JPH11341854A

JPH11341854A - 回転駆動装置及び回転駆動方法

Info

Publication number: JPH11341854A
Application number: JP10149871A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Imamura; 正今村
Original assignee: NIPPON DENSAN SHINPO KK
Current assignee: NIPPON DENSAN SHINPO KK
Priority date: 1998-05-29
Filing date: 1998-05-29
Publication date: 1999-12-10
Anticipated expiration: 2018-05-29
Also published as: JP4070302B2

Abstract

(57)【要約】【課題】回転速度変動を軽減し高精度の回転速度を実
現でき、かつ小型、軽量化可能でより安価な回転駆動装
置を提供する。【解決手段】駆動パルス数に比例した量の回転駆動を
行う回転駆動源５を摩擦伝動手段７を介して減速回転さ
せて回転体６を回転駆動させるに際して、クロック信号
ａを分周器３を介して所定周期の基準パルスｂに変換
し、かつ回転体７の回転に応じた検出パルスｅをセンサ
８ｂから得、これらの基準パルスｂと検出パルスｅとの
位相差を位相差検出手段９で検出し、駆動パルス出力手
段４は、この位相差が零になるように回転駆動源５への
駆動パルスｄの周期を増減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機の感光ドラ
ムなどの回転体の回転駆動に用いられ、特に、高回転精
度が要求されるディジタルカラー複写機の感光体ドラム
を回転駆動させる回転駆動装置および回転駆動方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】この種の回転駆動装置においては、従来
のカラー複写機の各色毎の複数の感光体ドラムを電動モ
ータで回転駆動させ、各色毎の感光体ドラム毎に複写画
像に応じたカラー画像を、各色毎の印刷にずれが発生し
ないように精度よく順次重ね印刷を施すようになってい
る。その説明を簡略化するために１つの感光体ドラムを
回転駆動させる場合について、以下、図３３を用いて説
明する。

【０００３】図３３は、従来の回転駆動装置の概略構成
例を示すブロック図である。図３３において、この回転
駆動装置１００は、回転駆動源である直流電動モータ１
０１と、この直流電動モータ１０１の回転力を、ギヤ機
構を介して複写機の感光ドラムである回転体１０２の回
転軸１０３に減速させて伝達する減速ギヤ１０４と、直
流電動モータ１０１の回転軸に取り付けられたロータリ
エンコーダ１０５からの検出パルスに基づいて直流電動
モータ１０１の回転速度が基準回転速度になるように制
御を行う回転制御装置１０６とを有している。

【０００４】この回転制御装置１０６は、水晶振動子よ
り構成され所定周波数のクロック信号を出力する発振器
１０７と、このクロック信号の周波数を基準パルスの周
波数に分周する分周器１０８と、この分周器１０８から
の基準パルスとロータリエンコーダ１０５からの検出パ
ルスとの位相差を検出する位相差検出器１０９と、発振
器１０７からのクロック信号に基づいて、分周器１０８
からの基準パルスとロータリエンコーダ１０５からの検
出パルスとの周期差を検出する周期差検出器１１０と、
これらの位相差および周期差に応じた信号に基づいて直
流電動モータ１０１への回転トルクを可変するトルク可
変手段１１１とを有している。このとき、基準パルス
は、直流電動モータ１０１が所定の回転速度で回転して
いるときに、ロータリエンコーダ１０５から出力される
検出パルスと同期するようになっている。

【０００５】この周期差検出器１１０は、ロータリエン
コーダ１０５からのパルス列と基準パルス列との両パル
ス列の周期差を、発振器１０７からのクロック信号によ
って計数することにより検出し、その周期差に応じた信
号をトルク可変手段１１１に出力するようになってい
る。

【０００６】また、このトルク可変手段１１１は、周期
差検出器１１０および位相差検出器１０９からの信号に
基づいて、直流電動モータ１０１に出力する駆動電流を
増減してその回転トルクを増減するようになっている。
よって、この回転制御装置１０６は、直流電動モータ１
０１に対して基準パルスに同期した回転速度を与え、回
転体１０２が所定の回転速度で回転するように作動する
ようになっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のギヤ機構に
よる減速ギヤ１０４を使用する場合には、ギヤの噛み合
いが断続的に起るために、駆動対象である回転体１０２
ではギヤの噛み合いに基づく角速度変動が発生する。こ
の回転体１０２がカラー複写機の感光体ドラムの場合、
この角速度変動は、コピー紙面上におけるにじみおよび
ギヤマーク（上述した角速度変動の影響で生じる縞模
様）の原因になっている。このロータリエンコーダ１０
５からの検出パルスを回転制御装置１０６にフィードバ
ックすることで直流電動モータ１０１の回転速度の精度
を上げたとしても、減速ギヤ１０４による角速度変動に
よって回転体１０２の回転速度の精度はよくならない。

【０００８】したがって、駆動対象の回転体１０２にフ
ライホイールを取り付け、その慣性力によって、回転体
１０２の回転速度変動を吸収するようにし、これによっ
て、ギヤの噛み合いによる角速度変動の影響を抑制する
ことが実施されていた。ところが、このフライホイール
は、複写機などのシステムの大きさを大型化させたり、
重量を増大させたりする。また、運転開始時など、回転
の加減速時にフライホイールを加減速するためのトルク
が更に必要となって、以下のように対策する必要があっ
た。例えば直流電動モータ１０１の容量が同じ場合に、
フライホイールが有れば加減速に時間をより長く取る必
要がある。また、例えば加減速時間が同じ場合には、直
流電動モータ１０１の容量を大型化する必要がある。

【０００９】また、回転駆動源としての直流電動モータ
１０１に代えて、駆動パルスによって一定角度づつ回転
駆動するより安価なステッピングモータを使用する場合
には、加減速時のトルクが、ステッピングモータが脱調
を引き起こすことがないように、時間をかけて制御する
ことが必要である。このとき、例えばシステムのスター
ト／ストップ時に無駄な待ち時間が発生したり、瞬時に
速度を変更したりするような用途には、このステッピン
グモータは使用できなかった。

【００１０】さらに、角速度変動を軽減する手段として
上記フライホイールの他に、潤滑油を介した転がり摩擦
伝導のトラクション減速機を使用することも考えられる
が、この場合には、ギヤ減速機などの伝達手段に起因し
た角速度変動は解消されるものの、トラクション減速機
に特有のすべりの問題があり、そのすべりに対する補正
が難しい。つまり、モータ側からはトラクション減速機
で発生したすべり量については全く把握できないのが現
状である。

【００１１】本発明は、上記従来の問題を解決するもの
で、回転速度変動を軽減し高精度の回転速度を実現で
き、かつ小型、軽量化可能でより安価な回転駆動装置お
よび回転駆動方法を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の回転駆動装置
は、駆動パルス数に比例した量の回転駆動を行う回転駆
動源と、この回転駆動源の回転を回転体に伝達する摩擦
伝動手段と、周期的な基準パルス列を出力する基準パル
ス出力手段と、回転体の回転に応じた検出パルスを出力
する回転検出手段と、この回転検出手段から出力される
検出パルスと基準パルスとの位相差を検出する位相差検
出手段と、この位相差検出手段で検出した位相差が零に
なるように回転駆動源への駆動パルスを増減する駆動パ
ルス出力手段とを有したことを特徴とするものである。
また、本発明の回転駆動方法は、駆動パルス数に比例し
た量の回転駆動を行う回転駆動源を摩擦伝動手段を介し
て減速回転させて回転体を回転駆動させる回転駆動方法
であって、クロックを所定周期の基準パルス列に変換
し、かつ回転体の回転に応じた検出パルスを得、これら
の基準パルスと検出パルスとの位相差を検出して、この
位相差が零になるように回転駆動源への駆動パルスを増
減することを特徴とするものである。

【００１３】これにより、装置を大型で重量化する要因
の回転速度変動吸収用のフライホイールを用いる代りに
摩擦伝動手段を用いることで、ギア機構による回転速度
変動が抑制可能であり、装置の小型化、軽量化が図られ
る。また、回転体の回転に応じた検出パルスと基準パル
スとの位相差が零になるように回転駆動源の制御が為さ
れるので、回転駆動源として駆動パルス数に比例した量
の回転駆動が為される安価なステッピングモータを脱調
なく用いることが可能となって、より安価な回転駆動装
置となる。さらに、回転駆動源から摩擦伝動手段を介し
て回転体に回転力を伝えるときにすべりが生じたとして
も、回転体の回転に応じた検出パルスと基準パルスとの
位相差が零になるように回転駆動源への駆動パルスの周
期を増減するようにしたので、回転体は摩擦伝動手段の
すべり分が補正されて高精度の回転となり、回転速度変
動が抑制可能となる。

【００１４】また、本発明の回転駆動装置において、回
転検出手段から出力される検出パルスと基準パルスとの
周期差を検出する周期差検出手段を有し、駆動パルス出
力手段は、周期差検出手段で検出した周期差が零になる
ように回転駆動源への駆動パルスを増減するようにした
ことを特徴とするものである。

【００１５】この構成により、回転駆動源から摩擦伝動
手段を介して回転体に回転力を伝えるときにすべりが生
じたとしても、回転体の回転に応じた検出パルスと基準
パルスとの位相差に加えて、基準周期との周期差も零に
なるように回転駆動源への駆動パルスの周期を増減する
ようにすれば、回転体は摩擦伝動手段のすべり分がより
正確に補正されてより高精度の回転となり、回転速度変
動が抑制可能となる。

【００１６】さらに、本発明の回転駆動装置における回
転検出手段は、回転体と共回りする円形のパルス板の対
向する位置に設けられた２つのセンサから検出パルスが
出力され、周期差検出手段および位相差検出手段の少な
くともいずれかが、２つのセンサからの各検出パルスを
用いてそれぞれ平均化された周期差および／または位相
差に応じた信号を出力する構成としたことを特徴とする
ものである。より具体的には、本発明の回転駆動装置に
おける周期差検出手段は、２つのセンサの一方から出力
される検出パルスの基準パルスの周期に対する周期差を
検出し、位相差検出手段は、２つのセンサから出力され
る各検出パルスを用いて平均化された位相差に応じた信
号を出力する構成としたことを特徴とするものである。

【００１７】この構成により、２つのセンサから出力さ
れる各検出パルスを用いて平均化された位相差または／
および周期差が零になるように回転駆動源への駆動パル
スの周期を増減するので、回転体の軸心の偏心による検
出パルスの誤差が相殺されて、摩擦伝動手段のすべり分
がより正確に補正され更に高精度な回転体の回転制御が
可能となり、回転速度変動が抑制可能となる。

【００１８】さらに、本発明の回転駆動装置における駆
動パルス出力手段は、定周期の基準駆動パルスに相当す
る基準駆動信号を発生する基準駆動信号生成手段と、周
期差検出手段および／または前記位相差検出手段で検出
した周期差および／または位相差に応じた補正信号を出
力する補正信号生成手段と、基準駆動信号に補正信号を
合成する合成手段と、この合成手段からの出力に応じて
駆動パルスを生成する駆動パルス生成手段とを有するこ
とを特徴とするものである。また、より具体的には、本
発明の回転駆動装置において、アナログ構成の場合、合
成手段で例えば基準駆動信号に補正信号を加算したり、
合成手段で例えば基準駆動信号に補正係数を乗算したり
し、その出力レベルをレベルに応じた周波数信号に変換
するパルス変換手段を有し、基準駆動信号生成手段は基
準駆動信号としてレベル信号を出力するように構成さ
れ、補正信号生成手段は、位相差および／または周期差
に応じたレベルの補正信号を出力する。また、デジタル
構成の場合、基準駆動信号生成手段は基準駆動パルスを
生成するものであり、補正信号生成手段は、位相差およ
び／または周期差に応じた周波数の補正パルスを生成す
る。

【００１９】この構成により、周期差および／または位
相差に応じた補正信号を基準駆動信号に合成して駆動パ
ルスを得るだけのより簡単な構成で、高精度な回転体の
回転制御が可能となる。また、アナログ構成の場合、デ
ジタル構成のように整数比で処理されることに起因した
桁落ちはなく、補正ゲインなど微調整が可能である。ま
た、デジタル構成の場合、その回路構成を１チップ化す
ることができて省スペースで低コストである。

【００２０】さらに、本発明の回転駆動装置において、
位相差検出手段および／または周期差検出手段の少なく
とも一方は、検出パルスと基準パルスとから周期差およ
び／または位相差に応じた信号を出力するＰＬＬ回路で
構成され、補正信号生成手段は、ＰＬＬ回路の出力信号
を積算して補正信号を生成することを特徴とするもので
ある。

【００２１】この構成により、より簡単なＰＬＬ回路構
成でより正確な補正信号が得られる。

【００２２】さらに、本発明の回転駆動装置において、
少なくとも補正信号生成手段の後段に補正信号を所定レ
ベル以下に制限するリミッタ手段を有する。

【００２３】この構成により、リミッタ手段で補正信号
を所定値以下に制限するようにすれば、回転駆動源によ
る回転体の回転起動または停止時や、回転速度の増減時
に回転駆動源が脱調して制御不能になることが防止され
得る。これによって、回転駆動源として安価なステッピ
ングモータを用いることが可能となる。

【００２４】さらに、好ましくは、本発明の回転駆動装
置における基準駆動信号生成手段は、駆動開始、停止お
よび変速時に過渡的な駆動を行わせる立ち上げ／立ち下
げ手段を有している。

【００２５】この構成により、回転駆動源による回転体
の回転起動または停止時や、回転速度の増減時に、回転
駆動源が脱調しないように立上り信号を形成するので、
回転駆動源が脱調して制御不能になることが防止され得
る。これによって、回転駆動源として安価なステッピン
グモータを用いることが可能となる。

【００２６】さらに、好ましくは、本発明の回転駆動装
置における回転駆動源は、ステッピングモータである。

【００２７】この構成により、回転駆動源をステッピン
グモータとすれば、より容易に周波数による制御が為さ
れると共に、より安価に構成可能となる。

【００２８】さらに、好ましくは、本発明の回転駆動装
置における摩擦伝動手段は、トラクション減速機であ
る。

【００２９】この構成により、摩擦伝動手段をトラック
ション減速機とすれば、より簡単な構成で回転駆動源か
ら回転体に減速した回転力がより正確かつ容易に伝達可
能である。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る回転駆動装置
の実施形態について図面を参照して説明するが、本発明
は以下に示す各実施形態に限定されるものではない。

【００３１】（実施形態１）図１は、本発明の実施形態
１に係る回転駆動装置の構成を示すブロック図である。
図１において、この回転駆動装置１は、所定周波数のク
ロック信号ａを出力する水晶振動子を備えた発振器２
と、この発振器２からクロック信号ａを基準パルスｂに
分周する分周器３と、このクロック信号ａに基づいて定
周期の基準駆動パルスに相当する基準駆動信号に応じた
駆動パルスｄを出力する駆動パルス出力手段４と、この
駆動パルスｄに基づいて回転駆動を行う回転駆動源５
と、この回転駆動源５の回転を、例えばカラー複写機の
感光ドラムなどの回転体６に伝達する摩擦伝動手段７と
を有している。また、回転駆動装置１は、回転体６の回
転に応じた検出パルスｅを出力する回転検出手段８と、
この回転検出手段８から出力される検出パルスｅと基準
パルスｂの位相差を検出し、この位相差に応じた信号ｆ
を出力する位相差検出手段９と、この位相差に応じた信
号ｆに基づいてその位相差が零になるように回転駆動源
５への駆動パルスｄを増減する駆動パルス出力手段４と
を有している。

【００３２】これらの発振器２および分周器３により基
準パルス出力手段１０が構成されており、周期的な基準
パルス列を出力するようになっている。この基準パルス
列は、後述するステピングモータ１１が所定の回転速度
で回転しているときに、回転検出手段８からの検出パル
スｅと同期させるべく、例えば１／４０９６の分周比率
でクロック信号ａを分周器３で分周するように構成して
いる。

【００３３】また、回転駆動源５はステピングモータユ
ニットであり、駆動パルス出力手段４からの駆動パルス
ｄに基づいてステピングモータ駆動用のドライバ装置１
２と、このドライバ装置１２からの回転制御パルスのパ
ルス数に比例した量の回転駆動を行うステピングモータ
１１とで構成されている。

【００３４】さらに、摩擦伝動手段７は、図２〜図４に
示すように、トラクション減速機７ａで構成されてお
り、ステピングモータ１１のモータ軸１１ａによる回転
力をトラクション減速機７ａを介してその出力軸７ｂと
同心に取り付けられた回転体６の回転軸６ａに所定の割
合で減速させて伝達するようになっている。このトラク
ション減速機７ａには、ステピングモータ１１のモータ
軸１１ａを太陽ローラとしてこれを３方から挾み込んで
回転する３つの遊星ローラ７ｃを有している。また、３
つの遊星ローラ７ｃはそれらの外周側が固定弾性リング
部材７ｄの内周面で規制されている。さらに、固定弾性
リング部材７ｄの回転中心位置には出力軸７ｂが回転可
能に支承されており、モータ軸１１ａの軸心と出力軸７
ｂの軸心とは一致するようになっている。よって、トラ
クション減速機７ａは、太陽ローラであるモータ軸１１
ａが回転すると、モータ軸１１ａと固定弾性リング部材
７ｄに挾まれた３つの遊星ローラ７ｃを摩擦伝動で回転
させて出力軸７ｂから回転体６の回転軸６ａを減速回転
させるようになっている。

【００３５】さらに、回転検出手段８は、図５に示すよ
うに、回転体６の回転軸６ａと回転中心が同心に共回り
する円形のパルス板（センサホイールＳＷ）８ａと、こ
のパルス板８ａの外周縁を挾むように取り付けられたセ
ンサ８ｂとを有するロータリエンコーダで構成されてい
る。このパルス板８ａにはその周方向に沿って多数のス
リット８ｃが、所定のピッチｐを保って形成されてい
る。また、センサ８ｂは投光器と受光器などで構成され
る光検出器であり、回転体６の回転軸６ａと共にパルス
板８ａが回転時に、これらのスリット８ｃの列を挟む位
置に設けられた光源からの、スリット８ｃの列で断続さ
れた光を受光した時に検出パルスｅを出力するようにな
っている。

【００３６】さらに、位相差検出手段９は検出パルスｅ
と基準パルスｂとの位相差を検出し、その位相差に応じ
た信号を駆動パルス出力手段４に与えるようになってい
る。このような位相差検出手段９の動作を図６のタイミ
ングチャートに示している。図６に示すように、位相差
検出手段９は、分周器３から与えられた基準パルスｂの
立ち上がり時点と、センサ８ｂが出力した検出パルスｅ
の立ち上がり時点とを比較することで位相差を検出し、
基準パルスｂよりも検出パルスｅが、立ち上がり時点で
位相に進みがあるときは、駆動パルス出力手段４にステ
ピングモータ１１の回転速度を減速させるための、その
位相進み（位相差）に応じた信号（減速指令）を与える
ようになっている。また、基準パルスｂよりも検出パル
スｅが、立ち上がり時点で位相に遅れがあるときは、駆
動パルス出力手段４にステピングモータ１１の回転速度
を増速させるための、その位相遅れ（位相差）に応じた
信号（増速指令）を与えるようになっている。

【００３７】このように、位相差検出手段９は、検出パ
ルスｅと基準パルスｂとから位相差に応じた信号を出力
するＰＬＬ回路で構成されている。

【００３８】さらに、駆動パルス出力手段４は、図７に
示すように、クロック信号ａをレベル信号に変換するレ
ベル信号変換（Ｆ／Ｖ）手段４ａと、このレベル信号変
換（Ｆ／Ｖ）手段４ａからのレベル信号の電圧レベルを
滑らかに上げるモータ脱調防止用の立ち上がり駆動波形
（例えばランプ状に電圧レベルが立ち上がり、時間に対
して波形が台形状をしている）を出力するアナログフィ
ルタ回路である台形波回路４ｂとを有している。これら
のレベル信号変換（Ｆ／Ｖ）手段４ａおよび台形波回路
４ｂにより基準駆動信号生成手段が構成されており、定
周期の基準駆動パルスに相当する基準駆動信号ｃ１を発
生するようになっている。また、この台形波回路４ｂ
は、駆動開始時、停止時および速度変更時に過渡的な起
動を行わせる立ち上げ手段を構成している。

【００３９】また、駆動パルス出力手段４は、図７に示
すように、位相差検出手段９からの入力信号（位相差に
応じた信号）に応じたレベル信号を出力するチャージポ
ンプ回路４ｃと、このレベル信号を入力して補正信号ｃ
２を出力するローパスフィルタ（ＬＰＦ）４ｄと、この
補正信号ｃ２をステピングモータ１２が脱調しない程度
の所定値以下に制限するリミッタ手段４ｅと、このリミ
ッタ手段４ｅからの補正信号ｃ２に基準駆動信号ｃ１を
合成する合成手段としての加算器４ｆと、この加算器４
ｆからのレベル信号をそれに応じた周波数信号に変換し
て駆動パルスｄとして出力する駆動パルス生成手段（本
実施形態１ではパルス変換手段Ｖ／Ｆ）４ｇとを有して
いる。これらのチャージポンプ回路４ｃおよびローパス
フィルタ（ＬＰＦ）４ｄにより補正信号生成手段が構成
されており、上記ＰＬＬ回路の出力信号、つまり、位相
差検出手段９の出力信号を積算して補正信号ｃ２を出力
するようになっている。なお、この加算器４ｆは、基準
駆動信号ｃ１に補正信号ｃ２を付加するように構成した
が、加算器４ｆに代えて例えば基準駆動信号ｃ１に補正
係数である補正信号ｃ２を乗算する乗算手段としてもよ
い。これらの乗算手段や加算器４ｆを合成手段とする。

【００４０】このチャージポンプ回路４ｃは、図８に示
すように、非反転入力端子に２．５Ｖの電圧が印加され
たオペアンプＡＰ、このオペアンプＡＰに負帰還をかけ
るコンデンサＣおよび反転入力端子に接続された抵抗Ｒ
により構成される積分回路と、その入力電圧を入力信号
（増速指令または減速指令）に応じて５Ｖまたは０Ｖ
（接地電圧）に切り換えるスイッチ回路とで構成されて
いる。なお、図８に示すようなチャージポンプ回路４ｃ
は、入力信号（増速指令または減速指令）によってスイ
ッチ回路を導通させる時間を変えることにより、それぞ
れからの入力信号に応じた出力をできるようにしてもよ
い。さらに、チャージポンプ回路４ｃにローパスフィル
タ４ｄを兼ねさせて、次段のローパスフィルタ４ｄを省
略するようにしてもよい。

【００４１】以上のように、装置を大型で重量化する要
因の回転速度変動吸収用のフライホイールを用いる代り
に摩擦伝動手段７を用いることで、ギア機構による回転
速度変動が抑制可能であり、装置の小型化、軽量化を図
ることができる。この摩擦伝動手段７がトラックション
減速機７ａであるため、より簡単な構成で回転駆動源５
から回転体６に減速した回転力をより正確かつ容易に伝
達させることができる。また、回転駆動源５として駆動
パルス数に比例した量の回転駆動が為される比較的安価
なステッピングモータ１１を用いているため、より安価
な回転駆動装置１とすることができる。さらに、回転駆
動源５から摩擦伝動手段７を介して回転体６に回転力を
伝えるときにすべりが生じたとしても、回転体６の回転
に応じた検出パルスｅと基準パルスｂとの位相差が零に
なるように回転駆動源５への駆動パルスｄを増減するよ
うにしたため、回転体６は摩擦伝動手段７のすべり分を
補正して高精度の回転とすることができる。

【００４２】また、回転駆動源５による回転体６の回転
起動または停止時や、回転速度の増減時に、回転駆動源
５が脱調しないように、アナログフィルタによる台形波
回路４ｂによって立上り信号を形成したり、また、リミ
ッタ手段４ｅで補正信号ｃ２を所定値以下に制限するよ
うにした上で駆動パルスｄを出力しているため、回転駆
動源５として周波数制御が容易で安価なステッピングモ
ータ１１を用いても、回転体６の回転起動または停止時
や、回転速度の増減時にステッピングモータ１１が脱調
して制御不能になることがない。さらに、摩擦伝動手段
７をトラックション減速機７ａとすれば、より簡単な構
成で回転駆動源５から回転体６に減速した回転力がより
正確かつ容易に伝達することができる。

【００４３】（実施形態２）上記実施形態１では、位相
差検出手段９で回転検出手段８から出力される検出パル
スｅと基準パルスｂの位相差を検出し、この位相差が零
になるように回転駆動源５への駆動パルスｄを増減する
ように構成したが、本実施形態２では、この位相差検出
手段９に加えて図９に示すように回転駆動装置２０に周
期差検出手段２１を設けている。この周期差検出手段２
１で回転検出手段８から出力される検出パルスｅと基準
パルスｂとの周期差を検出し、さらに周期差検出手段２
１で検出した周期差および、位相差検出手段９で検出し
た位相差が共に零になるように、駆動パルス出力手段２
２から回転駆動源５への駆動パルスｄを増減するように
構成した場合である。図９では、図１と同様の作用効果
を奏する部材には同一の符号を付してその説明を省略す
る。

【００４４】この周期差検出手段２１は、センサ８ｂか
らの検出パルス列と基準パルス列との両パルス列の周期
差をクロック信号ａで計数することにより検出し、その
周期差に応じた入力信号（増速指令または減速指令）を
駆動パルス出力手段２２のチャージポンプ回路２２ｃに
与えるようになっている。この駆動パルス出力手段２２
の基本構成は図７の駆動パルス出力手段４の基本構成と
略同様であるが、駆動パルス出力手段２２のチャージポ
ンプ回路２２ｃには位相差に応じた入力信号だけではな
く周期差に応じた入力信号も入力され、これらの入力信
号に応じたレベル信号を出力するようになっている点が
異なっている。

【００４５】図１０は、図９の周期差検出手段２１の構
成例を示すブロック図である。図１０において、この回
転駆動周期差検出手段２１は、発振器２からのクロック
信号ａがカウンタ２３、ダウンカウンタ２４およびフリ
ップフロツプ回路２５に与えられている。このカウンタ
２３のリセット端子ＲＥＳには、立ち上がり回路２６に
より検出された、センサ８ｂからの検出パルスｅの立ち
上がり信号が、遅延回路２７を介して与えられている。
また、このカウンタ２３のクロック計数値は、レジスタ
２８に与えられ、このレジスタ２８のラッチ信号とし
て、立ち上がり回路２６から立ち上がり信号が与えられ
ている。さらに、このレジスタ２７がラッチした計数値
は演算器２９に与えられる。この演算器２９は、基準パ
ルス１周期分のクロック数４０９６（＝分周器３の分周
比）から、レジスタ２８がラッチした計数値を差し引く
演算を行う。

【００４６】一方、分周器３からの基準パルスｂが、２
分周器３０により２分周され、立ち上がり回路３１と立
ち下がり回路３２とに与えられている。この立ち上がり
回路３１が出力する立ち上がり信号は、ダウンカウンタ
２４のプリセット端子ＰＲＥとフリップフロツプ回路２
５のセット端子Ｓと、ラッチ信号としてラッチ回路３３
に与えられている。

【００４７】また、演算器２９の演算結果は、ダウンカ
ウンタ２４に与えられ、ダウンカウンタ２４が０を計数
した時の０信号が、フリップフロツプ回路２５のリセッ
ト端子Ｒに与えられている。このフリップフロツプ回路
２５のＱ端子からの出力信号は、ダウンカウンタ２４の
カウントイネーブル端子ＣＥと、ＡＮＤゲート３４，３
５それぞれの一方の入力端子に与えられている。この演
算器２９の演算結果の正／負を示す信号がラッチ回路３
３に与えられており、ラッチ回路３３の出力は、ＡＮＤ
ゲート３５の他方の入力端子と、インバータ３６を介し
てＡＮＤゲート３４の他方の入力端子に与えられてい
る。このＡＮＤゲート３４からは、駆動パルス出力手段
２２のチャージポンプ回路２２ｃにモータ回転速度を増
速させるための信号（増速指令）が出力され、また、Ａ
ＮＤゲート３５からも、駆動パルス出力手段２２のチャ
ージポンプ回路２２ｃにモータ回転速度を減速させるた
めの信号（減速指令）が出力されるようになっている。

【００４８】上記構成により、以下にその動作を、図１
１のタイミングチャートを参照して説明する。まず、カ
ウンタ２３は、検出パルスｅの立ち上がりによりリセッ
トされクロック信号ａの計数を開始する。この計数値
は、次の検出パルスｅの立ち上がりエッジによりレジス
タ２８にラッチされて演算器２９に与えられる。この演
算器２９では、基準パルス１周期分のクロック数４０９
６から、レジスタ２８がラッチした計数値を差し引き、
その演算結果の正／負を示す信号をラッチ回路３３に与
え、演算結果の絶対値をダウンカウンタ２４に与える。

【００４９】一方、基準パルスｂが２分周器３０により
２分周された２分周パルスｇの立ち上がりエッジによ
り、ダウンカウンタ２４がプリセットされ、フリップフ
ロツプ回路２５がセットされてラッチ回路３３がラッチ
される。

【００５０】このラッチ回路３３がラッチされると、そ
の時点で入力されていた正／負を示す信号を出力し続け
る。つまり、ラッチ回路３３は、検出パルスｅの１周期
が基準パルスｂの１周期より短いときは正を示す信号を
出力し続け、また、検出パルスｅの１周期が基準パルス
ｂの１周期より長いときには、負を示す信号を出力し続
ける。

【００５１】また、フリップフロツプ回路２５がセット
されると、ダウンカウンタ２４にカウントイネーブル信
号を出力し続ける。

【００５２】さらに、ダウンカウンタ２４は、上述した
演算結果の絶対値をプリセットし、カウントイネーブル
信号が与えられている間、プリセットした値からカウン
トダウンする。そのカウントダウン値が０に達すると、
フリップフロップ回路２５がリセットされ、カウントイ
ネーブル信号が出力されなくなる。つまり、ダウンカウ
ンタ２４がカウントダウンしている間、カウントイネー
ブル信号は出力されることになる。

【００５３】このラッチ回路３３が出力し続ける正／負
を示す信号は、ＡＮＤゲート３４，３５に対して互いに
反転して与えられ、何れかオンである方が、上述したカ
ウントイネーブル信号を出力する。

【００５４】これにより、ＡＮＤゲート３４は、正／負
を示す信号が負のときに、チャージポンプ回路２２ｃに
モータ回転速度を増速させるための信号（増速指令）を
出力する。また、ＡＮＤゲート３５は、正／負を示す信
号が正のときに、チャージポンプ回路２２ｃにモータ回
転速度を減速させるための信号（減速指令）を出力す
る。

【００５５】さらに、この周期差検出手段２１は、上述
した動作と同様の動作が、基準パルスｂが２分周された
パルスの１周期毎に行われる。

【００５６】以上のように、クロック信号ａを所定周期
の基準パルスｂに変換し、かつ回転体６の回転に応じた
検出パルスｅを得、これらの基準パルスｂと検出パルス
ｅとの位相差を位相差検出手段９で検出すると共に、検
出パルスｅと基準パルスｂ（または基準周期）との周期
差を周期差検出手段２１で検出し、これらの位相差およ
び周期差が共に零になるように回転駆動源５への駆動パ
ルスｄを増減する。これによって、回転駆動源５から摩
擦伝動手段７を介して回転体６に回転力を伝えるときに
すべりが生じたとしても、回転体６の回転に応じた検出
パルスｅと基準パルスｂとの位相差および、基準周期と
の周期差が零になるように回転駆動源５への駆動パルス
ｄを増減するようにしたため、回転体６は摩擦伝動手段
７のすべり分が補正されて、より高精度の回転とするこ
とができる。

【００５７】なお、本実施形態２では、位相差検出手段
９および周期差検出手段２１を設け、回転検出手段８の
１つのセンサ８ｂから出力される検出パルスｅを用いて
基準パルスｂとの位相差および周期差を検出し、その位
相差および周期差が零になるように回転駆動源５への駆
動パルスｄを増減する構成としたが、これに限らず、周
期差検出手段２１だけを設け、回転検出手段８の１つの
センサ８ｂから出力される検出パルスｅを用いて基準パ
ルスｂとの周期差だけを検出し、その周期差が零になる
ように回転駆動源５への駆動パルスｄを増減する構成と
してもよい。

【００５８】また、上記実施形態１，２においては、検
出パルスｅと基準パルスｂとの位相差および／または基
準周期との周期差が零になるように回転駆動源５への駆
動パルスｄを増減するようにしたが、検出パルスｅと基
準パルスｂとの位相差および／または基準周期との周期
差が零になるように回転駆動源５への駆動パルスｄの周
期を増減するようにしてもよい。ここで、駆動パルスｄ
を増減するとは、単位時間当たりのパルス数の増減であ
って、単位時間において、所定周期の駆動パルスをそれ
よりも長いかまたは短い周期の駆動パルスとする場合
や、所定周期の駆動パルスの間に新たに駆動パルスを挿
入する場合などを含んでいる。

【００５９】（実施形態３）上記実施形態１，２では、
回転検出手段８の１つのセンサ８ｂから出力される検出
パルスｅを用いて基準パルスｂとの位相差または、その
位相差および周期差を検出し、その位相差または、その
位相差および周期差が零になるように回転駆動源５への
駆動パルスｄを増減する構成としたが、本実施形態３で
は、２つのセンサから出力される各検出パルスｅ₁，ｅ₂
を用いて各検出パルスｅ₁，ｅ₂の位相の平均位置（平均
立ち上がりエッジまたは平均立ち下がりエッジ）と基準
パルスｂとの位相差が零になるように回転駆動源５への
駆動パルスｄの周期を増減する場合である。

【００６０】図１２は、本発明の実施形態３に係る回転
駆動装置の構成を示すブロック図であり、図１および図
９と同一の作用効果を奏する部材には同一の符号を付し
てその説明を省略する。図１２において、この回転駆動
装置４０は、回転体６と共回りする円形のパルス板８ａ
の対向する位置に２つのセンサ８ｂ₁，８ｂ₂が設けら
れ、２つのセンサ８ｂ₁，８ｂ₂から回転体６の回転に応
じた検出パルスｅ₁，ｅ₂を出力するロータリエンコーダ
などの回転検出手段４１と、センサ８ｂ₁から出力され
る検出パルスｅ₁の、基準周期に対する周期差を検出す
る周期差検出手段２２と、２つのセンサ８ｂ₁，８ｂ₂か
ら出力される各検出パルスｅ₁，ｅ₂の位相の平均位置
（平均立ち上がりエッジまたは平均立ち下がりエッジ）
と基準パルスｂの位相との位相差を検出する位相差検出
手段４２と、この周期差検出手段２２で検出した周期差
および、位相差検出手段４２で検出した位相差が共に零
になるように回転駆動源５への駆動パルスｄの周期を増
減する駆動パルス出力手段２２とを有している。

【００６１】この回転検出手段４１に２つのセンサ８ｂ
₁，８ｂ₂を設けたのは、回転体６のの回転軸６ａの軸心
に偏心があった場合には、その軸心の偏心による検出パ
ルスｅに誤差が生じるが、その検出パルスｅの誤差を補
正するためである。このことについて以下に詳細に説明
する。

【００６２】図１３に示すように、回転体６の回転軸６
ａの中心よりもパルス板８ａの中心が例えば上側に扁心
している場合、このパルス板８ａの上側の角度０〜１８
０度の間は、センサ８ｂ₁は真の角速度を示すパルス数
より多いパルス数を検出し、検出角速度が真の角速度よ
り大きくなる。次の下側の角度１８０〜３６０度の間
は、センサ８ｂ₁は真の角速度を示すパルス数より少な
いパルス数を検出し、検出角速度が真の角速度より小さ
くなることが分かる。その積算値は、図１４に示すよう
に、縦軸に積算パルス数（積算値）、横軸に回転体６の
回転軸６ａの回転角度を取ると、センサ８ｂ₁からの検
出パルスｅ₁において回転角度が上記０〜１８０度の間
は真の積算値を上回り、回転角度が上記１８０〜３６０
度の間は真の積算値を下回り、また、センサ８ｂ₂から
の検出パルスｅ₂においてはセンサ８ｂ₁の場合とは逆に
なる。

【００６３】このように、センサ８ｂ_lの検出パルスｅ₁
の積算値が真の積算値を上（下）回る値と、センサ８ｂ
₂の検出パルスｅ₂の積算値が真の積算値を下（上）回る
値とは、それらの位置に対称性があって略等しい。した
がって、真の積算値は、センサ８ｂ_lの積算値とセンサ
８ｂ₂の積算値との略中間値（平均値）である。よっ
て、センサ８ｂ_lの検出パルスｅ₁の計数値とセンサ８ｂ
₂の検出パルスｅ₂の計数値を平均することにより、回転
体６の回転軸６ａとパルス板８ａとの軸心の偏心の影響
（検出パルスｅの単位時間当たりのパルス数が異なるこ
と）を打ち消して、略真の回転体６の回転速度を各検出
パルスｅ₁，ｅ₂から得ることができる。これら２つのセ
ンサ８ｂ_l，８ｂ₂が出力した検出パルスｅ₁，ｅ₂は、位
相差検出手段４２に与えられる。

【００６４】図１５は、図１２の位相差検出手段４２の
構成例を示したブロック図である。図１５において、位
相差検出手段４２の信号入出力の関係は、発振器２から
のクロック信号ａがカウンタ（計時手段）４３に与えら
れ、分周回路３からの基準パルスｂがステートマシン４
４に与えられるようになっている。また、このステート
マシン４４には、センサ８ｂ_l，８ｂ₂からの各検出パル
スｅ₁，ｅ₂が与えられ、ステートマシン４４からカウン
タ４３には、カウントイネーブル信号（ＣＥ）、リセッ
ト信号（ｒｅｓ）およびカウントアップ／カウントダウ
ンの指示信号（Ｕ／Ｄ）が与えられるようになってい
る。さらに、カウンタ４３からステートマシン４４に
は、カウントダウン時の０通知信号が与えられるように
なっている。さらに、このステートマシン４４からは、
駆動パルス出力手段２２に対して、各検出パルスｅ₁，
ｅ₂の平均位相と基準パルスｂの位相との位相差に応じ
て、モータ回転速度を増速させるための信号（増速指
令）と、モータ回転速度を減速させるための信号（減速
指令）とが出力されるようになっている。

【００６５】このような位相差検出手段４２の動作を、
以下に、図１６〜図１９のタイミングチャートに基づい
て詳細に説明する。

【００６６】図１６は、一方の検出パルスｅ₁が最初に
入力し、次に他方の検出パルスｅ₂が入力した状態を図
１５のステートマシン４４が検出したときの動作を示す
タイミングチャートである。

【００６７】図１６に示すように、センサ８ｂ₁，８ｂ₂
からの各検出パルスｅ₁，ｅ₂の何れか一方（本実施形態
３ではセンサ８ｂ₁からの検出パルスｅ₁）が最初に入力
し、さらに、センサ８ｂ₂からの検出パルスｅ₂が入力
し、その後、基準パルスｂが入力した場合、両検出パル
スｅ₁，ｅ₂の立ち上がりエッジの中間時点がシミュレー
トされる真の立ち上がりエッジであるから、図１６の減
速指令Ｌに示すように、ステートマシン４４は、その中
間時点からモータ回転速度を減速すべき信号を出力すべ
きである。ところが、センサ８ｂ₁からの検出パルスｅ₁
が入力した時点では、次にセンサ８ｂ₂からの検出パル
スｅ₂および基準パルスｂの何れが先に入力するかは不
明であるので図１６の減速指令Ｌは出力できない。

【００６８】したがって、ステートマシン４４は、セン
サ８ｂ₁，８ｂ₂からの各検出パルスｅ₁，ｅ₂の何れか一
方（本実施形態３ではセンサ８ｂ₁からの検出パルス
ｅ₁）が最初に入力したとき、カウンタ４３にカウント
アップ信号とカウントイネーブル信号とを与え、カウン
タ４３は、図１６のＣ１に示すようにカウントアップを
開始する。

【００６９】さらに、センサ８ｂ₂からの検出パルスｅ₂
が入力したとき、ステートマシン４４は、カウンタ４３
にカウントアップ信号とカウントイネーブル信号とを与
えることを停止する。このとき、ステートマシン４４は
駆動パルス出力手段２２に対して、モータ回転速度を減
速させるためのフルレベル（２倍）のレベル信号を出力
する。

【００７０】さらに、基準パルスｂが入力したとき、ス
テートマシン４４は、モータ回転速度を低減すべきフル
レベルのレベル信号の出力を停止する。このとき、ステ
ートマシン４４は、カウンタ４３にカウントダウン信号
とカウントイネーブル信号とを与え、カウンタ４３は、
図１６のＣ２に示すようにカウントダウンを開始し、そ
のカウントダウンを０に達するまで行う。このとき、ス
テートマシン４４は駆動パルス出力手段２２に対して、
減速指令Ｌと等価の指令Ｌ２のような、モータ回転速度
を減速させるための半分のレベル信号Ｅ２の出力を開始
する。

【００７１】というのは、検出パルスｅ₁の立ち上がり
エッジから検出パルスｅ₂の立ち上がりエッジまでの斜
線で示す半分のレベル信号Ｅ１は、両検出パルスｅ₁，
ｅ₂の立ち上がりエッジの中間時点が立ち上がりエッジ
となって検出パルスｅ₂の立ち上がりエッジまでのフル
レベルの真のレベル信号と等価となっている。このと
き、図１６に斜線で示す半分のレベル信号Ｅ１は、フル
レベルの真のレベル信号に比べて２倍の出力時間を有し
ていることになるが、半分のレベル信号Ｅ２は半分のレ
ベル信号Ｅ１と等価の補正をカウンタを用いて時間をず
らして出力することになっている。つまり、図１６の等
価の指令Ｌ２を出力する場合には、基準パルスｂが入力
したときに、ステートマシン４４はカウンタ４３にカウ
ントダウン信号とカウントイネーブル信号とを与え、カ
ウンタ４３は、図１６のＣ２に示すようにカウントダウ
ンを開始する。このとき、ステートマシン４４は、検出
パルスｅ₂の立ち上がりエッジで出力を開始したモータ
回転速度を低減すべきフルレベルのレベル信号の出力
を、モータ回転速度を減速させるための半分のレベルの
レベル信号Ｅ２の出力に変更し、そのカウントダウンが
０に達するまで、駆動パルス出力手段２２に対して、そ
の半分のレベル信号Ｅ２の出力を行う。

【００７２】なお、本実施形態３では、図１６の減速指
令Ｌの代りにそれと上記等価の指令Ｌ２を出力するよう
にしたが、モータ回転速度を低減すべき信号（減速指令
Ｌ）として、図１６に示すような減速指令Ｌと等価の指
令Ｌ３であってもよい。

【００７３】また、図１６の等価の指令Ｌ３を出力する
場合、ステートマシン４４は、検出パルスｅ₂の立ち上
がりエッジで出力を開始したモータ回転速度を低減すべ
きフルレベルのレベル信号の出力を、基準パルスｂの入
力時点で停止または変更せずに、カウンタ４３が、図１
６のＣ１に示すようにカウントアップした時間の半分の
時間だけそのまま継続した後にその出力を停止させる。

【００７４】図１７は、基準パルスｂが最初に入力した
状態を図１５のステートマシン４４が検出したときの動
作を示すタイミングチャートである。

【００７５】図１７に示すように、ステートマシン４４
は、両検出パルスｅ₁，ｅ₂よりも先に基準パルスｂが入
力した場合には、モータ回転速度を増加すべき信号（増
速指令Ｈ）を、駆動パルス出力手段２２に対して出力す
る。

【００７６】このとき、両検出パルスｅ₁，ｅ₂のエッジ
の中間時点がシミュレートされる真のエッジであるた
め、基準パルスｂの立ち上がりエッジからその中間時点
まで、モータ回転速度を増加すべき信号（増速指令Ｈ）
を出力すべきであるが、センサ８ｂ₂からの検出パルス
ｅ₂が入力するまで、その中間時点は確定できないた
め、増速指令Ｈを出力することはできない。

【００７７】そこで、モータ回転速度を増加すべき信号
（増速指令Ｈ）と等価（モータ回転速度に及ぼす影響は
略同じである）の、増速指令Ｈに比べて半分のレベル
で、検出パルスｅ₁の立ち上がりエッジから両検出パル
スｅ₁，ｅ₂の立ち上がりエッジの中間時点までの時間に
比べて２倍の時間出力するレベル信号Ｅ３を出力するこ
とになる。基準パルスｂの立ち上がりエッジからセンサ
８ｂ₂からの検出パルスｅ₂の立ち上がりエッジが入力さ
れるまで、増速指令Ｈと等価の指令Ｈ１を出力させる。
このように、図１６に斜線で示す半分のレベル信号Ｅ３
は、フルレベルの真のレベル信号に比べて２倍の出力時
間を有している。

【００７８】したがって、ステートマシン４４は、基準
パルスｂが入力したとき、モータ回転速度を増加すべき
信号の増速指令Ｈと等価の指令Ｈ１のフルのレベル信号
を出力し、一方の検出パルスｅ₁が入力したときに、そ
の等価の指令Ｈ１のフルのレベルのレベル信号から半分
のレベル信号Ｅ３に変更し、さらに、他方の検出パルス
ｅ₂が入力したときに、その半分のレベル信号Ｅ３の出
力を停止する。

【００７９】図１８および図１９は、検出パルスｅ₁，
ｅ₂の一方が最初に入力し、次に基準パルスｂが入力し
た状態をステートマシン４４が検出したときの動作を示
すタイミングチャートである。

【００８０】まず、ステートマシン４４は、検出パルス
ｅ₁，ｅ₂の一方（本実施形態３ではセンサ８ｂ₁からの
検出パルスｅ₁）の立ち上がりエッジが最初に入力した
とき、カウンタ４３にカウントアップ信号とカウントイ
ネーブル信号とを与え、カウンタ４３はカウントアップ
を開始する。

【００８１】次に、基準パルスｂの立ち上がりエッジが
入力したとき、ステートマシン４４は、カウンタ４３に
カウントダウン信号とカウントイネーブル信号とを与
え、カウンタ４３はカウントダウンを開始する。

【００８２】さらに、ステートマシン４４は、次にセン
サ８ｂ₂からの検出パルスｅ₂の立ち上がりエッジが入力
したとき、カウンタ４３がカウントダウンを終了してい
ない場合（図１８）は、モータ回転速度を低減すべき半
分のレベル信号の出力を開始する。ステートマシン４４
は、カウンタ４３がカウントダウンして０に達するま
で、モータ回転速度を低減すべき半分のレベル信号を出
力する。

【００８３】この場合、出力したい減速指令として、シ
ミュレートされる真のエッジである、両検出パルス
ｅ₁，ｅ₂の立ち上がりエッジの中間時点から基準パルス
ｂの立ち上がりエッジが入力するまで、モータ回転速度
を低減すべき信号（出したい指令Ｌ１１）を出力すべき
であるが、その中間時点では、基準パルスｂおよびセン
サ８ｂ₂からの検出パルスｅ₂の何れが先に入力するかは
不明であるので、その減速指令は出力できない。

【００８４】ここで、モータ回転速度を低減すべき信号
（減速指令Ｌ１１）は、低減すべき半分のレベル信号
を、低減すべき信号の２倍の時間出力する信号Ｌ１３
と、また、低減すべき信号の出力時点を遅延させた信号
Ｌ１２と、それぞれモータ回転速度に及ぼす影響は略同
じであるから、出力時点を遅延させ、低減すべき信号の
２倍の時間出力する低減すべき半分のレベル信号Ｌ１３
を出力させる。

【００８５】次に、図１９に示すように、出力したい増
速指令Ｈ１１として、基準パルスｂの立ち上がりエッジ
が入力してから、シミュレートされる真のエッジであ
る、両検出パルスｅ₁，ｅ₂の立ち上がりエッジの中間時
点まで、モータ回転速度を増加すべきレベル信号Ｈ１１
を出力すべきであるが、センサ８ｂ₂からの検出パルス
ｅ₂の立ち上がりエッジが入力するまで、その中間時点
は確定できない。

【００８６】そこで、モータ回転速度を増加すべき信号
Ｈ１１は、増加すべき半分のレベル信号を、増加すべき
レベル信号の２倍の時間出力し、かつ、増加すべきレベ
ル信号の出力時点を遅延させた信号Ｈ１２と、それぞれ
モータ回転速度に及ぼす影響は略同じである。このた
め、基準パルスｂが入力してから両検出パルスｅ₁，ｅ₂
の立ち上がりエッジの中間時点までの２倍の時間、つま
り、カウンタ４３がカウントダウンを終了してから、セ
ンサ８ｂ₂からの検出パルスｅ₂の立ち上がりエッジが入
力するまで、モータ回転速度を増加すべき半分のレベル
信号Ｈ１２を出力する。

【００８７】つまり、ステートマシン４４は、他方の検
出パルスｅ₂の立ち上がりエッジが入力されていないと
きに、カウンタ４３がカウントダウンを終了したとき、
モータ回転速度を増加すべき半分のレベル信号Ｈ１２の
出力を開始する。ステートマシン４４は、センサ８ｂ₂
からの検出パルスｅ₂の立ち上がりエッジが入力するま
で、モータ回転速度を増加すべき半分のレベル信号Ｈ１
２を出力する。

【００８８】図２０は、上述したような位相差検出手段
４２のステートマシン４４の状態遷移図である。図２０
において、このステートマシン４４は、検出パルスｅお
よび基準パルスｂがＬレベル（入力されない）のとき
は、状態０に留まっている。状態０で検出パルスの何れ
かがＨレベル（入力される）になると状態１に遷移し、
カウンタ４３にカウントアップさせる。

【００８９】この状態１で基準パルスｂがＨレベルにな
ると、状態２に遷移し、カウンタ４３をカウントダウン
させる。

【００９０】この状態１で両検出パルスがＨレベルにな
ると、状態７に遷移し、低減すべき信号（減速させるレ
ベルをモータに与えるための信号）を出力する。

【００９１】状態２で両検出パルスがＨレベルになる
と、状態３に遷移し、低減すべき半分のレベル信号（減
速させるレベルの半分のレベルをモータに与えるための
信号）を出力する。また、状態２でカウンタ４３が０に
達すると、状態５に遷移し、増加すべき半分のレベル信
号（増速させるレベルの半分のレベルをモータに与える
ための信号）を出力する。

【００９２】状態３でカウンタ４３が０に達すると、状
態４に遷移する。

【００９３】状態５で両検出パルスがＨレベルになる
と、状態６に遷移する。

【００９４】状態７で基準パルスがＨレベルになると、
状態８に遷移し、低減すべき半分のレベル信号を出力す
る。

【００９５】状態８でカウンタ４３が０に達すると、状
態９に遷移する。

【００９６】状憑０で基準パルスがＨレベルになると、
状態Ａに遷移し、増加すべきレベル信号（増速させるレ
ベルをモータに与えるための信号）を出力する。

【００９７】状態Ａで検出パルスの何れかがＨレベルに
なると、状態Ｂに遷移し、増加すべき半分のレベル信号
を出力する。

【００９８】状態Ｂで両検出パルスがＨレベルになる
と、状態Ｃに遷移する。

【００９９】状態４，６，９，Ｃの何れかで、基準パル
スが立ち下がれば、カウンタ４３をリセットし、状態０
に戻る。

【０１００】なお、本実施形態３においては、上記フル
レベルおよび半分のレベルのコントロールは電圧レベル
の高さで構成したが、出力される補正の増／減速パルス
に比較して十分に周波数が高い、デューティ５０パーセ
ントのマスク用パルス列を用意し、半分のレベルを出力
したい場合には、補正の増／減速パルスにデューティ５
０パーセントのマスク用パルス列をＡＮＤして出力して
も、補正量の平均値は所定電圧レベルの高さの半分の電
圧レベルを出力した場合と同じであるため、同様の効果
を奏する。

【０１０１】（実施形態４）本実施形態４では、周期差
検出手段および位相差検出手段が、２つのセンサ８
ｂ₁，８ｂ₂からの各検出パルスｅ₁，ｅ₂を用いてそれぞ
れ平均化された基準パルスｂとの周期差および位相差に
応じた信号を出力する場合である。

【０１０２】図２１は、本発明の実施形態４に係る回転
駆動装置の構成を示すブロック図であり、図１２と同一
の作用効果を奏する部材には同一の符号を付してその説
明を省略する。図２１において、この回転駆動装置５０
は、２つのセンサ８ｂ₁，８ｂ₂からの各検出パルス
ｅ₁，ｅ₂を用いて平均化された周期と基準周期との周期
差を検出し、その周期差に応じた信号を出力する周期差
検出手段５１と、この周期差検出手段５１で検出した周
期差および、位相差検出手段４２で検出した位相差が共
に零になるように回転駆動源５への駆動パルスｄの周期
を増減する駆動パルス出力手段２２とを有している。

【０１０３】この周期差検出手段５１は、２つのセンサ
８ｂ₁，８ｂ₂から出力された各検出パルス列の平均化さ
れた周期と基準パルス列の周期との周期差を、各検出パ
ルス列の平均化のための演算を行わないで、その周期差
をクロック信号ａで計数することにより検出し、その周
期差に応じた信号を駆動パルス出力手段２２の積分手段
としてのチャージポンプ回路２２ｃに与えるようになっ
ている。

【０１０４】図２２は、図２１の周期差検出手段５１の
構成例を示すブロック図である。図２２の周期差検出手
段５１において、センサ８ｂ₁からの検出パルスｅ₁が与
えられる１０系ステートマシン５２の出力と、センサ８
ｂ₂からめ挨出パルスが与えられる２０系ステートマシ
ン５３の出力とが、論理回路５４に与えられている。ま
た、発振器２からのクロック信号ａは２分周器５５、カ
ウンタ５６、ダウンカウンタ５７およびフリップフロツ
プ回路５８に与えられている。

【０１０５】このカウンタ５６のクロック計数値は、レ
ジスタ５９に与えられ、レジスタ５９のラッチ信号とし
て論理回路５４から信号が与えられている。また、この
信号は、短時間の遅延回路６０を介してカウンタリセッ
ト入力でカウンタ５６をリセットする。また、レジスタ
５９がラッチした計数値は演算器６１に与えられてい
る。この演算器６１は、基準パルス１周期分のクロック
数４０９６（＝分周器３の分周比）から、レジスタ５９
がラッチした計数値を差し引く演算を行う。

【０１０６】また、カウンタ５６のイネーブル端子ＣＥ
はスイッチ回路６２に接続され、論理回路５４から与え
られる信号により、スイッチ回路６２は、イネーブル端
子ＣＥへの接続を５Ｖ電源または２分周器５５に切り換
えるようになっている。

【０１０７】一方、分周器３からの基準パルスｂが、２
分周器６３により２分周され、立ち上がり回路６４と立
ち下がり回路６５とに与えられている。立ち上がり回路
６４が出力する立ち上がり信号は、ダウンカウンタ５７
のプリセット端子ＰＲＥとフリップフロツプ回路５８の
セット端子Ｓと、ラッチ信号としてラッチ回路６６とに
与えられている。また、立ち下がり回路６５が出力する
立ち下がり信号は、周期差検出手段５１のリセット信号
として使用されている。

【０１０８】さらに、演算器６１の演算結果は、ダウン
カウンタ５７に与えられ、このダウンカウンタ５７が０
を計数したときの０信号が、フリップフロツプ回路５８
のリセット端子Ｒに与えられている。このフリップフロ
ツプ回路５８のＱ端子からの出力信号は、ダウンカウン
タ５７のカウントイネーブル端子ＣＥと、ＡＮＤゲート
６７，６８それぞれの一方の入力端子とに与えられてい
る。また、ラッチ回路６６からの出力信号は、ＡＮＤゲ
ート６８の他方の入力端子に与えられると共に、インバ
ータ６９を介して反転した信号がＡＮＤゲート６７の他
方の入力端子に与えられるようになっている。

【０１０９】以上により、周期差検出手段５１は、セン
サ８ｂ₁からの検出パルスｅ₁が与えられる１０系ステー
トマシン５２の出力と、センサ８ｂ₂からの検出パルス
ｅ₂が与えられる２０系ステートマシン５３の出力と
が、論理回路５４に与えられ、ＡＮＤゲート６７から
は、チャージポンプ回路２２ｃにモータ回転速度を増速
させるための信号（増速指令）が出力され、ＡＮＤゲー
ト６８からは、モータ回転速度を減速させるための信号
（減速指令）が出力されるように構成されている。

【０１１０】このような構成の周期差検出手段５１の動
作を、以下に、図２３のタイミングチャートおよび図２
４の１０系ステートマシン５２、２０系ステートマシン
５３の状態遷移図に基づいて説明する。

【０１１１】図２４（ａ）は１０系ステートマシン５２
の状態選移図であり、この１０系ステートマシン５２
は、センサ８ｂ₁からの検出パルスｅ₁の立ち上がりエッ
ジにより、状態「００」から状態「１０」になり、次の
センサ８ｂ₁からの検出パルスｅ₁の立ち上がりエッジに
より、状態「１１」になり、この状態「１１」のときに
基準パルスｂの２分周パルスの立ち下がりエッジによ
り、状態「００」に戻る。つまり、図２３（ａ）におい
て、センサ８ｂ₁からの検出パルスｅ₁が立ち上がってか
ら、次に立ち上がるまでの１周期の間が、状態「１０」
である。

【０１１２】また、図２４（ｂ）は、２０系ステートマ
シン５３の状態遷移図であり、この２０系ステートマシ
ン５３は、センサ８ｂ₂からの検出パルスｅ₂の立ち上が
りエッジにより、状態「００」から状態「２０」にな
り、次のセンサ８ｂ₂からの検出パルスｅ₂の立ち上がり
エッジにより状態「２１」になり、この状態「２１」の
ときに基準パルスｂの２分周パルスの立ち下がりによ
り、状態「００」に戻る。つまり、図２３（ｂ）におい
て、センサ８ｂ₂からの検出パルスｅ₂が立ち上がってか
ら、次に立ち上がるまでの１周期の間が、状態「２０」
である。

【０１１３】次に、論理回路５４は、状態「１０」、状
態「２０」の各信号が入力されたとき、スイッチ回路６
２に５Ｖ電源へ切り換えるべき信号を与え、また、状態
「１０」または状態「２０」の信号が入力されたとき、
または、状態「１１」または状態「２１」の信号が入力
されたとき、スイッチ回路６２に２分周器５５側に切り
換えるべき信号を与える。

【０１１４】これにより、カウンタ５６は、図２３
（ｃ）において、両検出パルスの各１周期が重なるとき
は、クロック信号ａを計数し、両検出パルスｅ₁，ｅ₂の
各１周期が重ならず、何れかがその周期（状態「１
０」，状態「２０」）のとき、クロック信号ａの１／２
を計数するので、両検出パルスｅ₁，ｅ₂の平均周期（シ
ミュレートされる真の周期）に応じたクロック信号ａの
クロック数を計数することができる。

【０１１５】論理回路５４は、状態「１１」と状態「２
１」の信号が入力されたとき、レジスタ５９にラッチ信
号を与える。

【０１１６】また、カウンタ５６は、２分周器５５また
は５Ｖ電源からのイネーブル信号に応じて、クロック信
号ａを計数する。この計数値は、次の両検出パルス
ｅ₁，ｅ₂の立ち上がりにより、レジスタ５９にラッチさ
れ、演算器６１に与えられて、ほどなく遅延回路６０を
介してリセットされる。

【０１１７】さらに、演算器６１は、基準パルス１周期
分（基準周期）のクロック数４０９６から、レジスタ５
９がラッチした計数値を差し引き、その演算結果の正／
負を示す信号をラッチ回路６６に与え、演算結果の絶対
値をダウンカウンタ５７に与える。

【０１１８】一方、基準パルスｂが２分周器６３により
２分周された２分周パルスの立ち上がりにより、ダウン
カウンタ５７がプリセットされ、フリップフロツプ回路
５８がセットされ、ラッチ回路６６がラッチされる。

【０１１９】このラッチ回路６６がラッチすると、その
時点で入力されていた、正／負を示す信号を出力し続け
る。つまり、ラッチ回路６６は、平均化された検出パル
ス１周期が基準パルス１周期より短いときは、正を示す
信号を出力し続け、検出パルス１周期が基準パルス１周
期より長いときは、負を示す信号を出力し続ける。

【０１２０】さらに、フリップフロツプ回路５８はセッ
トされると、ダウンカウンタ５７にカウントイネーブル
信号を与え続ける。このダウンカウンタ５７は、上述し
た演算桔果の絶対値をプリセットし、カウントイネーブ
ル信号を与えられている間、プリセットした値をカウン
トダウンする。そのカウントダウン値が０に達すると、
フリップフロツプ回路５８がリセットされ、カウントイ
ネーブル信号が出力されなくなる。つまり、ダウンカウ
ンタ５３が、カウントダウンしている間、カウントイネ
ーブル信号は出力される。

【０１２１】このラッチ回路６６が出力し続ける正／負
を示す信号は、ＡＮＤゲート６７，６８に互いに反転し
て与えられ、何れかオンである方が、上述したカウント
イネーブル信号を出する。

【０１２２】これにより、ＡＮＤゲート６７は、正／負
を示す信号が負のときに、チャージポンプ回路２２ｃに
モータ回転速度を増速させるための信号（増速指令：周
期差に応じた信号）を出力する。また、ＡＮＤゲート６
８は、正／負を示す信号が正のときに、モータ回転速度
を減速させるための信号（滅速指令：周期差に応じた信
号）を出力する。

【０１２３】さらに、この周期差検出手段５１は、立ち
下がり回路６５が出力する立ち下がり検知信号によりリ
セットされ、上述した動作は、基準パルスｂが２分周さ
れたパルスの１周期毎に行われることになる。

【０１２４】なお、上記実施形態３では、位相差検出手
段４２だけが２つのセンサ８ｂ₁，８ｂ₂から出力される
各検出パルスｅ₁，ｅ₂を用いて平均化された基準パルス
ｂとの位相差に応じた信号を出力する構成とし、また、
本実施形態４では、周期差検出手段５１および位相差検
出手段４２が、２つのセンサ８ｂ₁，８ｂ₂からの各検出
パルスｅ₁，ｅ₂を用いてそれぞれ平均化された基準パル
スｂとの周期差および位相差に応じた信号を出力する構
成としが、これらに限らず、周期差検出手段５１だけが
２つのセンサ８ｂ₁，８ｂ₂から出力される各検出パルス
ｅ₁，ｅ₂を用いて平均化された基準パルスｂとの位相差
に応じた信号を出力する構成としてもよい。要は、周期
差検出手段５１および位相差検出手段４２の少なくとも
いずれかが、２つのセンサ８ｂ₁，８ｂ₂から出力される
各検出パルスｅ₁，ｅ₂を用いて平均化された基準パルス
ｂとの周期差および／または位相差に応じた信号を出力
する構成であればよい。

【０１２５】（実施形態５）本実施形態５では、２つの
センサ８ｂ₁，８ｂ₂から出力された偏心補正用の各検出
パルスｅ₁，ｅ₂の平均化を予め行った後に、その平均化
された検出パルスｅを図９に示すような位相差検出手段
９および／または周期差検出手段２１に入力するような
場合である。

【０１２６】この平均化を行う平均化手段（図示せず）
には、２つのセンサ８ｂ₁，８ｂ₂から出力された偏心補
正用の各検出パルスｅ₁，ｅ₂が与えられ、クロック信号
ａが与えられている。平均化手段（図示せず）で平均化
された検出パルスｅは、位相差検出手段９および／また
は周期差検出手段２１に、後で詳細に説明するが、分周
された検出パルスとして与えられるようになっている。

【０１２７】図２５は、この平均化手段の構成例を示す
ブロック図である。図２５において、クロック信号ａが
２分周器７０と、ＮＯＲゲート７１，７２それぞれの一
方の入力端子とに与えられている。この２分周器７０に
より２分周されたパルスクロックは、ＮＯＲゲート７１
の他方の入力端子と、インバータ７３を介してＮＯＲゲ
ート７２の他方の入力端子とに与えられるようになって
いる。

【０１２８】これらのＮＯＲゲート７１，７２それぞれ
の出力端子は、サンプリング手段としての同期微分手段
７４，７５に接続されている。この同期微分手段７４に
は、センサ８ｂ₁から出力された偏心補正用の検出パル
スｅ₁が入力され、また、同期微分手段７５には、セン
サ８ｂ₂から出力された偏心補正用の各検出パルスｅ₂が
入力されるようになっている。これらの同期微分手段７
４，７５の各出力は、合成手段としてのＯＲゲート７６
に与えられ、このＯＲゲート７６の出力は、分周手段と
しての分周器６７に与えられ、この分周器７７により分
周されたパルス列が、位相および周波数が平均化された
検出パルスｅとして出力されるようになっている。以上
により、平均化演算手段７８が構成され、センサ８
ｂ₁，８ｂ₂からの各検出パルスｅ₁，ｅ₂の位相および周
波数の平均化が行われている。

【０１２９】以下に、このような構成の平均化手段７８
の動作を、図２６および図２７のタイミングチャートに
基づいて説明する。

【０１３０】図２６（ａ）に示すようなクロック信号ａ
が２分周器７０と、ＮＯＲゲート７１，７２それぞれの
一方の入力端子とに与えられる。この２分周器７０によ
り２分周された図２６（ｂ）に示す２分周クロックは、
ＮＯＲゲート７１の他方の入力端子と、インバータ７３
を介して反転された図２６（ｃ）に示す２分周クロック
としてＮＯＲゲート７２の他方の入力端子とに与えられ
る。これにより、ＮＯＲゲート７１，７２は、クロック
信号ａが１／２に分周され、互いに逆位相の、パルス幅
がクロック信号ａと同じ図２６（ｄ）に示すサンプリン
グパルス列を同期微分手段７４に、図２６（ｅ）に示す
サンプリングパルス列を同期微分手段７５に与える。

【０１３１】これら同期微分手段７４，７５には、セン
サ８ｂ₁，８ｂ₂からの、図２６（ｆ）および図２６
（ｇ）に示す各検出パルスｅ₁，ｅ₂（クロック信号ａが
１／４０９６に分周されたパルス列に同期可能）がそれ
ぞれ与えられ、同期微分手段７４，７５は、検出パルス
ｅ₁，ｅ₂より十分高い周波数の互いに逆位相の図２６
（ｄ）および図２６（ｅ）に示すサンプリングパルスに
より、センサ８ｂ₁，８ｂ₂の各検出パルスｅ₁，ｅ₂毎
に、図２６（ｈ）および図２６（ｉ）に示すようにそれ
ぞれ１つサンプリングする。

【０１３２】これらの同期微分手段７４，７５によりそ
れぞれサンプリングされた各パルス列は、センサ８
ｂ₁，８ｂ₂の各検出パルスｅ₁，ｅ₂の計数値であり、ま
た、互いに重ならない。そのため、サンプリングされた
各パルス列を、図２６（ｊ）に示すようにＯＲゲート７
６で合成しても、重なるところが無く、センサ８ｂ₁，
８ｂ₂の各検出パルスｅ₁，ｅ₂のパルス列の計数値の合
計値となり、それらの平均値の２倍である。つまり、そ
れらの平均値に比例するものである。

【０１３３】したがって、この合成したパルス列（図２
６（ｊ）＝図２７（ａ））が、分周器７７により例えば
１／４に分周され、デューティファクタを略５０％にさ
れた検出パルス列（図２７（ｂ））となっており、その
位相および周波数は、センサ８ｂ₁，８ｂ₂の各検出パル
スｅ₁，ｅ₂のパルス列の位相および周波数をそれぞれ平
均したものとすることができる。

【０１３４】このように、分周器７７により１／４に分
周され、デューティファクタを略５０％にされた検出パ
ルス列は、上記周期差検出手段２１および位相差検出手
段９に与えられる。この周期差検出手段２１は、この平
均化手段７８から出力した検出パルスｅと基準パルスｂ
との周期差を検出し、その検出周期差に応じた信号を出
力する。また、位相差検出手段９は、平均化手段７８か
ら出力した検出パルスｅと基準パルスｂとの位相差を検
出し、その検出位相差に応じた信号する。これらの検出
周期差に応じた信号と検出位相差に応じた信号が駆動パ
ルス出力手段２２のチャージポンプ回路２２ｃに与えら
れる。

【０１３５】（実施形態６）上記実施形態１〜５では、
図７で代表して説明すると、駆動パルス出力手段４とし
て、加算手段４ｆの出力レベルを、そのレベルに応じた
周波数信号に変換するパルス変換手段４ｇを有してお
り、基準駆動信号生成手段は基準駆動信号としてレベル
信号ｃ１を出力するように構成され、補正信号生成手段
は、位相差および／または周期差に応じたレベルの補正
信号を出力するようなアナログ構成としたが、本実施形
態６では、駆動パルス出力手段として、基準駆動信号生
成手段は基準駆動パルスを生成し、補正信号生成手段は
位相差および／または周期差に応じた周波数の補正パル
スを生成する一部デジタル構成とした場合である。

【０１３６】図２８は図７の駆動パルス出力手段４とは
別のデジタル構成例を示すブロック図であり、図７と同
様の作用効果を奏する部材には同一の符号を付してその
説明を省略する。

【０１３７】図２８において、駆動パルス出力手段８０
は、基準駆動パルスを生成する基準駆動パルス生成手段
８０ａと、駆動開始時および駆動終了時に過渡的な起動
および停止（滑らかに周波数を漸増または漸減制御）を
行わせるためのモータ脱調防止用のパルス立ち上げ／立
ち下げ手段８０ｂと、リミッタ手段４ｅの後段に設けら
れ、リミッタ手段４ｅからの補正用のレベル信号ｃ２を
それに応じたパルス信号に変換するパルス信号変換手段
８０ｃと、パルス信号変換手段８０ｃからの補正用のパ
ルス信号ｃ３を、パルス立ち上げ／立ち下げ手段８０ｂ
からの基準駆動パルスｃ４に加算（パルス信号ｃ３を基
準駆動パルスｃ４を増減）する合成手段８０ｄと、合成
手段８０ｄからの合成パルスを所定の割合で分周する分
周器８０ｅとを有している。この分周器８０ｅは例えば
１／１６に分周しており、合成手段８０ｄで１パルス分
が増減すると１／１６の周期分がパルス的に増減する。

【０１３８】なお、本実施形態６では、リミッタ手段４
ｅまでをアナログ構成で、それ以降をデジタル構成とし
たが、図２８のチャージポンプ回路４ｃおよびローパス
フィルタ４ｄに代えて図２９に示すように、ＰＬＬ構成
（位相差検出手段および／または周期差検出手段）から
の出力信号の極性を反映した出力信号の出力時間に比例
したパルス信号に変換した上で、上記極性によって可逆
カウンタ（図示せず）で上記パルス信号をカウントする
ことによって積算して補正信号を生成する積分手段のデ
ジタル回路８１ａで構成すれば、駆動パルス出力手段８
１を全てデジタル構成とすることもできる。この場合、
リミッタ手段４ｅは、この可逆カウンタ（図示せず）を
有効数上限および下限を越えて動作させないような構成
とすればよい。この場合のパルス合成手段８０ｄは、基
準駆動パルスｃ４を、カウンタの積算値に応じて基準パ
ルスｂが入力される毎に誤差であるカウンタの積算値が
０に近づくように増減するようなデジタル回路で構成さ
れる。

【０１３９】このように、デジタル構成とすれば、回路
構成を１チップ化することができて省スペースで低コス
トである。一方、上記実施形態１〜５のようなアナログ
構成では、デジタル構成のように整数比で処理されるこ
とに起因した桁落ちはなく、補正ゲインなどの微調整が
可能である。

【０１４０】以上の実施形態１〜６によれば、駆動パル
ス数に比例した量の回転駆動を行う回転駆動源５を摩擦
伝動手段７を介して減速回転させて回転体６を回転駆動
させるに際して、クロック信号ａを分周器３を介して所
定周期の基準パルスｂに変換し、かつ回転体６の回転に
応じた検出パルスを得、これらの基準パルスｂと検出パ
ルスとを用いたＰＬＬ構成で位相差および／または周期
差を検出し、位相差および／または周期差が零になるよ
うに回転駆動源５への駆動パルスｄの周期を増減するよ
うにしたため、回転駆動源５から摩擦伝動手段７を介し
て回転体６に回転力を伝えるときにすべりが生じたとし
ても、ＰＬＬ構成で高精度に補正をかけることができて
高精度の回転を実現できて、モータに安価なステッピン
グモータを用いことができる。また、この高精度の回転
制御と摩擦伝動手段７によって回転速度変動を軽減する
ことができる。さらに、従来のようにフライホイールを
用いないために、小型、軽量化や俊敏な応答性を実現で
きる。

【０１４１】このトラクション減速機７ａの回転体は、
その伝動面が円形であるので歯車に比べれば加工精度も
よく、減速ギヤよりも製造が容易である。その結果、ト
ラクション減速機７ａは減速ギヤよりも偏心も少なく回
転速度変動も少ない。

【０１４２】本発明のＰＬＬ制御構成を用いずにトラク
ション減速機７ａを用いた場合のパルス集積誤差を図３
０に、また、本発明のＰＬＬ制御構成を用いトラクショ
ン減速機７ａを用いた場合（アナログ構成）のパルス集
積誤差を図３１に、さらに、本発明のＰＬＬ制御構成を
用いトラクション減速機７ａを用いた場合（デジタル構
成）のパルス集積誤差を図３２に示している。これらの
図３０〜図３２において、トラクション減速機７ａの出
力軸の１回転で８１０００パルスの検出パルスを出力す
るエンコーダを外部に設置し、時々刻々トラクション減
速機７ａの回転軌跡が等速円運動の軌跡からどれだけの
パルス分ずれるかを示しており、トラクション減速機７
ａを用いただけの図３０では（４０〜６０）パルス／８
１０００パルスのずれか生じているが、トラクション減
速機７ａを用い、かつ本発明のＰＬＬ制御をかけると、
５〜７パルス／８１０００パルスのずれとなって大幅に
減少していることが判る。

【０１４３】なお、前述した実施形態１〜６においては
摩擦伝動手段としてトラクション減速機を用いたが、こ
れに代えて摩擦伝動手段としてプーリ伝動機構やベルト
伝動機構であってもよい。さらには、ウォームホイルお
よびウォームギヤからなるウォーム減速機を用いても減
速ギヤ伝動機構に比べて回転速度変動を抑えることがで
きる。

【０１４４】また、前述した実施形態１〜６においては
ステッピングモータを用いたが、これに代えてパルスフ
ィードバックのサーボモータであってもよい。要は、パ
ルスを指令としてそれに応じた量の回転をするモータで
あればよい。

【０１４５】

【発明の効果】以上のように、本発明の請求項１，１３
によれば、装置を大型で重量化する要因の回転速度変動
吸収用のフライホイールを用いる代りに摩擦伝動手段を
用いているため、ギア機構による回転速度変動を抑制す
ることができ、装置の小型化、軽量化を図ることができ
る。また、回転体の回転に応じた検出パルスと基準パル
スとの位相差が零になるように回転駆動源の制御を行う
ため、回転駆動源として駆動パルス数に比例した量の回
転駆動が為される安価なステッピングモータを脱調なく
用いることができて、より安価な回転駆動装置とするこ
とができる。さらに、回転駆動源から摩擦伝動手段を介
して回転体に回転力を伝えるときにすべりが生じたとし
ても、回転体の回転に応じた検出パルスと基準パルスと
の位相差が零になるように回転駆動源への駆動パルスの
周期を増減するようにしたため、回転体は摩擦伝動手段
のすべり分が補正されて高精度の回転とすることがで
き、回転速度変動を抑制することができて、各色毎の感
光体ドラム毎に複写画像に応じたカラー画像で、各色毎
の印刷ずれや、回転速度変動に起因した縞を防止するこ
とができる。

【０１４６】また、本発明の請求項２によれば、回転駆
動源から摩擦伝動手段を介して回転体に回転力を伝える
ときにすべりが生じたとしても、回転体の回転に応じた
検出パルスと基準パルスとの位相差に加えて、基準周期
との周期差も零になるように回転駆動源への駆動パルス
の周期を増減するため、回転体は摩擦伝動手段のすべり
分をより正確に補正してより高精度の回転とすることが
でき、回転速度変動を抑制することができて、各色毎の
感光体ドラム毎に複写画像に応じたカラー画像で、各色
毎の印刷ずれや、回転速度変動に起因した縞を防止する
ことができる。

【０１４７】さらに、本発明の請求項３，４によれば、
２つのセンサから出力される各検出パルスを用いて平均
化された位相差または／および周期差が零になるように
回転駆動源への駆動パルスの周期を増減するため、回転
体の軸心の偏心による検出パルスの誤差を相殺して、摩
擦伝動手段のすべり分をより正確に補正でき、更に高精
度な回転体の回転制御を行うことができ、回転速度変動
を抑制することができて、各色毎の感光体ドラム毎に複
写画像に応じたカラー画像で、各色毎の印刷ずれや、回
転速度変動に起因した縞を防止することができる。

【０１４８】さらに、本発明の請求項５，７，８によれ
ば、周期差および／または位相差に応じた補正信号を基
準駆動信号に加算して駆動パルスを得るため、より簡単
な構成で、高精度な回転体の回転制御を行うことができ
る。また、本発明の請求項７のようにアナログ構成とす
れば、デジタル構成のように整数比で処理されることに
起因した桁落ちはなく、補正ゲインなどの微調整が可能
である。また、本発明の請求項８のようにデジタル構成
とすれば、その回路構成を１チップ化することができて
省スペースで低コストである。

【０１４９】さらに、本発明の請求項６によれば、より
簡単なＰＬＬ回路構成でより正確な補正信号を得ること
ができる。

【０１５０】さらに、本発明の請求項９によれば、リミ
ッタ手段で補正信号を所定値以下に制限するため、回転
駆動源による回転体の回転起動または停止時や、回転速
度の増減時に回転駆動源が脱調して制御不能になること
を防止することができ、回転駆動源として安価なステッ
ピングモータを用いることができる。

【０１５１】さらに、本発明の請求項１０によれば、回
転駆動源による回転体の回転起動または停止時や、回転
速度の増減時に、回転駆動源が脱調しないように立上り
信号を形成するため、回転駆動源が脱調して制御不能に
なることを防止することができ、回転駆動源として安価
なステッピングモータを用いることができる。

【０１５２】さらに、本発明の請求項１１によれば、回
転駆動源をステッピングモータとするため、より容易に
周波数による制御を行うと共に、より安価に構成とする
ことができる。

【０１５３】さらに、本発明の請求項１２によれば、摩
擦伝動手段をトラックション減速機とするため、より簡
単な構成で回転駆動源から回転体に減速した回転力をよ
り正確かつ容易に伝達させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１に係る回転駆動装置の構成
を示すブロック図である。

【図２】ロータリエンコーダのパルス板およびセンサと
トラクション減速器とモータとの概略構成を示した側面
図である。

【図３】図２のトラクション減速器の内部構成を示す図
である。

【図４】図３のトラクション減速器のＶＶ線縦断面図で
ある。

【図５】図２のロータリエンコーダのパルス板およびセ
ンサを示した正面図である。

【図６】図１の位相差検出手段の動作を示すタイミング
チャートである。

【図７】図１の駆動パルス出力手段の構成例を示すブロ
ック図である。

【図８】図７のチャージポンプ回路の構成例を示す回路
図である。

【図９】本発明の実施形態２に係る回転駆動装置の構成
を示すブロック図である。

【図１０】図９の周期差検出手段の構成例を示すブロッ
ク図である。

【図１１】図１０の周期差検出手段の動作を示すタイミ
ングチャートである。

【図１２】本発明の実施形態３に係る回転駆動装置の構
成を示すブロック図である。

【図１３】図１２のパルス板が軸心に対して偏心してい
る場合の、２つのセンサのそれぞれの検出パルス数を説
明するための説明図である。

【図１４】図１２のパルス板が軸心に対して偏心してい
る場合の回転角と積算パルス数を示す図である。

【図１５】図１２の位相差検出手段の構成例を示したブ
ロック図である。

【図１６】図１５のステートマシンの動作を示すタイミ
ングチャートである。

【図１７】図１５のステートマシンの動作を示すタイミ
ングチャートである。

【図１８】図１５のステートマシンの動作を示すタイミ
ングチャートである。

【図１９】図１５のステートマシンの動作を示すタイミ
ングチャートである。

【図２０】図１５のステートマシンの状態遷移図であ
る。

【図２１】本発明の実施形態４に係る回転駆動装置の構
成を示すブロック図である。

【図２２】図２１の周期差検出手段の構成例を示すブロ
ック図である。

【図２３】図２１の周期差検出手段の動作を示すタイミ
ングチャートである。

【図２４】図２２の１０系ステートマシン、２０系ステ
ートマシンの状態遷移図である。

【図２５】本発明の実施形態５における平均化演算手段
の構成例を示す回路図である。

【図２６】図２５の平均化演算手段の動作を示すタイミ
ングチャートである。

【図２７】図２５の平均化演算手段の動作を示すタイミ
ングチャートである。

【図２８】本発明の実施形態６における駆動パルス出力
手段の構成例を示すブロック図である。

【図２９】図２８の駆動パルス出力手段とは別の構成例
を示すブロック図である。

【図３０】本発明のＰＬＬ制御構成を用いずにトラクシ
ョン減速機７ａを用いた場合のパルス集積誤差を示す図
である。

【図３１】本発明のＰＬＬ制御構成を用いトラクション
減速機７ａを用いたアナログ構成の場合のパルス集積誤
差を示す図である。

【図３２】本発明のＰＬＬ制御構成を用いトラクション
減速機７ａを用いたデジタル構成の場合のパルス集積誤
差を示す図である。

【図３３】従来の回転制御装置の構成例を示すブロック
図である。

【符号の説明】

１回転駆動装置４，２２，８０，８１駆動パルス出力手段４ａレベル信号変換（Ｆ／Ｖ）手段４ｂ台形波回路４ｃ，２２ｃチャージポンプ回路４ｅリミッタ手段４ｆ加算器４ｇ駆動パルス生成手段５回転駆動源６回転体７摩擦伝動手段７ａトラクション減速器８，４１回転検出手段８ｂ，８ｂ₁，８ｂ₂ センサ９，４２位相差検出手段１０基準パルス出力手段１１ステピングモータ２１，５１周期差検出手段７８平均化演算手段８０ａ基準駆動パルス生成手段８０ｂパルス立ち上げ／立ち下げ手段８０ｃパルス信号変換手段８０ｄ合成手段８０ｅ分周器８１ａデジタル回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】駆動パルス数に比例した量の回転駆動を
行う回転駆動源と、この回転駆動源の回転を回転体に伝
達する摩擦伝動手段と、周期的な基準パルス列を出力す
る基準パルス出力手段と、前記回転体の回転に応じた検
出パルスを出力する回転検出手段と、この回転検出手段
から出力される検出パルスと前記基準パルスとの位相差
を検出する位相差検出手段と、この位相差検出手段で検
出した位相差が零になるように前記回転駆動源への駆動
パルスを増減する駆動パルス出力手段とを有したことを
特徴とする回転駆動装置。
【請求項２】前記回転検出手段から出力される検出パ
ルスと前記基準パルスとの周期差を検出する周期差検出
手段を有し、前記駆動パルス出力手段は、前記周期差検
出手段で検出した周期差が零になるように前記回転駆動
源への駆動パルスを増減するようにしたことを特徴とす
る請求項１記載の回転駆動装置。
【請求項３】前記回転検出手段は、前記回転体と共回
りする円形のパルス板の対向する位置に設けられた２つ
のセンサから前記検出パルスが出力され、前記周期差検
出手段および位相差検出手段の少なくともいずれかが、
前記２つのセンサからの各検出パルスを用いてそれぞれ
平均化された周期差および／または位相差に応じた信号
を出力する構成としたことを特徴とする請求項１または
２記載の回転駆動装置。
【請求項４】前記周期差検出手段は、前記２つのセン
サの一方から出力される検出パルスの前記基準パルスの
周期に対する周期差を検出し、前記位相差検出手段は、
前記２つのセンサから出力される各検出パルスを用いて
平均化された位相差に応じた信号を出力する構成とした
ことを特徴とする請求項３記載の回転駆動装置。
【請求項５】前記駆動パルス出力手段は、定周期の基
準駆動パルスに相当する基準駆動信号を発生する基準駆
動信号生成手段と、前記周期差検出手段および／または
前記位相差検出手段からの周期差および／または位相差
に応じた補正信号を出力する補正信号生成手段と、前記
基準駆動信号に前記補正信号を合成する合成手段と、こ
の合成手段からの出力に応じて前記駆動パルスを生成す
る駆動パルス生成手段とを有することを特徴とする請求
項１〜４のいずれに記載の回転駆動装置。
【請求項６】前記位相差検出手段および／または周期
差検出手段の少なくとも一方は、前記検出パルスと基準
パルスとから周期差および／または位相差に応じた信号
を出力するＰＬＬ回路で構成され、前記補正信号生成手
段は、前記ＰＬＬ回路の出力信号を積算して補正信号を
生成することを特徴とする請求項５記載の回転駆動装
置。
【請求項７】前記合成手段の出力レベルを該レベルに
応じた周波数信号に変換するパルス変換手段を有し、前
記基準駆動信号生成手段は基準駆動信号としてレベル信
号を出力するように構成され、前記補正信号生成手段
は、前記位相差および／または周期差に応じたレベルの
補正信号を出力する構成としたことを特徴とする請求項
５または６記載の回転駆動装置。
【請求項８】前記基準駆動信号生成手段は、基準駆動
パルスを生成するものであり、前記補正信号生成手段
は、前記位相差および／または周期差に応じた周波数の
補正パルスを生成することを特徴とする請求項５または
６記載の回転駆動装置。
【請求項９】少なくとも前記補正信号生成手段の後段
に補正信号を所定レベル以下に制限するリミッタ手段を
有したことを特徴とする請求項５〜８のいずれかに記載
の回転駆動制御装置。
【請求項１０】前記基準駆動信号生成手段は、駆動開
始、停止および変速時に過渡的な駆動を行わせる立ち上
げ／立ち下げ手段を有していることを特徴とする請求項
５〜９のいずれかに記載の回転駆動制御装置。
【請求項１１】前記回転駆動源は、ステッピングモー
タであることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに
記載の回転駆動制御装置。
【請求項１２】前記摩擦伝動手段は、トラクション減
速機であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか
に記載の回転駆動制御装置。
【請求項１３】駆動パルス数に比例した量の回転駆動
を行う回転駆動源を摩擦伝動手段を介して減速回転させ
て回転体を回転駆動させる回転駆動方法であって、クロ
ックを所定周期の基準パルス列に変換し、かつ回転体の
回転に応じた検出パルスを得、これらの基準パルスと検
出パルスとの位相差を検出して、この位相差が零になる
ように前記回転駆動源への駆動パルスを増減することを
特徴とする回転駆動方法。