(57)【要約】      （修正有）【課題】中間転写ベルトの速度変動量の算出精度を、従来よりも向上させる。【解決手段】中間転写ベルト２５を駆動する駆動ローラの２７ａの回転角速度を一定にする第１条件の下で、中間転写ベルト２５の周方向に渡って所定間隔で形成した複数のトナーパッチをパッチ検知センサ２０６で検知した結果と、中間転写ベルト２５の移動に伴って従動回転する従動ローラ２７ｃの回転角速度を一定にする第２条件の下で、中間転写ベルト２５の周方向に渡って所定間隔で形成した複数のトナーパッチをパッチ検知センサ２０６で検知した結果とに基づいて両条件における速度変動比を求めた後、速度変動比に基づいて、ベルトの駆動ローラ２７ａ上でのピッチ線距離変動量実効係数κ１と、従動ローラ２７ｃ上でのピッチ線距離変動量実効係数κ２との比を算出し、その比に基づいて、駆動モータ２０１を制御するようにした。【選択図】図７
2010055031.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の回転体に掛け回された状態で無端移動せしめられる無端状のベルト部材と、該ベルト部材の表面に保持されながら搬送される記録部材に対して可視像を形成するか、あるいは該ベルト部材の表面に形成した可視像を記録部材に転写することで、可視像を形成した記録部材を得る作像手段と、該複数の回転体のうちの１つであり、駆動源の駆動力によって回転駆動せしめられる駆動回転体と、該複数の回転体のうちの１つであり、該ベルト部材の無端移動に伴って従動回転する従動回転体と、該駆動源の回転駆動軸又は該駆動回転体における回転角速度又は回転角変位を検知する第１回転検知手段と、該従動回転体の回転角速度又は回転角変位を検知する第２回転検知手段と、該第１回転検知手段による検知結果と該第２回転検知手段による検知結果との差に基づいて、該ベルト部材の無端移動方向の厚みムラに起因する該ベルト部材の速度変動量を算出し、演算結果に基づいて該駆動源の駆動速度を調整するベルト駆動速度調整処理を実施する制御手段とを備える画像形成装置において、
上記ベルト部材の表面に対してその無端移動方向に並べて形成された複数の目印を該ベルト部材の周囲における所定の位置で検知する目印検知手段を設けるとともに、
上記第１回転検知手段による検知結果を一定にするように上記駆動源の駆動速度を制御する第１条件の下で、該目印検知手段によって該複数の目印をそれぞれ検知したタイミングに基づいて、該第１条件における該ベルト部材の速度変動を把握する一方で、上記第２回転検知手段による検知結果を一定にするように該駆動源の駆動速度を制御する第２条件の下で、該目印検知手段によって該複数の目印をそれぞれ検知したタイミングに基づいて、該第２条件における該ベルト部材の速度変動を把握して、該第１条件と該第２条件とにおける同一のベルト箇所についての速度変動比を求めた後、該速度変動比に基づいて、該ベルト部材における上記駆動回転体上でのピッチ線距離実効係数κｄと、上記従動回転体上でのピッチ線距離実効係数κｅとの比、あるいは、該ベルト部材における該駆動回転体上でのピッチ線距離変動量実効係数κ１と、該従動回転体上でのピッチ線距離変動量実効係数κ２との比を算出し、その比の算出結果と、該ピッチ線距離実効係数κｄ及びピッチ線距離実効係数κｅのうち、予め所定値に設定された何れか一方とに基づいて、他方を求めるか、あるいは、その比の算出結果と、該ピッチ線距離変動量実効係数κ１及びピッチ線距離変動量実効係数κ２のうち、予め所定値に設定された何れか一方とに基づいて、他方を求めるかする実効係数算出処理を所定のタイミングで実施し、上記ベルト駆動速度調整処理にて、上記差を、予め所定値に設定された該一方と、該実効係数算出処理で求めた該他方とに基づいて補正するように、上記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、
上記作像手段によって所定のピッチ検知用可視像を上記ベルト部材に対してその表面移動方向に沿って並べて複数形成したものを、それぞれ上記目印として用いるようにしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
複数の回転体に掛け回された状態で無端移動せしめられる無端状のベルト部材と、該ベルト部材の表面に保持されながら搬送される記録部材に対して可視像を形成するか、あるいは該ベルト部材の表面に形成した可視像を記録部材に転写することで、可視像を形成した記録部材を得る作像手段と、該複数の回転体のうちの１つであり、駆動源の駆動力によって回転駆動せしめられる駆動回転体と、該複数の回転体のうちの１つであり、該ベルト部材の無端移動に伴って従動回転する従動回転体と、該駆動源の回転駆動軸又は該駆動回転体における回転角速度又は回転角変位を検知する第１回転検知手段と、該従動回転体の回転角速度又は回転角変位を検知する第２回転検知手段と、該第１回転検知手段による検知結果と該第２回転検知手段による検知結果との差に基づいて、該ベルト部材の無端移動方向の厚みムラに起因する該ベルト部材の速度変動を演算し、演算結果に基づいて該駆動源の駆動速度を調整するベルト駆動速度調整処理を実施する制御手段とを備える画像形成装置において、
上記作像手段によって記録部材に対してその搬送方向に並べて形成された複数の可視像における配設ピッチずれを検知するピッチずれ検知手段を設けるとともに、
上記第１回転検知手段による検知結果を一定にするように上記駆動源の駆動速度を制御する第１条件の下で、所定のピッチ検知用可視像を記録体に対して該搬送方向に並べて複数形成した後、該ピッチずれ検知手段によってそれらピッチ検知用可視像の配置ピッチずれを検知した結果に基づいて、該第１条件における該ベルト部材の速度変動を把握する一方で、上記第２回転検知手段による検知結果を一定にするように該駆動源の駆動速度を制御する第２条件の下で、複数のピッチ検知用可視像を記録体に対して該搬送方向に並べて形成した後、該ピッチずれ検知手段によってそれらピッチ検知用可視像の配置ピッチずれを検知した結果に基づいて、該第２条件における該ベルト部材の速度変動を把握して、該第１条件と該第２条件とにおける同一のベルト箇所についての速度変動比を求めた後、該速度変動比に基づいて、該ベルト部材における上記駆動回転体上でのピッチ線距離実効係数κｄと、上記従動回転体上でのピッチ線距離実効係数κｅとの比、あるいは、該ベルト部材における該駆動回転体上でのピッチ線距離変動量実効係数κ１と、該従動回転体上でのピッチ線距離変動量実効係数κ２との比を算出し、その比の算出結果と、該ピッチ線距離実効係数κｄ及びピッチ線距離実効係数κｅのうち、予め所定値に設定された何れか一方とに基づいて、他方を求めるか、あるいは、その比の算出結果と、該ピッチ線距離変動量実効係数κ１及びピッチ線距離変動量実効係数κ２のうち、予め所定値に設定された何れか一方とに基づいて、他方を求めるかする実効係数算出処理を所定のタイミングで実施し、上記ベルト駆動速度調整処理にて、上記差を、予め所定値に設定された該一方と、該実効係数算出処理で求めた該他方とに基づいて補正するように、上記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れかの画像形成装置において、
上記第１条件や上記第２条件の下における上記ベルト部材の速度変動について、高周波の速度変動成分を除去するローパスフィルタ処理を実施するように、上記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項３の画像形成装置において、
上記作像手段として、互いに異なる色の可視像を形成するための複数の潜像担持体と、それぞれの潜像担持体に個別に対応し、それぞれの潜像担持体上の潜像を現像する複数の現像手段と、それぞれの潜像担持体上で現像された可視像を上記ベルト部材又はベルト部材上の記録部材に転写する転写手段とを備えるものを用いるとともに、
それぞれの潜像担持体により、上記搬送方向に並ぶ複数の上記ピッチ検知用可視像からなるピッチ検知用パターン像を、上記ベルト部材に対して該搬送方向に直交する方向である主走査方向に並べて形成し、それぞれのピッチ検知用パターン像における同一の主走査線上に形成されるべきピッチ検知用可視像の組からなる複数の主走査線上可視像組について、それぞれピッチ検知用可視像の理論位置からのずれ量の平均値を求め、その平均値と、該主走査線上可視像組内におけるピッチ検知用可視像の理論位置からのずれ量との差分に基づいて、上記速度変動量を算出するように、上記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項４の画像形成装置において、
上記第１条件、上記第２条件でそれぞれ、上記ベルト部材の１周分以上の長さに相当する数の上記ピッチ検知用可視像を形成するように、上記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項３の画像形成装置において、
上記第１条件、上記第２条件でそれぞれ、上記ベルト部材を１周以上無端移動させながら、複数の記録部材に対して複数の上記ピッチ検知用可視像を形成し、それら複数の記録部材についての上記配置ピッチずれに基づいて該ベルト部材の速度変動を把握するように、上記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れかの画像形成装置において、
上記差を上記比によって補正した結果に基づいて、上記ベルト部材の１周あたりにおける速度変動パターンを把握し、把握結果に基づいて上記駆動源の駆動速度を調整するように、上記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１乃至７の何れかの画像形成装置において、
上記差を上記比によって補正した結果に基づいて、「（ピッチ線距離変動量実効係数κ２×駆動回転体実効半径Ｒ１）／（ピッチ線距離変動量実効係数κ１×従動回転体実効半径Ｒ２）」の解であるゲインＧを求め、このゲインＧに基づいて上記速度変動量を算出するように、上記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無端状のベルト部材を駆動する駆動回転体の回転角速度又は回転角変位と、ベルト部材の無端移動に伴って従動回転する従動回転体の回転角速度又は回転角変位との差に基づいて、駆動回転体の駆動源の駆動速度を調整する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の画像形成装置としては、特許文献１に記載のものが知られている。この画像形成装置は、ベルト部材たる無端状の中間転写ベルトを駆動ローラ及び複数の従動ローラによって張架しながら無端移動せしめる転写ユニットを有している。また、像担持体として、イエロー，マゼンタ，シアン，ブラック（以下、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと記す）用のそれぞれ独立した４つの感光体を有している。そして、それぞれの感光体に個別に形成したＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像を、前述の転写ユニットによって中間転写ベルトに順次重ね合わせて転写することでフルカラー画像を得る。中間転写ベルトを用いる代わりに、無端移動する表面に記録紙を保持しながら搬送する紙搬送ベルトを用い、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の感光体のそれぞれに形成したＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像を紙搬送ベルト上の記録紙に直接重ね合わせて転写する方式の画像形成装置もある。これらの画像形成装置のように、複数の像担持体にそれぞれ形成した各色のトナー像をベルト部材の表面あるいはベルト部材上の記録紙に重ね合わせて転写する方式は、タンデム方式と呼ばれている。
【０００３】
タンデム方式の画像形成装置においては、ベルト部材の速度変動が起こると、各色のトナー像が互いに位置ずれした状態でベルト部材や記録紙に重ね合わせて転写されて、いわゆる色ずれが発生してしまう。ベルト部材の速度変動をきたす要因としては、ベルト部材の周方向における厚みムラが挙げられる。ベルト部材を駆動する駆動ローラ上にベルト厚の比較的厚い部分が巻き付いているときにはベルト移動速度が速くなり、反対にベルト厚の比較的薄い部分が巻き付いているときにはベルト移動速度が遅くなる。これにより、ベルト部材が１周する間に速度変動を引き起こす。遠心成型法で成型されたベルト部材では、金型の偏心に起因して、ベルト１周あたりにおいて最大厚み箇所と最小厚み箇所とが１８０［°］の位相差をもって出現する厚みムラを引き起こし易い。かかるベルト部材では、ベルト１周あたりにおける速度変動が１周期分のサインカーブを描く特性となる。
【０００４】
また、タンデム方式に限らず、像担持体上のトナー像をベルト部材の表面やベルト部材に保持される記録部材に転写する構成においては、厚みムラに起因するベルト部材の速度変動が転写中に起こると、その速度変動に追従した濃度ムラが転写後のトナー像に発生してしまう。よって、高画質を実現するためには、タンデム方式であるか否かにかかわらず、ベルト部材の厚みムラに起因する速度変動を抑える必要がある。
【０００５】
ベルト部材の厚みムラに起因する速度変動の発生を抑える方法としては、駆動ローラの駆動速度をフィードフォワード制御する方法や、同駆動速度をフィードバック制御する方法が知られている。
【０００６】
フィードフォワード制御では、駆動ローラの等速駆動によってベルト部材を無端移動させながら、ベルト部材の無端移動に伴って従動回転する従動ローラの回転角速度又は回転角変位をエンコーダによって検知する。この検知を所定のサンプリング周期で行いながら、それぞれの検知結果に基づいて、ベルト部材の従動ローラに対する掛け回し位置において、ベルト部材の厚みムラに起因して生ずるベルト速度変動量を順次算出していく。そして、ベルト周分の速度変動量のデータに基づいて、ベルト１周あたりの速度変動パターンを把握した後、その速度変動パターンを打ち消し得る駆動速度パターンを求める。その後、求めた駆動速度パターンで駆動モータを駆動することで、ベルト部材の厚みムラに起因する速度変動の発生を抑える。
【０００７】
また、フィードバック制御では、ベルト部材を等速で移動させた場合に、ベルト部材の厚みムラに起因して生ずる１周あたりのエンコーダ出力変化パターンを予め把握しておく。具体的には、たとえベルト部材が従動ローラ上で等速で移動していても、従動ローラの回転角速度や回転角変位はベルト部材の厚みムラに起因して変化してしまう。このため、従動ローラの回転角速度又は回転角変位が一定になるように、即ち、エンコーダからの出力値が一定の目標値に一致するように、駆動モータの駆動速度を調整するだけでは、ベルト部材を一定速度で移動させることはできない。そこで、ベルト部材を等速で移動させた場合に、ベルト部材の厚みムラに起因して生ずる１周あたりのエンコーダ出力変化パターンを予め把握しておく。そして、そのエンコーダ出力変化パターンと同じパターンでエンコーダの出力目標値を変化させながら、エンコーダからの出力をその出力目標値に一致させるように、駆動モータの駆動速度をフィードバック制御する。
【０００８】
このように、フィードフォワード制御、フィードバック制御の何れにおいても、従動ローラに取り付けたエンコーダからの出力値の変動に基づいて、ベルト部材の速度変動パターンやエンコーダ出力変化パターンを把握する。このエンコーダからの出力値の変動は、ベルト部材の厚みムラに起因するベルト速度変動と、ベルト部材の厚みムラに起因する従動ローラの回転速度変動とが重畳されたものになる。このため、従動ローラに取り付けたエンコーダからの出力値の変化を、そのままベルト部材の厚みムラに起因する速度変動として取り扱うことはできない。そこで、従動ローラに取り付けたエンコーダからの出力値を、次の数１の数式によって求められる補正係数ηの乗算によって補正する。これにより、エンコーダからの出力値を、ベルト部材を等速で移動させた場合の出力値に補正する。また、数１の数式で示される定数Ｋについては、数２の数式によって求める。
【数１】
2010055031.tif 000003
【数２】
2010055031.tif 000004
【０００９】
これらの数式において、Ｒｄは、駆動ローラの半径を示している。また、Ｒｅは従動ローラの半径を示している。また、Ｂｔ０は、ベルト部材の１周あたりのける平均厚みを示している。また、τは、ベルト１周の長さを２πラジアンとするときの、ベルト部材の被検箇所における基準箇所からの位相差を示している。また、κｄは、後述する、駆動ローラ上でのピッチ線距離実効係数を示している。また、κｅは、後述する、従動ローラ上でのピッチ線距離実効係数を示している。
【００１０】
ここで、ピッチ線距離実効係数κｄやピッチ線距離実効係数κｅについて、より詳しく説明しておく。図１は、無端状のベルト部材９９０における駆動ローラ９９１に対する掛け回し箇所について、ローラ軸線方向の一端側から眺めた状態を拡大して示す拡大模式図である。同図において、ベルト部材９９０の移動速度は、駆動ローラ９９１の表面からベルトピッチ線までの距離であるピッチ線距離（以下、ＰＬＤ（Ｐｉｔｃｈ  Ｌｉｎｅ  Ｄｉｓｔａｎｃｅ）という）によって決定される。ベルト部材９９０の駆動ローラ９９１に対する掛け回し箇所においては、駆動ローラ９９１の曲率にならってベルト部材９９０が移動するが、その移動半径はベルト厚み方向で異なっている。ベルト裏面では駆動ローラ９９１の半径と同じ移動半径になるのに対し、ベルトおもて面では、駆動ローラ９９１の半径とベルト部材９９０の厚みとを加算した値が移動半径となる。このように移動半径が異なるということは、ベルト裏面とベルトおもて面とで移動速度が異なることを示している。このように、ベルト部材９９０における駆動ローラ９９１に対する掛け回し箇所では、ベルト裏面とベルトおもて面とで移動速度が異なっている。これに対し、ベルト部材におけるローラ間の展張箇所では、ベルト部材が真っ直ぐに進むため、ベルト裏面とベルトおもて面とで移動速度が同じになる。これまで説明してきたベルト部材の移動速度は、ベルト裏面とベルトおもて面とで移動速度の差がない、ローラ間の展張箇所における移動速度のことを意味している。この移動速度が、駆動ローラ９９１に対するベルト掛け回し箇所におけるどの厚み位置の速度に相当するのか、を示すのが、ベルトピッチ線である（図中の点線）。そして、駆動ローラ９９１の表面からそのベルトピッチ線までの距離がＰＬＤなのである。
【００１１】
ベルト部材９９０に厚みムラがあることから、このＰＬＤはベルト部材９９０の周方向において変動する。但し、同一の画像形成装置内における同一のローラに対する掛け回し位置では、どのようなベルト箇所であっても、そのベルト箇所の厚みに対して所定のピッチ線距離実効係数（以下、ＰＬＤ実効係数という）を乗じたものがＰＬＤとなる。例えば、ベルト部材９９０において、厚みがＨであるベルト部位が、駆動ローラに対する掛け回し位置に進入したとする。このとき、そのベルト箇所の駆動ローラ上におけるＰＬＤは、「Ｈ×ＰＬＤ実効係数κｄ」となる。また、そのベルト箇所が、従動ローラに対する掛け回し位置に進入したときの従動ローラ上におけるＰＬＤは、「Ｈ×ＰＬＤ実効係数κｅ」となる。つまり、ＰＬＤ実効係数（κｄやκｅ）は、ベルト部材の厚みに対して乗ずることで、ベルト部材の厚みを特定のローラ上におけるＰＬＤに変換するための係数である。
【００１２】
さて、駆動モータを等速駆動する条件で得られるエンコーダ出力値と、上述した数１の数式で求められる補正係数ηとに基づいて、上記速度変動パターンや上記エンコーダ出力変化パターンを把握するための、専用の動作モードを設けたとする。この場合、エンコーダからの出力値に対し、単に上述の補正係数ηを乗ずることで、その出力値を、ベルト部材を等速で移動させた場合の出力値に補正することができる。しかしながら、このような補正では、上記速度変動パターンや上記エンコーダ出力変化パターンの経時変化に柔軟に対応しようとすると、装置のダウンタイムを増加させてしまう。環境変動に伴うローラ径変化などにより、上記速度変動パターンや上記エンコーダ出力変化パターンは経時的に変化するが、その経時変化に対応すべく専用の動作モードをある程度の頻度で実施すると、装置のダウンタイムを増加させてしまうのである。
【００１３】
そこで、特許文献１に記載の画像形成装置では、駆動ローラの回転角速度を検知する回転検知手段を設けている。そして、駆動ローラの回転角速度の検知結果と、従動ローラのエンコーダによる回転角速度の検知結果との差分に対して、補正係数ηを乗じている。差分をみることで、駆動ローラの駆動速度を変化させていても、従動ローラのエンコーダの出力に基づいて、ベルト部材の厚みムラに起因する従動ローラ上でのベルト速度変動の抽出を可能にしている。よって、プリントジョブ中に駆動ローラの駆動速度を調整してベルト移動速度の安定化を図っているときであっても、フィードバック制御に用いる上記エンコーダ出力変化パターンを把握することができている。
【００１４】
【特許文献１】特開２００６−１０６６４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
ところが、特許文献１に記載の画像形成装置においては、画像形成装置の製品毎のＰＬＤ実効係数κｄやＰＬＤ実効係数κｅの誤差や変化により、ベルト速度変動量の算出結果の精度を低下させてしまう。具体的には、同画像形成装置では、ある実験機を用いて、ベルト移動速度やエンコーダ出力などを測定した結果に基づいてＰＬＤ実効係数κｄやＰＬＤ実効係数κｅを求め、その結果を、その実験機と同じ仕様の全ての製品に対して共通の値として採用している（全ての製品においてその共通の値を入力して出荷している）。しかしながら、ＰＬＤ実効係数κｄやＰＬＤ実効係数κｅには、若干ではあるが、製品毎の誤差がある。ローラ径の誤差によるローラに対する掛け回し長さの誤差や、ローラの硬度誤差などがあるからである。また、同一の画像形成装置であっても、駆動ローラや従動ローラを交換すれば、ＰＬＤ実効係数κｄやＰＬＤ実効係数κｅが変化してしまう。このようなＰＬＤ実効係数κｄやＰＬＤ実効係数κｅの誤差や変化により、ベルト速度変動量の算出結果の精度が低下してしまうのである。
【００１６】
なお、本発明者らは、上述したＰＬＤ実効係数κｄやＰＬＤ実効係数κｅに代えて、ＰＬＤ変動量実効係数κ１やＰＬＤ変動量実効係数κ２を用いて、ベルト速度変動量を求める画像形成装置を開発中である。この開発中の画像形成装置では、ベルト部材の厚みに対してＰＬＤ実効係数κｄやＰＬＤ実効係数κｅを乗ずるのではなく、予め特定しておいたＰＬＤの平均値に対してその平均値からの変動量を加算することでＰＬＤを求める。そして、ＰＬＤの平均値からの変動量については、ＰＬＤの平均値に対してＰＬＤ変動量実効係数κ１やＰＬＤ変動量実効係数κ２を乗算することにより、ローラに対する掛け回し箇所に特有のＰＬＤ変動特性を反映させている。具体的には、ベルト部材における駆動ローラに対する掛け回し箇所については、ＰＬＤの平均値からの変動量に対してＰＬＤ変動量実効係数κ１を乗ずることで、同箇所に特有のＰＬＤ変動特性を反映させて同箇所のＰＬＤを求めるようにしている。また、ベルト部材における従動ローラに対する掛け回し箇所については、ＰＬＤの平均値からの変動量に対してＰＬＤ変動量実効係数κ２を乗ずることで、同箇所に特有のＰＬＤ変動特性を反映させて同箇所のＰＬＤを求めるようにしている。かかる構成においても、同じ仕様の画像形成装置に対して共通のＰＬＤ変動量実効係数κ１やＰＬＤ変動量実効係数κ２を使用すると、それら係数の製品毎の誤差や変化により、ベルト速度変動量の算出結果の精度を低下させてしまうことになる。
【００１７】
本発明は以上の背景に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ベルト速度変動量の算出精度を、従来の画像形成装置や、上述した開発中の画像形成装置よりも向上させることができる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、複数の回転体に掛け回された状態で無端移動せしめられる無端状のベルト部材と、該ベルト部材の表面に保持されながら搬送される記録部材に対して可視像を形成するか、あるいは該ベルト部材の表面に形成した可視像を記録部材に転写することで、可視像を形成した記録部材を得る作像手段と、該複数の回転体のうちの１つであり、駆動源の駆動力によって回転駆動せしめられる駆動回転体と、該複数の回転体のうちの１つであり、該ベルト部材の無端移動に伴って従動回転する従動回転体と、該駆動源の回転駆動軸又は該駆動回転体における回転角速度又は回転角変位を検知する第１回転検知手段と、該従動回転体の回転角速度又は回転角変位を検知する第２回転検知手段と、該第１回転検知手段による検知結果と該第２回転検知手段による検知結果との差に基づいて、該ベルト部材の無端移動方向の厚みムラに起因する該ベルト部材の速度変動量を算出し、演算結果に基づいて該駆動源の駆動速度を調整するベルト駆動速度調整処理を実施する制御手段とを備える画像形成装置において、上記ベルト部材の表面に対してその無端移動方向に並べて形成された複数の目印を該ベルト部材の周囲における所定の位置で検知する目印検知手段を設けるとともに、上記第１回転検知手段による検知結果を一定にするように上記駆動源の駆動速度を制御する第１条件の下で、該目印検知手段によって該複数の目印をそれぞれ検知したタイミングに基づいて、該第１条件における該ベルト部材の速度変動を把握する一方で、上記第２回転検知手段による検知結果を一定にするように該駆動源の駆動速度を制御する第２条件の下で、該目印検知手段によって該複数の目印をそれぞれ検知したタイミングに基づいて、該第２条件における該ベルト部材の速度変動を把握して、該第１条件と該第２条件とにおける同一のベルト箇所についての速度変動比を求めた後、該速度変動比に基づいて、該ベルト部材における上記駆動回転体上でのピッチ線距離実効係数κｄと、上記従動回転体上でのピッチ線距離実効係数κｅとの比、あるいは、該ベルト部材における該駆動回転体上でのピッチ線距離変動量実効係数κ１と、該従動回転体上でのピッチ線距離変動量実効係数κ２との比を算出し、その比の算出結果と、該ピッチ線距離実効係数κｄ及びピッチ線距離実効係数κｅのうち、予め所定値に設定された何れか一方とに基づいて、他方を求めるか、あるいは、その比の算出結果と、該ピッチ線距離変動量実効係数κ１及びピッチ線距離変動量実効係数κ２のうち、予め所定値に設定された何れか一方とに基づいて、他方を求めるかする実効係数算出処理を所定のタイミングで実施し、上記ベルト駆動速度調整処理にて、上記差を、予め所定値に設定された該一方と、該実効係数算出処理で求めた該他方とに基づいて補正するように、上記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記作像手段によって所定のピッチ検知用可視像を上記ベルト部材に対してその表面移動方向に沿って並べて複数形成したものを、それぞれ上記目印として用いるようにしたことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、複数の回転体に掛け回された状態で無端移動せしめられる無端状のベルト部材と、該ベルト部材の表面に保持されながら搬送される記録部材に対して可視像を形成するか、あるいは該ベルト部材の表面に形成した可視像を記録部材に転写することで、可視像を形成した記録部材を得る作像手段と、該複数の回転体のうちの１つであり、駆動源の駆動力によって回転駆動せしめられる駆動回転体と、該複数の回転体のうちの１つであり、該ベルト部材の無端移動に伴って従動回転する従動回転体と、該駆動源の回転駆動軸又は該駆動回転体における回転角速度又は回転角変位を検知する第１回転検知手段と、該従動回転体の回転角速度又は回転角変位を検知する第２回転検知手段と、該第１回転検知手段による検知結果と該第２回転検知手段による検知結果との差に基づいて、該ベルト部材の無端移動方向の厚みムラに起因する該ベルト部材の速度変動を演算し、演算結果に基づいて該駆動源の駆動速度を調整するベルト駆動速度調整処理を実施する制御手段とを備える画像形成装置において、上記作像手段によって記録部材に対してその搬送方向に並べて形成された複数の可視像における配設ピッチずれを検知するピッチずれ検知手段を設けるとともに、上記第１回転検知手段による検知結果を一定にするように上記駆動源の駆動速度を制御する第１条件の下で、所定のピッチ検知用可視像を記録体に対して該搬送方向に並べて複数形成した後、該ピッチずれ検知手段によってそれらピッチ検知用可視像の配置ピッチずれを検知した結果に基づいて、該第１条件における該ベルト部材の速度変動を把握する一方で、上記第２回転検知手段による検知結果を一定にするように該駆動源の駆動速度を制御する第２条件の下で、複数のピッチ検知用可視像を記録体に対して該搬送方向に並べて形成した後、該ピッチずれ検知手段によってそれらピッチ検知用可視像の配置ピッチずれを検知した結果に基づいて、該第２条件における該ベルト部材の速度変動を把握して、該第１条件と該第２条件とにおける同一のベルト箇所についての速度変動比を求めた後、該速度変動比に基づいて、該ベルト部材における上記駆動回転体上でのピッチ線距離実効係数κｄと、上記従動回転体上でのピッチ線距離実効係数κｅとの比、あるいは、該ベルト部材における該駆動回転体上でのピッチ線距離変動量実効係数κ１と、該従動回転体上でのピッチ線距離変動量実効係数κ２との比を算出し、その比の算出結果と、該ピッチ線距離実効係数κｄ及びピッチ線距離実効係数κｅのうち、予め所定値に設定された何れか一方とに基づいて、他方を求めるか、あるいは、その比の算出結果と、該ピッチ線距離変動量実効係数κ１及びピッチ線距離変動量実効係数κ２のうち、予め所定値に設定された何れか一方とに基づいて、他方を求めるかする実効係数算出処理を所定のタイミングで実施し、上記ベルト駆動速度調整処理にて、上記差を、予め所定値に設定された該一方と、該実効係数算出処理で求めた該他方とに基づいて補正するように、上記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れかの画像形成装置において、上記第１条件や上記第２条件の下における上記ベルト部材の速度変動について、高周波の速度変動成分を除去するローパスフィルタ処理を実施するように、上記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項３の画像形成装置において、上記作像手段として、互いに異なる色の可視像を形成するための複数の潜像担持体と、それぞれの潜像担持体に個別に対応し、それぞれの潜像担持体上の潜像を現像する複数の現像手段と、それぞれの潜像担持体上で現像された可視像を上記ベルト部材又はベルト部材上の記録部材に転写する転写手段とを備えるものを用いるとともに、それぞれの潜像担持体により、上記搬送方向に並ぶ複数の上記ピッチ検知用可視像からなるピッチ検知用パターン像を、上記ベルト部材に対して該搬送方向に直交する方向である主走査方向に並べて形成し、それぞれのピッチ検知用パターン像における同一の主走査線上に形成されるべきピッチ検知用可視像の組からなる複数の主走査線上可視像組について、それぞれピッチ検知用可視像の理論位置からのずれ量の平均値を求め、その平均値と、該主走査線上可視像組内におけるピッチ検知用可視像の理論位置からのずれ量との差分に基づいて、上記速度変動量を算出するように、上記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項４の画像形成装置において、上記第１条件、上記第２条件でそれぞれ、上記ベルト部材の１周分以上の長さに相当する数の上記ピッチ検知用可視像を形成するように、上記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項３の画像形成装置において、上記第１条件、上記第２条件でそれぞれ、上記ベルト部材を１周以上無端移動させながら、複数の記録部材に対して複数の上記ピッチ検知用可視像を形成し、それら複数の記録部材についての上記配置ピッチずれに基づいて該ベルト部材の速度変動を把握するように、上記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項１乃至７の何れかの画像形成装置において、上記差を上記比によって補正した結果に基づいて、上記ベルト部材の１周あたりにおける速度変動パターンを把握し、把握結果に基づいて上記駆動源の駆動速度を調整するように、上記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項１乃至７の何れかの画像形成装置において、上記差を上記比によって補正した結果に基づいて、「（ピッチ線距離変動量実効係数κ２×駆動回転体実効半径Ｒ１）／（ピッチ線距離変動量実効係数κ１×従動回転体実効半径Ｒ２）」の解であるゲインＧを求め、このゲインＧに基づいて上記速度変動量を算出するように、上記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１９】
これらの発明において、請求項１の発明特定事項の全てを備えるものでは、駆動ローラの回転角速度又は回転角変位を一定にするように駆動回転体の駆動源の駆動速度を制御する第１条件で、ベルト部材上の複数の目印を検知する一方で、従動ローラの回転角速度又は回転角変位を一定にするように駆動回転体の駆動源の駆動速度を制御する第２条件で、ベルト部材上の複数の目印を検知する。複数の目印は、ベルト部材の製造時にベルト周方向に所定のピッチで形成しておいたものであってもよいし、ベルト部材の周方向に所定のピッチでならぶようにベルト部材に画像形成したピッチ検知用画像であってもよい。そして、そのような複数の目印を検知した結果に基づいて、第１条件、第２条件のそれぞれにおけるベルト部材の速度変動を把握した後、ベルト部材の周方向における同一の箇所について、それら両条件における速度変動比を求める。詳細については後述するが、その速度変動比から、ピッチ線距離実効係数κｄとピッチ線距離実効係数κｅとの比や、ピッチ線距離変動量実効係数κ１とピッチ線距離変動量実効係数κ２との比を求めることができる。それらの比（以下、実効係数比という）に基づいて、製品毎に固有のピッチ線距離実効係数κｄ及びピッチ線距離実効係数κｅをそれぞれ求めたり、製品毎に固有のピッチ線距離変動量実効係数κ１及びピッチ線距離変動量実効係数κ２をそれぞれ求めたりすることはできない。しかし、それらの比は、製品毎に固有のピッチ線距離実効係数κｄとピッチ線距離実効係数κｅとの比や、製品毎に固有のピッチ線距離変動量実効係数κ１とピッチ線距離変動量実効係数κ２との比を正確に反映している。本発明においては、上記差の補正に用いる、ピッチ線距離実効係数κｄ及びピッチ線距離実効係数κｅという２つの実効係数、あるいは、ピッチ線距離変動量実効係数κ１及びピッチ線距離変動量実効係数κ２という２つの実効係数のうち、何れか一方については製品毎に誤差のある所定値を用いるものの、他方についてはその所定値と前述の比とに基づいて求めた値を用いる。これにより、製品毎に固有のピッチ線距離実効係数κｄとピッチ線距離実効係数κｅとの比、あるいは、製品毎の固有のピッチ線距離変動量実効係数κ１とピッチ線距離変動量実効係数κ２との比、を上記差の補正に反映させる。このような本発明においては、上記差の補正において、ピッチ線距離実効係数κｄ及びピッチ線距離実効係数κｅという２つの実効係数、あるいは、ピッチ線距離変動量実効係数κ１及びピッチ線距離変動量実効係数κ２という２つの実効係数、として、何れも実験機による実験結果に基づいて得た所定の値を採用していたことにより、製品毎に固有の比を反映させていなかった従来の画像形成装置や上述した開発中の画像形成装置に比べて、ベルト速度変動量の算出精度を向上させることができる。
【００２０】
また、請求項３の発明特定事項の全てを備えるものでは、駆動ローラの回転角速度又は回転角変位を一定にするように駆動回転体の駆動源の駆動速度を制御する第１条件で、複数のピッチ検知用可視像を記録部材に形成してそれらピッチ検知用可視像のピッチずれを検知する一方で、従動ローラの回転角速度又は回転角変位を一定にするように駆動回転体の駆動源の駆動速度を制御する第２条件でも、複数のピッチ検知用可視像を記録部材に形成してそれらピッチ検知用可視像のピッチずれを検知する。そして、それぞれの検知結果に基づいて、第１条件、第２条件のそれぞれにおけるベルト部材の速度変動を把握した後、ベルト部材の周方向における同一の箇所について、それら両条件における速度変動比を求める。その後、請求項１に係る発明と同様にして、上記差を補正する。このような構成においても、請求項１に係る発明と同様の理由により、従来の画像形成装置や上述した開発中の画像形成装置に比べて、ベルト速度変動量の算出精度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式によって画像を形成する複写機の第１実施形態について説明する。
まず、第１実施形態に係る複写機の基本的な構成について説明する。図２は、第１実施形態に係る複写機を示す概略構成図である。この複写機は、プリンタ部１と、白紙供給装置４００と、原稿搬送読取ユニット５００とを備えている。原稿搬送読取ユニット５００は、プリンタ部１の上に固定された原稿読取装置たるスキャナ５０２と、これに支持される原稿搬送装置たるＡＤＦ５０１とを有している。
【００２２】
白紙供給装置４００は、ペーパーバンク４０１内に多段に配設された２つの給紙カセット４０２、給紙カセットから記録紙を送り出す送出ローラ４０３、送り出された記録紙を分離して給紙路４０４に供給する分離ローラ４０５等を有している。また、プリンタ部１の給紙路３７に記録紙を搬送する複数の搬送ローラ４０６等も有している。そして、給紙カセット内の記録紙をプリンタ部１内の給紙路３７内に給紙する。
【００２３】
図３は、プリンタ部１の内部構成の一部を拡大して示す部分拡大構成図である。プリンタ部１は、Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ色のトナー像を形成する４つのプロセスユニット３Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ、転写ユニット２４、紙搬送ユニット２８、レジストローラ対３３、定着ユニット６０等を備えている。また、これらの他、先に図２に示した光書込装置２、カール除去ローラ群３４、排紙ローラ対３５、スイッチバック装置３６、給紙路３７等も備えている。そして、光書込装置２内に配設された図示しないレーザーダイオードやＬＥＤ等の光源を駆動して、ドラム状の４つの感光体４Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃに向けてレーザー光Ｌを照射する。この照射により、感光体４Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃの表面には静電潜像が形成され、この潜像は所定の現像プロセスを経由してトナー像に現像される。なお、符号の後に付されたＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃという添字は、ブラック，イエロー，マゼンタ，シアン用の仕様であることを示している。
【００２４】
プロセスユニット３Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃは、図３に示したように、それぞれ、潜像担持体たる感光体と、その周囲に配設される各種装置とを１つのユニットとして共通の支持体に支持するものであり、プリンタ部１本体に対して着脱可能になっている。ブラック用のプロセスユニット３Ｋを例にすると、これは、感光体４Ｋの他、これの表面に形成された静電潜像をブラックトナー像に現像するための現像装置６Ｋを有している。また、後述するＫ用の１次転写ニップを通過した後の感光体４Ｋ表面に付着している転写残トナーをクリーニングするドラムクリーニング装置１５なども有している。本複写機では、４つのプロセスユニット３Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃを、後述する中間転写ベルト２５に対してその移動方向に沿って並べるように対向配設したいわゆるタンデム型の構成になっている。
【００２５】
図４は、４つのプロセスユニット３Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃからなるタンデム部の一部を示す部分拡大図である。なお、４つのプロセスユニット３Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃは、それぞれ使用するトナーの色が異なる他はほぼ同様の構成になっているので、同図においては各符号に付すＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃという添字を省略している。同図に示すように、プロセスユニット３は、感光体４の周りに、帯電装置２３、現像装置６、ドラムクリーニング装置１５、除電ランプ２２等を有している。
【００２６】
感光体４としては、アルミニウム等の素管に、感光性を有する有機感光材の塗布による感光層を形成したドラム状のものを用いている。無端ベルト状のものを用いても良い。
【００２７】
現像装置６は、図示しない磁性キャリアと非磁性トナーとを含有する二成分現像剤を用いて潜像を現像するようになっている。内部に収容している二成分現像剤を攪拌しながら搬送して現像スリーブ１２に供給する攪拌部７と、現像スリーブ１２に担持された二成分現像剤中のトナーを感光体４に転移させるための現像部１１とを有している。なお、現像装置６として、二成分現像剤の代わりに、磁性キャリアを含まない一成分現像剤によって現像を行うタイプのものを使用してもよい。
【００２８】
攪拌部７は、現像部１１よりも低い位置に設けられており、互いに平行配設された２本の搬送スクリュウ８、これらスクリュウ間に設けられた仕切り板、現像ケース９の底面に設けられたトナー濃度センサ１０などを有している。
【００２９】
現像部１１は、現像ケース９の開口を通して感光体４に対向する現像スリーブ１２、これの内部に回転不能に設けられたマグネットローラ１３、現像スリーブ１２に先端を接近させるドクターブレード１４などを有している。現像スリーブ１２は、非磁性の回転可能な筒状になっている。マグネットローラ１２は、ドクターブレード１４との対向位置からスリーブの回転方向に向けて順次並ぶ複数の磁極を有している。これら磁極は、それぞれスリーブ上の二成分現像剤に対して回転方向の所定位置で磁力を作用させる。これにより、攪拌部７から送られてくる二成分現像剤を現像スリーブ１３表面に引き寄せて担持させるとともに、スリーブ表面上で磁力線に沿った磁気ブラシを形成する。
【００３０】
磁気ブラシは、現像スリーブ１２の回転に伴ってドクターブレード１４との対向位置を通過する際に適正な層厚に規制されてから、感光体４に対向する現像領域に搬送される。そして、現像スリーブ１２に印加される現像バイアスと、感光体４の静電潜像との電位差によってトナーを静電潜像上に転移させて現像に寄与する。更に、現像スリーブ１２の回転に伴って再び現像部１１内に戻り、マグネットローラ１３の磁極間に形成される反発磁界の影響によってスリーブ表面から離脱した後、攪拌部７内に戻される。攪拌部７内には、トナー濃度センサ１０による検知結果に基づいて、二成分現像剤に適量のトナーが補給される。
【００３１】
ドラムクリーニング装置１５としては、ポリウレタンゴム製のクリーニングブレード１６を感光体４に押し当てる方式のものを用いているが、他の方式のものを用いてもよい。クリーニング性を高める目的で、本例では、外周面を感光体４に接触させる接触導電性のファーブラシ１７を、図中矢印方向に回転自在に有する方式のものを採用している。このファーブラシ１７は、図示しない固形潤滑剤から潤滑剤を掻き取って微粉末にしながら感光体４表面に塗布する役割も兼ねている。ファーブラシ１７にバイアスを印加する金属製の電界ローラ１８を図中矢示方向に回転自在に設け、これにスクレーパ１９の先端を押し当てている。ファーブラシ１７に付着したトナーは、ファーブラシ１７に対してカウンタ方向に接触して回転しながらバイアスが印加される電界ローラ１８に転位する。そして、スクレーパ１９によって電界ローラ１８から掻き取られた後、回収スクリュウ２０上に落下する。回収スクリュウ２０は、回収トナーをドラムクリーニング装置１５における図紙面と直交する方向の端部に向けて搬送して、外部のリサイクル搬送装置２１に受け渡す。リサイクル搬送装置２１は、受け渡されたトナーを現像装置１５に送ってリサイクルする。
【００３２】
除電ランプ２２は、光照射によって感光体４を除電する。除電された感光体４の表面は、帯電装置２３によって一様に帯電せしめられた後、光書込装置２による光書込処理がなされる。なお、帯電装置２３としては、帯電バイアスが印加される帯電ローラを感光体４に当接させながら回転させるものを用いている。感光体４に対して非接触で帯電処理を行うスコロトロンチャージャ等を用いてもよい。
【００３３】
先に示した図３において、４つのプロセスユニット３Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃの感光体４Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃには、これまで説明してきたプロセスによってＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃトナー像が形成される。
【００３４】
４つのプロセスユニット３Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃの下方には、転写ユニット２４が配設されている。この転写ユニット２４は、複数のローラによって張架した中間転写ベルト２５を、感光体４Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃに当接させながら、駆動ローラ２７ａの回転駆動によって図中時計回り方向に無端移動させる。これにより、感光体４Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃと中間転写ベルト２５とが当接するＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃ用の１次転写ニップが形成されている。Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ用の１次転写ニップの近傍では、ベルトループ内側に配設された１次転写ローラ２６Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃによって中間転写ベルト２５を感光体４Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃに向けて押圧している。これら１次転写ローラ２６Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃには、それぞれ図示しない電源によって１次転写バイアスが印加されている。これにより、Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ用の１次転写ニップには、感光体４Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ上のトナー像を中間転写ベルト２５に向けて静電移動させる１次転写電界が形成されている。図中時計回り方向の無端移動に伴ってＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃ用の１次転写ニップを順次通過していく中間転写ベルト２５のおもて面には、各１次転写ニップでトナー像が順次重ね合わせて１次転写される。この重ね合わせの１次転写により、中間転写ベルト２５のおもて面には４色重ね合わせトナー像（以下、４色トナー像という）が形成される。
【００３５】
転写ユニット２４の図中下方には、送りローラ３０と２次転写ローラ３１との間に、無端状の紙搬送ベルト２９を掛け渡して無端移動させる紙搬送ユニット２８が設けられている。そして、自らの２次転写ローラ３１と、中間転写ベルト２５のループ内で中間転写ベルト２５を掛け回している駆動回転体としての駆動ローラ２７ａとの間に、中間転写ベルト２５及び紙搬送ベルト２９を挟み込んでいる。これにより、中間転写ベルト２５のおもて面と、紙搬送ベルト２９のおもて面とが当接する２次転写ニップが形成されている。２次転写ローラ３１には図示しない電源によって２次転写バイアスが印加されている。一方、転写ユニット２４の中間転写ベルト２５のループ内で、中間転写ベルト２５が掛け回されている駆動ローラ２７ａは、接地されている。これにより、２次転写ニップに２次転写電界が形成されている。
【００３６】
この２次転写ニップの図中右側方には、レジストローラ対３３が配設されており、ローラ間に挟み込んだ記録紙を中間転写ベルト２５上の４色トナー像に同期させ得るタイミングで２次転写ニップに送り出す。２次転写ニップ内では、中間転写ベルト２５上の４色トナー像が２次転写電界やニップ圧の影響によって記録紙に一括２次転写され、記録紙の白色と相まってフルカラー画像となる。２次転写ニップを通過した記録紙は、中間転写ベルト２５から離間して、紙搬送ベルト２９のおもて面に保持されながら、その無端移動に伴って定着ユニット６０へと搬送される。
【００３７】
２次転写ニップを通過した中間転写ベルト２５の表面には、２次転写ニップで記録紙に転写されなかった転写残トナーが付着している。この転写残トナーは、中間転写ベルト２５に当接するベルトクリーニング装置３２によって掻き取り除去される。
【００３８】
定着ユニット６０に搬送された記録紙は、定着ユニット６０内における加圧や加熱によってフルカラー画像が定着させしめられた後、定着ユニット６０から送り出される。そして、図２に示したカール除去ローラ群３４によって形成されるニップと、排紙ローラ対３５によって形成されるニップとを経由した後、機外へと排出される。
【００３９】
紙搬送ユニット２２および定着ユニット６０の下には、スイッチバック装置３６が配設されている。これにより、片面に対する画像定着処理を終えた記録紙が、切換爪で記録紙の進路を記録紙反転装置側に切り換えられ、そこで反転されて再び２次転写ニップに進入する。そして、もう片面にも画像の２次転写処理と定着処理とが施された後、排紙トレイ上に排紙される。
【００４０】
プリンタ部１の上に固定されたスキャナ５０２は、原稿ＭＳの画像を読み取るための読取手段として、固定読取部５０３と、移動読取部５０４とを有している。光源、反射ミラー、ＣＣＤ等の画像読取センサなどを有する固定読取部５０３は、原稿ＭＳに接触するようにスキャナ５０２のケーシング上壁に固定された図示しない第１コンタクトガラスの直下に配設されている。そして、ＡＤＦ５０１によって搬送される原稿ＭＳが第１コンタクトガラス上を通過する際に、光源から発した光を原稿面で順次反射させながら、複数の反射ミラーを経由させて画像読取センサで受光する。これにより、光源や反射ミラー等からなる光学系を移動させることなく、原稿ＭＳを走査する。
【００４１】
一方、移動読取部５０４は、原稿ＭＳに接触するようにスキャナ５０２のケーシング上壁に固定された図示しない第２コンタクトガラスの直下であって、固定読取部５０３の図中右側方に配設されており、光源や、反射ミラーなどからなる光学系を図中左右方向に移動させることができる。そして、光学系を図中左側から右側に移動させていく過程で、光源から発した光を第２コンタクトガラス上に載置された図示しない原稿で反射させた後、複数の反射ミラーを経由させて、スキャナ本体に固定された画像読取センサで受光する。これにより、光学系を移動させながら、原稿を走査する。
【００４２】
プリンタ部１内には、シート状の記録部材である記録紙Ｐを搬送するための搬送路が形成されている。そして、プリンタ部１内では、上述した光書込装置２と、４つのプロセスユニット３Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃと、転写ユニット２４との組合せにより、搬送路内を搬送される記録部材たる記録紙Ｐにトナー像を形成するトナー像形成手段が構成されている。上述した給紙路３７は、この搬送路の一部であり、白紙供給装置４００から受け取った記録紙Ｐを、これに対するトナー像形成位置である２次転写ニップの直前まで搬送するための記録前経路となっている。そして、２次転写ニップ以降が、トナー像形成後の記録紙Ｐを搬送するための記録後経路となっている。この記録後経路は、２次転写ニップと、紙搬送ベルト２９の上部張架面と、定着ユニット６０内と、カール除去ローラ群３４によるニップと、レジストローラ対３５によるニップとを順に辿る経路である。
【００４３】
中間転写ベルト２５としては、フッ素系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリイミド樹脂等を主材料とした単層ベルトや、ベルトの全層又はベルトの一部を弾性部材とした複数層弾性ベルトなどが使用される。中間転写ベルトに限らず、一般に、画像形成装置に用いられるベルトには複数の機能が要求される。
【００４４】
近年、要求される複数の機能を同時に達成するために、ベルト厚さ方向に複数の層を有する複数層ベルトが多く用いられる。例えば、中間転写ベルト２５については、トナー離型性、感光体ニップ性、耐久性、抗張性、対駆動ローラ高摩擦性、対感光体低摩擦性などの複数の機能が要求される。
【００４５】
トナー離型性は、中間転写ベルト２５から記録用紙への転写性の向上や当該中間転写ベルト上に残った転写残トナーに対するクリーニング性の向上を図る上で必要な機能である。感光体ニップ性は、各感光体４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに密着して中間転写ベルト２５への転写性を向上させる上で必要な機能である。
【００４６】
また、耐久性は、経時使用によって亀裂や磨耗が少なく長期的な使用を可能にし、ランニングコストを低減する上で必要な機能である。抗張性は、ベルト駆動時のベルト周方向における伸縮を防止して高精度なベルト移動速度やベルト移動位置の制御を行う上で必要な機能である。
【００４７】
中間転写ベルト２５の耐駆動ローラ高摩擦性は、駆動ローラ２７ａと中間転写ベルト２５との間の滑りを防止して安定かつ高精度な駆動を実現する上で必要な機能である。耐感光体低摩擦性は、感光体４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと中間転写ベルト２５との間に速度差が生じてもこれらの間で滑りを発生させて負荷変動を抑制する上で必要な機能である。
【００４８】
図５は複数層構造の中間転写ベルト２５の１例を示す拡大破断斜視図である。これまで列記した機能を高い水準で同時に実現するためには、図示のような複数層構造の中間転写ベルト２５を用いるとよい。図示の中間転写ベルト２５は、厚みが５００〜７００［μｍ］以下となるように形成されたものである。なお、ベルト表面側（感光体ドラムと接触する面側）から順に、第１層２５ａ、第２層２５ｂ、第３層２５ｃ、第４層２５ｄ、第５層２５ｅになっている。
【００４９】
第１層２５ａはフッ素が充填されたポリウレタン樹脂のコート層である。この第１層２５ａにより、感光体４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと中間転写ベルト２５との間の低摩擦性（対感光体低摩擦性）と、良好なトナー離型性とが実現される。
【００５０】
第２層２５ｂはシリコン−アクリル共重合体のコート層であり、第１層の耐久性の向上と第３層２５ｃの経時劣化を防止する役割を果たしている。
【００５１】
第３層２５ｃは、厚みが約４００〜５００［μｍ］のクロロプレンからなるゴム層（弾性層）で、ヤング率が１〜２０［Ｍｐａ］の範囲になっている。２次転写ニップにおいてトナー像や平滑性の悪い記録用紙などによる局部的な凹凸に応じて変形する。このため、トナー像に対して過度に転写圧を高めることがなく、文字の中抜けの発生が抑制される。また、平滑性の悪い記録用紙に対して良好な密着性が得られので、均一性の優れた転写画像を得ることができる。
【００５２】
第４層２５ｄは、厚みが約１００［μｍ］のポリフッ化ビニリデンの層であり、ベルト周方向の伸縮を防止する役割を果たしている。そのヤング率は５００〜１０００［Ｍｐａ］である。第５層２５ｅは、ポリウレタンのコート層があり、駆動ローラ２７ａとの高摩擦性係数を実現している。
【００５３】
各層の他の材料としては、次のものが挙げられる。即ち、第１層２５ａや第２層２５ｂでは、弾性材料による感光体への汚染防止と、中間転写ベルト２５の表面への表面摩擦抵抗を低減させてトナーの付着力を小さくすることによるクリーニング性の向上と、記録用紙への２次転写性の向上と図るために、ポリウレタン、ポリエステル、エポキシ樹脂等を１種類あるいは２種類以上使用してもよい。また、表面エネルギーを小さくして潤滑性を高めるために、フッ素樹脂、フッ素化合物、フッ化炭素、２酸化チタン、シリコンカーバイト等の粉体若しくは粒子を１種類あるいは２種類以上、又は、互いに粒径が異なる同種の粉体若しくは粒子を分散させてもよい。また、フッ素系ゴム材料のように熱処理を行うことで表面にフッ素リッチな層を形成し、表面エネルギーを小さくした材料を使用してもよい。
【００５４】
第３層２５ｃの弾性層としては、ブチルゴム、フッ素系ゴム、アクリルゴム、ＥＰＤＭ、ＮＢＲ、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンゴム、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−プロピレンターポリマ等からなる群より選ばれる１種類あるいは２種類以上を使用することができる。また、クロロプレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、ウレタンゴム、シンジオタクチック１，２−ポリブタジエン、エピクロロヒドリン系ゴム、シリコンゴム、フッ素ゴム、多硫化ゴム、ポリノルボルネンゴム、水素化ニトリルゴム等からなる群より選ばれる１種類あるいは２種類以上を使用してもよい。さらには、熱可塑性エラストマ（例えば、ポリスチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリアミド系、ポリウレア、ポリエステル系、フッ素樹脂系）等からなる群より選ばれる１種類あるいは２種類以上を使用してもよい。
【００５５】
第４層２５ｄとしては、ポリカーボネート、フッ素系樹脂（ＥＴＦＥ、ＰＶＤＦ）、ポリスチレン、クロロポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−塩化ビニル共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体等からなる群より選ばれる１種類あるいは２種類以上を使用することができる。また、スチレン−アクリル酸エステル共重合体（スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体及びスチレン−アクリル酸フェニル共重合体等）等からなる群より選ばれる１種類あるいは２種類以上を使用してもよい。また、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体（スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸フェニル共重合体等）、スチレン−α−クロルアクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体等のスチレン系樹脂（スチレン又はスチレン置換体を含む単重合体又は共重合体）等からなる群より選ばれる１種類あるいは２種類以上を使用してもよい。また、メタクリル酸メチル樹脂、メタクリル酸ブチル樹脂、アクリル酸エチル樹脂、アクリル酸ブチル樹脂、変性アクリル樹脂（シリコン変性アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂変性アクリル樹脂、アクリル・ウレタン樹脂等）、塩化ビニル樹脂、スチレン−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ロジン変性マレイン酸樹脂、フェノール樹脂等からなる群より選ばれる１種類あるいは２種類以上を使用してもよい。また、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエステルポリウレタン樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブタジエン、ポリ塩化ビニリデン、アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコン樹脂、ケトン樹脂、エチレン−エチルアクリレート共重合体、キシレン樹脂及びポリビニルブチラール樹脂、ポリアミド樹脂、変性ポリフェニレンオキサイド樹脂等からなる群より選ばれる１種類あるいは２種類以上を使用してもよい。
【００５６】
弾性ベルトとして伸びを防止する方法として、第４層２５ｄのように伸びの少ない芯体樹脂層にゴム層を形成する方法、芯体層に伸びを防止する材料を入れる方法等があるが、とくに製法に関わるものではない。伸びを防止する芯体層を構成する材料は、例えば、綿、絹などの天然繊維、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、アクリル繊維、ポリオレフィン繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリ塩化ビニル繊維、ポリ塩化ビニリデン繊維、ポリウレタン繊維、ポリアセタール繊維、ポリフロロエチレン繊維、フェノール繊維などの合成繊維、炭素繊維、ガラス繊維、ボロン繊維などの無機繊維、鉄繊維、銅繊維等の金属繊維からなる群より選ばれる１種あるいは２種以上を用い、これらを織布状あるいは糸状にした繊維を用いることができる。もちろん、上記材料に限定されるものではない。糸は１本または複数のフィラメントを撚ったもの、片撚糸、諸撚糸、双糸等、どのような撚り方であってもよい。また、例えば、上記材料群から選択された材質の繊維を混紡してもよい。もちろん、糸に適当な導電処理を施して使用することもできる。一方、織布は、メリヤス織り等、どのような織り方の織布でも使用可能であり、もちろん交織した織布も使用可能であり、当然、導電処理を施すこともできる。
【００５７】
芯体層を設ける製造方法はとくに限定されるものではない。例えば、筒状に織った織布を金型等に被せてその上に被覆層を設ける方法、筒状に織った織布を液状ゴム等に浸漬して芯体層の片面あるいは両面に被覆層を設ける方法、糸を金型等に任意のピッチで螺旋状に巻き付けてその上に被覆層を設ける方法等を挙げることができる。
【００５８】
また、層によっては、抵抗値調節用導電剤が含まれる。例えば、カーボンブラック、グラファイト、アルミニウムやニッケル等の金属粉末、酸化錫、酸化チタン、酸化アンチモン、酸化インジウム、チタン酸カリウム、酸化アンチモン−酸化錫複合酸化物（ＡＴＯ）、酸化インジウム−酸化錫複合酸化物（ＩＴＯ）等の導電性金属酸化物、導電性金属酸化物は、硫酸バリウム、ケイ酸マグネシウム、炭酸カルシウム等の絶縁性微粒子を被覆したものでもよい。ただし、これら上記材料に限定されるものではない。
【００５９】
次に、第１実施形態に係る複写機の特徴的な構成について説明する。
図６は中間転写ベルト２５における駆動ローラ２７ａに対する掛け回し箇所を拡大して示す拡大模式図である。中間転写ベルト２５として、均一なベルト材質の単層ベルトでありかつ、その内周面側と外周面側との伸縮度の絶対値がほぼ一致するものを用いた場合には、そのベルト厚み方向の中央位置と駆動ローラ２７ａ表面との距離がＰＬＤとなる。これに対し、図５に示したような複数層からなるものを用いた場合には、複数の層のうち、硬質な層の膜厚方向の位置や、硬質な層と軟質な層のとの間における互いの層の伸縮性の違いなどにより、ベルト厚み方向の中央位置からずれた位置と、駆動ローラ２７ａ表面との距離がＰＬＤとなる。このＰＬＤについては、次の数３の数式によって求めることができる。
【数３】
2010055031.tif 000005
【００６０】
この数式中の「ＰＬＤａｖｅ」は、ベルト１周におけるＰＬＤの平均値を示している。例えば、ベルト平均厚みが１００［μｍ］の単層ベルトの場合、ＰＬＤａｖｅは概ね５０［μｍ］程度となる。また、数式中の「ｆ（ｄ）」は、ベルト１周におけるＰＬＤの変動を示す関数である。更に、「ｄ」は、ベルト周上の基準となる地点からの位置（ベルト１周を２πとした時の位相）を示す。「ｆ（ｄ）」はベルト１周を周期とする周期関数である。ベルト周方向においてＰＬＤが変動していると、駆動ローラ２５ａの回転角速度や回転角変位に対するベルト移動速度やベルト移動距離が変動することになる。中間転写ベルト２５が掛け回された状態で、中間転写ベルト２５の移動に伴って従動回転する従動ローラ２７ｃについても同様のことが言える。ベルト移動速度やベルト移動距離に対する従動ローラ２７ｃの回転角速度や回転角変位が変動するのである。
【００６１】
ベルト移動速度Ｖと駆動ローラ２７ａの回転角速度ω１との関係は、次の数４の数式で表される。この式中の「ｒ」は、駆動ローラ２７ａの半径を示している。また、κ１は、中間転写ベルト２５の駆動ローラ２７ａに対する掛け回し箇所におけるＰＬＤ変動量実効係数を示している。
【数４】
2010055031.tif 000006
【００６２】
ＰＬＤは、ローラとベルトの接触状態や、ローラに対するベルト巻き付き量などによって変化する。また、それらは、個々の画像形成装置によって誤差があるので、ＰＬＤ変動量実効係数κ１も個々の画像形成装置によって誤差がある。なお、以下、数４の式中のｆ（ｄ）をＰＬＤ変動という。
【００６３】
数４の数式から、ＰＬＤ変動ｆ（ｄ）が存在して、ベルト移動速度Ｖと駆動ローラ２７ａの回転角速度ω１との関係が変化することが分かる。従って、駆動ローラ２７ａが一定の回転角速度（ω１＝一定）で回転している場合、中間転写ベルト２５の移動速度ＶはＰＬＤ変動ｆ（ｄ）により変化する。
【００６４】
便宜上、中間転写ベルト２５のＰＬＤが０．５である、即ち、ベルト厚みの中央がベルトピッチ線になると仮定して考えてみると、次のようになることがわかる。即ち、中間転写ベルト２５の周方向における様々な箇所のうち、ベルト１周の平均厚みよりも厚い箇所が駆動ローラ２７ａに巻き付いている時には、ＰＬＤ変動ｆ（ｄ）が正の値を採り、ローラ実効半径Ｒが増加する。そして、駆動ローラ２７ａが一定の回転角速度（ω１＝一定）で駆動していても、ベルト移動速度Ｖはベルト１周あたりの平均速度よりも速くなる。逆に、ベルト１周の平均厚みよりも薄い箇所が駆動ローラ２７ａに巻き付いている時には、厚み変動ｆ（ｄ）が負の値を採り、ローラ実効半径Ｒが減少する。そして、駆動ローラ２７ａが一定の回転角速度（ω１＝一定）で駆動していても、ベルト移動速度Ｖはベルト１周あたりの平均速度よりも遅くなる。従って、中間転写ベルト２５の移動速度Ｖは、駆動ローラ２７ａの回転角速度ωを一定にしても、ＰＬＤ変動ｆ（ｄ）により一定にならない。そのため、駆動ローラ２７ａの回転角速度ω１を検知し、その検知結果だけに基づいて中間転写ベルト２５の駆動を制御しようとしても、中間転写ベルト２５を所望の移動速度で駆動させることはできない。ベルト移動速度Ｖと従動ローラ２７ｃとの関係においても、同様のことが言える。従動ローラ２７ｃの回転角速度ω２を検知し、その検知結果だけに基づいて中間転写ベルト２５の駆動を制御しようとしても、中間転写ベルト２５を所望の移動速度で駆動させることはできないのである。
【００６５】
中間転写ベルトとして、材質が均一な単層ベルトを用いた場合、ベルトの内周面と外周面の伸縮度が一致するため、ベルトの移動速度を決定するベルトピッチ線は、概ねベルト厚み方向の中央位置となる。しかし、図５に示したような複数層ベルトを用いた場合、ベルトピッチ線は、ベルト厚み方向の中央位置とはならない。複数層ベルトにおいて、複数の層の中にヤング率が他の層よりも大幅に大きい層が存在する場合には、ベルトピッチ線がその層のほぼ中央位置になる。これは、高いヤング率を有する層（以下、「抗張層」という）が芯線となりながら、他の層が伸縮してローラに巻き付くからである。
【００６６】
図５に示した中間転写ベルト２５の場合、抗張層である第４層２５ｄのヤング率が他の層に比べて大幅に大きいので、この第４層２５ｄの内部にベルトピッチ線が存在することになる。そして、このようにヤング率が大幅に大きい抗張層がある場合に、その抗張層のベルト周方向における厚みムラが、ＰＬＤの変動に大きく影響することになる。つまり、複数層ベルトにおいて、ＰＬＤは、主に、ベルトを構成する複数の層のうち、ヤング率が最も大きい層の影響を受けて決定される。
【００６７】
このほか、第４層２５ｄ（抗張層）の位置がベルト１周にわたってベルト厚み方向に変位している場合も、ＰＬＤが変動する。例えば、第４層２５ｄとローラとの間に存在する第５層２５ｅに厚みムラがあると、その厚みムラに応じて第４層２５ｄのベルト厚み方向の位置が変化し、ＰＬＤが変動するのである。
【００６８】
図７は、第１実施形態に係る複写機のメイン制御部における回転処理部１０７を、中間転写ベルト２５などとともに示すブロック図である。同図において、駆動源としてＤＣモータからなる駆動モータ２０１の回転軸には、駆動ギヤ２０２が固定されており、この駆動ギヤ２０２は、駆動ローラ２７ａの回転軸部材に固定された駆動受入ギヤ２０３に噛み合っている。これにより、駆動モータ２０１の回転駆動力が駆動ローラ２７ａに伝達される。そして、中間転写ベルト２５が図中矢印Ａの方向に無端移動すると、従動ローラ２７ｃが従動回転する。
【００６９】
駆動モータ２０１としては、そのモータ軸の回転角速度を検知するエンコーダ内蔵タイプのものを用いている。駆動モータ２０１のモータ軸の回転角速度と、このモータ軸に対してギヤを介して繋がっている駆動ローラ２７ａの回転各速度とには、比例関係が成立する。よって、第１回転検知手段としての、駆動モータ２０１のエンコーダからの出力に基づいて、駆動ローラ２７ａの回転角速度（ω１）を把握することができる。つまり、駆動モータ２０１のエンコーダは、駆動回転体たる駆動ローラ２７ａの回転角速度を検知する第１回転検知手段として機能している。
【００７０】
中間転写ベルト２５を掛け回した状態でベルト移動に伴って従動回転する従動ローラ２７ｃの回転軸歩合には、図示しないロータリーエンコーダ（以下、従動エンコーダという）が取り付けられている。第２回転検知手段としての従動エンコーダからの出力値に基づいて、従動ローラ２７ｃの回転角速度（ω２）を把握することができる。つまり、従動エンコーダは、従動回転体たる従動ローラ２７ｃの回転角速度を検知する第２回転検知手段として機能している。
【００７１】
エンコーダとしては、公知の光学エンコーダを用いることができる。光学エンコーダは、例えば、透明のガラス又はプラスチック等の透明部材で作られた円盤上の同心円上に一定間隔で形成された複数のタイミングマークを有している。そのタイミングマークをモータ軸やローラの回転軸に固定して、光学的に検知するようにしたものである。例えば、磁性体からなる円盤上の同心円上に磁気的にタイミングマークを記録し、これをモータ軸やローラ回転軸に固定し、そのタイミングマークを磁気ヘッドで検出するような構成の磁気エンコーダを用いることもできる。また、公知のタコジェネレータを用いることもできる。
【００７２】
回転角速度については、例えば、エンコーダから連続的に出力されるパルスの時間間隔を計測し、その逆数に基づいて算出することができる。なお、エンコーダから連続的に出力されるパルスの数をカウンして回転角変位を算出し、その算出結果を用いてもよい。
【００７３】
第１実施形態に係る複写機では、駆動モータ２０１のモータ軸に取り付けたエンコーダからの出力に基づいて駆動ローラ２７ａの回転角速度（又は回転角変位）を求めるようにしたが、駆動ローラ２７ａの回転軸に取り付けたエンコーダからの出力に基づいて同回転角速度を求めるようにしてもよい。なお、駆動モータ２０１としてステッピングモータを用いた場合には、駆動モータ２０１に対する駆動パルスに基づいて、駆動ローラ２７ａの回転角速度や回転角変位を求めることも可能である。また、ＤＣサーボモータを用いた場合には、駆動モータ２０１自体が回転検出器を備える構成のものが多く、低コストに回転検出が可能である。駆動ローラ２７ａや従動ローラ２７ｃとしては、それらの表面上でベルトのスリップが生じないように、表面処理を施したものを用いており、且つ、それらローラに対するベルト巻き付き量を十分に確保している。
【００７４】
メイン制御部の一部である回転処理部１０７は、コントローラ１０８、従動角速度（ω２）検出部１０９、第２比較回路１１０、第１比較回路１１１、駆動角速度（ω１）検出部１１２、第１ゲイン回路１１３、第１位相補償器１１４、第２ゲイン回路１１５、第２位相補償器１１６等を有している。
【００７５】
駆動モータ２０１のエンコーダからの出力は、回転処理部１０７の駆動角速度（ω１）検出部１１２に入力される。また、従動エンコーダからの出力は、回転処理部１０７の従動角速度（ω２）検出部１０９に入力される。
【００７６】
回転処理部１０７は、駆動モータ２０１の駆動速度を調整するモードとして、第１条件モードと、第２条件モードと、プリントジョブモードと具備しており、これらモードを必要に応じて切り替えるようになっている。第１条件モードは、駆動モータ２０１のエンコーダからの出力を一定にする、即ち、駆動ローラ２７ａの回転角速度を一定にする、という第１条件を満足させるように、駆動モータ２０１の駆動速度を調整するモードである。また、第２条件モードは、従動エンコーダからの出力を一定にする、即ち、従動ローラ２７ｃの回転角速度を一定にする、という第２条件を満足させるように、駆動モータ２０１の駆動速度を調整するモードである。また、プリントジョブモードは、制御手段としてのメイン制御部がエンコーダからの出力を後述する制御目標値ωｒｅｆに一致させるように駆動モータ２０１の駆動速度を調整するベルト駆動速度調整処理を実施して、中間転写ベルト２５の移動速度の安定化を図るモードである。
【００７７】
回転処理部１０７の第１位相補償器１１４や第２位相補償器１１６は、から出力されるモータ制御信号を出力は、切替スイッチＳＷ１を介して、ＤＡ変換器２０４に出力される。そして、サーボアンプ２０５を経由して、駆動モータ２０１に入力される。
【００７８】
回転処理部１０７内において、駆動角速度（ω１）検出部１１２は、駆動モータ２０１のエンコーダからの出力信号に基づいて、駆動ローラ２７ａの回転角速度ω１を算出する。また、従動角速度（ω２）検出部１０９は、従動エンコーダからの出力信号に基づいて、従動ローラ２７ｃの回転角速度ω２を算出する。
【００７９】
コントローラ１０８は、後述するＣＰＵからの制御モード指令に応じて、第１条件モードの場合には第１条件制御目標値ωｒｅｆ１を、第２条件モードの場合には第２条件制御目標値ωｒｅｆ２を出力する。同時に、切替信号を切替スイッチＳＷ１に出力する。具体的には、第１条件モードの場合には、第１位相補償器１１４とＤＡ変換器２０４とを短絡させるスイッチ切替動作を実現させる内容の切替信号を切替スイッチＳＷ１に出力する。また、第２条件モードの場合には、第２位相補償器１１６とＤＡ変換器２０４とを短絡させるスイッチ切替動作を実現させる内容の切替信号を切替スイッチＳＷ１に出力する。
【００８０】
コントローラ１０８から出力された第１条件制御目標値ωｒｅｆ１は、第１比較器１１１によって駆動モータ２０１の回転角速度ω１と比較され、第１比較器１１１を両者の差の信号を出力する。この信号は、第１ゲイン回路１１３と第１位相補償器１１４とを経由して、ＤＡ変換器２０４に出力される。これにより、負荷変動に影響されることなく、駆動モータ２０１が一定速度に駆動される。そのために、例えば、第１ゲイン回路１１３及び第１位相補償器１１４でＰＩＤ制御系を構成し、制御対象の駆動モータ２０１が目標速度に対して偏差を減らし、且つ、オーバーシュートや発振を生ずることのないような内容にモータ制御信号が構築される。
【００８１】
第２条件モードの場合ｂには、切替スイッチＳＷ１に対して第２位相補償器１１６とＤＡ変換器２０４とを短絡させる動作を行わせる切替信号がコントローラ１０８から出力される。また、コントローラ１０８から出力された第２条件制御目標値ωｒｅｆ２は、第２比較器１１０によって従動ローラ２７ｃの回転角速度ω２と比較され、その差の信号が第２比較器１１０から出力される。第２ゲイン回路１１５や第２位相補償器１１６は、負荷変動や駆動伝達歯車の伝達誤差に影響されることなく、従動ローラ２７ｃを一定速度に制御するようなモータ制御信号を構築する。
【００８２】
第１条件モードでは、駆動モータ２０１の回転角速度がほぼ一定に維持される。また、駆動伝達歯車の伝達誤差があるものの、駆動ローラ２７ａの回転角速度ω１もほぼ一定に維持される。このときの中間転写ベルト２５の速度Ｖ１は、数５の数式に示すように、ＰＬＤ変動ｆ（ｄ）や、駆動ローラ２７ａ上におけるＰＬＤ変動量実効係数κ１によって決定される。なお、数５において、Ｒ１は駆動ローラ２７ａ上のベルト実効半径としての「駆動ローラ半径ｒ１＋ＰＬＤａｖｅ」を意味している。
【数５】
2010055031.tif 000007
【００８３】
また、第２条件モードでは、従動ローラ２７ｃの回転角速度ｗ２がほぼ一定になる。このときの中間転写ベルト２５の速度Ｖ２は、数６の数式に示すように、ＰＬＤ変動ｆ（ｄ）や、従動ローラ２７ｃ上におけるＰＬＤ変動量実効係数κ２によって決定される。なお、同式中におけるＲ２は従動ローラ２７ｃ上のベルトの実効半径としての「従動ローラ半径ｒ２＋ＰＬＤａｖｅ」を意味している。
【数６】
2010055031.tif 000008
【００８４】
第１実施形態に係る複写機のメイン制御部は、ユーザーのもとで初めて実施する初期運転時、あるいは中間転写ベルト２５、ベルトを張架するローラ、ベルト駆動伝達系の部品等が交換された直後など、所定のタイミングで、実効係数算出処理を実施する。そして、この実効係数算出処理において、次のようなルーチンを行う。即ち、まず、第１条件モードを実施しながら、中間転写ベルト２５上のパッチパターンを形成する。ピッチ検知用パターン像としてのパッチパターンは、ベルト移動方向に一定のピッチで並ぶ複数のパッチトナー像からなるものである。そして、それらパッチトナー像を、後述するパッチ検知センサ２０６によって順次検知していき、各パッチの検知タイミング時間間隔のずれに基づいて、各パッチ間のピッチずれ量を算出する。次いで、第２条件モードを実施しながら、中間転写ベルト２５上のパッチパターンを形成する。そして、パッチパターンにおける、複数の目印としての複数のパッチトナー像を、目印検知手段としてのパッチ検知センサ２０６によって順次検知していき、各パッチの検知タイミング時間間隔のずれに基づいて、各パッチ間のピッチずれ量を算出する。第１条件モードや第２条件モードで得られたピッチずれ量の情報は、それぞれ中間転写ベルト２５の速度変動量を表している。メイン制御部は、それらピッチずれ量に基づいて、第１条件と第２条件とにおける同一のベルト箇所についての速度変動比を求めた後、その速度変動比に基づいて、中間転写ベルト２５における駆動ローラ２７ａ上でのＰＬＤ変動量実効係数κ１と、従動ローラ２７ｃ上でのＰＬＤ変動量実効係数κ２との比を算出する。そして、算出結果と、ＰＬＤ変動量実効係数κ１及びＰＬＤ変動量実効係数κ２のうち、予め所定値に設定された何れか一方とに基づいて、他方を求める。より詳しくは、第１実施形態に係る複写機においては、ＰＬＤ変動実効係数κ１として、所定値としての「１」を用いるようになっており、この「１」を前述の比に代入することで、ＰＬＤ変動量実効係数κ２の値を求めるようになっている。
【００８５】
図８は、中間転写ベルト２５の一部を示す斜視図である。上述したパッチパターンＰａは、中間転写ベルト２５の幅方向の一端部に形成される。この一端部に対しては、目印検知手段としてのパッチ検知センサ２０６がベルトおもて面側から対向している。パッチ検知センサ２０６は、ベルトおもて面に照射する光を放つ発光素子２０６ａと、ベルトおもて面で反射した光を受光する受光素子２０６ｃと、集光レンズ２０６ｂとを有している。発光素子２０６ａは、ＬＥＤ等からなり、中間転写ベルト２５上のパッチパターンＰａの各パッチを検出するために必要な発光量で発光するものである。また、受光素子２０６ｃは、中間転写ベルト２５のおもて面で反射した光の集光レンズ２０６ｂによる焦点となる位置に配設されている。パッチパターンＰａ内のパッチがパッチ検知センサ２０６との対向位置を横切るときには、反射光量が急激に変化する。この反射光量の急激な変化に基づいて、各パッチを検知することができる。
【００８６】
図９（ａ）は、パッチパターンＰａの第１例を示す模式図である。同図において、パッチパターンＰａは、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの４色のうち、何れか１色のトナーによって形成された複数のパッチからなる。これら複数のパッチは、ベルト移動方向における配設ピッチがＰｓになるように形成され、パッチパターンＰａ全体のベルト移動方向における長さがＰｉになっている。複数のパッチは、それぞれベルト移動に伴って上述したパッチ検知センサ２０６との対向位置を通過する際に、パッチ検知センサ２０６によって検知される。先頭のパッチが検知されたときの基準時刻からの経過時間をｔｋ００とする。また、２つ目、３つ目、・・・パッチが検知されたときの基準時刻からの経過時間をｔｋ０１、ｔｋ０２・・・とする。そして、先行する経過時間と、後続の経過時間との差に基づいて、各パッチ間のピッチずれ量が求められる。
【００８７】
図９（ｂ）は、パッチパターンＰａの第２例を示す模式図である。このパッチパターンＰａは、光書込ユニット（１ＹＭ，１ＣＫ）内の光学系部品の温度変化に伴う各色トナー像の相対的な位置ずれを検知するためのものであり、本来は実効係数算出処理のためのものではない。但し、これを利用して、前述の位置ずれを検知するための処理と並行して実効係数算出処理を実施することも可能である。この場合、次のようにしてピッチずれ量を求めればよい。即ち、図示のパッチパターンＰａは、Ｙのパッチ、Ｍのパッチ、Ｃのパッチ，Ｋのパッチが、この順で繰り返し並べられたものである。このようなパッチパターンＰａにおいて、４色のうち、何れか１色のパッチについてだけ、その検知タイミングを先頭から順にｔｋ００、ｔｋ０１、ｔｋ００２として取得すれば、図９（ａ）のパッチパターンと同様にして、その１色についてのパッチ間のピッチずれ量を求めることができる。
【００８８】
図１０は、メイン制御部の一部をパッチ検知センサ２０６とともに示すブロック図である。パッチ検知センサ２０６で得られた信号は、増幅回路１３１によって増幅された後、フィルタ回路１３２によってノイズ成分が除去される。その後、Ａ／Ｄ変換回路１３３によってアナログデータからデジタルデータに変換される。パッチ検知センサ２０６からの出力信号のサンプリングは、サンプリング制御部１４５によって制御され、所定のタイミング毎に、Ａ／Ｄ変換回路１３３からの出力がＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ−Ｉｎ−Ｆｉｒｓｔ−Ｏｕｔ）メモリ１４４に格納される。格納されたデータは、Ｉ／Ｏポート１０６とデータバス１０５とを介してＣＰＵ１０１やＲＡＭ１０３にロードされる。ＣＰＵ１０１は、ロードされたデータに基づいて、ＰＬＤ変動量実効係数比を算出するための演算処理を行う。
【００８９】
また、ＣＰＵ１０１は、上述したパッチ検知センサ２０６からの出力信号を適当なタイミングでサンプリングしている。中間転写ベルト２５やパッチ検知センサ２０６の発光素子に劣化等が起こっても、上述したパッチパターンを確実に検知することができるように、発光量制御部１３０により、パッチ検知センサ２０６の発光素子の発光量を制御して、パッチ検知時のパッチ検知センサ２０６からの出力が所定のレベルになるようにしている。
【００９０】
メイン制御部のＲＯＭ１０２には、種々のプログラムが格納されている。アドレスバス１０４により、ＲＯＭアドレス、ＲＡＭアドレス、各種入出力機器の指定が行われる。
【００９１】
パッチ検知センサ２０６からの出力信号には、様々なノイズ成分が重畳されているため、そのままでは、ベルト周回の周期で発生した位置変動を検出するのが困難である。そこで、第１実施形態に係る複写機においては、ベルト周回の周期で発生した位置変動を高精度に検出するのではなく、上述した第１条件モードと第２条件モードとにおける変動量の比を解析するようになっている。このとき、感光体の回転周期で発生するベルト速度変動などのノイズ成分をローパスフィルタ処理等で除去することで、変動量の比を高精度に求めることができる。これに対し、速度変動量だけを検出しようとすると、フィルタ処理により、ノイズ成分だけでなく、ベルト周回の周期で発生する速度変動も平滑化してしまうため、ノイズ除去とベルト周期の検出精度は、トレードオフの関係となってしまう。
【００９２】
中間転写ベルト２５の表面移動方向に沿って並ぶ複数のパッチからなる上述したパッチパターンとして、図９（ａ）に示したもの、図９（ｂ）に示したもの、のどちらを採用してもよい。パッチパターンのベルト移動方向における長さＰｉについては、ベルト１周以上の長さとする。
【００９３】
各パッチの間隔Ｐｓについては、様々な部材の周期的な回転速度変動を考慮して設定する。この回転速度変動としては、駆動ローラ２７ａの回転速度変動、駆動ローラ２７ａの駆動伝達系の歯車の回転速度変動、感光体の回転速度変動、感光体の駆動伝達系の歯車の回転速度変動などである。パッチ検知センサ２０６からの出力信号が示すパッチ検知タイミングには、それらの回転速度変動のすべてが重畳された結果であり、その中から、ローパスフィルタを利用してベルト回転周期で発生する速度変動のみを抽出する必要がある。個々のパッチの間隔Ｐｓについては、ベルト以外の回転速度変動のうち、最も大きいものに対して等間隔になるように設定されている。このようにすることで、ローパスフィルタ処理において、その変動を高精度に除去することが可能になる。また、ベルトの速度変動を高精度に検出するためには、間隔Ｐｓを比較的短く設定することが望ましい。
【００９４】
例えば、駆動モータ２７ａの回転角速度を一定にする第１条件モードにおいて、中間転写ベルト２５の周回の周期で発生する速度変動成分の他に、感光体や駆動ローラの回転周期で発生する速度変動成分が比較的大きな割合で混入する場合には、その回転周期を考慮して間隔Ｐｓを設定する。感光体の直径＝４０［ｍｍ］、駆動ローラ２７ａの直径＝３０［ｍｍ］で、中間転写ベルト２５の周長＝９００［ｍｍ］とすると、ベルト表面移動距離に換算した感光体、駆動ローラの回転周期は、それぞれ１２５．７［ｍｍ］と９４．２［ｍｍ］になる。この場合、それらの回転周期の公約数である３７７［ｍｍ］内で複数のパッチを等間隔に配設するような値に間隔Ｐｓを設定する。そして、長さ３７７［ｍｍ］において複数回得られたパッチ検知タイミングの間隔の平均値を算出する際にローパスフィルタ（移動平均）処理を行うことで、感光体及び駆動ローラの速度変動成分を高精度に除去することができる。移動平均によるローパスフィルタ処理において、感光体や駆動ローラの速度変動成分がちょうど整数倍周期となり同変動成分値が打ち消し合って微少値になるからである。
【００９５】
駆動ローラ２７ａの駆動源である駆動モータ２０１の回転速度変動のように、中間転写ベルト２５の回転周期とは大きくかけ離れている変動成分については、パッチ検知データをデジタル処理する過程において、ローパスフィルタ処理で除去することが可能となる。パッチパターン長Ｐｉについては、ローパスフィルタ処理後のデータが中間転写ベルト２５の周長の整数倍になるように設定する。上述した例では、中間転写ベルト２５の１周の長さ（９００ｍｍ）について移動平均処理をするためには、長さ３７７［ｍｍ］分のデータが余分に必要になるため、パッチパターン長Ｐｉを１２７７［ｍｍ］以上にする。また、従動ローラ２７ｃの回転角速度を一定にする第２条件モードにおいては、駆動ローラ２７ａの代わりに従動ローラ２７ｃの周期変動を考慮して間隔Ｐｓやパッチパターン長Ｐｉを設定する。
【００９６】
パッチパターン内の各パッチをパッチ検知センサ２０６で検知する場合、ＣＰＵ１０１によって、所定タイミングで各部に指令が出され、ＲＯＭ１０２内に格納されているパッチパターンデータに基づいて、各色のプロセスユニットに制御信号が送られる。このとき、通常のプリントジョブモードと同じ条件で制御信号が生成される。これにより、各プロセスユニットは、パッチパターンの構成要素となる複数のパッチを感光体上に形成する。
【００９７】
パッチ検知センサ２０６からの出力信号は、サンプリング制御部１４５によって設定される所定のサンプリング周期でサンプリングされながら、Ａ／Ｄ変換回路１３３によってディジタルデータに変換された後、離散データとしてＦＩＦＯメモリ１４４に格納される。ＦＩＦＯメモリ１４４に格納されたデータは、パッチ検知センサ２０６の受光素子の受光量に応じた数値（以下、パッチセンサ出力値という）になっている。このパッチセンサ出力値は、トナー色やパッチに対する単位面積あたりのトナー付着量によって変化する。第１実施形態に係る複写機では、各パッチについてパッチ検知センサ２０６による被検位置を通過するタイミングを精度良く認識することが望まれる。そこで、パッチセンサ出力値が所定の閾値を超えたこと（あるいは下回ったこと）に基づいてパッチの通過タイミングを認識するのではなく、パッチセンサ出力値の変化の波形における立ち上がり又は立ち下がりのピークの出現タイミングをパッチの通過タイミングを認識するようになっている。このような認識により、中間転写ベルト２５の速度変動に起因するパッチ内のトナー濃度のバラツキによる各パッチにおける被検位置のバラツキを抑えて、各パッチの間隔Ｐｓを高精度に検出することができる。このことについて、より詳しく説明すると、パッチセンサ出力値と所定の閾値との比較に基づいてパッチの通過タイミングを認識する方法において、ベルト速度変動に起因するベルトと感光体との線速差によってパッチ内に濃度ムラが発生したとする。すると、パッチの端部でない部分の通過タイミングを端部の通過タイミングと認識してしまったり、パッチ通過中のセンサ出力値が閾値を超えずにパッチが認識されなかったりすることがある。これに対し、パッチセンサ出力値の変化の波形における立ち上がり又は立ち下がりのピークの出現タイミングをパッチの通過タイミングとする方法では、パッチについてベルト移動方向における最高画像濃度箇所を確実に検出することができる。かかる方法を実現するために、ＣＰＵ１０１は、所定のサンプリング周期で取得したパッチセンサ出力値に基づいて、前述のピークを認識して、その出現タイミングの（データ番号）データをＲＡＭ１０３内に格納する。これによって、より正確な間隔Ｐｓを認識することができる。
【００９８】
間隔Ｐｓのデータは、ＲＡＭ１０３に格納される。ＣＰＵ１０１は、次にローパスフィルタ処理を実施する。このローパスフィルタ処理は、検知データの低周波帯域の信号のみを通過させる。上述したように駆動ローラや感光体の周期のデータ変動に対して高い平滑特性を発揮するようにローパスフィルタを設計している。間隔Ｐｓの検知データと、それをローパスフィルタ処理に通した後のデータとの関係を図１１（ａ）、図１１（ｂ）に示す。なお、図１１（ａ）は、パッチパターン内におけるＹパッチについての同関係を示している。また、図１１（ｂ）は、パッチパターン内におけるＣパッチについての同関係を示している。また、それぞれのグラフの横軸は、パッチが形成された時間を示している。また、縦軸は、パッチの被検位置に対する通過タイミングに基づいて算出される隣接パッチとの間隔の変動量を示している。これらグラフが得られたときのベルト１周期の条件は、５秒である。ローパスフィルタ処理により、駆動ローラや感光体の周期などのノイズ成分が確実に除去され、ベルト周期成分が有効に抽出されていることがわかる。
【００９９】
ＣＰＵ１０１は、ローパスフィルタ処理後のデータをＲＡＭ１０３に格納した後、格納データの２乗値の累積値（変動２乗和値）を算出する。このような算出を第１条件モード、第２条件モードのそれぞれで実施して、それぞれの累積値をＳ１、Ｓ２とする。ベルト１周期内における同累積値は、中間転写ベルト２５の速度変動量の累積であることから、次の数７の数式が成立する。
【数７】
2010055031.tif 000009
【０１００】
ＣＰＵ１０１は、この数式に基づいてＰＬＤ変動量実効係数比を算出して結果をＲＯＭ１０２に記憶させる。そして、必要に応じてＰＬＤ変動量実効係数比をＲＯＭ１０２から読み込んで、結果を上述した回転処理部１０７に送信する。なお、第１条件モードと第２条件モードとにおけるベルト周期変動量の比については、振幅量比あるいは累積値の比などに基づいて求める手法もある。
【０１０１】
図１１（ａ）と図１１（ｂ）とを比較すると、変動量の異なるベルト周期変動が検出されている。この理由をベルト周期変動の１次成分に着目して説明する。例えば、ベルト速度が比較的速い時に、あるＹパッチが感光体４Ｙから中間転写ベルト２５に１次転写されたとする。このとき、そのＹパッチと、隣接パッチとの間隔は比較的大きくなる。ここで、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の４つの感光体は等間隔で配設されている。その間隔は、例えば１１０［ｍｍ］である。また、Ｋ用の感光体４Ｋと中間転写ベルト２５との当接によるＫ用の１次転写ニップのベルト移動方向の中心から、パッチ検知位置に至るまでのベルト移動距離は５０［ｍｍ］である。また、Ｙ用の感光体４Ｙと中間転写ベルト２５との当接によるＹ用の１次転写ニップのベルト移動方向の中心から、パッチ検知位置に至るまでのベルト移動距離は３８０［ｍｍ］である。また、中間転写ベルト２５の周長は９００［ｍｍ］であり、前述の３８０［ｍｍ］という距離は概ねベルト周長の半分程度である。このため、前述したＹパッチがパッチ検知位置に到達したときには、ベルト速度が比較的遅くなっている。このため、そのＹパッチと、隣接パッチとの間隔は本来よりも大きく検出される。また、ベルト速度が比較的遅いときに１次転写されたＹパッチと、隣接パッチとの間隔は本来よりも小さく検出される。一方、ベルト速度が比較的速い時に、あるＣパッチが感光体４Ｃから中間転写ベルト２５に１次転写されたとする。このＣパッチがＣ用の１次転写ニップからパッチ検知位置に至るまでの移動距離は１６０［ｍｍ］である。これはベルト周長の５分の１よりも小さな値であるため、ベルト速度はまだ比較的速いままである。このため、そのＣパッチと、隣接パッチとの間隔は本来よりも小さく検出される。また、ベルト速度が比較的遅いときに１次転写されたＣパッチと、隣接パッチとの間隔は本来よりも大きく検出される。これらのことから、各色のパッチでそれぞれ変動量の異なるベルト周期変動が検出されるのである。
【０１０２】
Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのパッチの検知データそれぞれに、ベルト周期変動１次成分に対して異なる変動の検出感度が存在する。また、ベルト周期変動２次成分、３次成分においても同様に異なる検出感度が存在する。したがって、ＰＬＤ変動量実効係数比の導出は、上述した累積値が最も大きくなる色のデータを採用するのがよい。あるいは、上述した２乗和値の大きさに応じて重み付けを行い、４色のパターンデータから平均値を算出してもよい。これらにより、検出感度が低いことによる精度低下を防ぐことができる。
【０１０３】
なお、上記数７の数式における「√Ｓ１」や「√Ｓ２」は、厳密には、パッチを感光体からベルトに１次転写するときに発生したベルト速度変動量のベルト１周分の累積積ではなく、次の累積積を反映している。即ち、同ベルト速度変動量に対して、ベルト上のパッチをパッチ検知センサ２０６で検知するときに発生したベルト速度変動量を減じた値のベルト１周分の累積である。但し、「√Ｓ１」と「√Ｓ２」との比は、第１条件モードと第２条件モードとについての、パッチを感光体からベルトに１次転写するときに発生したベルト速度変動量についてのベルト１周分の累積積の比とほぼ同じ値になる。
【０１０４】
図１２は、メイン制御部の演算処理部１２０の内部構成を示すブロック図である。駆動モータ（２０１）のモータ軸の回転角速度と、この回転角速度によって得られる、従動ローラ（２７ｃ）の回転角速度とには、比例関係が成立する（ギヤの減速比や駆動ローラと従動ローラとの径比などによって決まる）。そこで、変換部１２１は、予め調査されているその比例関係に基づいて、駆動モータ（２０１）のエンコーダから出力されたモータ回転角速度を示す信号を、従動ローラ（２７ｃ）の回転角速度に相当する信号に変換する。比較器１２２は、従動エンコーダから出力される、従動ローラ２７ｃの回転角速度ω２を示す信号と、変換部１２１から出力される信号とを比較し、両者の差分をフィルター部１２３に送る。
【０１０５】
フィルター部１２３は、第１フィルター回路１２３ａ、第２フィルター回路１２３ｂ、ＤＣ除去回路１２３ｃ等を具備している。第１フィルター回路１２３ａは、比較器１２２から送られてくる信号から、１００Ｈｚ以上の成分を除去する。このとき、折返し成分を発生させたり、ベルト周回周期の速度変動波形を変化させたりしないようにすることが望ましい。それらの発生を防止し得るフィルターとして、ＦＩＲローパスフィルタを例示することができる。
【０１０６】
第２フィルター回路１２３ｂは、ローラやギヤ等の回転部材の回転ムラに起因するベルトの周期変動成分を除去するＦＩＲローパスフィルタである。第２フィルター回路１２３ｂによって除去される周期変動成分は、主に、駆動ローラ２７ａ、これに関連するギア（２０２、２０３）、従動ローラ２７ｃ等の回転部材の偏心に起因して発生する周期変動成分である。第２フィルター回路１２３ｂを通過した後の信号には、ベルトの厚みムラに起因する速度変動成分だけが含まれる。この信号からは、ＤＣ除去回路１２３ｃにて、定常偏差分が除去される。この定常偏差分は、定常的なベルトスリップ、ローラ（２７ａ、２７ｃ）の径の誤差などによって平均角速度が変化することによって発生する。
【０１０７】
フィルター部１２３を通過した信号は、ベルトのＰＬＤ変動に起因した変動成分を含んでおり、周期変動サンプル部１２４に入力される。周期変動サンプル部１２４は、ベルト１周期分についての同信号をメモリに記憶する回路である。周期変動サンプル部１２４には、その信号の他に、ベルトホームポジション信号が入力される。このベルトホームポジション信号は、中間転写ベルト２５の周方向における所定箇所がベルト周方向における所定位置に進入したときに発せられる、即ち、ベルトが１周する毎に発せられる信号である。周期変動サンプル部１２４は、ベルトホームポジション信号を検知すると、前述の信号をメモリに記憶し始める。そして、再びベルトホームポジション信号を検知した時点でメモリへの記憶を停止する。これにより、ベルト１周期分の速度変動成分がメモリに記憶される。
【０１０８】
なお、フィルター部１２３で除去し切れないランダムな速度変動成分を除去することを目的に、周期変動サンプル部８０５として、同期加算と呼ばれる処理を実施するものを採用してもよい。具体的には、ベルトホームポジション信号を基準にベルト複数周回分のサンプリングデータを加算して平均する。これにより、ランダムに発生する速度変動成分を減少させて、ベルト１回転周期の速度変動成分を強調することができる。
【０１０９】
周期変動サンプル部１２４に記憶されたベルト１周期分の速度変動成分のデータは、変動振幅・位相検出部１２５に入力される。変動振幅・位相検出部１２５は、そのデータから基本波及び高調波の振幅及び位相を検出する回路である。変動値のゼロクロス若しくはピーク値、又は変動値に対して直交検波を施した結果、に基づいて、既定周期の変動成分の振幅及び位相を検出する。ゼロクロス等に基づく方法にするのか、直交検波に基づく方法にするのかについては、ＣＰＵ１０１やＤＳＰの演算負荷、メモリ等のハード構成、変動振幅、入力情報のＳＮ比などに基づいて選択するとよい。
【０１１０】
変動振幅・位相検出部１２５で処理されたデータは、ＰＬＤ変動補正値算出部１２６に入力される。ＰＬＤ変動補正値算出部１２６は、変動振幅・位相検出部１２５によって検出された基本波、速度変動成分の振幅および位相と、次の数８の数式によって表される振幅補正係数ηと、次の数９の数式によって表される位相補正値Ｔとを用いて、ベルト速度を一定にするための従動ローラ２７ｃのＰＬＤ変動補正値を演算する。
【数８】
2010055031.tif 000010
【数９】
2010055031.tif 000011
【０１１１】
数８の数式におけるＫは、次の数１０の数式によって予め判明している定数である。また、数９の数式におけるβは、次の数１１の数式によって予め判明している定数である。
【数１０】
2010055031.tif 000012
【数１１】
2010055031.tif 000013
【０１１２】
数９の数式におけるτは、従動ローラ２７ｃに対する掛け回し位置から駆動ローラ２７ａに対する掛け回し位置までのベルト移動距離に基づく位相差（ラジアン）を示している。ベルト１周を２πとしたときの値である。ｎ次の高調波成分を演算する場合は、ベルト１周を２ｎπとしたときの値とする。
【０１１３】
なお、数８、数１０、数１１における、従動ローラ２７ｃ上でのＰＬＤ変動量実効係数κ２については、次の値を採用する。即ち、先に示した数７の数式等に基づいて算出した「κ２／κ１」におけるＰＬＤ変動量実効係数κ１を「１」であると仮定して、「κ２／κ１」の解をκ２とする。また、数１０、数１１における、駆動ローラ２７ａ上でのＰＬＤ変動量実効係数κ１については、「１」を採用する。
【０１１４】
ＰＬＤ変動補正値算出部１２６は、変動振幅・位相検出部１２５によって求められた各サンプリング時点におけるベルトの速度変動成分の振幅Ａｍ及び位相Ｐと、次の数１２の数式とに基づいて、ベルト速度を一定にするための従動ローラ２７ｃのＰＬＤ変動補正値ωｒｅｆ２＿ｂを演算する。なお、この数式において、θｂはベルトの移動位相を示している。
【数１２】
2010055031.tif 000014
【０１１５】
制御目標値算出部１２７は、ＰＬＤ変動補正値算出部１２６によって求められたＰＬＤ変動補正値ωｒｅｆ２＿ｂに基づいて、従動エンコーダから出力される回転角速度ω２の信号と、比較するための制御目標値ωｒｅｆ２を算出する。この制御目標値ωｒｅｆ２は、当然ながらベルトの位相位相に応じて異なってくるので、制御目標値算出部１２７は、上述したサンプリング周期で制御目標値ωｒｅｆ２を算出する。この算出結果は、図７に示した第２比較回路１１０で用いられる。そして、従動ローラ２７の回転角速度ω２を制御目標値ωｒｅｆ２に一致させるように駆動モータ２０１の駆動速度がフィードバック制御されることで、ベルト速度の安定化が図られる。
【０１１６】
図１３は、制御目標値算出部１２７によって実施される処理を説明するためのブロック図である。同図において、波形Ｐｘは、ＣＰＵ１０１から送られてくる、ベルト駆動速度に基づく従動ローラ２７ｃの平均角速度Ｖ０の波形を示している。また、波形Ｐｙは、ＰＬＤ変動補正値算出部１２６によって算出された従動ローラ２７ｃのＰＬＤ変動補正値ωｒｅｆ２＿ｂの波形である。制御目標値算出部１２７は、上述したベルトホームポジション信号を受信したときからの経過時間に基づいて、現時点でのベルトの移動位相を把握する。そして、その位相位相に対応するＰＬＤ変動補正値ωｒｅｆ２＿ｂに対して、加算器１２７ａにより、平均角速度Ｖ０を加算する。この処理をベルト１周分について行うことで、ベルト１周における制御目標値ωｒｅｆ２の変動を示す波形Ｐｚを得る。各波形の縦軸は変位情報であり、ここでは回転角ラジアンを採用している。また、横軸は時刻を示している。
【０１１７】
以上の構成の本複写機においては、κ１として、従来と同様に全ての製品に共通の例えば「１」を採用するものの、κ２については、個々の製品に固有の値を正確に反映している「κ２／κ１」に基づいて求めた値を用いている。これにより、κ１、κ２ともに、全ての製品に共通の値を使用していた従来に比べて、ベルト速度変動量の算出精度を向上させることができる。
【０１１８】
なお、これまで、駆動ローラ２７ａ上におけるＰＬＤ変動量実効係数κ１と、従動ローラ２７ｃ上におけるＰＬＤ変動量実効係数κ２とに基づいて、制御目標値ωｒｅｆ２を求める複写機について説明してきたが、次のような画像形成装置にも本発明の適用が可能である。即ち、特許文献１に記載のように、駆動ローラ２７ａ上におけるＰＬＤ実効係数κｄと、従動ローラ２７ｃ上におけるＰＬＤ実効係数κｅとに基づいて、制御目標値ωｒｅｆ２を求める画像形成装置である。この場合、次の数１３の数式に基づいて、「κｅ／κｄ」を求めるようにすればよい。
【数１３】
2010055031.tif 000015
【０１１９】
次に、第１実施形態に係る複写機の変形例について説明する。なお、以下に特筆しない限り、変形例に係る複写機の構成は第１実施形態と同様である。
変形例に係る複写機は、図１２に示したブロック図の点線で囲まれた変動振幅・位相検出部１２５、及びＰＬＤ変動補正値算出部１２６の代わりに、図１４に示す回路を具備している。その他の構成は、第１実施形態と同様である。
【０１２０】
図１４に示す回路は、複数のＦＩＦＯｓｙｓ１５１を有しており、それぞれのＦＩＦＯｓｙｓ１５１は、図１５に示すように、Ｇｑ（ｎ）回路１５１ａと、Ｚ−ｑ（ｎ）τｄ回路１５１ｂとを具備している。ＦＩＦＯｓｙｓ１５１のＧｑ（ｎ）回路１５１ａは、ＦＩＦＯｓｙｓ１５１に送られてきたデータと、次の数１４の数式で求められるゲインＧとの積を求める。デジタル信号処理を採用しているため、Ｇｑ（ｎ）回路１５１ａに対する入力データは離散データとなる。
【数１４】
2010055031.tif 000016
【０１２１】
ＦＩＦＯｓｙｓ１５１のＺ−ｑ（ｎ）τｄ回路１５１ｂは、Ｇｑ（ｎ）回路１５１ａによる算出結果を、従動ローラ２７ｃと駆動ローラ２７ａとのＰＬＤ変動の位相差τに相当する位相遅れ後に相当するデータに変換して、加算機１５３に出力する。入力されたデータを記憶し、位相差分過去のデータを出力する。従って、Ｚ−ｑ（ｎ）τｄ回路１５１ｂは、位相差τに相当するＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ−Ｉｎ−Ｆｉｒｓｔ−Ｏｕｔ）メモリである。このようにＦＩＦＯｓｙｓ１５１は、１つのＦＩＦＯメモリと１つのゲインとで構成される。
【０１２２】
入力データのサンプリング周期をＴｓで表すと、τ＝τｄ×Ｔｓ（τｄは自然数である）という関係が成立する。図１４に示した回路では、ＦＩＦＯｓｙｓ１５１と加算器１５３との組合せ（一点鎖線で示した１５２）が、複数直列に接続されている。それら組合せのうち、最も入力側に位置するもの（１５２−１）は、後述する第１ステップを実行する。また、それ以降、２、３、４、５番目・・・・の組合せは、後述する第２、３、４、５・・・ステップを実行する。
【０１２３】
中間転写ベルト２５が１周するのに要する時間ＴｂをＮｔ×Ｔｓ（Ｎｔは自然数である）とすると、ベルトが１周する間のサンプリング数はＮｔ個となる。よって、ＰＬＤ変動補正値をωｒｅｆ２＿ｂ２（ｔ）で表すと、ωｒｅｆ２＿ｂ２（ｔ）は、サンプリング時間Ｔｓごとに得られるＮｔ個のＰＬＤ変動補正値ωｒｅｆ２＿ｂ２（ｔ）のデータ列からなる。
【０１２４】
図１４で示した回路では、上述した組合せ（１５２）をＮｄ個設けている（１５２−１〜１５２−Ｎｄ）。総加算器１５４は、上述したＮｄ個の組合せ（１５２、１５３）からそれぞれ出力されるデータと、初めの組合せに対する入力データとを加算する。演算器１５５は、総加算機１５４による加算結果を「Ｎｄ＋１」で除算する。これにより、ＰＬＤ変動補正値ωｒｅｆ２＿ｂ２（ｔ）が算出される。
【０１２５】
このような構成により、図１２に示した周期変動サンプル部１２４から出力される速度変動成分のデータｇｆ（ｔ）から、ＰＬＤ変動補正値ωｒｅｆ２＿ｂ２（ｔ）を次のようにして求める。
［第１ステップ］
周期変動サンプル部１２４から出力される速度変動成分のデータｇｆ（ｔ）をＧ（ゲイン）倍して遅れ時間τだけ遅延させた場合のデータに変換した後、変換後のデータと前述のデータｇｆ（ｔ）とを加算した値であるｇ１（ｔ）を求める。
［第２ステップ］
上記ｇ１（ｔ）をＧ倍して遅れ時間τだけ遅延させた場合のデータに変換した後、変換後のデータと上記ｇｆ（ｔ）とを加算した値であるｇ２（ｔ）を求める。
［第３ステップ］
上記ｇ２（ｔ）をＧ倍して遅れ時間τだけ遅延させた場合のデータに変換した後、変換後のデータと上記ｇｆ（ｔ）とを加算した値であるｇ３（ｔ）を求める。
［第Ｎｄステップ］
第Ｎｄ−１ステップで求めたｇｎ−１（ｔ）をＧ倍して遅れ時間τだけ遅延させた場合のデータに変換した後、変換後のデータと上記ｇｆ（ｔ）とを加算した値値であるｇｎ（ｔ）を求める。
［最終ステップ］
上記ｇｆ（ｔ）と、第１ステップから第Ｎｄステップまでのそれぞれにおける算出結果とを加算した後、加算結果を「Ｎｄ＋１」で除算して得たデータをＰＬＤ変動データＰＬＤ変動補正値ωｒｅｆ２＿ｂ２（ｔ）とする。
【０１２６】
ステップ数Ｎｄについては、次のようにして決定することが望ましい。即ち、まず、上述した速度変動成分のデータｇｆ（ｔ）が次の数１５の数式を満足するとする。この数式において、従動エンコーダからの出力値の変動（ｇｆ（ｔ））は、ベルトの厚みムラに起因するベルト速度変動成分と、ベルトの厚みムラに起因する従動ローラの回転速度変動との２つ（数１５の数式ではｆ（ｔ９で表記）が重畳している。
【数１５】
2010055031.tif 000017
【０１２７】
上述した最終ステップの後におけるＰＬＤ変動ωｒｅｆ２＿ｂ２（ｔ）を算出すると、次の数式を得ることができる。
【数１６】
2010055031.tif 000018
ＰＬＤ変動成分の理想値ｆ（ｔ）に対し、この数式における第２項がＰＬＤ変動成分ｆ（ｔ）を抽出する際に生ずる誤差成分である。この第２項が十分に小さくなるようにステップ数Ｎｄを決定する。例えば、第２項は、Ｎｄ個のステップそれぞれで得られた位相がτずつ異なるＮｄ＋１個の速度変動成分が重畳されたものであるから、第２項の各変動成分の初期位相については、ベルト移動位相（ベルト１回転２πラジアン）において、均等に分散することが望ましい。均等分散によって、第２項の各変動成分において、互いに打ち消し合う関係を有する組み合せを生じせしめて誤差成分を相殺することができるからである。Ｎｄ＋１で除する減少効果に、相殺効果を加えて誤差を微小にすることができる。２つのローラ間位相差がτ’ラジアンである場合、均等分散するステップ数Ｎｄは、次の数１７の数式によって求めることができる。
【数１７】
2010055031.tif 000019
この数式において、ｍは自然数を示している。例えば、τ’が０．５２ラジアンである場合には、ｍ＝１で、Ｎｄは１１となる。
【０１２８】
なお、制御目標値ωｒｅｆ２算出以降の処理は、第１実施形態と同様である。この制御目標値ωｒｅｆ２によって駆動制御が実施されることにより、ベルトＰＬＤ変動に影響されることなく、ベルトが一定搬送速度となる。
【０１２９】
次に、本発明を適用した複写機の第２実施形態について説明する。なお、以下に特筆しない限り、第２実施形態に係る複写機の構成は、第１実施形態と同様である。
【０１３０】
第２実施形態に係る複写機は、パッチ検知センサを備えていない。そして、第１条件モード、第２条件モードにおいて、それぞれ中間転写ベルト２５に形成したパッチパターンを、記録紙Ｐに転写する（以下、その記録紙Ｐをパッチパターン出力紙という）。そして、パッチパターン出力紙における各パッチをスキャナ５０２で読み取った結果に基づいて、上述した間隔Ｐｓを求める。
【０１３１】
図１６は、第２実施形態に係る複写機における間隔解析装置の回路構成を示すブロック図である。ピッチずれ検知手段としての間隔解析装置は、スキャナ入力部５１１、カラー画像抽出部５１２、ワークメモリ５１３、パターン切り出し部５１４、パターン位置計測部５１５、相対位置算出部５１６、ＬＰＦ（ローパスフェイルター）処理部５１７、テーブルメモリ５１８等を具備している。
【０１３２】
スキャナ入力部５０１は、図２に示したスキャナ５０２、あるいは別のスキャナ装置で読み取られたパッチパターンの画像情報を取り込んでカラー画像抽出部５１２に出力する。パッチパターンとしては、例えば図１７に示すようなラダーパターンが形成される。このラダーパターンは、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の４つの感光体４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上に形成されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋパターンを、ベルト幅方向に並べたものである。そして、前記Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋパターンは、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋパッチをベルト移動方向に所定間隔で並べたものである。各パッチは、図示のような矩形状のものに限られず、Ｌ字型、山形、傾斜型などであってもよい。
【０１３３】
カラー画像抽出部５１２は、取り込んだパッチパターンの画像情報をＲ（レッド），Ｇ（グリーン），Ｂ（ブルー）の色成分に分解してワークメモリ５１３に出力する。ワークメモリ５１３は記録装置に確保されたデータの一時格納領域である。パターン切り出し部５１４は、ワークメモリ５１３内のデータをＲ，Ｇ，Ｂ毎に読み込んでパターン位置計測部５１５に出力する。パターン位置計測部５１５は、パターン位置計測部５１５から送られてくるデータに基づいて、各パッチのベルト移動方向における相対位置を求める。この相対位置については、ベルト移動方向の先頭パッチを基準とした位置に基づいて決定してもうよいし、スキャナの読取開始位置を基準とした位置に基づいて決定してもよいし、前後の隣接パッチ間隔としてもよい。相対位置算出部５１６は、求められた相対位置と、予め記憶されているパッチの理想位置を比較して、偏差量を算出する。
【０１３４】
この偏差量は、主に、感光体速度変動、ベルト速度変動、２次転写時の記録紙のスリップ、スキャナ５０２のスキャン特性などに起因して発生する。相対位置算出部５１６は、２次転写時の記録紙のスリップとスキャナ５０２のスキャン特性とに起因した偏差量を除去する。２次転写時に記録紙Ｐの搬送速度に変動が生じると記録紙上のパッチ位置に変動が発生する。また、スキャナ５０２の走行体の速度に変動が生じても、パッチ位置位置に変動が発生する。これらの変動は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのパターンに共通して発生する変動である。そこで、相対位置算出部５１６は、主走査方向（ベルト移動方向）に並ぶＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋのパターンにおいて、互いにベルト移動方向に一直線上に並ぶべきそれぞれのＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋパッチ（以下、これらを４色パッチ組という）のベルト移動方向における位置の平均値を算出し、その平均値に基づいてその４色パッチ組におけるＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋパッチの位置についての偏差量をそれぞれ算出する。全ての４色パッチ組について、それぞれ同様にしてＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋパッチの偏差量をそれぞれ算出する。そして、それぞれの偏差量を、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋパッチについての間隔Ｐｓとする。このようにすることで、記録紙Ｐの２次転写ニップ内でのスリップによるパッチ間隔変動成分を除去することができる。Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋにおいて、パッチ間隔の変動パターンは、それぞれの色でパッチの１次転写タイミングが異なることから互いに異なったパターンになるのに対し、記録紙Ｐの２次転写ニップ内でのスリップに起因するパッチ間隔の変動は、それら４色で共通の変動パターンとなるからである。
【０１３５】
ＬＰＦ処理部５１７は、各色についてそれぞれ、感光体の速度変動に起因した偏差量を除去する。これはベルト上のトナーパターン解析と同様に感光体回転周期に応じた移動平均処理を行うことによって実現する。
【０１３６】
図１８は、Ａ３サイズの記録紙１枚に対して出力したパッチパターンにおけるＫパッチに対するＹ，Ｍ，Ｃパッチの色ずれ量とベルト搬送距離との関係を示すグラフである。縦軸は、パッチパターン内におけるＫパターンの各パッチの位置を基準として、Ｙ，Ｍ，Ｃの各パッチの位置との差を示している。横軸は、任意のタイミングを基準としたベルト累積搬送距離であり、記録紙上のパッチの１次転写タイミングを意味している。ＬＰＦ処理部５１７で移動平均処理を実施した結果を同じ２次元座標上にプロットしている。各プロット点により、感光体の速度変動に起因した偏差分が除去されていることがわかる。
【０１３７】
Ａ３サイズの記録紙９枚に対して出力したパッチパターンにおけるＫパッチに対するＹ，Ｍ，Ｃパッチの色ずれ量をベルト搬送距離との関係をＬＰＦ処理によって把握した結果を図１９に示す。９枚の記録紙は、互いに所定の間隔をおいて複写機内で搬送される。このため、同図のグラフの横軸方向においてプロット点の空白区間が出現している。ベルト周回周期で発生するベルト速度変動成分を高精度に解析するためには、この例のように、ベルトの複数周分に相当する枚数の記録紙にそれぞれパッチパターンを出力することが望ましい。中間転写ベルト２５としては、周長が９００［ｍｍ］であるものを用いている。ＬＰＦ処理後のＫパッチに対するＹ，Ｍ，Ｃパッチの相対位置偏差量が９００［ｍｍ］周期、つまり、ベルト周回周期で発生していることがわかる。第２実施形態に係る複写機は、このように、トータルでベルト１周期分（９００ｍｍ）以上の長さのパッチパターンを形成し、ＬＰＦ（ローパスフィルター）処理後におけるＫパッチのＹ，Ｍ，Ｃパッチの相対位置偏差量をテーブルメモリ５１８に記憶する。メイン制御部の図示しないＣＰＵは、テーブルメモリ５１８に保存されたデータの２乗値の累積値（変動２乗和値）を算出する。パッチパターンの出力を、第１条件モードと第２条件モードとでそれぞれ行い、それぞれをスキャンした結果から得られたそれぞれの変動２乗和値をＳ１‘、Ｓ２’とする。それら変動２乗和値Ｓ１’，Ｓ２’は、中間転写ベルト２５の速度変動に起因していることから、上記数７と同様の数式が成立する（数７の数式の左辺が「√Ｓ２’／Ｓ１’」に置き換わるだけ）ので、κ２／κ１を算出することができる。算出されたκ２／κ１は、テーブルメモリ５１８に保存される。ＣＰＵは、必要に応じてそのκ２／κ１を読み込んで、演算処理部１２０に送信する。
【０１３８】
特許文献１に記載のように、駆動ローラ２７ａ上におけるＰＬＤ実効係数κｄと、従動ローラ２７ｃ上におけるＰＬＤ実効係数κｅとに基づいて、制御目標値ωｒｅｆ２を求めるようにしてもよい。
【０１３９】
以上、第１実施形態に係る複写機においては、作像手段としてのプロセスユニット及び転写ユニット２４により、所定のピッチ検知用可視像であるパッチを中間転写ベルト２５に対してその表面移動方向に沿って並べて複数形成したものを、それぞれ目印として用いるようにしている。かかる構成では、中間転写ベルト２５として、複数の目印を周方向に所定間隔で並べたスケールを具備する高価なものではなく、スケールを具備しない安価なものを用いて、低コスト化を図ることができる。
【０１４０】
また、第１実施形態に係る複写機においては、第１条件モードや第２条件モードにおける中間転写ベルト２５の速度変動について、高周波の速度変動成分を除去するローパスフィルタ処理を実施するように、制御手段としてのメイン制御部を構成している。かかる構成では、検出した様々なベルト速度変動成分の中から、各ローラやギヤ等の回転部材の回転ムラに起因する速度変動成分を除去して、ベルトの厚みムラに起因する速度変動成分を高精度に検出することができる。
【０１４１】
また、第２実施形態に係る複写機においては、各色のプロセスユニットや転写ユニット２４等からなる作像手段として、互いに異なる色のトナー像を形成するための複数の感光体４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと、それぞれの感光体に個別に対応し、それぞれの感光体上の潜像を現像する複数の現像装置６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと、それぞれの感光体上で現像されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像を中間転写ベルト２５に転写する転写ユニット２４とを備えるものを用いている。そして、感光体４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋにより、ベルト搬送方向に並ぶ複数のパッチからなるパッチパターンを、中間転写ベルト２５に対してベルト搬送方向に直交する方向である主走査方向に並べて形成し、それぞれのパッチパターンにおける同一の主走査線上に形成されるべきパッチの組からなる複数の４色パッチ組（主走査線上可視像組）について、それぞれパッチの理論位置からのずれ量の平均値を求め、その平均値と、４色パッチ組内における各パッチの理論位置からのずれ量との差分に基づいて、速度変動量を算出するように、メイン制御部を構成している。かかる構成では、既に説明したように、記録紙Ｐの２次転写ニップ内でのスリップによるパッチ間隔変動成分を除去することができる。
【０１４２】
また、第２実施形態に係る複写機においては、第１条件モード、第２条件モードでそれぞれ、中間転写ベルト２５の１周分以上の長さに相当する数のパッチを形成するように、メイン制御部を構成している。かかる構成では、それらパッチのピッチずれに基づいて、少なくともベルト１周におけるベルト速度変動パターン（速度変動波形）を検出することができる。
【０１４３】
また、第２実施形態に係る複写機においては、第１条件モード、第２条件モードでそれぞれ、中間転写ベルトを１周以上無端移動させながら、複数の記録紙Ｐに対して複数のパッチを形成し、それら複数の記録紙Ｐについての配置ピッチずれに基づいて中間転写ベルト２５の速度変動を把握するように、メイン制御部を構成している。かかる構成では、中間転写ベルト２５の周方向の全領域のうち、ある周回で紙間領域となってしまった領域に対して、別の周回でパッチを形成して、その紙間領域の速度変動を検出することが可能になる。
【０１４４】
また、第１実施形態に係る複写機においては、駆動ローラ２７ａの回転角速度と従動ローラ２７ｃの回転角速度との差を、κ２／κ１によって補正した結果に基づいて、中間転写ベルトの１周あたりにおける速度変動パターンを把握し、プリントジョブモードにて、把握結果に基づいて駆動モータ２０１の駆動速度を調整するように、メイン制御部を構成している。かかる構成では、変形例に係る複写機とは異なり、複数のＦＩＦＯｓｙｓ回路を直列に接続した複雑な回路構成を採用しなくても、ベルト１周あたりにおける速度変動パターンを把握することができる。
【０１４５】
また、変形例に係る複写機においては、駆動ローラ２７ａの回転角速度と従動ローラ２７ｃの回転角速度との差を、κ２／κ１によって補正した結果に基づいて、ゲインＧを求め、このゲインＧに基づいてベルト速度変動量を算出するように、メイン制御部を構成している。かかる構成では、複数のＦＩＦＯｓｙｓ回路を直列に接続した複雑な回路構成を採用し、その接続数を十分に多くすることで、第１実施形態に係る複写機に比べてＰＬＤ変動量を精度良く検出することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０１４６】
【図１】無端状のベルト部材における駆動ローラに対する掛け回し箇所について、ローラ軸線方向の一端側から眺めた状態を拡大して示す拡大模式図。
【図２】第１実施形態に係る複写機を示す概略構成図。
【図３】同複写機におけるプリンタ部の内部構成の一部を拡大して示す部分拡大構成図。
【図４】同プリンタ部におけるタンデム部の一部を示す部分拡大図。
【図５】複数層構造の中間転写ベルトの１例を示す拡大破断斜視図。
【図６】中間転写ベルトにおける駆動ローラに対する掛け回し箇所を拡大して示す拡大模式図。
【図７】同複写機のメイン制御部における回転処理部を、中間転写ベルトなどとともに示すブロック図。
【図８】中間転写ベルトの一部を示す斜視図。
【図９】（ａ）は、パッチパターンＰａの第１例を示す模式図。（ｂ）は、パッチパターンＰａの第２例を示す模式図。
【図１０】同メイン制御部の一部をパッチ検知センサとともに示すブロック図。
【図１１】（ａ）は、パッチパターン内におけるＹパッチについての間隔検知データと、ローパスフィルタ処理後のデータとの同関係を示すグラフ。（ｂ）は、パッチパターン内におけるＣパッチについての同関係を示すグラフ。
【図１２】同メイン制御部の演算処理部の内部構成を示すブロック図。
【図１３】同メイン制御部の制御目標値算出部によって実施される処理を説明するためのブロック図。
【図１４】変形例に係る複写機の演算処理部の一部構成を示すブロック図。
【図１５】同演算処理部のＦＩＦＯｓｙｓの内部構成を示すブロック図。
【図１６】第２実施形態に係る複写機における間隔解析装置の回路構成を示すブロック図。
【図１７】同複写機が形成するパッチパターンを示す拡大模式図。
【図１８】同パッチパターンにおけるＫパッチに対するＹ，Ｍ，Ｃパッチの色ずれ量とベルト搬送距離との関係を示すグラフ。
【図１９】９枚の記録紙にそれぞれ出力された同パッチパターンにおけるＫパッチに対するＹ，Ｍ，Ｃパッチの色ずれ量をベルト搬送距離との関係をＬＰＦ処理によって把握した結果を示すグラフ。
【符号の説明】
【０１４７】
３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ：プロセスユニット（作像手段の一部）
４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ：感光体（潜像担持体）
６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ：現像装置（現像手段）
２４：転写ユニット（転写手段、作像手段の一部）
２５：中間転写ベルト（ベルト部材）
２７ａ：駆動ローラ（駆動回転体）
２７ｃ：従動ローラ（従動回転体）
２０１：駆動モータ（駆動源）
２０６：パッチ検知センサ（目印検知手段）
５１１：スキャナ入力部（ピッチずれ検知手段の一部）
５１２：カラー画像抽出部（ピッチずれ検知手段の一部）
５１３：ワークメモリ（ピッチずれ検知手段の一部）
５１４：パターン切り出し部（ピッチずれ検知手段の一部）
５１５：パターン位置計測部（ピッチずれ検知手段の一部）
５１６：相対位置算出部（ピッチずれ検知手段の一部）
５１７：ＬＰＦ処理部（ピッチずれ検知手段の一部）
５１８：テーブルメモリ（ピッチずれ検知手段の一部）
Ｐ：記録紙（記録部材）
【図１】
2010055031.tif 000020
【図２】
2010055031.tif 000021
【図３】
2010055031.tif 000022
【図４】
2010055031.tif 000023
【図５】
2010055031.tif 000024
【図６】
2010055031.tif 000025
【図７】
2010055031.tif 000026
【図８】
2010055031.tif 000027
【図９】
2010055031.tif 000028
【図１０】
2010055031.tif 000029
【図１１】
2010055031.tif 000030
【図１２】
2010055031.tif 000031
【図１３】
2010055031.tif 000032
【図１４】
2010055031.tif 000033
【図１５】
2010055031.tif 000034
【図１６】
2010055031.tif 000035
【図１７】
2010055031.tif 000036
【図１８】
2010055031.tif 000037
【図１９】
2010055031.tif 000038