６２のデューティから偏芯量及びデューティの最大値から偏芯方向を検出する。そして、検出した偏芯量及び偏芯方向から回転速度の検出値を補正するので、回転ムラを抑制してモータ１２を回転させることができる。
【００７４】
また、スリット円板６０に形成するスリット６２の形状を２辺による角度を鋭角に形成することで、偏芯量を増幅して検出することができ、より高精度に偏芯量を検出することができる。
【００７５】
なお、回転数検出センサ１６や基準位置検出センサ１８に採用するフォトインタラプタの読み取り誤差やスリットの印刷誤差（形成誤差）によって検出するデューティ値に変動が生じる場合がある。この場合には、最大値を誤って求めることにつながる。そこで、最大値を検出する以前に１０パルス程度の移動平均などのフィルタリング処理を行うことで、上記誤差に起因する精度低下を抑制することができる。
【００７６】
また、上記実施の形態では、１回転分のデューティ値を記憶した場合を説明したが、２回転以上すなわち複数回転のデューティ値を各スリット毎に平均した平均値を記憶するようにしてもよい。
【００７７】
〔第２実施の形態〕
上記実施の形態ではデューティ値の大小を比較することで、デューティの最大値を検出する場合を説明したが、最大値の読み取り誤差は、動作不良（回転ムラ等）に至る。そこで、本実施の形態では、回転数検出センサ１６や基準位置検出センサ１８に採用するフォトインタラプタの読み取り誤差やスリットの印刷誤差（形成誤差）によって検出するデューティ値に変動が生じる場合であっても、正確に最大値を検出するものである。
【００７８】
なお、本実施の形態は、上記実施の形態と同様の構成であるため、同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００７９】
図１３に示すように、スリット６２の形状等にばらつきがある場合にスリット円板６０の１回転分のデューティ値の分布は、そのスリット６２毎に変動するものの（図１３では実線で示した）、交流成分としては正弦波形（図１３では点線で示した）となる。すなわち、デューティ値にばらつきがあっても、１回転の全てのデューティ値にはスリット６２の形状等にばらつきに関与しない偏芯についてのみの正弦波形の成分が内在されている。そこで、本実施の形態では、この内在した正弦波形成分を特定し、利用するものである。
【００８０】
ここで、誤差に影響されずにスリット円板６０の偏芯量及び偏芯方向を高精度に検出する検出原理を説明する。
【００８１】
まず、１回転のデータ数が所定値（本実施の形態では、１０００個）であり、これを１周期とする基準の正弦波形を想定する。この基準の正弦波形と、実測したデューティ値による検出波形との相関関係を求める。この関係は、実際の１回転のデューティ値のデータをＸ（ｎ）｛ｎ＝１〜１０００｝とし、１回転のデータ数が１周期である正弦波形の特性をＹ（ｍ）｛ｍ＝１〜２０００｝とすると、正弦波形Ｙの振幅は、任意の測定器でデューティを測定した検出波形Ｘ（ｎ）の振幅の平均値とほぼ一致する。この場合の相関関係Ｃ（ｔ）は、次の（５）式で表すことができる。
【００８２】
Ｃ（ｔ）＝ΣＸ（ｎ）・Ｙ（ｎ＋ｔ）・・・（５）
ただし、ｎ＝１〜１０００、ｔ＝０〜９９９の間で変動するものとする。
【００８３】
相関関係Ｃ（ｔ）は、エンコーダ１４の中心が偏芯、すなわち基点Ｏｓと回転中心Ｏｃとがずれている場合、１回転のデータ中に必ずピーク（最大値及び最小値）を有する。そのピークに対応する正弦波形Ｙの位置からの範囲が実測したデューティ値による検出波形Ｘに相関が高い。
【００８４】
図１４に示すように、相関関係Ｃ（０）は、検出波形Ｘ（ｎ）の全てのデータと矢印▲１▼から矢印▲２▼で示した正弦波形Ｙ（ｍ）の範囲のデータを上記（５）式に従って計算して求めたものである。相関関係Ｃ（ａ）は、同様に検出波形Ｘ（ｎ）の全てのデータと矢印▲３▼と矢印▲４▼で示した正弦波形Ｙ（ｍ）の範囲のデータを上記（５）式に従って計算して求めたものである。相関関係Ｃ（ｔ）が、ｔ＝ａにおいて最大値を有するということは、検出波形Ｘ（ｎ）に含まれる正弦波が、正弦波形Ｙ（ｍ）についてｍ＝ａ〜ａ＋１０００の範囲の正弦波に最も一致することを示している。このように、任意の周期の正弦波との相関関係を求めることは、その周期の周波数成分を抽出するきわめて感度が高いフィルタ効果を期待できるということである。
【００８５】
検出波形Ｘ（ｎ）が正弦波形Ｙ（ａ）〜Ｙ（ａ＋１０００）の正弦波に最も高い相関関係を示すということは、正弦波形Ｙ（ｍ）の最大値と同位置に検出波形Ｘ（ｎ）が最大値を有することに相当する。正弦波形Ｙ（ｍ）は、ｍ＝ａ〜ａ＋１０００においてｍ＝１０００のときに最大になる。従って、検出波形Ｘ（ｎ）については、ｎ＝１０００−ａにおいて最大になる。
【００８６】
これにより、ｎ＝０が基準スリットの位置であるので、１０００−ａ番目のスリットの位置の角度で、回転中心が回転数検出センサ１６のあるスリット６２から離れる方向にずれていることになる。こズレ量の計算は次のようになる。
【００８７】
まず、正弦波形Ｙ（ｍ）のｍ＝ａ〜ａ＋１０００の範囲のデータ列について次の相関Ｐ（ｋ）を求める。なお、正弦波形Ｙ（ｍ）の振幅をｋとして、その振幅ｋを所定範囲において相関Ｐを求めるものとする。
【００８８】
Ｐ（ｋ）＝ΣＹ（ａ＋ｎ）・Ｘ（ｎ）・・・（６）
ただし、ｎ＝０〜１０００の範囲で計算を実施する。
【００８９】
（６）式による相関Ｐ（ｋ）は、任意の振幅ｋにおいて最大値を有する。この場合の振幅ｋの値がデューティ値の検出波形Ｘ（ｎ）における最大値である。従って、ズレ量Ｓは次の（７）式で表すことができる。
【００９０】
Ｓ＝Ｒ・ｋ／｛Ｘ（ｎ）の平均値｝・・・（７）
ただし、Ｒはスリット６２の形状により定まる係数である。例えば、スリット６２の回転半径の０．１％ずれて取り付けられたとき、スリット６２の辺の傾斜によりデューティが０．５％変化した場合には、Ｒ＝０．２となる。
【００９１】
これによって、モータ１２の回転中におけるパルス検出毎の中心位置からのずれを補正するための演算式は、次の（８）式で表すことができる。
【００９２】
Ｔｓ＝Ｔｘ・｛１−Ｓ・ｃｏｓ（ｎ・０．３６−（１０００−ａ）・０．３６）｝…（８）
ただし、Ｓはずれ量、Ｔｓは補正パルス周期、Ｔｘは検出パルス周期である。ｎは基準パルスからのスリット６２の位置を表す値である。
【００９３】
以上のことにより、補正パルス周期を一般化すると、次の（９）式で表すことができる。
【００９４】
Ｔｓ＝Ｔｘ・｛１−Ｓ・ｃｏｓ（ｎ・Ｃｐ−Ｄｍ・Ｃｐ）｝ …（９）
ただし、Ｄｍは最大デューティの位置を表す序列値（ここでは、１０００−ａ）、Ｃｐは１スリット６２による回転角度（３６０度／総スリット数）である。
【００９５】
このように、本実施の形態では、１回転分の全てのデータを用いて正弦波形と相関を求めることで、特定の周波数の信号を検出するフィルタ処理に相当する処理を行うことができるので、高精度でデューティ値の最大値を導出することができる。
【００９６】
なお、相関関係Ｃ（ａ）の最大値が、予め定めた所定値より小さく、検出波形Ｘ（ｎ）と十分な相関を得ることができない場合がある。この場合、偏芯量が十分に小さく補正が不要であることを示すことになるので、印刷実行中（モータ１２の回転中）に補正計算を不要とする処理を付加することができる。
【００９７】
上記実施の形態では、回転数検出センサ１６及び基準位置検出センサ１８として反射型センサや透過型センサの何れを採用することも可能である。また、スリット円板６０にスリット６２を形成するのには、スリット孔、切り欠きなどの穴でもよく、蒸着による反射部分と透過部分を繰り返し設ける明暗パターンでもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る駆動装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の感光ドラム周辺構成を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るエンコーダの概略構成を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るエンコーダにおいてスリット円板が偏芯して回転することを説明するための説明図である。
【図５】本発明の実施の形態のエンコーダにおいてスリット円板が偏芯して回転するときにスリットの通過距離を説明するための説明図である。
【図６】本発明の実施の形態のエンコーダにおいてスリット円板に形成されたスリットの通過距離説明するための説明図である。
【図７】本発明の実施の形態のエンコーダにおいてスリット円板が偏芯して回転するときの１スリットの通過距離を説明するための説明図である。
【図８】本発明の実施の形態のエンコーダにおいてスリット円板が偏芯して回転するときの１スリットのデューティを説明するための説明図である。
【図９】本発明の第１実施の形態のエンコーダにおいてスリット円板が偏芯して１回転するときのデューティ分布を示す特性図である。
【図１０】本発明の実施の形態のエンコーダにおいてスリット形状を変更したときの作動を説明するための説明図である。
【図１１】本発明の実施の形態に係る駆動装置で実行される処理の流れを示すフローチャートである。
【図１２】図１１のステップ１１６の詳細を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第２実施の形態のエンコーダにおいてスリット円板が偏芯して１回転するときのデューティ分布を示す特性図である。
【図１４】本発明の第２実施の形態においてデューティの最大値を求める過程を説明するための説明図である。
【符号の説明】
Ｏｓ…基点、Ｏｃ…回転中心、１０…駆動装置、１２…モータ、１４…エンコーダ、１６…回転数検出センサ、１８…基準位置検出センサ、２４…回転数制御部２６…モータ駆動回路、２８…偏芯方向＆偏芯量検出部、３０…パルス周期補正部、３２…パルス周期計算部、３４…メモリ、３６…デューティ値計算部、３８…入力部、６０…スリット円板、６２…スリット、６４…基準スリット、６６…回転出力軸[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a rotation speed detection device, and more particularly, to a rotation speed detection device that detects a rotation speed of a rotation drive unit such as a photosensitive drum of an image processing apparatus.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, in an image forming apparatus such as a color copying machine or a color printer, high speed and high image quality have been achieved in order to be able to obtain a color print or the like clearly and quickly. For example, a multicolor image is formed by providing photosensitive drums of four colors (black, yellow, blue, and red), forming a single color image while rotating each photosensitive drum, and synthesizing (transferring) each single color image. Image forming apparatuses for obtaining color prints are known.
[0003]
In such an image forming apparatus, in order to rotate each photosensitive drum of four colors, four photosensitive drums are connected to one motor by a gear, a belt, or the like so as to be able to rotate simultaneously. However, it was difficult to make the rotation of each of the four photosensitive drums highly accurate due to belt deflection, gear backlash, and machine differences. For example, the rotation accuracy of each photosensitive drum of four colors is often required to be 0.1% or less when viewed as uneven rotation. In order to rotate each photosensitive drum of four colors with this accuracy, Complex mechanisms and control techniques were required.
[0004]
Therefore, each of the four photosensitive drums is independently rotated, and the rotational drive of each photosensitive drum is controlled so as to have an accuracy of 0.1% or less. In this rotation drive control, it is necessary to accurately detect the rotation of the motor itself. For this detection, a rotation sensor represented by a rotary encoder is known, which is constituted by a rotating disk provided with concentric slits and a photo interrupter. In this rotation sensor, a rotating disk is attached to a rotating shaft of a motor, and a photo interrupter is attached to a non-rotating portion such as a motor case, so that a slit crosses the photo interrupter according to rotation of the motor, and outputs a pulse signal.
[0005]
However, if the mounting of the rotating disk and the motor rotating shaft is not coaxial but eccentric, the detection position of the photo interrupter on the rotating disk is a circle centered on the position eccentric from the center. The positions are different in the radial direction of the slit. Therefore, the pulse width of the answering signal fluctuates in the cycle of one rotation of the rotating disk. If it is attempted to control the rotation of the motor with this fluctuating pulse signal, the motor will have uneven rotation.
[0006]
In order to solve this problem, there has been proposed a rotation control device that offsets rotation unevenness by arranging a plurality of sensors (for example, see Patent Document 1). In this technique, a sensor is arranged at each of opposing positions on a rotating disk, and the unevenness of rotation due to the eccentric rotating disk is canceled by using a signal output from each sensor having a shifted phase.
[0007]
In addition, a technique of arranging a sensor dedicated to uneven rotation in order to eliminate uneven rotation has been proposed (for example, see Patent Document 2). In this technique, the amount of eccentricity of the rotating body is detected corresponding to the rotational position of the rotating body, and the rotational speed is adjusted to be constant from the amount of eccentricity and the rotating position. Further, a control device that detects a rotation angle and controls the motor rotation speed with a correction value of the eccentric component is known (for example, see Patent Document 3). In this technique, a correction value of an eccentric component of a detection value of a rotation angle is stored in advance, and the motor rotation speed is controlled by a correction value corresponding to the rotation angle.
[0008]
[Patent Document 1]
JP-A-10-215593 (pages 10-11, FIG. 13)
[Patent Document 2]
JP-A-11-164578 (page 4-5, FIG. 2)
[Patent Document 3]
JP-A-10-337071 (page 3-4, FIG. 1)
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, adding a photo-interrupter for detecting eccentricity increases the number of wirings, complicates the manufacturing process, and increases the cost due to the increase in the number of signal inputs. Further, when the correction value of the eccentric component of the detected value of the rotation angle is stored in advance, the detected value of the rotation angle must be detected with high accuracy, and as a result, a sensor with high accuracy is required.
[0010]
An object of the present invention is to provide a rotation speed detection device capable of easily and accurately detecting a rotation speed and a rotation speed in consideration of the above fact.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a rotation speed detecting device of the present invention has a plurality of slits radially arranged within a predetermined range in a radial direction from a predetermined center position and a reference slit provided at a predetermined reference position. A rotator, provided to be relatively movable with respect to the rotator, and irradiating light to the slit and the reference slit to detect and detect a light amount variation of the irradiation light through the slit and the reference slit. A rotation sensor having a detection unit that outputs a detection signal of the slit and a reference signal of the reference slit, and a duty calculation unit that obtains a duty of a detection signal corresponding to each of the slits from the reference signal and the detection signal. The rotation of the rotating body from the center position based on the maximum value and the minimum value of the duty when the rotating body of the rotation sensor makes one rotation. An eccentricity calculating means for obtaining an eccentricity amount and an eccentricity direction up to an axis; and a correcting means for correcting a detection signal corresponding to each of the slits so that the eccentricity amount and the eccentricity direction are offset. ing.
[0012]
The rotation sensor outputs a detection signal and a reference signal when the rotating body and the detection unit are relatively rotated. That is, the rotating body of the rotation sensor has a plurality of slits radially arranged within a predetermined range in the radial direction from the center position, and a reference slit at a reference position. A detecting means movably provided relative to the rotating body detects and detects a change in the amount of light irradiated to the slit and the reference slit, and outputs a detection signal of the slit and a reference signal of the reference slit.
[0013]
The duty calculating means obtains the duty of the detection signal corresponding to each of the slits corresponding to the position based on the reference slit based on the reference signal. This duty fluctuates when the rotation center of the rotating body is separated from the center position (eccentricity). That is, since the slit is formed radially, the duty fluctuates according to the rotation angle when eccentric, and the duty is maximized or minimized in a slit located on a straight line connecting the rotation center and the center position . Further, the eccentric direction can be specified from the positional relationship between the reference slit and the slit having the maximum or minimum duty.
[0014]
Therefore, the eccentricity calculating means obtains the eccentricity amount and the eccentricity direction from the center position to the rotation axis of the rotating body from the maximum value and the minimum value of the duty when the rotating body of the rotation sensor makes one rotation. The correcting unit corrects the detection signal corresponding to each of the slits so that the obtained eccentricity amount and eccentric direction are offset. In this correction, the duty that fluctuates according to the amount of eccentricity and the eccentric direction is corrected to a duty that should be obtained when the center of rotation of the rotating body coincides with the center position. That is, if the amount of eccentricity and the eccentricity direction are determined, the original detection signal of the detection signal corresponding to the slit can be obtained, and the duty ratio of the detection signal is changed.
[0015]
Therefore, even if the rotation sensor is eccentric because the rotation center of the rotating body and the center position of the slit are separated from each other, when the regular position, that is, the rotation center of the rotating body and the center position of the slit match. A detection signal to be output can be obtained.
[0016]
The eccentricity calculating means includes: an eccentricity amount calculating means for obtaining an eccentricity amount from a variation amount of the duty when the rotating body of the rotation sensor makes one rotation; And an eccentric direction calculating means for obtaining an eccentric direction.
[0017]
The amount of eccentricity corresponds to the amount of change in duty when the rotating body of the rotation sensor makes one rotation. The variation amount corresponding to the eccentricity amount corresponds to a half value of the difference value between the maximum value and the minimum value of the duty, and a difference value from the average value of the duty to the maximum value or the minimum value. That is, the middle or the average between the maximum value and the minimum value of the duty corresponds to the center. If these values are obtained by the eccentricity amount calculating means and the eccentricity direction calculating means calculates the eccentricity direction from the position of the slit corresponding to the maximum value or the minimum value, the eccentricity amount and the eccentricity direction can be easily obtained. it can.
[0018]
The eccentricity calculating means calculates a duty change cycle of one rotation from each calculated value of the duty when the rotating body of the rotation sensor makes one rotation, and sets a maximum value of the duty change cycle as a maximum value of the duty. It is characterized by the following.
[0019]
The rotation sensor outputs substantially the same detection signal every rotation of the rotating body. Therefore, a duty cycle of one rotation is obtained from each of the calculated values of the duty when the rotating body of the rotation sensor makes one rotation, and the maximum value of the duty cycle is set as the maximum value of the duty. In order to obtain the duty fluctuation period, the calculated value of the duty and the period of the sine wave having a high correlation are obtained, and the maximum value of the sine wave in the obtained period can be used as the maximum value of the duty. As a result, a highly accurate eccentric amount and eccentric direction can be easily obtained.
[0020]
Each of the slits is formed from a sector shape in which an edge is formed on a straight line passing through the center position to a sector shape in which the edge is inclined such that a center position side in a radial direction approaches. And
[0021]
The slit is formed in a fan shape with an edge formed on a straight line passing through the center position, so that when the rotating body is rotated around the center position as a rotation axis, the position of the irradiation light is shifted from the center position. A stable duty detection signal that is not affected by distance can be obtained. However, when eccentricity occurs, the amount of change in duty with respect to the eccentricity amount is small. Therefore, each of the slits is formed in a sector shape in which the edge is formed so as to approach the center position side in the radial direction from a sector shape in which the edge is formed on a straight line passing through the center position, so that the slit is biased. The amount of change in the duty with respect to the center amount appears remarkably, and the eccentric amount can be obtained with high accuracy.
[0022]
The slit is a light and dark pattern in which a first transmitting portion and a second transmitting portion having different light transmission amounts are repeatedly arranged adjacent to each other.
[0023]
The slit is not limited to an opening as long as it can change the amount of light. That is, a light and dark pattern in which a slit region having a predetermined transmitted light amount is provided in a transparent medium such as a glass material may be used. Alternatively, a light / dark pattern in which a slit region having a transmitted light amount different from the predetermined light amount is provided on a medium having a predetermined transmitted light amount such as an optical plate. Further, for a transparent medium or a medium having a predetermined transmitted light amount, a light and dark pattern in which a first transmitting portion having a different first transmitting light amount and a second transmitting portion having a second transmitting light amount different from these may be used repeatedly may be used.
[0024]
4. The rotation number detecting device according to claim 3, wherein the light / dark pattern is configured such that a first reflection portion and a second reflection portion having different light reflection amounts are repeatedly arranged adjacent to each other. 5.
[0025]
Further, the slit is not limited to a slit that transmits light. That is, a light and dark pattern in which a slit region having a predetermined amount of reflected light is provided in a transparent medium such as a glass material may be used. Alternatively, a light / dark pattern in which a slit area having a reflected light amount different from the reflected light amount is provided on a medium having a predetermined reflected light amount such as an optical plate. Further, for a transparent medium or a medium having a predetermined amount of reflected light, a light and dark pattern in which a first reflecting portion having a first reflected light amount and a second reflecting portion having a second reflected light amount different from these may be used repeatedly may be used.
[0026]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the present embodiment, the present invention is applied to a driving device of an image forming apparatus such as a color copying machine or a color printer which includes four photosensitive drums and independently rotates each photosensitive drum to form a color image. Things.
[0027]
[First Embodiment]
As shown in FIG. 2, the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention includes four photosensitive drums 40, 42, 44, and 46 corresponding to red, blue, yellow, and black. Each of the photosensitive drums 40, 42, 44, and 46 is configured to rotate around an axis so as to transfer a toner image corresponding to each color formed on the transfer body.
[0028]
The motor 12 is connected to each of the photosensitive drums 40, 42, 44, 46. Specifically, the output shaft 50 of the motor 12 is directly connected to the rotation shaft of each of the photosensitive drums 40, 42, 44, 46.
[0029]
In each of the motors 12, a stator housing 52 is fixed to a housing 54 of the image processing apparatus, and the output shaft 50 is rotated in a predetermined direction by energization to rotationally drive the photosensitive drums 40, 42, 44, 46. It is. When the motor 12 is directly connected to the photosensitive drum 40 or the like by configuring the motor 12 to be small and have high torque, there is no need to rotationally drive the photosensitive drum 70 or the like via a gear or a belt. The unevenness is suppressed, and the image quality is improved. That is, the accuracy of the image processing apparatus is improved.
[0030]
An encoder 14 is connected to a motor 12 directly connected to each photosensitive drum, and each of the motor 12 and the encoder 14 is connected to a driving device 10.
[0031]
As shown in FIG. 1, a driving device 10 of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention includes a computer having a CPU or the like (not shown), and a target rotation speed of a motor 12 from the CPU. Is provided with an input unit 38 for inputting the indicated value of the above. The input unit 38 is connected to the rotation speed control unit 24 via the correction value combining unit 22. The rotation speed control unit 24 is connected to the motor 12 via a motor drive circuit 26 for supplying electric power to the motor 12.
[0032]
The rotation speed control unit 24 combines a correction value from the pulse period correction unit 30 described later and an instruction value from the input unit 38 and outputs a rotation value to be rotated. It outputs a drive value corresponding to the rotation speed. The motor drive circuit 26 supplies electric power to the motor 12 based on the output from the rotation speed control unit 24.
[0033]
An encoder 14 is connected to the motor 12, and an output signal corresponding to the rotation speed of the motor 12 is output from the encoder 14. The encoder 14 includes a rotation speed detection sensor 16 and a reference position detection sensor 18. The rotation speed detection sensor 16 is connected to a pulse period correction unit 30 via a pulse period calculation unit 32, and is connected to a memory 34 which stores a one-cycle duty value via a duty value calculation unit 36. The reference position detection sensor 18 is connected to the motor drive circuit 26 and also to the memory 34. The output side of the memory 34 is connected to a pulse period correction unit 30 via an eccentric direction and eccentric amount detection unit 28.
[0034]
The encoder 14 corresponds to a rotation sensor according to the present invention, and the duty value calculator 36 corresponds to duty calculating means according to the present invention. Further, the eccentric direction and eccentricity detecting section 28 corresponds to the eccentricity calculating means of the present invention, and the pulse cycle correcting section 30 corresponds to the correcting means of the present invention.
[0035]
As shown in FIG. 3, the encoder 14 includes a slit disk 60. The slit disk 60 includes a plurality of slits 62 extending radially outward from the center thereof and a predetermined slit circle. A reference slit 64 is provided at a rotation reference position of the plate 60. A rotation output shaft 66 for connection to the output shaft 50 of the motor 12 is attached near the center of the slit disk 60. Thus, the slit disk 60 is supported by the rotation output shaft 66, and the rotation of the rotation output shaft 66 causes the slit disk 60 to rotate.
[0036]
That is, the plurality of slits 62 are provided at equal intervals along the circumferential direction. Each slit 62 is formed in a fan shape having a base end near the center of the slit disk 60 and a terminal end near the outer periphery. Each slit 62 is provided with a difference in reflectance or transmittance from a region other than the slit 62 of the slit disk 60, and by rotating the slit disk 60, the amount of transmitted light at the position where the slit 62 has passed or It is formed so as to form a light and dark pattern configured so that the amount of reflected light varies.
[0037]
In the present embodiment, a rotation speed detection sensor 16 such as a photo interrupter is provided at a position corresponding to the slit 62 on one side of the slit disk 60, and the light amount fluctuation when the rotation speed detection sensor 16 passes through the slit 62. And outputs a detection signal. Further, a reference position detection sensor 18 such as a photo interrupter is provided at a position corresponding to the reference slit 64 on one side of the slit disk 60 to detect a light amount fluctuation when the reference position detection sensor 18 passes through the reference slit 64. To output a reference signal.
[0038]
Here, the relationship between the slit disc 60 and the rotation speed detection sensor 16 when the slit 62 is eccentric with respect to the rotation output shaft 66 will be described.
[0039]
When the slit 62 is mounted eccentrically with respect to the rotation output shaft 66, the behavior of the slit 62 with respect to the rotation speed detection sensor 16 becomes an elliptical orbit. At this time, the detection signal, which is a pulse signal output by the rotation speed detection sensor 16, fluctuates by one cycle per rotation. At this time, if the rotation speed of the motor 12 is controlled to an instruction value, that is, if the detection signal (pulse signal) of the rotation speed detection sensor 16 is always controlled to have the same period, the rotation unevenness of one rotation will be one rotation. Will happen.
[0040]
As shown in FIG. 4, the distance between the center position of the slit disk 60 and the position where the rotation speed detection sensor 16 passes through the slit 62 varies according to the rotation angle of the slit disk 60. In this case, this corresponds to a change in the passing speed of the slit 62 detected by the rotation speed detection sensor 16.
[0041]
As shown in FIG. 5, it is assumed that the center position and the rotation center position of the slit disk 60 are eccentric by 0.1%. In this case, the moving distance of the slit 62 increases or decreases by 0.1%.
[0042]
That is, if the rotation angle is θ, the distance from the center position of the slit disk 60 to the position where the rotation speed detection sensor 16 passes through the slit 62 is L, and the normal movement distance of the slit 62 by the rotation angle θ is A, Since tan θ = A / L holds, if the distance L increases by 0.1%, the rotation speed increases by 0.1%. On the other hand, when the distance L decreases by 0.1%, the rotation speed decreases by 0.1%. Therefore, if the center position of the slit disk 60 and the rotation center position are eccentric by 0.1%, the speed fluctuation per rotation fluctuates ± 0.1%. This fluctuation leads to uneven rotation and deterioration of image quality accuracy.
[0043]
Therefore, in the present embodiment, the eccentric amount and the eccentric direction of the slit disk 60 are detected, and the rotational speed is corrected from the detected values. The detection principle and the correction principle for detecting the eccentric amount and the eccentric direction of the slit disk 60 with high accuracy will be described.
[0044]
As shown in FIG. 6, usually, the shape of the slit 62 in the slit disk 60 is formed in a sector shape with an edge on a radial extension from the rotation center Oc (base point Os). The base point Os of the fan coincides with the rotation center Oc. Accordingly, the detection signal, which is the output from the rotation speed detection sensor 16 due to the rotation of the slit disk 60, is attached to any position of the slit 62 so as to pass, that is, the same period (the same period at the position A and the position B) ( (Ta = Tb). However, when the eccentricity occurs as described above, the cycle of the pulse signal varies.
[0045]
As shown in FIG. 7, when the base point Os of the fan is separated from the rotation center Oc, the period Tb of the pulse signal at the position B is smaller than the period Ta of the pulse signal at the position A (Ta> Tc). . Therefore, the period fluctuates.
[0046]
Therefore, first, as shown in FIG. 8, the shape of the slit 62 in the slit disk 60 of the present embodiment is different from the shape shown in FIG. 7 (FIG. 8) in order to detect the amount of eccentricity with high accuracy. In FIG. 8, a fan-shaped shape (shown by a solid line) inclined from a radial extension from the base point Os is shown.
[0047]
In addition, the above-mentioned slope corresponding edge may be any one edge or both edges of the slit 62. In addition, the inclination amount may be formed to a minimum width that can be read by the rotation speed detection sensor 16.
[0048]
As an example, it is assumed that the slit 62 has a radial length corresponding to 0.1% with respect to the distance from the rotation center Oc so that a difference of 1% is generated between the slits. Thereby, when the slit disk 60 has an eccentricity of 0.1% with respect to the rotation center Oc, the fluctuation of the pulse period is ± 0.1%, but the fluctuation of the duty is expanded to ± 1%. Can be detected.
[0049]
The change in the duty is related only to the positional relationship between the slit 62 and the rotation speed detection sensor 16, and is not related to the change in the rotation speed. This is because, even if the rotation fluctuation occurs, the pulse cycle changes, but the duty does not change. This enables high-accuracy detection without being affected by rotation unevenness.
[0050]
More specifically, as shown in FIG. 10A, when 1000 slits 62 are provided on a slit disk 60 having a radius of 25 mm, the slits 62 are provided between a radius of 20 mm and a radius of 25 mm. In this case, the slit 62
The length A on the inner peripheral side is 0.0628 mm ｛= tan (360 degrees / 2000) · 20 °, and the length B on the outer peripheral side is 0.0785 mm ｛= tan (360 degrees / 2000) · 25 °. .
[0051]
When the eccentricity of 0.1% with respect to the radius of the slit disk 60 occurs, the detection position of the rotation speed detection sensor 16 (the passing position of the slit 62) is, as shown in FIG. Move from position C to position D. Therefore, the width of the slit passing through the slit 62 is reduced by 0.0001 mm. Since the width between the slits is 0.1414 mm, the width is reduced by about 0.1%. This is shown by a thin line in FIG.
[0052]
Therefore, when the sector shape in which the length of one side A of the slit 62 is reduced from 0.0628 mm to 0.0314 mm is strengthened, the slit width is reduced by 0.0003 mm with respect to the eccentricity of 0.1%. This is shown by the solid line in FIG. At this time, the width of the slit 62 is equivalent to a reduction of about 0.3%. As described above, when the inclination of the fan-shaped side is doubled, the duty fluctuation rate is tripled, and the detection sensitivity of the eccentric amount is tripled.
[0053]
Next, calculation for obtaining the eccentric amount and the eccentric direction from the duty fluctuation will be described.
[0054]
First, for one rotation of the motor 12, the reference slit 64 is read in advance, the duty value of each slit 62 is read, and the duty value of each slit 62 is stored in the order of the slits 62 with respect to the reference slit 64. Thereby, the rotation angle of the slit disk 60 and the duty value of the slit 62 at that position can be obtained.
[0055]
Next, the maximum value and the position of the stored duty values and the average value of the duties of all the slits 62 are obtained. For example, when the slit disk 60 is provided with 1000 slits 62, the rotation angle of one slit 62 is 0.36 degrees (= 360 degrees / 1000). Therefore, when the position of the memory storing the maximum value of the duty value is the 50th position, the rotation angle is 18 degrees (= 0.36 · 50).
[0056]
Here, at the rotation angle where the duty value is the maximum, the rotation center Oc and the base point Os are the farthest apart from each other. The amount is 0.1%. When this is generalized, it can be expressed by the following equation (1).
[0057]
Z = Dt / J (1)
Here, the amount of eccentricity (%) is represented by Z, the difference (%) between the maximum value and the average value of the duty value is represented by Dt, and the detection magnification by the amount of inclination of the slit 62 is represented by J.
[0058]
As shown in FIG. 9, the distribution of the stored duty values has a sine waveform. Here, the position of the memory storing the maximum value of the duty value is the 50th position, and the pulse cycle obtained from the slit 62 can be corrected by giving the ratio of the eccentricity amount to the detected duty value. Therefore, the correction pulse period can be obtained by the following equation (2).
[0059]
Ts = Tx · (1−0.0001) (2)
Here, Ts is a correction pulse cycle, and Tx is a detection pulse cycle.
[0060]
The cosine component can be considered to determine the correction pulse period at an arbitrary rotation angle, and can be expressed by the following equation (3).
[0061]
Ts = Tx · {1-0.0001 · cos (n · 0.36-18)} (3)
Here, n is a value representing the position of the slit 62 (storage position).
[0062]
From the above, when the correction pulse period is generalized, it can be expressed by the following equation (4).
[0063]
Ts = Tx · {1-w · cos (n · Cp−Dm · Cp)} (4)
Here, w is a shift amount (Z / 100), Dm is an ordinal value indicating the position of the maximum duty, and Cp is a rotation angle by one slit 62 (360 degrees / total number of slits).
[0064]
The correction pulse cycle can be easily derived by executing the calculations in the above equations (3) and (4) in advance and storing them in a memory as a table, and referring to the table.
[0065]
Next, the operation of the present embodiment will be described.
[0066]
First, in the drive device 10, the motor 12 is independently rotated by an instruction value for rotating the motor 12 at a predetermined number of rotations. This corresponds to rotating the motor 12 at a time when the image forming apparatus is not performing the printing process, such as immediately after turning on the power. During this rotation operation, the processing shown in FIGS. 11 and 12 is executed.
[0067]
First, in step 102 of FIG. 11, a negative determination is repeated until the reference slit 64 is detected, and when affirmative, a pulse signal, which is a detection signal from the rotation speed detection sensor 16, is detected in step 104. In the next step 106, the duty value of the detected pulse signal is calculated, and in the next step 108, it is stored in the memory 34. When all the slits 62 on the slit disk 60 (slits 62 for one rotation) are completed (Yes at Step 110), the maximum value of the duty value is obtained at Step 112, and the stored total duty value is obtained at the next Step 114. Find the average value of
[0068]
In the next step 116, the correction pulse cycle is obtained from the obtained maximum value and average value of the duty values in accordance with the processing shown in FIG.
[0069]
In step 122 of FIG. 12, as described above, the amount of eccentricity, which is the amount of deviation, is determined from the maximum and average values of the duty, and in the next step 124, the counter variable n is reset (n = 0). In the next step 126, the counter variable n is incremented (n = n + 1), and in the next step 128, the detection pulse period Tx for the n-th slit 62 is obtained. The detection pulse period Tx can be obtained from the duty value by reading the duty value.
[0070]
In the next step 130, the correction pulse cycle is obtained by using the above equation (3) or (4). In the next step 132, it is determined whether or not the above processing has been completed for all of the stored duty values. If the result is negative, the process returns to step 126, and if the result is affirmative, the present routine ends. That is, the determination in step 132 can be adopted based on whether or not the value of the counter variable n has exceeded the total number of slits.
[0071]
The calculation result of step 130 may be stored in a memory and read at the time of actual rotation. Steps 128 and 130 may be executed during actual rotation.
[0072]
Therefore, the detection of the reference slit 64 in step 102 corresponds to the operation of the reference position detection sensor 18, and the pulse detection in step 104 corresponds to the operation of the rotation speed detection sensor 16. Further, the processing in step 106 corresponds to the operation of the duty value calculation unit 36, and the processing in step 108 corresponds to storing the duty value in the memory 34. The processing of steps 112, 114, and 122 corresponds to the operation of the eccentric direction and eccentric amount detection unit 28. Further, the processing of step 128 corresponds to the operation of the pulse cycle calculation unit 32, and the processing of step 130 corresponds to the processing of the pulse cycle correction unit 30.
[0073]
As described above, in the present embodiment, the eccentricity amount is detected from the duty of the slit 62 and the eccentric direction is detected from the maximum value of the duty. Then, since the detected value of the rotational speed is corrected from the detected eccentric amount and the eccentric direction, the motor 12 can be rotated while suppressing the rotation unevenness.
[0074]
Further, by forming the shape of the slit 62 formed in the slit disk 60 at an acute angle formed by two sides, the amount of eccentricity can be amplified and detected, and the amount of eccentricity can be detected with higher accuracy. Can be.
[0075]
Note that the duty value to be detected may fluctuate due to a reading error of the photointerrupter employed in the rotation speed detection sensor 16 or the reference position detection sensor 18 or a printing error (formation error) of the slit. In this case, the maximum value is erroneously obtained. Therefore, by performing a filtering process such as a moving average of about 10 pulses before detecting the maximum value, it is possible to suppress a decrease in accuracy due to the error.
[0076]
Further, in the above-described embodiment, the case where the duty value for one rotation is stored has been described. However, an average value obtained by averaging the duty values of two or more rotations, that is, a plurality of rotations, for each slit may be stored.
[0077]
[Second embodiment]
In the above embodiment, the case where the maximum value of the duty is detected by comparing the magnitudes of the duty values has been described. However, a reading error of the maximum value leads to an operation failure (rotational unevenness or the like). Therefore, in the present embodiment, even when the duty value to be detected varies due to a reading error of a photo interrupter or a printing error (formation error) of a slit employed in the rotation speed detection sensor 16 or the reference position detection sensor 18. , To accurately detect the maximum value.
[0078]
Note that this embodiment has the same configuration as the above-described embodiment, and thus the same portions are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted.
[0079]
As shown in FIG. 13, when there is a variation in the shape and the like of the slit 62, the distribution of the duty value for one rotation of the slit disk 60 varies for each slit 62 (shown by a solid line in FIG. 13). The AC component has a sine waveform (shown by a dotted line in FIG. 13). That is, even if there is a variation in the duty value, a sinusoidal waveform component only for the eccentricity that does not contribute to the variation in the shape or the like of the slit 62 is included in all the duty values for one rotation. Therefore, in the present embodiment, the inherent sine waveform component is specified and used.
[0080]
Here, a detection principle for detecting the eccentric amount and the eccentric direction of the slit disk 60 with high accuracy without being affected by the error will be described.
[0081]
First, a reference sine waveform in which the number of data per rotation is a predetermined value (1000 in this embodiment) and this is one cycle is assumed. The correlation between the reference sine waveform and the detected waveform based on the actually measured duty value is obtained. This relationship is expressed as follows: the actual duty cycle data for one rotation is X (n) {n = 1 to 1000}, and the characteristic of a sine waveform in which the number of data per rotation is one cycle is Y (m) {m = 1 If the angle is set to｝ 2000 °, the amplitude of the sine waveform Y substantially matches the average value of the amplitude of the detected waveform X (n) whose duty is measured by an arbitrary measuring instrument. The correlation C (t) in this case can be expressed by the following equation (5).
[0082]
C (t) = ΣX (n) · Y (n + t) (5)
However, it is assumed that it fluctuates between n = 1 to 1000 and t = 0 to 999.
[0083]
The correlation C (t) always has peaks (maximum value and minimum value) in one rotation data when the center of the encoder 14 is eccentric, that is, when the base point Os and the rotation center Oc are shifted. The range from the position of the sine waveform Y corresponding to the peak has a high correlation with the detected waveform X based on the actually measured duty value.
[0084]
As shown in FIG. 14, the correlation C (0) is obtained by combining all the data of the detected waveform X (n) and the data in the range of the sine waveform Y (m) indicated by the arrows {1} to {2}. It is obtained by calculation according to the equation (5). Similarly, the correlation C (a) is obtained by calculating all the data of the detected waveform X (n) and the data in the range of the sine waveform Y (m) indicated by the arrows (3) and (4) according to the above equation (5). It is obtained by calculation. The fact that the correlation C (t) has the maximum value at t = a means that the sine wave included in the detected waveform X (n) has a sine wave in the range of m = a to a + 1000 for the sine waveform Y (m). Is the best match. As described above, obtaining a correlation with a sine wave having an arbitrary cycle means that an extremely sensitive filter effect for extracting a frequency component having the cycle can be expected.
[0085]
That the detected waveform X (n) shows the highest correlation with the sine waves of the sine waveforms Y (a) to Y (a + 1000) means that the detected waveform X (n) is located at the same position as the maximum value of the sine waveform Y (m). ) Has the maximum value. The sine waveform Y (m) becomes maximum when m = 1000 in m = a to a + 1000. Therefore, the detected waveform X (n) becomes maximum when n = 1000-a.
[0086]
Accordingly, since n = 0 is the position of the reference slit, the rotation center is shifted in a direction away from the slit 62 where the rotation speed detection sensor 16 is located at the angle of the position of the 1000-a-th slit. The calculation of the shift amount is as follows.
[0087]
First, the following correlation P (k) is obtained for a data string in the range of m = a to a + 1000 of the sine waveform Y (m). It is assumed that the amplitude P of the sine waveform Y (m) is k, and the correlation P is obtained in a predetermined range of the amplitude k.
[0088]
P (k) = ΣY (a + n) · X (n) (6)
However, the calculation is performed in the range of n = 0 to 1000.
[0089]
The correlation P (k) according to the equation (6) has a maximum value at an arbitrary amplitude k. In this case, the value of the amplitude k is the maximum value of the duty value in the detection waveform X (n). Therefore, the shift amount S can be expressed by the following equation (7).
[0090]
S = R · k / {average value of X (n)} (7)
Here, R is a coefficient determined by the shape of the slit 62. For example, if the duty is changed by 0.5% due to the inclination of the side of the slit 62 when the slit 62 is mounted with a shift of 0.1% of the rotation radius of the slit 62, R = 0.2.
[0091]
Thus, an arithmetic expression for correcting the deviation from the center position for each pulse detection during rotation of the motor 12 can be expressed by the following expression (8).
[0092]
Ts = Tx · {1-S · cos (n · 0.36- (1000-a) · 0.36)} (8)
Here, S is a shift amount, Ts is a correction pulse cycle, and Tx is a detection pulse cycle. n is a value representing the position of the slit 62 from the reference pulse.
[0093]
From the above, when the correction pulse period is generalized, it can be expressed by the following equation (9).
[0094]
Ts = Tx ｛{1-S ・ cos (n ・ Cp-Dm ・ Cp)} (9)
Here, Dm is an ordinal value (here, 1000-a) indicating the position of the maximum duty, and Cp is a rotation angle (360 degrees / total number of slits) by one slit 62.
[0095]
As described above, in the present embodiment, a process corresponding to a filter process for detecting a signal of a specific frequency can be performed by obtaining a correlation with a sine waveform using all data for one rotation. The maximum value of the duty value can be derived with high accuracy.
[0096]
Note that the maximum value of the correlation C (a) may be smaller than a predetermined value, and a sufficient correlation with the detected waveform X (n) may not be obtained. In this case, the amount of eccentricity is sufficiently small to indicate that no correction is required, so that a process that does not require correction calculation during printing (while the motor 12 is rotating) can be added.
[0097]
In the above embodiment, any of a reflection sensor and a transmission sensor can be employed as the rotation speed detection sensor 16 and the reference position detection sensor 18. The slit 62 may be formed in the slit disk 60 by a hole such as a slit hole or a notch, or by a bright and dark pattern in which a reflective portion and a transmissive portion are repeatedly formed by vapor deposition.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of a driving device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view illustrating a configuration around a photosensitive drum of the image forming apparatus according to the exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a perspective view showing a schematic configuration of an encoder according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining that the slit disk rotates eccentrically in the encoder according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining a passing distance of the slit when the slit disk rotates eccentrically in the encoder according to the embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an explanatory diagram for describing a passage distance of a slit formed in a slit disk in the encoder according to the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining a passing distance of one slit when the slit disk rotates eccentrically in the encoder according to the embodiment of the present invention.
FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining the duty of one slit when the slit disk rotates eccentrically in the encoder according to the embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a characteristic diagram illustrating a duty distribution when the slit disk makes one rotation with eccentricity in the encoder according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining an operation when a slit shape is changed in the encoder according to the embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a flowchart showing a flow of a process executed by the driving device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a flowchart showing details of step 116 in FIG. 11;
FIG. 13 is a characteristic diagram showing a duty distribution when the slit disk makes one rotation with eccentricity in the encoder according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 14 is an explanatory diagram for explaining a process of obtaining a maximum value of a duty in the second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
Os: base point, Oc: rotation center, 10: drive device, 12: motor, 14: encoder, 16: rotation speed detection sensor, 18: reference position detection sensor, 24: rotation speed control unit 26: motor drive circuit, 28 ... Eccentric direction & eccentricity detection unit, 30: pulse cycle correction unit, 32: pulse cycle calculation unit, 34: memory, 36: duty value calculation unit, 38: input unit, 60: slit disk, 62: slit, 64: Reference slit, 66: Rotary output shaft

Claims

A rotating body having a plurality of slits radially arranged within a predetermined range in a radial direction from a predetermined center position and a reference slit provided at a predetermined reference position, and provided movably relative to the rotating body; And outputting a detection signal of the slit and a reference signal of the reference slit, which are obtained by irradiating the slit and the reference slit with light and detecting a change in the light amount of the irradiation light through the slit and the reference slit. A rotation sensor having means;
Duty calculation means for obtaining a duty of a detection signal corresponding to each of the slits from the reference signal and the detection signal,
Eccentricity calculating means for calculating an eccentricity amount and an eccentricity direction from the center position to the rotation axis of the rotating body from a maximum value and a minimum value of the duty when the rotating body of the rotation sensor makes one rotation;
Correction means for correcting the detection signals corresponding to each of the slits so that the eccentric amount and the eccentric direction are offset,
The rotation speed detecting device provided with.

The eccentricity calculating means includes: an eccentricity amount calculating means for obtaining an eccentricity amount from a variation amount of the duty when the rotating body of the rotation sensor makes one rotation; 2. The rotational speed detecting device according to claim 1, further comprising an eccentric direction calculating means for obtaining an eccentric direction.

The eccentricity calculating means calculates a duty change cycle of one rotation from each calculated value of the duty when the rotating body of the rotation sensor makes one rotation, and sets a maximum value of the duty change cycle as a maximum value of the duty. The rotation number detecting device according to claim 2, wherein

Each of the slits is formed in a sector shape in which the edge is inclined so that the center position side in the radial direction approaches from a sector shape in which an edge is formed on a straight line passing through the center position. The rotation speed detecting device according to any one of claims 1 to 3, wherein:

3. The rotation number detecting device according to claim 1, wherein the slit is a light and dark pattern in which a first transmission portion and a second transmission portion having different light transmission amounts are arranged adjacently and repeatedly. 4. .

4. The rotation number detecting device according to claim 3, wherein the light and dark pattern is configured such that a first reflection portion and a second reflection portion having different light reflection amounts are repeatedly arranged adjacent to each other. 5.