JP4557362B2 - 画像形成装置、その制御方法、及び記録媒体 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置、その制御方法、及び記録媒体に関し、特に、転写ベルトに当接する感光ドラムを駆動するための振動波モータと、感光ドラムを光ビームで露光走査する際に用いられる回転多面鏡を駆動する駆動モータとを有し、振動波モータの回転速度を駆動モータの回転速度に応じて制御する画像形成装置、その制御方法、及び当該制御方法を実行するプログラムを記憶した記録媒体に関する。
【０００５】
【従来の技術】
近年、電気−機械エネルギー変換素子としての圧電素子によって振動体に振動波を発生させ、その振動エネルギーにより移動体に駆動力を与える振動波モータ等の振動波装置および振動波装置を制御するための制御装置が考案されている。
これらの振動波装置は、オートフォーカスレンズの焦点距離調節機構の駆動源や半導体製造装置の位置決め用アクチュエータなどに応用されている。
【０００６】
また、画像信号を光信号に変換し、感光ドラム上を走査、露光する露光手段をもち、感光ドラム上に静電潜像を形成し、その静電潜像を現像器により現像し、感光ドラム上に可視トナー像を形成した後、用紙上に転写して、定着ローラ等の定着器によりトナー像を用紙に定着させるようにした電子写真方式の画像形成装置に、近年、上記振動波装置を応用することが提案されている。なお従来、感光ドラムの駆動には、ＤＣブラシレスモータやステッピングモータなどの駆動源が用いられていた。
【０００７】
感光ドラムをＤＣブラシレスモータで駆動する場合には、ＤＣブラシレスモータが高速回転するので、ギアやタイミングベルトなどで減速して用いるのが一般的である。感光ドラムの駆動では、ＤＣブラシレスモータが一定周期にて発生する駆動むら（ワウ・フラッタ）、減速手段での振動、ギアのかみ合い等による回転むらが形成される画像の品位に影響を与える。すなわち、駆動むらに起因する感光ドラムの回転速度むらは、感光ドラム上をラスタスキャンして画像形成が行われる際に、副走査方向のライン間隔を不均一とさせてしまう。
【０００８】
特に多色の画像を重ねるカラー画像形成装置においては、各色の画像記録の均一性を実現させるだけでなく、各色の画像のレジストレーションを正確に合わせることも、画像品位の高い再生画像を得るためには重要である。ところが、画像形成において、わずかな速度むらや画像伸縮が生じた場合、単色画像では目立ちにくいレベルの画像品位の劣化であっても、複数色重ね合わせた時には、色むらやモアレ等の見苦しい画像となってしまう。例えば、解像度６００ＤＰＩ（dot per inch）のラスターライン間における４２．３μｍ毎のライン間隔のむらが、人間の視覚には濃度むらとして知覚され、カラー画像の場合は、色ずれ、色むら、濃度むらとして知覚されてしまう。更に、中間記録媒体や記録媒体担持体の駆動手段においても、その駆動むらが、副走査方向のライン間隔を不均一にさせたり、各色のレジストレーションずれを引き起こしてしまう。
【０００９】
特に、減速手段での振動やギア等のかみ合い周期での回転むらは、容易に取り除けないことが多く、これを回避すべく、各種の駆動形態が提案されている。例えば、減速手段を用いずにモータ駆動軸を感光ドラムに直接接続するようなダイレクト駆動方式が提案されている。このようなダイレクト駆動は、機械的駆動伝達手段での回転むらを著しく減少させることが可能であり、機械的駆動伝達手段に起因する回転むらを減少させるのに有効である。
【００１０】
ところが一般に、ＤＣブラシレスモータは、低速回転で動作させた場合、高速回転時よりも駆動むらが増加する。近年、画像形成装置の高速化が検討されているものの、プロセス速度は１００〜２５０ｍｍ／Ｓ程度であり、プロセス速度２５０ｍｍ／Ｓ、感光ドラム径をφ６０ｍｍとすると、感光ドラムや記録媒体担持体をダイレクト駆動する場合のモータ回転数は７９．６ｒｐｍとなり、低速駆動が必要になる。更に、印字用紙に厚紙やＯＨＰといった多様なマテリアルを用いる場合、定着プロセスでの画像品位を低下させないために、通常のプロセス速度の１／２〜１／４程度に減速して画像形成する場合も有り得る。このような時には、感光ドラムの回転数も１／２〜１／４に減速する必要があり、したがってモータ回転数は３９．８〜１９．９ｒｐｍとなる。このような低速でＤＣブラシレスモータを駆動すると、その回転むらが無視し得ないものとなり、ＤＣブラシレスモータにダイレクト駆動される感光ドラムでは、再生画像に著しい画像品位の劣化をきたす。
【００１１】
従来、感光ドラムや記録材担持手段を駆動するＤＣモータのロータを構成する磁石を利用して回転数を検出し、この検出回転数を帰還させてＰＬＬ（フェーズロックループ〉制御するＤＣモータ制御を行っている。しかし、一般にＤＣブラシレスモータで用いられる回転数は１０００から２０００ｒｐｍであるのに比べ、３９．８〜１９．９ｒｐｍという極低速駆動を行う場合には、駆動むらを十分に小さくすることは困難であった。
【００１２】
また。感光ドラムの駆動にステッピングモータを用いる場合についても各種の提案がなされている。ＤＣブラシレスモータの場合と同様に、減速手段を介して感光ドラムを駆動するもの、或いはダイレクト駆動するものなどがある。特に、ステッピングモータの場合には、低速駆動への回転数の変更が比較的容易であり、通常は、駆動する相信号を低周波にすることで実現される。一方、ダイレクト駆動などで行われる低速駆動の際には、ステップ角における振動が大きくなり、回転むらが大きくなる。従って、特に低速駆動では形成された画像にむらを生じていた。このような低速駆動用に、マイクロステップ駆動方式などの駆動電流制御方式も提案されているが、十分な効果が得られていない。
【００１３】
また、走査露光手段として、画像信号をレーザ光のパルス幅変調信号に変換し、ポリゴンミラーを回転させ、感光ドラム上にレーザ光を走査させて、潜像画像を形成する画像形成装置が提案されている。このようなレーザ走査方式の画像形成装置では、感光ドラムの画像形成領域外において、走査されるレーザ光を検知するビーム検知手段をもち、ビーム検知手段からの検知信号に同期して、画像信号に応じて変調されたレーザ光を作成し、これによって潜像形成するようにしている。用紙搬送方向を副走査方向とすれば、副走査方向とほぼ直角方向（主走査方向と呼ぶ）にレーザ光を走査することにより、逐次、１ライン単位での潜像形成が行われる。レーザ走査式の画像形成装置においては、感光ドラムの回転むらにより、副走査方向のラインピッチが不均一になり、ピッチむら等の見苦しい画像となる。各色のトナー画像を形成して、順次重ね合わせることにより、カラー画像を形成する装置においては。感光ドラムの僅かな回転むらが、著しい色むらを引き起こす。
【００１４】
ところで、振動波モータ等の振動波装置の制御方法に関しては、従来多くの提案がなされており、代表的なものとしては、電気−機械エネルギー変換素子としての圧電素子に印加する電圧信号（駆動信号）の周準数や振幅を変化させることにより動作速度を制御する方法がある。
【００１５】
ここで、駆動信号の周波数および振幅と動作（回転）速度との関係は、図６に示すようになる。すなわち、回転速度は、振動体の共振周波数をピークとして、高周波数側にはなだらかに低下し、低周波数側には急激に低下するという特性を有する。また、回転速度は、駆動信号の振幅が大きくなるほど大きくなるという特性を有する。
【００１６】
駆動信号の周波数を変化させて回転速度を制御する周波数速度制御では、入力電圧に対して比較的細かい周波数分解能が得られるＶＣＯ（電圧制御発振器）が用いられる場合が多い。但し、コスト面からは、ＶＣＯのようなアナログ回路を用いずに、デジタル回路（ゲートアレイ）を用いた方が好ましい。
【００１７】
ところが、ゲートアレイを用いる場合は、クロック信号の周波数によって駆動信号の周波数が決まり、そのクロック周波数の変化幅には限界があるため、ＶＣＯほど周波数分解能を上げられず、その結果、振動波装置の速度を段階的にしか制御できず、速度ムラが大きくなり易いという欠点がある。
【００１８】
一方、駆動信号の振幅を変化させて回転速度を制御する振幅速度制御では、デジタル回路による周波数速度制御に比べれば速度ムラの少ない制御を行うことができる。但し、振幅速度制御により正確な速度制御を行うためには、駆動周波数を共振周波数より高くかつ共振周波数に近い周波数に常時設定しておく必要があるが、共振周波数は温度等の環境状態や負荷の変化によって変動するため、正確な速度制御が難しいという欠点がある。
【００１９】
そこで、例えば、（１）特開平３−２３９１６８号公報や特開平４−２２２４７６号公報には、振動波モータ等の振動波装置の振動周波数を検出して駆動信号の周波数が常に共振周波数の近傍となるように制御する一方、動作速度については実際の動作速度を検出しながら目標速度との差を小さくするように駆動信号の振幅を変化させる制御方法が提案されている。
【００２０】
また、（２）特開平６−２３７５８４号公報には、起動時に駆動信号の周波数のみを変化させて動作速度を目標速度に近づけ、その後駆動信号の振幅のみを制御して動作速度を制御する制御方法が提案されている。
【００２１】
これらの従来の制御方法によれば、デジタル回路において速度ムラの少ない制御を行うことが可能である。
【００２２】
ところで、例えば、電子写真方式の画像形成装置などのように、複数のモータが、一連の動作シーケンスに基づいて、高い回転精度で長時間稼動し続けるような用途に対し、振動波モータ等の振動波装置が用いられた例はなかった。なお、画像形成装置のなかでも、複数色のトナー像を順次、極めて正確に重ね合わせる必要があるカラー画像形成装置においては、カラートナーが担持される感光ドラムや、これら複数の感光ドラムとの転写位置に転写材を搬送するための転写材搬送ベルトにおいて、回転ムラが極めて小さく、画像位置ずれをなくすような駆動モータが特に必要とされている。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の振動波モータ等の振動波装置を駆動源とした各種応用装置においては、振動波装置が単独に応用された場合の振動波装置の速度ムラや位置精度が問題となるだけで、複数の振動波装置が応用された同一装置においてそれら振動波装置間に発生する速度ムラが問題となるようなことはなかった。そればかりか、振動波装置の長時間の駆動といった応用例も殆どなかった。
【００２４】
従って、例えば複数の振動波モータを高精度のモータとして同一装置に応用する場合、特に相互に協調して動作させる必要がある用途においては、少なくとも１つの振動波モータの駆動状態が、他の振動波モータや他の方式の駆動モータの駆動状態と僅かに異なるとき、こうした複数の振動波モータ等を搭載している装置全体の性能を著しく低下させてしまうことが考えられる。
【００２５】
例えば、回転ムラや位置制御誤差をなくして画像品位の著しい向上を図るべく、複数の振動波モータを電子写真方式のカラー画像形成装置に応用する場合では、感光ドラムなどの像担持体や、記録材を搬送する転写材搬送ベルト等の記録材ハンドリング手段の駆動に、振動波モータがそれぞれ用いられる。
【００２６】
一方、レーザ露光走査系については、１万回転から３万回転程度の高速回転が必要となるため、ポリゴンミラーの回転軸にベアリングやエア軸受けなどを介してＤＣブラシレスモータが接続されることが多い。
【００２７】
このような振動波モータ以外の駆動モータと複数の振動波モータとの間で、それらを協調して動作させる必要がある。
【００２８】
ところで、レーザ走査式の画像形成装置においては、レーザ走査する周期を可変することが困難であり、副走査方向のピッチむらが目立ち易いという問題があった。特に、カラー画像形成装置においては、各色の感光ドラムの回転むらによって、再生されたカラー画像の色むらといった著しい画像劣化を引き起こすという問題があった。
【００２９】
特に、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋのトナー色に対応して、各色独立の画像形成部を持ち、高速にカラー画像形成を行うようなカラー画像形成装置においては、近年、４つの感光ドラム、４つのレーザ走査手段をもつ方式が提案され、各色の画像のレジストレーションを精密に合わせることが重要な課題となっている。すなわち、各色のトナー画像のレジストレーションが精密にあっていない場合には、特に、文字部や細線のエッジ部にトナー画像部分がはみ出て、大変見苦しくなる。また、階調画像についても、各色のトナー像の重なりが均一とならないため、不自然な色むらとして見苦しい画像となる。
【００３０】
主走査方向のレジストレーションについては、レジストレーションずれがあると、各色のトナー画像の重なり部分にはみ出す領域が生じてしまうため、画像信号の書き出しタイミングを調整することにより、４色のトナー画像を精密に合わせる方式が提案されている。
【００３１】
副走査方向のレジストレーションについても、１ライン単位での画像信号の書き出しタイミングを調整することにより、１ライン単位での副走査方向のレジストレーションを精密に合わせる方式が提案されている。
【００３２】
しかしながら、レーザ走査式の画像形成装置では、副走査方向の１ライン未満の微少なレジストレーション調整は困難であった。例えば、レーザ走査光学系を構成するミラーを可動式にするなどして、レーザビームの光路を微調整することにより、１ライン未満の微少な副走査レジストレーション補正を行う方式などが提案されているが、レーザ走査光学系が複雑になり、またミラー等を精密に可動させる手段が必要なるなど、装置が複雑化、大型化、コストアップ、複雑な調整工程が不可欠などといったデメリットがあった。
【００３３】
またレーザ走査方式の画像形成装置において、感光ドラムを振動波装置で回転駆動させ、感光ドラムの回転むらを低減させる方式が提案されているが、振動波装置以外の駆動手段の回転と振動波装置の回転とを精密に協調動作させることができず、再生画像のライン間隔むらを低減させることができないという問題があった。
【００３４】
また、中間記録媒体や記録媒体担持体の回転駆動に振動波装置を用いた場合、複数色の画像を順次重ね合せるときのレジストレーションを精密にあわせられないという問題があった。
【００３５】
このように複数モータ間の回転速度差、回転位相差を少なくする取り組みがなされてきたが、感光ドラムを駆動する振動波モータと、ポリゴンミラーを駆動する駆動モータとを協調して動作させる構成において、一方の駆動モータの回転異常や回転制倒するための信号に不具合が生じると、他方の駆動手段の回転を大きく乱してしまうことがあった。複数モータの協調動作が乱れることにより、特に、感光ドラムや転写ベルトなど互いに当接する部材で摺擦痕が発生するなどの不具合を生じ、高価な感光ドラムの交換が必要になっていた。
【００３６】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであって、転写ベルトに当接する感光ドラムを駆動するための振動波モータと、感光ドラムを光ビームで露光走査する際に用いられる回転多面鏡を駆動する駆動モータとを有し、振動波モータの回転速度を駆動モータの回転速度に応じて制御する際、これらモータの協調動作が乱れることにより発生する不具合の発生防止を図った画像形成装置、画像形成装置の制御方法、及び記憶媒体を提供することを目的とする。
【００３７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明による画像形成装置は、転写ベルトに当接する感光ドラムを駆動するための振動波モータと、前記感光ドラムを光ビームで露光走査する際に用いられる回転多面鏡を駆動する駆動モータとを有し、前記振動波モータの回転速度を前記駆動モータの回転速度に応じて制御する画像形成装置であって、前記駆動モータの回転速度に応じた周期を有する基準信号を生成する基準信号生成手段と、前記振動波モータの駆動速度を検出するための信号であって、前記振動波モータの駆動速度に応じた周期を有する速度信号を生成する速度検出手段と、前記基準信号とは別の擬似信号を生成する擬似信号生成手段と、前記振動波モータを速度制御する駆動制御手段とを有し、前記駆動制御手段は、前記振動波モータの回転、前記駆動モータの回転、及び前記基準信号の生成の少なくともいずれかに異常が生じると、前記基準信号の代わりに前記擬似信号を用いて、前記振動波モータを駆動制御しつつ、前記目標速度を低くして前記振動波モータを停止制御し、前記異常がないと、前記振動波モータの目標速度と前記速度信号と差分及び前記基準信号と前記速度信号との差分に応じて前記振動波モータの回転速度を制御することを特徴とする。
【００３８】
また、本発明による画像形成装置は、転写ベルトに当接する感光ドラムを駆動するための振動波モータと、前記感光ドラムを光ビームで露光走査する際に用いられる回転多面鏡を駆動する駆動モータとを有し、前記振動波モータの回転速度を前記駆動モータの回転速度に応じて制御する画像形成装置であって、前記駆動モータの回転速度に応じた周期を有する基準信号を生成する基準信号生成手段と、前記振動波モータの駆動速度を検出するための信号であって、前記振動波モータの駆動速度に応じた周期を有する速度信号を生成する速度検出手段と、前記振動波モータを速度制御する駆動制御手段とを有し、前記駆動制御手段は、前記振動波モータの回転、前記駆動モータの回転、及び前記基準信号の生成の少なくともいずれかに異常が生じると、前記基準信号と前記速度信号との差分の代わりに予め定められた差分を用いて前記振動波モータを駆動制御しつつ、前記目標速度を低くして前記振動波モータを停止制御し、前記異常がないと、前記振動波モータの目標速度と前記速度信号との差分及び前記基準信号と前記速度信号との差分に応じて前記振動波モータの回転速度を制御することを特徴とする。
【００３９】
本発明による制御方法は、転写ベルトに当接する感光ドラムを駆動するための振動波モータと、前記感光ドラムを光ビームで露光走査する際に用いられる回転多面鏡を駆動する駆動モータとを有し、前記振動波モータの回転速度を前記駆動モータの回転速度に応じて制御する画像形成装置の制御方法であって、前記駆動モータの回転速度に応じた周期を有する基準信号を生成する基準信号生成工程と、前記振動波モータの駆動速度を検出するための信号であって、前記振動波モータの駆動速度に応じた周期を有する速度信号を生成する速度検出工程と、前記基準信号とは別の擬似信号を生成する擬似信号生成工程と、前記振動波モータを速度制御する駆動制御工程とを含み、前記駆動制御工程では、前記振動波モータの回転、前記駆動モータの回転、及び前記基準信号の生成の少なくともいずれかに異常が生じると、前記基準信号の代わりに前記擬似信号を用いて、前記振動波モータを駆動制御しつつ、前記目標速度を低くして前記振動波モータを停止制御し、前記異常がないと、前記振動波モータの目標速度と前記速度信号と前の差分及び前記基準信号と前記速度信号との差分に応じて前記振動波モータの回転速度を制御することを特徴とする。
さらに、本発明による制御方法は、転写ベルトに当接する感光ドラムを駆動するための振動波モータと、前記感光ドラムを光ビームで露光走査する際に用いられる回転多面鏡を駆動する駆動モータとを有し、前記振動波モータの回転速度を前記駆動モータの回転速度に応じて制御する画像形成装置の制御方法であって、前記駆動モータの回転速度に応じた周期を有する基準信号を生成する基準信号生成工程と、前記振動波モータの駆動速度を検出するための信号であって、前記振動波モータの駆動速度に応じた周期を有する速度信号を生成する速度検出工程と、前記振動波モータを速度制御する駆動制御工程とを含み、前記駆動制御工程では、前記振動波モータの回転、前記駆動モータの回転、及び前記基準信号の生成の少なくともいずれかに異常が生じると、前記基準信号と前記速度信号との差分の代わりに予め定められた差分を用いて前記振動波モータを駆動制御しつつ、前記目標速度を低くして前記振動波モータを停止制御し、前記異常がないと、前記振動波モータの目標速度と前記速度信号との差分及び前記基準信号と前記速度信号との差分に応じて前記振動波モータの回転速度を制御することを特徴とする。
また、本発明による記録媒体は、上記の画像形成装置の制御方法のいずれかをコンピュータによって実行させる制御プログラムを記憶することを特徴とする。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【００４１】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明に係る電子写真方式のカラー画像形成装置の第１の実施の形態の構成を示す概略断面図である。本カラー画像形成装置はカラーリーダ部とカラープリンタ部によって構成される。
【００４２】
〔カラーリーダ部の構成〕
図１において、１０１は光電変換素子ＣＣＤ、３１１はＣＣＤ１０１が実装される基板、３１２は画像処理部、３０１は原稿台ガラス（プラテン）、３０２は原稿給紙装置（ＤＦ）（なお、この原稿給紙装置３０２の代わりに鏡面圧板を装着する構成もある）、３０３および３０４は原稿を照明する光源（ハロゲンランプ又は蛍光灯）、３０５および３０６は光源３０３、３０４の光を原稿に集光する反射傘、３０７〜３０９はミラー、３１０は原稿からの反射光又は投影光をＣＣＤ１０１上に集光するレンズ、３１４は光源３０３、３０４と反射傘３０５、３０６とミラー３０７とを収容するキャリッジ、３１５はミラー３０８、３０９を収容するキャリッジ、３１３は他のインテリジェント・プロセッシング・ユニット（ＩＰＵ）等とのインターフェイス（Ｉ／Ｆ）部である。なお、キャリッジ３１４は速度Ｖで、キャリッジ３１５は速度Ｖ／２で機械的に移動して、ＣＣＤ１０１の電気的走査方向（主走査方向）に対して垂直方向（副走査方向）に原稿を走査する。
【００４３】
〔カラープリンタ部の構成〕
図１において、３１７はＭ画像形成部、３１８はＣ画像形成部、３１９はＹ画像形成部、３２０はＫ画像形成部であり、それぞれの構成は同一なのでＭ画像形成部３１７を詳細に説明し、他の画像形成部の説明は省略する。
【００４４】
Ｍ画像形成部３１７において、３４２は感光ドラムであり、レーザ露光部２１０からの光によって、その表面に潜像が形成される。３２１は帯電器であり、１５０ｍｍ／ｓｅｃの速度で回転する感光ドラム３４２の表面を所定の電位に帯電させ、潜像形成の準備をする。帯電器３２１は、不図示のスリーブを２５５ｍｍ／ｓｅｃの速度で回転させ、低抵抗のフェライトキャリアで誘電ブラシを形成することにより帯電を行う。
【００４５】
３２２は現像器であり、感光ドラム３４２上の潜像を現像して、トナー画像を形成する。なお、現像器３２２には、現像バイアスを印加して現像するためのスリーブ３６１が含まれている。３２３は転写帯電器であり、転写材搬送ベルト３３３の背面から放電を行い、感光ドラム３４２上のトナー画像を、転写材搬送ベルト３３３上の記録紙などへ転写する。この転写後、感光ドラム３４２上に残留したトナーは帯電器３２１に一旦取り込まれ、静電的特性を変化させて再び感光ドラム３４２上に戻され、現像器３２２がこれを回収して再利用する。
【００４６】
次に、記録紙などの上へ画像を形成する手順を説明する。カセット３４０、３４１に格納された記録紙等はピックアップローラ３３９、３３８により１枚ずつ取り込まれ、給紙ローラ３３６、３３７により１５０ｍｍ／ｓｅｃの速度で移動する転写材搬送ベルト３３３上に供給される。給紙された記録紙は、吸着帯電器３４６で帯電される。
【００４７】
３４８は転写材搬送ベルトローラであり、転写材搬送ベルト３３３を駆動し、かつ、吸着帯電器３４６と対になって記録紙等を帯電させ、転写材搬送ベルト３３３に記録紙等を吸着させる。
【００４８】
３４７は紙先端センサで、転写材搬送ベルト３３３上の記録紙等の先端を検知する。なお、紙先端センサ３４７の検出信号はカラープリンタ部からカラーリーダ部へ送られて、カラーリーダ部からカラープリンタ部にビデオ信号を送る際の副走査同期信号として用いられる。
【００４９】
この後、記録紙等は、転写材搬送ベルト３３３によって搬送され、画像形成部３１７〜３２０においてＭＣＹＫの順にその表面にトナー画像が形成される。
【００５０】
Ｋ画像形成部３２０を通過した記録紙等は、転写材搬送ベルト３３３からの分離を容易にするため、除電帯電器３４９で除電された後、転写材搬送ベルト３３３から分離される。３５０は剥離帯電器であり、記録紙等が転写材搬送ベルト３３３から分離する際の剥離放電による画像乱れを防止するものである。分離された記録紙等は、トナーの吸着力を補って画像乱れを防止するために、定着前帯電器３５１、３５２で帯電された後、定着器３３４へ送られ、そこでトナー画像の熱定着が行われた後、排紙トナー３３５に排紙される。
【００５１】
転写材搬送ベルトローラ３４８は、不図示の振動波モータにより駆動され、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ色のトナー像形成に関与する各感光ドラム３４２、３４３、３４４、３４５は、それぞれ不図示の振動波モータにより、独立に駆動される。また、これら５つの振動波モータは、各々独立の駆動制御回路により制御される。これらの駆動制御回路の構成は同じであるので、その１つだけを、図５を参照して後述する。なお、各振動波モータ間では協調した動作が行われるが、その動作制御は図示しないＣＰＵ部により行われる。
【００５２】
本実施の形態では、カセット３４０、３４１に収納された記録紙は、不図示のメインモータからの駆動により給紙、搬送され、転写材搬送ベルト３３３上に搬送されるものとする。このメインモータは、通常、高トルクのＤＣブラシレスモータが用いられ、定着器３３４の定着ロ―ラの駆動や、現像器内の現像スリーブなど、各種の機構の駆動源となっている。一般的に、このようなＤＣブラシレスモータでは、ロータの回転数を検知して、モータ内に内蔵された水晶発信器の基準クロックと比較するＰＬＬ制御が行われ、その起動時間は１秒程度を必要とする。
【００５３】
図２は、ポリゴンミラーモータの構成を示す図である。また図３は、ポリゴンミラーモータの駆動制御回路の構成を、感光ドラムを駆動する振動波モータの駆動制御回路と関連付けて示すブロック図ある。
【００５４】
図３に示す実施の形態では、各振動波モータの駆動を制御する駆動制御回路の基準となるクロックとして、発振器７０１から出力されるクロックを共通の基準クロックとして使用する。またクロックは、ＰＬＬ制御回路２２４にも入力され、ポリゴンミラーモータ２０６の駆動制御にも用いられる。また、画像形成のためのビデオ信号用クロック、レーザ駆動用のクロックとしても用いられる。また、画像形成のためのビデオ信号クロック、レーザ駆動用のクロックと、上記各振動波モータやポリゴンミラーモータの駆動制御用クロックとを共用しない場合も、本発明の主旨を逸脱しない範囲で応用可能である。
【００５５】
本実施の形態では、ビデオ信号系、ポリゴンミラーモータ系、振動波モータ系のクロックを共通としたが、本発明の主旨から逸脱しない範囲での各種応用が可能であることは言うまでもない。例えば、ビデオ信号系のクロックと駆動系のクロックとを別々の発振器で構成することも可能である。
【００５６】
各色の感光ドラム３４２〜３４５を駆動する振動波モータの駆動制御回路は同一の構成であるので、それらの１つを例にとって説明する。
【００５７】
図２において、８０１はポリゴンミラーモータ２０６のロータであり、永久磁石に１回転あたり４組の磁極パターンが着磁されている。また、ロータ８０１に固定されている支軸８０２を介してポリゴンミラー２１８が固定されている。本実施の形態では、ポリゴンミラー２１８は８面のものを用いている。
【００５８】
ポリゴンミラーモータ２０６が回転すると、ＦＧセンサ２０７が、ロータ８０１に着磁されている磁極パターンによって１回転あたり４個のパルスを発生し、これがＦＧ波形整形回路２１４で整形されて、ＦＧパルスが出力される。
【００５９】
一方、レーザ２０５から発光されたレーザ光は、ロータ８０１と同一回転をするポリゴンミラー２１８により走査され、ＢＤセンサ２０３にて主走査方向の基準信号であるＬ２０３信号を出力する。
【００６０】
図３において、ＢＤセンサ２０３からのＬ２０３信号はセレクタ２２２に入力され、不図示のＣＰＵからのＢＤ−ＳＥＬ信号が高レベルのときは、セレクタ２２２からＢＤ信号として出力される。パルス生成部２２１は、クロックＣＬＫをカウントして、所望のＢＤ信号と略等しい周期の擬似ＢＤ信号であるＬ２２１信号を生成してセレクタ２２２に出力する。セレクタ２２２は、ＢＤ−ＳＥＬ信号が低レベルのとき、Ｌ２２１信号をＢＤ信号として出力する。今、ＢＤ−ＳＥＬ信号を高レベルとすることにより、セレクタ２２２からＢＤ信号として、ＦＧパルスが１回出力される間にパルス２個が出力される構成のＬ２０３信号が出力される。したがって、感光ドラム２０１上を走査するＢＤ信号に同期したビデオ信号によって、感光ドラム２０１上に１ライン単位の静電潜像が順次形成される。
【００６１】
なお、図３に示すＢＤ監視器２２３等については後述する。
【００６２】
図４は、図２に示したＢＤセンサ２０３からのＢＤ信号（Ｌ２０３信号）とＦＧ波形整形回路２１４からのＦＧパルスとの関係を示すタイミングチャートである。図４において、９０１がＢＤ信号、９０２がＦＧパルスである。
【００６３】
図２に示したポリゴンミラー２１８は８面で、ロータ８０１の磁極パターンが、１回転あたり４個のパルスを発生するので、図４に示すように、ＢＤ信号９０１が２個出力される間に、ＦＧパルス９０２が１個出力される。また、前述のように、ロータ８０１とポリゴンミラー２１８とは一体に固定されているので同一回転をし、必ずＦＧパルス９０２を基準にして位相差時間Ｔ０をもってＢＤ信号９０１が出力される。
【００６４】
図５は振動波モータの駆動制御回路の構成を示すブロック図である。
【００６５】
図５において、１はパルス発生器であり、入力される周波数データとパルス幅データに応じた駆動用パルスを２相（Ａ相、Ｂ相）出力する。これら２相のパルスは９０°の位相差をもって出力される。パルス発生器１は回路にかかるコストを安くするためにすべてデジタル回路により構成されている。ここで、パルス発生器１の構成および動作を、図８を参照して説明する。
【００６６】
図８はパルス発生器１の内部構成を示すブロック図である。
【００６７】
８は、駆動パルスの周期を決めるための１０ビットのカウンタであり、ダウンカウントのみを行う。このカウンタ８では、カウント値が０となったときにキャリー出力が高レベルとなる。キャリー出力がロード入力端に接続されているので、カウンタ８は駆動周波数データで決まる周期を有したリングカウンタとなる。
【００６８】
９ａおよび９ｂは駆動パルスのパルス幅を決定するための９ビットのカウンタであり、ダウンカウンタのみを行う。これらカウンタ９ａ、９ｂでは、ロード入力が高レベルになるとパルス幅データをロードし、カウント値が０となったときにキャリー出力が高レベルとなる。なお、カウンタ９ａがＡ相駆動用パルス、カウンタ９ｂがＢ相駆動用パルスに関わる。
【００６９】
１０は１０ビットイコールコンパレータであり、カウンタ８のカウント値と、ビットシフト１２によって得られる周波数データを２ビット右にシフトした値とが一致したとき、すなわちカウンタ８が周波数データの４分の１をカウントした時に出力が高レベルとなる。
【００７０】
１１ａおよび１１ｂはＲＳフリップフロップであり、それぞれ駆動パルスの立ち上がりをＳ入力、立ち下がりをＲ入力で決められるように構成されている。ＲＳフリップフロップ１１ａはＡ相駆動用パルスに関わり、カウンタ８のキャリー出力で立ち上がり、カウンタ９ａのキャリー出力で立ち下がる。すなわち、ＲＳフリップフロップ１１ａは、周波数データを周期として、パルス幅データに応じた時間だけ高レベルとなるＡ相駆動用パルスを出力する。
【００７１】
ＲＳフリップフロップ１１ｂはＢ相駆動用パルスに関わり、イコールコンパレータ１０の出力が高レベルになったときに立ち上がり、カウンタ９ｂのキャリー出力で立ち下がる。この結果、ＲＳフリップフロップ１１ｂは、周波数とパルス幅がＡ相駆動用パルスと同じであるが、９０°時間的に位相差をもつＢ相駆動用パルスを出力する。本説明において周波数データとは駆動パルス周期の指令値であるので、実際の周波数は周波数データの逆数に比例した値となる。
【００７２】
なお、本実施の形態では、説明を簡単にするためにＡ相駆動用パルスとＢ相駆動用パルスの位相差は常に同じで、振動波モータの回転方向は１方向のみとしているが、振動波モータを両方向に回転させる場合は不図示のセレクタを用いて回転方向に応じてＲＳフリップフロップ１１ａ、１１ｂの出力を入れ替えればよい。
【００７３】
なお、ＡＮＤゲート７５０、７５１については後述する。
【００７４】
図５に戻り、２は昇圧回路であり、例えば図７に示すような回路構成を有する。昇圧回路２では、パルス発生器１からそれぞれ出力されたＡ相駆動用パルス及びＢ相駆動用パルスがそれぞれ昇圧され、Ａ相交流波（Ａ相駆動信号）及びＢ相交流波（Ｂ相駆動信号）が作成され出力される。
【００７５】
３は進行波型の振動波モータ（ＵＳＭ）であり、位置的に１／４λだけずらして配置されている各圧電素子（図示せず）に昇圧回路３から出力された２相の交流電圧（Ａ相駆動信号、Ｂ相駆動信号）が印加される。この２相の駆動信号が各圧電素子に入力されると、振動体の駆動部の摩擦駆動面が円または楕円運動し、この摩擦駆動面に加圧接触している移動体が摩擦駆動される。この移動体には、例えば出力軸が回転中心に固定されており、該出力軸に感光ドラム３４２〜３４５や、転写材搬送ベルトローラ３４８が直結されて駆動力がそれらに伝達される。
【００７６】
４は振動波モータ３の回転を検出するエンコーダであり、振動波モータ３の出力軸にエンコーダ４の軸が取り付けられており、これにより上記回転を検出する。エンコーダ４からは振動波モータ３の回転に応じたパルスが出力される。エンコーダ４からの出力パルスは、速度差検出器５とＢＤ速度差検出器２１とに入力される。
【００７７】
速度差検出器５では、振動波モータ３の実際回転速度と目標回転速度との差を検出するが、実際には、エンコーダ４からの出力パルスの周期と目標とするパルス周期との差を検出している。
【００７８】
ＢＤ速度差検出器２１は、ポリゴンミラーによるレーザ走査速度によって決まるＢＤ信号の周期と、振動波モータのエンコーダパルスの周期との差に応じたＢＤ速度差修正データを出力する。
【００７９】
図９は、速度差検出器５及びＢＤ速度差検出器２１の内部構成を示すブロック図である。
【００８０】
図９において１３は立ち上がりエッジ検出部であり、エンコーダ４から入力されたパルスの立ち上がりエッジを検出し、該エッジからクロックの１周期の間高レベルとなるような信号Ｌ１３を出力する。立ち上がりエッジ検出部１３はフリップフロップやアンドゲートなどで構成される。１４は８ビットダウンカウンタであり、ロード入力が高レベルとなると、目標とするエンコーダパルスの周期に相当する目標速度データをロードする。ロード入力が低レベルのときはクロック入力で１ずつカウントダウンし、これにより次のエンコーダパルスの立ち上がりエッジまでの時間をカウントする。
【００８１】
１５はイネーブル付きのレジスタであり、イネーブル入力が高レベルの時に８ビットの入力（Ｄ〔７・・０〕）がレジスタ１５に書き込まれ、イネーブル入力が低レベルの時はレジスタ１５の値が保持されるような構成になっている。
【００８２】
なお、バッファ６５等については後述する。
【００８３】
こうした構成により速度差検出器５では、エンコーダパルス入力が低レベルから高レベルになったときに８ビットダウンカウンタ１４の出力（Ｑ）値がレジスタ１５に書き込まれると同時に、８ビットダウンカウンタ１４に目標速度データがロードされる。すなわち、エンコーダパルスの周期と目標周期との差をクロックでカウントした値が常にレジスタ１５に更新して書き込まれることになる。
【００８４】
また、ＢＤ速度差検出器２１では、６１はＢＤ信号の立ち上がりエッジを検出する立ち上がりエッジ検出部６１であり、ＢＤ信号の立ち上がりエッジで、クロックの１周期の間高レベルとなるような信号Ｌ６１を出力する。ＢＤ信号の立ち上がりエッジ検出部６１は、フリップフロップやアンドゲートなどで構成される。６２は８ビットアップカウンタであり、ロード入力が高レベルとなると、目標とするＢＤ信号とエンコーダパルスとの時間差に相当する目標ＢＤ速度差データ（ＢＤ補正データ）をロードする。通常、目標ＢＤ速度差データとしてゼロがロードされる。即ち、ポリゴンモータの速度と振動波モータの速度との速度差として、許容できる目標ＢＤ速度差データを設定する。ロード入力が低レベルの時はクロック入力で１ずつアップカウントする。
【００８５】
６３はイネーブル付きの８ビットレジスタであり、イネーブル入力Ｌ１３が高レベルの時に８ビットの入力（Ｄ［７．．０］）がレジスタ６３に書き込まれイネーブル入力Ｌ１３が低レベルの時はレジスタ６３の値が保持されるようになっている。
【００８６】
このようなＢＤ速度差検出器２１の構成により、イネーブル入力Ｌ１３が振動波モータのエンコーダパルスの立ち上がりエッジ信号であるので、ＢＤ信号が低レベルから高レベルになったときに８ビットカウンタ６２に目標ＢＤ速度差データとしてゼロがロードされ、エンコーダパルス入力が低レベルから高レベルになったときに８ビットカウンタ６２の出力（Ｑ）値がレジスタ６３に書き込まれる。即ち、エンコーダパルスの周期とＢＤ信号の周期との差をクロックでカウントした値が常にレジスタ６３に更新して書き込まれることになる。
【００８７】
なお、６４はＢＤ速度差メモリであり、レジスタ６３に保持されたＢＤ速度差データＬ６３がアドレスとして入力され、入力された情報に応じてそれに対応するＢＤ速度差修正データＬ２１を出力する。ＢＤ速度差メモリ６４には、入力されるＢＤ速度差データＬ６３に対して、振動波モータのエンコーダパルスから求められる速度差検出結果をどのように修正して、振動波モータの駆動制御を行うかの情報が予め書き込まれている。ＢＤ速度差メモリ６４の詳細については、図１３を参照して後述する。
【００８８】
なお、バッファ６６等については後述する。
【００８９】
図１０は、上述した速度差検出器５及びＢＤ速度差検出器２１における各信号のタイミングチャートである。
【００９０】
図５に戻り、２２は加算器（アダー）であり、速度差検出器５の検出結果Ｌ１５と、ＢＤ速度差検出器２１の出力するＢＤ速度差修正データＬ２１とが入力され、それらの加算結果Ｌ２２が新たな速度差検出結果として、周波数制御用メモリ６ａ及びパルス幅制御用メモリ６ｂにアドレスとしてそれぞれ入力される。周波数制御用メモリ６ａには、入力される速度（エンコーダのパルス周期）に対して周波数をどのように制御するかの情報が予め書き込まれており、またパルス幅制御用メモリ６ｂには、入力される速度（エンコーダのパルス周期）に対してパルス幅をどのように制御するかの情報が予め書き込まれており、入力された情報に応じてそれに対応するデータをそれぞれ出力する。
【００９１】
７ａは周波数制御用加算器（アダー）、７ｂはパルス幅制御用加算器（アダー）である。加算器７ａ、７ｂにはともに振動波モータ３の駆動がオフになっている間は予め設定されている初期値（保持情報）が保持されている。振動波モータ３の駆動がオンになると、加算器７ａは周波数制御用メモリ６ａから入力される情報をある一定間隔ごとに保持情報に加算して加算結果を保持する構成になっている。
【００９２】
加算器７ａ、７ｂの各出力は周波数データおよびパルス幅データとしてパルス発生器１に入力される。加算器７ａ、７ｂは１６ビットで構成されており、周波数制御用加算器７ａは加算結果の上位１０ビットを、パルス幅制御用加算器７ｂは加算結果の上位８ビットをそれぞれパルス発生器１に出力している。このことにより、周波数やパルス幅が急激に変化することがないようになっている。
【００９３】
以上説明したような構成で振動波モータ３の速度を制御するのであるが、制御をどのように行うかはメモリ６ａ、６ｂに書き込まれた情報に基づく。
【００９４】
以下、その制御方法を具体的に詳述する。
【００９５】
図１１は周波数制御用メモリ６ａに書き込まれる情報をプロットした図である。周波数制御用メモリ６ａとしては、アドレスが８ビット、データも８ビットのものを用いている。図１１において横軸は周波数制御用メモリ６ａのアドレスすなわち速度差検出器５から得られる値であり、符号付きで表している。縦軸は周波数制御用メモリ６ａに記憶されているデータすなわち周波数の加算量であり、符号付きで表している。例えば、振動波モータ３の１回転あたりのパルス数が３６００のエンコーダ４で１．０ｓ-1を目標速度とする制御を行う場合、速度差検出器５のクロック周波数を０．３６ＭＨｚとすると、目標速度データは以下の式（１）により１００という値が得られる。
【００９６】
０．３６［ＭＨｚ］／（１．０［ｓ-1］×３６００［ｐ／ｒ］）＝１００ …（１）
よって、速度差検出器５には目標速度データとして１００が入力される。振動波モータ３の駆動速度が目標値よりも遅いときは、速度差検出器５でのダウンカウントが１００よりも多く行われるので、周波数制御用メモリ６ａからは０よりも小さい値（負の値）が出力される。一方、駆動速度が目標速度よりも速いときは周波数制御用メモリ６ａからは０より大きい値（正の値）が出力される。
【００９７】
このことより、アドレスが負の値のときは駆動速度が目標速度よりも遅い時であるから、駆動周波数を低くする方向、すなわちデータを正の値に設定すれば目標速度に速度制御され得る。また、アドレスが正の値のときは駆動速度が目標速度よりも速い時であるから、データを負の値となるように設定すれば目標速度に制御され得る。
【００９８】
図１１において、領域Ａは、アドレスが−５０、すなわち次式（２）により求められる速度６．６ｓ-1よりも速い駆動速度が検出される領域である。
【００９９】
０．３６［ＭＨｚ］／（（１００＋５０）×３６００［ｐ／ｒ］）＝０．６７［ｓ-1］ …（２）
領域Ａでは１００という一定のデータが出力される。
【０１００】
図１１において、領域Ｂは、アドレスが−５０から−２０、すなわち前述の式（２）を用いれば、０．６７ｓ-1から０．８３ｓ-1の間の駆動速度が検出される領域である。この場合は図１１に示すように、検出されたエンコーダパルス周期の差に比例したデータが出力される。
【０１０１】
領域Ｃは、０．８３ｓ-1から１．２５ｓ-1の間の駆動速度が検出される領域である。この場合も、領域Ｂと同様に、検出されたエンコーダパルス周期の差に比例したデータが出力されるが、領域Ｂよりもデータの変化率は小さくなっている。同様に、領域Ｄ（１．２５ｓ-1から２．０ｓ-1）ではデータの変化率が領域Ｃよりも大きくなっており、領域Ｅ（２．０ｓ-1よりも遅い時）では−１００という一定の値がデータとして出力される。
【０１０２】
上述のように、領域に応じてデータの変化率を変化させることによって、目標速度と検出された駆動速度との速度差がある範囲（領域Ａと領域Ｅ）を超えたときは、振動波モータ３の動作が不安定にならない程度でなるべく大きな値のデータで制御され、速度差が上記範囲内ではあるがその速度差が比較的大きいとき（領域Ｂと領域Ｄとにあるとき）は、速度差に応じて大きく周波数が変更され、速度差が０に近くなると（領域Ｃにあるとき）、速度差に応じて小さく周波数が変更されることになる。
【０１０３】
次に、図１２はパルス幅制御用メモリ６ｂに書き込まれる情報をプロットした図である。図１２も図１１と同様にアドレス（速度情報）を横軸、データ（出力）を縦軸として表されている。
【０１０４】
図１２において、領域Ａ〜Ｅは図１１に示す領域Ａ〜Ｅと同じ領域を示している。図１２のようにデータを構成すると、周波数の制御が大きく働く領域Ａ、Ｂ、ＤおよびＥではパルス幅制御用メモリ６ｂからは一定の小さな値が出力され、周波数の制御があまり働かない領域Ｃでは、パルス幅制御用メモリ６ｂからの出力は速度差に応じた大きな値が出力されるようになる。
【０１０５】
以上のように、振動波モータ３の制御を行うと、振動波モータ３の駆動速度が目標速度に対して離れているときは周波数の制御が主体となった重み付け速度制御が行われるため、駆動速度は迅速に目標速度に近づく。そして、振動波モータ３の駆動速度が目標速度に近づくと、パルス幅（電圧振幅）の制御が主体となった重み付け速度制御が行われ、ムラのない細かな速度制御が行える。
【０１０６】
なお、周波数制御およびパルス幅制御は常に同時に行われているため、従来のような制御の切換による振動波モータの不安定動作を防止することができる。
【０１０７】
また、本実施の形態では、図１１における領域Ａ、Ｅおよび図１２における領域Ａ、Ｂ、Ｄ、Ｅでの各データが各アドレスに対して一定の値に設定されている場合について説明したが、これら領域のデータをアドレスに応じて変化させてもよい。
【０１０８】
図１３は、図９に示すＢＤ速度差メモリ６４に書き込まれる情報をプロットしたものの一例を示す図である。ＢＤ速度差メモリ６４は、アドレスが８ビット、データも８ビットのメモリで構成される。
【０１０９】
図１３において、横軸はＢＤ速度差メモリのアドレス、即ちレジスタ６３からＢＤ速度差検出器２１へ送られるＢＤ速度差データＬ６３であり、符号付きで表している。縦軸はＢＤ速度差メモリ６４に記憶されているデータ、即ち、ＢＤ速度差修正データＬ２１であり、符号付きで表している。
【０１１０】
ＢＤ速度差検出器２１は、図１３に示すＢＤ速度差メモリ６４内の情報に基づき、ポリゴンミラーによるレーザ走査速度によって決まるＢＤ信号の周期と、振動波モータのエンコーダパルスの周期との差に応じたＢＤ速度差修正データＬ２１を出力する。以下に、ＢＤ信号の周期とエンコーダパルスの周期との大小関係に応じたＢＤ速度差修正データＬ２１について記述する。
（１）ＢＤ信号の周期とエンコーダパルスの周期が同じ場合。
【０１１１】
いま、ポリゴンミラーによるレーザ走査速度によって決まるＢＤ信号の周期と、振動波モータのエンコーダパルスから求められる周期とが等しく、その差がゼロである場合は、ＢＤ信号とエンコーダパルスとの位相差に応じて、アップカウンタ６２でＢＤ速度差として検出される。即ち、ＢＤ信号の立ち上がりエッジが生成されてから、エンコーダパルスの立ち上がりエッジが生成されるまでの位相差に相当する時間をＢＤ速度差検出器２１で検知することになるため、アップカウンタ６２は位相差に相当するクロック数だけアップカウントを行い、エンコーダパルスエッジが生成された時にレジスタ６３にアップカウンタ６２のカウント値が書き込まれる。例えば、カウント値２０が書き込まれると、ＢＤ速度差メモリ６４からＢＤ速度差修正データＬ２１＝−１０が出力され、加算器２２に入力されて、速度差検出器５からの速度差情報Ｌ１５に加算され、速度差情報Ｌ１５の値が減少するように作用する。
【０１１２】
そして、速度差検出器５からの速度差情報Ｌ１５がＢＤ速度差検出器２１の情報により修正され、速度差情報Ｌ２２として、周波数制御用メモリ６ａ及びパルス幅制御用メモリ６ｂの各アドレスに入力され、上記例では速度差情報Ｌ１５の値が減少させられているため、目標速度データで設定される振動波モータの速度は若干速くなるように制御される。
【０１１３】
一方、エンコーダパルスの立ち上がりエッジが生成されてから、ＢＤ信号の立ち上がりエッジが生成されるような場合、上述の場合と逆位相になるが、このような場合には、アップカウンタ６２がゼロクリアされる前に、エンコーダパルスの立ち上がりエッジ生成された時点でのアップカウンタ６２のカウント値がレジスタ６３に書き込まれる。従って、エンコーダパルスの立ち上がりエッジが、ＢＤ信号の立ち上がりエッジよりどれくらい早く生成されるかをＢＤ速度差検出器２１で検知することになる。
【０１１４】
例えば、アップカウンタ６２のカウント値−２０がレジスタ６３に書き込まれると、ＢＤ速度差メモリ６４からＢＤ速度差修正データＬ２１＝＋１０が出力され、加算器２２に入力され、速度差検出器５からの速度差情報Ｌ１５に加算され、速度差情報Ｌ１５の値が増加するように作用する。
【０１１５】
そして、速度差検出器５からの速度差情報Ｌ１５がＢＤ速度差検出器２１の情報により修正され、速度差情報Ｌ２２として、周波数制御用メモリ６ａ及びパルス幅制御用メモリ６ｂの各アドレスに入力され、上記例では速度差情報Ｌ１５の値が増加させられているため、目標速度データで設定される振動波モータの速度は若干遅くなるように制御される。
【０１１６】
また、ＢＤ信号とエンコーダパルスとの位相差がほぼゼロである場合には、ＢＤ速度差検出器２１からＢＤ速度差修正データＬ２１＝ゼロが出力され、速度差情報Ｌ１５の値がそのまま速度差情報Ｌ２２として出力されるため、振動波モータの速度はそのままの速度を維持するように制御される。
【０１１７】
このように、ポリゴンミラーによるレーザ走査速度によって決まるＢＤ信号の周期と、振動波モータのエンコーダパルスから求められる周期とが等しく、それらの差がゼロである場合は、ＢＤ信号の周期とエンコーダパルスの周期が同じで、かつ、所定の位相差以内に収まるように、ポリゴンモータの回転によるレーザ走査速度と振動波モータの回転速度とが精密に協調動作することができる。また、ポリゴンミラーによりレーザ走査の回転位相と振動波モータのエンコーダ位相とを位相制御することにより、レーザ走査の１主走査周期で１つのエンコーダパルスが生成されるように同期制御される。
（２）ＢＤ信号の周期よりも、エンコーダパルス周期が短い場合
ＢＤ信号の周期よりも、エンコーダパルス周期が短い場合は、ＢＤ信号の立ち上がりエッジが生成される前にエンコーダパルスの立ち上がりエッジが生成される頻度が多くなるため、アップカウンタ６２からレジスタ６３に負の値のカウント値が書き込まれる。したがって、ＢＤ速度差メモリ６４から正の値のＢＤ速度差修正データＬ２１が出力され、加算器２２に入力されて、そこで速度差検出器５からの速度差情報Ｌ１５に加算される。そして、ＢＤ速度差修正データＬ２１により速度差情報Ｌ１５の値が増加させられ、したがって、目標速度データで設定される振動波モータの速度が若干遅くなるように制御され、ＢＤ信号に同期するように精密に振動波モータの速度制御が行われる。
（３）ＢＤ信号の周期よりも、エンコーダパルス周期が長い場合
ＢＤ信号の周期よりも、エンコーダパルス周期が長い場合は、エンコーダパルスの立ち上がりエッジが生成される前にＢＤ信号の立ち上がりエッジが生成される頻度が多くなるため、アップカウンタ６２からレジスタ６３に正の値のカウント値が書き込まれる。したがって、ＢＤ速度差メモリ６４から負の値のＢＤ速度差修正データＬ２１が出力され、加算器２２に入力されて、そこで速度差検出器５からの速度差情報Ｌ１５に加算される。そして、ＢＤ速度差修正データＬ２１により速度差情報Ｌ１５の値が減少させられ、したがって、目標速度データで設定される振動波モータの速度が若干速くなるように制御され、ＢＤ信号に同期するように精密に振動波モータの速度制御が行われる。
【０１１８】
次に、各モータの起動特性について説明する。
【０１１９】
図１４は、ポリゴンミラーモータ、ＤＣブラシレスモータ（メインモータ）、及び振動波モータの起動時の回転数特性を示す図である。
【０１２０】
ポリゴンミラーモータの起動時のカーブをｇ１、ＤＣブラシレスモータ（メインモータ）の起動時のカーブをｇ２、振動波モータの起動時のカーブをｇ３で示す。
【０１２１】
いま、ユーザが原稿給紙装置３０２に原稿をセットした時刻をＴ＝０とすると、カラーリーダ部のＣＰＵが原稿セットされたことを検知し、カラープリンタ部のポリゴンミラーモータ２０６を起動する。あるいは、原稿給紙装置３０２の代わりに、原稿圧板を搭載している場合は、原稿圧板の開閉を検知する開閉検知センサ信号によりポリゴンミラーモータ２０６を起動するようにしてもよい。或いは、カラーリーダ部の操作部のいずれかのキーが押下されたことを検知し、ポリゴンミラーモータ２０６を起動するようにしてもよい。
【０１２２】
このように、ユーザの操作に応じて直ちに、ポリゴンミラーモータ２０６を起動し、これにより、起動時間が長いポリゴンミラーモータ２０６を早めに起動させ、装置全体の動作を早めるようにする。
【０１２３】
ポリゴンミラーモータ２０６の回転数が、起動されてから所定回転数ＰＯ（ｒｐｍ）に安定する時点Ａまでに要する時間はＴ＝５（秒）である。
【０１２４】
ここで、ユーザのコピー設定として、コピー枚数や倍率、カラーモードなどの設定が終了して、コピースタートキーが時点Ｓ（Ｔ＝２（秒））で押下されたとする。この時点Ｓにおいても、まだ、ポリゴンミラーモータ２０６の回転は、所定の回転数ＰＯ（ｒｐｍ）に安定していないことが分かる。時点Ｓにコピースタートキーが押下されてから、給紙をはじめ各種の機構の駆動源となるメインモータ（ＤＣブラシレスモータ）及び転写材搬送ベルト用振動波モータ及び各色の感光ドラムを駆動する振動波モータが起動される。
【０１２５】
メインモータが所定回転数ＭＭ（ｒｐｍ）に安定する時点はＢ（Ｔ＝２．５（秒））であり、振動波モータが第１の所定回転数ＤＲ（ｒｐｍ）に安定する時点はＣ（Ｔ＝３（秒））である。時点Ｂ、Ｃのいずれでも、まだ、ポリゴンミラーモータ２０６は所定回転数ＰＯ（ｒｐｍ）に安定していない。本実施の形態のメインモータは、起動後０．５秒で所定の回転数ＭＭ（ｒｐｍ）に安定し、振動波モータは、起動後１秒で第１の所定回転数ＤＲ（ｒｐｍ）に安定する。
【０１２６】
図３を参照して説明すれば、ＰＬＬ制御回路２２４において、ポリゴンミラーモータ２０６の回転数が所定の回転数ＰＯ（ｒｐｍ）に達してＰＬＬ制御の引き込み動作が完了したときに、ＰＬＬロック信号ＰＬＬ−ＬＯＣＫが低レベルとなる。ＰＬＬ−ＬＯＣＫ信号を不図示のＣＰＵの入力ポートで監視することにより、ポリゴンミラーモータ２０６が所定回転に安定したことが検知できる。
【０１２７】
メインモータの回転が所定の回転数ＭＭ（ｒｐｍ）に安定した時点Ｂ以降は、カセット３４０、３４１からの給紙、現像器内のスリーブ回転、定着ローラ回転が可能となる。また、感光ドラム上の不要トナーを回収するとともに、感光ドラム上に適切な静電電位を与えるための帯電器３２１、３２４、３２７、３３０の帯電スリーブを回転させることが可能となる。
【０１２８】
従って、メインモータの回転が所定の回転数ＭＭ（ｒｐｍ）に安定し、さらに、振動波モータの回転が第１の所定回転数ＤＲ（ｒｐｍ）に安定し、感光ドラム及び転写材搬送ベルトの回転が所定回転数に達した時点Ｃ以降では、印刷記録前の予備動作を開始できる。
【０１２９】
そこで、感光ドラム上の不要トナーの回収動作や、感光ドラム上の表面電位を適切な電位に整えるための帯電器に所定の高圧電圧を印加する処理が行われる。
【０１３０】
このような、予備動作を実行しつつ、ＣＰＵがＰＬＬロック信号ＰＬＬ−ＬＯＣＫを監視し、ＰＬＬロック信号ＰＬＬ−ＬＯＣＫが低レベルとなったことを検知したら、ポリゴンモータの回転数が所定の回転数ＰＯ（ｒｐｍ）に安定したと判断する。
【０１３１】
時点Ａでポリゴンモータの回転数が所定の回転数ＰＯ（ｒｐｍ）に安定したら、ポリゴンモータの回転数及び回転位相と、感光ドラム及び転写材搬送ベルト駆動用の各振動波モータの回転数及び回転位相とを一致させるようにする制御が、時点Ｄから時点Ｅまでの間で行われる。
【０１３２】
即ち、ＢＤ速度差により、振動波モータの回転を微調整するような回転制御が行われ、振動波モータは、ポリゴンモータによるレーザ走査の周期と略同期するように制御される。これによって、振動波モータは、時点Ｅで第２の所定回転数ＤＲ２（ｒｐｍ）に達する。このような高精度の回転状態となった時点Ｅ以降においては、色ずれや色むら、ドラム摺擦痕の発生が押さえられるため、不図示の当接手段により、転写帯電器３２３、３２６、３２９、３３２を転写材搬送ベルト３３３の裏面から当接する位層に移動させ、転写材搬送ベルト３３３の電位を適切な電位に保つような高圧電圧を印加する処理を行うとともに、画像信号による潜像形成のための書き込み動作を開始するようにする。
【０１３３】
なお、ポリゴンミラーモータ２０６を起動し時点Ａに達する前に、時点Ｓで振動波モータを起動するときには、予めセレクタ２２２（図３）のセレクト信号ＢＤ‐ＳＥＬを低レベルとして、パルス生成部２２１（図３）からの擬似ＢＤ信号Ｌ２２１がＢＤ信号としてセレクタ２２２から出力されるように設定しておく。
【０１３４】
この時、ＢＤ速度差検出器２１には、ＢＤ信号として擬似ＢＤ信号Ｌ２２１が入力されるため、ポリゴンミラーモータ２０６の回転数とは無関係に、各振動波モータが擬似ＢＤ信号Ｌ２２１と略同期して起動する。そして、時点Ａに至るまでの間に、ポリゴンミラーモータ２０６の回転が正常に所定の回転数ＰＯまで立ち上がった場合には、ＣＰＵがＰＬＬ−ＬＯＣＫ信号の低レベルを検知し、時点ＡでＢＤ−ＳＥＬ信号を高レベルと設定することで、ＢＤセンサ２０３からのＬ２０３信号がＢＤ信号として選択され、ＢＤ速度差検出器２１に送られる。従って、時点Ｄから時点Ｅに至るまでの間に、振動波モータは、ポリゴンミラーモータ２０６の回転に略同期して回転するようになる。
【０１３５】
振動波モータを起動する前に、ポリゴンミラーモータの回転異常が検出された場合には、ポリゴンミラーモータの回転を停止させるとともに、振動波モータの起動を行わず、感光ドラムなどの回転を行う前に装置を停止させる。これにより、装置にダメージを与えることなしに装置停止状態に移行できる。
【０１３６】
時点Ｓから時点Ａ（Ｄ）に至る間に、ポリゴンミラーモータの回転異常が発生した場合には、ＰＬＬ−ＬＯＣＫ信号が高レベルとなるため、時点Ａ（Ｄ〉でＢＤ−ＳＥＬ信号を高レベルと設定せず低レベルのままとする。したがって、振動波モータは擬似ＢＤ信号Ｌ２０３に同期した状態のままであるので、振動波モータの目標速度を順次低く設定して行くことで、最後には振動波モータを停止させることができる。これにより、ポリゴンミラーモータの回転異常にも拘らず、振動波モータを大きな速度むらもなく停止させることができる。
【０１３７】
時点Ｄ（Ａ）から時点Ｅ、あるいは、時点Ｅ以降において、ポリゴンミラーモータの回転異常が発生した場合には、ＢＤ−ＳＥＬ信号を高レベルから低レベルに設定を変更する。これにより、振動波モータは擬似ＢＤ信号Ｌ２２１と同期して回転制御されることとなり、振動波モータの目標速度を順次低く設定して行くことで、最後には振動波モータを停止させることができる。したがって、ポリゴンミラーモータの回転異常にも拘らず、振動波モータを大きな速度むらもなく停止させることができる。
【０１３８】
また、図３に示すように、ＢＤ監視器２２３がＢＤ信号を監視し、ＢＤ信号が所定の周期で生成されない場合に、ＢＤエラー信号ＢＤ−ＥＲＲを出力するように構成することも有用である。ＢＤ監視器２２３は、発振器７０１からのクロックＣＬＫをカウントしてＢＤ信号の周期を監視し、所定のＢＤ信号周期と略等しい周期でＢＤ信号が入力されるときにＢＤ−ＥＲＲ信号を高レベルに、所定のＢＤ信号周期より短い周期または長い周期のＢＤ信号が入力される時にはＢＤ−ＥＲＲ信号を低レベルにする。
【０１３９】
時点Ａまでの間にポリゴンミラーモータ２０６が所定回転数ＰＯに安定すれば、時点Ａ以降においてレーザを点灯させ、ＢＤセンサ２０３からのＬ２０３信号に略同期させて振動波モータを回転制御することになる。時点Ａまでの間にポリゴンミラーモータの回転異常が発生した場合には、時点Ａ（Ｄ）でＢＤ−ＳＥＬ信号を高レベルと設定せず、低レベルのままとする。これにより、振動波モータは擬似ＢＤ信号Ｌ２０３に同期した状態のままであるので、振動波モータの目標速度を順次低く設定して行くことで、振動波モータを停止させることができる。
【０１４０】
時点Ｄ（Ａ）から時点Ｅまでの間、あるいは時点Ｅ以降においてＢＤ信号の異常が発生した場合には、ＢＤ−ＳＥＬ信号を高レベルから低レベルに設定を変更する。これにより、振動波モータは擬似ＢＤ信号Ｌ２２１と同期して回転制御され、その後、振動波モータの目標速度を順次低く設定して行くことで、振動波モータを停止させることができる。
【０１４１】
このように、ポリゴンミラーモータの回転異常やＢＤ信号の異常にも拘らず、振動波モータを、大きな速度差を生じないで停止させることができる。
【０１４２】
次に、エンコーダ４で検出される回転速度が目標回転速度より異常に大きいかまたは異常に小さい場合について説明する。
【０１４３】
この場合、振動波モータの速度差検出器５から出力される速度差検出結果Ｌ１５が下限値に近い値または上限値に近い値となる。図９に示すように、速度差検出結果Ｌ１５は、バッファ６５を経て信号Ｌ６５として、ＣＰＵバスから不図示のＣＰＵへ送られ、ＣＰＵは速度差検出結果を読み取り、それが下限値または上限値に近い値の場合には、振動波モータの回転速度異常と判断し、振動波モータを停止する処理を行う。
【０１４４】
いま、時点Ｄ（Ａ）に達するまでに振動波モータの速度異常を検出した場合、ＢＤ−ＳＥＬ信号を高レベルに設定せず、低レベルのままとする。この場合、振動波モータは擬似ＢＤ信号Ｌ２０３に同期した状態のままであるので、振動波モータの目標速度を順次低く設定して行くことで、振動波モータを停止させることができる。
【０１４５】
時点Ｄ（Ａ）から時点Ｅまでの間または時点Ｅ以降において、振動波モータの速度異常が発生した場合には、ＢＤ−ＳＥＬ信号を高レベルから低レベルに設定を変更する。これにより、振動波モータが擬似ＢＤ信号Ｌ２２１と同期して回転制御されることとなる。そして、振動波モータの目標速度を順次低く設定して行き、これによって振動波モータを停止させることができる。
【０１４６】
このように、ポリゴンミラーモータの回転異常やＢＤ信号の異常にも拘らず、振動波モータを、大きな速度差を生じないで停止させることができる。
【０１４７】
一方、振動波モータの回転異常としては、振動波モータ内の摺動部の磨耗などさまざまな原因が考えられ、ＢＤセンサ信号Ｌ２０３や擬似ＢＤ信号Ｌ２２１による速度微調整を止めたとしても、必ずしも、正常回転に復帰するとは限らない。そのため、速度差検出結果から振動波モータの速度異常を検出した場合に、直ちに振動波モータへの駆動パルスの供給を停止し、急激に振動波モータを停止させる処理が有用な場合がある。
【０１４８】
例えば、図８に示すＲＳフリップフロップ１１ａ、１１ｂの出力端にＡＮＤゲート７５０、７５１をそれぞれ接続し、不図示のＣＰＵから出力される緊急停止信号ＳＴＯＰ＊を低レベルとすることで、振動波モータへのＡ相駆動パルス及びＢ相駆動パルスを同時に低レベルとし、これにより、極めて短時間に振動波モータを停止させることが可能である。通常、緊急停止を行わない場合は、緊急停止信号ＳＴＯＰ＊を高レベルにしておく。
【０１４９】
特に、各振動波モータにより感光ドラム３４２、３４３、３４４、３４５をそれぞれ駆動し、また振動波モータにより転写材搬送ベルトローラ３４８を回転させて転写材搬送ベルト３３３を駆動するような、複数の振動波モータで駆動される各部材が互いに当接して駆動される系などでは、少なくとも１つの振動波モータが大きな速度差で異常回転したり、停止したりした場合、大きな摺擦痕を生じるなどの問題があるため、複数の振動波モータをほぼ同時に停止させることも有用である。
【０１５０】
従って、少なくとも１つの振動波モータでの速度差検出結果において速度異常を検出した場合、緊急停止信号ＳＴＯＰ＊を低レベルとすることで、振動波モータをほぼ同時に緊急停止させるようにしている。
【０１５１】
本実施の形態では、振動波モータとは別に設けられたポリゴンミラーモータ（ＤＣブラシレスモータ）の作動に関連してＢＤ信号が発生され、このＢＤ信号に同期するように振動波モータの速度の微調整制御が行われる。したがって、レーザ走査周期と同期して、精密な振動波駆動速度制御が可能となるため、振動波モータによる感光ドラムの回転とレーザ走査周期との相対的誤差が少なくなる。
【０１５２】
このように第１の実施の形態によれば、振動波モータの回転むらに起因するライン間隔のバラツキがなくなり、色むらや濃度むら、レジストレーションずれのない画像再生が可能となる。
【０１５３】
（第２の実施の形態）
次に第２の実施の形態を説明する。
【０１５４】
第２の実施形態の構成は、基本的に第１の実施形態の構成と同じであるので、第２の実施形態の説明においては、第１の実施形態の構成を流用し、異なる構成部分だけを説明する。
【０１５５】
図１５は、第２の実施形態における複数の振動波モータの駆動制御部を示すブロック図である。
【０１５６】
まず図１における画像形成装置は、複数の感光ドラム３４２、３４３、３４４、３４５の駆動にそれぞれ独立の振動波モータを用いるとともに、転写材搬送ベルト３３３の駆動に振動波モータを用い、各感光ドラム上に形成される各色のトナー画像を転写材搬送ベルト３３３上の記録媒体に順次転写してカラー再生画像を得るようにする。転写材搬送ベルト３３３の駆動に用いられる振動波モータには転写材搬送ベルトローラ３４８が接続され、この振動波モータの回転むらは、転写材搬送ベルト３３３の搬送速度むらとなり、記録媒体の搬送速度むらを引き起こしてしまう。
【０１５７】
転写材搬送ベルト３３３の搬送速度むらが発生すると、各画像形成部３１７、３１８、３１９、３２０の転写位置で順次転写される際の転写タイミングにバラツキを生じ、各色の画像が精密に重ね合せられないという、レジストレーションずれを引き起こしてしまう。また、各色の転写位置での転写工程で、転写材搬送ベルト３３３の搬送速度むらが発生すると、画像伸縮を発生し、各ラインの副走査ピッチが均一にならない。
【０１５８】
さらに、転写材搬送ベルト３３３の搬送速度むらがない場合でも、各感光ドラムの回転速度と転写材搬送ベルト３３３の搬送速度との間に速度差を生ずると、画像伸縮及びレジストレーションずれを発生してしまう。この速度差に速度差むらがある場合でも、色むら、濃度むら等の画像劣化を引き起こしてしまう。
【０１５９】
そこで第２の実施の形態では、複数の振動波モータの駆動制御において、振動波モータと別に設けられた駆動手段の作動に関連して発生されるタイミング信号により、複数の振動波モータの駆動状態を微調整するようにし、また複数の振動波モータが互いに協調して動作するようにする。
【０１６０】
いま、ユーザが原稿台ガラス３０１に原稿をセットしたことを不図示のＣＰＵが検知したとする。
【０１６１】
このとき、図１５において直ちに、各ポリゴンモータ５０３〜５０６がＯＮされ、ユーザがコピーキーを押下したときに、不図示のメインモータ及び振動波モータ５１１〜５１５がＯＮされるものとする。ポリゴンモータ５０３〜５０６は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ各色用のポリゴンミラーモータである。振動波モータ５１１〜５１４は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ各色用の感光ドラムをそれぞれ駆動する振動波モータであり、振動波モータ５１５は転写材搬送ベルト３３３を駆動する振動波モータである。
【０１６２】
そして、予めＢＤ速度差修正データとして、ＢＤ速度差が検出されても速度差修正を行わないようなＢＤ速度差情報と、ＢＤ速度差により速度差修正を行うようなＢＤ速度差情報とをＢＤ速度差メモリ６４（図９）に書き込んでおく。
【０１６３】
５０２は基準となるクロック生成のための発振器であり、５０７〜５１０はＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋのレーザ走査光を検知するビーム検知部であり、５１６〜５２０は各振動波モータの回転速度を検出するためのエンコーダであり、５２１〜５２５は各振動波モータの駆動制御を行う駆動制御部である。各駆動制御部へ入力される目標速度等の情報は、不図示のＣＰＵ（中央演算処理装置）により動作開始前に行われる。
【０１６４】
各色のポリゴンモータ５０３〜５０６は、発振器５０２からのクロックＣＬＫを共通の基準クロックとしてＰＬＬ制御され、各ポリゴンモータは、所定の回転数で同一速度となるように回転する。そして、発振器５０２のクロックは、各振動波モータの駆動制御部５２１〜５２５に共通の基準クロックとして入力される。
【０１６５】
感光ドラムを駆動する各振動波モータ５１１〜５１４の駆動制御部５２１〜５２４は、各振動波モータ５１１〜５１４の回転に伴って各エンコーダ５１６〜５１９から発生されるエンコーダパルスと目標速度データとに基づき、各振動波モータ５１１〜５１４の回転速度が所定の回転速度の範囲内に収束するように制御する。こうした制御状態を第１の回転状態とする。即ち、ＢＤ信号と同期を取らずに、目標速度データとエンコーダパルスとを比較した回転速度制御が行われる。
【０１６６】
ここで、不図示のＣＰＵが、メインモータ及び振動波モータ５１１〜５１５の回転速度、位相差を検知し、これにより、メインモータが立ち上がった時点Ｂ（図１４）以降は、カセット３４０、３４１からの給紙動作、現像器内のスリーブ回転、及び定着ローラ回転が可能となる。また、感光ドラム上の不要トナーを回収するとともに、感光ドラム上に適切な帯電電位を与えるための帯電器３２１、３２４、３２７、３３０の帯電スリーブを回転させることが可能となる。
【０１６７】
第２の実施の形態でも、図９のように、振動波モータの速度差検出器５及びＢＤ速度差検出器２１からの出力情報を、バッファ６５、６６をそれぞれ介してＣＰＵバス上に出力し、不図示のＣＰＵに入力するようにしている。各振動波モータが所定の目標速度の回転数範囲以内であることをＣＰＵが検知すると、上述のような予備動作を開始するようにする。
【０１６８】
ポリゴンモータ起動時には、ＢＤ速度差修正を行わないように、ＢＤ速度差メモリ６４のテーブル選択を行っておく。例えば、ＣＰＵのアドレス選択用出力ポートをＢＤ速度差メモリ６４の上位アドレスに接続しておき、アドレス選択用出力ポートが低レベルの時、ＢＤ速度差修正を行わないテーブルを選択し、アドレス選択用ポートが高レベルの時、ＢＤ速度差修正を行うテーブルを選択するようにしておく。
【０１６９】
各ポリゴンモータ５０３〜５０６（図１では、レーザ露光部２１０〜２１３に内蔵される）の回転数が所定の回転数ＰＯ（ｒｐｍ）に達したことを、各ポリゴンモータ５０３〜５０６からのＰＬＬ−ＬＯＣＫ信号が全て低レベルであることによってＣＰＵが検知すると、全てのポリゴンモータ５０３〜５０６がスタンバイ状態であるとみなせるので、高精度回転制御に移行する。
【０１７０】
全ての各ポリゴンモータ５０３〜５０６のＰＬＬ−ＬＯＣＫ信号が低レベルであるとき、ＢＤ位相差検出器２１のアドレス選択用出力ポートを高レベルに設定し、これによって、ＢＤ速度差修正データを速度差修正動作を実行するような内容のテーブルにアドレスを切り替える。
【０１７１】
このようにすることで、ポリゴンモータ５０３〜５０６が全て所定回転数に達した後、各振動波モータ５１１〜５１５を高精度の回転制御状態である第２の回転状態に移行させることができる。
【０１７２】
ＢＤ信号として、ＢＤセンサ２０３からのＢＤセンサ信号Ｌ２０３や、パルス生成部２２１からの擬似ＢＤ信号Ｌ２２１を選択的に使用するのではなく、ＢＤ速度差検出器２１のＢＤ速度差修正データを切り替えることにより、ポリゴンモータの回転異常やＢＤ信号の異常時に、ＢＤ速度差補正を行わないようにする。
【０１７３】
ＢＤ速度差信号が目標値から大きく逸脱した場合は、振動波モータの速度差検出器２１において、ＢＤ速度差検出結果が下限値に近い値または上限値に近い値となる。バッファ、ＣＰＵバスを経て不図示のＣＰＵがＢＤ速度差検出結果を読み取り、下限値もしくは上限値に近い値の場合には、振動波モータの回転速度異常またはＢＤ信号の異常と判断し、振動波モータを停止する処理を行う。
【０１７４】
いま、図１４の時点Ｄ（Ａ）に達するまでに振動波モータの速度異常を検出した場合、ＢＤ−ＳＥＬ信号を高レベルに設定せず、低レベルのままとする。これにより、振動波モータは擬似ＢＤ信号に同期した状態のままであるので、振動波モータの目標速度を順次低く設定して行くことで、振動波モータを停止させることができる。
【０１７５】
時点Ｄ（Ａ）から時点Ｅまでの間、または時点Ｅ以降において、ＢＤ速度差検出結果により異常を検出した場合には、ＢＤ速度差修正を行わないようにＢＤ速度差メモリ６４の上位アドレスを低レベルに設定変更し、これによって、振動波モータはＢＤ信号でＢＤ速度差修正されずに回転制御されることとなる。
【０１７６】
従って、ＢＤ−ＳＥＬ信号が高レベルまたは低レベルのどちらの設定であっても、ＢＤ速度差修正が実施されずに、エンコーダパルスとクロックとによる振動波モータ制御が行われることとなる。そして、振動波モータの目標速度を順次低く設定して行くことで、振動波モータを停止させることができる。
【０１７７】
また、時点Ｄ（Ａ）から時点Ｅまでの間、または時点Ｅ以降において、ポリゴンモータの回転異常が生じた場合は、ＢＤ信号エラーも発生することになり、その場合も、ＢＤ速度差検出結果により異常を検出されることとなる。そこで、ポリゴンモータエラー、ＢＤエラーまたはＢＤ速度差エラーを検知した時には、同様に、ＢＤ速度差メモリ６４の上位アドレスを低レベルに設定変更することで、振動波モータはＢＤ信号でＢＤ速度差修正されずに回転制御されることとなる。
そこで、振動波モータの目標速度を順次低く設定して行くことで、振動波モータを停止させることができる。
【０１７８】
このようにポリゴンモータの回転異常やＢＤ信号の異常にも拘らず、振動波モータを、大きな速度差を生じさせないで停止させることができる。
【０１７９】
なお、前述した各実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記憶した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行することによっても、本発明が達成されることは言うまでもない。
【０１８０】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が、前述の各実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体が本発明を構成することになる。
【０１８１】
プログラムコードを供給するための記憶媒体として、例えば、フロッピィディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭなどを用いることができる。
【０１８２】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した各実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した各実施の形態の機能が実現される場合も、本発明に含まれることは言うまでもない。
【０１８３】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した各実施の形態の機能が実現される場合も、本発明に含まれることは言うまでもない。
【０１８４】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、振動波モータの回転、駆動モータの回転、及び基準信号の生成の少なくともいずれかに異常が生じると、基準信号の代わりに擬似信号を用いて、振動波モータを駆動制御しつつ、目標速度を低くして前記振動波モータを停止制御する。そして、この異常がないと、振動波モータの目標速度と速度信号との差分及び基準信号と速度信号との差分に応じて振動波モータの回転速度を制御する。なお、擬似信号を用いることなく、基準信号と速度信号との差分の代わりに予め定められた差分を用いて振動波モータを駆動制御しつつ、目標速度を低くして振動波モータを停止制御するようにしてもよい。
【０１８５】
これにより、振動波モータと、レーザビーム信号の検出対象のポリゴンミラーモータとを協調動作させる画像形成装置において、いずれかのモータの回転状態が異常となっても、装置へのダメージが少ない方法で振動波モータを停止することができる。したがって、振動波モータで駆動される感光ドラムなどの部材を不用意に傷つけたりして、交換コストがかかるようなトラブルを防止できる。また、振動波モータ自身のダメージも軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電子写真方式のカラー画像形成装置の第１の実施の形態の構成を示す概略断面図である。
【図２】ポリゴンミラーモータの構成を示す図である。
【図３】ポリゴンミラーモータの駆動制御回路の構成を、感光ドラムを駆動する振動波モータの駆動制御回路と関連付けて示すブロック図ある。
【図４】図２に示したＢＤセンサからのＢＤ信号（Ｌ２０３信号）とＦＧ波形整形回路からのＦＧパルスとの関係を示すタイミングチャートである。
【図５】振動波モータの駆動制御回路の構成を示すブロック図である。
【図６】駆動信号の周波数および振幅と動作（回転）速度との関係を示す図である。
【図７】昇圧回路の構成を示す図である。
【図８】パルス発生器の内部構成を示すブロック図である。
【図９】速度差検出器及びＢＤ速度差検出器の内部構成を示すブロック図である。
【図１０】速度差検出器及びＢＤ速度差検出器における各信号のタイミングチャートである。
【図１１】周波数制御用メモリに書き込まれる情報をプロットした図である。
【図１２】パルス幅制御用メモリに書き込まれる情報をプロットした図である。
【図１３】図９に示すＢＤ速度差メモリに書き込まれる情報をプロットしたものの一例を示す図である。
【図１４】ポリゴンミラーモータ、ＤＣブラシレスモータ（メインモータ）、及び振動波モータの起動時の回転数特性を示す図である。
【図１５】第２の実施形態における複数の振動波モータの駆動制御部を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ パルス発生器
２ 昇圧回路
３ 振動波モータ
４ エンコーダ
５ 速度差検出器
６ａ 周波数制御用メモリ、
６ｂ パルス幅制御用メモリ
７ａ 周波数制御用加算器
７ｂ パルス幅制御用加算器
８ １０ビットダウンカウンタ
９ａ、９ｂ ９ビットダウンカウンタ
１０ １０ビットイコールコンパレータ
１１ａ、１１ｂ ＲＳフリップフロップ
１２ ビットシフト
１３ 立ち上がりエッジ検出部
１４ ８ビットダウンカウンタ
１５ ビットレジスタ
２１ ＢＤ速度差検出器
６１ 立ち上がりエッジ検出部
６２ ８ビットアップカウンタ
６３ ビットレジスタ
６４ ＢＤ速度差メモリ
６５ バッファ
６６ バッファ
２０３ ＢＤセンサ
２０１ 感光ドラム（像担持体）
２０２ 振動波モータ
２０６ ポリゴンミラーモータ
２１０〜２１３ レーザ露光部
２１８ ポリゴンミラー
２２１ パルス生成部
２２２ セレクタ
２２３ ＢＤ監視器
２２４ ＰＬＬ制御回路
３３３ 転写材搬送ベルト
３４２〜３４５ 感光ドラム（像担持体）
３４８ 転写材搬送ベルトローラ
７５０ ＡＮＤゲート
７５１ ＡＮＤゲート
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置、その制御方法、及び記録媒体に関し、特に、転写ベルトに当接する感光ドラムを駆動するための振動波モータと、感光ドラムを光ビームで露光走査する際に用いられる回転多面鏡を駆動する駆動モータとを有し、振動波モータの回転速度を駆動モータの回転速度に応じて制御する画像形成装置、その制御方法、及び当該制御方法を実行するプログラムを記憶した記録媒体に関する。
【０００５】
【従来の技術】
近年、電気−機械エネルギー変換素子としての圧電素子によって振動体に振動波を発生させ、その振動エネルギーにより移動体に駆動力を与える振動波モータ等の振動波装置および振動波装置を制御するための制御装置が考案されている。
これらの振動波装置は、オートフォーカスレンズの焦点距離調節機構の駆動源や半導体製造装置の位置決め用アクチュエータなどに応用されている。
【０００６】
また、画像信号を光信号に変換し、感光ドラム上を走査、露光する露光手段をもち、感光ドラム上に静電潜像を形成し、その静電潜像を現像器により現像し、感光ドラム上に可視トナー像を形成した後、用紙上に転写して、定着ローラ等の定着器によりトナー像を用紙に定着させるようにした電子写真方式の画像形成装置に、近年、上記振動波装置を応用することが提案されている。なお従来、感光ドラムの駆動には、ＤＣブラシレスモータやステッピングモータなどの駆動源が用いられていた。
【０００７】
感光ドラムをＤＣブラシレスモータで駆動する場合には、ＤＣブラシレスモータが高速回転するので、ギアやタイミングベルトなどで減速して用いるのが一般的である。感光ドラムの駆動では、ＤＣブラシレスモータが一定周期にて発生する駆動むら（ワウ・フラッタ）、減速手段での振動、ギアのかみ合い等による回転むらが形成される画像の品位に影響を与える。すなわち、駆動むらに起因する感光ドラムの回転速度むらは、感光ドラム上をラスタスキャンして画像形成が行われる際に、副走査方向のライン間隔を不均一とさせてしまう。
【０００８】
特に多色の画像を重ねるカラー画像形成装置においては、各色の画像記録の均一性を実現させるだけでなく、各色の画像のレジストレーションを正確に合わせることも、画像品位の高い再生画像を得るためには重要である。ところが、画像形成において、わずかな速度むらや画像伸縮が生じた場合、単色画像では目立ちにくいレベルの画像品位の劣化であっても、複数色重ね合わせた時には、色むらやモアレ等の見苦しい画像となってしまう。例えば、解像度６００ＤＰＩ（dot per inch）のラスターライン間における４２．３μｍ毎のライン間隔のむらが、人間の視覚には濃度むらとして知覚され、カラー画像の場合は、色ずれ、色むら、濃度むらとして知覚されてしまう。更に、中間記録媒体や記録媒体担持体の駆動手段においても、その駆動むらが、副走査方向のライン間隔を不均一にさせたり、各色のレジストレーションずれを引き起こしてしまう。
【０００９】
特に、減速手段での振動やギア等のかみ合い周期での回転むらは、容易に取り除けないことが多く、これを回避すべく、各種の駆動形態が提案されている。例えば、減速手段を用いずにモータ駆動軸を感光ドラムに直接接続するようなダイレクト駆動方式が提案されている。このようなダイレクト駆動は、機械的駆動伝達手段での回転むらを著しく減少させることが可能であり、機械的駆動伝達手段に起因する回転むらを減少させるのに有効である。
【００１０】
ところが一般に、ＤＣブラシレスモータは、低速回転で動作させた場合、高速回転時よりも駆動むらが増加する。近年、画像形成装置の高速化が検討されているものの、プロセス速度は１００〜２５０ｍｍ／Ｓ程度であり、プロセス速度２５０ｍｍ／Ｓ、感光ドラム径をφ６０ｍｍとすると、感光ドラムや記録媒体担持体をダイレクト駆動する場合のモータ回転数は７９．６ｒｐｍとなり、低速駆動が必要になる。更に、印字用紙に厚紙やＯＨＰといった多様なマテリアルを用いる場合、定着プロセスでの画像品位を低下させないために、通常のプロセス速度の１／２〜１／４程度に減速して画像形成する場合も有り得る。このような時には、感光ドラムの回転数も１／２〜１／４に減速する必要があり、したがってモータ回転数は３９．８〜１９．９ｒｐｍとなる。このような低速でＤＣブラシレスモータを駆動すると、その回転むらが無視し得ないものとなり、ＤＣブラシレスモータにダイレクト駆動される感光ドラムでは、再生画像に著しい画像品位の劣化をきたす。
【００１１】
従来、感光ドラムや記録材担持手段を駆動するＤＣモータのロータを構成する磁石を利用して回転数を検出し、この検出回転数を帰還させてＰＬＬ（フェーズロックループ〉制御するＤＣモータ制御を行っている。しかし、一般にＤＣブラシレスモータで用いられる回転数は１０００から２０００ｒｐｍであるのに比べ、３９．８〜１９．９ｒｐｍという極低速駆動を行う場合には、駆動むらを十分に小さくすることは困難であった。
【００１２】
また。感光ドラムの駆動にステッピングモータを用いる場合についても各種の提案がなされている。ＤＣブラシレスモータの場合と同様に、減速手段を介して感光ドラムを駆動するもの、或いはダイレクト駆動するものなどがある。特に、ステッピングモータの場合には、低速駆動への回転数の変更が比較的容易であり、通常は、駆動する相信号を低周波にすることで実現される。一方、ダイレクト駆動などで行われる低速駆動の際には、ステップ角における振動が大きくなり、回転むらが大きくなる。従って、特に低速駆動では形成された画像にむらを生じていた。このような低速駆動用に、マイクロステップ駆動方式などの駆動電流制御方式も提案されているが、十分な効果が得られていない。
【００１３】
また、走査露光手段として、画像信号をレーザ光のパルス幅変調信号に変換し、ポリゴンミラーを回転させ、感光ドラム上にレーザ光を走査させて、潜像画像を形成する画像形成装置が提案されている。このようなレーザ走査方式の画像形成装置では、感光ドラムの画像形成領域外において、走査されるレーザ光を検知するビーム検知手段をもち、ビーム検知手段からの検知信号に同期して、画像信号に応じて変調されたレーザ光を作成し、これによって潜像形成するようにしている。用紙搬送方向を副走査方向とすれば、副走査方向とほぼ直角方向（主走査方向と呼ぶ）にレーザ光を走査することにより、逐次、１ライン単位での潜像形成が行われる。レーザ走査式の画像形成装置においては、感光ドラムの回転むらにより、副走査方向のラインピッチが不均一になり、ピッチむら等の見苦しい画像となる。各色のトナー画像を形成して、順次重ね合わせることにより、カラー画像を形成する装置においては。感光ドラムの僅かな回転むらが、著しい色むらを引き起こす。
【００１４】
ところで、振動波モータ等の振動波装置の制御方法に関しては、従来多くの提案がなされており、代表的なものとしては、電気−機械エネルギー変換素子としての圧電素子に印加する電圧信号（駆動信号）の周準数や振幅を変化させることにより動作速度を制御する方法がある。
【００１５】
ここで、駆動信号の周波数および振幅と動作（回転）速度との関係は、図６に示すようになる。すなわち、回転速度は、振動体の共振周波数をピークとして、高周波数側にはなだらかに低下し、低周波数側には急激に低下するという特性を有する。また、回転速度は、駆動信号の振幅が大きくなるほど大きくなるという特性を有する。
【００１６】
駆動信号の周波数を変化させて回転速度を制御する周波数速度制御では、入力電圧に対して比較的細かい周波数分解能が得られるＶＣＯ（電圧制御発振器）が用いられる場合が多い。但し、コスト面からは、ＶＣＯのようなアナログ回路を用いずに、デジタル回路（ゲートアレイ）を用いた方が好ましい。
【００１７】
ところが、ゲートアレイを用いる場合は、クロック信号の周波数によって駆動信号の周波数が決まり、そのクロック周波数の変化幅には限界があるため、ＶＣＯほど周波数分解能を上げられず、その結果、振動波装置の速度を段階的にしか制御できず、速度ムラが大きくなり易いという欠点がある。
【００１８】
一方、駆動信号の振幅を変化させて回転速度を制御する振幅速度制御では、デジタル回路による周波数速度制御に比べれば速度ムラの少ない制御を行うことができる。但し、振幅速度制御により正確な速度制御を行うためには、駆動周波数を共振周波数より高くかつ共振周波数に近い周波数に常時設定しておく必要があるが、共振周波数は温度等の環境状態や負荷の変化によって変動するため、正確な速度制御が難しいという欠点がある。
【００１９】
そこで、例えば、（１）特開平３−２３９１６８号公報や特開平４−２２２４７６号公報には、振動波モータ等の振動波装置の振動周波数を検出して駆動信号の周波数が常に共振周波数の近傍となるように制御する一方、動作速度については実際の動作速度を検出しながら目標速度との差を小さくするように駆動信号の振幅を変化させる制御方法が提案されている。
【００２０】
また、（２）特開平６−２３７５８４号公報には、起動時に駆動信号の周波数のみを変化させて動作速度を目標速度に近づけ、その後駆動信号の振幅のみを制御して動作速度を制御する制御方法が提案されている。
【００２１】
これらの従来の制御方法によれば、デジタル回路において速度ムラの少ない制御を行うことが可能である。
【００２２】
ところで、例えば、電子写真方式の画像形成装置などのように、複数のモータが、一連の動作シーケンスに基づいて、高い回転精度で長時間稼動し続けるような用途に対し、振動波モータ等の振動波装置が用いられた例はなかった。なお、画像形成装置のなかでも、複数色のトナー像を順次、極めて正確に重ね合わせる必要があるカラー画像形成装置においては、カラートナーが担持される感光ドラムや、これら複数の感光ドラムとの転写位置に転写材を搬送するための転写材搬送ベルトにおいて、回転ムラが極めて小さく、画像位置ずれをなくすような駆動モータが特に必要とされている。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の振動波モータ等の振動波装置を駆動源とした各種応用装置においては、振動波装置が単独に応用された場合の振動波装置の速度ムラや位置精度が問題となるだけで、複数の振動波装置が応用された同一装置においてそれら振動波装置間に発生する速度ムラが問題となるようなことはなかった。そればかりか、振動波装置の長時間の駆動といった応用例も殆どなかった。
【００２４】
従って、例えば複数の振動波モータを高精度のモータとして同一装置に応用する場合、特に相互に協調して動作させる必要がある用途においては、少なくとも１つの振動波モータの駆動状態が、他の振動波モータや他の方式の駆動モータの駆動状態と僅かに異なるとき、こうした複数の振動波モータ等を搭載している装置全体の性能を著しく低下させてしまうことが考えられる。
【００２５】
例えば、回転ムラや位置制御誤差をなくして画像品位の著しい向上を図るべく、複数の振動波モータを電子写真方式のカラー画像形成装置に応用する場合では、感光ドラムなどの像担持体や、記録材を搬送する転写材搬送ベルト等の記録材ハンドリング手段の駆動に、振動波モータがそれぞれ用いられる。
【００２６】
一方、レーザ露光走査系については、１万回転から３万回転程度の高速回転が必要となるため、ポリゴンミラーの回転軸にベアリングやエア軸受けなどを介してＤＣブラシレスモータが接続されることが多い。
【００２７】
このような振動波モータ以外の駆動モータと複数の振動波モータとの間で、それらを協調して動作させる必要がある。
【００２８】
ところで、レーザ走査式の画像形成装置においては、レーザ走査する周期を可変することが困難であり、副走査方向のピッチむらが目立ち易いという問題があった。特に、カラー画像形成装置においては、各色の感光ドラムの回転むらによって、再生されたカラー画像の色むらといった著しい画像劣化を引き起こすという問題があった。
【００２９】
特に、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋのトナー色に対応して、各色独立の画像形成部を持ち、高速にカラー画像形成を行うようなカラー画像形成装置においては、近年、４つの感光ドラム、４つのレーザ走査手段をもつ方式が提案され、各色の画像のレジストレーションを精密に合わせることが重要な課題となっている。すなわち、各色のトナー画像のレジストレーションが精密にあっていない場合には、特に、文字部や細線のエッジ部にトナー画像部分がはみ出て、大変見苦しくなる。また、階調画像についても、各色のトナー像の重なりが均一とならないため、不自然な色むらとして見苦しい画像となる。
【００３０】
主走査方向のレジストレーションについては、レジストレーションずれがあると、各色のトナー画像の重なり部分にはみ出す領域が生じてしまうため、画像信号の書き出しタイミングを調整することにより、４色のトナー画像を精密に合わせる方式が提案されている。
【００３１】
副走査方向のレジストレーションについても、１ライン単位での画像信号の書き出しタイミングを調整することにより、１ライン単位での副走査方向のレジストレーションを精密に合わせる方式が提案されている。
【００３２】
しかしながら、レーザ走査式の画像形成装置では、副走査方向の１ライン未満の微少なレジストレーション調整は困難であった。例えば、レーザ走査光学系を構成するミラーを可動式にするなどして、レーザビームの光路を微調整することにより、１ライン未満の微少な副走査レジストレーション補正を行う方式などが提案されているが、レーザ走査光学系が複雑になり、またミラー等を精密に可動させる手段が必要なるなど、装置が複雑化、大型化、コストアップ、複雑な調整工程が不可欠などといったデメリットがあった。
【００３３】
またレーザ走査方式の画像形成装置において、感光ドラムを振動波装置で回転駆動させ、感光ドラムの回転むらを低減させる方式が提案されているが、振動波装置以外の駆動手段の回転と振動波装置の回転とを精密に協調動作させることができず、再生画像のライン間隔むらを低減させることができないという問題があった。
【００３４】
また、中間記録媒体や記録媒体担持体の回転駆動に振動波装置を用いた場合、複数色の画像を順次重ね合せるときのレジストレーションを精密にあわせられないという問題があった。
【００３５】
このように複数モータ間の回転速度差、回転位相差を少なくする取り組みがなされてきたが、感光ドラムを駆動する振動波モータと、ポリゴンミラーを駆動する駆動モータとを協調して動作させる構成において、一方の駆動モータの回転異常や回転制倒するための信号に不具合が生じると、他方の駆動手段の回転を大きく乱してしまうことがあった。複数モータの協調動作が乱れることにより、特に、感光ドラムや転写ベルトなど互いに当接する部材で摺擦痕が発生するなどの不具合を生じ、高価な感光ドラムの交換が必要になっていた。
【００３６】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであって、転写ベルトに当接する感光ドラムを駆動するための振動波モータと、感光ドラムを光ビームで露光走査する際に用いられる回転多面鏡を駆動する駆動モータとを有し、振動波モータの回転速度を駆動モータの回転速度に応じて制御する際、これらモータの協調動作が乱れることにより発生する不具合の発生防止を図った画像形成装置、画像形成装置の制御方法、及び記憶媒体を提供することを目的とする。
【００３７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明による画像形成装置は、転写ベルトに当接する感光ドラムを駆動するための振動波モータと、前記感光ドラムを光ビームで露光走査する際に用いられる回転多面鏡を駆動する駆動モータとを有し、前記振動波モータの回転速度を前記駆動モータの回転速度に応じて制御する画像形成装置であって、前記駆動モータの回転速度に応じた周期を有する基準信号を生成する基準信号生成手段と、前記振動波モータの駆動速度を検出するための信号であって、前記振動波モータの駆動速度に応じた周期を有する速度信号を生成する速度検出手段と、前記基準信号とは別の擬似信号を生成する擬似信号生成手段と、前記振動波モータを速度制御する駆動制御手段とを有し、前記駆動制御手段は、前記振動波モータの回転、前記駆動モータの回転、及び前記基準信号の生成の少なくともいずれかに異常が生じると、前記基準信号の代わりに前記擬似信号を用いて、前記振動波モータを駆動制御しつつ、前記目標速度を低くして前記振動波モータを停止制御し、前記異常がないと、前記振動波モータの目標速度と前記速度信号と差分及び前記基準信号と前記速度信号との差分に応じて前記振動波モータの回転速度を制御することを特徴とする。
【００３８】
また、本発明による画像形成装置は、転写ベルトに当接する感光ドラムを駆動するための振動波モータと、前記感光ドラムを光ビームで露光走査する際に用いられる回転多面鏡を駆動する駆動モータとを有し、前記振動波モータの回転速度を前記駆動モータの回転速度に応じて制御する画像形成装置であって、前記駆動モータの回転速度に応じた周期を有する基準信号を生成する基準信号生成手段と、前記振動波モータの駆動速度を検出するための信号であって、前記振動波モータの駆動速度に応じた周期を有する速度信号を生成する速度検出手段と、前記振動波モータを速度制御する駆動制御手段とを有し、前記駆動制御手段は、前記振動波モータの回転、前記駆動モータの回転、及び前記基準信号の生成の少なくともいずれかに異常が生じると、前記基準信号と前記速度信号との差分の代わりに予め定められた差分を用いて前記振動波モータを駆動制御しつつ、前記目標速度を低くして前記振動波モータを停止制御し、前記異常がないと、前記振動波モータの目標速度と前記速度信号との差分及び前記基準信号と前記速度信号との差分に応じて前記振動波モータの回転速度を制御することを特徴とする。
【００３９】
本発明による制御方法は、転写ベルトに当接する感光ドラムを駆動するための振動波モータと、前記感光ドラムを光ビームで露光走査する際に用いられる回転多面鏡を駆動する駆動モータとを有し、前記振動波モータの回転速度を前記駆動モータの回転速度に応じて制御する画像形成装置の制御方法であって、前記駆動モータの回転速度に応じた周期を有する基準信号を生成する基準信号生成工程と、前記振動波モータの駆動速度を検出するための信号であって、前記振動波モータの駆動速度に応じた周期を有する速度信号を生成する速度検出工程と、前記基準信号とは別の擬似信号を生成する擬似信号生成工程と、前記振動波モータを速度制御する駆動制御工程とを含み、前記駆動制御工程では、前記振動波モータの回転、前記駆動モータの回転、及び前記基準信号の生成の少なくともいずれかに異常が生じると、前記基準信号の代わりに前記擬似信号を用いて、前記振動波モータを駆動制御しつつ、前記目標速度を低くして前記振動波モータを停止制御し、前記異常がないと、前記振動波モータの目標速度と前記速度信号と前の差分及び前記基準信号と前記速度信号との差分に応じて前記振動波モータの回転速度を制御することを特徴とする。
さらに、本発明による制御方法は、転写ベルトに当接する感光ドラムを駆動するための振動波モータと、前記感光ドラムを光ビームで露光走査する際に用いられる回転多面鏡を駆動する駆動モータとを有し、前記振動波モータの回転速度を前記駆動モータの回転速度に応じて制御する画像形成装置の制御方法であって、前記駆動モータの回転速度に応じた周期を有する基準信号を生成する基準信号生成工程と、前記振動波モータの駆動速度を検出するための信号であって、前記振動波モータの駆動速度に応じた周期を有する速度信号を生成する速度検出工程と、前記振動波モータを速度制御する駆動制御工程とを含み、前記駆動制御工程では、前記振動波モータの回転、前記駆動モータの回転、及び前記基準信号の生成の少なくともいずれかに異常が生じると、前記基準信号と前記速度信号との差分の代わりに予め定められた差分を用いて前記振動波モータを駆動制御しつつ、前記目標速度を低くして前記振動波モータを停止制御し、前記異常がないと、前記振動波モータの目標速度と前記速度信号との差分及び前記基準信号と前記速度信号との差分に応じて前記振動波モータの回転速度を制御することを特徴とする。
また、本発明による記録媒体は、上記の画像形成装置の制御方法のいずれかをコンピュータによって実行させる制御プログラムを記憶することを特徴とする。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【００４１】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明に係る電子写真方式のカラー画像形成装置の第１の実施の形態の構成を示す概略断面図である。本カラー画像形成装置はカラーリーダ部とカラープリンタ部によって構成される。
【００４２】
〔カラーリーダ部の構成〕
図１において、１０１は光電変換素子ＣＣＤ、３１１はＣＣＤ１０１が実装される基板、３１２は画像処理部、３０１は原稿台ガラス（プラテン）、３０２は原稿給紙装置（ＤＦ）（なお、この原稿給紙装置３０２の代わりに鏡面圧板を装着する構成もある）、３０３および３０４は原稿を照明する光源（ハロゲンランプ又は蛍光灯）、３０５および３０６は光源３０３、３０４の光を原稿に集光する反射傘、３０７〜３０９はミラー、３１０は原稿からの反射光又は投影光をＣＣＤ１０１上に集光するレンズ、３１４は光源３０３、３０４と反射傘３０５、３０６とミラー３０７とを収容するキャリッジ、３１５はミラー３０８、３０９を収容するキャリッジ、３１３は他のインテリジェント・プロセッシング・ユニット（ＩＰＵ）等とのインターフェイス（Ｉ／Ｆ）部である。なお、キャリッジ３１４は速度Ｖで、キャリッジ３１５は速度Ｖ／２で機械的に移動して、ＣＣＤ１０１の電気的走査方向（主走査方向）に対して垂直方向（副走査方向）に原稿を走査する。
【００４３】
〔カラープリンタ部の構成〕
図１において、３１７はＭ画像形成部、３１８はＣ画像形成部、３１９はＹ画像形成部、３２０はＫ画像形成部であり、それぞれの構成は同一なのでＭ画像形成部３１７を詳細に説明し、他の画像形成部の説明は省略する。
【００４４】
Ｍ画像形成部３１７において、３４２は感光ドラムであり、レーザ露光部２１０からの光によって、その表面に潜像が形成される。３２１は帯電器であり、１５０ｍｍ／ｓｅｃの速度で回転する感光ドラム３４２の表面を所定の電位に帯電させ、潜像形成の準備をする。帯電器３２１は、不図示のスリーブを２５５ｍｍ／ｓｅｃの速度で回転させ、低抵抗のフェライトキャリアで誘電ブラシを形成することにより帯電を行う。
【００４５】
３２２は現像器であり、感光ドラム３４２上の潜像を現像して、トナー画像を形成する。なお、現像器３２２には、現像バイアスを印加して現像するためのスリーブ３６１が含まれている。３２３は転写帯電器であり、転写材搬送ベルト３３３の背面から放電を行い、感光ドラム３４２上のトナー画像を、転写材搬送ベルト３３３上の記録紙などへ転写する。この転写後、感光ドラム３４２上に残留したトナーは帯電器３２１に一旦取り込まれ、静電的特性を変化させて再び感光ドラム３４２上に戻され、現像器３２２がこれを回収して再利用する。
【００４６】
次に、記録紙などの上へ画像を形成する手順を説明する。カセット３４０、３４１に格納された記録紙等はピックアップローラ３３９、３３８により１枚ずつ取り込まれ、給紙ローラ３３６、３３７により１５０ｍｍ／ｓｅｃの速度で移動する転写材搬送ベルト３３３上に供給される。給紙された記録紙は、吸着帯電器３４６で帯電される。
【００４７】
３４８は転写材搬送ベルトローラであり、転写材搬送ベルト３３３を駆動し、かつ、吸着帯電器３４６と対になって記録紙等を帯電させ、転写材搬送ベルト３３３に記録紙等を吸着させる。
【００４８】
３４７は紙先端センサで、転写材搬送ベルト３３３上の記録紙等の先端を検知する。なお、紙先端センサ３４７の検出信号はカラープリンタ部からカラーリーダ部へ送られて、カラーリーダ部からカラープリンタ部にビデオ信号を送る際の副走査同期信号として用いられる。
【００４９】
この後、記録紙等は、転写材搬送ベルト３３３によって搬送され、画像形成部３１７〜３２０においてＭＣＹＫの順にその表面にトナー画像が形成される。
【００５０】
Ｋ画像形成部３２０を通過した記録紙等は、転写材搬送ベルト３３３からの分離を容易にするため、除電帯電器３４９で除電された後、転写材搬送ベルト３３３から分離される。３５０は剥離帯電器であり、記録紙等が転写材搬送ベルト３３３から分離する際の剥離放電による画像乱れを防止するものである。分離された記録紙等は、トナーの吸着力を補って画像乱れを防止するために、定着前帯電器３５１、３５２で帯電された後、定着器３３４へ送られ、そこでトナー画像の熱定着が行われた後、排紙トナー３３５に排紙される。
【００５１】
転写材搬送ベルトローラ３４８は、不図示の振動波モータにより駆動され、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ色のトナー像形成に関与する各感光ドラム３４２、３４３、３４４、３４５は、それぞれ不図示の振動波モータにより、独立に駆動される。また、これら５つの振動波モータは、各々独立の駆動制御回路により制御される。これらの駆動制御回路の構成は同じであるので、その１つだけを、図５を参照して後述する。なお、各振動波モータ間では協調した動作が行われるが、その動作制御は図示しないＣＰＵ部により行われる。
【００５２】
本実施の形態では、カセット３４０、３４１に収納された記録紙は、不図示のメインモータからの駆動により給紙、搬送され、転写材搬送ベルト３３３上に搬送されるものとする。このメインモータは、通常、高トルクのＤＣブラシレスモータが用いられ、定着器３３４の定着ロ―ラの駆動や、現像器内の現像スリーブなど、各種の機構の駆動源となっている。一般的に、このようなＤＣブラシレスモータでは、ロータの回転数を検知して、モータ内に内蔵された水晶発信器の基準クロックと比較するＰＬＬ制御が行われ、その起動時間は１秒程度を必要とする。
【００５３】
図２は、ポリゴンミラーモータの構成を示す図である。また図３は、ポリゴンミラーモータの駆動制御回路の構成を、感光ドラムを駆動する振動波モータの駆動制御回路と関連付けて示すブロック図ある。
【００５４】
図３に示す実施の形態では、各振動波モータの駆動を制御する駆動制御回路の基準となるクロックとして、発振器７０１から出力されるクロックを共通の基準クロックとして使用する。またクロックは、ＰＬＬ制御回路２２４にも入力され、ポリゴンミラーモータ２０６の駆動制御にも用いられる。また、画像形成のためのビデオ信号用クロック、レーザ駆動用のクロックとしても用いられる。また、画像形成のためのビデオ信号クロック、レーザ駆動用のクロックと、上記各振動波モータやポリゴンミラーモータの駆動制御用クロックとを共用しない場合も、本発明の主旨を逸脱しない範囲で応用可能である。
【００５５】
本実施の形態では、ビデオ信号系、ポリゴンミラーモータ系、振動波モータ系のクロックを共通としたが、本発明の主旨から逸脱しない範囲での各種応用が可能であることは言うまでもない。例えば、ビデオ信号系のクロックと駆動系のクロックとを別々の発振器で構成することも可能である。
【００５６】
各色の感光ドラム３４２〜３４５を駆動する振動波モータの駆動制御回路は同一の構成であるので、それらの１つを例にとって説明する。
【００５７】
図２において、８０１はポリゴンミラーモータ２０６のロータであり、永久磁石に１回転あたり４組の磁極パターンが着磁されている。また、ロータ８０１に固定されている支軸８０２を介してポリゴンミラー２１８が固定されている。本実施の形態では、ポリゴンミラー２１８は８面のものを用いている。
【００５８】
ポリゴンミラーモータ２０６が回転すると、ＦＧセンサ２０７が、ロータ８０１に着磁されている磁極パターンによって１回転あたり４個のパルスを発生し、これがＦＧ波形整形回路２１４で整形されて、ＦＧパルスが出力される。
【００５９】
一方、レーザ２０５から発光されたレーザ光は、ロータ８０１と同一回転をするポリゴンミラー２１８により走査され、ＢＤセンサ２０３にて主走査方向の基準信号であるＬ２０３信号を出力する。
【００６０】
図３において、ＢＤセンサ２０３からのＬ２０３信号はセレクタ２２２に入力され、不図示のＣＰＵからのＢＤ−ＳＥＬ信号が高レベルのときは、セレクタ２２２からＢＤ信号として出力される。パルス生成部２２１は、クロックＣＬＫをカウントして、所望のＢＤ信号と略等しい周期の擬似ＢＤ信号であるＬ２２１信号を生成してセレクタ２２２に出力する。セレクタ２２２は、ＢＤ−ＳＥＬ信号が低レベルのとき、Ｌ２２１信号をＢＤ信号として出力する。今、ＢＤ−ＳＥＬ信号を高レベルとすることにより、セレクタ２２２からＢＤ信号として、ＦＧパルスが１回出力される間にパルス２個が出力される構成のＬ２０３信号が出力される。したがって、感光ドラム２０１上を走査するＢＤ信号に同期したビデオ信号によって、感光ドラム２０１上に１ライン単位の静電潜像が順次形成される。
【００６１】
なお、図３に示すＢＤ監視器２２３等については後述する。
【００６２】
図４は、図２に示したＢＤセンサ２０３からのＢＤ信号（Ｌ２０３信号）とＦＧ波形整形回路２１４からのＦＧパルスとの関係を示すタイミングチャートである。図４において、９０１がＢＤ信号、９０２がＦＧパルスである。
【００６３】
図２に示したポリゴンミラー２１８は８面で、ロータ８０１の磁極パターンが、１回転あたり４個のパルスを発生するので、図４に示すように、ＢＤ信号９０１が２個出力される間に、ＦＧパルス９０２が１個出力される。また、前述のように、ロータ８０１とポリゴンミラー２１８とは一体に固定されているので同一回転をし、必ずＦＧパルス９０２を基準にして位相差時間Ｔ０をもってＢＤ信号９０１が出力される。
【００６４】
図５は振動波モータの駆動制御回路の構成を示すブロック図である。
【００６５】
図５において、１はパルス発生器であり、入力される周波数データとパルス幅データに応じた駆動用パルスを２相（Ａ相、Ｂ相）出力する。これら２相のパルスは９０°の位相差をもって出力される。パルス発生器１は回路にかかるコストを安くするためにすべてデジタル回路により構成されている。ここで、パルス発生器１の構成および動作を、図８を参照して説明する。
【００６６】
図８はパルス発生器１の内部構成を示すブロック図である。
【００６７】
８は、駆動パルスの周期を決めるための１０ビットのカウンタであり、ダウンカウントのみを行う。このカウンタ８では、カウント値が０となったときにキャリー出力が高レベルとなる。キャリー出力がロード入力端に接続されているので、カウンタ８は駆動周波数データで決まる周期を有したリングカウンタとなる。
【００６８】
９ａおよび９ｂは駆動パルスのパルス幅を決定するための９ビットのカウンタであり、ダウンカウンタのみを行う。これらカウンタ９ａ、９ｂでは、ロード入力が高レベルになるとパルス幅データをロードし、カウント値が０となったときにキャリー出力が高レベルとなる。なお、カウンタ９ａがＡ相駆動用パルス、カウンタ９ｂがＢ相駆動用パルスに関わる。
【００６９】
１０は１０ビットイコールコンパレータであり、カウンタ８のカウント値と、ビットシフト１２によって得られる周波数データを２ビット右にシフトした値とが一致したとき、すなわちカウンタ８が周波数データの４分の１をカウントした時に出力が高レベルとなる。
【００７０】
１１ａおよび１１ｂはＲＳフリップフロップであり、それぞれ駆動パルスの立ち上がりをＳ入力、立ち下がりをＲ入力で決められるように構成されている。ＲＳフリップフロップ１１ａはＡ相駆動用パルスに関わり、カウンタ８のキャリー出力で立ち上がり、カウンタ９ａのキャリー出力で立ち下がる。すなわち、ＲＳフリップフロップ１１ａは、周波数データを周期として、パルス幅データに応じた時間だけ高レベルとなるＡ相駆動用パルスを出力する。
【００７１】
ＲＳフリップフロップ１１ｂはＢ相駆動用パルスに関わり、イコールコンパレータ１０の出力が高レベルになったときに立ち上がり、カウンタ９ｂのキャリー出力で立ち下がる。この結果、ＲＳフリップフロップ１１ｂは、周波数とパルス幅がＡ相駆動用パルスと同じであるが、９０°時間的に位相差をもつＢ相駆動用パルスを出力する。本説明において周波数データとは駆動パルス周期の指令値であるので、実際の周波数は周波数データの逆数に比例した値となる。
【００７２】
なお、本実施の形態では、説明を簡単にするためにＡ相駆動用パルスとＢ相駆動用パルスの位相差は常に同じで、振動波モータの回転方向は１方向のみとしているが、振動波モータを両方向に回転させる場合は不図示のセレクタを用いて回転方向に応じてＲＳフリップフロップ１１ａ、１１ｂの出力を入れ替えればよい。
【００７３】
なお、ＡＮＤゲート７５０、７５１については後述する。
【００７４】
図５に戻り、２は昇圧回路であり、例えば図７に示すような回路構成を有する。昇圧回路２では、パルス発生器１からそれぞれ出力されたＡ相駆動用パルス及びＢ相駆動用パルスがそれぞれ昇圧され、Ａ相交流波（Ａ相駆動信号）及びＢ相交流波（Ｂ相駆動信号）が作成され出力される。
【００７５】
３は進行波型の振動波モータ（ＵＳＭ）であり、位置的に１／４λだけずらして配置されている各圧電素子（図示せず）に昇圧回路３から出力された２相の交流電圧（Ａ相駆動信号、Ｂ相駆動信号）が印加される。この２相の駆動信号が各圧電素子に入力されると、振動体の駆動部の摩擦駆動面が円または楕円運動し、この摩擦駆動面に加圧接触している移動体が摩擦駆動される。この移動体には、例えば出力軸が回転中心に固定されており、該出力軸に感光ドラム３４２〜３４５や、転写材搬送ベルトローラ３４８が直結されて駆動力がそれらに伝達される。
【００７６】
４は振動波モータ３の回転を検出するエンコーダであり、振動波モータ３の出力軸にエンコーダ４の軸が取り付けられており、これにより上記回転を検出する。エンコーダ４からは振動波モータ３の回転に応じたパルスが出力される。エンコーダ４からの出力パルスは、速度差検出器５とＢＤ速度差検出器２１とに入力される。
【００７７】
速度差検出器５では、振動波モータ３の実際回転速度と目標回転速度との差を検出するが、実際には、エンコーダ４からの出力パルスの周期と目標とするパルス周期との差を検出している。
【００７８】
ＢＤ速度差検出器２１は、ポリゴンミラーによるレーザ走査速度によって決まるＢＤ信号の周期と、振動波モータのエンコーダパルスの周期との差に応じたＢＤ速度差修正データを出力する。
【００７９】
図９は、速度差検出器５及びＢＤ速度差検出器２１の内部構成を示すブロック図である。
【００８０】
図９において１３は立ち上がりエッジ検出部であり、エンコーダ４から入力されたパルスの立ち上がりエッジを検出し、該エッジからクロックの１周期の間高レベルとなるような信号Ｌ１３を出力する。立ち上がりエッジ検出部１３はフリップフロップやアンドゲートなどで構成される。１４は８ビットダウンカウンタであり、ロード入力が高レベルとなると、目標とするエンコーダパルスの周期に相当する目標速度データをロードする。ロード入力が低レベルのときはクロック入力で１ずつカウントダウンし、これにより次のエンコーダパルスの立ち上がりエッジまでの時間をカウントする。
【００８１】
１５はイネーブル付きのレジスタであり、イネーブル入力が高レベルの時に８ビットの入力（Ｄ〔７・・０〕）がレジスタ１５に書き込まれ、イネーブル入力が低レベルの時はレジスタ１５の値が保持されるような構成になっている。
【００８２】
なお、バッファ６５等については後述する。
【００８３】
こうした構成により速度差検出器５では、エンコーダパルス入力が低レベルから高レベルになったときに８ビットダウンカウンタ１４の出力（Ｑ）値がレジスタ１５に書き込まれると同時に、８ビットダウンカウンタ１４に目標速度データがロードされる。すなわち、エンコーダパルスの周期と目標周期との差をクロックでカウントした値が常にレジスタ１５に更新して書き込まれることになる。
【００８４】
また、ＢＤ速度差検出器２１では、６１はＢＤ信号の立ち上がりエッジを検出する立ち上がりエッジ検出部６１であり、ＢＤ信号の立ち上がりエッジで、クロックの１周期の間高レベルとなるような信号Ｌ６１を出力する。ＢＤ信号の立ち上がりエッジ検出部６１は、フリップフロップやアンドゲートなどで構成される。６２は８ビットアップカウンタであり、ロード入力が高レベルとなると、目標とするＢＤ信号とエンコーダパルスとの時間差に相当する目標ＢＤ速度差データ（ＢＤ補正データ）をロードする。通常、目標ＢＤ速度差データとしてゼロがロードされる。即ち、ポリゴンモータの速度と振動波モータの速度との速度差として、許容できる目標ＢＤ速度差データを設定する。ロード入力が低レベルの時はクロック入力で１ずつアップカウントする。
【００８５】
６３はイネーブル付きの８ビットレジスタであり、イネーブル入力Ｌ１３が高レベルの時に８ビットの入力（Ｄ［７．．０］）がレジスタ６３に書き込まれイネーブル入力Ｌ１３が低レベルの時はレジスタ６３の値が保持されるようになっている。
【００８６】
このようなＢＤ速度差検出器２１の構成により、イネーブル入力Ｌ１３が振動波モータのエンコーダパルスの立ち上がりエッジ信号であるので、ＢＤ信号が低レベルから高レベルになったときに８ビットカウンタ６２に目標ＢＤ速度差データとしてゼロがロードされ、エンコーダパルス入力が低レベルから高レベルになったときに８ビットカウンタ６２の出力（Ｑ）値がレジスタ６３に書き込まれる。即ち、エンコーダパルスの周期とＢＤ信号の周期との差をクロックでカウントした値が常にレジスタ６３に更新して書き込まれることになる。
【００８７】
なお、６４はＢＤ速度差メモリであり、レジスタ６３に保持されたＢＤ速度差データＬ６３がアドレスとして入力され、入力された情報に応じてそれに対応するＢＤ速度差修正データＬ２１を出力する。ＢＤ速度差メモリ６４には、入力されるＢＤ速度差データＬ６３に対して、振動波モータのエンコーダパルスから求められる速度差検出結果をどのように修正して、振動波モータの駆動制御を行うかの情報が予め書き込まれている。ＢＤ速度差メモリ６４の詳細については、図１３を参照して後述する。
【００８８】
なお、バッファ６６等については後述する。
【００８９】
図１０は、上述した速度差検出器５及びＢＤ速度差検出器２１における各信号のタイミングチャートである。
【００９０】
図５に戻り、２２は加算器（アダー）であり、速度差検出器５の検出結果Ｌ１５と、ＢＤ速度差検出器２１の出力するＢＤ速度差修正データＬ２１とが入力され、それらの加算結果Ｌ２２が新たな速度差検出結果として、周波数制御用メモリ６ａ及びパルス幅制御用メモリ６ｂにアドレスとしてそれぞれ入力される。周波数制御用メモリ６ａには、入力される速度（エンコーダのパルス周期）に対して周波数をどのように制御するかの情報が予め書き込まれており、またパルス幅制御用メモリ６ｂには、入力される速度（エンコーダのパルス周期）に対してパルス幅をどのように制御するかの情報が予め書き込まれており、入力された情報に応じてそれに対応するデータをそれぞれ出力する。
【００９１】
７ａは周波数制御用加算器（アダー）、７ｂはパルス幅制御用加算器（アダー）である。加算器７ａ、７ｂにはともに振動波モータ３の駆動がオフになっている間は予め設定されている初期値（保持情報）が保持されている。振動波モータ３の駆動がオンになると、加算器７ａは周波数制御用メモリ６ａから入力される情報をある一定間隔ごとに保持情報に加算して加算結果を保持する構成になっている。
【００９２】
加算器７ａ、７ｂの各出力は周波数データおよびパルス幅データとしてパルス発生器１に入力される。加算器７ａ、７ｂは１６ビットで構成されており、周波数制御用加算器７ａは加算結果の上位１０ビットを、パルス幅制御用加算器７ｂは加算結果の上位８ビットをそれぞれパルス発生器１に出力している。このことにより、周波数やパルス幅が急激に変化することがないようになっている。
【００９３】
以上説明したような構成で振動波モータ３の速度を制御するのであるが、制御をどのように行うかはメモリ６ａ、６ｂに書き込まれた情報に基づく。
【００９４】
以下、その制御方法を具体的に詳述する。
【００９５】
図１１は周波数制御用メモリ６ａに書き込まれる情報をプロットした図である。周波数制御用メモリ６ａとしては、アドレスが８ビット、データも８ビットのものを用いている。図１１において横軸は周波数制御用メモリ６ａのアドレスすなわち速度差検出器５から得られる値であり、符号付きで表している。縦軸は周波数制御用メモリ６ａに記憶されているデータすなわち周波数の加算量であり、符号付きで表している。例えば、振動波モータ３の１回転あたりのパルス数が３６００のエンコーダ４で１．０ｓ-1を目標速度とする制御を行う場合、速度差検出器５のクロック周波数を０．３６ＭＨｚとすると、目標速度データは以下の式（１）により１００という値が得られる。
【００９６】
０．３６［ＭＨｚ］／（１．０［ｓ-1］×３６００［ｐ／ｒ］）＝１００ …（１）
よって、速度差検出器５には目標速度データとして１００が入力される。振動波モータ３の駆動速度が目標値よりも遅いときは、速度差検出器５でのダウンカウントが１００よりも多く行われるので、周波数制御用メモリ６ａからは０よりも小さい値（負の値）が出力される。一方、駆動速度が目標速度よりも速いときは周波数制御用メモリ６ａからは０より大きい値（正の値）が出力される。
【００９７】
このことより、アドレスが負の値のときは駆動速度が目標速度よりも遅い時であるから、駆動周波数を低くする方向、すなわちデータを正の値に設定すれば目標速度に速度制御され得る。また、アドレスが正の値のときは駆動速度が目標速度よりも速い時であるから、データを負の値となるように設定すれば目標速度に制御され得る。
【００９８】
図１１において、領域Ａは、アドレスが−５０、すなわち次式（２）により求められる速度６．６ｓ-1よりも速い駆動速度が検出される領域である。
【００９９】
０．３６［ＭＨｚ］／（（１００＋５０）×３６００［ｐ／ｒ］）＝０．６７［ｓ-1］ …（２）
領域Ａでは１００という一定のデータが出力される。
【０１００】
図１１において、領域Ｂは、アドレスが−５０から−２０、すなわち前述の式（２）を用いれば、０．６７ｓ-1から０．８３ｓ-1の間の駆動速度が検出される領域である。この場合は図１１に示すように、検出されたエンコーダパルス周期の差に比例したデータが出力される。
【０１０１】
領域Ｃは、０．８３ｓ-1から１．２５ｓ-1の間の駆動速度が検出される領域である。この場合も、領域Ｂと同様に、検出されたエンコーダパルス周期の差に比例したデータが出力されるが、領域Ｂよりもデータの変化率は小さくなっている。同様に、領域Ｄ（１．２５ｓ-1から２．０ｓ-1）ではデータの変化率が領域Ｃよりも大きくなっており、領域Ｅ（２．０ｓ-1よりも遅い時）では−１００という一定の値がデータとして出力される。
【０１０２】
上述のように、領域に応じてデータの変化率を変化させることによって、目標速度と検出された駆動速度との速度差がある範囲（領域Ａと領域Ｅ）を超えたときは、振動波モータ３の動作が不安定にならない程度でなるべく大きな値のデータで制御され、速度差が上記範囲内ではあるがその速度差が比較的大きいとき（領域Ｂと領域Ｄとにあるとき）は、速度差に応じて大きく周波数が変更され、速度差が０に近くなると（領域Ｃにあるとき）、速度差に応じて小さく周波数が変更されることになる。
【０１０３】
次に、図１２はパルス幅制御用メモリ６ｂに書き込まれる情報をプロットした図である。図１２も図１１と同様にアドレス（速度情報）を横軸、データ（出力）を縦軸として表されている。
【０１０４】
図１２において、領域Ａ〜Ｅは図１１に示す領域Ａ〜Ｅと同じ領域を示している。図１２のようにデータを構成すると、周波数の制御が大きく働く領域Ａ、Ｂ、ＤおよびＥではパルス幅制御用メモリ６ｂからは一定の小さな値が出力され、周波数の制御があまり働かない領域Ｃでは、パルス幅制御用メモリ６ｂからの出力は速度差に応じた大きな値が出力されるようになる。
【０１０５】
以上のように、振動波モータ３の制御を行うと、振動波モータ３の駆動速度が目標速度に対して離れているときは周波数の制御が主体となった重み付け速度制御が行われるため、駆動速度は迅速に目標速度に近づく。そして、振動波モータ３の駆動速度が目標速度に近づくと、パルス幅（電圧振幅）の制御が主体となった重み付け速度制御が行われ、ムラのない細かな速度制御が行える。
【０１０６】
なお、周波数制御およびパルス幅制御は常に同時に行われているため、従来のような制御の切換による振動波モータの不安定動作を防止することができる。
【０１０７】
また、本実施の形態では、図１１における領域Ａ、Ｅおよび図１２における領域Ａ、Ｂ、Ｄ、Ｅでの各データが各アドレスに対して一定の値に設定されている場合について説明したが、これら領域のデータをアドレスに応じて変化させてもよい。
【０１０８】
図１３は、図９に示すＢＤ速度差メモリ６４に書き込まれる情報をプロットしたものの一例を示す図である。ＢＤ速度差メモリ６４は、アドレスが８ビット、データも８ビットのメモリで構成される。
【０１０９】
図１３において、横軸はＢＤ速度差メモリのアドレス、即ちレジスタ６３からＢＤ速度差検出器２１へ送られるＢＤ速度差データＬ６３であり、符号付きで表している。縦軸はＢＤ速度差メモリ６４に記憶されているデータ、即ち、ＢＤ速度差修正データＬ２１であり、符号付きで表している。
【０１１０】
ＢＤ速度差検出器２１は、図１３に示すＢＤ速度差メモリ６４内の情報に基づき、ポリゴンミラーによるレーザ走査速度によって決まるＢＤ信号の周期と、振動波モータのエンコーダパルスの周期との差に応じたＢＤ速度差修正データＬ２１を出力する。以下に、ＢＤ信号の周期とエンコーダパルスの周期との大小関係に応じたＢＤ速度差修正データＬ２１について記述する。
（１）ＢＤ信号の周期とエンコーダパルスの周期が同じ場合。
【０１１１】
いま、ポリゴンミラーによるレーザ走査速度によって決まるＢＤ信号の周期と、振動波モータのエンコーダパルスから求められる周期とが等しく、その差がゼロである場合は、ＢＤ信号とエンコーダパルスとの位相差に応じて、アップカウンタ６２でＢＤ速度差として検出される。即ち、ＢＤ信号の立ち上がりエッジが生成されてから、エンコーダパルスの立ち上がりエッジが生成されるまでの位相差に相当する時間をＢＤ速度差検出器２１で検知することになるため、アップカウンタ６２は位相差に相当するクロック数だけアップカウントを行い、エンコーダパルスエッジが生成された時にレジスタ６３にアップカウンタ６２のカウント値が書き込まれる。例えば、カウント値２０が書き込まれると、ＢＤ速度差メモリ６４からＢＤ速度差修正データＬ２１＝−１０が出力され、加算器２２に入力されて、速度差検出器５からの速度差情報Ｌ１５に加算され、速度差情報Ｌ１５の値が減少するように作用する。
【０１１２】
そして、速度差検出器５からの速度差情報Ｌ１５がＢＤ速度差検出器２１の情報により修正され、速度差情報Ｌ２２として、周波数制御用メモリ６ａ及びパルス幅制御用メモリ６ｂの各アドレスに入力され、上記例では速度差情報Ｌ１５の値が減少させられているため、目標速度データで設定される振動波モータの速度は若干速くなるように制御される。
【０１１３】
一方、エンコーダパルスの立ち上がりエッジが生成されてから、ＢＤ信号の立ち上がりエッジが生成されるような場合、上述の場合と逆位相になるが、このような場合には、アップカウンタ６２がゼロクリアされる前に、エンコーダパルスの立ち上がりエッジ生成された時点でのアップカウンタ６２のカウント値がレジスタ６３に書き込まれる。従って、エンコーダパルスの立ち上がりエッジが、ＢＤ信号の立ち上がりエッジよりどれくらい早く生成されるかをＢＤ速度差検出器２１で検知することになる。
【０１１４】
例えば、アップカウンタ６２のカウント値−２０がレジスタ６３に書き込まれると、ＢＤ速度差メモリ６４からＢＤ速度差修正データＬ２１＝＋１０が出力され、加算器２２に入力され、速度差検出器５からの速度差情報Ｌ１５に加算され、速度差情報Ｌ１５の値が増加するように作用する。
【０１１５】
そして、速度差検出器５からの速度差情報Ｌ１５がＢＤ速度差検出器２１の情報により修正され、速度差情報Ｌ２２として、周波数制御用メモリ６ａ及びパルス幅制御用メモリ６ｂの各アドレスに入力され、上記例では速度差情報Ｌ１５の値が増加させられているため、目標速度データで設定される振動波モータの速度は若干遅くなるように制御される。
【０１１６】
また、ＢＤ信号とエンコーダパルスとの位相差がほぼゼロである場合には、ＢＤ速度差検出器２１からＢＤ速度差修正データＬ２１＝ゼロが出力され、速度差情報Ｌ１５の値がそのまま速度差情報Ｌ２２として出力されるため、振動波モータの速度はそのままの速度を維持するように制御される。
【０１１７】
このように、ポリゴンミラーによるレーザ走査速度によって決まるＢＤ信号の周期と、振動波モータのエンコーダパルスから求められる周期とが等しく、それらの差がゼロである場合は、ＢＤ信号の周期とエンコーダパルスの周期が同じで、かつ、所定の位相差以内に収まるように、ポリゴンモータの回転によるレーザ走査速度と振動波モータの回転速度とが精密に協調動作することができる。また、ポリゴンミラーによりレーザ走査の回転位相と振動波モータのエンコーダ位相とを位相制御することにより、レーザ走査の１主走査周期で１つのエンコーダパルスが生成されるように同期制御される。
（２）ＢＤ信号の周期よりも、エンコーダパルス周期が短い場合
ＢＤ信号の周期よりも、エンコーダパルス周期が短い場合は、ＢＤ信号の立ち上がりエッジが生成される前にエンコーダパルスの立ち上がりエッジが生成される頻度が多くなるため、アップカウンタ６２からレジスタ６３に負の値のカウント値が書き込まれる。したがって、ＢＤ速度差メモリ６４から正の値のＢＤ速度差修正データＬ２１が出力され、加算器２２に入力されて、そこで速度差検出器５からの速度差情報Ｌ１５に加算される。そして、ＢＤ速度差修正データＬ２１により速度差情報Ｌ１５の値が増加させられ、したがって、目標速度データで設定される振動波モータの速度が若干遅くなるように制御され、ＢＤ信号に同期するように精密に振動波モータの速度制御が行われる。
（３）ＢＤ信号の周期よりも、エンコーダパルス周期が長い場合
ＢＤ信号の周期よりも、エンコーダパルス周期が長い場合は、エンコーダパルスの立ち上がりエッジが生成される前にＢＤ信号の立ち上がりエッジが生成される頻度が多くなるため、アップカウンタ６２からレジスタ６３に正の値のカウント値が書き込まれる。したがって、ＢＤ速度差メモリ６４から負の値のＢＤ速度差修正データＬ２１が出力され、加算器２２に入力されて、そこで速度差検出器５からの速度差情報Ｌ１５に加算される。そして、ＢＤ速度差修正データＬ２１により速度差情報Ｌ１５の値が減少させられ、したがって、目標速度データで設定される振動波モータの速度が若干速くなるように制御され、ＢＤ信号に同期するように精密に振動波モータの速度制御が行われる。
【０１１８】
次に、各モータの起動特性について説明する。
【０１１９】
図１４は、ポリゴンミラーモータ、ＤＣブラシレスモータ（メインモータ）、及び振動波モータの起動時の回転数特性を示す図である。
【０１２０】
ポリゴンミラーモータの起動時のカーブをｇ１、ＤＣブラシレスモータ（メインモータ）の起動時のカーブをｇ２、振動波モータの起動時のカーブをｇ３で示す。
【０１２１】
いま、ユーザが原稿給紙装置３０２に原稿をセットした時刻をＴ＝０とすると、カラーリーダ部のＣＰＵが原稿セットされたことを検知し、カラープリンタ部のポリゴンミラーモータ２０６を起動する。あるいは、原稿給紙装置３０２の代わりに、原稿圧板を搭載している場合は、原稿圧板の開閉を検知する開閉検知センサ信号によりポリゴンミラーモータ２０６を起動するようにしてもよい。或いは、カラーリーダ部の操作部のいずれかのキーが押下されたことを検知し、ポリゴンミラーモータ２０６を起動するようにしてもよい。
【０１２２】
このように、ユーザの操作に応じて直ちに、ポリゴンミラーモータ２０６を起動し、これにより、起動時間が長いポリゴンミラーモータ２０６を早めに起動させ、装置全体の動作を早めるようにする。
【０１２３】
ポリゴンミラーモータ２０６の回転数が、起動されてから所定回転数ＰＯ（ｒｐｍ）に安定する時点Ａまでに要する時間はＴ＝５（秒）である。
【０１２４】
ここで、ユーザのコピー設定として、コピー枚数や倍率、カラーモードなどの設定が終了して、コピースタートキーが時点Ｓ（Ｔ＝２（秒））で押下されたとする。この時点Ｓにおいても、まだ、ポリゴンミラーモータ２０６の回転は、所定の回転数ＰＯ（ｒｐｍ）に安定していないことが分かる。時点Ｓにコピースタートキーが押下されてから、給紙をはじめ各種の機構の駆動源となるメインモータ（ＤＣブラシレスモータ）及び転写材搬送ベルト用振動波モータ及び各色の感光ドラムを駆動する振動波モータが起動される。
【０１２５】
メインモータが所定回転数ＭＭ（ｒｐｍ）に安定する時点はＢ（Ｔ＝２．５（秒））であり、振動波モータが第１の所定回転数ＤＲ（ｒｐｍ）に安定する時点はＣ（Ｔ＝３（秒））である。時点Ｂ、Ｃのいずれでも、まだ、ポリゴンミラーモータ２０６は所定回転数ＰＯ（ｒｐｍ）に安定していない。本実施の形態のメインモータは、起動後０．５秒で所定の回転数ＭＭ（ｒｐｍ）に安定し、振動波モータは、起動後１秒で第１の所定回転数ＤＲ（ｒｐｍ）に安定する。
【０１２６】
図３を参照して説明すれば、ＰＬＬ制御回路２２４において、ポリゴンミラーモータ２０６の回転数が所定の回転数ＰＯ（ｒｐｍ）に達してＰＬＬ制御の引き込み動作が完了したときに、ＰＬＬロック信号ＰＬＬ−ＬＯＣＫが低レベルとなる。ＰＬＬ−ＬＯＣＫ信号を不図示のＣＰＵの入力ポートで監視することにより、ポリゴンミラーモータ２０６が所定回転に安定したことが検知できる。
【０１２７】
メインモータの回転が所定の回転数ＭＭ（ｒｐｍ）に安定した時点Ｂ以降は、カセット３４０、３４１からの給紙、現像器内のスリーブ回転、定着ローラ回転が可能となる。また、感光ドラム上の不要トナーを回収するとともに、感光ドラム上に適切な静電電位を与えるための帯電器３２１、３２４、３２７、３３０の帯電スリーブを回転させることが可能となる。
【０１２８】
従って、メインモータの回転が所定の回転数ＭＭ（ｒｐｍ）に安定し、さらに、振動波モータの回転が第１の所定回転数ＤＲ（ｒｐｍ）に安定し、感光ドラム及び転写材搬送ベルトの回転が所定回転数に達した時点Ｃ以降では、印刷記録前の予備動作を開始できる。
【０１２９】
そこで、感光ドラム上の不要トナーの回収動作や、感光ドラム上の表面電位を適切な電位に整えるための帯電器に所定の高圧電圧を印加する処理が行われる。
【０１３０】
このような、予備動作を実行しつつ、ＣＰＵがＰＬＬロック信号ＰＬＬ−ＬＯＣＫを監視し、ＰＬＬロック信号ＰＬＬ−ＬＯＣＫが低レベルとなったことを検知したら、ポリゴンモータの回転数が所定の回転数ＰＯ（ｒｐｍ）に安定したと判断する。
【０１３１】
時点Ａでポリゴンモータの回転数が所定の回転数ＰＯ（ｒｐｍ）に安定したら、ポリゴンモータの回転数及び回転位相と、感光ドラム及び転写材搬送ベルト駆動用の各振動波モータの回転数及び回転位相とを一致させるようにする制御が、時点Ｄから時点Ｅまでの間で行われる。
【０１３２】
即ち、ＢＤ速度差により、振動波モータの回転を微調整するような回転制御が行われ、振動波モータは、ポリゴンモータによるレーザ走査の周期と略同期するように制御される。これによって、振動波モータは、時点Ｅで第２の所定回転数ＤＲ２（ｒｐｍ）に達する。このような高精度の回転状態となった時点Ｅ以降においては、色ずれや色むら、ドラム摺擦痕の発生が押さえられるため、不図示の当接手段により、転写帯電器３２３、３２６、３２９、３３２を転写材搬送ベルト３３３の裏面から当接する位層に移動させ、転写材搬送ベルト３３３の電位を適切な電位に保つような高圧電圧を印加する処理を行うとともに、画像信号による潜像形成のための書き込み動作を開始するようにする。
【０１３３】
なお、ポリゴンミラーモータ２０６を起動し時点Ａに達する前に、時点Ｓで振動波モータを起動するときには、予めセレクタ２２２（図３）のセレクト信号ＢＤ‐ＳＥＬを低レベルとして、パルス生成部２２１（図３）からの擬似ＢＤ信号Ｌ２２１がＢＤ信号としてセレクタ２２２から出力されるように設定しておく。
【０１３４】
この時、ＢＤ速度差検出器２１には、ＢＤ信号として擬似ＢＤ信号Ｌ２２１が入力されるため、ポリゴンミラーモータ２０６の回転数とは無関係に、各振動波モータが擬似ＢＤ信号Ｌ２２１と略同期して起動する。そして、時点Ａに至るまでの間に、ポリゴンミラーモータ２０６の回転が正常に所定の回転数ＰＯまで立ち上がった場合には、ＣＰＵがＰＬＬ−ＬＯＣＫ信号の低レベルを検知し、時点ＡでＢＤ−ＳＥＬ信号を高レベルと設定することで、ＢＤセンサ２０３からのＬ２０３信号がＢＤ信号として選択され、ＢＤ速度差検出器２１に送られる。従って、時点Ｄから時点Ｅに至るまでの間に、振動波モータは、ポリゴンミラーモータ２０６の回転に略同期して回転するようになる。
【０１３５】
振動波モータを起動する前に、ポリゴンミラーモータの回転異常が検出された場合には、ポリゴンミラーモータの回転を停止させるとともに、振動波モータの起動を行わず、感光ドラムなどの回転を行う前に装置を停止させる。これにより、装置にダメージを与えることなしに装置停止状態に移行できる。
【０１３６】
時点Ｓから時点Ａ（Ｄ）に至る間に、ポリゴンミラーモータの回転異常が発生した場合には、ＰＬＬ−ＬＯＣＫ信号が高レベルとなるため、時点Ａ（Ｄ〉でＢＤ−ＳＥＬ信号を高レベルと設定せず低レベルのままとする。したがって、振動波モータは擬似ＢＤ信号Ｌ２０３に同期した状態のままであるので、振動波モータの目標速度を順次低く設定して行くことで、最後には振動波モータを停止させることができる。これにより、ポリゴンミラーモータの回転異常にも拘らず、振動波モータを大きな速度むらもなく停止させることができる。
【０１３７】
時点Ｄ（Ａ）から時点Ｅ、あるいは、時点Ｅ以降において、ポリゴンミラーモータの回転異常が発生した場合には、ＢＤ−ＳＥＬ信号を高レベルから低レベルに設定を変更する。これにより、振動波モータは擬似ＢＤ信号Ｌ２２１と同期して回転制御されることとなり、振動波モータの目標速度を順次低く設定して行くことで、最後には振動波モータを停止させることができる。したがって、ポリゴンミラーモータの回転異常にも拘らず、振動波モータを大きな速度むらもなく停止させることができる。
【０１３８】
また、図３に示すように、ＢＤ監視器２２３がＢＤ信号を監視し、ＢＤ信号が所定の周期で生成されない場合に、ＢＤエラー信号ＢＤ−ＥＲＲを出力するように構成することも有用である。ＢＤ監視器２２３は、発振器７０１からのクロックＣＬＫをカウントしてＢＤ信号の周期を監視し、所定のＢＤ信号周期と略等しい周期でＢＤ信号が入力されるときにＢＤ−ＥＲＲ信号を高レベルに、所定のＢＤ信号周期より短い周期または長い周期のＢＤ信号が入力される時にはＢＤ−ＥＲＲ信号を低レベルにする。
【０１３９】
時点Ａまでの間にポリゴンミラーモータ２０６が所定回転数ＰＯに安定すれば、時点Ａ以降においてレーザを点灯させ、ＢＤセンサ２０３からのＬ２０３信号に略同期させて振動波モータを回転制御することになる。時点Ａまでの間にポリゴンミラーモータの回転異常が発生した場合には、時点Ａ（Ｄ）でＢＤ−ＳＥＬ信号を高レベルと設定せず、低レベルのままとする。これにより、振動波モータは擬似ＢＤ信号Ｌ２０３に同期した状態のままであるので、振動波モータの目標速度を順次低く設定して行くことで、振動波モータを停止させることができる。
【０１４０】
時点Ｄ（Ａ）から時点Ｅまでの間、あるいは時点Ｅ以降においてＢＤ信号の異常が発生した場合には、ＢＤ−ＳＥＬ信号を高レベルから低レベルに設定を変更する。これにより、振動波モータは擬似ＢＤ信号Ｌ２２１と同期して回転制御され、その後、振動波モータの目標速度を順次低く設定して行くことで、振動波モータを停止させることができる。
【０１４１】
このように、ポリゴンミラーモータの回転異常やＢＤ信号の異常にも拘らず、振動波モータを、大きな速度差を生じないで停止させることができる。
【０１４２】
次に、エンコーダ４で検出される回転速度が目標回転速度より異常に大きいかまたは異常に小さい場合について説明する。
【０１４３】
この場合、振動波モータの速度差検出器５から出力される速度差検出結果Ｌ１５が下限値に近い値または上限値に近い値となる。図９に示すように、速度差検出結果Ｌ１５は、バッファ６５を経て信号Ｌ６５として、ＣＰＵバスから不図示のＣＰＵへ送られ、ＣＰＵは速度差検出結果を読み取り、それが下限値または上限値に近い値の場合には、振動波モータの回転速度異常と判断し、振動波モータを停止する処理を行う。
【０１４４】
いま、時点Ｄ（Ａ）に達するまでに振動波モータの速度異常を検出した場合、ＢＤ−ＳＥＬ信号を高レベルに設定せず、低レベルのままとする。この場合、振動波モータは擬似ＢＤ信号Ｌ２０３に同期した状態のままであるので、振動波モータの目標速度を順次低く設定して行くことで、振動波モータを停止させることができる。
【０１４５】
時点Ｄ（Ａ）から時点Ｅまでの間または時点Ｅ以降において、振動波モータの速度異常が発生した場合には、ＢＤ−ＳＥＬ信号を高レベルから低レベルに設定を変更する。これにより、振動波モータが擬似ＢＤ信号Ｌ２２１と同期して回転制御されることとなる。そして、振動波モータの目標速度を順次低く設定して行き、これによって振動波モータを停止させることができる。
【０１４６】
このように、ポリゴンミラーモータの回転異常やＢＤ信号の異常にも拘らず、振動波モータを、大きな速度差を生じないで停止させることができる。
【０１４７】
一方、振動波モータの回転異常としては、振動波モータ内の摺動部の磨耗などさまざまな原因が考えられ、ＢＤセンサ信号Ｌ２０３や擬似ＢＤ信号Ｌ２２１による速度微調整を止めたとしても、必ずしも、正常回転に復帰するとは限らない。そのため、速度差検出結果から振動波モータの速度異常を検出した場合に、直ちに振動波モータへの駆動パルスの供給を停止し、急激に振動波モータを停止させる処理が有用な場合がある。
【０１４８】
例えば、図８に示すＲＳフリップフロップ１１ａ、１１ｂの出力端にＡＮＤゲート７５０、７５１をそれぞれ接続し、不図示のＣＰＵから出力される緊急停止信号ＳＴＯＰ＊を低レベルとすることで、振動波モータへのＡ相駆動パルス及びＢ相駆動パルスを同時に低レベルとし、これにより、極めて短時間に振動波モータを停止させることが可能である。通常、緊急停止を行わない場合は、緊急停止信号ＳＴＯＰ＊を高レベルにしておく。
【０１４９】
特に、各振動波モータにより感光ドラム３４２、３４３、３４４、３４５をそれぞれ駆動し、また振動波モータにより転写材搬送ベルトローラ３４８を回転させて転写材搬送ベルト３３３を駆動するような、複数の振動波モータで駆動される各部材が互いに当接して駆動される系などでは、少なくとも１つの振動波モータが大きな速度差で異常回転したり、停止したりした場合、大きな摺擦痕を生じるなどの問題があるため、複数の振動波モータをほぼ同時に停止させることも有用である。
【０１５０】
従って、少なくとも１つの振動波モータでの速度差検出結果において速度異常を検出した場合、緊急停止信号ＳＴＯＰ＊を低レベルとすることで、振動波モータをほぼ同時に緊急停止させるようにしている。
【０１５１】
本実施の形態では、振動波モータとは別に設けられたポリゴンミラーモータ（ＤＣブラシレスモータ）の作動に関連してＢＤ信号が発生され、このＢＤ信号に同期するように振動波モータの速度の微調整制御が行われる。したがって、レーザ走査周期と同期して、精密な振動波駆動速度制御が可能となるため、振動波モータによる感光ドラムの回転とレーザ走査周期との相対的誤差が少なくなる。
【０１５２】
このように第１の実施の形態によれば、振動波モータの回転むらに起因するライン間隔のバラツキがなくなり、色むらや濃度むら、レジストレーションずれのない画像再生が可能となる。
【０１５３】
（第２の実施の形態）
次に第２の実施の形態を説明する。
【０１５４】
第２の実施形態の構成は、基本的に第１の実施形態の構成と同じであるので、第２の実施形態の説明においては、第１の実施形態の構成を流用し、異なる構成部分だけを説明する。
【０１５５】
図１５は、第２の実施形態における複数の振動波モータの駆動制御部を示すブロック図である。
【０１５６】
まず図１における画像形成装置は、複数の感光ドラム３４２、３４３、３４４、３４５の駆動にそれぞれ独立の振動波モータを用いるとともに、転写材搬送ベルト３３３の駆動に振動波モータを用い、各感光ドラム上に形成される各色のトナー画像を転写材搬送ベルト３３３上の記録媒体に順次転写してカラー再生画像を得るようにする。転写材搬送ベルト３３３の駆動に用いられる振動波モータには転写材搬送ベルトローラ３４８が接続され、この振動波モータの回転むらは、転写材搬送ベルト３３３の搬送速度むらとなり、記録媒体の搬送速度むらを引き起こしてしまう。
【０１５７】
転写材搬送ベルト３３３の搬送速度むらが発生すると、各画像形成部３１７、３１８、３１９、３２０の転写位置で順次転写される際の転写タイミングにバラツキを生じ、各色の画像が精密に重ね合せられないという、レジストレーションずれを引き起こしてしまう。また、各色の転写位置での転写工程で、転写材搬送ベルト３３３の搬送速度むらが発生すると、画像伸縮を発生し、各ラインの副走査ピッチが均一にならない。
【０１５８】
さらに、転写材搬送ベルト３３３の搬送速度むらがない場合でも、各感光ドラムの回転速度と転写材搬送ベルト３３３の搬送速度との間に速度差を生ずると、画像伸縮及びレジストレーションずれを発生してしまう。この速度差に速度差むらがある場合でも、色むら、濃度むら等の画像劣化を引き起こしてしまう。
【０１５９】
そこで第２の実施の形態では、複数の振動波モータの駆動制御において、振動波モータと別に設けられた駆動手段の作動に関連して発生されるタイミング信号により、複数の振動波モータの駆動状態を微調整するようにし、また複数の振動波モータが互いに協調して動作するようにする。
【０１６０】
いま、ユーザが原稿台ガラス３０１に原稿をセットしたことを不図示のＣＰＵが検知したとする。
【０１６１】
このとき、図１５において直ちに、各ポリゴンモータ５０３〜５０６がＯＮされ、ユーザがコピーキーを押下したときに、不図示のメインモータ及び振動波モータ５１１〜５１５がＯＮされるものとする。ポリゴンモータ５０３〜５０６は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ各色用のポリゴンミラーモータである。振動波モータ５１１〜５１４は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ各色用の感光ドラムをそれぞれ駆動する振動波モータであり、振動波モータ５１５は転写材搬送ベルト３３３を駆動する振動波モータである。
【０１６２】
そして、予めＢＤ速度差修正データとして、ＢＤ速度差が検出されても速度差修正を行わないようなＢＤ速度差情報と、ＢＤ速度差により速度差修正を行うようなＢＤ速度差情報とをＢＤ速度差メモリ６４（図９）に書き込んでおく。
【０１６３】
５０２は基準となるクロック生成のための発振器であり、５０７〜５１０はＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋのレーザ走査光を検知するビーム検知部であり、５１６〜５２０は各振動波モータの回転速度を検出するためのエンコーダであり、５２１〜５２５は各振動波モータの駆動制御を行う駆動制御部である。各駆動制御部へ入力される目標速度等の情報は、不図示のＣＰＵ（中央演算処理装置）により動作開始前に行われる。
【０１６４】
各色のポリゴンモータ５０３〜５０６は、発振器５０２からのクロックＣＬＫを共通の基準クロックとしてＰＬＬ制御され、各ポリゴンモータは、所定の回転数で同一速度となるように回転する。そして、発振器５０２のクロックは、各振動波モータの駆動制御部５２１〜５２５に共通の基準クロックとして入力される。
【０１６５】
感光ドラムを駆動する各振動波モータ５１１〜５１４の駆動制御部５２１〜５２４は、各振動波モータ５１１〜５１４の回転に伴って各エンコーダ５１６〜５１９から発生されるエンコーダパルスと目標速度データとに基づき、各振動波モータ５１１〜５１４の回転速度が所定の回転速度の範囲内に収束するように制御する。こうした制御状態を第１の回転状態とする。即ち、ＢＤ信号と同期を取らずに、目標速度データとエンコーダパルスとを比較した回転速度制御が行われる。
【０１６６】
ここで、不図示のＣＰＵが、メインモータ及び振動波モータ５１１〜５１５の回転速度、位相差を検知し、これにより、メインモータが立ち上がった時点Ｂ（図１４）以降は、カセット３４０、３４１からの給紙動作、現像器内のスリーブ回転、及び定着ローラ回転が可能となる。また、感光ドラム上の不要トナーを回収するとともに、感光ドラム上に適切な帯電電位を与えるための帯電器３２１、３２４、３２７、３３０の帯電スリーブを回転させることが可能となる。
【０１６７】
第２の実施の形態でも、図９のように、振動波モータの速度差検出器５及びＢＤ速度差検出器２１からの出力情報を、バッファ６５、６６をそれぞれ介してＣＰＵバス上に出力し、不図示のＣＰＵに入力するようにしている。各振動波モータが所定の目標速度の回転数範囲以内であることをＣＰＵが検知すると、上述のような予備動作を開始するようにする。
【０１６８】
ポリゴンモータ起動時には、ＢＤ速度差修正を行わないように、ＢＤ速度差メモリ６４のテーブル選択を行っておく。例えば、ＣＰＵのアドレス選択用出力ポートをＢＤ速度差メモリ６４の上位アドレスに接続しておき、アドレス選択用出力ポートが低レベルの時、ＢＤ速度差修正を行わないテーブルを選択し、アドレス選択用ポートが高レベルの時、ＢＤ速度差修正を行うテーブルを選択するようにしておく。
【０１６９】
各ポリゴンモータ５０３〜５０６（図１では、レーザ露光部２１０〜２１３に内蔵される）の回転数が所定の回転数ＰＯ（ｒｐｍ）に達したことを、各ポリゴンモータ５０３〜５０６からのＰＬＬ−ＬＯＣＫ信号が全て低レベルであることによってＣＰＵが検知すると、全てのポリゴンモータ５０３〜５０６がスタンバイ状態であるとみなせるので、高精度回転制御に移行する。
【０１７０】
全ての各ポリゴンモータ５０３〜５０６のＰＬＬ−ＬＯＣＫ信号が低レベルであるとき、ＢＤ位相差検出器２１のアドレス選択用出力ポートを高レベルに設定し、これによって、ＢＤ速度差修正データを速度差修正動作を実行するような内容のテーブルにアドレスを切り替える。
【０１７１】
このようにすることで、ポリゴンモータ５０３〜５０６が全て所定回転数に達した後、各振動波モータ５１１〜５１５を高精度の回転制御状態である第２の回転状態に移行させることができる。
【０１７２】
ＢＤ信号として、ＢＤセンサ２０３からのＢＤセンサ信号Ｌ２０３や、パルス生成部２２１からの擬似ＢＤ信号Ｌ２２１を選択的に使用するのではなく、ＢＤ速度差検出器２１のＢＤ速度差修正データを切り替えることにより、ポリゴンモータの回転異常やＢＤ信号の異常時に、ＢＤ速度差補正を行わないようにする。
【０１７３】
ＢＤ速度差信号が目標値から大きく逸脱した場合は、振動波モータの速度差検出器２１において、ＢＤ速度差検出結果が下限値に近い値または上限値に近い値となる。バッファ、ＣＰＵバスを経て不図示のＣＰＵがＢＤ速度差検出結果を読み取り、下限値もしくは上限値に近い値の場合には、振動波モータの回転速度異常またはＢＤ信号の異常と判断し、振動波モータを停止する処理を行う。
【０１７４】
いま、図１４の時点Ｄ（Ａ）に達するまでに振動波モータの速度異常を検出した場合、ＢＤ−ＳＥＬ信号を高レベルに設定せず、低レベルのままとする。これにより、振動波モータは擬似ＢＤ信号に同期した状態のままであるので、振動波モータの目標速度を順次低く設定して行くことで、振動波モータを停止させることができる。
【０１７５】
時点Ｄ（Ａ）から時点Ｅまでの間、または時点Ｅ以降において、ＢＤ速度差検出結果により異常を検出した場合には、ＢＤ速度差修正を行わないようにＢＤ速度差メモリ６４の上位アドレスを低レベルに設定変更し、これによって、振動波モータはＢＤ信号でＢＤ速度差修正されずに回転制御されることとなる。
【０１７６】
従って、ＢＤ−ＳＥＬ信号が高レベルまたは低レベルのどちらの設定であっても、ＢＤ速度差修正が実施されずに、エンコーダパルスとクロックとによる振動波モータ制御が行われることとなる。そして、振動波モータの目標速度を順次低く設定して行くことで、振動波モータを停止させることができる。
【０１７７】
また、時点Ｄ（Ａ）から時点Ｅまでの間、または時点Ｅ以降において、ポリゴンモータの回転異常が生じた場合は、ＢＤ信号エラーも発生することになり、その場合も、ＢＤ速度差検出結果により異常を検出されることとなる。そこで、ポリゴンモータエラー、ＢＤエラーまたはＢＤ速度差エラーを検知した時には、同様に、ＢＤ速度差メモリ６４の上位アドレスを低レベルに設定変更することで、振動波モータはＢＤ信号でＢＤ速度差修正されずに回転制御されることとなる。
そこで、振動波モータの目標速度を順次低く設定して行くことで、振動波モータを停止させることができる。
【０１７８】
このようにポリゴンモータの回転異常やＢＤ信号の異常にも拘らず、振動波モータを、大きな速度差を生じさせないで停止させることができる。
【０１７９】
なお、前述した各実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記憶した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行することによっても、本発明が達成されることは言うまでもない。
【０１８０】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が、前述の各実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体が本発明を構成することになる。
【０１８１】
プログラムコードを供給するための記憶媒体として、例えば、フロッピィディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭなどを用いることができる。
【０１８２】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した各実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した各実施の形態の機能が実現される場合も、本発明に含まれることは言うまでもない。
【０１８３】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した各実施の形態の機能が実現される場合も、本発明に含まれることは言うまでもない。
【０１８４】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、振動波モータの回転、駆動モータの回転、及び基準信号の生成の少なくともいずれかに異常が生じると、基準信号の代わりに擬似信号を用いて、振動波モータを駆動制御しつつ、目標速度を低くして前記振動波モータを停止制御する。そして、この異常がないと、振動波モータの目標速度と速度信号との差分及び基準信号と速度信号との差分に応じて振動波モータの回転速度を制御する。なお、擬似信号を用いることなく、基準信号と速度信号との差分の代わりに予め定められた差分を用いて振動波モータを駆動制御しつつ、目標速度を低くして振動波モータを停止制御するようにしてもよい。
【０１８５】
これにより、振動波モータと、レーザビーム信号の検出対象のポリゴンミラーモータとを協調動作させる画像形成装置において、いずれかのモータの回転状態が異常となっても、装置へのダメージが少ない方法で振動波モータを停止することができる。したがって、振動波モータで駆動される感光ドラムなどの部材を不用意に傷つけたりして、交換コストがかかるようなトラブルを防止できる。また、振動波モータ自身のダメージも軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電子写真方式のカラー画像形成装置の第１の実施の形態の構成を示す概略断面図である。
【図２】ポリゴンミラーモータの構成を示す図である。
【図３】ポリゴンミラーモータの駆動制御回路の構成を、感光ドラムを駆動する振動波モータの駆動制御回路と関連付けて示すブロック図ある。
【図４】図２に示したＢＤセンサからのＢＤ信号（Ｌ２０３信号）とＦＧ波形整形回路からのＦＧパルスとの関係を示すタイミングチャートである。
【図５】振動波モータの駆動制御回路の構成を示すブロック図である。
【図６】駆動信号の周波数および振幅と動作（回転）速度との関係を示す図である。
【図７】昇圧回路の構成を示す図である。
【図８】パルス発生器の内部構成を示すブロック図である。
【図９】速度差検出器及びＢＤ速度差検出器の内部構成を示すブロック図である。
【図１０】速度差検出器及びＢＤ速度差検出器における各信号のタイミングチャートである。
【図１１】周波数制御用メモリに書き込まれる情報をプロットした図である。
【図１２】パルス幅制御用メモリに書き込まれる情報をプロットした図である。
【図１３】図９に示すＢＤ速度差メモリに書き込まれる情報をプロットしたものの一例を示す図である。
【図１４】ポリゴンミラーモータ、ＤＣブラシレスモータ（メインモータ）、及び振動波モータの起動時の回転数特性を示す図である。
【図１５】第２の実施形態における複数の振動波モータの駆動制御部を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ パルス発生器
２ 昇圧回路
３ 振動波モータ
４ エンコーダ
５ 速度差検出器
６ａ 周波数制御用メモリ、
６ｂ パルス幅制御用メモリ
７ａ 周波数制御用加算器
７ｂ パルス幅制御用加算器
８ １０ビットダウンカウンタ
９ａ、９ｂ ９ビットダウンカウンタ
１０ １０ビットイコールコンパレータ
１１ａ、１１ｂ ＲＳフリップフロップ
１２ ビットシフト
１３ 立ち上がりエッジ検出部
１４ ８ビットダウンカウンタ
１５ ビットレジスタ
２１ ＢＤ速度差検出器
６１ 立ち上がりエッジ検出部
６２ ８ビットアップカウンタ
６３ ビットレジスタ
６４ ＢＤ速度差メモリ
６５ バッファ
６６ バッファ
２０３ ＢＤセンサ
２０１ 感光ドラム（像担持体）
２０２ 振動波モータ
２０６ ポリゴンミラーモータ
２１０〜２１３ レーザ露光部
２１８ ポリゴンミラー
２２１ パルス生成部
２２２ セレクタ
２２３ ＢＤ監視器
２２４ ＰＬＬ制御回路
３３３ 転写材搬送ベルト
３４２〜３４５ 感光ドラム（像担持体）
３４８ 転写材搬送ベルトローラ
７５０ ＡＮＤゲート
７５１ ＡＮＤゲート
Claims (6)
- 転写ベルトに当接する感光ドラムを駆動するための振動波モータと、前記感光ドラムを光ビームで露光走査する際に用いられる回転多面鏡を駆動する駆動モータとを有し、前記振動波モータの回転速度を前記駆動モータの回転速度に応じて制御する画像形成装置であって、
前記駆動モータの回転速度に応じた周期を有する基準信号を生成する基準信号生成手段と、
前記振動波モータの駆動速度を検出するための信号であって、前記振動波モータの駆動速度に応じた周期を有する速度信号を生成する速度検出手段と、
前記基準信号とは別の擬似信号を生成する擬似信号生成手段と、
前記振動波モータを速度制御する駆動制御手段とを有し、
前記駆動制御手段は、前記振動波モータの回転、前記駆動モータの回転、及び前記基準信号の生成の少なくともいずれかに異常が生じると、前記基準信号の代わりに前記擬似信号を用いて、前記振動波モータを駆動制御しつつ、前記目標速度を低くして前記振動波モータを停止制御し、
前記異常がないと、前記振動波モータの目標速度と前記速度信号と差分及び前記基準信号と前記速度信号との差分に応じて前記振動波モータの回転速度を制御することを特徴とする画像形成装置。 - 転写ベルトに当接する感光ドラムを駆動するための振動波モータと、前記感光ドラムを光ビームで露光走査する際に用いられる回転多面鏡を駆動する駆動モータとを有し、前記振動波モータの回転速度を前記駆動モータの回転速度に応じて制御する画像形成装置であって、
前記駆動モータの回転速度に応じた周期を有する基準信号を生成する基準信号生成手段と、
前記振動波モータの駆動速度を検出するための信号であって、前記振動波モータの駆動速度に応じた周期を有する速度信号を生成する速度検出手段と、
前記振動波モータを速度制御する駆動制御手段とを有し、
前記駆動制御手段は、前記振動波モータの回転、前記駆動モータの回転、及び前記基準信号の生成の少なくともいずれかに異常が生じると、前記基準信号と前記速度信号との差分の代わりに予め定められた差分を用いて前記振動波モータを駆動制御しつつ、前記目標速度を低くして前記振動波モータを停止制御し、
前記異常がないと、前記振動波モータの目標速度と前記速度信号との差分及び前記基準信号と前記速度信号との差分に応じて前記振動波モータの回転速度を制御することを特徴とする画像形成装置。 - 前記駆動モータはＤＣブラシレスモータであることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
- 転写ベルトに当接する感光ドラムを駆動するための振動波モータと、前記感光ドラムを光ビームで露光走査する際に用いられる回転多面鏡を駆動する駆動モータとを有し、前記振動波モータの回転速度を前記駆動モータの回転速度に応じて制御する画像形成装置の制御方法であって、
前記駆動モータの回転速度に応じた周期を有する基準信号を生成する基準信号生成工程と、
前記振動波モータの駆動速度を検出するための信号であって、前記振動波モータの駆動速度に応じた周期を有する速度信号を生成する速度検出工程と、
前記基準信号とは別の擬似信号を生成する擬似信号生成工程と、
前記振動波モータを速度制御する駆動制御工程とを含み、
前記駆動制御工程では、前記振動波モータの回転、前記駆動モータの回転、及び前記基準信号の生成の少なくともいずれかに異常が生じると、前記基準信号の代わりに前記擬似信号を用いて、前記振動波モータを駆動制御しつつ、前記目標速度を低くして前記振動波モータを停止制御し、
前記異常がないと、前記振動波モータの目標速度と前記速度信号と差分及び前記基準信号と前記速度信号との差分に応じて前記振動波モータの回転速度を制御することを特徴とする画像形成装置の制御方法。 - 転写ベルトに当接する感光ドラムを駆動するための振動波モータと、前記感光ドラムを光ビームで露光走査する際に用いられる回転多面鏡を駆動する駆動モータとを有し、前記振動波モータの回転速度を前記駆動モータの回転速度に応じて制御する画像形成装置の制御方法であって、
前記駆動モータの回転速度に応じた周期を有する基準信号を生成する基準信号生成工程と、
前記振動波モータの駆動速度を検出するための信号であって、前記振動波モータの駆動速度に応じた周期を有する速度信号を生成する速度検出工程と、
前記振動波モータを速度制御する駆動制御工程とを含み、
前記駆動制御工程では、前記振動波モータの回転、前記駆動モータの回転、及び前記基準信号の生成の少なくともいずれかに異常が生じると、前記基準信号と前記速度信号との差分の代わりに予め定められた差分を用いて前記振動波モータを駆動制御しつつ、前記目標速度を低くして前記振動波モータを停止制御し、
前記異常がないと、前記振動波モータの目標速度と前記速度信号との差分及び前記基準信号と前記速度信号との差分に応じて前記振動波モータの回転速度を制御することを特徴とする画像形成装置の制御方法。 - 請求項４又は５に記載の画像形成装置の制御方法をコンピュータによって実行させる制御プログラムを記憶することを特徴とする記憶媒体。
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Patent Citations (3)
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