JP2016147450A

JP2016147450A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2016147450A
Application number: JP2015026192A
Authority: JP
Inventors: 康男亀井; Yasuo Kamei
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2015-02-13
Filing date: 2015-02-13
Publication date: 2016-08-18

Abstract

【課題】電気回路の増大をできるだけ抑えて、感光ドラムの速度変動に従って回転多面鏡の回転速度を制御する画像形成装置を提供する。
【解決手段】回転可能な感光ドラムと、光ビームを出射する光源と、光源から出射された光ビームが感光ドラムの表面を走査するように光ビームを偏向する回転多面鏡と、回転多面鏡を回転させるモータと、回転多面鏡の回転量を検出して第一信号を生成する第一信号生成手段と、感光ドラムの回転量を検出して第二信号を生成する第二信号生成手段と、を備え、第一信号および第二信号から回転多面鏡の回転量と感光ドラムの回転量との差ΔＬを求めＳ１０５、差が所定値βより小さい場合、差に従ってモータを制御する第一制御モードで動作しＳ１０７、差が所定値より小さくない場合、第一制御モードとは異なる第二制御モードで動作する画像形成装置。
【選択図】図９

Description

本発明は、回転可能な感光ドラムと回転多面鏡とを有する画像形成装置に関する。

カラー画像を形成する電子写真方式の画像形成装置において、トナー像を担持する感光ドラムの表面速度が一定になるように感光ドラムを回転することが求められる。感光ドラムの表面速度が変動すると、光ビームにより露光される感光ドラムの表面上の走査位置が本来走査すべき位置からずれる。そこで、感光ドラムの表面速度が一定になるように感光ドラムの回転速度を制御する。しかし、感光ドラムを回転させるモータの速度変動、感光ドラムの偏心、歯車のピッチムラ、感光ドラムへ搬送される記録媒体の突入ショック等により、実際には感光ドラムの表面速度が変動することがある。

感光ドラムの表面速度が目標速度より速い場合、感光ドラムの表面の移動方向（以下、副走査方向という。）における走査線間の距離が大きくなり単位面積当たりの積算露光光量が減少する。単位面積当たりの積算露光光量の減少により、現像コントラストが小さくなるので、画像濃度が低下する。ここで、現像コントラストは、光ビームにより露光された感光ドラムの表面電位と現像ローラに印加される現像バイアス電圧との差である。その上、光ビームは、副走査方向において、本来走査すべき位置の上流側の位置で感光ドラムの表面を露光するので、画像の位置が副走査方向において上流方向へずれる。他方、感光ドラムの表面速度が目標速度より遅い場合、副走査方向における走査線間の距離が小さくなり単位面積当たりの積算露光光量が増加する。単位面積当たりの積算露光光量の増加により、現像コントラストが大きくなるので、画像濃度が増大する。その上、光ビームは、副走査方向において本来走査すべき位置の下流側の位置で感光ドラムの表面を露光するので、画像の位置が副走査方向において下流方向へずれる。

つまり、感光ドラムの表面速度の変動は、現像コントラストのムラ（画像濃度のムラ）を生じさせるだけでなく、副走査方向における画素密度のムラを生じさせる。現像コントラストのムラ及び画素密度のムラは、バンディング（周期的な帯状の濃度ムラ）、色ずれ（重ね合わされる各色の画像間の位置ずれ）等の画像不良を生じさせる。この問題に対処するため、特許文献１は、感光ドラムの回転速度の周期的な変動に追従するように回転多面鏡の回転速度を変化させる技術を提案している。

特開平１０−３１８８号公報

ところが、特許文献１は、感光ドラムまたは搬送ベルトの回転速度を検出し、検出結果から算出した一周分の速度変動データを記憶部に格納している。そのため、カウンタや演算回路の規模が大きいという問題がある。

そこで、本発明は、電気回路の増大をできるだけ抑えて、感光ドラムの速度変動に従って回転多面鏡の回転速度を制御する画像形成装置を提供する。

上記課題を解決するために、本発明の画像形成装置は、
回転可能な感光ドラムと、
光ビームを出射する光源と、
前記光源から出射された前記光ビームが前記感光ドラムの表面を走査するように前記光ビームを偏向する回転多面鏡と、
前記回転多面鏡を回転させるモータと、
前記回転多面鏡の回転量を検出して第一信号を生成する第一信号生成手段と、
前記感光ドラムの回転量を検出して第二信号を生成する第二信号生成手段と、
を備え、
前記第一信号および前記第二信号から前記回転多面鏡の前記回転量と前記感光ドラムの前記回転量との差を求め、
前記差が所定値より小さい場合、前記差に従って前記モータを制御する第一制御モードで動作し、
前記差が前記所定値より小さくない場合、前記第一制御モードとは異なる第二制御モードで動作する。

本発明によれば、電気回路の増大をできるだけ抑えて、感光ドラムの速度変動に従って回転多面鏡の回転速度を制御することができる。

画像形成装置の断面図。感光ドラムの駆動機構を示す図。光走査装置の構成を示すブロック図。感光ドラムの表面移動距離の検出のタイミングチャート。ＣＰＵの画像形成動作制御を示す流れ図。感光ドラムの回転速度に生じた瞬間的な速度変動を示す図。感光ドラムの表面上の実際の走査位置と目標位置を示す図。距離同期露光制御の説明図。実施例１によるＣＰＵの露光動作制御を示す流れ図。実施例１における感光ドラムの速度変動時の表面移動距離と副走査距離の関係を示す図。実施例２によるＣＰＵの露光動作制御を示す流れ図。実施例２における感光ドラムの速度変動時の表面移動距離と副走査距離の関係を示す図。実施例３によるＣＰＵの露光動作制御を示す流れ図。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態を例示的に説明する。

（画像形成装置）
図１は、画像形成装置１００の断面図である。画像形成装置１００は、複数の画像形成部２０（２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ）を有するカラー画像形成装置である。画像形成部２０Ｙは、イエロートナーを用いてイエロー画像を形成する。画像形成部２０Ｍは、マゼンタトナーを用いてマゼンタ画像を形成する。画像形成部２０Ｃは、シアントナーを用いてシアン画像を形成する。画像形成部２０Ｋは、ブラックトナーを用いてブラック画像を形成する。参照符号の添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫは、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックをそれぞれ表している。４つの画像形成部２０は、現像剤（トナー）の色を除いて同一の構造を有するので、以下の説明では、特に必要な場合を除き、参照符号から添字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略する。

画像形成部２０は、像担持体としての回転可能な感光ドラム（感光体）２１を有する。感光ドラム２１の周りには、帯電装置２２、光走査装置１０１、現像装置２３、一次転写ローラ２４、及びドラムクリーニング装置２５が配置されている。感光ドラム２１の下方には、中間転写体としての中間転写ベルト（無端ベルト）１３が配置されている。

回転可能な中間転写ベルト１３は、駆動ローラ１３ａ、二次転写対向ローラ１３ｂ及びテンションローラ１３ｃに張架されている。中間転写ベルト１３は、画像形成の際に図１の矢印Ｒで示す時計回り方向（以下、回転方向Ｒという。）に回転する。中間転写ベルト１３の回転方向Ｒに沿って、イエロー画像形成部２０Ｙ、マゼンタ画像形成部２０Ｍ、シアン画像形成部２０Ｃ及びブラック画像形成部２０Ｋが順に配置されている。

一次転写ローラ２４は、中間転写ベルト１３を介して感光ドラム２１に対向して配置され、中間転写ベルト１３と感光ドラム２１との間に一次転写部Ｔ１を形成している。二次転写ローラ４０は、中間転写ベルト１３を介して二次転写対向ローラ１３ｂに対向して配置されている。二次転写ローラ４０は、中間転写ベルト１３と二次転写ローラ４０との間に二次転写部Ｔ２を形成している。

転写紙（以下、記録媒体という。）Ｓの搬送方向において、二次転写部Ｔ２の下流に定着装置３５が設けられている。定着装置３５は、定着ローラ３５Ａと加圧ローラ３５Ｂとを有し、定着ローラ３５Ａと加圧ローラ３５Ｂとの間にニップが形成されている。

画像形成装置１００は、２つのカセット給紙部１、２と、１つの手差し給紙部３を有する。給紙部１、２又は３から選択的に記録媒体Ｓが給紙される。記録媒体Ｓは、給紙部１のカセット４、給紙部２のカセット５及び給紙部３のトレイ６上に積載されている。記録媒体Ｓは、ピックアップローラ７により最上位の記録媒体Ｓから順に給送される。ピックアップローラ７により給送された記録媒体Ｓは、搬送部材としての給送ローラ８Ａと分離部材としてのリタードローラ８Ｂからなる分離ローラ対８により一枚ずつ分離され、回転が停止しているレジストローラ対１２へ送られる。

カセット４から給送された記録媒体Ｓは、複数の搬送ローラ対１０及び１１により搬送路上をレジストローラ対１２へ搬送される。カセット５から給送された記録媒体Ｓは、複数の搬送ローラ対９、１０及び１１により搬送路上をレジストローラ対１２へ搬送される。レジストローラ対１２へ搬送された記録媒体Ｓの先端部は、レジストローラ対１２のニップに突き当たり、記録媒体Ｓは、ループを形成し、一旦停止される。記録媒体Ｓがループを形成することにより、記録媒体Ｓの斜行は、補正される。

（画像形成プロセス）
次に、画像形成装置１００の画像形成プロセスを説明する。４つの画像形成部２０における画像形成プロセスは同一であるので、イエロー画像形成部２０Ｙにおける画像形成プロセスを説明する。マゼンタ画像形成部２０Ｍ、シアン画像形成部２０Ｃ、およびブラック画像形成部２０Ｋにおける画像形成プロセスの説明は、一部省略する。

感光ドラム２１Ｙは、図１の矢印で示す方向に回転する。帯電装置２２Ｙは、感光ドラム２１Ｙの表面を均一に帯電する。光走査装置１０１Ｙは、イエロー画像データに従って変調されたレーザ光（以下、光ビームという。）ＬＢＹを、均一に帯電された感光ドラム２１Ｙの表面に照射し、感光ドラム２１Ｙ上に静電潜像を形成する。現像装置２３Ｙは、イエロートナー（現像剤）により静電潜像を現像してイエロートナー像にする。一次転写ローラ２４Ｙは、一次転写部Ｔ１Ｙにおいて感光ドラム２１Ｙ上のイエロートナー像を中間転写ベルト１３上に一次転写する。一次転写の後に感光ドラム２１Ｙ上に残ったトナーは、ドラムクリーニング装置２５Ｙによって除去され、感光ドラム２１Ｙは、次の画像形成に備える。

感光ドラム２１Ｙ上で光ビームＬＢＹの走査を開始してから所定時間経過後に、光走査装置１０１Ｍは、感光ドラム２１Ｍ上でマゼンタ画像データに従って変調された光ビームＬＢＭの走査を開始し、感光ドラム２１Ｍ上に静電潜像を形成する。静電潜像は、現像装置２３Ｍによりマゼンタトナーで現像されて、マゼンタトナー像になる。マゼンタトナー像は、一次転写部Ｔ１Ｍにおいて一次転写ローラ２４Ｍにより中間転写ベルト１３上のイエロートナー像の上に精度よく重ね合わせて転写される。

感光ドラム２１Ｍ上で光ビームＬＢＭの走査を開始してから所定時間経過後に、光走査装置１０１Ｃは、感光ドラム２１Ｃ上でシアン画像データに従って変調された光ビームＬＢＣの走査を開始し、感光ドラム２１Ｃ上に静電潜像を形成する。静電潜像は、現像装置２３Ｃによりシアントナーで現像されて、シアントナー像になる。シアントナー像は、一次転写部Ｔ１Ｃにおいて一次転写ローラ２４Ｃにより中間転写ベルト１３上のマゼンタトナー像の上に精度よく重ね合わせて転写される。

感光ドラム２１Ｃ上で光ビームＬＢＣの走査を開始してから所定時間経過後に、光走査装置１０１Ｋは、感光ドラム２１Ｋ上でブラック画像データに従って変調された光ビームＬＢＫの走査を開始し、感光ドラム２１Ｋ上に静電潜像を形成する。静電潜像は、現像装置２３Ｋによりブラックトナーで現像されて、ブラックトナー像になる。ブラックトナー像は、一次転写部Ｔ１Ｋにおいて一次転写ローラ２４Ｋにより中間転写ベルト１３上のシアントナー像の上に精度よく重ね合わせて転写される。

このようにして、中間転写ベルト１３上に４色のトナー像が重ね合わされる。給紙部１、２又は３から搬送された記録媒体Ｓは、レジストローラ対１２により中間転写ベルト１３上のトナー像とタイミングを合わせて二次転写部Ｔ２へ搬送される。中間転写ベルト１３上に重ね合わされた４色のトナー像は、二次転写部Ｔ２において二次転写ローラ４０により一括して記録媒体Ｓ上へ二次転写される。

トナー像が転写された記録媒体Ｓは、定着装置３５の定着ローラ３５Ａと加圧ローラ３５Ｂとにより形成されるニップへ搬送される。定着装置３５は、記録媒体Ｓを加熱および加圧してトナー像を記録媒体Ｓに定着させる。このようにしてカラー画像が形成された記録媒体Ｓは、搬送ローラ対３６により排出ローラ対３７へ送られ、さらに機外の排出トレイ３８上へ排出される。

記録媒体Ｓの両面に画像を形成する両面モードが設定されている場合、搬送ローラ対３６により搬送された記録媒体Ｓは、フラッパ６０により搬送方向が切り替えられて、搬送ローラ対６１により、反転搬送路５８へ搬送される。記録媒体Ｓは、搬送ローラ対６２、搬送ローラ対６３を逆回転し、フラッパ６４により記録媒体Ｓの搬送方向を切り替えて、記録媒体Ｓを反転パス６５から両面搬送パス６７へ搬送することにより、記録媒体Ｓの表裏面を反転する。記録媒体Ｓは、複数の搬送ローラ対６８により両面搬送パス６７から搬送ローラ対１１を介してレジストローラ対１２へ再度搬送される。二次転写部Ｔ２で、記録媒体Ｓの裏面へトナー像が転写される。トナー像は、定着装置３５で記録媒体Ｓの裏面に定着される。このようにして、両面に画像が形成された記録媒体Ｓは、排出ローラ対３７により排出トレイ３８上へ排出される。

（ロータリーエンコーダ）
図２は、感光ドラム２１の駆動機構２００を示す図である。４つの画像形成部２０の駆動機構２００は、同じであるので、参照符号から添字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略して説明する。ロータリーエンコーダ２０３は、感光ドラム２１に連結されている。本実施例においては、感光ドラム２１の速度検出部としてのロータリーエンコーダ２０３からのエンコーダ信号２１４に基づいて回転多面鏡３０５の回転速度を変化させる。以下、ロータリーエンコーダ２０３を説明する。

感光ドラム２１は、カップリング２０２を有する。感光ドラム２１のカップリング２０２は、ドラム軸（回転軸）２０５に機械的に接続されている。ドラム軸２０５には、減速歯車２０４とロータリーエンコーダ（角位置検知装置）２０３とが固定して配置されている。減速歯車２０４は、モータ軸歯車２０６と噛み合っている。モータ軸歯車２０６は、駆動源としてのブラシレスＤＣモータ（以下、ドラムモータという。）２０７の回転軸２０７ａに固定されている。ドラムモータ２０７の回転は、モータ軸歯車２０６及び減速歯車２０４を介してドラム軸２０５へ伝達される。これにより、感光ドラム２１は、ドラムモータ２０７の駆動力によりロータリーエンコーダ２０３と一体に回転する。

回転位置検出部２０８は、ドラムモータ２０７の回転位置を検出して、回転位置信号２１６をドラムモータ駆動部２０９へ出力する。ドラムモータ駆動部２０９は、回転位置信号２１６に基づいて、ドラムモータ２０７へ流す相電流の相切り替えと、相電流の電流量の調整とを行う。ドラムモータ駆動部２０９は、回転位置信号２１６とドラムモータ速度制御部４０１からの駆動信号２１９に基づいて、ドラムモータ２０７の回転速度を制御することにより、感光ドラム２１の回転速度を制御する。

ロータリーエンコーダ（回転量検出部）２０３は、回転する感光ドラム２１の表面の移動距離（以下、表面移動距離という。）を検出する表面移動距離検出部としても機能する。ロータリーエンコーダ２０３は、回転する感光ドラム２１の角位置に従ってエンコーダ信号（角位置信号）２１４を出力する。ロータリーエンコーダ（第二信号生成手段）２０３は、感光ドラム２１の回転量（回転速度）に従ってエンコーダ信号（第二信号）２１４を生成し、エンコーダ信号２１４をＣＰＵ（制御部）２１２へ出力する。ＣＰＵ２１２は、ロータリーエンコーダ２０３、ドラムモータ速度制御部４０１、水晶振動子（基準信号生成部）２１１、ＲＡＭ（記憶部）２１３及びＲＯＭ（記憶部）２１７に電気的に接続されている。ＣＰＵ２１２は、エンコーダ信号２１４に基づいて感光ドラム２１の表面移動距離を求める。また、ＣＰＵ２１２は、水晶振動子２１１から入力される基準クロック（基準信号）２１５に基づいてエンコーダ信号２１４の時間間隔をカウントする。ＲＡＭ２１３は、演算に用いるデータを格納する。ＣＰＵ２１２は、演算をするときにＲＡＭ２１３からデータを読み出す。

尚、感光ドラム２１の表面移動距離は、ロータリーエンコーダ２０３の代わりに図２に示すレーザドップラー速度計２０１を用いて、レーザドップラー速度計２０１からの速度信号に基づいて求めてもよい。また、感光ドラム２１の画像形成領域でない領域の表面に、感光ドラム２１の回転方向（副走査方向Ｃ）に沿って設けられた複数の印を光学センサ（検知部）で検知し、光学センサから検知信号を出力してもよい。光学センサの検知信号に基づいて、感光ドラム２１の回転量（角位置）すなわち表面移動距離を求めることもできる。あるいは、回転位置検出部２０８から出力される回転位置信号２１６に基づいて、感光ドラム２１の回転量（角位置）すなわち表面移動距離を求めることもできる。この場合、ドラムモータ２０７の回転量と感光ドラム２１の回転量との関係を予め求めておけばよい。

ＣＰＵ２１２は、感光ドラム速度検出部（ロータリーエンコーダ２０３、レーザドップラー速度計２０１）からの信号に基づいて、感光ドラム２１の速度を求める。感光ドラム２１の速度は、感光ドラム２１の回転速度（回転量）または感光ドラム２１の表面速度（表面移動距離）である。

（光走査装置）
図３は、光走査装置１０１の構成を示すブロック図である。光走査装置１０１は、半導体レーザ（以下、光源という。）３００と、光源３００から出射される光ビームを偏向する回転多面鏡（偏向部材）３０５と、回転多面鏡３０５を回転させるモータ３０４とを有する。光走査装置１０１は、回転多面鏡３０５により偏向された光ビームＬＢを感光ドラム２１の上に結像させる結像光学系（ｆθレンズ）３０６を有する。光走査装置１０１は、また、光源３００を駆動する光源駆動部３１０と、モータ３０４を駆動するモータ駆動部３１３を有する。光走査装置１０１は、また、光ビーム検出器（以下、ＢＤ（Beam Detector）という。）３１２を有する。ＢＤ（同期信号生成部）３１２は、矢印Ｂで示す方向（以下、主走査方向Ｂという。）における感光ドラム２１の表面への光書き込み位置を一定にするための主走査方向Ｂの同期信号（以下、ＢＤ信号という。）３１７を出力する。

なお、回転多面鏡３０５の反射面の数をＮとすると、ＢＤ３１２は、回転多面鏡３０５の一回転あたりＮ個のＢＤ信号３１７を出力する。つまり、ＢＤ３１２は、回転多面鏡３０５のＮ分の一回転に一つのＢＤ信号３１７を出力する。従って、ＢＤ３１２は、回転多面鏡３０５の回転量を検出してＢＤ信号（第一信号）３１７を出力する回転速度検出部（第一信号生成手段）として機能する。

図３において、光源３００から出射された光ビームＬＢは、コリメータレンズ３０１により略平行光束とされる。絞り３０２は、略平行な光ビームＬＢを制限して光ビームＬＢの形状を整形する。整形された光ビームＬＢは、半透鏡３０８に入射する。半透鏡３０８により反射された光ビームＬＢの一部は、フォトダイオード（以下、ＰＤという。）３０９に入射する。ＰＤ３０９は、光ビームＬＢの光量に対応する光量信号２１８を光源駆動部３１０へ出力する。光源駆動部３１０は、光量信号２１８に従って光源３００から出力される光ビームＬＢの光量のフィードバック制御を行う。光源駆動部３１０は、また、ＣＰＵ２１２からの発光制御信号（以下、画像信号という。）３１４に従って光源３００の発光を制御する。

半透鏡３０８を透過した光ビームＬＢは、副走査方向Ｃのみに所定の屈折力を有するシリンドリカルレンズ３０３へ入射する。シリンドリカルレンズ３０３へ入射した光ビームＬＢは、主走査断面内において略平行な光ビームの状態のままで、副走査断面内において集光される。シリンドリカルレンズ３０３から出射された光ビームＬＢは、回転多面鏡３０５の反射面（偏向面）上に線状に結像される。

回転多面鏡３０５は、モータ３０４により矢印Ａで示す方向（以下、回転方向Ａという。）に回転させられる。光ビームＬＢは、回転している回転多面鏡３０５の反射面により反射すなわち偏向される。回転多面鏡３０５により偏向された光ビームＬＢは、ｆθ特性を有する結像光学系（ｆθレンズ）３０６を透過し、反射鏡３０７を介して感光ドラム２１の表面（被走査面）上に結像される。光ビームＬＢは、副走査方向Ｃに回転している感光ドラム２１の表面上を主走査方向Ｂに等速で繰り返し走査され、感光ドラム２１の表面上に画像データに従って静電潜像を形成する。

回転多面鏡３０５により偏向された光ビームＬＢは、また、結像光学系３０６の近傍に配置されたＢＤ３１２に入射する。ＢＤ３１２は、光ビームＬＢを受光するとＢＤ信号３１７をＣＰＵ２１２へ出力する。ＣＰＵ２１２は、ＢＤ信号３１７をカウントするＢＤカウンタ（以下、第一カウンタ）２２１と、ロータリーエンコーダ２０３からのエンコーダ信号２１４をカウントするエンコーダカウンタ（以下、第二カウンタという。）２２２を有する。

（モータの回転速度制御）
本実施例による回転多面鏡３０５のモータ３０４の回転速度制御を説明する。本実施例において、感光ドラム２１の回転速度変動に追従して回転多面鏡３０５の回転速度を変化させるために、感光ドラム２１の表面移動距離Ｌｄに光走査装置１０１の副査距離Ｌｐが追従するようにモータ３０４の回転を制御する。感光ドラム２１の表面移動距離Ｌｄと光走査装置１０１の副走査距離Ｌｐを所定の関係に保つことで演算に使用する電気回路の増大を抑える。また、表面移動距離Ｌｄと副走査距離Ｌｐが所定の関係から外れたとしても、モータ３０４の回転速度を適切に制御することにより、表面移動距離Ｌｄと副走査距離Ｌｐを所定の関係に迅速に復帰させる。なお、表面移動距離Ｌｄ、副走査距離Ｌｐ及び所定の関係は、後述する。

ＣＰＵ２１２は、ＢＤ信号３１７の周期及び位相をエンコーダ信号２１４の周期及び位相と比較し、加速信号３１５又は減速信号３１６を生成する。ＣＰＵ２１２は、加速信号３１５及び減速信号３１６をモータ駆動部３１３へ出力する。モータ駆動部３１３は、加速信号３１５及び減速信号３１６に従ってモータ３０４を駆動する。

モータ３０４には、ＦＧセンサ３３０及びホールＩＣ（ホール素子）が設けられている。ＦＧセンサ３３０及びホールＩＣは、モータ３０４の回転速度に同期したパルスを発生するパルス発生手段である。ＣＰＵ２１２は、モータ３０４に内蔵されたＦＧセンサ３３０及びホールＩＣに電気的に接続されている。ＣＰＵ２１２は、ＦＧセンサ３３０からのＦＧ信号３１８及びホールＩＣからの信号３１９を受信する。回転多面鏡３０５は、モータ３０４により回転される。従って、ＦＧセンサ３３０又はホールＩＣは、回転多面鏡３０５の回転を検出してＦＧ信号３１８又は信号３１９を出力する回転検出部として機能する。光源３００が消灯している間、ＣＰＵ２１２は、ＦＧセンサ３３０からのＦＧ信号３１８又はホールＩＣからの信号３１９に基づいてモータ３０４の回転速度を制御する。

本実施例のモータの回転速度制御のための回路動作を説明する。図４は、感光ドラム２１の表面移動距離Ｌｄの検出のタイミングチャートである。図４（ａ）は、感光ドラム２１の表面回転距離Ｌｄを測定する第一カウンタ２２１の第一カウント値３２１と、光走査装置１０１の副走査距離Ｌｐを測定する第二カウンタ２２２の第二カウント値３２２を示す図である。本実施例においては、第一カウンタ２２１は、２ビット・カウンタであり、第二カウンタ２２２は、３ビット・カウンタである。ＢＤ信号３１７の１周期あたりの副走査距離Ｌｄとエンコーダ信号２１４の３周期あたりの表面移動距離Ｌｐが同じになるように設定されている。

感光ドラム２１とモータ３０４が回転しているとき、感光ドラム２１の表面上の位置と走査線の位置との副走査方向Ｃの位置関係が所定の間隔内に保たれるようにモータ３０４の回転速度が制御される。副走査方向Ｃの位置関係が所定の間隔内に保たれている場合、第一カウント値３２１が「０１」を示し第二カウント値３２２が「０１１」を示すときに第一カウンタ２２１および第二カウンタ２２２をリセットし、カウントを継続することができる。これは、光走査装置１０１の副走査距離Ｌｐと感光ドラム２１の表面移動距離Ｌｄが同じであれば、モータ３０４の回転速度を変えるための制御が必要でないので、不要なカウント値を切り捨てることが可能なためである。カウント値を小さく維持することにより、電気回路の削減によるコストダウンが可能である。

しかし、図４（ｂ）に示すように、感光ドラム２１の回転速度に変動が生じて副走査方向Ｃの位置関係が所定の間隔から大きく離れると、前述のリセットの条件を満たすことができなくなる。このため、ＢＤ信号３１７をカウントする第一カウンタ２２１の第一カウント値３２１のみが増加し、最終的に第一カウンタ２２１が一杯になる恐れがある。従って、電気回路を削減しつつ画像不良を防止するために、第一カウンタ２２１と第二カウンタ２２２は、常に所定の範囲内でカウントを続けていることが望ましい。しかし、実際には、記録媒体Ｓが二次転写部Ｔ２へ突入する際のショックなどにより、感光ドラム２１の回転速度変動は避けられない。そこで、副走査方向Ｃの位置関係が所定の間隔から外れたか否か、すなわち、感光ドラム２１の表面移動距離Ｌｄと光走査装置１０１の副走査距離Ｌｐが所定の関係を保っているか否かを判断するために、閾値（所定値）βを規定する。閾値βについては、後述する。

（ＣＰＵの画像形成動作制御）
次に、図５を参照して、ＣＰＵ２１２の画像形成動作制御を説明する。図５は、ＣＰＵ２１２の画像形成動作制御を示す流れ図である。画像形成動作制御のプログラムは、ＲＯＭ２１７に格納されている。ＣＰＵ２１２は、ＲＯＭ２１７から画像形成動作制御のプログラムを読み出す。画像形成装置１００が画像形成動作を開始すると、ＣＰＵ２１２は、ドラムモータ２０７とモータ３０４により、感光ドラム２１と回転多面鏡３０５の回転を開始する（Ｓ１）。ＣＰＵ２１２は、ロータリーエンコーダ２０３から出力されるエンコーダ信号２１４及びＢＤ３１２から出力されるＢＤ信号３１７をモニタしながら、感光ドラム２１の回転速度及び回転多面鏡３０５の回転速度が安定するまで待機する（Ｓ２）。ＣＰＵ２１２は、感光ドラム２１が画像形成時の回転速度で安定して回転し、回転多面鏡３０５が画像形成時の回転速度で安定して回転しているか否かを判断する（Ｓ２）。

感光ドラム２１及び回転多面鏡３０５が安定して回転していると判断した場合（Ｓ２でＹＥＳ）、ＣＰＵ２１２は、距離同期露光制御のカウントを開始する（Ｓ３）。ＣＰＵ２１２は、第一カウンタ２２１によりＢＤ信号３１７のカウントを開始し、第二カウンタ２２２によりエンコーダ信号２１４のカウントを開始する（Ｓ３）。第一カウンタ２２１から出力される第一カウント値３２１及び第二カウンタ２２２から出力される第二カウント値３２２は、後述する距離同期露光制御において用いられる。

ＣＰＵ２１２は、水晶振動子２１１から出力される基準クロック２１５に基づいて、ロータリーエンコーダ２０３のエンコーダ信号２１４とＢＤ３１２のＢＤ信号３１７との位相差Ｐを取得する（Ｓ４）。ＣＰＵ２１２は、エンコーダ信号２１４とＢＤ信号３１７との位相差Pが所定範囲内になるように、回転多面鏡３０５のモータ３０４の回転速度を調整する。そのために、ＣＰＵ２１２は、位相差Ｐが設定値α未満（Ｐ＜α）であるか否かを判断する（Ｓ５）。設定値αは、位相差Ｐの許容値として予め設定されている。位相差Ｐが設定値α未満でない場合（Ｓ５でＮＯ）、ＣＰＵ２１２は、位相差Ｐが設定値α未満（Ｐ＜α）になるように、モータ３０４の回転速度を調整する（Ｓ６）。その後、ＣＰＵ２１２は、Ｓ４へ戻り位相差Ｐを取得し、位相差Ｐが設定値α未満（Ｐ＜α）であるか否かを判断する（Ｓ５）。位相差Ｐが設定値α未満である場合（Ｓ５でＹＥＳ）、ＣＰＵ２１２は、位相差Ｐが所定範囲内に入ったと判断して、Ｓ７へ進む。

ＣＰＵ２１２は、画像信号制御部（不図示）から出力される、ページ毎の画像の先頭（１ライン目）の書き出しタイミングを表す画像書き出しタイミング制御信号（以下、ＴＯＰ信号という。）を検知したか否かを判断する（Ｓ７）。ＴＯＰ信号を検知した場合（Ｓ７でＹＥＳ）、画像の先頭の走査線までの距離だけ感光ドラム２１の表面が副走査方向Ｃに移動するのを待機したのち画像信号３１４に従って潜像を形成するための露光動作を実行する（Ｓ８）。その後、ＣＰＵ２１２は、１ページ分の画像形成が終了したか否かを判断する（Ｓ９）。画像形成が終了していない場合（Ｓ９でＮＯ）、ＣＰＵ２１２は、Ｓ８へ戻り、潜像形成のための露光動作を続ける。画像形成が終了した場合（Ｓ９でＹＥＳ）、ＣＰＵ２１２は、第一カウンタ２２１及び第二カウンタ２２２をリセットしてカウントを終了する（Ｓ１０）。

その後、ＣＰＵ２１２は、ジョブが終了したか否かを判断する（Ｓ１１）。ジョブが終了していない場合（Ｓ１１でＮＯ）、Ｓ３へ戻り、ＣＰＵ２１２は、次の画像形成のためにＳ３〜Ｓ１０の工程を実行する。ジョブが終了した場合（Ｓ１１でＹＥＳ）、ＣＰＵ２１２は、画像形成動作を終了する。

（距離同期露光制御）
本実施例において、図５のＳ８における露光動作において、回転多面鏡３０５と感光ドラム２１の距離同期露光制御を行う。図５のＳ８における露光動作を説明する前に、距離同期露光制御について説明する。本実施例において、感光ドラム２１と回転多面鏡３０５の距離同期露光制御のために、モータ３０４の回転制御を行う。モータ３０４の回転制御を行うために、露光されるべき目標位置を算出する距離同期露光制御を行う。距離同期露光制御を行う理由を、図６、図７及び図８を参照して、以下に説明する。図６は、感光ドラム２１の回転速度に生じた瞬間的な速度変動を示す図である。図７は、感光ドラム２１の表面上の実際の走査位置と目標位置を示す図である。実際の走査位置は、光ビームＬＢにより実際に走査された露光位置（走査線の位置）である。目標位置は、光ビームＬＢにより本来走査されるべき露光位置である。図７において、実際の走査位置を実線で、目標位置を破線で示す。図８は、距離同期露光制御の説明図である。

例えば、感光ドラム２１と回転多面鏡３０５の同期露光制御において、感光ドラム２１の回転速度に図６に示すような瞬間的な速度変動が生じることがある。このような感光ドラム２１の瞬間的な速度変動に対して、回転多面鏡３０５のモータ３０４の回転速度の変化は、追従することができず、回転多面鏡３０５の回転速度は、感光ドラム２１の回転速度に対して一時的に低くなる。回転多面鏡３０５の回転速度の一時的な低下により、感光ドラム２１の表面上の実際の走査位置は、図７に示すように、感光ドラム２１の表面の移動方向（副走査方向Ｃ）において本来走査すべき目標位置から上流方向へずれる。その後、距離同期露光制御を行わずに、回転多面鏡３０５の回転速度を感光ドラム２１の回転速度に従って変化させたとしても、感光ドラム２１の表面上の実際の走査位置は、図７に示すように目標位置からずれたままとなる。カラー画像形成装置１００において、複数の感光ドラム２１上の走査位置のずれは、重ね合わせられる複数色の画像の色ずれという問題を生じる。従って、本実施例においては、感光ドラム２１と回転多面鏡３０５の同期露光制御において、距離同期露光制御を行う。

距離同期露光制御によれば、光ビームＬＢにより形成される感光ドラム２１上の走査線の副走査方向Ｃの距離が感光ドラム２１の表面移動距離に一致するように、モータ３０４の回転が制御される。たとえ、光ビームＬＢの走査位置が感光ドラム２１上の本来走査すべき目標位置から一旦ずれたとしても、光ビームＬＢの走査位置を感光ドラム２１上の目標位置に一致させるようにモータ３０４を距離同期露光制御する。そのために、ＣＰＵ（比較手段）２１２は、ＢＤ信号３１７とエンコーダ信号２１４とを比較し、比較結果に基づいてモータ３０４の回転速度を変更する。具体的には、ＣＰＵ２１２は、ＢＤ信号３１７とエンコーダ信号２１４との位相差及びＢＤ信号３１７の周期Ｔｐとエンコーダ信号２１４の周期Ｔｄとの比較に基づいて、モータ３０４を制御するための加速信号（制御信号）又は減速信号（制御信号）を生成する。

図８を参照して、回転多面鏡３０５と感光ドラム２１の距離同期露光制御の動作を説明する。図８は、距離同期露光制御の説明図である。図８（ａ）は、露光走査が進む距離Ｌｐ及び感光ドラム２１の表面が進む距離Ｌｄと時間との関係を示す図である。図８（ｂ）は、ＢＤ信号３１７とエンコーダ信号２１４との関係を示す図である。図８は、説明を簡単にするために、回転多面鏡３０５の一回転あたりに出力されるＢＤ信号３１７の数（反射面の数Ｎ）とエンコーダ信号２１４の数が同じに設定されている場合を示す。この場合、１つのＢＤ信号３１７に対して１つのエンコーダ信号２１４が出力される。エンコーダ信号２１４とＢＤ信号３１７との位相差Ｐが所定範囲内にあるときに、ＴＯＰ信号に従って、露光が開始される。エンコーダ信号２１４の周期ＴｄとＢＤ信号３１７の周期Ｔｐが一致していれば、光ビームＬＢの走査位置は、感光ドラム２１上の目標位置に一致する。しかし、例えば、感光ドラム２１が中間転写ベルト１３に対して滑って、エンコーダ信号２１４の周期ＴｄがＢＤ信号３１７の周期Ｔｐよりも長くなることがある。このような場合、光ビームＬＢの走査位置は、感光ドラム２１上の目標位置からずれる。図８は、エンコーダ信号２１４の周期ＴｄがＢＤ信号３１７の周期Ｔｐよりも長くなった場合を示している。

図８に示すように、エンコーダ信号２１４の周期Ｔｄ（エンコーダ信号２１４間の一間隔あたり）に感光ドラム２１の回転により感光ドラム２１の表面が進む距離をＬｄ（以下、表面移動距離という。）とする。ここでは、１つのＢＤ信号３１７に対して１つのエンコーダ信号２１４が出力されるように設定されているので、ＢＤ信号３１７の周期Ｔｐ（ＢＤ信号３１７間の一間隔あたり）に副走査方向Ｃへ露光走査が進む距離も同様にＬｄとする。そして、エンコーダ信号２１４の周期Ｔｄ（エンコーダ信号２１４間の一間隔あたり）にモータ３０４の回転により副走査方向Ｃへ露光走査が進む距離をＬｐ（以下、副走査距離という。）とする。副走査距離Ｌｐと表面移動距離Ｌｄとの距離差をΔＬとする（ΔＬ＝Ｌｄ−Ｌｐ）。副走査距離Ｌｐが表面移動距離Ｌｄに一致している場合（Ｌｄ＝Ｌｐ）、距離差は生じないので（ΔＬ＝０）、光ビームＬＢの走査位置は、感光ドラム２１上の目標位置に一致する。従って、副走査距離Ｌｐが表面移動距離Ｌｄに一致するように（Ｌｐ＝Ｌｄ、すなわちΔＬ＝０）、回転多面鏡３０５の回転速度を制御すれば、光ビームＬＢの走査位置は、感光ドラム２１上の目標位置に一致する。

ところが、図８（ｂ）に示すようにモータ３０４の回転速度に対して感光ドラム２１の回転速度が減少しエンコーダ信号２１４の周期ＴｄがＢＤ信号３１７の周期Ｔｐよりも長い場合、図８（ａ）に示すように副走査距離Ｌｐは、表面移動距離Ｌｄに比べ大きい。感光ドラム２１が表面移動距離Ｌｄだけ移動する時間（エンコーダ信号２１４の周期Ｔｄ）に、モータ３０４の回転により生じる副走査距離Ｌｐは、表面移動距離Ｌｄよりも大きくなる。図８（ａ）においては、Ｌｄ＜Ｌｐであるので、距離差ΔＬ（＝Ｌｄ−Ｌｐ）は、０よりも小さい（ΔＬ＜０）。

距離差ΔＬが０よりも小さい場合（ΔＬ＜０）、ＣＰＵ２１２は、モータ３０４を減速するために減速信号（制御信号）をモータ駆動部３１３へ出力する。一方、距離差ΔＬが０よりも大きい場合（ΔＬ＞０）、ＣＰＵ２１２は、モータ３０４を加速するために加速信号（制御信号）をモータ駆動部３１３へ出力する。モータ３０４の回転速度を制御することで、感光ドラム２１の表面移動距離Ｌｄとモータ３０４の副走査距離Ｌｐを一致させることができる。副走査距離Ｌｐが表面移動距離Ｌｄに一致すれば、光ビームＬＢの走査位置は、感光ドラム２１上の目標位置に一致する。これが距離同期露光制御の基本的な考え方である。以下、上記の距離同期露光制御を第一制御モードにおける制御といい、第一制御モードにおける加速信号および減速信号を制御信号という。

距離同期露光制御において、ＣＰＵ２１２は、感光ドラム２１の表面移動距離Ｌｄおよびモータ３０４の副走査距離Ｌｐを算出する。ところで、調整等で感光ドラム２１の一周にわたる移動距離又は中間転写ベルト１３の一周にわたる移動距離を算出ためには、ＢＤ信号３１７及びエンコーダ信号２１４をカウントするカウンタ及び移動距離演算のための回路規模を大きくする必要がある。また、演算が複雑化するので、ＣＰＵ２１２による演算が困難になることがある。そこで、本実施例においては、ＣＰＵ２１２の回路規模を効率的に削減しつつ感光ドラム２１の速度変動に対して回転多面鏡３０５の回転速度を最適に制御することができるように、距離差ΔＬの演算に閾値βを使用する。これによって、ＣＰＵ２１２の回路規模を低減しつつ、バンディング、色ずれ等の画像不良を防止することができる。

（ＣＰＵの露光動作制御）
次に、図９を用いて、図５のＳ８における露光動作を説明する。図９は、実施例１によるＣＰＵ２１２の露光動作制御を示す流れ図である。露光動作制御のプログラムは、ＲＯＭ２１７に格納されている。ＣＰＵ２１２は、ＲＯＭ２１７から露光動作制御のプログラムを読み出す。露光動作を開始すると、ＣＰＵ２１２は、ＢＤ３１２からモータ３０４の回転量としてのＢＤ信号（回転信号）３１７を新規に入力する（Ｓ１０１）。ＣＰＵ２１２の第一カウンタ２２１は、ＢＤ信号３１７をカウントして第一カウント値３２１を出力する。ＣＰＵ２１２は、第一カウント値３２１に基づいて、モータ３０４の副走査距離Ｌｐを算出する（Ｓ１０２）。ＣＰＵ２１２は、ロータリーエンコーダ２０３から感光ドラム２１の回転量としてのエンコーダ信号（回転信号）２１４を新規に入力する（Ｓ１０３）。ＣＰＵ２１２の第二カウンタ２２２は、エンコーダ信号２１４をカウントして第二カウント値３２２を出力する。ＣＰＵ２１２は、第二カウント値３２２に基づいて、感光ドラム２１の表面移動距離Ｌｄを算出する（Ｓ１０４）。

ＣＰＵ２１２は、表面移動距離（回転量）Ｌｄと副走査距離（回転量）Ｌｐとの差分から距離差（差）ΔＬ（＝Ｌｄ−Ｌｐ）を算出する（Ｓ１０５）。ＣＰＵ２１２は、算出した距離差ΔＬが予め設計時に定めた所定の閾値（所定値）βより小さいか否かを判断する（Ｓ１０６）。すなわち、ＣＰＵ（判断手段）２１２は、距離差ΔＬが所定の関係を外れたか否かを判断する。距離差ΔＬがβ未満である場合（Ｓ１０６でＹＥＳ）、ＣＰＵ２１２は、モータ３０４の副走査距離Ｌｐが感光ドラム２１の表面移動距離Ｌｄに一致するように、第一制御モードでモータ駆動部３１３へ制御信号を出力する（Ｓ１０７）。モータ駆動部３１３は、制御信号に従ってモータ３０４を駆動する。ＣＰＵ２１２は、画像信号３１４を光源駆動部３１０へ出力し、画像信号３１４に従って光源３００を制御して感光ドラム２１に潜像を形成する（Ｓ１０８）。

距離差ΔＬが閾値β以上（所定値以上）である場合（Ｓ１０６でＮＯ）、ＣＰＵ２１２は、感光ドラム２１が加速中であるか否かを判断する（Ｓ１１０）。以下、距離差ΔＬが閾値β以上である場合の距離同期露光制御を第二制御モードにおける制御という。すなわち、ＣＰＵ（判断手段）２１２は、距離差ΔＬが所定の関係を外れたと判断した場合、判断結果に基づいて、第一制御モードとは異なる第二制御モードで動作する。ＣＰＵ２１２は、第二制御モードにおいて加速信号３１５又は減速信号３１６の出力を次のエンコーダ信号２１４の入力または次のＢＤ信号３１７の入力まで維持する。第二制御モードにおいて感光ドラム２１が加速中（加速状態）である場合（Ｓ１１０でＹＥＳ）、ＣＰＵ２１２は、モータ駆動部３１３へ加速信号３１５を出力する（Ｓ１１１）。モータ駆動部３１３は、第二制御モードにおいて加速信号３１５に従ってモータ３０４を駆動する。ＣＰＵ２１２は、距離差ΔＬがゼロになるようにモータ３０４の加速状態を維持する制御をする。

ＣＰＵ２１２は、Ｓ１０１へ戻り、途絶していたＢＤ信号３１７の入力（Ｓ１０１）または途絶していたエンコーダ信号２１４の入力（Ｓ１０３）があるまで待機する。途絶していた信号の再入力（受信）があった場合、Ｓ１０５およびＳ１０６を介して、第一制御モードへ戻る。ＣＰＵ２１２は、画像信号３１４を光源駆動部３１０へ出力し、画像信号３１４に従って光源３００を制御して感光ドラム２１に潜像を形成する（Ｓ１０８）。

第二制御モードにおいて感光ドラム２１が加速中でない場合（Ｓ１１０でＮＯ）、ＣＰＵ２１２は、感光ドラム２１が減速中（減速状態）であると判断し、モータ駆動部３１３へ減速信号３１６を出力する（Ｓ１１２）。モータ駆動部３１３は、第二制御モードにおいて減速信号３１６に従ってモータ３０４を駆動する。ＣＰＵ２１２は、距離差ΔＬがゼロになるようにモータ３０４の減速状態を維持する制御をする。

ＣＰＵ２１２は、全ラインの潜像の形成が終了したか否かを判断する（Ｓ１０９）。全ラインの潜像の形成が終了していない場合（Ｓ１０９でＮＯ）、Ｓ１０１へ戻り露光動作を継続する。全ラインの潜像の形成が終了している場合（Ｓ１０９でＹＥＳ）、露光動作を終了する。

以上のように、距離差ΔＬがβ未満である場合に第一制御モードで制御を実行し、距離差ΔＬが閾値β以上である場合に第二制御モードで制御を実行することにより、ＣＰＵ２１２の回路規模の増大をできるだけ低く抑えることができる。本実施例によれば、感光ドラム２１の回転速度に変動が生じたとしてもモータ３０４の回転速度を適切に制御して、目標走査線間隔で感光ドラム２１の表面を露光することができる。

次に、図１０を参照して、本実施例における感光ドラム２１の速度変動時にモータ３０４の制御を行うときの動作を説明する。図１０は、実施例１における感光ドラム２１の速度変動時の表面移動距離Ｌｄと副走査距離Ｌｐの関係を示す図である。図１０の左側に示すように、感光ドラム２１とモータ３０４が画像形成時の回転速度で安定して回転しているとき、副走査距離Ｌｐは、表面移動距離Ｌｄに一致して所定の値に維持される（第一制御モード）。

何らかの要因により一定速度で回転していた感光ドラム２１の回転速度が変動し、感光ドラム２１の回転速度が低下する。感光ドラム２１の表面移動距離Ｌｄとモータ３０４の副走査距離Ｌｐの距離差ΔＬが前述した閾値β以上になったとき、ＣＰＵ２１２は、感光ドラム２１の加速度を測定し、測定した加速度に基づいて感光ドラム２１が加速状態にあるか減速状態にあるかを判断する。図１０において、感光ドラム２１は、減速状態にあるので、ＣＰＵ２１２は、減速信号３１６を出力してモータ３０４の回転速度を感光ドラム２１の回転速度に追従させるように制御する（第二制御モード）。第二制御モードにおいて、測定した感光ドラム２１の加速度に従って、惰性走行、ショートブレーキ、停止等の制御により、モータ３０４の加速度を調節することができる。

ここで、第一制御モードから第二制御モードへ移行する条件としての閾値βは、なるべく小さい方が回路縮小に有効である。しかし、閾値βが小さすぎると、モータ３０４の回転を不安定にさせてしまう恐れがあるため、定常回転時に距離差ΔＬが閾値βを越えない範囲に設定することが望ましい。第二制御モードへ移行した後、ＣＰＵ２１２は、次のエンコーダ信号２１４の入力まで待機する。ＣＰＵ２１２は、エンコーダ信号２１４の入力後、第一制御モードへ復帰する。

以上、感光ドラム２１が減速したときの制御について説明したが、感光ドラム２１が加速して距離差ΔＬが閾値β以上になった時も、同様に第二制御モードへ移行することにより、モータ３０４の回転速度を制御することができる。

本実施例によれば、モータ３０４の制御に用いる回路を削減しつつ感光ドラム２１の速度変動に効率的にモータ３０４が追従することが可能になるため、画質の向上とコスト削減効果が得られる。距離同期露光制御を実行することにより、副走査方向Ｃのピッチむらを低減することができる。本実施例によれば、回路規模を効率的に削減しつつ感光ドラム２１の速度変動に対して回転多面鏡３０５の回転速度を制御することができる。その結果、バンディング、色ずれ等の画像不良を防止することができる。

以下、実施例２を説明する。実施例２において、実施例１と同様の構造には同様の参照符号を付して説明を省略する。実施例２の画像形成装置１００、ロータリーエンコーダ２０３及び光走査装置１０１は、実施例１と同様であるので説明を省略する。実施例２によるＣＰＵ２１２の露光動作制御は、実施例１と異なる。以下、図１１を参照して、実施例２によるＣＰＵ２１２の露光動作制御を説明する。

（ＣＰＵの露光動作制御）
図１１を用いて、図５のＳ８における実施例２による露光動作を説明する。図１１は、実施例２によるＣＰＵ２１２の露光動作制御を示す流れ図である。露光動作制御のプログラムは、ＲＯＭ２１７に格納されている。ＣＰＵ２１２は、ＲＯＭ２１７から露光動作制御のプログラムを読み出す。露光動作を開始すると、ＣＰＵ２１２は、ＢＤ３１２からＢＤ信号３１７を新規に入力する（Ｓ２０１）。ＣＰＵ２１２の第一カウンタ２２１は、ＢＤ信号３１７を管として第一カウント値３２１を出力する。ＣＰＵ２１２は、第一カウント値３２１に基づいて、モータ３０４の副走査距離Ｌｐを算出する（Ｓ２０２）。ＣＰＵ２１２は、ロータリーエンコーダ２０３からエンコーダ信号２１４を新規に入力する（Ｓ２０３）。ＣＰＵ２１２の第二カウンタ２２２は、エンコーダ信号２１４をカウントして第二カウント値３２２を出力する。ＣＰＵ２１２は、第二カウント値３２２に基づいて、感光ドラム２１の移動距離Ｌｄを算出する（Ｓ２０４）。

ＣＰＵ２１２は、表面移動距離Ｌｄと副走査距離Ｌｐとの差分から距離差ΔＬ（＝Ｌｄ−Ｌｐ）を算出する（Ｓ２０５）。ＣＰＵ２１２は、算出した距離差ΔＬが予め設計時に定めた所定の閾値β未満であるか否かを判断する（Ｓ２０６）。距離差ΔＬがβ未満である場合（Ｓ２０６でＹＥＳ）、ＣＰＵ２１２は、モータ３０４の副走査距離Ｌｐが感光ドラム２１の表面移動距離Ｌｄに一致するように、第一制御モードでモータ駆動部３１３へ制御信号を出力する（Ｓ２０７）。モータ駆動部３１３は、制御信号に従ってモータ３０４を駆動する。ＣＰＵ２１２は、画像信号３１４を光源駆動部３１０へ出力し、画像信号３１４に従って光源３００を制御して感光ドラム２１に潜像を形成する（Ｓ２０８）。

ＣＰＵ２１２は、全ラインの潜像の形成が終了したか否かを判断する（Ｓ２０９）。全ラインの潜像の形成が終了していない場合（Ｓ２０９でＮＯ）、Ｓ２０１へ戻り露光動作を継続する。全ラインの潜像の形成が終了している場合（Ｓ２０９でＹＥＳ）、露光動作を終了する。

距離差ΔＬが閾値β以上である場合（Ｓ２０６でＮＯ）、ＣＰＵ２１２は、画像信号（画像データ）３１４の出力を停止する（Ｓ２１０）。ＣＰＵ２１２は、第一制御モードから第二制御モードへ移行する。ＣＰＵ２１２は、感光ドラム２１が加速中であるか否かを判断する（Ｓ２１１）。第二制御モードにおいて感光ドラム２１が加速中である場合（Ｓ２１１でＹＥＳ）、ＣＰＵ２１２は、モータ駆動部３１３へ加速信号３１５を出力する（Ｓ２１２）。モータ駆動部３１３は、第二制御モードにおいて加速信号３１５に従ってモータ３０４を駆動する。ＣＰＵ２１２は、距離差ΔＬがゼロになるようにモータ３０４の加速制御状態を維持する。

ＣＰＵ２１２は、Ｓ２０１へ戻り、途絶していたＢＤ信号３１７の入力（Ｓ２０１）または途絶していたエンコーダ信号２１４の入力（Ｓ２０３）があるまで待機する。途絶していた信号の再入力（受信）があった場合、Ｓ２０５およびＳ２０６を介して、第一制御モードへ戻る。ＣＰＵ２１２は、画像信号３１４を光源駆動部３１０へ出力し、画像信号３１４に従って光源３００を制御して感光ドラム２１に潜像を形成する（Ｓ２０８）。

一方、第二制御モードにおいて感光ドラム２１が加速中でない場合（Ｓ２１１でＮＯ）、ＣＰＵ２１２は、感光ドラム２１が減速中であると判断し、モータ駆動部３１３へ減速信号３１６を出力する（Ｓ２１３）。モータ駆動部３１３は、第二制御モードにおいて減速信号３１６に従ってモータ３０４を駆動する。ＣＰＵ２１２は、距離差ΔＬがゼロになるようにモータ３０４の減速制御状態を維持する。

本実施例においては、距離差ΔＬがβ未満である場合に第一制御モードで制御を実行し、距離差ΔＬが閾値β以上である場合に第二制御モードで画像信号３１４の出力を停止して潜像の形成を中断する。第二制御モードでモータ３０４の回転を制御し、距離差ΔＬがβ未満になれば、第一制御モードで感光ドラム２１に潜像を形成する。距離差ΔＬが閾値β以上になることを抑制して、ＣＰＵ２１２の回路規模の増大をできるだけ低く抑えることができる。本実施例によれば、感光ドラム２１の回転速度に変動が生じたとしてもモータ３０４を回転速度を適切に制御し、さらに画像信号３１４の出力を停止することにより走査線間隔のずれを最小に抑えながら露光することが可能になる。

次に、図１２を参照して、本実施例における感光ドラム２１の速度変動時にモータ３０４の制御を行うときの動作を説明する。図１２は、実施例２における感光ドラム２１の速度変動時の表面移動距離Ｌｄと副走査距離Ｌｐの関係を示す図である。図１２の左側に示すように、感光ドラム２１とモータ３０４が画像形成時の回転速度で安定して回転しているとき、副走査距離Ｌｐは、表面移動距離Ｌｄに一致して所定の値に維持される（第一制御モード）。

何らかの要因により一定速度で回転していた感光ドラム２１の回転速度が変動し、感光ドラム２１の回転速度が低下する。感光ドラム２１の表面移動距離Ｌｄとモータ３０４の副走査距離Ｌｐの距離差ΔＬが前述した閾値β以上になったとき、ＣＰＵ２１２は、画像信号３１４の出力を停止する。画像信号３１４の出力を停止することにより、感光ドラム２１の表面移動距離Ｌｄとモータ３０４の副走査距離Ｌｐの距離差ΔＬを最小に抑えることができる。ＣＰＵ２１２は、感光ドラム２１の加速度を測定し、測定した加速度に基づいて感光ドラム２１が加速状態になるか減速状態にあるかを判断する。図１２において、感光ドラム２１は、減速状態にあるので、ＣＰＵ２１２は、減速信号３１６を出力してモータ３０４の回転速度を感光ドラム２１の回転速度に追従させるように制御する（第二制御モード）。第二の制御モードへ移行した後、ＣＰＵ２１２は、次のエンコーダ信号２１４の入力まで待機する。ＣＰＵ２１２は、エンコーダ信号２１４の入力後、第一制御モードへ復帰する。

本実施例によれば、モータ３０４の制御に用いる回路を削減しつつ感光ドラム２１の速度変動に応じた画像出力の制御と効率的なモータ３０４による追従が可能となる。これによって、走査線間隔のずれを最小に抑えた画像形成とコスト削減効果が得られる。

以下、実施例３を説明する。実施例３において、実施例１及び実施例２と同様の構成には同様の参照符号を付して説明を省略する。実施例３の画像形成装置１００、ロータリーエンコーダ２０３及び光走査装置１０１は、実施例１及び実施例２と同様であるので説明を省略する。実施例３によるＣＰＵ２１２の露光動作制御は、実施例１及び実施例２と異なる。以下、図１３を参照して、実施例３によるＣＰＵ２１２の露光動作制御を説明する。

（ＣＰＵの露光動作制御）
図１３を用いて、図５のＳ８における実施例３による露光動作を説明する。図１３は、実施例３によるＣＰＵ２１２の露光動作制御を示す流れ図である。露光動作制御のプログラムは、ＲＯＭ２１７に格納されている。ＣＰＵ２１２は、ＲＯＭ２１７から露光動作制御のプログラムを読み出す。実施例３のＳ３０１〜Ｓ３０９の工程は、実施例２のＳ２０１〜Ｓ２０９の工程と同様であるので、説明を省略する。

距離差ΔＬが閾値β以上である場合（Ｓ３０６でＮＯ）、ＣＰＵ２１２は、画像信号（画像データ）３１４の出力を停止する（Ｓ３１０）。ＣＰＵ２１２は、モータ３０４の回転を停止して回転多面鏡３０５の回転を停止する（Ｓ３１１）。ＣＰＵ２１２は、異常があったことを画像形成装置１００の本体へ報知して（Ｓ３１２）、露光動作を終了する。ＣＰＵ２１２は、画像形成装置１００の表示部１１０（図１）にエラーを表示してもよい。

本実施例によれば、モータ３０４の制御に用いる回路を削減しつつ感光ドラム２１の速度変動に応じて画像出力およびモータ３０４の停止とさらに異常を画像形成装置１００の本体へ報知することができる。これによって、画像形成装置１００の本体が異常を検知し、プリント動作を停止することが可能になるので、コストと無駄なプリント出力を抑えることができる。

ところで、以上の実施例では、感光ドラム２１の速度変動に回転多面鏡３０５の回転を追従させる制御を例に説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。光ビームＬＢの走査位置を作像移動体の位置に従って調整し、作像移動体上の目標位置と光ビームＬＢの実際の走査位置とのずれを低減するように制御するものであればよい。例えば、感光ドラム２１を中間転写ベルト１３に対して滑りなく従動させ、中間転写ベルト１３の移動距離の検出手段を設け、中間転写ベルト１３の移動量に従って回転多面鏡３０５の回転量を制御してもよい。例えば、中間転写ベルト１３を駆動する駆動ローラ１３ａの回転軸にロータリーエンコーダを取り付けて、エンコーダ信号を取得すれば、上記実施例と同様にして、回転多面鏡３０５のモータ３０４を制御することができる。それによって、上記実施例と同様の効果を奏することができる。

以上の実施例においては、回転多面鏡３０５の回転量を検出する回転量検出装置（第一信号生成手段）として、ＢＤ３１２を使用した。しかし、本発明は、これに限定されるものではない。回転多面鏡３０５の回転量を検出する回転量検出装置（第一信号生成手段）として、モータ３０４の回転量を検出するＦＧセンサを使用してもよい。ＦＧセンサは、モータ３０４のロータ（回転子）に設けられた磁石に対向して配置され、モータ３０４の回転量に従ってＦＧ信号（パルス）を発生するパルス発生手段（周波数発生手段）である。ＦＧセンサからのＦＧ信号（第一信号）３１８に基づいて、モータ３０４の回転量すなわち回転多面鏡３０５の回転量を検出してもよい。また、回転多面鏡３０５の回転量を検出する回転量検出装置（第一信号生成手段）として、モータ３０４に設けられたホールＩＣを使用してもよい。ホールＩＣは、モータ３０４のロータ（回転子）に設けられた磁石に対向して配置され、モータ３０４の回転量に従ってパルス（信号）を発生するパルス発生手段である。ホールＩＣからの信号（第一信号）３１９に基づいて、モータ３０４の回転量すなわち回転多面鏡３０５の回転量を検出してもよい。

以上の実施例においては、画像形成装置１００は、複数個の感光ドラム２１と、複数個の感光ドラム２１に対応して複数個の回転多面鏡３０５を有する。しかし、画像形成装置１００は、一つの感光ドラム２１と一つの回転多面鏡３０５を有していてもよい。あるいは、画像形成装置は、複数個の感光ドラム２１と複数個の感光ドラム２１への複数の光ビームを偏向する一つの回転多面鏡３０５を有していてもよい。

２１・・・感光ドラム
１００・・・画像形成装置
２０３・・・ロータリーエンコーダ（第二信号生成手段）
２１４・・・エンコーダ信号（第二信号）
３００・・・光源
３０４・・・モータ
３０５・・・回転多面鏡
３１２・・・ＢＤ（第一信号生成手段）
３１７・・・ＢＤ信号（第一信号）
ＬＢ・・・光ビーム
ΔＬ・・・距離差（差）
β・・・閾値（所定値）

Claims

回転可能な感光ドラムと、
光ビームを出射する光源と、
前記光源から出射された前記光ビームが前記感光ドラムの表面を走査するように前記光ビームを偏向する回転多面鏡と、
前記回転多面鏡を回転させるモータと、
前記回転多面鏡の回転量を検出して第一信号を生成する第一信号生成手段と、
前記感光ドラムの回転量を検出して第二信号を生成する第二信号生成手段と、
を備え、
前記第一信号および前記第二信号から前記回転多面鏡の前記回転量と前記感光ドラムの前記回転量との差を求め、
前記差が所定値より小さい場合、前記差に従って前記モータを制御する第一制御モードで動作し、
前記差が前記所定値より小さくない場合、前記第一制御モードとは異なる第二制御モードで動作する画像形成装置。
前記第二制御モードにおいて、前記感光ドラムの加速状態または減速状態に従って、前記第一信号または前記第二信号を新たに受信するまで前記モータを加速状態または減速状態に維持する請求項１に記載の画像形成装置。
前記第一信号または前記第二信号を新たに受信したときに、前記第二制御モードを前記第一制御モードへ変更す請求項２に記載の画像形成装置。
前記第二制御モードにおいて、前記感光ドラムの前記表面を走査する前記光ビームを変調する画像データの出力を停止する請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
前記画像データの出力が停止されたときに異常を報知する請求項４に記載の画像形成装置。
前記第一信号生成手段は、前記光ビームを受光して前記光ビームによる前記感光ドラムの前記表面への光書き込みのための同期信号を前記第一信号として生成する同期信号生成手段である請求項１乃至５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
前記第一信号生成手段は、前記モータの回転子に設けられた磁石に対向して配置され、前記モータの回転量に従ってパルスを前記第一信号として発生するパルス発生手段である請求項１乃至５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
前記第二信号生成手段は、前記感光ドラムの回転軸に固定されたロータリーエンコーダである請求項１乃至７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
前記第二信号生成手段は、前記感光ドラムの回転方向に沿って前記感光ドラムに設けられた複数の印を検知する検知手段である請求項１乃至７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
回転可能な感光ドラムと、
光ビームを出射する光源と、
前記光源から出射された前記光ビームが前記感光ドラムの表面を走査するように前記光ビームを偏向する回転多面鏡と、
前記回転多面鏡を回転させるモータと、
前記回転多面鏡の回転量を検出して第一信号を生成する第一信号生成手段と、
前記感光ドラムからトナー像が転写され、転写された前記トナー像を記録媒体へ転写する中間転写体と、
前記中間転写体の回転量を検出して第二信号を生成する第二信号生成手段と、
を備え、
前記第一信号および前記第二信号から前記回転多面鏡の前記回転量と前記中間転写体の前記回転量との差を求め、
前記差が所定値より小さい場合、前記差に従って前記モータを制御する第一制御モードで動作し、
前記差が前記所定値より小さくない場合、前記第一制御モードとは異なる第二制御モードで動作する画像形成装置。
前記第二制御モードにおいて、前記中間転写体の加速状態または減速状態に従って、前記第一信号または前記第二信号を新たに受信するまで前記モータを加速状態または減速状態に維持する請求項１０に記載の画像形成装置。
前記第一信号または前記第二信号を新たに受信したときに、前記第二制御モードを前記第一制御モードへ変更す請求項１１に記載の画像形成装置。
前記第二制御モードにおいて、前記感光ドラムの前記表面を走査する前記光ビームを変調する画像データの出力を停止する請求項１０乃至１２のいずれか一項に記載の画像形成装置。
前記画像データの出力が停止されたときに異常を報知する請求項１３に記載の画像形成装置。
前記第一信号生成手段は、前記光ビームを受光して前記光ビームによる前記感光ドラムの前記表面への光書き込みのための同期信号を前記第一信号として生成する同期信号生成手段である請求項１０乃至１４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
前記第一信号生成手段は、前記モータの回転子に設けられた磁石に対向して配置され、前記モータの回転量に従ってパルスを前記第一信号として発生するパルス発生手段である請求項１０乃至１４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
前記第二信号生成手段は、前記中間転写体の回転軸に固定されたロータリーエンコーダである請求項１０乃至１６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
前記第二信号生成手段は、前記中間転写体の回転方向に沿って前記中間転写体に設けられた複数の印を検知する検知手段である請求項１０乃至１６のいずれか一項に記載の画像形成装置。