(57)【要約】【課題】独立して回転駆動制御され、且つ当接する２つの回転体の当接部での速度差がゼロになるような当該２つの回転体の周速差に起因する転写不良を是正して転写性の安定化を図ることができる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置２００における制御器２のＣＰＵ２Ａは、感光ドラム１００とＩＴＢ１０７の接触面において感光ドラム１００がＩＴＢ１０７に従動駆動している状態における感光ドラム１００のロータリーエンコーダ１１の検知値から、通常のプリント動作時における感光ドラム１００とＩＴＢ１０７のプロセス速度を一致させるためのロータリーエンコーダ１１における目標値を設定し、該目標値が得られるように、ブラシレスＤＣモータ５を制御する。【選択図】図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能な像担持体と、
前記像担持体と接触して回転し、前記像担持体に担持された画像が転写される中間転写体と、
前記像担持体を回転駆動させる第１の駆動手段と、
前記中間転写体を回転駆動させる第２の駆動手段と、
前記像担持体の回転速度を検知する第１の速度検知手段と、
前記中間転写体の回転速度を検知する第２の速度検知手段と、
前記第１の駆動手段及び前記第２の駆動手段をそれぞれ制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、通常のプリント動作時の制御とは別に、前記中間転写体が所定の回転速度になるように制御した状態において、前記像担持体を所定の回転トルクで駆動するよう前記第１の駆動手段を制御し、
前記像担持体と前記中間転写体の接触面において前記像担持体が前記中間転写体に従動駆動している状態における前記第１の速度検知手段の検知値から、通常のプリント動作時における前記像担持体と前記中間転写体の表面速度を一致させるための前記第１の速度検知手段における目標値を設定し、該目標値が得られるように、前記第１の駆動手段を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
回転可能な像担持体と、
前記像担持体と接触して回転し、前記像担持体に担持された画像が転写される中間転写体と、
前記像担持体を回転駆動させる第１の駆動手段と、
前記中間転写体を回転駆動させる第２の駆動手段と、
前記像担持体の回転速度を検知する第１の速度検知手段と、
前記中間転写体の回転速度を検知する第２の速度検知手段と、
前記第１の駆動手段及び前記第２の駆動手段をそれぞれ制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、通常のプリント動作時の駆動制御とは別に、前記像担持体が所定の回転速度になるように制御した状態において、前記中間転写体を所定の回転トルクで駆動するよう前記第２の駆動手段を制御し、
前記像担持体と前記中間転写体の接触面において前記中間転写体が前記像担持体に従動駆動している状態における前記第２の速度検知手段の検知値から、通常のプリント動作時における前記像担持体と前記中間転写体の表面速度を一致させるための前記第２の速度検知手段における目標値を設定し、該目標値が得られるように、前記第２の駆動手段を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記像担持体及び前記中間転写体の回転トルクを可変させる発生トルク可変手段を有し、該発生トルク可変手段に、前記第１の速度検知手段又は前記第２の速度検知手段の回転速度特性に従って、前記第１の速度検知手段又は前記第２の速度検知手段における目標値を設定させ、該目標値が得られるように、前記第１の駆動手段又は前記第２の駆動手段を制御することを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記回転速度特性により、前記第１の速度検知手段又は前記第２の速度検知手段の検知値が、前記目標値に対して、所定の速度だけ遅い状態で発生させる回転トルク値と、所定の速度だけ速い状態において発生させる回転トルク値の平均値の回転トルクを加えた際の前記第１の速度検知手段の目標値又は前記第２の速度検知手段の目標値を設定することを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記目標値として、通常プリント動作時において、前記像担持体と、前記中間転写体の前記表面速度に一定の速度差を設けて、前記第１の速度検知手段又は前記第２の速度検知手段の目標値を設定し、該目標値が得られるように、前記第１の駆動手段又は前記第２の駆動手段を制御することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記第１の駆動手段を制御して、前記像担持体に、該像担持体に作用する負荷トルクを相殺するためのアシストトルクを付与することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記第２の駆動手段を制御して、前記中間転写体に、該中間転写体に作用する負荷トルクを相殺するためのアシストトルクを付与することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記第１の速度検知手段及び前記第２の速度検知手段は、それぞれロータリーエンコーダであり、前記検出値は、それぞれ回転軸の角速度であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記第１の駆動手段及び前記第２の駆動手段は、それぞれ低イナーシャタイプのＤＣモータであることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、それぞれ独立して回転駆動制御され、且つ互いに接触して回転する２つの回転体の接触部での速度差がゼロになるような回転体を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、複合機として用いられる電子写真方式の画像形成装置は、プリント指令のあった画像をトナー画像として像担持体上に形成し、該トナー画像を記録紙上に転写し、その後、トナー画像を記録紙に定着させることでプリント動作を行っている。像担持体である感光ドラム及び中間転写ベルト（以下、「ＩＴＢ」という。）は、画像形成プロセス時、回転動作を行いながら、その表面上にトナー画像を形成する。
【０００３】
ここで、トナー画像を担持する感光ドラムとＩＴＢには、トナー画像が形成される表面の速度（以下、「プロセス速度」という。）が定速になるように駆動することが求められる。その第１の理由として、感光ドラム上に静電潜像を形成する露光プロセスが時間同期露光になっている場合、感光ドラムのプロセス速度が変動することによって、感光ドラム上に光の照射によって形成される静電潜像の位置がずれることが挙げられる。また第２に理由として、感光ドラム上に形成されたトナー画像をＩＴＢに転写する一次転写プロセスにおいて、感光ドラムとＩＴＢのプロセス速度に交流的な速度差がある場合、転写されるトナー画像の位置が本来転写されるべき位置からずれることが挙げられる。すなわち、感光ドラムとＩＴＢとのプロセス速度が定速でない場合、結果として、記録紙上に形成される画像に、色ずれ（各色間の位置ずれ）、バンディングと呼ばれるような周期的な位置ずれに起因した画像不良が発生する。このため、感光ドラム及びＩＴＢを駆動する場合、各種速度検知センサを用いて駆動源であるモータを速度フィードバック制御することによって高精度な定速性が確保されている。なお、モータとしては、安価、静音、高効率である点から、ブラシレスＤＣモータを用いたものが多用されている。また、最近では、ブラシレスＤＣモータを用いた速度フィードバック制御として、感光ドラムの回転軸上にロータリーエンコーダを配置し、回転速度を定速にするようにモータ制御を行う方法が実用化されている。
【０００４】
しかし、上述の速度フィードバック制御は、回転軸の回転速度を検知しているにすぎず、感光ドラムの表面の速度を直接検知するものではないために、ドラム径の精度誤差等に起因してドラムのプロセス速度を目標速度にすることが困難になっている。同様な問題は、ＩＴＢにおいても、ローラ径の精度誤差、ＩＴＢの厚みムラ等に起因して発生している。
【０００５】
また、経時劣化や動作環境に応じた機械的構造の変化も想定されことから、一次転写部での転写性や駆動系の干渉の影響を考慮して、感光ドラム及びＩＴＢのプロセス速度の目標速度の設定値に周速差を設ける場合がある。ただし、周速差は、目標のプロセス速度に対して十分小さい値（例えば、０．２％）として設定されるので、上述した機械的構造の設計上の誤差や経時変化に伴い、設定した周速差にならないという問題がある。この問題を回避する方法としては、例えば、感光ドラム及びＩＴＢの表面の速度を検出する表面速度センサを設置する方法があるが、コスト及び検出精度の観点で実現性は困難である。
【０００６】
このために、表面速度センサは用いずに周速差がゼロになる際のロータリーエンコーダの回転速度設定値を導出する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
このような従来技術における技術的なポイントを図１５に示した。
【０００８】
図１５は、表面速度センサは用いずに周速差がゼロになる際のロータリーエンコーダの回転速度設定値を導出する従来技術を説明するための図である。図１５（ａ）は、ＩＴＢを所定の回転速度（ＶＩＴＢ＿ＴＡＲ）で駆動制御した場合で、感光ドラムをＶＩＴＢ＿ＴＡＲを含む低速側と高速側との速度範囲内で速度を変更しつつ駆動制御を行う際の感光ドラムの目標回転速度（ＶＤ）の経時変化を示す図である。なお、感光ドラムとＩＴＢの速度制御は、回転軸上に設置された回転速度検知センサで行われる。また、図１５（Ｂ）は、回転速度目標値を変更した際の、感光ドラムが発生するトルク値（ＴＤ）を示したものある。そして、図１５（Ｃ）は、回転速度目標値を変更した際のトルクの変化度を示したものである。
【０００９】
図１５（Ｃ）から、一次転写部における感光ドラムのプロセス速度が、ＩＴＢのプロセス速度を上回ると、感光ドラムの負荷トルクの変化が急激に変わることを示している。つまり、ＴＤの変化度が大きい回転速度目標値において、感光ドラムを駆動制御した際に、周速差がゼロになるため、その回転速度目標値を画像形成プロセス時の目標値として設定することが可能になる。また、周速差ゼロの際の感光ドラムとＩＴＢの回転速度設定値を導出したことにより、ここから任意の周速差設定を行うことも可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１２−０３２５１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１の方法では、感光ドラムに発生するトルクの変化度が最大になる際の回転速度設定値を周速差がゼロであるとする。この方法では、例えば、ＩＴＢが弾性素材などの粘着性の高い素材を用いた場合、摩擦係数が周速差に応じて変化し、特に周速差がゼロに近い付近では、スリップとタックを繰り返すような現象が起きる。通常ならば、感光ドラムがＩＴＢより遅い場合、ＩＴＢが感光ドラムを一次転写部での摩擦トルクで引っ張る形をとり、感光ドラムがＩＴＢの速度より速くなると、感光ドラムがＩＴＢを引っ張る形になる。そのため、周速差ゼロの状態では、感光ドラムの発生トルクは最大の変化度を示すことが想定される。しかし、上述したような現象が発生した場合、感光ドラムが発生するトルクは、一次転写部での摩擦係数が変化するようなポイントにおいても急激な変化が発生するため、必ずしもトルク変化度の最大値の回転速度設定値が周速差ゼロの状態になるとは限らない。したがって、この方法だと、周速差ゼロのポイントを導出する検出精度が高くないという課題があった。
【００１２】
本発明は、独立して回転駆動制御され、接触して回転する像担持体と中間転写体の接触部での速度差に起因する転写不良を是正して像担持体から中間転写体への画像の転写性の安定化を図ることができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために本発明の画像形成装置は、回転可能な像担持体と、前記像担持体と接触して回転し、前記像担持体に担持された画像が転写される中間転写体と、前記像担持体を回転駆動させる第１の駆動手段と、前記中間転写体を回転駆動させる第２の駆動手段と、前記像担持体の回転速度を検知する第１の速度検知手段と、前記中間転写体の回転速度を検知する第２の速度検知手段と、前記第１の駆動手段及び前記第２の駆動手段をそれぞれ制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、通常のプリント動作時の制御とは別に、前記中間転写体が所定の回転速度になるように制御した状態において、前記像担持体を所定の回転トルクで駆動するよう前記第１の駆動手段を制御し、前記像担持体と前記中間転写体の接触面において前記像担持体が前記中間転写体に従動駆動している状態における前記第１の速度検知手段の検知値から、通常のプリント動作時における前記像担持体と前記中間転写体の表面速度を一致させるための前記第１の速度検知手段における目標値を設定し、該目標値が得られるように、前記第１の駆動手段を制御することを特徴とする。
【００１４】
また、上記目的を達成するために本発明の画像形成装置は、回転可能な像担持体と、前記像担持体と接触して回転し、前記像担持体に担持された画像が転写される中間転写体と、前記像担持体を回転駆動させる第１の駆動手段と、前記中間転写体を回転駆動させる第２の駆動手段と、前記像担持体の回転速度を検知する第１の速度検知手段と、前記中間転写体の回転速度を検知する第２の速度検知手段と、前記第１の駆動手段及び前記第２の駆動手段をそれぞれ制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、通常のプリント動作時の駆動制御とは別に、前記像担持体が所定の回転速度になるように制御した状態において、前記中間転写体を所定の回転トルクで駆動するよう前記第２の駆動手段を制御し、前記像担持体と前記中間転写体の接触面において前記中間転写体が前記像担持体に従動駆動している状態における前記第２の速度検知手段の検知値から、通常のプリント動作時における前記像担持体と前記中間転写体の表面速度を一致させるための前記第２の速度検知手段における目標値を設定し、該目標値が得られるように、前記第２の駆動手段を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、像担持体と中間転写体の接触面において一方が他方に従動駆動している状態における速度検知手段の検知値から、通常のプリント動作時における像担持体と中間転写体の表面速度を一致させるための速度検知手段の目標値を設定する。そして、目標値が得られるように、第１の駆動手段又は第２の駆動手段を制御する。これによって、一次転写部での摩擦係数の変化などによる測定精度の低下の影響を受けることなく、像担持体と中間転写体の周速差がゼロになる回転速度設定値を導出することが可能となる。従って、一次転写部における転写性を安定させることができる。また、求めた回転速度設定値に対して適切な周速差を設定することによって、転写性の更なる安定化を図ることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】図１における感光ドラムの駆動構成を示す図である。
【図３】図１における中間転写ベルトの駆動構成を示す図である。
【図４】図２及び図３における制御器の内部構成を示す図である。
【図５】図２におけるロータリーエンコーダの構成を説明するための図である。
【図６】目標プロセス速度ＶＰと実際のプロセス速度ＶＰＳとの関係を説明するための図である。
【図７】感光ドラムが所定のプロセス速度時に生じているドラム軸上の負荷トルクと、転写部摩擦トルクを視覚的に示した図である。
【図８】画像形成プロセスにおけるドラム軸上に発生する負荷トルクの過渡的変化と、転写部摩擦トルクの関係を示す図である。
【図９】図７におけるドラム軸に生じる負荷トルク（ＴＬ）がアシストトルクで相殺された状態を示す図である。
【図１０】図７の感光ドラムにおける変動トルク成分と加速トルクの和と、摩擦トルクとの関係を経時的に示した図である。
【図１１】感光ドラムを回転させる際のトルク指令値と感光ドラムのプロセス速度の関係を示す図である。
【図１２】図１の画像形成装置における周速差ゼロポイント導出処理手順を示すフローチャートである。
【図１３】第２の実施の形態に係る画像形成装置であって、１ドラムの画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
【図１４】図１３の画像形成装置における周速差ゼロポイント導出処理手順を示すフローチャートである。
【図１５】表面速度センサは用いずに周速差がゼロになる際のロータリーエンコーダの回転速度設定値を導出する従来技術を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１８】
図１は、第１の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。この画像形成装置２００は、電子写真方式のカラーデジタル複写機である。なお、画像形成装置２００は、複写機の他、複合機又はファクシミリであってもよく、また、カラーでなく、白黒のデジタル複写機、複合機又はファクシミリであってもよい。
【００１９】
図１において、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の各色に対応する感光ドラム１００Ｙ，１００Ｍ，１００Ｃ及び１００Ｋをそれぞれ備える、例えば４つの画像形成ユニットが略水平方向に沿って配列されている。像担持体としての感光ドラム１００Ｙ〜１００Ｋは回転可能であり、それぞれ図１中、矢線Ａ方向へ回転する。
【００２０】
画像形成ユニットは、それぞれ対応する感光ドラム１００Ｙ〜１００Ｋの他、一次帯電装置１０５Ｙ，１０５Ｍ，１０５Ｃ，１０５Ｋ、露光装置１０１Ｙ，１０１Ｍ，１０１Ｃ，１０１Ｋ、及び現像装置１０２Ｙ，１０２Ｍ，１０２Ｃ，１０２Ｋを備えている。現像装置１０２Ｙ〜１０２Ｋは、それぞれ対応する現像スリーブ１０３Ｙ，１０３Ｍ，１０３Ｃ，１０３Ｋを備えている。また、画像形成ユニットは、感光ドラム１００Ｙ〜１００Ｋにそれぞれ対応するクリーナブレード１０４Ｙ、１０４Ｍ，１０４Ｃ，１０４Ｋを備えている。
【００２１】
一次帯電装置１０５Ｙ〜１０５Ｋは、それぞれ対応する感光ドラム１００Ｙ〜１００Ｋの表面を一様に帯電する。また、露光装置１０１Ｙ〜１０１Ｋは、それぞれ帯電された感光ドラム１００Ｙ〜１００Ｋの表面を画像情報に基づいて露光して静電潜像を形成する。
【００２２】
現像装置１０２Ｙ〜１０２Ｋは、それぞれ対応する有彩色トナーを内包する現像スリーブ１０３Ｙ〜１０３Ｋを用いて対応する感光ドラム１００Ｙ〜１００Ｋの表面に形成された静電潜像を現像して各色に対応するトナー像を形成する。
【００２３】
感光ドラム１００Ｙ〜１００Ｋに対向してそれぞれ一次転写ローラ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋが配置されている。感光ドラム１００Ｙ〜１００Ｋと一次転写ローラ１０６Ｙ〜１０６Ｋとの間を搬送されるように、中間転写体としての無端状の中間転写ベルト（以下、「ＩＴＢ」という。）１０７が設けられている。
【００２４】
ＩＴＢ１０７は、複数の張架ローラ１０９〜１１１によって張架されており、感光ドラム１００Ｙ〜１００Ｋの表面にそれぞれ当接する。ＩＴＢ１０７は、図１中、矢印Ｂ方向へ回動する。感光ドラム１００Ｙ〜１００Ｋの表面に形成された各色のトナー像は、順次ＩＴＢ１０７上に転写、重畳されてカラー画像を形成する。
【００２５】
張架ローラ１０９は、ＩＴＢ１０７を駆動する駆動ローラであり、ＩＴＢ１０７の張力を一定に制御するテンションローラとしても機能する。張架ローラ１１０は、対向する二次転写外ローラ１１２との当接部にニップ部を形成する二次転写内ローラである。
【００２６】
ＩＴＢ１０７上のトナー画像は内外の二次転写ローラ１１０と１１２との当接部において用紙Ｐに転写され、トナー像が転写された用紙Ｐは、後流の定着装置１１３に搬入され、該定着装置１１３によってトナー像が用紙Ｐに定着される。トナー像が定着された用紙Ｐは、定着装置１１３から送出され、画像形成装置２００の外部に排出される。一方、二次転写後のＩＴＢ１０７は、クリーニング装置１０８によって転写残トナーや紙粉等がクリーニングされ、繰り返し画像形成工程に適用される。
【００２７】
次に、本実施の形態系における像形成部である感光ドラム１００及びＩＴＢ１０７を駆動制御する方法に関して説明する。
【００２８】
図２は、図１における感光ドラムの駆動構成を示す図であり、感光ドラム１００を駆動するための電気的、機械的な構成が示されている。なお、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色ドラムは全て共通の構成となっているため、以下、Ｙ〜Ｋは省略した形で説明する。
【００２９】
感光ドラム１００のドラム軸１０は、カップリング１０ａを介して減速ギヤ軸９と機械的に接続されている。減速ギヤ軸９は、減速ギヤ８を介してモータ軸ギヤ７に係合している。減速ギヤ軸９と減速ギヤ８は不図示の接合機構により固定、接続されている。減速ギヤ軸９には、回転速度を検知するための第１の速度検知手段としてロータリーエンコーダ１１が設けられている。ロータリーエンコーダ１１による回転速度検出値は、例えば、アシストトルクの導出を検出するために用いられる。
【００３０】
感光ドラム１００は、制御構成部材として上位ＣＰＵ１、制御器２、モータドライバＩＣ３，駆動回路４，回転位置検出部６及び第１の駆動源としてのブラシレスＤＣモータ５を備えている。上位ＣＰＵ１は画像形成プロセス全体を制御しており、プリント動作の開始による通常のプリント動作時に、給紙から排紙までの各要素及び画像形成プロセスに関わる各要素が、所定のシーケンスで動作するように指令を行う。すなわち、プリント動作時、上位ＣＰＵ１は、所定のタイミングにおいて、制御器２に対して目標速度、ＰＩＤパラメータ設定値、駆動開始信号等を出力する。制御器２は、上位ＣＰＵ１から各種指令値が入力されると、減速ギヤ軸９に設置されたロータリーエンコーダ１１からの回転速度検知値が目標速度になるように速度フィードバックによる駆動制御を開始する。速度フィードバック制御は比例、微分、積分の各演算によってなるＰＩＤ制御器で構成され、指令される目標速度に応じて、適切に設計されたゲインを各演算に用いて目標速度の定速制御を行う。制御器２から出力される各種信号は、モータドライバＩＣ３の仕様に基づいて任意に設計を行う。本実施の形態において、代表的な駆動制御信号は、例えば駆動イネーブル信号、回転方向指令信号、ＰＷＭ信号で構成される。
【００３１】
駆動イネーブル信号は、モータドライバＩＣ３を動作可能な状態又は動作不能な状態に設定する信号である。回転方向指令信号は、ブラシレスＤＣモータ５の回転方向を設定する信号である。ＰＷＭ信号は、パルス幅変調信号と呼ばれ、一定周期の矩形波信号がモータドライバＩＣ３に出力され、ハイレベルの時間幅によって決まるデューティ比（ハイレベルの区間をＰＷＭ周期で割ったもの）からブラシレスＤＣモータ５の相電流を調整する。デューティ比が大きいと、相巻線に流れる電流量が増大していき、逆に比が小さいと、相巻線に流れる電流量が減少していく。ここで、相電流の大きさは、ブラシレスＤＣモータ５が発生しているトルクと等価である。そして、相電流の調整は、デューティ比によって調整可能である。従って、デューティ比をモータが発生しているトルクと考えることができる。
【００３２】
駆動回路４は、ブラシレスＤＣモータ５の相巻線に駆動電流を供給するための回路であり、複数のＦＥＴ（電界効果トランジスタ）により構成されたフルブリッジ回路となっている。モータドライバＩＣ３が、駆動回路４の各ＦＥＴを順次オン、オフすることで、任意の回転方向に回転トルクを発生するように相電流を順次流していく。なお、このＦＥＴをオン、オフするタイミングは、回転位置検知手段６からモータドライバＩＣ３に入力されるブラシレスＤＣモータ５のロータ回転位置情報からモータドライバＩＣ３が適宜設定する。感光ドラム１００は、ブラシレスＤＣモータ５からのトルクが、モータギヤ７と減速ギヤ８の噛み合いにより減速ギヤ軸９に伝達されることで回転する。
【００３３】
図３は、図１における中間転写ベルト（ＩＴＢ）の駆動構成を示す図であり、ＩＴＢ１０７を駆動するための電気的、機械的な構成が示されている。
【００３４】
図３において、ＩＴＢ１０７は、該ＩＴＢ１０７の内側に当接するよう設置されたＩＴＢ駆動ローラ１０９を回転駆動することによって駆動する。ＩＴＢ駆動ローラ１０９のローラ軸１８は、減速ギヤ１７を介してモータ軸ギヤ１６に係合している。ＩＴＢローラ軸１８と減速ギヤ１７は不図示の接合機構により固定、接続されている。ＩＴＢローラ軸１８には、回転速度を検知するための第２の速度検知手段としてロータリーエンコーダ１９が設けられている。
【００３５】
ＩＴＢ１０７は、制御構成部材として上位ＣＰＵ１、制御器２、モータドライバＩＣ１２，駆動回路１３、回転位置検出部１５、ブラシレスＤＣモータ１４を備えている。ＩＴＢ１０７は、ロータリーエンコーダ１９による検出値の角速度フィードバック制御によって駆動する。なお、角速度フィードバック制御は、上位ＣＰＵ１から指令された目標プロセス速度と、ロータリーエンコーダ１９の検出値をプロセス速度に変換したものの差分が小さくなるようにＰＩＤ制御器で制御される。
【００３６】
ＩＴＢ１０７を駆動する第２の駆動源であるブラシレスＤＣモータ１４からの駆動力は、感光ドラム１００の場合と同様に、モータ軸ギヤ１６と減速ギヤ１７との噛み合わせによって減速されてローラ軸１８を介してＩＴＢ駆動ローラ１０９へ伝達される。電気構成は、図２の感光ドラム１００と同様な構成となっている。
【００３７】
次に、図２及び図３における制御器２の内部構成について説明する。
【００３８】
図４は、図２及び図３における制御器の内部構成を示す図である。
【００３９】
図４において、制御器２は、演算処理を行うＣＰＵ２Ａと、制御器プログラムや、周速差ゼロポイント導出プログラム等が記載されたＲＯＭ２Ｂとを備えている。また、制御器２は、ロータリーエンコーダ１１、１９による検知値や、その他演算結果を一時的に記憶するＲＡＭ２Ｃを備えている。
【００４０】
次に、制御器２によって実行される速度フィードバック制御の詳細について説明する。制御器２は、速度フィードバック制御をロータリーエンコーダ１１及び１９の検知値と目標速度とを比較することで行うことは上述のとおりである。目標速度の設定は、感光ドラム１００又はＩＴＢ１０７の表面の速度が目標の速度になるような回転速度を目標値として設定する。
【００４１】
以下、目標値の設定方法について説明するが、設定方法を説明する上で、まず回転速度検知センサであるロータリーエンコーダ（１１、１９）の速度検知構成について説明する。
【００４２】
図５（ａ）、（ｂ）は、図２におけるロータリーエンコーダ１１の構成を説明するための図である。図２のロータリーエンコーダ１１と図３のロータリーエンコーダ１９は同様の構成である。従って、以下に、ロータリーエンコーダ１１に関して、その構成を説明する。
【００４３】
図５（ａ）において、ロータリーエンコーダ１１は、ホイール１１Ｂと、該ホイール１１Ｂの円盤状平面の一部と対向するように設けられたフォトセンサ１１Ａで主として構成されている。ホイール１１Ｂは、感光ドラム１００の減速ギヤ軸９に固定され、フォトセンサ１１Ａは、図示省略した支持部材に固定されている。ホイール１１Ｂの円形平面の周方向に沿って等間隔にホイールスリット１１Ｃが形成されている。
【００４４】
ロータリーエンコーダ１１の回転速度検知原理は、ドラム軸１０の回転に合わせて回転するホイール１１Ｂの周上に、回転方向に沿って等間隔で形成されたホイールスリット１１Ｃを、センサ１１Ａが検知して行う。ホイール１１Ｂは円盤形状であり、ドラム軸１０の回転軸が、ホイール１１Ｂの円盤の中心の貫通孔（図示省略）と、接続される形で設置される。ホイール１１Ｂはステンレス製で、スリット１１Ｃは、ホイール１１Ｂ上に等間隔で穴（窓）を形成する構成（図４（ｂ））をとっているが、例えば、透明なプラスチック製のホイールを用いた場合は、黒インクからなる線分を等間隔に形成する方法もある。なお、スリットとは、図４（ｂ）に示したように、窓（孔）と、該窓（孔）に隣接する壁のペアが等間隔に連続して形成された構造をいい、スリット数とは、スリット１１Ｃにおける窓（孔）と壁とからなるペアの数を示すものとする。
【００４５】
センサ１１Ａは、ホイール１１Ｂに対して光を発光する発光部と、光を受光する受光部とを有し、光がスリット１１Ｃの窓を透過すると、受光部は光を検知し、光がスリット１１Ｃの壁に当たると、受光部は光を検知しない。センサ１１Ａは、スリット１１Ｃの有無を光の受光検知の有無によって判別する。従って、例えば、スリット数をＮとすると、ホイール１１Ｂの回転速度がＳ［ｒｐｓ］である場合、センサ１１Ａは、１秒間にＮＳ個のスリットを検知する。
【００４６】
以下、感光ドラム１００、ＩＴＢ１０７の表面の速度が目標の速度になるような回転速度（目標速度）の設定について説明する。目標速度は上述したように、感光ドラム１００及びＩＴＢ１０７の表面の速度に対して設定される。以下、表面の速度をプロセス速度という。
【００４７】
本実施の形態における速度フィードバック制御では、目標のプロセス速度は、ロータリーエンコーダの検知時間として設定する。すなわち、感光ドラム１００を目標プロセス速度に設定する場合における目標プロセス速度をＶＰ、スリット数をＮ、感光ドラムの半径をＲｄとした場合、１スリットの検知時間の目標時間ＴＴＡＲは、以下の式（１）により記載される。
【００４８】
【数１】
2014178451.tif 000003
【００４９】
ここから、１スリットの検知値（ＴＥ）と目標時間ＴＴＡＲを比較することで、速度フィードバック制御を行っている。ここで、感光ドラムの半径（Ｒｄ）の値は設計値を用いている。しかし、この半径の大きさに誤差が生じるため、目標プロセス速度（ＶＰ）にすることが非常に困難になる。
【００５０】
つまり、目標時間をＴＴＡＲとして速度フィードバック制御した結果、感光ドラム１００のプロセス速度は、下記式（２）に示したように、ＶＰとは異なる速度（ＶＰＳ）になって制御される。
【００５１】
【数２】
2014178451.tif 000004
【００５２】
ここで、目標としたプロセス速度ＶＰと実際のプロセス速度ＶＰＳとの速度差ΔＶｐは、次の式（３）となる。
【数３】
2014178451.tif 000005
【００５３】
目標プロセス速度ＶＰと実際のプロセス速度ＶＰＳとの関係を図６に示す。
【００５４】
図６は、目標プロセス速度ＶＰと実際のプロセス速度ＶＰＳとの関係を説明するための図である。
【００５５】
図６（ａ）には、感光ドラム１００とドラム軸１０に設置されたロータリーエンコーダ１１が記載されており、感光ドラム１００の半径Ｒｄ（設計値）で描かれた円を破線で示し、実際の半径（Ｒｄ−ΔＲ）を実線で示している。また、図６（Ｂ）は、設計値で速度フィードバック制御をした場合のプロセス速度（ＶＰ）と、感光ドラムの半径誤差による実際のプロセス速度（ＶＰＳ）を示している。
【００５６】
このように、設計値で速度フィードバック制御を行うと、目標としているプロセス速度とは異なるプロセス速度になってしまう。ＩＴＢ１０７においても、ＩＴＢ駆動ローラ１０９の径の誤差や、ＩＴＢ１０７の厚みの精度むら等に起因して、同様なことが想定され、実際には誤差や精度むらに起因する変動の方が大きい。従って、結果として、一次転写部における感光ドラム１００とＩＴＢ１０７のプロセス速度には速度差が発生する。この速度差を周速差という。
【００５７】
本実施の形態では、感光ドラム１００とＩＴＢ１０７との周速差がゼロになる際のロータリーエンコーダ１１の目標検知時間（ＴＴＡＲ＿Ｒ）を導出し、その後、最適な周速差の設定を行うことで一次転写部での転写性の安定化を図る。
【００５８】
先ず、周速差がゼロになるロータリーエンコーダ１１の目標検知時間（ＴＴＡＲ＿Ｒ）の導出方法について説明する。周速差ゼロ時の目標検知時間（ＴＴＡＲ＿Ｒ）の導出は、感光ドラム１００がＩＴＢ１０７に従動して駆動した際のロータリーエンコーダ１１の検知値を読み取ることで行われる。なお、従動駆動は、一次転写部での感光ドラム１００の表面部とＩＴＢ１０８の表面部の接触面での摩擦力（以下、「転写部摩擦力」という。）と、感光ドラム１００の回転トルク制御により実現される。その際、ＩＴＢ１０７は、目標プロセス速度に速度フィードバック制御されている。
【００５９】
以下、従動駆動の実現原理に関して詳細に説明する。
【００６０】
図７は、感光ドラム１００が所定のプロセス速度時に生じているドラム軸１０上の負荷トルクと、転写部摩擦トルクを視覚的に示した図である。
【００６１】
図７において、感光ドラム１００にＩＴＢ１０７の一方の面が当接して従動駆動部が形成されている。ここで、転写部摩擦トルクは、一次転写部での摩擦力を感光ドラム１００の回転軸上でトルクに換算したものとする。感光ドラム１００には、クリーナブレード１０４や、回転軸の軸受部等の摩擦力により、常に回転方向とは逆向きに負荷トルク（ＴＬ）が発生している。負荷トルク（ＴＬ）には、摩擦トルク（ＴＦ）は含まれない。
【００６２】
負荷トルク（ＴＬ）は、転写部摩擦トルク（ＴＦ）の最大値（：ＴＦＭＡＸ）に対して遥かに大きな値であるため（すなわち、ＴＬ＞＞ＴＦＭＡＸ）、転写部摩擦トルクのみでは、感光ドラム１００を従動駆動させることはできない。
【００６３】
図８は、画像形成プロセスにおけるドラム軸１０上に発生する負荷トルクの過渡的変化と、転写部摩擦トルクの関係を示す図である。
【００６４】
図８に示したように、負荷トルク（ＴＬ）は常に一定ではなく、帯電用の高電圧を印加するタイミングや、転写残トナーがクリーナブレード１０４に突入するタイミング等で過渡的に変化する。しかし、このような過渡的な変化成分（以下、「トルク変動成分」という。）は、一定に生じている負荷トルク（ＴＬ）に対して十分に小さいことが知られている。そこで、回転トルク発生手段（例えば、ブラシレスＤＣモータ５）により負荷トルク（ＴＬ）の直流的な成分と同一量の回転トルクを感光ドラム１００に与えてやることで、感光ドラム１００上に発生する負荷トルク（ＴＬ）を打ち消すことができる。負荷トルク（ＴＬ）を打ち消すために感光ドラム１００に与える回転トルクをアシストトルクという。
【００６５】
図９は、図７におけるドラム軸に生じる負荷トルク（ＴＬ）がアシストトルクで相殺された状態を示す図である。
【００６６】
図９において、ドラム軸１０上に生じている負荷の過渡的変化が示されている。すなわち、負荷トルク（ＴＬ）の定常成分は、感光ドラム１００に付与されたアシストトルクによって相殺されており、実質的に変動トルク成分（ΔＴＬ）だけが作用している。図９のように、交流的な負荷変動成分が転写部摩擦トルクの最大値以下であれば、感光ドラム１００はＩＴＢ１０７に従動駆動することが可能である。
【００６７】
但し、感光ドラム１００が、ＩＴＢ１０７の交流的な速度変動に追従して回転する追従性を確保する必要があり、本実施の形態では、感光ドラム１００のドラム軸１０上のドラムイナーシャと加速度の積で表わされる加速トルクをも考慮している。
【００６８】
すなわち、感光ドラム１００上の加速トルクと変動トルク成分の和と、感光ドラム１００とＩＴＢ１０７との間の摩擦トルク（ＴＦ）が、下記運動方程式（４）及び（５）を常時満たすことで、感光ドラム１００がＩＴＢ１０８に従動する従動駆動が実現される。
【数４】
2014178451.tif 000006
ここで、ＴＦは最大転写部摩擦トルク、Ｊは等価ドラムイナーシャ、ｄω／ｄｔは角加速度、ＴＬは負荷トルク、ＴＡＳはアシストトルク、ΔＴＬはトルク変動成分である。
【００６９】
上記式（４）及び式（５）は、負荷トルク（ＴＬ）の直流的な成分と同一の回転トルク値をアシストトルク（ＴＡＳ）として負荷トルクと反対方向に発生させることで、最大転写部摩擦トルク（ＴＦ）が作用しなければならないトルク量が低減することを示す。また、同時に、感光ドラム１００の加速トルクとトルク変動成分の合計値が常時、最大転写部摩擦トルク以下であることが従動条件であることを示している。ここで、加速トルクは、ドラム軸１０上の等価イナーシャ（以下、「等価ドラムイナーシャ」という。）と感光ドラム１００の角加速度の積として示されている。なお、感光ドラム１００の角加速度は、ＩＴＢ１０７の一次転写部での表面速度変動成分から決まる値である。また、等価ドラムイナーシャとは、回転する全負荷を、ドラム軸１０上でのイナーシャ成分として表したものである。
【００７０】
図１０は、図７の感光ドラムにおける変動トルク成分と加速トルクの和と、摩擦トルクとの関係を経時的に示した図である。図１０において、トルク変動成分（ΔＴＬ）と加速トルクとの和は、常に転写部の摩擦トルク（ＴＦ）の最大値よりも小さくなっている。
【００７１】
基本的にトルク変動成分（ΔＴＬ）が無視できるほど小さいものであるので、アシストトルク以外の部分で従動性を高めるためには、最大転写部摩擦トルクを大きくするか、加速トルクを下げることが考えられる。最大転写部摩擦トルクは一次転写におけるトナーの転写プロセスと密接に関係があるために変更することは容易ではない。他方、加速トルクを下げることは、等価ドラムイナーシャを小さくすることで比較的容易に実現可能である。ドラム軸１０上に加味されるブラシレスＤＣモータ５のイナーシャ成分は、減速ギヤ８とモータギヤ７のギヤ比が大きく影響し、ギヤ比の二乗をモータ軸イナーシャに乗算した値となる。それにより、ブラシレスＤＣモータモータ５のロータイナーシャはドラム軸１０上では感光ドラム１００のイナーシャ成分より遥かに大きくなってしまう。そのため、本実施例のブラシレスＤＣモータ５はインナーロータタイプの低イナーシャタイプを使用することとする。これにより、等価ドラムイナーシャを大幅に低減することが可能となり、結果加速トルクも大幅に低減する。
【００７２】
このように、アシストトルクを加えてドラム軸１０上の負荷トルクの直流成分を打ち消し、かつ、低イナーシャ成分のモータを採用することで、転写部摩擦トルクによって、感光ドラム１００をＩＴＢ１０７にさらに従動させることができるようになる。なお、本実施の形態では、ブラシレスＤＣモータ５をアシストトルク発生源としたが、一定のトルクを発生できるものであるならば、アシストトルク発生源は、特にブラシレスＤＣモータに限定されるものではない。
【００７３】
以下、アシストトルクを調整することによって、感光ドラム１００とＩＴＢ１０７の周速差がゼロになる状態を検知する方法について説明する。
【００７４】
先ず、制御器２により、一次転写部での感光ドラム１００とＩＴＢ１０７の間に所定の圧力がかかった状態で、ＩＴＢ１０７を速度フィードバック制御で目標プロセス速度に制御しながら駆動した状態で、感光ドラム１００を固定のアシストトルクで駆動させる。このとき、最初に与える固定のアシストトルクによって感光ドラム１００が安定して回転する際の回転速度は、ＩＴＢ１０７の目標のプロセス速度に対して遅くなるように予め決められたものとする。その後、アシストトルクの設定値を、ステップ状に徐々に大きくなるように変化させていく様子を図１１に示した。
【００７５】
図１１は、感光ドラム１００を回転させる際のトルク指令値と感光ドラム１００のプロセス速度の関係を示す図である。
【００７６】
図１１における折れ線グラフは、ドラム軸１０に、所定のアシストトルクとなるトルク指令値を与え、そのときのロータリーエンコーダ１１による検知値からプロセス速度（ＶＤＰ）に変換したものの平均値をプロットし、各プロットを直線で結んだものである。なお、ここでプロセス速度（ＶＤＰ）の平均値を求める際、感光ドラム１００を１回転以上回転させることが望ましい。感光ドラム１００に生じる負荷トルク（ＴＬ）は、瞬時値的には一定ではないが、おおよそ一回転すると一定であると考えることができるからである。また、ロータリーエンコーダ１１の測定系の精度の問題もあり、瞬時的な値である場合は、測定精度が低下するからである。
【００７７】
図１１において、通常、感光ドラム１００に与えるトルク指令値を増やせば、当然ながらプロセス速度は増加していく。しかし、トルク指令値を増加させてもプロセス速度が変化しない領域（ＴＴＲ）が存在する。この領域が従動領域である。この際のプロセス速度をＶＰ＿ＴＲとし、目標プロセス速度をＶＰ＿ＴＡＲとする。
【００７８】
このとき、従動領域の最小のトルク指令値（ＴＴＲ＿ＭＩＮ）と最大のトルク指令値（ＴＴＲ＿ＭＡＸ）が、上述した最大静止摩擦トルクに相当する。また、最適なアシストトルクのトルク指令値は、最大静止摩擦トルクを正負に二分するポイントであり、摩擦トルクがゼロとなるポイントである。すなわち、摩擦トルクの大きさは、トルク指令値を、摩擦トルクがゼロの中心からトルク指令値ＴＴＲ＿ＭＩＮ又はＴＴＲ＿ＭＡＸに近づくにつれて大きくなる。さらに、従動領域を超えると、非従動領域となり、動摩擦係数が支配的となり、摩擦トルクは低下する。従って、トルク指令値に対して、感光ドラム１００の表面速度が変化し始める値ＴＴＲ＿ＭＩＮとＴＴＲ＿ＭＡＸの中央値が最適なアシストトルク（ＴＴＲ＿Ｃ）となる。
【００７９】
本実施の形態においては、感光ドラム１００の回転トルクを可変することができ（発生トルク可変部）、トルクを可変することによって、図１１のような従動領域を調整モード時に測定して導出し、従動領域の中心領域を以下で述べる周速差導出処理を通して求める。そして、その際のドラム軸１０の回転速度を検知しているロータリーエンコーダ１１の回転速度における検知時間（ＴＥ）を目標検知時間（ＴＴＡＲ＿Ｒ）として導出する。
【００８０】
以下に、目標検知時間（ＴＴＡＲ＿Ｒ）の導出処理について説明する。なお、目標検知時間（ＴＴＡＲ＿Ｒ）の導出処理を説明の便宜のため、周速差ゼロポイント導出処理という。周速差ゼロポイント導出処理は、上位ＣＰＵ１より、周速差ゼロポイント導出指令を受けた制御器２のＣＰＵ２Ａが、ＲＯＭ２Ｂに記憶された周速差ゼロポイント導出処理プログラムにおける周速差ゼロポイント導出処理手順に従って実行する。
【００８１】
図１２は、図１の画像形成装置における周速差ゼロポイント導出処理手順を示すフローチャートである。
【００８２】
周速差ゼロポイント導出処理が開始されると、先ず、ＣＰＵ２Ａは、上位ＣＰＵ１より周速差ゼロポイント導出指令を受信する（ステップＳ１）。次いで、ＣＰＵ２Ａは、ＩＴＢ１０７に対し、所定のプロセス速度ＶＩＴＢ＿ＴＡＲになるように、速度フィードバック制御を開始する（ステップＳ２）。次いで、ＣＰＵ２Ａは、駆動開始から所定時間（Ｔ１）経過するまで待機し（ステップＳ３）、所定時間（Ｔ１）経過後、感光ドラム１００を固定デューティ比（Ｄｓ（ｓ：１〜Ｓ））のＰＷＭ信号で駆動を開始する（ステップＳ４）。ここで、ｓは、デューティ比を決める設定値であり、例えば、合計Ｓ個の設定値が制御器２のＲＯＭ２Ｂ上に予め保存されている。初期起動時の固定デューティ比の設定値は、ｓで決まり、ｓ＝１のときのデューティ比をＤ１とする。また、Ｄ１の固定デューティ比で駆動する際の感光ドラム１００のプロセス速度は、ＩＴＢ１０７のプロセス速度であるＶＩＴＢ＿ＴＡＲに対して、−１％以上小さな値になるように予め設計された値として決められたものである。
【００８３】
次いで、ＣＰＵ２Ａは、所定の時間（Ｔ２）待機し（ステップＳ５）、その後、ロータリーエンコーダ１１で検知される検知信号における立ち上がりエッジのカウントを開始する（ステップＳ６）。ここで、時間Ｔ２は、感光ドラムの回転速度が駆動開始から安定した定速度になるまでの時間である。また、立ち上がりエッジのカウント開始に伴い、ＣＰＵ２Ａの内部カウンターのカウントを開始する。
【００８４】
次いで、ＣＰＵ２Ａは、エッジのカウント数がＮ＋１に到達したか否かを判定する（ステップＳ７）。エッジのカウント数がＮ＋１に到達した後、ＣＰＵ２Ａは、内部カウンターの値をラッチし、そのラッチした値をＣＳとしてＲＡＭ２Ｃに保存し、内部カウンターをゼロにリセットする（ステップＳ８）。このとき、Ｎは、ロータリーエンコーダ１１のスリット数と同値となる。そのため、立ち上がりエッジをＮ＋１まで検知した際の内部カウンターによるカウント数（ＣＳ）は、感光ドラム１００の一回転時間と等価となる。
【００８５】
次いで、ＣＰＵ２Ａは、現在の設定値ｓが測定回数Ｓ未満か否かの判定を行う（ステップＳ９）。そして、判定結果がＹＥＳである場合、ＣＰＵ２Ａは、ｓの値をインクリメントして固定デューティ比の再設定を行った後、処理をステップＳ４に戻し、ステップＳ４〜Ｓ９を繰り返す（ステップＳ１０）。
【００８６】
一方、ステップＳ９において、判定結果がＮＯである場合、ＣＰＵ２Ａは、感光ドラム１００、ＩＴＢ１０７の駆動を停止する（ステップＳ１１）。
【００８７】
次いで、ＣＰＵ２Ａは、ＲＡＭ２Ｃに保存された各カウンター値であるＣＳの値をロータリーエンコーダ１スリット検知時間であるＴＥＳに換算する（ステップＳ１２）。なお、変換方法は、以下の式（６）を用いて行う。
【００８８】
【数５】
2014178451.tif 000007
ここで、ｔｃは、内部カウンターのクロック周期である。
【００８９】
次いで、ＣＰＵ２Ａは、ＴＥＳがＴＩＴＢ＿ＴＡＲ（目標プロセス速度から導出されたＩＴＢ１０７の目標検知時間）に対して、＋１％以内でかつ、最も近い値をＴｔ１とし、−１％以内で最も近い値をＴｔ２として導出する（ステップＳ１３）。次いで、ＣＰＵ２Ａは、（ｔ２−ｔ１）÷２＋ｔ１により決まるデューティ比設定値（ｓ‘）における検知時間（ＴＥＳ’）を目標検知時間（ＴＴＡＲ＿Ｒ）として設定する（ステップＳ１４）。
【００９０】
目標検知時間（ＴＴＡＲ＿Ｒ）を設定したＣＰＵ２Ａは、プロセス速度に応じた任意の周速差設定を以下の式（７）に基づいて行い、各プロセス速度に応じた目標検知時間（ＴＴＡＲ＿ＰＶ）をＲＯＭ２Ｂに保存する（ステップＳ１５）。
【００９１】
【数６】
2014178451.tif 000008
【００９２】
ここで、ＴＴＡＲ＿ＰＶは、プロセス速度に応じた周速差設定後のロータリーエンコーダ１１の目標検知時間であり、ＴＰＶは、ＩＴＢ１０７の目標プロセス速度設定時のロータリーエンコーダ１９の目標検知時間である。
【００９３】
ＴＩＴＢ＿ＴＡＲとＴＰＶの違いは、ＴＩＴＢ＿ＴＡＲでは、上記周速差ゼロポイント導出処理時にＩＴＢ１０７を速度フィードバック制御する際の設定検知時間を示している。他方、ＴＰＶは、その他プロセス速度時の設定検知時間も含めたものである。また、ＴＴＡＲ＿ＰＶは、ＩＴＢ１０７の目標プロセス速度に対して、周速差がゼロになる際の感光ドラム１００のロータリーエンコーダ１１の目標検知時間である。また、ＰＰＶは周速差の率を示しており、ＩＴＢ１０７のプロセス速度に対して、感光ドラム１００のプロセス速度の設定値を速くしたい場合は＋、遅くしたい場合は−となる。そこで、例えば、＋１％の周速差設定で駆動制御したい場合、プロセス速度に応じた周速差設定後のロータリーエンコーダ１１の目標検知時間（ＴＴＡＲ＿ＰＶ）が、以下のような式（８）で表される値となるように、ドラム軸１０に付与するトルク指令値を設定する。その後、設定したトルク指令値によって通常のプリント動作を行う。
【００９４】
【数７】
2014178451.tif 000009
【００９５】
周速差ゼロポイント導出処理は、複合機のメイン電源をオンした際に行う調整モード時に行うものとする。調整モードでは、定着器１１３の定着ローラの温度調整、電位制御、オートレジ、転写高圧の電圧値設定など多数のプロセス制御部の調整が行われる。
【００９６】
図１２の処理によれば、感光ドラム１００とＩＴＢ１０７の接触面において感光ドラムがＩＴＢに従動駆動している状態におけるロータリーエンコーダ１１の検知値から、通常プリント動作時における両者の表面速度を一致させるための目標値を設定する。そして、ロータリーエンコーダ１１において目標値が得られるように、ブラシレスＤＣモータ５を制御する。これによって、一次転写部での摩擦係数の変化などによる測定精度の低下の影響を受けることなく、感光ドラム１００とＩＴＢ１０７の周速差がゼロになる速度設定値を導出することが可能となる。従って、一次転写部における転写性を安定させることができる。また、求めた速度設定値に対して適切な周速差を設定することによって転写性のさらなる安定化を図ることもできる。
【００９７】
本実施の形態においては、調整モードにおける全プロセス制御の調整が終了し、感光ドラム１００及びＩＴＢ１０７が停止した状態になった後に行うものとする。なお、本実施の形態では、調整モードで行うこととするが、例えば、感光ドラム１００、ＩＴＢ１０７等のメカ部品の交換時に行ってもよく、これに限定されない。
【００９８】
次に、第２の実施の形態について説明する。
【００９９】
図１３は、第２の実施の形態に係る画像形成装置であって、１ドラムの画像形成装置の概略構成を示す断面図である。この画像形成装置３００は、電子写真方式による白黒のデジタル複写機又は複合機である。
【０１００】
画像形成装置３００の構成は、１ドラムである点を除き、図１の画像形成装置と同様であるので、その構成、特に、感光ドラム１００、ＩＴＢ１０７の駆動構成に関する説明は省略する。また、プリント動作時において、感光ドラム１００及びＩＴＢ１０７が、ロータリーエンコーダ１１、１９による速度フィードバック制御される点も図１の画像形成装置と同様である。
【０１０１】
第１の実施の形態においては、ＩＴＢ１０７の表面速度に感光ドラム１００の表面速度を一致させ、その際のロータリーエンコーダ１１の検知値を周速差ゼロの回転速度設定値として導出した。本第２の実施の形態では、逆に、感光ドラム１００の表面速度にＩＴＢ１０７の表面速度を一致させ、その際のロータリーエンコーダ１９の検知値を周速差ゼロの回転速度設定値として導出する。
【０１０２】
ここで、第２の実施の形態における周速差ゼロポイント導出シーケンスについて説明する。
【０１０３】
図１４は、図１３の画像形成装置における周速差ゼロポイント導出処理手順を示すフローチャートである。この周速差ゼロポイント導出処理は、上位ＣＰＵ１より、周速差ゼロポイント導出指令を受けた制御器２のＣＰＵ２Ａが、ＲＯＭ２Ｂに記憶された周速差ゼロポイント導出処理プログラムにおける周速差ゼロポイント導出処理手順に従って実行する。
【０１０４】
なお、制御器２は、演算処理を行うＣＰＵ２Ａと、制御器プログラムや、周速差ゼロポイント導出プログラム等が記載されたＲＯＭ２Ｂと、ロータリーエンコーダ１１、１９による検知値や、その他演算結果を一時的に記憶するＲＡＭ２Ｃを備えている。
【０１０５】
周速差ゼロポイント導出処理が開始されると、先ず、ＣＰＵ２Ａは、上位ＣＰＵ１より周速差ゼロポイント導出指令を受信する（ステップＳ２１）。次いで、ＣＰＵ２Ａは、感光ドラム１００を、所定のプロセス速度（ＶＤ＿ＴＡＲ）になるように、速度フィードバック制御を開始する（ステップＳ２２）。次いで、ＣＰＵ２Ａは、駆動開始から所定時間（Ｔ１）経過するまで待機し（ステップＳ２３）、所定時間（Ｔ１）経過後、ＩＴＢ１０７を固定デューティ比（Ｄｓ（ｓ：１〜Ｓ））のＰＷＭ信号で駆動を開始する（ステップＳ２４）。ここで、ｓは、デューティ比を決める設定値であり、例えば、合計Ｓ個の設定値が制御器２のＲＯＭ２Ｂ上に予め保存されている。初期起動時の固定デューティ比の設定値は、ｓで決まり、ｓ＝１のときのデューティ比をＤ１とする。また、Ｄ１の固定デューティ比で駆動する際のＩＴＢ１０７のプロセス速度は、感光ドラム１００のプロセス速度であるＶＤ＿ＴＡＲに対して、−１％以上小さな値になるように予め設計された値として決められている（回転速度特性）。
【０１０６】
次いで、ＣＰＵ２Ａは、所定の時間（Ｔ２）待機し（ステップＳ２５）、その後、ロータリーエンコーダ１９で検知される検知信号の立ち上がりエッジのカウントを開始する（ステップＳ２６）。ここで、時間Ｔ２は、感光ドラムの回転速度が駆動開始から安定した定速度になるまでの時間として決める。また、立ち上がりエッジのカウント開始に伴い、ＣＰＵ２Ａの内部カウンターのカウントを開始する。
【０１０７】
次いで、ＣＰＵ２Ａは、エッジのカウント数がＮ＋１に到達したか否かを判定する（ステップＳ２７）。エッジのカウント数がＮ＋１に到達した後、ＣＰＵ２Ａは、内部カウンターの値をラッチし、そのラッチした値をＣＳとしてＲＡＭ２Ｃに保存し、内部カウンターをゼロにリセットする（ステップＳ２８）。このとき、Ｎは、ロータリーエンコーダ１１のスリット数と同値となる。そのため、立ち上がりエッジをＮ＋１まで検知した際の内部カウンターによるカウント数（ＣＳ）は、感光ドラム１００の一回転時間と等価となる。
【０１０８】
次いで、ＣＰＵ２Ａは、現在の設定値ｓが測定回数Ｓ未満か判定を行う（ステップＳ２９）。そして、判定結果がＹＥＳである場合、ＣＰＵ２Ａは、ｓの値をインクリメントし、固定デューティ比の再設定を行った後、処理をステップＳ４に戻し、ステップＳ２４〜Ｓ２９を繰り返す（ステップＳ３０）。
【０１０９】
一方、Ｓ２９において、判定結果がＮＯである場合、ＣＰＵ２Ａは、感光ドラム１００、ＩＴＢ１０７の駆動を停止する（ステップＳ３１）。
【０１１０】
次いで、ＣＰＵ２Ａは、ＲＡＭ２Ｃに保存された各カウンター値であるＣＳの値をロータリーエンコーダ１スリット検知時間であるＴＥＳに換算する（ステップＳ３２）。なお、変換方法は、以下の式（６）を用いて行う。
【０１１１】
【数８】
2014178451.tif 000010
ここで、ｔｃは、内部カウンターのクロック周期である。
【０１１２】
次いで、ＣＰＵ２Ａは、ＴＥＳがＴＤ＿ＴＡＲ（目標プロセス速度から導出された感光ドラム１００の目標検知時間）に対して、＋１％以内でかつ、最も近い値をＴｔ１とし、−１％以内で最も近い値をＴｔ２として導出する（ステップＳ３３）。次いで、ＣＰＵ２Ａは、（ｔ２−ｔ１）÷２＋ｔ１により決まるデューティ比設定値（ｓ‘）における検知時間（ＴＥＳ’）を目標検知時間（ＴＴＡＲ＿Ｒ）として設定する（ステップＳ３４）。
【０１１３】
目標検知時間を設定したＣＰＵ２Ａは、プロセス速度に応じた任意の周速差設定を以下の式（９）に基づいて行い、各プロセス速度に応じた目標検知時間（：ＴＴＡＲ＿ＰＶ）をＲＯＭ２Ｂに保存する（ステップＳ３５）。
【０１１４】
【数９】
2014178451.tif 000011
【０１１５】
ここで、ＴＴＡＲ＿ＰＶは、プロセス速度に応じた周速差設定後のロータリーエンコーダ１９の目標検知時間である。ＴＰＶは、感光ドラム１００の目標プロセス速度設定時のロータリーエンコーダ１１の目標検知時間である。
【０１１６】
ＴＤ＿ＴＡＲとＴＰＶの違いは、ＴＤ＿ＴＡＲでは、上記周速差ゼロポイント導出シーケンス時にＩＴＢ１０７を速度フィードバック制御する際の設定検知時間を示している。他方、ＴＰＶは、その他プロセス速度時の設定検知時間も含めたものである。また、ＴＴＡＲ＿ＰＶは、感光ドラム１００の目標プロセス速度に対して、周速差がゼロになる際のＩＴＢ１０７のロータリーエンコーダ１９の目標検知時間である。また、ＰＰＶは周速差の率を示しており、感光ドラム１００のプロセス速度に対して、ＩＴＢ１０７のプロセス速度の設定値を速くしたい場合は＋、遅くしたい場合は−となる。そこで、＋１％の周速差設定で駆動制御したい場合は、プロセス速度に応じた周速差設定後のロータリーエンコーダ１９の目標検知時間（ＴＴＡＲ＿ＰＶ）が、以下のような式（１０）で表される値となるように、ドラム軸１８に付与するトルク指令値を設定する。その後、設定したトルク指令値によって通常のプリント動作を行う。
【０１１７】
【数１０】
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【０１１８】
本実施の形態における周速差ゼロポイント導出シーケンスの実行タイミングは、第１の実施の形態と同様なタイミングであるので、説明を省略する。
【０１１９】
図１４の処理によれば、感光ドラム１００とＩＴＢ１０７の接触面においてＩＴＢ１０７が感光ドラム１００に従動駆動している状態におけるロータリーエンコーダ１９の検知値から、通常プリント時における両者の表面速度を一致させるための目標値を設定する。そして、ロータリーエンコーダ１９において目標値が得られるように、ブラシレスＤＣモータ１４を制御する。これによって、一次転写部での摩擦係数の変化などによる測定精度の低下の影響を受けることなく、感光ドラム１００ＩＴＢ１０７の周速差がゼロになる回転速度設定値を導出することが可能となる。従って、一次転写部における転写性を安定させることができる。また、求めた回転速度設定値に対して適切な周速差を設定することによって転写性のさらなる安定化を図ることもできる。
【符号の説明】
【０１２０】
１  上位ＣＰＵ
２  制御器
２Ａ  ＣＰＵ
２Ｂ  ＲＯＭ
２Ｃ  ＲＡＭ
３、１２  モータドライバＩＣ
４、１３  駆動回路
５、１４  ブラシレスＤＣモータ
６、１５  回転位置検知部
７、１６  モータギヤ
８、１７  減速ギヤ
９  減速ギヤ軸
１０  ドラム軸
１１、１９  ロータリーエンコーダ
１１Ａ  センサ
１１Ｂ  ホイール
１１Ｃ  スリット
１８  ＩＴＢ駆動ローラ軸
１００  感光ドラム
１０７  中間転写ベルト（ＩＴＢ）
１０９  ＩＴＢ駆動ローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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