(57)【要約】【課題】  速度検出対象回転体の偏心等に起因した速度検出対象回転体の１回転周期の回転速度変動を導出する計算量を抑え且つ、精度よく速度検出対象回転体の回転速度変動を導出できるとともに、安価な構成で速度検出対象回転体の回転速度変動によるベルト速度変動を抑制することができるベルト駆動制御方法及びその装置を提供する。【解決手段】  第２支持ローラ１４が既定回転角だけ回転するときの回転時間の計測結果および、第１支持ローラ１７の1回転するときの回転時間に基づいて、制御部８で第２支持ローラの１回転周期の回転速度変動の振幅及び位相を求める。この回転速度変動の振幅及び位相に基づいて第２支持ローラ１４の検出結果を制御部８で補正して、この補正された検出結果で駆動ローラ１５を制御する。【選択図】  図４
2006154739.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無端状のベルトが掛け渡された複数の支持回転体のうち速度が検出され、その検出結果がベルト駆動制御に用いられる速度検出対象回転体の回転速度を検出し、該検出結果に基づいて複数の支持回転体のうち回転駆動力が伝達される駆動支持回転体の回転を制御することにより、該ベルトの駆動を制御するベルト駆動制御方法であって、
該速度検出対象回転体が既定回転角だけ回転するときの回転時間を該速度検出対象回転体が１回転する間にそれぞれ異なる位相で計測し、該複数の支持回転体のうち該速度検出対象回転体が既定回転角だけ回転したときに１回転する第１支持回転体の１回転するときの回転時間と、該速度検出対象回転体が既定回転角だけ回転するときの回転時間とに基づいて、該速度検出対象回転体の１回転周期の回転速度変動の振幅及び位相を導出し、導出された振幅及び位相に基づいて上記検出結果を補正して該駆動支持回転体を制御することを特徴とするベルト駆動制御方法。
【請求項２】
無端状のベルトが掛け渡された複数の支持回転体のうち速度が検出され、その検出結果がベルト駆動制御に用いられる速度検出対象回転体の回転速度を検出し、該検出結果に基づいて複数の支持回転体のうち回転駆動力が伝達される駆動支持回転体の回転を制御することにより、該ベルトの駆動を制御するベルト駆動制御方法であって、
該複数の支持回転体のうち該速度検出対象回転体と径の異なる第１支持回転体を等速で回転させて、該速度検出対象回転体が既定回転角だけ回転するときの回転時間を該速度検出対象回転体が１回転する間にそれぞれ異なる位相で計測し、これらの回転時間に基づいて、該速度検出対象回転体の１回転周期の回転速度変動の振幅及び位相を導出し、導出された振幅及び位相に基づいて上記検出結果を補正して該駆動支持回転体を制御することを特徴とするベルト駆動制御方法。
【請求項３】
無端状のベルトが掛け渡された複数の支持回転体のうち速度が検出され、その検出結果がベルト駆動制御に用いられる速度検出対象回転体の回転速度を検出し、該検出結果に基づいて複数の支持回転体のうち回転駆動力が伝達される駆動支持回転体の回転を制御することにより、該ベルトの駆動を制御するベルト駆動制御方法であって、
該速度検出対象回転体を等速で回転させ、該複数の支持回転体のうち該速度検出対象回転体と径の異なる第１支持回転体の一回転の回転時間を該速度検出対象回転体が１回転する間に少なくとも２回計測し、これらの回転時間に基づいて該速度検出対象回転体の１回転周期の回転速度変動の振幅及び位相を導出し、導出された振幅及び位相に基づいて上記検出結果を補正して該駆動支持回転体を制御することを特徴とするベルト駆動制御方法。
【請求項４】
請求項１または２のベルト駆動制御方法において、
上記既定回転角がπ［rad］であることを特徴とするベルト駆動制御方法。
【請求項５】
請求項４のベルト駆動制御方法において、該速度検出対象回転体が１回転する間に該速度検出対象回転体が既定回転角だけ回転するときの回転時間を（π／２）［rad］位相をずらして計測することを特徴とするベルト駆動制御方法。
【請求項６】
無端状のベルトが掛け渡された複数の支持回転体のうち速度が検出され、その検出結果がベルト駆動制御に用いられる速度検出対象回転体の回転速度を検出し、該検出結果に基づいて複数の支持回転体のうち回転駆動力が伝達される駆動支持回転体の回転を制御することにより、該ベルトの駆動を制御するベルト駆動制御装置であって、
該複数の支持回転体のうち、該速度検出対象回転体と径の異なる第１回転体が一回転するときに少なくとも１パルス以上の信号を発信する低分解能の第１検出手段と、該速度検出対象回転体が１回転するときに少なくとも２パルス以上の信号を発信する低分解能の第２検出手段と、該第１検出手段で検出された回転情報と、該第２検出手段で検出された回転情報とに基づいて該速度検出対象回転体の１回転周期の回転速度変動の振幅及び位相を導出する演算手段と、該演算手段で導出された振幅及び位相に基づいて上記検出結果を補正して該駆動支持回転体を制御する制御手段とを備えたことを特徴とするベルト駆動制御装置。
【請求項７】
無端状のベルトが掛け渡された複数の支持回転体のうち速度が検出され、その検出結果がベルト駆動制御に用いられる速度検出対象回転体の回転速度を検出し、該検出結果に基づいて複数の支持回転体のうち回転駆動力が伝達される駆動支持回転体の回転を制御することにより、該ベルトの駆動を制御するベルト駆動制御装置であって、
該複数の支持回転体のうち、該速度検出対象回転体と径の異なる第１回転体の回転情報を検出する高分解能の第１検出手段と、該速度検出対象回転体が１回転するときに少なくとも２パルス以上の信号を発信する低分解能の第２検出手段と、該第２検出手段で検出された回転情報に基づいて該速度検出対象回転体の１回転周期の回転速度変動の振幅及び位相を導出する演算手段と、該演算手段で導出された振幅及び位相に基づいて上記検出結果を補正して該駆動支持回転体を制御する制御手段とを備えたことを特徴とするベルト駆動制御装置。
【請求項８】
無端状のベルトが掛け渡された複数の支持回転体のうち速度が検出され、その検出結果がベルト駆動制御に用いられる速度検出対象回転体の回転速度を検出し、該検出結果に基づいて複数の支持回転体のうち回転駆動力が伝達される駆動支持回転体の回転を制御することにより、該ベルトの駆動を制御するベルト駆動制御装置であって、
該複数の支持回転体のうち、該速度検出対象回転体と径の異なる第１回転体が一回転するときに少なくとも１パルス以上の信号を発信する低分解能の第１検出手段と、該速度検出対象回転体の回転情報を検出するする高分解能の第２検出手段と、該第１検出手段で検出された回転情報に基づいて該速度検出対象回転体の１回転周期の回転速度変動の振幅及び位相を導出する演算手段と、該演算手段で導出された振幅及び位相に基づいて上記検出結果を補正して該駆動支持回転体を制御する制御手段とを備えたことを特徴とするベルト駆動制御装置。
【請求項９】
請求項６または８のベルト駆動制御装置において、
上記速度検出対象回転体が上記駆動源からの回転駆動力が伝達される駆動支持回転体であることを特徴とするベルト駆動制御装置。
【請求項１０】
請求項６乃至９いずれかのベルト駆動制御装置において、
上記演算手段は、少なくとも、上記速度検出対象回転体の第１の位置から該速度検出対象回転体の既定回転角だけ回転するときの回転時間と、該速度検出対象回転体の第２の位置からから該速度検出対象回転体の既定回転角だけ回転するときの回転時間とからなる回転情報に基づいて、該速度検出対象回転体の１回転周期の回転速度変動の振幅及び位相を導出することを特徴とするベルト駆動制御装置。
【請求項１１】
請求項１０のベルト駆動制御装置において、
上記既定回転角がπ［rad］であることを特徴とするベルト駆動制御方法。
【請求項１２】
請求項１１のベルト駆動制御装置において、該第１の位置と該第２の位置との位相差角度が（π／２）［rad］であることを特徴とするベルト駆動制御装置。
【請求項１３】
請求項１０乃至１２いずれかのベルト駆動制御装置において、
上記第２検出手段は、上記速度検出対象回転体の回転軸を中心に環状に配置された複数の被検出部と、該被検出部を検出した際にパルス信号を出力する検出器とを備えており、第２検出手段の回転情報は、該検出器が第１の被検出部を検出してから規定回転角だけ回転した位置にある被検出部を検出するまでの時間と、該検出器が第２の被検出部を検出してから規定回転角だけ回転した位置にある被検出部を検出するまでの時間とであることを特徴とするベルト駆動制御装置。
【請求項１４】
請求項１３のベルト駆動制御装置において、
上記第１支持回転体の１回転の周長が、上記被検出部間の周長の整数倍であることを特徴とするベルト駆動装置。
【請求項１５】
請求項１３または１４のベルト駆動制御装置において、
上記速度検出対象回転体の径が、上記第１支持回転の径の４ｎ（ｎは自然数）倍であることを特徴とするベルト駆動制御装置。
【請求項１６】
請求項１３または１４のベルト駆動制御装置において、
上記速度検出対象回転体の径と上記第１支持回転の径の比が２：１であることを特徴とするベルト駆動制御装置。
【請求項１７】
請求項６乃至１６いずれかのベルト駆動制御装置において、
上記速度検出手段は、上記速度検出対象回転体の回転軸を中心に環状に配置された複数の被検出部と、該被検出部が通過した際にパルス信号を出力する検出器とを備えており、該被検出部のひとつを上記演算手段が該速度検出対象回転体の１回転周期の回転速度変動の振幅及び位相を導出するときの基準となるホーム位置とすることを特徴とするベルト駆動制御装置。
【請求項１８】
請求項１７のベルト駆動制御装置において、
上記ホーム位置を、上記制御手段が上記駆動源を制御するときの基準とすることを特徴とするベルト駆動制御装置。
【請求項１９】
請求項１７または１８のベルト駆動制御装置において、
上記第２検出手段は、少なくと３つの被検出部を備えることを特徴とするベルト駆動制御装置。
【請求項２０】
請求項６乃至１９のベルト駆動制御装置において、
上記第２検出手段は、第１の検出器と第２の検出器とを備え、第２の検出器は、第１検出器で検出した被検出部と１８０°位相がずれた位置の被検出部を検出することを特徴とするベルト駆動制御装置。
【請求項２１】
請求項６乃至２０いずれかのベルト駆動制御装置において、
上記第２検出手段および／または上記第１検出段は、検出対象の回転体の回転軸を中心に環状に配置された複数の被検出部を備えた回転板と、該被検出部を検出した際にパルス信号を出力する検出器とを備えており、該回転板が検出対象の回転体に固定されていることを特徴とするベルト駆動装置。
【請求項２２】
請求項６乃至２１いずれかのベルト駆動制御装置において、
上記第２検出手段および／または上記第１検出段は、検出対象の回転体の回転軸を中心に環状に配置された複数の被検出部と、該被検出部を検出した際にパルス信号を出力する検出器とを備えており、上記被検出部が、検出対象の回転体に設けられていることを特徴とするベルト駆動制御装置。
【請求項２３】
請求項６乃至２２いずれかのベルト駆動制御装置において、
上記制御手段は、上記演算手段による速度検出対象回転体の１回転周期の回転速度変動の振幅及び位相の導出を装置の電源投入時に行うことを特徴とするベルト駆動制御装置。
【請求項２４】
請求項６乃至２２いずれかのベルト駆動制御装置において、
上記制御手段は、上記演算手段による速度検出対象回転体の１回転周期の回転速度変動の振幅及び位相の導出を一定時間径過毎に行うことを特徴とするベルト駆動制御装置。
【請求項２５】
請求項６乃至２２いずれかのベルト駆動制御装置において、
上記制御手段は、上記演算手段による速度検出対象回転体の１回転周期の回転速度変動の振幅及び位相の導出を逐次的に行うことを特徴とするベルト駆動制御装置。
【請求項２６】
請求項６乃至２５いずれかのベルト駆動制御装置において、
複数の支持回転体のうちひとつがテンションローラであり、また複数の支持回転体のうちひとつが回転駆動力が伝達される駆動支持回転体であって、
第１支持回転体は、速度検出対象回転体と駆動支持回転体との間で形成される２つのベルト搬送経路のうち、該テンションローラが配置されているベルト搬送経路と異なるベルト搬送経路に配置されることを特徴とするベルト駆動制御装置。
【請求項２７】
請求項６乃至２６いずれかのベルト駆動制御装置において、
速度検出対象回転体に発生するベルトの周方向の周期的な厚さ変動に対応した回転速度変動を検出するベルト厚み変動検出手段を備え、上記制御手段は、該ベルト厚み変動検出手段で検出された速度検出対象回転体に発生するベルトの周方向の周期的な厚さ変動に対応した回転速度変動と、上記演算手段で導出された速度検出対象回転体の１回転周期の回転速度変動の振幅及び位相とに基づいて上記駆動源を制御することを特徴とするベルト駆動制御装置。
【請求項２８】
複数の支持回転体に掛け渡されたベルトからなる潜像担持体と、該潜像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、該潜像担持体上の潜像を現像する現像手段と、該潜像担持体上の顕像を記録材に転写する転写手段とを備えた画像形成装置において、
上記潜像担持体の駆動を制御するベルト駆動制御装置として、請求項６乃至２７のベルト駆動制御装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２９】
潜像担持体と、該潜像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、該潜像担持体上の潜像を現像する現像手段と、複数の支持回転体に掛け渡されたベルトからなる中間転写体と、該潜像担持体上の顕像を該中間転写体に転写する第１の転写手段と、該中間転写体上の顕像を記録材に転写する第２の転写手段とを備えた画像形成装置において、
上記中間転写体の駆動を制御するベルト駆動制御装置として、請求項６乃至２７のベルト駆動制御装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３０】
潜像担持体と、該潜像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、該潜像担持体上の潜像を現像する現像手段と、複数の支持回転体に掛け渡されたベルトからなる記録材搬送部材と、該潜像担持体上の顕像を中間転写体を介して又は中間転写体を介しないで直接に、該記録材搬送部材で搬送されている記録材に転写する転写手段とを備えた画像形成装置において、
上記記録材搬送部材の駆動を制御するベルト駆動制御装置として、請求項６乃至２７のベルト駆動制御装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３１】
請求項２８乃至３０いずれかの画像形成装置において、
上記ベルトに画像を転写または作像を行う位置は、上記速度検出対象回転体よりもベルト搬送方向下流側に設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３２】
請求項３１の画像形成装置において、
上記速度検出対象回転体から上記ベルトに画像を転写または作像を行う位置までのベルト搬送経路に配置される支持回転体の径を該速度検出対象回転体の径と同一にすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３３】
請求項２８乃至３０いずれかの画像形成装置において、
上記テンションローラから上記速度検出対象回転体までのベルト搬送経路の間に、上記ベルトに画像を転写または作像を行う位置があるとき、
該速度検出対象回転体の偏心によって発生する該テンションローラから該速度検出対象回転体までのベルト搬送経路の間におけるベルト速動変動を、上記演算手段で導出した速度検出対象回転体の１回転周期の回転速度変動の振幅及び位相から導出し、上記制御手段は、抽出されたベルト速動変動と該演算手段で導出された速度検出対象回転体の１回転周期の回転速度変動の振幅及び位相とに基づいて上記駆動源を制御する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、複数の支持回転体に掛け渡されたベルトを駆動制御するベルト駆動制御方法及びベルト駆動制御装置装置、このベルト駆動制御装置を用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、このようなベルトを利用する装置として、感光体ベルト、中間転写ベルト、紙搬送ベルト等のベルトを用いる画像形成装置がある。このような画像形成装置においては、そのベルトの高精度な駆動制御が高品位な画像を得るために必須である。特に画像形成速度に優れ且つ小型化に適した直接転写方式のタンデム型画像形成装置では、記録材である記録用紙を搬送する搬送ベルトの高精度な駆動制御が要求される。この画像形成装置では、搬送ベルトを用いて記録用紙を搬送し、その搬送方向に沿って配置された互いに異なる単色の画像を形成する複数の画像形成ユニットを順次通過させる。これにより、記録用紙上に各単色画像を重ね合わせて形成しカラー画像を得ることができる。
【０００３】
ここで、電子写真方式による直接転写方式のタンデム型画像形成装置の一例について、図２３を用いて具体的に説明する。この画像形成装置では、例えばイエロー、マゼンタ、シアンおよび黒の各単色画像を形成する画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋが記録用紙の搬送方向に順次配置される。そして、図示しないレーザ露光ユニットにより各感光体ドラム４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋの表面に形成された静電潜像が各画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋで現像されることによりトナー像（顕像）が形成される。そして、静電力により搬送ベルト２１０に付着されて搬送される図示しない記録用紙上に順次重ね合わせられて転写された後、定着装置２５によってトナーが溶融圧着されることにより、記録用紙上にカラー画像が形成される。搬送ベルト２１０は、互いに平行に配置された駆動ローラ２１５及び従動ローラ２１４に適当なテンションで掛け渡される。駆動ローラ２１５は、図示しない駆動モータによって所定の回転速度で回転駆動され、それに伴い搬送ベルト２１０も所定の速度で無端移動する。記録用紙は給紙機構によって所定のタイミングで搬送ベルト２１０の画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋ側に供給され、搬送ベルト２１０の移動速度と同一速度で移動して搬送されることにより、各画像形成ユニットを順次通過する。
このような画像形成装置では、記録用紙の移動速度、つまり搬送ベルト２１０の移動速度が一定速度に維持されないと、色ズレが発生する。この色ズレは、記録用紙上で重ね合わせられる各単色画像の転写位置が相対的にズレることによって発生する。色ズレが発生すると、例えば、複数色の画像が重なって形成された細線画像がにじんで見えたり、複数色の画像が重なって形成された背景画像中に形成される黒の文字画像の輪郭周辺に白抜けが発生したりする。
なお、図２４に示すように、各画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋの感光体ドラム４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋの表面に形成された各単色画像を、一旦中間転写ベルト１０上に順次重なり合うように転写した後、これを記録用紙上に一括転写する中間転写方式を採用したタンデム型画像形成装置もある。この装置においても、中間転写ベルト１０の移動速度が一定速度に維持されないと、同様に色ズレが発生する。
【０００４】
また、上述したタンデム型の画像形成装置に限らず、記録材を搬送する記録材搬送部材や、その記録材に転写される画像を担持する感光体や中間転写体等の像担持体として、ベルトを用いた画像形成装置においては、そのベルトの移動速度が一定速度に維持されないとバンディングが発生する。このバンディングは、画像転写中にベルト移動速度が速くなったり遅くなったりすることにより発生する画像濃度ムラである。すなわち、ベルト移動速度が相対的に速い時に転写された画像部分は本来の形状よりもベルト周方向に引き延ばされた形状となり、逆に、ベルト移動速度が相対的に遅い時に転写された画像部分は本来の形状よりもベルト周方向に縮小された形状となる。これにより、引き延ばされた画像部分は濃度が薄くなり、縮小された画像部分は濃度が濃くなる。その結果、ベルト周方向に画像濃度ムラが発生し、バンディングが生じる。このバンディングは、淡い単色画像を形成する場合には人間の目に顕著に感じ取られる。
【０００５】
以上のように感光体ベルト、中間転写ベルト、搬送ベルト等の無端状のベルトを一定の移動速度で移動させる高精度な駆動制御が要求される。このベルトの高精度な駆動制御ために、ベルトの移動速度を一定にするようにベルトが掛け渡された従動ローラの回転角変位又は回転角速度を検出して、この検出データに基づいて駆動ローラの回転を制御する画像形成装置が知られている（特許文献１、２）。特許文献１、２には、従動ローラに回転角変位又は回転角速度を検出する検出手段としてのエンコーダを取り付け、このエンコーダからの検出信号に基づいて、中間転写ベルト、搬送ベルト等の無端状のベルトの移動速度をフィードバック制御している。これらの画像形成装置は、従動ローラの回転角速度を一定に保持することにより、ベルトの移動速度を一定にするものである。しかしながら、上記特許文献１、２に記載された画像形成装置においては、検出手段としてのエンコーダが取り付けられた従動ローラ（エンコーダローラ）の偏心による変動成分やエンコーダの従動ローラへの取り付け偏心による変動成分により、従動ローラの回転速度の検出結果が変動してしまう。その結果、従動ローラの回転角速度が一定であると検出しているにも係わらず、ベルトの移動速度が変動するという問題点があった。
【０００６】
そこで、このようなエンコーダローラの検出結果の変動成分を除去してベルトの駆動制御を行う画像形成装置が提案されている（特許文献３、４、５）。
特許文献３は、検出手段の検出信号から上記エンコーダローラの回転周波数成分（検出誤差）を除去するフィルタ手段を設けて、このフィルタ手段によってフィルタリングされた検出信号に基づいて無端状ベルトの移動速度を制御する画像形成装置が開示されている。
また、特許文献４で開示されている画像形成装置は、以下のようにしてベルトの駆動制御を行っている。検出手段の検出信号の周波数を周波数分解して、この周波数分解された検出信号からエンコーダローラの回転周波数を読取り、読み取れたエンコーダローラの回転周波数と上記周波数分解された検出信号とからエンコーダローラの偏心成分の大きさ（レベル）と位相を抽出する。そして、検出手段の検出信号からこの抽出されたエンコーダローラの偏心成分を除去し、このエンコーダローラの偏心成分を除去した信号に基づいて無端状ベルトの移動速度を制御する。
また、特許文献５では、以下のような画像形成装置が開示されている。互いに径の異なる駆動ローラとエンコーダローラとを設け、駆動ローラを定速で回転駆動し、このとき、検出手段で少なくとも駆動ローラの一周期分にわたってエンコーダローラの角速度情報を得る。この得られた角速度度情報を駆動ローラの（１／２）周期で区切って周期の前半部分と後半部分とを足し合わせることで、角速度度情報から駆動ローラの偏心による速度変動成分を相殺する。この駆動ローラの偏心による速度変動成分が相殺された角速度情報からエンコーダローラの偏心による検出誤差を得る。そして、画像形成時においては、検出手段で検出された角速度情報と得られた検出誤差との差分データに基づいて、無端状ベルトの移動速度を制御する。
【０００７】
【特許文献１】特開昭６３−３００２４８号公報
【特許文献２】特許第３１８６０９０号公報
【特許文献３】特開平９−２６７９４６号公報
【特許文献４】特開平１１−２０２５７６号公報
【特許文献５】特開２０００−４７５４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、上記特許文献３に記載された画像形成装置においては、フィルタ手段によるフィルタ処理をデジタルで行う場合、多くの計算量を必要とし処理時間が長くなるという問題がある。また、上記のような演算処理を行うためのハードウエアも高価なものを使用する必要が生じる。また、フィルタ処理をアナログで行う場合は、デジタル／アナログ変換を行う必要があり、この変換時に変換誤差が生じて正確なエンコーダローラの回転速度変動が得られない問題がある。
また、特許文献４に記載された画像形成装置においても、検出信号の周波数を周波数分解するのに多くの計算量を必要とし、処理時間が長くなるという問題がある。また、特許文献４においても、上記のような演算処理を行うためのハードウエアも高価なものを使用する必要が生じる。
また、特許文献５に記載された画像形成装置においては、検出信号から検出誤差を抽出する計算量は抑えることができるが、駆動ローラの１周以上にわたり検出信号をデータ列として保存する必要があるため、容量の大きな記憶手段が必要となるという問題がある。また、エンコーダローラの回転速度変動には、駆動ローラの偏心による変動成分やエンコーダローラの偏心による変動成分の他にも、駆動ローラとベルトとのスリップによる変動成分等が含まれる。よって、抽出される検出誤差データには、駆動ローラの偏心による回転速度変動とともに、駆動ローラとベルトとのスリップによる変動成分等も含んでいる。よって、検出手段で検出された角速度情報と抽出された検出誤差との差分データに基づいて、無端状ベルトの移動速度を制御しても、ベルトを一定速度で搬送することができないという問題がある。
さらに、上記特許文献３、４、５においては、エンコーダローラの回転速度変動を精度よく求めるためには、高分解能のロータリーエンコーダを用いる必要があるため、装置が高価となってしまう。
【０００９】
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、速度検出対象回転体の偏心等に起因した速度検出対象回転体の１回転周期の回転速度変動を導出する計算量を抑え且つ、精度よく速度検出対象回転体の回転速度変動を導出できるとともに、安価な構成で速度検出対象回転体の回転速度変動によるベルト速度変動を抑制することができるベルト駆動制御方法及びその装置を提供することである。また、かかる回転体駆動制御装置を備えた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】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、無端状のベルトが掛け渡された複数の支持回転体のうち速度が検出され、その検出結果がベルト駆動制御に用いられる速度検出対象回転体の回転速度を検出し、該検出結果に基づいて複数の支持回転体のうち回転駆動力が伝達される駆動支持回転体の回転を制御することにより、該ベルトの駆動を制御するベルト駆動制御方法であって、該速度検出対象回転体が既定回転角だけ回転するときの回転時間を該速度検出対象回転体が１回転する間にそれぞれ異なる位相で計測し、該複数の支持回転体のうち該速度検出対象回転体が既定回転角だけ回転したときに１回転する第１支持回転体の１回転するときの回転時間と、該速度検出対象回転体が既定回転角だけ回転するときの回転時間とに基づいて、該速度検出対象回転体の１回転周期の回転速度変動の振幅及び位相を導出し、導出された振幅及び位相に基づいて上記検出結果を補正して該駆動支持回転体を制御することを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、無端状のベルトが掛け渡された複数の支持回転体のうち速度が検出され、その検出結果がベルト駆動制御に用いられる速度検出対象回転体の回転速度を検出し、該検出結果に基づいて複数の支持回転体のうち回転駆動力が伝達される駆動支持回転体の回転を制御することにより、該ベルトの駆動を制御するベルト駆動制御方法であって、該複数の支持回転体のうち該速度検出対象回転体と径の異なる第１支持回転体を等速で回転させて、該速度検出対象回転体が既定回転角だけ回転するときの回転時間を該速度検出対象回転体が１回転する間にそれぞれ異なる位相で計測し、これらの回転時間に基づいて、該速度検出対象回転体の１回転周期の回転速度変動の振幅及び位相を導出し、導出された振幅及び位相に基づいて上記検出結果を補正して該駆動支持回転体を制御することを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、無端状のベルトが掛け渡された複数の支持回転体のうち速度が検出され、その検出結果がベルト駆動制御に用いられる速度検出対象回転体の回転速度を検出し、該検出結果に基づいて複数の支持回転体のうち回転駆動力が伝達される駆動支持回転体の回転を制御することにより、該ベルトの駆動を制御するベルト駆動制御方法であって、該速度検出対象回転体を等速で回転させ、該複数の支持回転体のうち該速度検出対象回転体と径の異なる第１支持回転体の一回転の回転時間を該速度検出対象回転体が１回転する間に少なくとも２回計測し、これらの回転時間に基づいて該速度検出対象回転体の１回転周期の回転速度変動の振幅及び位相を導出し、導出された振幅及び位相に基づいて上記検出結果を補正して該駆動支持回転体を制御する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または２のベルト駆動制御方法において、上記既定回転角がπ［rad］である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４のベルト駆動制御方法において、該速度検出対象回転体が１回転する間に該速度検出対象回転体が既定回転角だけ回転するときの回転時間を（π／２）［rad］位相をずらして計測することを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、無端状のベルトが掛け渡された複数の支持回転体のうち速度が検出され、その検出結果がベルト駆動制御に用いられる速度検出対象回転体の回転速度を検出し、該検出結果に基づいて複数の支持回転体のうち回転駆動力が伝達される駆動支持回転体の回転を制御することにより、該ベルトの駆動を制御するベルト駆動制御装置であって、該複数の支持回転体のうち、該速度検出対象回転体と径の異なる第１回転体が一回転するときに少なくとも１パルス以上の信号を発信する低分解能の第１検出手段と、該速度検出対象回転体が１回転するときに少なくとも２パルス以上の信号を発信する低分解能の第２検出手段と、該第１検出手段で検出された回転情報と、該第２検出手段で検出された回転情報とに基づいて該速度検出対象回転体の１回転周期の回転速度変動の振幅及び位相を導出する演算手段と、該演算手段で導出された振幅及び位相に基づいて上記検出結果を補正して該駆動支持回転体を制御する制御手段とを備えたことを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、無端状のベルトが掛け渡された複数の支持回転体のうち速度が検出され、その検出結果がベルト駆動制御に用いられる速度検出対象回転体の回転速度を検出し、該検出結果に基づいて複数の支持回転体のうち回転駆動力が伝達される駆動支持回転体の回転を制御することにより、該ベルトの駆動を制御するベルト駆動制御装置であって、該複数の支持回転体のうち、該速度検出対象回転体と径の異なる第１回転体の回転情報を検出する高分解能の第１検出手段と、該速度検出対象回転体が１回転するときに少なくとも２パルス以上の信号を発信する低分解能の第２検出手段と、該第２検出手段で検出された回転情報に基づいて該速度検出対象回転体の１回転周期の回転速度変動の振幅及び位相を導出する演算手段と、該演算手段で導出された振幅及び位相に基づいて上記検出結果を補正して該駆動支持回転体を制御する制御手段とを備えたことを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、無端状のベルトが掛け渡された複数の支持回転体のうち速度が検出され、その検出結果がベルト駆動制御に用いられる速度検出対象回転体の回転速度を検出し、該検出結果に基づいて複数の支持回転体のうち回転駆動力が伝達される駆動支持回転体の回転を制御することにより、該ベルトの駆動を制御するベルト駆動制御装置であって、該複数の支持回転体のうち、該速度検出対象回転体と径の異なる第１回転体が一回転するときに少なくとも１パルス以上の信号を発信する低分解能の第１検出手段と、該速度検出対象回転体の回転情報を検出するする高分解能の第２検出手段と、該第１検出手段で検出された回転情報に基づいて該速度検出対象回転体の１回転周期の回転速度変動の振幅及び位相を導出する演算手段と、該演算手段で導出された振幅及び位相に基づいて上記検出結果を補正して該駆動支持回転体を制御する制御手段とを備え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６または８のベルト駆動制御装置において、上記速度検出対象回転体が上記駆動源からの回転駆動力が伝達される駆動支持回転体であることを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項６乃至９いずれかのベルト駆動制御装置において、上記演算手段は、少なくとも、上記速度検出対象回転体の第１の位置から該速度検出対象回転体の既定回転角だけ回転するときの回転時間と、該速度検出対象回転体の第２の位置からから該速度検出対象回転体の既定回転角だけ回転するときの回転時間とからなる回転情報に基づいて、該速度検出対象回転体の１回転周期の回転速度変動の振幅及び位相を導出することを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、請求項１０のベルト駆動制御装置において、上記既定回転角がπ［rad］であることを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、請求項１１のベルト駆動制御装置において、該第１の位置と該第２の位置との位相差角度が（π／２）［rad］であることを特徴とするものである。
また、請求項１３の発明は、請求項１０乃至１２いずれかのベルト駆動制御装置において、上記第２検出手段は、上記速度検出対象回転体の回転軸を中心に環状に配置された複数の被検出部と、該被検出部を検出した際にパルス信号を出力する検出器とを備えており、第２検出手段の回転情報は、該検出器が第１の被検出部を検出してから規定回転角だけ回転した位置にある被検出部を検出するまでの時間と、該検出器が第２の被検出部を検出してから規定回転角だけ回転した位置にある被検出部を検出するまでの時間とであることを特徴とするものである。
また、請求項１４の発明は、請求項１３のベルト駆動制御装置において、上記第１支持回転体の１回転の周長が、上記被検出部間の周長の整数倍であることを特徴とするものである。
また、請求項１５の発明は、請求項１３または１４のベルト駆動制御装置において、上記速度検出対象回転体の径が、上記第１支持回転の径の４ｎ（ｎは自然数）倍であることを特徴とするものである。
また、請求項１６の発明は、請求項１３または１４のベルト駆動制御装置において、上記速度検出対象回転体の径と上記第１支持回転の径の比が２：１であることを特徴とするものである。
また、請求項１７の発明は、請求項６乃至１６いずれかのベルト駆動制御装置において、上記速度検出手段は、上記速度検出対象回転体の回転軸を中心に環状に配置された複数の被検出部と、該被検出部が通過した際にパルス信号を出力する検出器とを備えており、該被検出部のひとつを上記演算手段が該速度検出対象回転体の１回転周期の回転速度変動の振幅及び位相を導出するときの基準となるホーム位置とすることを特徴とするものである。
また、請求項１８の発明は、請求項１７のベルト駆動制御装置において、上記ホーム位置を、上記制御手段が上記駆動源を制御するときの基準とすることを特徴とするものである。
また、請求項１９の発明は、請求項１７または１８のベルト駆動制御装置において、上記第２検出手段は、少なくと３つの被検出部を備えることを特徴とするものである。
また、請求項２０の発明は、請求項６乃至１９のベルト駆動制御装置において、上記第２検出手段は、第１の検出器と第２の検出器とを備え、第２の検出器は、第１検出器で検出した被検出部と１８０°位相がずれた位置の被検出部を検出することを特徴とするものである。
また、請求項２１の発明は、請求項６乃至２０いずれかのベルト駆動制御装置において、上記第２検出手段および／または上記第１検出段は、検出対象の回転体の回転軸を中心に環状に配置された複数の被検出部を備えた回転板と、該被検出部を検出した際にパルス信号を出力する検出器とを備えており、該回転板が検出対象の回転体に固定されていることを特徴とするものである。
また、請求項２２の発明は、請求項６乃至２１いずれかのベルト駆動制御装置において、上記第２検出手段および／または上記第１検出段は、検出対象の回転体の回転軸を中心に環状に配置された複数の被検出部と、該被検出部を検出した際にパルス信号を出力する検出器とを備えており、上記被検出部が、検出対象の回転体に設けられていることを特徴とするものである。
また、請求項２３の発明は、請求項６乃至２２いずれかのベルト駆動制御装置において、上記制御手段は、上記演算手段による速度検出対象回転体の１回転周期の回転速度変動の振幅及び位相の導出を装置の電源投入時に行うことを特徴とするものである。
また、請求項２４の発明は、請求項６乃至２２いずれかのベルト駆動制御装置において、上記制御手段は、上記演算手段による速度検出対象回転体の１回転周期の回転速度変動の振幅及び位相の導出を一定時間径過毎に行うことを特徴とするものである。
また、請求項２５の発明は、請求項６乃至２２いずれかのベルト駆動制御装置において、上記制御手段は、上記演算手段による速度検出対象回転体の１回転周期の回転速度変動の振幅及び位相の導出を逐次的に行うことを特徴とするものである。
また、請求項２６の発明は、請求項６乃至２５いずれかのベルト駆動制御装置において、複数の支持回転体のうちひとつがテンションローラであり、また複数の支持回転体のうちひとつが回転駆動力が伝達される駆動支持回転体であって、第１支持回転体は、速度検出対象回転体と駆動支持回転体との間で形成される２つのベルト搬送経路のうち、該テンションローラが配置されているベルト搬送経路と異なるベルト搬送経路に配置されることを特徴とするものである。
また、請求項２７の発明は、請求項６乃至２６いずれかのベルト駆動制御装置において、速度検出対象回転体に発生するベルトの周方向の周期的な厚さ変動に対応した回転速度変動を検出するベルト厚み変動検出手段を備え、上記制御手段は、該ベルト厚み変動検出手段で検出された速度検出対象回転体に発生するベルトの周方向の周期的な厚さ変動に対応した回転速度変動と、上記演算手段で導出された速度検出対象回転体の１回転周期の回転速度変動の振幅及び位相とに基づいて上記駆動源を制御することを特徴とするものである。
また、請求項２８の発明は、複数の支持回転体に掛け渡されたベルトからなる潜像担持体と、該潜像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、該潜像担持体上の潜像を現像する現像手段と、該潜像担持体上の顕像を記録材に転写する転写手段とを備えた画像形成装置において、上記潜像担持体の駆動を制御するベルト駆動制御装置として、請求項６乃至２７のベルト駆動制御装置を用いることを特徴とするものである。
また、請求項２９の発明は、潜像担持体と、該潜像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、該潜像担持体上の潜像を現像する現像手段と、複数の支持回転体に掛け渡されたベルトからなる中間転写体と、該潜像担持体上の顕像を該中間転写体に転写する第１の転写手段と、該中間転写体上の顕像を記録材に転写する第２の転写手段とを備えた画像形成装置において、上記中間転写体の駆動を制御するベルト駆動制御装置として、請求項６乃至２７のベルト駆動制御装置を用いることを特徴とするものである。
また、請求項３０の発明は、潜像担持体と、該潜像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、該潜像担持体上の潜像を現像する現像手段と、複数の支持回転体に掛け渡されたベルトからなる記録材搬送部材と、該潜像担持体上の顕像を中間転写体を介して又は中間転写体を介しないで直接に、該記録材搬送部材で搬送されている記録材に転写する転写手段とを備えた画像形成装置において、上記記録材搬送部材の駆動を制御するベルト駆動制御装置として、請求項６乃至２７のベルト駆動制御装置を用いることを特徴とするものである。
また、請求項３１の発明は、請求項２８乃至３０いずれかの画像形成装置において、上記ベルトに画像を転写または作像を行う位置は、上記速度検出対象回転体よりもベルト搬送方向下流側に設けられていることを特徴とするものである。
また、請求項３２の発明は、請求項３１の画像形成装置において、上記速度検出対象回転体から上記ベルトに画像を転写または作像を行う位置までのベルト搬送経路に配置される支持回転体の径を該速度検出対象回転体の径と同一にすることを特徴とするものである。
また、請求項３３の発明は、請求項２８乃至３０いずれかの画像形成装置において、上記テンションローラから上記速度検出対象回転体までのベルト搬送経路の間に、上記ベルトに画像を転写または作像を行う位置があるとき、該速度検出対象回転体の偏心によって発生する該テンションローラから該速度検出対象回転体までのベルト搬送経路の間におけるベルト速動変動を、上記演算手段で導出した速度検出対象回転体の１回転周期の回転速度変動の振幅及び位相から導出し、上記制御手段は、抽出されたベルト速動変動と該演算手段で導出された速度検出対象回転体の１回転周期の回転速度変動の振幅及び位相とに基づいて上記駆動源を制御することを特徴とするものである。
【００１１】
本発明者らは、速度検出対象回転体の偏心等に起因した速度検出対象回転体の回転速度変動が主に１回転周期の回転速度変動である場合、その速度検出対象回転体の回転速度変動を、数１に示す右辺の第２項に示すような、正弦波の振幅Ａ及び位相αを未知のパラメータとして含む比較的簡易な数式で表すことができる点に着目した。なお、ω02は、ベルトの移動による速度検出対象回転体の回転速度である。
【数１】
2006154739.tif 000003
そして、速度検出対象回転体１周期で互いに異なる位相の速度検出対象回転体の既定回転角の回転時間をそれぞれ計測することにより、数１の式について成立する連立方程式から振幅Ａ及び位相αを決定できることを見い出した。
また、上記ω02は、ベルトが掛け渡された複数の支持回転体のうち速度検出対象回転体が既定回転角回転したときに１回転する第１支持回転体の1回転するときの回転時間から求める。この第１支持回転体の回転速度にも、第１支持回転体の偏心等に起因した速度変動が生じている。しかし、第１支持回転体を１回転するときの回転時間を計測することで、第１支持回転体の偏心等に起因する回転速度の影響がでない。これは、第１支持回転体の偏心などに起因する変動は、第１支持回転体の１回転周期とする正弦波や余弦波の三角関数で表すことができるため、1回転周期でその変動成分が相殺されるためである。よって、上記第１支持回転体が１回転したときの回転時間から、速度検出対象回転体が既定回転角回転したときの速度検出対象回転体がベルトの移動によって回転する回転速度ω02を正確に求めることができる。これにより、速度検出対象回転体の偏心等に起因した速度検出対象回転体の回転速度変動の振幅Ａ及び位相αを精度よく導出することができる。
この振幅Ａ及び位相αが決まれば速度検出対象回転体の偏心等に起因する１回転周期の回転速度変動を特定することができる。このように、検出データのフィルタ処理や検出データの周波数分解する処理などを行わなくても速度検出対象回転体の偏心などに起因する１回転周期の回転速度変動を特定することができ、計算量を抑えることができる。そして、その特定された回転速度変動に基づいて速度検出対象回転体の回転速度の検出結果を補正して、この補正された検出結果に基づいて駆動支持回転体を制御することで、速度検出対象回転体の偏心などに起因した回転速度変動の影響を受けずにベルトを一定の移動速度で駆動することができる。
従来のロータリーエンコーダを用いる場合は、速度検出対象回転体が微小回転角（例えば数度以下）ずつ回転する回転時間を連続的に計測し、この計測した各回転時間と上記微小回転角のデータとを用いて回転速度変動を算出している。従って、速度検出対象回転体の回転速度変動を精度よく求めるには、微小回転角の回転ごとにパルスを出力することができる高価なロータリーエンコーダを用いる必要がある。また、微小回転角の回転ごとにパルス出力を保存する必要があるため、容量の大きな記憶手段が必要となる。これに対し、本発明では、速度検出対象回転体が１回転する間に互いに位相の異なる既定回転角（例えばπ［ｒａｄ］）について回転時間の計測をそれぞれ行えば回転速度変動を算出できるため、上記高価なロータリーエンコーダを用いる必要がない。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、速度検出対象回転体が既定回転角だけ回転するときの回転時間の計測結果および、速度検出対象回転体が既定回転角回転したときに１回転する第１回転体の1回転するときの回転時間に基づいて、速度検出対象回転体の１回転周期の回転速度変動の振幅及び位相を求める。この回転速度変動の振幅及び位相に基づいて速度検出対象回転体の検出結果を補正して、この補正された検出結果で駆動支持回転を制御することにより、速度検出対象回転体の偏心等に起因したベルトの移動速度変動を抑制することができる。
しかも、上記回転時間の計測は、制御対象回転体が１回転する間に互いに位相の異なる既定回転角についてそれぞれ行えば回転速度変動を算出できるため、コスト高の要因となる高精度のロータリーエンコーダを用いる必要がないという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明を適用する画像形成装置としての複写機の一例を示す概略構成図である。図１において、符号１００は複写機本体であり、符号２００はそれを載せる給紙テーブルであり、符号３００は複写機本体１００上に取り付けるスキャナであり、符号４００はさらにその上に取り付ける原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）である。この複写機は、タンデム型で中間転写（間接転写）方式を採用する電子写真複写機である。
【００１４】
複写機本体１００には、その中央に、像担持体としての中間転写体であるベルトからなる中間転写ベルト１０が設けられている。この中間転写ベルト１０は、３つの支持回転体としての支持第１支持ローラ４，１５，１６に掛け渡されており、図中時計回り方向に回転移動する。これらの３つの支持ローラのうちの第２支持第１支持ローラ５の図中左側には、画像転写後に中間転写ベルト１０上に残留する残留トナーを除去する中間転写ベルトクリーニング装置１７が設けられている。また、３つの支持ローラのうちの第１支持第１支持ローラ４と第２支持第１支持ローラ５との間に張り渡したベルト部分には、そのベルト移動方向に沿って、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４つの画像形成部１８が並べて配置されたタンデム画像形成部２０が対向配置されている。本実施形態においては、第２支持第１支持ローラ５を駆動ローラとしている。また、タンデム画像形成部２０の上方には、潜像形成手段としての露光装置２１が設けられている。
【００１５】
また、中間転写ベルト１０を挟んでタンデム画像形成部２０の反対側には、第２の転写手段としての２次転写装置２２が設けられている。この２次転写装置２２においては、２つの支持ローラ間に記録材搬送部材としてのベルトである２次転写ベルト２４が掛け渡されている。この２次転写ベルト２４は、中間転写ベルト１０を介して第３支持第１支持ローラ６に押し当てられるように設けられている。この２次転写装置２２により、中間転写ベルト１０上の画像を記録材であるシートに転写する。また、この２次転写装置２２の図中左方には、シート上に転写された画像を定着する定着装置２５が設けられている。この定着装置２５は、ベルトである定着ベルト２６に加圧ローラ７が押し当てられた構成となっている。上述した２次転写装置２２には、画像転写後のシートをこの定着装置２５へと搬送するシート搬送機能も備わっている。もちろん、２次転写装置２２として、転写ローラや非接触のチャージャを配置してもよく、そのような場合は、このシート搬送機能を併せて持たせることが難しくなる。また、本実施形態では、このような２次転写装置２２および定着装置２５の下に、上述したタンデム画像形成部２０と平行に、シートの両面に画像を記録すべくシートを反転するシート反転装置２８も設けられている。
【００１６】
上記複写機を用いてコピーをとるときは、原稿自動搬送装置４００の原稿台３０上に原稿をセットする。または、原稿自動搬送装置４００を開いてスキャナ３００のコンタクトガラス３２上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置４００を閉じてそれで押さえる。その後、不図示のスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置４００に原稿をセットしたときは、原稿を搬送してコンタクトガラス３２上へと移動する。他方、コンタクトガラス３２上に原稿をセットしたときは、直ちにスキャナ３００を駆動する。次いで、第１走行体３３および第２走行体３４を走行する。そして、第１走行体３３で光源から光を発射するとともに原稿面からの反射光をさらに反射して第２走行体３４に向け、第２走行体３４のミラーで反射して結像レンズ３５を通して読取りセンサ３６に入れ、原稿内容を読み取る。
この原稿読取りに並行して、図示しない駆動源である駆動モータで駆動第１支持ローラ６を回転駆動させる。これにより、中間転写ベルト１０が図中時計回り方向に移動するとともに、この移動に伴って残り２つの支持ローラ（従動ローラ）１４，１５が連れ回り回転する。また、これと同時に、個々の画像形成部１８において潜像担持体としての感光体ドラム４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋを回転させ、各感光体ドラム上に、イエロー、マゼンタ、シアン、黒の色別情報を用いてそれぞれ露光現像し、単色のトナー画像（顕像）を形成する。そして、各感光体ドラム４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋ上のトナー画像を中間転写ベルト１０上に互いに重なり合うように順次転写して、中間転写ベルト１０上に合成カラー画像を形成する。
【００１７】
このような画像形成に並行して、給紙テーブル２００の給紙ローラ４２の１つを選択回転し、ペーパーバンク４３に多段に備える給紙カセット４４の１つからシートを繰り出し、分離ローラ４５で１枚ずつ分離して給紙路４６に入れ、搬送ローラ４７で搬送して複写機本体１００内の給紙路４８に導き、レジストローラ４９に突き当てて止める。または、給紙ローラ５０を回転して手差しトレイ５１上のシートを繰り出し、分離ローラ５２で１枚ずつ分離して手差し給紙路５３に入れ、同じくレジストローラ４９に突き当てて止める。そして、中間転写ベルト１０上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ４９を回転し、中間転写ベルト１０と２次転写装置２２との間にシートを送り込み、２次転写装置２２で転写してシート上にカラー画像を転写する。画像転写後のシートは、２次転写ベルト２４で搬送して定着装置２５へと送り込み、定着装置２５で熱と圧力とを加えて転写画像を定着して後、切換爪５５で切り換えて排出ローラ５６で排出し、排紙トレイ５７上にスタックする。または、切換爪５５で切り換えてシート反転装置２８に入れ、そこで反転して再び転写位置へと導き、裏面にも画像を記録して後、排出ローラ５６で排紙トレイ５７上に排出する。
なお、画像転写後の中間転写ベルト１０は、中間転写ベルトクリーニング装置１７で、画像転写後に中間転写ベルト１０上に残留する残留トナーを除去し、タンデム画像形成部２０による再度の画像形成に備える。ここで、レジストローラ４９は一般的には接地されて使用されることが多いが、シートの紙粉除去のためにバイアスを印加することも可能である。
【００１８】
この複写機を用いて、黒のモノクロコピーをとることもできる。その場合には、図示しない手段により、中間転写ベルト１０を感光体ドラム４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃから離れるようにする。これらの感光体ドラム４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃは、一時的に駆動を止めておく。黒用の感光体ドラム４０Ｋのみが中間転写ベルト１０に接触させ、画像の形成と転写を行う。
【００１９】
次に、本発明の特徴部分である、中間転写ベルト１０の駆動制御について説明する。
本実施形態の複写機では、中間転写ベルト１０を一定速度で移動させる必要がある。しかし、実際には、駆動ローラの偏心や、駆動モータから駆動ローラまでの歯車などで構成される減速機構の伝達誤差によって生じる速度変動がある。この伝達誤差は、主に歯車の偏心や歯の累積ピッチ誤差がある。また、その他にもベルトに接触するローラの負荷変動によって生じる速度変動などがある。
中間転写ベルト１０のベルト移動速度が変動すると、実際のベルト移動位置が目標とするベルト移動位置からズレてしまい、感光体ドラム４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ上の各トナー画像の先端位置が中間転写ベルト１０上でズレて色ズレが発生する。また、ベルト移動速度が相対的に速い時に中間転写ベルト１０上に転写されたトナー画像部分は本来の形状よりもベルト周方向に引き延ばされた形状となり、逆に、ベルト移動速度が相対的に遅い時に中間転写ベルト１０上に転写されたトナー画像部分は本来の形状よりもベルト周方向に縮小された形状となる。この場合、最終的にシート上に形成された画像には、そのベルト周方向に対応する方向に周期的な画像濃度の変化（バンディング）が表れる。
そこで、支持ローラにエンコーダを取り付けてベルト速度変動を認識し、ベルト速度が一定速度となるようにフィードバック制御を行うものがある。しかし、ベルトの搬送速度が一定にも係わらず、エンコーダを取り付けたローラの偏心や、エンコーダの取り付け偏心などの回転速度変動が検出手段に検出されてしまう。その結果、この回転速度変動がフィードバックされてしまい、ベルト速度を一定に維持することができなかった。
【００２０】
図２は、中間転写ベルト１０の主要部を示す断面模式図である。中間転写ベルト１０は、従動ローラとしての第１支持ローラ１７（以下、従動ローラ）と、第１支持ローラ１７よりも半径の大きい速度検出対象回転体としての第２支持ローラ１４とに巻き付いる。中間転写ベルト１０は、図中矢印Ａの方向に無端移動する。第１支持ローラ１７、第２支持ローラ１４には、検出手段としての図示しない検出手段がそれぞれ設けられている。
【００２１】
次に、ローラに偏心があるときのベルト搬送速度Vとローラの回転角速度ωとの関係を説明する。
図３（ａ）は偏心を持つ第２支持ローラ１４にベルトが巻き付いているモデルを示している。図３（ａ）に示すように、半径R２の第２支持ローラ１４にベルト１０が巻き付いている。第２支持ローラ１４の回転中心３０２とローラの円断面中心３０３とが偏心量ε２（回転中心３０２と円断面中心３０３との直線距離）離れている。図中の直線３０６は、ローラの回転中心３０２と、ベルトがローラと接触している領域の中央とを結んだ線分である。直線３０６の長さによってベルト速度が決定されると仮定して、直線３０６の長さをベルト速度決定距離Rεとすると、以下のように表すことができる。
【数２】
2006154739.tif 000004
【００２２】
ベルト速度Vはベルト厚みの影響を除いて、数２から、半径R2の第２支持ローラ１４の回転角速度ω２とベルト速度V関係を記述すると以下のようになる。
【数３】
2006154739.tif 000005
θ２+α２は第２支持ローラ１４の回転角であり、α２はθ２=０（時間ｔ＝０）のときの偏心方向位相（角度）である。
【００２３】
数３からベルト速度Vが一定のベルト速度Voになるために、第２支持ローラ１４の回転角速度ω2refは以下のようになる。
【数４】
2006154739.tif 000006
数４の第２項が第２支持ローラ１４の偏心による回転速度変動成分であることがわかる。つまり、ベルトを一定速度V０で回転させても、第２支持ローラ１４の回転角速度ω2refは、変動することがわかる。
【００２４】
ここで、ベルト速度Vが以下のように変動すると仮定する。ただし、ΔVnは、抑圧したいベルト速度変動第n次高周波成分振幅、ωnはベルト速度変動第n次高周波成分角周波数、そしてαnはベルト速度変動第n次高周波成分位相である。
【数５】
2006154739.tif 000007
【００２５】
このとき、第２支持ローラ１４の回転角速度ω２は、数２より以下のようになる。
【数６】
2006154739.tif 000008
【００２６】
つまり、ベルト速度変動分（数６の係数ΔVnのある右辺第２項）を抑えて、一定速度にしたい場合、第２支持ローラ１４の回転角速度ω２を第２支持ローラ基準回転角速度ω2refとなるように制御すれば、ベルト速度変動成分を抑圧することになり、ベルト速度Vが一定の速度V０となる。
【００２７】
よって、数４において、以下に示す数７の第２支持ローラ１４の回転速度変動成分が検出できれば、第２支持ローラ１４の回転角速度をフィードバックしてベルト速度を一定に制御できることが可能になる。
【数７】
2006154739.tif 000009
【００２８】
ここで、第１支持ローラ１７と第２支持ローラ１４の回転角速度を検出することで数７に示した第２支持ローラ１４の回転速度変動成分を導出する。簡単のために、半径R１の第１支持ローラ１７の回転角速度ω１を一定の回転角速度ω０１に制御したときについて説明する。第１支持ローラ１７の回転角度をθ１+α１（ただしθ１=０（時間ｔ＝０）のときの偏心方向位相（角度）をα１）、第１支持ローラ１７の偏心をε１としたとき第２支持ローラ１４の回転角速度ω２Vは、数２から以下のようになる。
【数８】
2006154739.tif 000010
数８より第１支持ローラ１４を一定回転角速度ω０１に回転したとき第２支持ローラ１４の回転角速度ω２Vは、第１支持ローラ１７の偏心による回転速度変動（数８の｛｝内第２項）と第２支持ローラ１４の偏心による回転速度変動（数８の｛｝内第３項）が含まれていることがわかる。
【００２９】
どちらか一方の回転速度変動を検出したい場合、第１支持ローラ１７と第２支持ローラ１４の回転周期が異なる、つまりローラ径が異なれば、それぞれの回転速度変動を区別して検出することが可能となる。このように、数４、数８から、第２支持ローラ１４の偏心による回転速度変動を検出することができれば、第２支持ローラ１４の回転角速度をフィードバックしてベルト速度Vを一定の速度V０に制御するフィードバック制御が可能であることがわかる。
【００３０】
ここで、さらに第２支持ローラ１４に取り付けられた検出手段に取付け偏心があるときのベルト搬送速度Vと検出手段で検出される回転角速度ωＳとの関係を説明する。
図３（ｂ）は回転軸に対して、エンコーダ盤の取付け誤差が生じ、エンコーダ盤が偏心を持って、回転するモデルを示している。図中３１２は、エンコーダ盤上に一定間隔のマークで形成されているタイミングマーク３１３の中心線を示している。この中心線上にあるタイミングマークがセンサ３１１を通過するタイミングで第２支持ローラの回転角速度を検出している。エンコーダ盤の回転中心３０８とローラの中心３０２とが偏心量εｓ（回転中心３０２と円断面中心３０３との直線距離）離れている。このときのエンコーダ盤のタイミングマークがセンサスリットを通過する速度Vｓは、以下のように近似される。ただし、ω２は、回転軸の回転角速度であり、ここでは、第２支持ローラの回転角速度である。εＳはエンコーダ盤の偏心量であり、αＳはθＳ=０（時間ｔ＝０）のときの偏心方向位相（角度）である。
【数９】
2006154739.tif 000011
【００３１】
ここで、エンコーダで検出される第２支持ローラの回転角速度ωＳは、ωＳ=ＶＳ／ＲＳであることを考慮し、数３に数９を代入して、ベルト速度Vとエンコーダで検出される回転角速度ωＳとの関係は、以下のようになる。
【数１０】
2006154739.tif 000012
【００３２】
このように、ベルト速度と検出手段で検出される第２支持ローラの回転角速度との関係には、エンコーダ盤に取付け偏心がある場合、ローラ偏心量を振幅とした回転速度変動成分に、エンコーダ盤の取付け偏心量を振幅とした回転速度変動成分が重畳されたものが検出されることがわかる。
ローラ偏心の回転速度変動成分（数１０の｛｝内第２項）とエンコーダ盤取付け偏心の回転速度変動成分（数１０の｛｝内第３項）は、同じ回転軸３０２に固定されているため、周期は同一である。そこで、２つの回転速度変動成分は１つに合成することが可能である。すると数１０は、以下のように変換される。（余弦波の減算過程は省略する。）
【数１１】
2006154739.tif 000013
ここで、ε２Ｓとα２Ｓは数１０の２つの余弦関数合成で算出される。θ２Ｓは、新たに設定した基準軸からの回転角を示すが、ベルト巻付き部とセンサスリットが同一の回転軸上にある場合、θ２＝θＳ＝θ２Ｓとしてもよい。また、ベルト巻付き部とセンサスリットが別の場所にある場合は、θ２＝θＳ+β＝θ２Ｓとして計算すればよい。
【００３３】
こうして、ローラ偏心に加えてエンコーダ取付け偏心があっても、ローラ偏心と合成された１つの回転速度変動として考え、上記数４から数８までの説明と同様にして、第２支持ローラの偏心と検出手段の取付け偏心による回転速度変動が検出できれば、第２支持ローラの回転角速度をフィードバックしてベルト速度Vを一定の速度V０に制御するフィードバック制御が可能であることがわかる。
【００３４】
以下に、第２支持ローラの偏心と検出手段の取付け偏心による第２支持ローラの回転速度変動がベルト搬送速度変動とならないようにフィードバック制御を行うベルト駆動制御装置について説明する。なお、以下の説明は、中間転写ベルト１０に限られるものではなく、広く、駆動制御がなされるベルトについて同様であるので、ベルトとして説明する。
【００３５】
図４は、ベルト駆動制御装置の概略を示した図である。図４に示すように、ベルト１０は、駆動ローラ１５と、テンションローラ１６、第１および第２支持ローラ１７、１４で張架されている。第１支持ローラ１７と第２支持ローラ１４とには、それぞれ回転情報を検出する第１検出手段４０４、第２検出手段５０４がそれぞれ設けられている。また、第２支持ローラ１４は、速度検出対象回転体として用いられる。すなわち、第２支持ローラ１４の回転速度を検出して、その検出結果に基づいて駆動源としてのモータが制御されてベルトを一定速度で駆動させている。駆動ローラ１５は、２つの歯車１１、１２からなる伝達機構を介して駆動源としてのモータ７からの回転駆動力が伝達されるようになっている。駆動ローラ１５は、モータ７からの回転駆動力により、ベルトを図中矢印方向に駆動搬送させる。このベルトの搬送に伴い、第１支持ローラ１７と第２支持ローラ１４とは従動回転する。このとき、第１検出手段４０４および第２検出手段５０４は支持ローラのパルス信号１８、１９を制御器８に送信する。制御器８は、第１支持ローラ１７および第２支持ローラ１４のパルス信号に基づいて第２検出手段５０４で検出される第２支持ローラ１４の偏心および第２検出手段５０４の取り付け偏心による回転速度変動を検出する。この検出した第２支持ローラ１４の回転速度変動に基づいて目標角速度を算出する。そして、画像形成時に本体からの駆動命令に従い、第２検出手段５０４で検出した第２支持ローラ１４の回転角速度が目標角速度となるようにモータ駆動信号２１をモータ７へ送信する。
【００３６】
モータ７は、例えば、画像形成装置の用いられるＤＣモータを使用することができる。また、モータ軸にロータリエンコーダを設置し、ロータリエンコーダの出力を基にモータ軸をフィードバック制御するＤＣサーボモータや、入力する駆動パルス周波数でモータ軸の回転角速度を制御するステッピングモータを使用しても良い。ＤＣサーボモータやステッピングモータを利用することで、駆動ローラを所望の回転角速度に早く、安定的に到達することができる。また、第２支持ローラの回転情報を基に駆動ローラのフィードバック制御においても、モータ軸の回転情報をフィードバックするマイナーループが形成されるため、より安定した制御系の設計が可能となる。
【００３７】
図５は、制御器８で行う制御ブロック図である。制御器８には、第２支持ローラ回転速度変動演算処理部１７１、第２支持ローラ目標角速度演算処理部１７２、第２支持ローラ角速度算出部１７３、比較器１７５、コントローラ部１７４を備えている。第２支持ローラ回転速度変動演算処理部１７１は、第１支持ローラ１７の回転情報としての第１検出手段４０４のパルス信号２０、および第２支持ローラ１４の回転情報としての第２検出手段５０４のパルス信号１９を受信する。第２支持ローラ回転速度変動演算処理部１７１は、受信した第１支持ローラ１７の回転情報と、第２支持ローラ１４の回転情報とに基づき、第２支持ローラ１４の回転速度変動の振幅Aと位相αを算出する。そして、算出された第２支持ローラ１４の回転速度変動の振幅Aと位相αを第２支持ローラ目標角速度演算処理部１７２に送信する。
【００３８】
第２支持ローラ目標角速度演算処理部１７２は、第２支持ローラの回転速度変動の振幅Aと位相αとを記憶部に記憶する。そして、装置本体から指令されるベルトの目標速度Ｖ０を受信したら、Ａ、α、Ｖ０から第２支持ローラの目標回転角速度ω２refを基準回転角速度データとして導出し出力する。
【００３９】
第２支持ローラ角速度算出部１７３は、フィードバックされた第２検出手段１４の出力データから第２支持ローラの回転角速度を算出して比較器１７５に出力する。
【００４０】
上記第２支持ローラ目標角速度演算処理部１７２で算出された第２支持ローラ１４の目標回転角速度ω２refとフィードバックされた第２支持ローラの回転角速度との差分が比較器１７５で算出される。比較器１７５で算出された差分データがコントローラ部１７４に送られる。コントローラ１７４は、例えば、PID制御器を使い、モータの速度指令信号を出力する。モータ７は、この速度指令信号を受けて駆動トルクを調整して、ベルトを所望の速度で搬送する。
【００４１】
次に、第１支持ローラ１７および第２支持ローラ１４に取り付けられる第１検出手段４０４、および第２検出手段５０４について説明する。第１支持ローラに取り付けられる第１検出手段４０４は、第１支持ローラの回転情報を検出して、その情報を制御部８に送信する。第２支持ローラ１７に取り付けられる第２検出手段５０４は、第２支持ローラ１４の回転情報を検出して、その情報を制御部８に送信する。第１支持ローラ１７に用いる第１検出手段４０４の構成や第２支持ローラ１７に用いられる第２検出手段５０４の構成は、第２支持ローラ１４の回転速度変動を検出する検出方法によって異なる。
図６は、第１検出手段４０４と、第２検出手段５０４とを示した図である。図６（ａ）は、第１検出手段４０４を全周にわたり複数のスリット４０３が等間隔で設けられたエンコーダ盤４０５と、検出器４０６とからなるロータリエンコーダとし、第２検出手段を円周上４箇所に等間隔でスリット１３を設けたエンコーダ盤５０５と、検出器５０６とで構成したものを示した図である。図６（ｂ）は、第１検出手段４０４を一箇所にスリット４０３を設けたエンコーダ盤４０５と、検出器４０６とで構成し、第２検出手段５０４を円周上４箇所に等間隔でスリット１３を設けたエンコーダ盤５０５と、検出器５０６とで構成したものを示した図である。図６（ｃ）は、第１検出手段４０４を一箇所にスリット４０３を設けたエンコーダ盤４０５と、検出器４０６とで構成し、第２検出手段を全周にわたり複数のスリット１３が等間隔で設けられたエンコーダ盤５０５と、検出器５０６とからなるロータリエンコーダとで構成したものを示す図である。
図６（ａ）に示すものは、第１支持ローラ１７を一定で回転するように制御することで、第２検出手段５０４で検出される第２支持ローラ１４の回転速度変動を検出する方法で好適に用いることができる。図６（ｂ）は、駆動モータ７を一定で回転制御させて第２検出手段５０４で検出される第２支持ローラ１４の回転速度変動を検出する方法で好適に用いることができる。図６（ｃ）は、第２支持ローラ１４を一定で回転させることで第２検出手段５０４で検出される第２支持ローラ１４の回転速度変動を検出する方法で好適に用いることができる。これらの検出手法については、後述する。
また、図６に示す第１支持ローラ１７の径と第２支持ローラ１４の径比を、1：４としている。そして、図６（ａ）や図６（ｂ）においては、第２支持ローラ１４のエンコーダ盤５０５に設けられたスリット１３は、第１支持ローラ１７の回転周期にあたる位置に設けられている。
【００４２】
検出器４０６、５０６は、発光素子と受光素子とで構成されており、発光素子と受光素子とは、エンコーダ盤４０５、５０５を挟んで対向するように設けられている。そして、スリット４０３、１３が検出器上を通過するとき、発光素子の光を受光素子が検出するようにしている。受光素子が発行素子の光を検出すると電流が発生し、これがパルス信号として制御部8に送信される。
【００４３】
本実施形態においては、検出器５０６でスリット１３が検出されてから特定のスリットが検出されるまでの時間を計測することで第２支持ローラ１４の回転情報を検出している。回転情報を検出するために設定される検出区間（スリットと特定スリットとの間隔）は、第１支持ローラ１７の回転周期の整数倍とするのが好ましい。このように設定することで、第１支持ローラ１７の回転速度変動による影響をほとんど無視することができる。第１支持ローラ１７の回転速度変動は、第１支持ローラ１７の偏心によるものであり、第１支持ローラ１回転を１周期とするものである。そして、第１支持ローラ１７の偏心による回転速度変動は、第２支持ローラ１４の回転角速度に影響を与える。しかし、第１支持ローラ１７の偏心による回転速度変動は、第１支持ローラ１７の一周期でプラスに変動する成分とマイナスに変動する成分がイコールになるため、第１支持ローラ１７の一周期で計測時間の誤差がなくなる。この結果、検出区間を、第１支持ローラ１７の回転周期の整数倍とすることで、第１支持ローラ１７の回転速度変動による影響を受けることなく、第２支持ローラ１４の回転情報を得ることができる。
【００４４】
さらに、検出区間をπとし、検出区間と検出区間の位相差を（π／２）とすることで、第２支持ローラ１４の回転速度変動を検出する感度を最も高めることができる。例えば、第２支持ローラ１４の偏心および第２検出手段５０４の取り付け偏心による回転速度変動が位相０のＣＯＳ波の場合、０からπの区間は平均角速度に対してプラスに角速度が変動する領域であり、この間の区間が最も計測時間が短くなる。一方、πから２πの区間は、平均角速度に対してマイナスに角速度が変動する領域であり、この間の区間が最も計測時間が長くなる。このように、検出区間をπにすれば、変動成分の全てが平均角速度に対してプラスに角速度が変動する領域や、変動成分の全てが平均角速度に対してマイナスに角速度が変動する領域を検出することができ、第２支持ローラ１４の回転速度変動を検出する感度を最も高めることができる。
しかしながら、検出区間をπと設定しても第２支持ローラ１４の回転速度変動が位相０のＳＩＮ波（位相（π／２）のＣＯＳ波）の場合は、０からπの区間は（π／２）を境として平均角速度に対してプラスに角速度が変動する領域とマイナスに角速度が変動する領域が対称に現れる。その結果、第２支持ローラの回転速度変動の成分が相殺されて、０からπの区間は平均角速度で移動した場合と同様の計測時間となる。また、πから２πの区間においても、同様に回転速度変動の成分が相殺されて、平均角速度で移動した場合と同様の計測時間となり、第２支持ローラの回転速度変動を全く検出することができない。そこで、一方の検出区間を０〜πとし、他方の検出区間を（π／２）〜（３π／２）として、検出区間と検出区間の位相差を（π／２）とする。これにより、ＳＩＮ波の場合でも検出区間が（π／２）〜（３π／２）において、平均角速度に対してマイナスに角速度が変動する領域となり最も計測時間が長くなる。このように、検出区間と検出区間の位相差を（π／２）とすることで、どちらか一方の検出区間で第２支持ローラ１４の回転速度変動を検出する感度を高めることができる。第２支持ローラの回転速度変動がＳＩＮ波に近い場合は、検出区間が（π／２）〜（３π／２）の方が、検出区間が０〜πのものに比べて検出感度が高くなる。一方、検出誤差の回転速度変動がＣＯＳ波に近い場合は、検出区間が０〜πの方が、検出区間が（π／２）〜（３π／２）の方に比べて検出感度が高くなる。
【００４５】
また、第２支持ローラ１４にかかる変動成分には、上記第１支持ローラ１７の回転速度変動のほかに、駆動ローラ１５やモータ７からの駆動力を駆動ローラ１５に伝達する歯車などの駆動伝達系の回転速度変動も存在する。検出区間をこのような駆動伝達系などの回転速度変動の整数倍とすることで、さらに検出精度を上げることができる。特に、検出区間を第１支持ローラの回転周期と、駆動伝達系などの回転速度変動との最小公倍数に設定することができれば、第１支持ローラ１７の回転速度変動と駆動伝達系などの回転速度変動の両方の影響をほとんど無視することができる。
【００４６】
また、図６に示す、第２検出手段は、エンコーダ盤５０５に４箇所のスリット１３を設けているが、これに限らず、図７に示すように第２検出手段５０６のエンコーダ盤のスリット１３を３箇所にしてもよい。
また、図８に示すように、第２検出手段５０４を４つの扇型の羽根状部材を取り付け、検出器５０６は図中太線で示したエッジを検出するようにしてもよい。また、第１検出手段４０４を図８に示すように、エッジを検出する検出手段としてもよい。
さらに、図９に示すように、第２支持ローラのフランジ部２２に被検出部として切り欠き２２０を等間隔に４箇所設け、この切り欠き２２０を検出器５０６で検出することで第２支持ローラ１４の回転情報を検出するようにしても良い。また、同様に第１検出手段４０４を同様な構成としてもよい。
【００４７】
また、スリットやエッジなどの被検出部を磁性体で形成し、検出器を磁気センサとしてもよい。スリットやエッジを検出する検出器は、回転盤の一方の固定部に発光素子と受光素子を形成し反射型で形成してもよい。
【００４８】
また、少なくとも第２支持ローラ１４は、回転の基準となるホーム位置を設定する必要がある。このホーム位置は、第２支持ローラの偏心を検出したり、検出した第２支持ローラの回転速度変動を用いてフィードバック制御を行ったりするときの基準位置となる。
図１０は、エンコーダ盤５０５に区間検出用のスリット１３とは別にホーム位置検出用のスリット１７を設けたものである。図１０に示すように区間検出用のスリット１３は、９０°ずつ位相をずらしてエンコーダ盤５０５の周上に４箇所設けられている。ホーム位置検出用のスリット１７は、スリット間のいずれかにひとつだけ設けられている。
【００４９】
ホーム位置の検出は、以下のように行う。ホーム位置検出用のスリット１７のない区間におけるパルス信号の発信間隔は、ほぼ、一定時間Ｔ１となっている。一方、ホーム位置検出用のスリット１７のある区間においては、パルス信号の発信間隔が一定時間Ｔ1より短くなる。よって、制御部８でこの発信間隔を検出することで第２支持ローラのホーム位置を検出することができる。
【００５０】
図１１は、ホーム位置検出のフローチャートである。図１１に示すように、制御部８は、パルス信号を検出したら、時間計測を開始する（Ｓ１）。そして、次のパルス信号を検出したら（Ｓ２のＹＥＳ）、そのときの時間間隔が閾値以下であるかどうかチェックする（Ｓ３）。閾値以下でない場合は、この時間間隔を検出区間用のデータとして、内部メモリに記憶する（Ｓ４）。一方、閾値以下の場合は、ホーム位置を検出したとして、所定の制御、例えば、フィードバック制御を開始したり、第２支持ローラの回転速度変動の検出を開始したりする（Ｓ５）。
【００５１】
また、図１２に示すように、第２検出手段５０４が特別にホーム検出用スリットを設けない構成の場合のホーム位置の設定や検出方法について説明する。この場合、まず、制御部８は、第２支持ローラ１４の回転速度変動検出時の所定の設定条件（例えば、モータが等速回転、第１支持ローラが等速回転等）になったことを検出したら、適当なタイミングで検出したスリット１３をホーム位置として設定し監視する。具体的には、モータ等が等速回転となって適当なタイミングで受けたパルス信号の検出と同時にタイマカウンタをリセットする。そして、第２検出手段５０４のエンコーダ盤５０５に設けられたスリット１３の数を予め記憶しておき、パルス信号の数がスリット１３の数となったら、ホーム位置を検出したとしてタイマカウンタをリセットする。この場合、電源ＯＮ時に毎回ホーム位置の決定とそれに対応した第２支持ローラの回転速度変動の少なくとも位相を求める必要がある。このとき、どこをホーム位置にしたかは回路あるいはファームウェアで常に認識しておく。
【００５２】
本実施形態のベルト駆動制御は、まず、事前動作として、第１支持ローラ１７および第２支持ローラ１４に設置された検出手段を用いて第２検出手段５０４で検出される第２支持ローラ１４の回転速度変動を認識する。この事前動作は、図１０のようにエンコーダ盤５０５にホーム位置１７が特定の場所に設定できる場合は、商品出荷前の製造工程で行うことができる。また、ホーム位置が設けられていない場合は、本体の電源投入時に任意のホーム位置を設定して、事前動作行う必要がある。また、例えば、検出器５０６とローラとの締結部が経時あるいは環境ですべり等が発生する場合は、あらかじめ規定された時間毎、枚数毎、などにユーザーの使用状況（プリント要求の無いタイミング）に事前動作を実行して第２支持ローラ１４の回転速度変動を検出して更新する。また、他の従動ローラの偏心による影響も除去したい場合は、従動ローラとベルトとのすべりなどの位相関係が変化するため、定期的に第２支持ローラ１４の回転速度変動を検出して更新を行う。
【００５３】
以下、第２支持ローラ回転速度変動を検出する方法を、実施例１〜３として説明する。実施例１の第２支持ローラ回転速度変動を検出する方法は、モータを一定の角速度で回転させることで、第２支持ローラ１４の変動成分を検出する方法である。実施例２の第２支持ローラ回転速度変動を検出する方法は、第１支持ローラ１７を等速で回転させて、第２支持ローラ１４の変動成分を検出する方法である。実施例３の第２支持ローラの回転速度変動を検出する方法は、第２支持ローラ１４を等速で回転させることで、第２支持ローラ１４の変動成分を検出する方法である。
以下に、実施例１〜３の第２支持ローラ回転速度変動を検出方法を詳細に説明する。
【００５４】
［実施例１］
まず、実施例１について説明する。実施例１においては、モータ７を一定の角速度で回転させることで、第２支持ローラ１４の偏心による変動成分を検出するものである。実施例１で使用される好適な検出手段の組合せは、図６（ｂ）であるが、図６（ａ）、図６（ｃ）を用いても良い。
この実施例１で好適に用いられる図６（ｂ）に示す検出手段の組合せは、第１支持ローラ１７に取り付けられる第１検出手段４０４を１個のスリット４０３を備えたエンコーダ盤４０５と検出器４０６とで構成し、第２支持ローラ１４に取り付けられる第２検出手段５０４を４個のスリット１３を備えたエンコーダ盤５０５と検出器５０６とで構成している。第１支持ローラ１７のローラ径は、第２支持ローラのローラ径の（１／４）に設定されており、スリット間の移動距離が丁度、第１支持ローラ１７の一回転の移動距離となっている。
【００５５】
第２検出手段５０４を４個のスリット１３とすることで、検出区間を回転速度変動の検出感度の高いπに設定できるとともに、検出区間と検出区間との位相差を（π／２）に設定することができる。
【００５６】
また、検出精度を上げるために、第１検出手段４０４の検出器４０６をスリット４０３が通過するタイミングと、第２検出手段５０４の検出器５０６をスリット１３が通過するタイミングが同じとなるように第１検出手段のエンコーダ盤４０５と第２検出手段のエンコーダ盤５０５の回転位相は予め製造工程等で調整する。
【００５７】
実施例１においては、第２支持ローラ１４の回転情報は、検出器５０６でスリット１３が検出されてから特定のスリットが検出されるまでの時間を計測することで検出している。
図１３は、図６（ｂ）に示した第２検出手段１４の回転情報の検出について説明した模式図である。図中のA、B、C、Dは、検出区間を示している。検出区間は、第１支持ローラ１７の回転周期の整数倍に設定される。これにより、この検出区間で第１支持ローラの回転速度変動の影響をほとんど無視することができる。第２支持ローラ１４の回転速度変動を検出するためには、第２支持ローラ１４の１周期で少なくとも２つの区間の時間を計測する必要がある。検出区間が第１支持ローラ１７の回転周期の整数倍に設定されていれば、区間の組み合わせは、いかなるものであってもよい。例えば、区間Ｂ、すなわち検出器がスリット１３Ｂを検出して、スリット１３Ｄを検出するまでに要した時間と、区間Ｄ、すなわち検出器がスリット１３Ｄを検出して、スリット１３Ｂを検出するまでに要した時間を検出するようにしてもよい。また、区間Ａと区間Ｃとを検出するようにしてもよいし、区間Ａと区間Ｂとを検出するようにしてもよい。また、検出区間を１８０°にする必要もない。しかし、検出区間を１８０°とすれば、第２支持ローラの回転速度変動の検出感度を最も高くできる。また、検出区間と検出区間との位相を９０°ずらした、区間Ａと区間Ｂ、区間Ｂと区間Ｃ、区間Ｃと区間Ｄ、区間Ｄと区間Ａの組合せが最も第２支持ローラの回転速度変動の検出感度を高くすることができる。以下の説明では、区間Ａと区間Ｂとを検出する場合について説明する。
【００５８】
図１４は、実施例１の第２支持ローラの偏心および第２検出手段の取り付け偏心による変動の検出処理を示したフローチャートである。図１４において、制御器８はＤＣサーボモータを安定に回転する適切なモータ目標角速度ωm指令信号を出力し（Ｓ１）、回転駆動させる。DCサーボモータに設置されたロータリエンコーダから制御器８は目標とする回転速度に達したかどうかを判断する（Ｓ２）。ここでは、検出精度を上げるために、モータを既定速度で安定して回転させることが目的である。
目標とする回転速度に達していると判断した場合（Ｓ２のＹＥＳ）、適当なタイミングで第２支持ローラのスリットの一つをホーム位置と設定する（Ｓ３）。このとき、制御器８にある第２支持ローラ用の内蔵タイマユニットのカウンタを０に設定して、時間を計測していく。また同時に、ほぼ同タイミングで検出される第１支持ローラのスリットにおいても制御器８にある第１支持ローラの内蔵タイマユニットのカウンタを０に設定して、時間を計測していく（Ｓ４）。第２支持ローラの検出器５０４は、スリット１３の通過時にパルス信号を出力し、制御器８に送信する。制御器８は、前記パルス信号を受信したときの内蔵タイマユニットのカウンタで計測された時間をデータメモリに記録する。予め、第２検出手段のエンコーダ盤５０５のスリット総数をデータとして保持しておき、出力されたパルス信号の総数が予め記憶されたスリット総数となることで第２支持ローラの１回転を検出する。そして、１回転に要する時間を計測して第２支持ローラの１回転の平均角速度ω2aを算出する。また、同様に第１支持ローラに設置された検出器４０６は、スリット４０３の通過時にパルス信号を出力し、制御器８に送信する。制御器８は、前記パルス信号を受信したときの内蔵タイマユニットのカウンタで計測された時間をデータメモリに記憶する。そして、記憶された１回転に要する時間から第１支持ローラの平均角速度ω1aを算出する。この第１支持ローラと第２支持ローラの平均角速度から現在のローラの径比を正確に求める（Ｓ５）。ローラ径比を正確に求めることで、製造誤差や環境、径時で変化するローラ径による回転速度変動検出誤差を補正することができる。また、第１支持ローラ、第２支持ローラを複数回転させて平均化したデータからローラ径比を求めて精度を上げても良い。
【００５９】
ローラ径比を求めた後、図１５に示すように、第２支持ローラにおいて、再びホーム位置を検出したときから被検出部を通過した順に、通過時間間隔をＴ１、Ｔ２、Ｔ３と制御器８に内蔵されているデータ用メモリに記憶していく（Ｓ６）。また同時に、第１支持ローラにおいて、ほぼ、同時刻に通過するスリットの通過時間間隔、つまり、１回転時間をＴ１１、Ｔ１２、Ｔ１３として制御器８に内蔵されているデータ用メモリに記憶していく（Ｓ７）。そして、通過時間のデータＴ１１、Ｔ１２、Ｔ１３、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３を用いて、ローラ２の回転速度変動の算出処理を実行する（Ｓ８）。
【００６０】
第２支持ローラの回転速度変動の算出処理（Ｓ８）は、第２支持ローラの１回転に相当する回転速度変動の振幅と位相を算出する。具体的には、第２支持ローラの１回転の回転速度変動の振幅をＡ、ホーム位置を基準とした初期位相をαとして算出する。
【００６１】
以下に、第２支持ローラの回転速度変動の振幅と位相を算出する方法について説明する。第２支持ローラの回転速度変動の振幅と位相は、ホーム位置（時間０）を基準として、２つのスリットで構成する第１区間（図１３における検出区間Ａ）の回転時間と、同様に、別の２つのスリットで構成する第１区間とは位相が異なる第２区間（図１３における検出区間Ｂ）の回転時間から求める。また、第２支持ローラが第１区間と第２区間を回転する時間における平均角速度ω０２＿１とω０２＿２を第１支持ローラの回転情報から求める。
【００６２】
まず、第２支持ローラの偏心による回転速度変動を含む第２支持ローラの回転角速度ω２を以下のように規定する。
【数１２】
2006154739.tif 000014
ここで、第１項のω０２は、ベルトの搬送に伴い回転する第２支持ローラの平均回転角速度である。ベルト移動速度をローラの回転角速度に変換したものに等しい。この平均回転角速度に振幅Ａ、位相αの第２支持ローラの偏心や検出手段の取付け偏心による回転速度変動成分を示す第２項が重畳されている。
【００６３】
ここで、第１区間において、第２支持ローラが半回転（πラジアン回転）したことから以下の関係が成り立つ。
【数１３】
2006154739.tif 000015
ただし、ω０２＿１は、第１区間における第２支持ローラの平均回転角速度であり、以下の式から第１支持ローラの検出データによって求められる。
【数１４】
2006154739.tif 000016
【００６４】
第１支持ローラと第２支持ローラの径比（Ｒ１／Ｒ２）は、図１４（Ｓ５）にて求められた値を用いる。Ｎは第１の検出区間計測時における第１支持ローラの回転数である。ここでは、ローラ径比が１：４に設計されているので、第１の検出区間が第２支持ローラの回転角πとなっていることから、Ｎ＝２である。また、第２の検出区間においても、数１４と同様に積分範囲が異なる形で以下の式が成立する。
【数１５】
2006154739.tif 000017
ただし、ω０２＿２は、第２区間における第２支持ローラの平均回転角速度であり、以下の式から第１支持ローラの検出データによって求められる。
【数１６】
2006154739.tif 000018
【００６５】
ＤＣサーボモータを目標回転角速度で一定の回転速度で駆動していても、すべりなどの伝達駆動系の伝達誤差により、ベルト移動速度は変動している。このため、DCサーボモータの回転角速度から第２支持ローラの平均回転角速度ω０２＿２を推定する方法では、上述の伝達駆動系の伝達誤差が考慮に入れてないため、正確な第２支持ローラの平均回転角速度ω０２＿２を推定することができない。そこで、実施例１においては、第１支持ローラの計測時間から、第２支持ローラの平均回転角速度ω０２＿２を求めている。第１支持ローラは、従動ローラであるため、第２支持ローラ同様、ベルトの移動速度に伴い回転している。このため、第１支持ローラの回転時間は、伝達駆動系の伝達誤差の成分を含んだベルト移動速度の回転時間といえる。
また、第１支持ローラにおいても、第１支持ローラの偏心や第１検出手段の取り付け偏心による変動に回転速度変動が生じている。しかし、上記検出区間は、ほぼ第１支持ローラの回転周期の整数倍となっている。このため、第２支持ローラの検出区間における第２支持ローラの平均回転角速度ω０２＿２は、第１支持ローラが丁度、整数回転したときの計測時間から求められるため、第１支持ローラの偏心による角速度の変動成分は、無視することができる。これは、第１支持ローラの偏心による変動成分は、正弦波や余弦波などの三角関数で表すことができるためである。つまり、半周期は、プラスに変動し、もう半周期はマイナスに変動するので、第１支持ローラ１周期でこの変動成分が相殺されるためである。その結果、第２支持ローラの平均回転角速度ω０２＿２を求めるために用いられる、第１支持ローラの計測時間は、第１支持ローラの偏心の影響がほとんどなく、伝達駆動系の伝達誤差の成分を含んだベルト移動速度の回転時間となっている。
このようにして、第１支持ローラの時間間隔を用いることで、第１検出区間、第２検出区間にて計測しているときに伝達駆動系などによるベルト移動速度変動を考慮に入れた、検出区間における第２支持ローラの平均回転角速度ω０２＿２を求めることができる。
【００６６】
この補正精度を上げるために、先述したように、第１検出手段４０４と第２検出手段５０４に設置されたスリットが検出器を通過するタイミングがほぼ同時刻となるように２つのローラの回転位相を予め調整しておくとよい。
【００６７】
数１３、数１５を変形し導出される以下に示す方程式を解くことで、第２支持ローラの回転速度変動成分の振幅Ａと位相αが求められる。
【数１７】
2006154739.tif 000019
【００６８】
上式数１７は、左辺の行列の逆行列を求めて解いても良いし、他の数値計算手法を利用しても良い。これにより、第２支持ローラの回転速度変動の振幅Ａとホーム位置を基準とした位相αが求められる。実際の画像形成装置には、数１７のみが制御部８のメモリに保存されており、数１７に計測時間（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３）および平均角速度ω０２＿２、ω０２＿１を代入することで、振幅Ａ、位相αを求める。
この振幅Ａと位相αの演算処理終了後、数値をデータメモリに記憶（Ｓ９）し、第２支持ローラの目標回転角速度ω２refを設定する。検出精度を上げるために、実線で示したＳ４からＳ９まで、または、点線で示したＳ６からＳ９までの動作を繰り返して、複数の振幅Ａ、位相αの平均値を求めても良い。
【００６９】
数１７の方程式により求められた振幅Ａと位相αとから、ベルトが一定速度で移動したときの第２支持ローラの角速度（目標角速度）ω２refを生成し、フィードバック制御を行う。
【００７０】
数１２に示したω２は、ベルトの搬送に伴い回転する第２支持ローラの平均回転角速度ω02（ベルト移動速度）と、第２支持ローラの偏心による回転速度変動とで表したものである。従って、数１２からベルト移動速度が一定のときの第２支持ローラの角速度（目標回転角速度）ω２refは、以下のように表すことができる。
【数１８】
2006154739.tif 000020
【００７１】
よって、第２支持ローラの回転角速度を数１８に示す目標回転角速度ω２refとなるようにフィードバック制御を行うことで、ベルト速度一定に制御することができる。なお、画像出力モードにより、ローラの目標平均速度を変更する場合には、ω０２の値を適宜、変更する。
【００７２】
このように、実施例１の方法により、第２支持ローラの偏心や第２検出手段の取付け偏心に起因する回転速度変動を検出することができる。また、予め検出された第２支持ローラの回転速度変動から第２支持ローラの目標角速度ω２refを設定して、この回転角速度情報を基にフィードバック制御を行うことができる。これにより、第２支持ローラの偏心や第２検出手段の取付け偏心の影響を受けることなく、ベルトを所望の速度で安定した駆動制御が可能となる。
【００７３】
［実施例２］
次に、実施例２について説明する。実施例２においては、第１検出手段の検出結果から第１支持ローラを等速で回転するように制御することで、第２支持ローラの偏心による変動成分を検出するものである。実施例２で用いられる好適な検出手段の組合せは、図６（ａ）である。すなわち、第１支持ローラの回転情報を検出する第１検出手段４０４を公知のロータリエンコーダとして、第２支持ローラの回転情報を検出する第２検出手段５０４をそれぞれ（π／２）ずつ位相のずれた４個のスリット１３を備えたエンコーダ盤５０５と、検出器５０６とで構成したものである。第１支持ローラのローラ径は、第２支持ローラのローラ径の（１／４）に設定されており、スリット間の移動距離が丁度、第１支持ローラの一回転の移動距離となっている。
【００７４】
実施例２の場合は、第１検出手段の検出結果を用いて、第１支持ローラを等速で回転するよう制御する。このように第１支持ローラを等速で回転するよう制御することで、伝達駆動系などのベルト速度変動の影響を除去することができる。しかし、第１支持ローラを等速で回転するように制御した場合、第１支持ローラの偏心および第１検出手段の取り付け偏心による回転速度変動の影響によりベルトの移動速度が周期変動する。このベルト移動速度の変動は、従動ローラである第２支持ローラの回転に影響する。よって、第２検出手段で検出される回転速度は、第１支持ローラの回転速度変動と、第２支持ローラの偏心および第２検出手段の取り付け偏心による回転速度変動とが重畳された変動となっている。しかし、第２検出手段のスリット間の移動距離が丁度、第１支持ローラの１周期となっているため、各スリット間での第１支持ローラの回転速度変動が相殺され影響を無視することができる。よって、この実施例２においては、第２検出手段の各スリット間における検出器の通過時間を検出することで、他の変動成分が検出されることながなく、精度よく第２支持ローラの偏心および第２検出手段の取り付け偏心による第２支持ローラの回転速度変動を検出することができる。そして、第２検出手段の（π／２）ずつ位相のずれた４個のスリットから、π［ｒａｄ］回転する時間を計測する区間を（π／２）［ｒａｄ］位相をずらして構成することができる。これにより、第２支持ローラ一周期で２箇所の第２支持ローラの回転速度変動を検出することができ、第２支持ローラの回転速度変動の振幅Ａと位相αを求めるための連立方程式を立てることができる。その結果、第２支持ローラの偏心による回転速度変動の振幅Ａおよび位相αを求めることができ、第２支持ローラの偏心および第２検出手段の取り付け偏心による回転速度を検出することができる。
【００７５】
図１６は、実施例２の第２支持ローラの偏心による変動の検出処理を示したフローチャートである。図１６に示すように、まず、制御器８は、ＤＣモータを第１支持ローラの目標回転角速度ω０１で駆動させる指令信号を出力し（Ｓ１）、ベルトを回転駆動させる。ここでは、ＤＣモータを使用した例を説明するが、ＤＣサーボモータ、ステッピングモータを使用しても良い。第１支持ローラに設置されたロータリエンコーダの出力から、制御器８は第１支持ローラが目標とする回転角速度ω０１に達したかどうかをチェックする（Ｓ２）。目標とする回転速度に達している場合（Ｓ２のＹＥＳ）は、適当なタイミングで第２検出手段１４のスリット１３の一つをホーム位置と設定する（Ｓ３）。このとき、制御器８にある内蔵タイマユニットのカウンタを０に設定して（Ｓ４ｂ）、時間を計測していく。第２検出手段の検出器５０６は、エンコーダ盤５０５スリット１３の通過時にパルス信号を出力し、制御器８に送信する。制御器８は、前記パルス信号を受信したときの内蔵タイマユニットのカウンタで計測された時間をデータメモリに記憶する。予め、第２検出手段のエンコーダ盤４０５のスリット総数をデータとして保持しておき、出力されたパルス信号の総数が予め記憶されたスリット総数となることで第２支持ローラの１回転を検出する。そして、メモリに記憶された時間から、１回転に要する時間を計測して、第２支持ローラの１回転の平均回転速度ω０２を算出する（Ｓ５）。このように、第２支持ローラの１回転の平均回転速度ω０２を算出することで、第１支持ローラの回転角速度を一定とする制御時に発生する定常的な誤差による第２支持ローラの回転速度変動算出誤差を軽減できる。
そして、再びホーム位置を検出したら、実施例１同様、スリットを通過する毎に、その通過時間間隔をＴ１、Ｔ２、Ｔ３として、制御器８のデータ用メモリに記憶していく（Ｓ６）。そして、通過時間のデータＴ１、Ｔ２、Ｔ３を用いて、第２支持ローラの回転速度変動の振幅と位相を演算する回転速度変動算出処理を実行する（Ｓ７）。
【００７６】
実施例１と同様に、第２支持ローラの１回転に相当する回転速度変動の振幅をＡ、ホーム位置を基準とした初期位相をα、平均回転速度ω０２をωとして、数１２に示した第２支持ローラの回転速度変動を含む第２支持ローラの回転角速度ω２を規定する。そして、実施例１と同様に、ホーム位置（時間０）を基準として、スリットのうち２箇所で構成する第１区間（図１５における検出区間Ａ）の通過時間（Ｔ１＋Ｔ２）と、同様に、スリットのうち２箇所で構成する第１区間と位相が（π／２）［ｒａｄ］異なる第２区間（図１５における検出区間Ｂ）の通過時間（Ｔ２＋Ｔ３）から積分式を立て、以下に示す方程式を導出し、この方程式を解くことで求めることができる。
【数１９】
2006154739.tif 000021
【００７７】
数１９の左辺の行列の逆行列を求めて解いても良いし、他の数値計算手法を利用しても良い。これで、第２支持ローラの回転速度変動の振幅Ａとホーム位置を基準とした位相αが求められる。また、実施例１同様、Ｓ４からＳ８、または、Ｓ６からＳ８までの動作を繰り返すことで精度が向上する。
【００７８】
数１９の方程式により求められた振幅Ａと位相αとから、ベルトが一定速度で移動したときの第２支持ローラの角速度（目標角速度）ω２refを生成し、フィードバック制御を行う。
実施例２の方法で求められた振幅Ａと位相αは、第１支持ローラの偏心による変動成分や、伝達駆動系の変動成分の影響を除去したうえで、求められたものであり、第２支持ローラの偏心や第２検出手段の取り付け偏心の変動成分の振幅と位相と言うことができる。この振幅Ａおよび位相αから、数１８に示す目標角速度変動ω２refを求めることができ、ホーム位置を基準にして第２支持ローラの回転角速度を目標回転角速度ω２refとなるようにフィードバック制御すればベルト速度Vを一定の移動速度V０にすることができる。
【００７９】
［実施例３］
次に、実施例３について説明する。実施例３においては、第２検出手段で第２支持ローラを等速で回転するように制御することで、第２支持ローラの偏心や第２検出手段の取り付け偏心による変動成分を検出するものである。この実施例３に用いられる検出手段の組合せは、図６（ｃ）である。すなわち、第２検出手段を公知のロータリエンコーダとして、第１検出手段を１個のスリットを備えたエンコーダ盤と、検出器で構成したものである。第１支持ローラのローラ径は、上述同様、第２支持ローラ径の（１／４）に設定されている。また、実施例３においては、第２検出手段の検出結果から第２支持ローラを等速で回転するよう制御することで、駆動伝達系の変動成分などの影響を除去して、第１支持ローラには、第２支持ローラの検出誤差（第２支持ローラの回転速度変動）の影響のみが検出されるようにするものである。
【００８０】
このように第２検出手段の検出結果から第２支持ローラを等速で回転させるように制御することで、駆動ローラの偏心によるベルト速度変動の影響を除去することができる。しかし、第２支持ローラを等速で回転させるよう制御した場合、第２支持ローラの偏心および第２検出手段の取り付け偏心による第２支持ローラの変動成分の影響によりベルトの移動速度が周期変動する。このベルト移動速度の変動は、従動ローラである第１支持ローラの回転速度に影響する。よって、第１検出手段で検出される回転速度は、第２支持ローラの回転速度変動と、第１支持ローラの偏心と第１検出手段の取り付け偏心による第１支持ローラの回転速度変動とが重畳された変動となっている。第１支持ローラに設けたエンコーダ盤４０５には、一個のスリット４０３のみが設けられており、第１支持ローラの１周期を第１検出手段４０４で検出する。このため、第１支持ローラの回転速度変動が相殺され、無視することができる。これは、第１支持ローラの偏心による回転速度変動は、三角関数で表すことができるためである。そして、第２支持ローラの径を第１支持ローラの径の少なくとも２倍以上、（図６（ｃ）においては、4倍）にして、第２支持ローラが一回転（１周期）する間に第１支持ローラのスリットを少なくとも２回以上検出できるように構成している。これにより、第２支持ローラ一周期で２箇所の第２支持ローラの回転速度変動を検出することができ、第２支持ローラの回転速度変動の振幅Ａと位相αを求めるための連立方程式を立てることができる。その結果、第２支持ローラの偏心による回転速度変動の振幅Ａおよび位相αを求めることができ、第２支持ローラの偏心および第２検出手段の取り付け偏心による回転速度を検出することができる。
【００８１】
図１７は、実施例３の第２支持ローラの偏心による回転速度変動の検出処理を示したフローチャートである。
まず、制御器８は、DCモータを第２支持ローラの目標回転角速度ω０２で駆動させる指令信号を出力し（Ｓ１）、ベルトを回転駆動させる。ここでは、ＤＣモータを使用した例を説明するが、ＤＣサーボモータ、ステッピングモータを使用しても良い。第２支持ローラに設置されたロータリエンコーダの出力から、制御器８は第２支持ローラが目標とする回転角速度ω０２に達したかどうかをフィードバック制御により判断する（Ｓ２）。目標とする回転角速度ω０２に達していると判断した場合、適当なタイミングで
第１支持ローラのひとつのスリットを検出し、このときのスリットを第１支持ローラ（ローラ１）のホーム位置とする。また、このとき、第２支持ローラ（ローラ２）の検出器が検出したスリットを第２支持ローラのホーム位置と設定する（Ｓ３）。第２支持ローラのホーム位置の検出は、予め、第２検出手段のエンコーダ盤に設けられたスリットの総数を記憶しておき、上記第２支持ローラのホーム位置からスリットのカウントを開始して、カウント数が記憶されているスリットの総数となったときに、検出器が第２支持ローラのホーム位置を検出したとする。第１支持ローラのホーム位置の検出は、以下のように行う。予め、第１支持ローラと第２支持ローラの径比と、第１支持ローラにあるスリットの数とから、第２支持ローラが一回転する間に第１支持ローラの検出器が検出するスリットの総数を求めておく。そして、第１支持ローラのホーム位置からスリットのカウントを開始して、カウント数が上記求めたスリットの総数となったら第１検出手段４０４の検出器４０４ｂが第１支持ローらのホーム位置を検出したと判断する。例えば、第１支持ローラと第２支持ローラの径比が１：４で、第１検出手段のスリット数が１のとき、第１支持ローラが４回転し、同一のスリットが４回目に検出された時を第１支持ローラのホーム位置として検出する。
【００８２】
上記のように、ホーム位置を設定したら、制御器８にある内蔵タイマユニットのカウンタを０に設定して（Ｓ４）、時間を計測していく。第１検出手段の検出器４０４は、スリット４０３の通過時にパルス信号を出力し、制御器８に送信する。また、第２検出手段の検出器１４もまた、スリット１３の通過時にパルス信号を出力し、制御器８に送信する。制御器８は、第１検出手段のパルス信号を受信したときの内蔵タイマユニットのカウンタで計測された時間をデータメモリに記録する。また、第２検出手段のパルス信号を受信したときも同様に内蔵タイマユニットのカウンタで計測された時間をデータメモリに記録する。次に、第２支持ローラの１回転に相当する第１支持ローラのホーム位置が検出される時間間隔（第１支持ローラ４回転分の時間間隔）と第２支持ローラのホーム位置が検出される時間間隔を計測して、第１支持ローラ（ローラ１）と第２支持ローラ（ローラ２）の径比を求める（Ｓ５）。ここで、第１支持ローラを４回転させ、第２支持ローラの１回転に相当する時間間隔に基づいて第１支持ローラと第２支持ローラとの径比を算出するのは、以下の理由による。上述したように、第１支持ローラの回転速度には、第２支持ローラの偏心による回転速度変動が重畳されている。このため、第１支持ローラ一回転の時間間隔では、第２支持ローラの変動成分の影響が出てしまい、正確な第１支持ローラと第２支持ローラとの径比を求めることができない。このため、第２支持ローラの周期に相当する時間間隔で、第１支持ローラと第２支持ローラの径比を求めることで、第２支持ローラの回転速度変動を相殺でき影響をほとんど無視することができる。第１支持ローラと第２支持ローラとの径比は、実施例１同様に第１支持ローラの平均回転角速度ω０１と第２支持ローラの平均回転角速度ω０２から求める。ローラ径比を正確に求めることで、製造誤差や環境、径時で変化するローラ径による第２支持ローラの偏心による周期変動導出誤差を補正することができる。また、第２支持ローラのホーム位置検出時間間隔から、第２支持ローラの平均回転角速度をω２ｃとしてデータ用メモリに記憶しておく。
第２支持ローラの１回転の平均回転速度ω０２をメモリに記憶しておくことで、第２支持ローラの回転角速度を一定とする制御時に定常的な誤差による第２支持ローラの回転速度変動算出誤差を軽減できる。
【００８３】
再び第２支持ローラ側のホーム位置と、第１支持ローラ側のホーム位置とを検出してそのときの時間間隔差、つまり、第１支持ローラと第２支持ローラとのホーム位置の時間差Ｔ０を算出する。次に、第１支持ローラのホーム位置からスリットを通過する毎に、その通過時間間隔をＴ１１、Ｔ１２、Ｔ１３として制御器８に内蔵されているデータ用メモリに記憶していく（Ｓ６）。そして、通過時間のデータＴ１１、Ｔ１２、Ｔ１３を用いて、第２支持ローラの回転速度変動の振幅と位相を演算する回転速度変動算出処理を実行する（Ｓ７）。
【００８４】
第２支持ローラの１回転に相当する回転速度変動の振幅をＡ、ホーム位置を基準とした初期位相をα、平均回転速度ω２ｃとしたとき、第２支持ローラの偏心による周期変動を含む第２支持ローラの回転角速度ω２’を以下のように規定する。
【数２０】
2006154739.tif 000022
ここで、Ｐは、（Ｓ６）で検出した時間データＴ０から第２支持ローラの回転位相に変換したものである。これにより、数１９、右辺第２項の第２支持ローラの回転速度変動が第２支持ローラのホーム位置を基準にすることができる。
【００８５】
そして、第１支持ローラ側のホーム位置（時間０）を基準として、計測した時間間隔から、図１３における検出区間Ａに相当する通過時間（Ｔ１１＋Ｔ１２）を第１区間とし、図１３における検出区間Ｂに相当する通過時間（Ｔ１２＋Ｔ１３）を第２区間として、実施例１同様の積分式を立て、以下示す行列を導出する。
【数２１】
2006154739.tif 000023
【００８６】
数２１の左辺の行列の逆行列を求めて解いても良いし、他の数値計算手法を利用しても良い。これで、第２支持ローラの回転速度変動の振幅Ａとホーム位置を基準とした位相αが求められる。
この方程式は、第１支持ローラと第２支持ローラの径比が１：４であり、第１支持ローラの２回転分の回転時間となるＴ１１+Ｔ１２、Ｔ１２+Ｔ１３が第２支持ローラの検出区間角度πの通過時間に相当する。ここで、ローラ径の誤差により第１支持ローラの２回転が第２支持ローラの回転角度πに相当しない場合、図１７（Ｓ５）で得られたローラ径比から第１支持ローラの２回転に相当する第２支持ローラでの検出区間角度πから補正する。そして、数２１に示すπの値をローラ径比から補正された値に替えることでより高精度に第２支持ローラの偏心による回転速度変動を検出することができる。また、ローラ径比が、１：４でない場合でも数２１と同様の方程式を導出することができる。
また、実施例１同様、Ｓ４からＳ８、または、Ｓ６からＳ８までの動作を繰り返すことで精度が向上する。
【００８７】
数２１の行列により求められた振幅Ａと位相αとから、ベルトが一定速度で移動するときの第２支持ローラの角速度（目標角速度）ω２refを生成し、フィードバック制御を行う。
実施例３の方法で求められた振幅Ａと位相αもまた、上述したように、第１支持ローラの偏心による変動成分や、伝達駆動系の変動成分の影響を除去したうえで、求められたものである。よって、数２０に示した、回転角速度ω２’の右辺第２項は、第２支持ローラの偏心および第２検出手段の取り付け偏心による回転速度変動の振幅と位相と言うことができる。よって、数２０からベルト移動速度が一定のときの第２支持ローラの角速度（目標回転角速度）ω２refは、以下のように表すことができる。
【数２２】
2006154739.tif 000024
【００８８】
数２２に示すように、右辺第２項の第２支持ローラの回転速度変動成分が実施例１や２と異なり、符号がマイナスとなる。これは、実施例３においては、第２支持ローラを等速で回転させて、第１支持ローラで第２支持ローラの回転速度変動を検出するためである。すなわち、第２検出手段で第２支持ローラが等速で回転している状態を検出したときは、第２支持ローラの回転速度変動成分と符号が逆の周期変動でベルトを移動している。第１支持ローラは、ベルトの移動に伴い従動回転する。その結果、ベルトを介して第１支持ローラで検出される第２支持ローラの変動成分は、実際、第２検出手段で検出される変動成分とは符号が逆となる。よって、数２２においては、実施例１、２と逆の符号となる。
【００８９】
第２支持ローラの回転角速度を数２１に示す目標回転角速度ω２refとなるようにフィードバック制御を行うことで、ベルト速度Vを一定の移動速度V０に制御することができる。なお、画像出力モードにより、ローラの目標平均速度を変更する場合には、ω０２の値を適宜、変更する。
【００９０】
実施例１〜３では、第２支持ローラの検出区間を１８０°としているが、これに限られない。例えば、第２支持ローラの検出区間を図１８に示すように任意の角度γ１、γ２としてもよい。この場合、第２支持ローラの振幅と位相を求める式は、以下のようになる。
【数２３】
2006154739.tif 000025
【００９１】
上記数２３の数式を解くことで、１８０°ではない、任意の角度であっても、第２支持ローラの偏心による振幅、位相を求めることができる。この場合にあっても、検出区間を第１支持ローラの周期の整数倍とすることで、検出精度を上げることができる。また、検出区間を駆動伝達系などの周期変動の整数倍とすることで、さらに検出精度を上げることができる。すなわち、検出区間を第１支持ローラの回転周期と、駆動伝達系などの周期変動との最小公倍数に設定することができれば、第１支持ローラの変動と駆動伝達系などの周期変動の両方の影響をほとんど無視することができる。
【００９２】
また、上記においては、第２検出手段のスリット間が第１支持ローラの１周期となっているものについて説明してきたが、第２検出手段のスリット間が第１支持ローラの１周期となっていなくても、検出区間を第１支持ローラの１周期となっていれば、第１支持ローラの変動成分の影響を受けずに、第２支持ローラの回転速度変動を検出することができる。例えば、図１８に示すように、検出区間γ１、γ２は、第１支持ローラの１周期としているが、スリット間の距離Ｐｄ１、Ｐｄ２が第１支持ローラの半周期であっても精度よく、第２支持ローラの回転速度変動を検出することができる。上記同様、検出区間γ１を第１区間、検出区間γ２を第２検出区間とした場合、第１区間γ１における周期変動を示す指標である（Ｔ１＋Ｔ２）には、検出区間を第１支持ローラの周期としているため、第２支持ローラ偏心によるの回転速度変動のみを示す指標となっている。また、第２区間γ２のにおける周期変動を示す指標である（Ｔ２＋Ｔ３）も上記同様第２支持ローラの偏心による回転速度変動のみを示す指標となっている。しかしながら、第１区間γ１と第２区間γ２の位相における周期変動を示す指標Ｔ１は、第１支持ローラを１周期としていないため、第２支持ローラ偏心によるの周期変動と、第１支持ローラの周期変動とが重畳された指標となる。よって、位相を示す指標Ｔ１は、第２支持ローラの回転速度変動成分のみとすることができなくない。
この場合、図１８に示す検出区間γ３を第３区間として用いる。検出区間γ３は、検出区間γ１、γ２同様、第１支持ローラの１周期となっている。また、検出区間γ３は、検出区区間γ１の終了位置から開始している。まず、第１区間γ１の時間間隔（Ｔ１＋Ｔ２）、第２区間γ２の時間間隔（Ｔ２＋Ｔ３）、第１区間と第２区間の位相の時間間隔Ｔ１を数２４に代入して、第２支持ローラの回転速度変動の振幅と位相を求める。次に、第２区間γ２の時間間隔（Ｔ２＋Ｔ３）、第３区間γ３の時間間隔（Ｔ３＋Ｔ４）、第２区間と第３区間の位相の時間間隔Ｔ２を以下に示す式に代入して、第２支持ローラの回転速度変動の振幅と位相を求める。
【数２４】
2006154739.tif 000026
【００９３】
上記第１区間γ１と第２区間γ２とから算出した振幅と位相は、第１支持ローラの０〜πの周期変動の影響を受けたものとなっている。一方、第２区間γ２と第３区間γ３とか算出した振幅と位相は、第１支持ローラのπ〜２πの周期変動の影響を受けたものとなっている。よって、この両者を平均化すれば、第１支持ローラの周期変動成分の影響を除去することができる。ただし、第１区間γ１と第２区間γ２とから算出した第２支持ローラの回転速度変動と、第２区間γ２と第３区間γ３とから算出した第２支持ローラの回転速度変動とは、初期位相が異なっているため、調整が必要である。
【００９４】
また、図７の第２支持ローラがホーム位置用スリットと、２つの検出用スリットからなる第２検出手段を用いる場合は、以下の式を解くことで、求めることができる。
【数２５】
2006154739.tif 000027
【００９５】
また、今までの説明では、第２支持ローラに２つの検出区間（Ａ，Ｂ）を設けて、この２つの検出区間における時間間隔を計測することで、第２支持ローラの偏心と第２検出手段の取り付け偏心とによる周期変動を検出しているが、これに限られない。例えば、検出用のスリットを複数（ｎ個）設けて、連立方程式を立てるための検出区間を複数とおり設定し、それぞれ、第２支持ローラの回転速度変動の振幅、位相を求める。それを平均化することで、第２支持ローラの回転速度変動の検出精度を高めることができる。例えば、検出区間を３つに設定できれば、３通りの検出区間の組み合わせを設定でき、それぞれの組合せで、３通りの位相と振幅を求めて、これらを平均化する。検出区間を4つ設定できれば、6通りの検出区間の組み合わせを設定することができ、６通りの位相と振幅を求めてこれらを平均化することができる。
【００９６】
また、環境の変化や、径時の使用により、第２支持ローラの回転速度変動が変化する場合がある。このように、第２支持ローラの回転速度変動が環境の変化や径時により変化してしまうと、検出した第２支持ローラの回転速度変動と異なってしまう。すると、検出した第２支持ローラの回転速度変動を用いてフィードバック制御を行っても、第２支持ローラの変動の影響がベルトの移動速度に現れて、ベルトを一定測度に搬送できなくなってしまうという不具合がある。そこで、第１支持ローラで、第２支持ローラの回転速度変動がないかどうかを検出するようにしてもよい。第２支持ローラの回転速度変動が検出時と同じ状態のときは、ベルトが一定速度で移動しているので、第１支持ローラの平均角速度に変動が生じることがない。一方、第２支持ローラの回転速度変動が経時で変化して、初期に算出した第２支持ローラの回転速度変動と異なると、第２支持ローラが目標回転速度ω２refで回転しているにもかかわらず、ベルトが一定速度で搬送されていない状態となる。すると、従動ローラである第１支持ローラの平均回転速度に変化生じる。そこで、第１支持ローラの回転速度の変化を検出することで、第２支持ローラの回転速度変動の経時変化を検出する。具体的には、第１支持ローラの１周期の時間間隔を検出して、時間間隔がある一定以上ずれたときに、第２支持ローラの回転速度変動が変化したとして、再度、第２支持ローラの回転速度変動の算出を行う。
【００９７】
また、実施例３の第２支持ローラの回転速度変動の算出方法を用いれば、フィードバック制御中に第２支持ローラの回転速度変動の変更を行うことも可能となる。これにより、逐次第２支持ローラの回転速度変動の算出を行うことができる。この場合、まず、第２支持ローラが目標回転角速度ω２refで回転しているとき、図1７のＳ６ｃからＳ７までの処理を実行し、第２支持ローラの回転速度変動（振幅・位相）を求める。ここで、新たに求められた目標回転角速度における、第２支持ローラの変動成分をΔωref2'とすると、以下にように表すことができる。
【数２６】
2006154739.tif 000028
【００９８】
数２６は、ベルトが一定速度で搬送されている場合は、変動成分がないので、値は「０」となる。しかし、環境や径時による変化や、検出時のローラとベルト間のスリップといった要因より誤差が発生し、補正誤差としてΔωref2'が検出される。
そこで、検出されたΔωref2'を用いて算出される、新たな第２支持ローラの基準回転角速度ωref２"は、以下のようになる。
【数２７】
2006154739.tif 000029
【００９９】
この新たな第２支持ローラの基準回転角速度ωref２"を用いて、フィードバック制御を実行する。また、この目標回転角速度を更新する動作は、実施例１、２の方法と組み合わせて行うこともできる。つまり、最初に実施例１、２の方法で目標回転角速度を求めて、フィードバック駆動制御を実行し、その後、上記実施例３の第２支持ローラの回転速度変動の算出方法を用いて目標回転角速度の更新を行う。
【０１００】
上記実施例１〜３で説明した第２支持ローラの回転速度変動を検出する方法では、第２支持ローラの偏心と第２支持ローラに取り付けられた第２検出手段の取り付け偏心とによる周期変動を検出することができる。しかし、第２検出手段の取り付け偏心が第２支持ローラの偏心に対して非常に大きいと、第２支持ローラの回転速度変動を正確に検出することが難しい。そこで、図１９に示すように、センサを２つ設けて、第２検出手段の取り付け偏心を予め除去するようにしても良い。図１９に示す第２検出手段５１４は、第１の検出器５１６ａと第２の検出器５１６ｂとが第２支持ローラの軸を中心として１８０°離れて設けられている。図中の５２０は、エンコーダ盤５１５の中心であり、第２支持ローラの中心１４ａに対して偏心して取り付けられている。このため、第２支持ローラの軸心からエンコーダ盤の外周までの距離が周方向で異なる。第２支持ローラの軸心からエンコーダ盤外周までの距離の最大Ｌ１は、エンコーダ盤の半径と、エンコーダ盤の中心と第２支持ローラの中心との距離（偏心量ε）を足すことで表すことができる。一方、第２支持ローラの軸心からエンコーダ外周までの距離の最少Ｌ２は、エンコーダ盤の半径から偏心量εを引くことで表すことができる。エンコーダ盤５１５には、4つのスリットが設けられており、各スリットは、円周上９０°ずつ離れて設けられている。図１９に示す検出区間Ａと検出区間Ｂとは、第２支持ローラの軸心からエンコーダ外周までの距離の最大Ｌ１の部分を検出する。一方、検出区間Ｃ、検出区間Ｄは、第２支持ローラの軸心からエンコーダ外周までの距離の最少Ｌ２の部分を検出する。
【０１０１】
このため、検出区間Ａや検出区間Ｂの検出時間は、検出区間Ｃや検出区間Ｄの検出時間に比べて短くなる。これは、検出区間Ａや検出区間Ｂは、第２支持ローラの軸心からエンコーダ外周までの距離の最大Ｌ１の部分を有するため、速度が早まり、逆に検出区間Ｃや検出区間Ｄは、第２支持ローラの軸心からエンコーダ外周までの距離の最少Ｌ２の部分を有するため速度が遅くなる。
【０１０２】
検出手段の取り付け偏心の除去は、以下のようにして行われる。まず、一方の検出器５１６ａで例えば検出区間Ｂ検出しているとき、もう一方の検出器５１６ｂで１８０°位相のずれた検出区間Ｄを検出する。そして第１の検出器５１６ａで検出された時間と第２検出器５１６ｂで検出された時間とを平均することで、検出手段の取り付け偏心を除去することができる。
【０１０３】
検出手段の取り付け偏心の除去について具体的に説明する。図１９に示す、第１検出器５１６ａで、検出区間Ａおよび検出区間Ｂを検出し、第２検出器５１６ｂで検出区間Ｃおよび検出区間Ｄを検出する。検出区間Ａで検出される時間間隔をＴ１ａ+Ｔ２ａとし、検出区間Ｂで検出される時間間隔をＴ２ａ+Ｔ３ａ、検出区間Ｃで検出される時間間隔をＴ１ｂ+Ｔ２ｂ、検出区間Ｄで検出される時間間隔をＴ2ｂ+Ｔ3ｂとすると、補正した通過時間Ｔ１+Ｔ２、Ｔ２+Ｔ３、Ｔ２は、以下のようにあらわすことができる。
【数２８】
2006154739.tif 000030
【０１０４】
このようにして、補正した通過時間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３を上記で説明した位相と振幅を求める演算式（例えば数１６）に代入する。こうすることで、第２検出手段の取付け偏心の周期変動を除去して、第２支持ローラの回転速度変動を高精度に検出できる。
【０１０５】
または、上記の検出器５１６aで求めた通過時間T1a、T2a、T3aにより第２支持ローラの回転速度変動を求め、さらに上記の検出器５１６bで求めた通過時間T1b、T2b、T3bにより第２支持ローラの回転速度変動を求め、この求めた2つの周期変動を合成しても、第２検出手段の取り付け偏心による周期変動が除去された第２支持ローラの回転速度変動を求めることもできる。この場合、検出器５１６ａと５１６ｂでそれぞれ、以下の回転速度変動を検出したとする。
【数２９】
2006154739.tif 000031
【０１０６】
このときの、第２検出手段の取付け偏心を除去した第２支持ローラの回転速度変動は、以下の通りになる。
【数３０】
2006154739.tif 000032
【０１０７】
また、第２支持ローラの目標回転角速度ω２refを基準信号としてフィードバック制御するときも、第２検出手段の取付け偏心による制御誤差が発生する。この誤差を軽減するために図１９の二つ検出器５１６a、５１６bそれぞれの検出器の出力により生成された速度データを比較し、その差分データの和によりモータを制御すれば第２検出手段の取付け偏心の影響を軽減できる。また、第２支持ローラの回転角速度基準ω２refとそれぞれの検出器５１６a、５１６b出力より生成された速度データの平均値と比較し、モータを制御するようにしてもよい。あるいは二つの検出器５１６aと５１６bの出力によりそれぞれ回転角速度基準ω２ref-１とω２ref-２を生成し、それぞれ二つの検出器５１６ａと５１６bの出力と比較し、その差分データの和によりモータを制御するようにしてもよい。
【０１０８】
図１９においては、１８０°離れた位置に第１検出器５１６ａと第２検出器５１６ｂとを設けているが、これに限らず、任意の位置に検出器を設けても検出手段の取り付け偏心を除去することができる。また、エンコーダ盤のスリットも4つに限らず、２個であっても検出手段の取り付け偏心を除去することができる。ただし、各スリットは、１８０°ずらした位置に設ける必要がある。また、検出区間は、１８０°である必要がなく任意に設定することができる。ただし、検出区間の中間点は１８０°ずらす必要がある。また、検出区間の角度も同じする必要がある。しかしながら、検出区間を１８０°とすることで、最も検出感度を高くすることができる。
【０１０９】
また、本実施形態においては、第１支持ローラ１７の径と第２支持ローラ１４の径との比を１：４としているが、第１支持ローラ１７の径と第２支持ローラ１４の径との比を１：２としてもよい。図２６は、第１支持ローラ１７の径と第２支持ローラ１４の径との比を１：２としたものである。この場合、図２６に示すように、第１支持ローラ１７に設けられる第１検出手段４０４のエンコーダ盤４０５には、円周上２箇所に等間隔でスリット４０３Ａ、４０３Ｂが設けられている。、第２支持ローラ１４に設けられる第２検出手段５０４のエンコーダ盤５０５は、図６（ｃ）と同様に、全周にわたり複数のスリット１３が等間隔で設けらている。このような構成としたものは、実施例１、実施例３に示した回転速度検出方法に好適に用いることができるが、特に、実施例３に示した回転速度検出方法に好適に用いることができる。なお、第２支持ローラ１４に設けられる第２検出手段５０４のエンコーダ盤４０５を、図６（ａ）、（ｂ）に示すような円周上４箇所に等間隔でスリット１３が設けられているものとしても良い。第２検出手段５０４のエンコーダ盤５０５を、図６（ａ）、（ｂ）に示すような円周上４箇所に等間隔でスリット１３を設けた構成としたものは、実施例１に示した回転速度検出方法に好適に用いることができる。
【０１１０】
この図２６においては、第２支持ローラ１４の第１区間（図２６の検出区間Ａ）の回転時間を第１検出手段４０４の検出器４０６がエンコーダ盤のスリット４０３Ａを検出してから、再びこのスリット４０３Ａを検出までの時間とする。また、第２支持ローラ１４の第２区間（図２６の検出区間Ｂ）の回転時間を第１検出手段４０４の検出器４０６がエンコーダ盤４０５のスリット４０３Ｂを検出してから、再びこのスリット４０３Ｂを検出までの時間とする。これにより、第１区間、第２区間ともに、第１支持ローラ１７の整数倍（１倍）にすることができ、第１支持ローラ１７の偏心に起因する回転速度変動をほとんど無視することができる。その結果、良好に第２支持ローラ１４の偏心および第２検出手段５０４の取り付け偏心に起因する変動を求めることができる。
【０１１１】
また、図２６に示すように、第１検出手段４０４のエンコーダ盤４０５に円周上２箇所に等間隔でスリット４０３ａ、４０３ｂを設けることで、検出区間をπとし、検出区間と検出区間の位相差を（π／２）に設定することができる。
【０１１２】
また、上記においては、第１支持ローラ、第２支持ローラは共に従動ローラとしているが、第１支持ローラ、第２支持ローラのどちらか一方をモータから回転駆動力が伝達される駆動ローラとしてもよい。ただし、この場合、駆動ローラとベルトとの間ですべりの発生を抑制する必要がある。駆動ローラとベルトとの間ですべりあると、第１支持ローラの回転情報と第２支持ローラの回転情報とがリンクしなくなり、正確に第２支持ローラの変動成分が検出できなくなってしまう。
第２支持ローラが駆動ローラの場合は、図２０に示すような従動ギヤ１５０のフランジに切り欠き１５１を設けて、この切り欠き１５１を検出器５０６で検出することで第２支持ローラの回転情報を検出するようにしても良い。また、駆動源をＤＣサーボモータ、ステッピングモータとした場合、DCサーボモータが持つモータ軸の回転検出器の出力信号やステッピングモータへの駆動指令値を用いて、駆動ローラの回転角速度を推定することが可能となる。つまり、上記第２支持ローラに設置する検出器の替わりに、モータの駆動信号あるいは、モータ軸の回転検出器の出力から検出区間の回転角速度を求めることができる。
【０１１３】
第２支持ローラを駆動ローラとした例で説明すると、駆動ローラは、歯車等で構成された駆動伝達機構を介して、駆動源のＤＣサーボモータ（または、ステッピングモータ）が接続されている。このため、ＤＣサーボモータ（または、ステッピングモータ）の回転角速度を制御することで、駆動伝達機構の伝達誤差が生じてしまうが、直接駆動ローラ（第２支持ローラ）の回転角速度を制御することができる。このため、第２検出手段の検出信号に基づき、駆動ローラを一定の角速度に回転させて、駆動ローラ（第２支持ローラ）の周期変動を求めることができる（実施例３の手法）。また、第１支持ローラを駆動ローラとした場合は、第１支持ローラを一定の角速度で回転させて、第２支持ローラに設けた検出手段の検出信号に基づき第２支持ローラの回転速度変動を求める手法（実施例２の手法）を用いることができる。もちろん、実施例１の手法を用いても、駆動ローラ（第２支持ローラ）の周期変動を求めることができる。
【０１１４】
以下に第２支持ローラを駆動ローラとした具体例について説明する。まず、実施例１の手法を用いた例について、説明する。
【０１１５】
図２７は、ＤＣサーボモータを用いたベルト駆動装置を画像形成装置の中間転写ベルトの駆動に用いた概略構成図である。図２７に示すように、駆動ローラ１５には、第２検出手段５０４たる１周５１２パルスを出力する高分解能のロータリエンコーダが設けられている。高分解能のロータリエンコーダを用いることで、モータ７や歯車１１、１２の回転周期変動を十分検出することができる。また、駆動ローラ１４やロータリエンコーダ５０４の偏心による速度変動を検出するために第１支持ローラ１７に取り付けられた、検出手段（第１検出手段）４０４は、先の図２６と同様に、ロータリエンコーダ５０４の径との比が１：２で、円周上等間隔で２箇所のスリット４０３ａ、４０３ｂが設けられたエンコーダ盤４０５と検出器４０６とで構成されている。
【０１１６】
中間転写ベルト１０に用いたベルト駆動装置において、最も精度よく制御したいベルト搬送領域は、感光体ドラム４０上に形成された画像を中間転写ベルト１０に転写する１次転写面である。このため、ベルトの速度を制御する第２回転検出手段５０４が設置される第２支持ローラたる駆動ローラ１５は、１次転写面の端部に設置することが好ましい。これは、図２７のベルト駆動制御装置では、第２支持ローラたる駆動ローラ１５の回転情報と目標回転情報との差分を基にモータの駆動信号を生成することから、駆動ローラ１５に巻き付いているベルト及びその近辺が最も精度よくベルトの速度を制御することができるためである。第２支持ローラたる駆動ローラ１５を1次転写面の端部とは異なる部分（例えば、図２７の支持ローラ１６）に設置すると精度が低下する。この現象に関しては後で詳細に述べる。また、第１支持ローラ１７は1次転写面のもう一方の端部に設置するのが好ましい。これは、第２支持ローラたる駆動ローラ１５の偏心や第２検出手段５０４たるロータリエンコーダの取付け偏心による変動成分を認識するための回転情報を得る上で、駆動ローラ１５との間にベルトが巻き付いた支持ローラが無い方が、精度が高いためである。この点についても後で詳細に述べる。
【０１１７】
図２７に示すように、ベルト駆動装置は、制御部８とロータリエンコーダ５０４のパルス信号が入力されるカウンタ９とを備えている。制御部８の構成は、先の図５に示した制御部８と同様であるので、説明は省略する。カウンタ９は、同期型８ビットカウンタで構成され、１２８個のパルスが入力される毎に１個のパルスを制御器８に出力するように設定されている。つまり、第２支持ローラ１周に４パルスの信号２２がカウンタ９から制御器８に送信される。このようなカウンタ９を設けることで、図６（ｂ）に示した円周上４箇所に等間隔でスリット１３を設けたエンコーダ盤５０５を備えた第２検出手段と同様な出力パルスを制御部８へ出力することができる。また、カウンタ９とロータリエンコーダ５０４とで４つのパルス信号を制御部８に送るよう構成することで、図６（ｂ）に示した、第２検出手段を円周上４箇所に等間隔でスリット１３を設けたエンコーダ盤５０５としたものに比べて、第１検出手段４０４のスリットの検出器通過タイミングと第２検出手段５０４のスリット１３の検出器通過タイミングとの調整を容易に行うことができる。これは、第１検出手段４０４の検出器４０６がパルス信号を送信するタイミングで制御部８からカウンタ９へ同期信号が送られる。同期信号を受信したカウンタ９は、現在のカウント数値をリセットして再び０からカウントアップを開始する。これにより、ロータリエンコーダ５０４の任意のスリットを、第１検出手段４０４のスリットの検出器通過タイミングと同じにすることができるからである。
【０１１８】
駆動モータ７を等速で回転させる実施例１の手法では、第２検出手段であるロータリエンコーダ５０４にロータリエンコーダの取り付け偏心による速度変動成分が検出され、第１検出手段４０４に駆動ローラ１５の偏心による速度変動成分が検出される。その結果、駆動ローラ１５の偏心による速度変動成分は、第１検出手段４０４の検出データから得られる第１区間（図中Ａ１区間）の時間（Ｔ１１＋Ｔ１２）および第２区間（図中Ｂ１区間）の時間（Ｔ１２＋Ｔ１３）として表れる。一方、ロータリエンコーダ５０４の取り付け偏心による速度変動成分は、ロータリエンコーダ５０４の検出データから得られる第１区間（図中Ａ２区間）の時間（Ｔ１＋Ｔ２）および第２区間（図中Ｂ２区間）の時間（Ｔ２＋Ｔ３）として表れる。よって、第１検出手段４０４の検出データから得られる各区間の時間間隔および第１検出手段４０４の検出データから得られる各区間の時間間隔から、駆動ローラ１７の偏心およびロータリエンコーダ５０４の取付け偏心による速度変動成分の振幅Ａ、位相αを求めることができる。
【０１１９】
図２７に示すベルト駆動装置は、ロータリエンコーダ５０４とカウンタ９を用いているため、カウンタ９の同期処理を行う以外は、上述した実施例１と同様の処理を行って振幅Ａ、位相αを算出することができる。同期処理は、ローラ径比を求めた後に行われる。まず、制御器８は、第１検出手段４０４のスリットを検出したパルス信号２０の受信と同時にカウンタ９へ同期パルス信号２３を出力する。カウンタ９は、同期パルス信号２３を受信すると現在のパルスカウント値をリセットして、次のパルス信号からカウントアップを開始する。例えば、第1支持ローラ１７のスリット４０３Ｂを検出したタイミングで、制御器８は同期パルス信号を出力する。すると、カウンタ９のカウント値がリセットされ、再カウントした駆動ローラ１５の最初のスリット１３が駆動ローラ１５のホーム位置と設定される。スリット１３の設定後は、１３を基準に1周４パルスがカウンタ９から出力される。この出力パルスは、第1ローラのスリット４０３の通過検知タイミングと同期する。このような同期処理の後に、通過時間間隔の計測を開始する。なお、このような同期処理は、駆動ローラが目標の回転速度に達した後に行っても良い。
【０１２０】
そして、カウンタ９から出力されるパルス信号に基づいて、時間間隔Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３を計測して、メモリに記憶する。また、第１検知手段４０４の検出器４０６から出力されるパルス信号に基づいて、時間間隔Ｔ１１、Ｔ１２、Ｔ１３を計測して、メモリに記憶する。第１支持ローラ１７の図中区間Ａ１における時間間隔（Ｔ１１＋Ｔ１２）に基づいて、平均角速度ω０２−１を算出し、第１支持ローラ１７の図中区間Ｂ１における時間間隔（Ｔ１２＋Ｔ１３）に基づいて、平均角速度ω０２−２を算出する。そして、カウンタ９から出力されるパルス信号に基づいて計測された時間間隔Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３および算出された平均角速度ω０２−１、ω０２−２を数１７に代入することで、振幅Ａ，位相αを求めることができる。
【０１２１】
このようにして得られた振幅Ａおよび位相αから得られるベルト移動速度が一定のときの第２支持ローラ（駆動ローラ）の目標回転角速度ω２ｒｅｆは、数１８に示すようになる。
【０１２２】
上記数１８に示した駆動モータのフィードバック制御を行う場合は、第２支持ローラが駆動ローラ１５の場合は、第２検知手段５０４の出力結果と目標回転角速度ω２ｒｅｆとに基づいて駆動モータ７のフィードバック制御を行う。具体的には、比較器などで第２検知手段５０４の出力結果と目標回転角速度ω２ｒｅｆとの差分を算出するのである。差分を算出することで、第２検知手段５０４の検知結果から、第２検知手段５０４の取り付け偏心の変動成分が除去される。その結果、算出された駆動ローラ１５の偏心による変動成分と、第２検知手段５０４の検知結果として得られたギヤ１１、１２やモータ７などの変動成分とが抽出される。そして、この抽出された変動成分を打ち消すように、駆動モータ７を制御すれば、ベルトを等速で回転させることができる。
また、図２７に示すように、第２検出手段の信号をフィードバック制御用の信号１９と、カウンタ９を用いて駆動ローラ１５の偏心や第２検出手段５０４の取付け偏心に起因する回転速度変動を検出するための信号２２を同時に生成して制御器８に送信している。これによって、フィードバック制御中に、逐次駆動ローラ１５の回転速度変動の算出及び更新を行うことができる。その結果、環境、経時変化に対応した高精度なフィードバック制御を実現することができる。
【０１２３】
次に、駆動ローラ１５やロータリエンコーダ５０４の偏心による速度変動を先に示した実施例３を利用して検出する方法について説明する。この場合は、第２検出手段たるロータリエンコーダ５０４の検出結果から、駆動ローラ１５を等速で回転させるように制御する。これにより、ギヤ１１、１２やモータ７などの変動成分を除去することができる。しかし、ロータリエンコーダ５０４の検出結果から、駆動ローラ１５を等速で回転させるように制御することで、駆動ローラ１５の偏心およびロータリエンコーダ５０４の取り付け偏心の影響でベルトの移動速度が周期変動する。このベルトの周期変動が第１支持ローラ１７に検知される。そして、実施例３同様に、駆動ローラ１５の第１区間（図２７の検出区間Ａ）の回転時間を第１検出手段４０４の検出器４０６がエンコーダ盤４０５のスリット４０３Ａを検出してから、再びこのスリット４０３Ａを検出までの時間と、駆動ローラ１５の第２区間（図２７の検出区間Ｂ）の回転時間を第１検出手段４０４の検出器４０６がエンコーダ盤４０５のスリット４０３Ｂを検出してから、再びこのスリット４０３Ｂを検出までの時間と、を用いて連立方程式をたてる。すると、数２１のような行列を導出することができ、この行列を解く事で、駆動ローラ１５の偏心およびロータリエンコーダ５０４の取り付け偏心による速度変動成分の振幅Ａおよび位相αを求めることができる。これにより、数２２に示すような、ベルトの移動速度が一定となるような駆動ローラ１５の回転角速度（目標角速度ωｒｅｆ）が得られる。そして、上述同様に、第２検知手段５０４の出力結果と目標回転角速度ωｒｅｆ２との差分に基づいて駆動モータ７のフィードバック制御を行うことで、ベルトを所望の速度で回転駆動制御することができる。
【０１２４】
また、第２検知手段５０４を、ロータリエンコーダのような高性能なエンコーダとした場合は、第２支持ローラの回転角情報θから、第２支持ローラの偏心およびロータリエンコーダの取り付け偏心による変動成分を算出することもできる。以下に、第２支持ローラの回転角情報θから、第２支持ローラの偏心およびロータリエンコーダの取り付け偏心による変動成分を算出する方法について説明する。
【０１２５】
回転角による第２支持ローラの偏心およびロータリエンコーダの取り付け偏心による変動成分の算出も図２７のベルト駆動装置を用いることができ、基本的なフローは、回転時間による算出手法と同じである。ここでは、回転時間による算出手法と異なる点について説明する。
図２７に示すベルト駆動装置を用いて行う場合は、カウンタ９を同期型８ビットカウンタで構成し、現在のカウント数のデジタル値（カウントデータ）を制御部８へ出力するように設定する。この出力されたカウントデータに基づき、制御部８は第２支持ローラの周期変動の演算を行う。つまり、第２支持ローラの累積回転角情報が第２ローラ周期変動演算処理部に送られるのである。
【０１２６】
次に、回転角による第２支持ローラの偏心および第２検出手段の取り付け偏心による変動の検出処理を説明する。
まず、制御器８はＤＣサーボモータを回転させて、ベルトを駆動させる。モータの回転状態は、回転角検出時のローラとベルト間のすべりが微少となるように、回転速度が安定した状態である。次に、同期処理と第２支持ローラの回転位相基準となるホーム位置の設定を行う。同期処理と第２支持ローラのホーム位置の設定は、上述と同様であるので省略する。
【０１２７】
ホーム位置を設定したら、このホーム位置に基づき、ローラ径比を求める。第１検知手段４０４のパルス信号と同期した第２検知手段５０４のホーム位置を設定したら、カウンタ９で第２検知手段５０４から出力されるパルス信号をカウントする。そして、第１検知手段４０４のパルス信号が出力されたら、そのときのカウント数をカウントデータＣ１として記憶する。次の第１検知手段４０４のパルス信号が出力されたら、そのときのカウント数をカウントデータＣ２として記憶する。同様にして、カウントデータＣ３も記憶していき、第２支持ローラ1回転で３個のカウントデータを記憶する。そして、これらのカウントデータに基づき、第１検知手段４０４のパルス信号が出力されたときの第２支持ローラのホーム位置からの回転角θを算出する。具体的には、ホーム位置をθ０とし、カウントデータＣ１から算出される回転角をθ１とし、カウントデータＣ２から算出される回転角をθ２とし、カウントデータＣ３から算出される回転角をθ３とする。回転角θ１、θ２、θ３は、第１支持ローラ１７が半回転したときの第２支持ローラ１５の回転角であるから、第１支持ローラ１７が1回転したときの第２支持ローラ１５の回転角は、θ２、（θ３−θ１）として表すことができる。そして、これら算出された回転角θ２または（θ３−θ１）から第１支持ローラ１７の径Ｒ１と第２支持ローラの径Ｒ２との径比（Ｒ１／Ｒ２）を求める。
【０１２８】
次に、第２支持ローラのホーム位置θ０を基準とした各回転角θ１、θ２、θ３と、第１支持ローラと第２支持ローラとの径比（Ｒ１／Ｒ２）用いて、第２支持ローラ１５の偏心および第２検出手段５０４の取り付け偏心による変動成分の算出処理を実行する。具体的には、第２支持ローラ１５の偏心および第２検出手段５０４の取り付け偏心による回転角変動の振幅Ａ´とホーム位置θ０を基準とした位相α´とを算出する。具体的には、第１支持ローラ１７が第１区間（図２７おける検出区間Ａ１）回転する間に第２支持ローラ１５が回転した回転角と、第１支持ローラが第２区間（図２７おける検出区間Ｂ１）回転する間に第２支持ローラが回転した回転角とから求める。第１支持ローラ１７の第１区間Ａ１は、図２７に示す第２支持ローラ１５の第１検出区間Ａ２とほぼ一致する。また、第１支持ローラ１７の第２区間Ｂ１は、図２７に示す第２支持ローラの第２検出区間Ｂ２とほぼ一致する。そして、第１支持ローラ１７が第１区間Ａ１回転する間に第２支持ローラが回転した回転角は、（θ２−θ０）であり、第１支持ローラ１７が第２区間Ｂ１回転する間に第２支持ローラが回転した回転角は、（θ３−θ１）である。このように、第１支持ローラ１７が1回転する間に第２支持ローラ１５が回転した回転角（θ２−θ０）、（θ３−θ１）に基づき振幅Ａ´、位相α´を算出することで、上述同様に第１支持ローラ１７の偏心や第１検出手段４０４の取り付け偏心の影響を無視することができる。
【０１２９】
以下に、第２支持ローラ１５の偏心および第２検出手段５０４の取り付け偏心による回転角変動の振幅Ａ´と位相α´を算出する方法について説明する。
【０１３０】
まず、第２支持ローラ１５の偏心等による回転角変動を含む第２支持ローラ１５の回転角θ２を以下のように規定する。
【数３１】
2006154739.tif 000033
ここで、数３１の右辺第１項のθ０２は、ベルトの搬送に伴い回転する第２支持ローラ１５の理想回転角である。ベルト移動量をローラの回転角に変換したものに等しい。つまり、第２支持ローラ１５の偏心等が無く、理想的なローラおよびエンコーダであれば、θ２＝θ０２となる。この回転角に振幅Ａ´、位相α´の第２支持ローラ１５の偏心や第２検出手段５０４の取付け偏心による回転角変動成分を示す右辺第２項が重畳されている。
【０１３１】
ここで、第１支持ローラ１７が第１区間Ａ１回転（整数回転）する間に第２支持ローラ１５が回転する理想回転角θ０２は、以下のように表すことができる。
【数３２】
2006154739.tif 000034
第１区間Ａ１で第１支持ローラ１７は、１回転するので、Ｎ＝１である。また、第１支持ローラ１７と第２支持ローラ１５の径比（Ｒ１／Ｒ２）は、先述の検出データにて求められた値を用いる。
【０１３２】
そして、第１支持ローラ１７が第１区間Ａ１回転する間に第２支持ローラ１５が回転した回転角（θ２−θ０）と、数３２から、数３１は、次のように表すことができる。
【数３３】
2006154739.tif 000035
【０１３３】
第１支持ローラ１７が第２区間Ｂ１回転する間に第２支持ローラが回転した回転角は、（θ３−θ１）であり、第２区間Ｂ１で第１支持ローラ１７もまた整数回転するので、θ０２も、数３２で表すことができるので、数３１は、次のように表すことができる。
【数３４】
2006154739.tif 000036
【０１３４】
上記数３３および数３４を変形し導出される以下に示す連立方程式を解く事で第２支持ローラ１５の偏心および第２検出手段５０４の取り付け偏心による回転角変動の振幅Ａ´、位相α´を求めることができる。
【数３５】
2006154739.tif 000037
【０１３５】
上記数３５に基づき求められた第２支持ローラ１５の回転角変動の振幅Ａ´とホーム位置を基準とした位相α´の数値をデータメモリに記憶し、第２支持ローラ１５の目標回転角θ２refを設定する。また、検出精度を上げるために、これらの動作を繰り返して、複数の振幅Ａ´、位相α´の平均値を求めても良い。
【０１３６】
数３５の方程式により求められた振幅Ａ´と位相α´とから、ベルトが一定量で移動したときの第２支持ローラ１５の回転角（目標角）θ２refを生成し、そのデータに基づきフィードバック制御を行う。
図２７に示すように、ベルト移動量が一定のときの第２支持ローラの回転角（目標回転角）θ２refは、以下のように表すことができる。なお、θ０２´は、第２支持ローラ回転角である。
【数３６】
2006154739.tif 000038
【０１３７】
第２支持ローラが駆動ローラの場合は、第２検出手段の検出結果と目標回転角θ２refとを差分を算出して、第２検出手段の取り付け偏心成分を除去して、算出された駆動ローラの偏心による回転角変動成分と、第２検出手段で検出されたモータやギヤなどの回転角変動成分とを抽出し、これらの駆動ローラの偏心による回転角変動成分とモータやギヤなどの回転角変動成分が打ち消されるように、駆動モータ１５のフィードバック制御を行う。
【０１３８】
また、第２支持ローラが従動ローラの場合は、第２検知手段の検知結果が目標回転角θ２refとなるように駆動モータ７のフィードバック制御を行う。ここで、θ０２´は、第２支持ローラの回転角である。第２支持ローラの回転角θ０２´は、ベルト搬送量を第２支持ローラの半径で除算したものであり、ベルト搬送量は、駆動モータの回転数と駆動ローラの半径とを乗算したものである。
【０１３９】
このように、第２検出手段５０４として、高分解能のロータリエンコーダを用いた場合は、回転角情報に基づいてもベルトを一定速度で搬送するようフィードバック制御が可能となる。
【０１４０】
また、ベルトの搬送速度が一定にもかかわらず、第２支持ローラの回転角速度が変位する要因として、上記の第２支持ローラの偏心やエンコーダの取り付け偏心による周期変動のほかに、ベルトの周方向の厚み変動がある。ベルトの周方向の厚み変動があると、第２支持ローラの回転速度に変動が生じるメカニズムを以下に説明する。ベルトに厚みの変動が存在すると、ベルトを駆動する駆動ローラ上にベルト厚の厚い部分が巻き付いているときにはローラの回転速度は遅くなり、反対にベルト厚の薄い部分が巻き付いているときにはローラの回転速度が遅くなる。そのため、ベルト移動速度が一定であっても、ローラの回転速度に変動が生じる。これは、数１に示したように、ローラの偏心を考慮しない場合、ベルト速度Vとローラの回転角速度との関係は、V＝R×ωであるからである。
ローラにベルトが巻き付いて搬送していると、ベルトがローラに巻き付く際にベルト内側（ローラと接触する側）では縮みが、ベルト外側では伸びが発生する。このようなベルト体の変形に伴い、ベルト速度とローラの回転角速度との関係を決定するRがローラ中心からローラ表面までの距離でなく、ベルト膜厚の中心部までの距離となる。つまり、V=（R+1/2×B）ωとなる。（B：ベルト厚み）このことから、ベルトが一定速度の場合、ベルトの厚みBが変化するとR+1/2×B（以下ローラの実効半径）が変化し、ローラの回転が変動する。
【０１４１】
そこで、第１支持ローラと第２支持ローラとの回転情報（回転速度）からベルト厚み変動による第２支持ローラの回転速度変動を検出して、この検出結果から第２支持ローラの検出誤差を補正するようにしても良い。
まず、ベルト１周における厚み変動の検出を行う。ベルト厚み変動の検出は、ベルトを１周回以上駆動し、第１支持ローラと第２支持ローラとからそれぞれ回転速度を得る。このとき、ローラ偏心による周期変動も検出されてしまうため、ベルトの厚みによる回転速度変動の検出を行う場合は、ローラの回転周期の帯域を遮断するフィルタを用いて、第１支持ローラと第２支持ローラとの回転速度を得る。それぞれの回転速度には、ベルトの厚み変動に起因した回転速度変動が含まれている。２つの回転速度には、ローラの径や位置関係によって、位相や振幅の異なるベルト厚み変動による回転速度変動が検出される。しかし、２つのローラ位置関係やローラ径などの予め設計時に既定されるパラメータを用いることで、ベルトの厚み変動による回転速度変動を算出することができる。そして、算出されたベルト厚み変動による回転速度変動データを用いて、第２支持ローラのベルト厚み変動による回転速度変動を補正する。
ベルトの厚み変動による回転速度変動を算出して、第２支持ローラのベルト厚み変動による回転速度変動を補正したら、先程のフィルタを外して上記した方法に基づき第２支持ローラの偏心による回転速度変動を算出する。このとき、第１支持ローラおよび第２支持ローラの回転情報は、ベルトの厚み変動による回転速度変動が補正された回転情報となっている。よって、より正確な第２支持ローラの回転速度変動を求めることができる。この補正された回転情報に基づき第２支持ローラの回転速度変動を算出したら、先程設定した帯域遮断フィルタをはずして、再び、ベルト厚み変動による回転速度変動を検出する。このとき、第２支持ローラの回転情報は、第２支持ローラの偏心などによる回転速度変動が除去されたものとなっているので、帯域遮断フィルタをはずしても、第２支持ローラの回転速度変動から算出されるベルト厚み変動による回転速度変動に誤差が生じることがない。また、この２回目のベルト厚み変動による回転速度変動の検出で、より帯域の広い（より複雑な変動の）ベルト厚み変動による回転速度変動の検出が可能となり、より正確なベルト厚み変動による回転速度変動を算出することができる。
このようにして、求められたベルト厚み変動による回転速度変動と第２支持ローラの偏心および第２検出手段による回転速度変動とを用いて、フィードバック制御を行うときの目標となる第２支持ローラの目標回転速度を求めて、フィードバック制御を行う。このとき求められる第２支持ローラの回転速度は、ベルト厚み変動による回転速度変動と第２支持ローラの偏心および第２検出手段による回転速度変動とを考慮にいれたものであるので、より高精度にベルト搬送を制御することができる。
【０１４２】
また、本実施形態では、第１支持ローラを第２支持ローラと駆動ローラとの間に設け、且つ第２支持ローラと駆動ローラとの間に第１支持ローラ以外のローラを設けないようにすることが好ましい。上記第１支持ローラや第２支持ローラなど、従動ローラに偏心があると、その偏心によりベルトの経路長が変わりその影響が、偏心したローラから駆動ローラを介さずテンションローラを結んだ経路に設けられたローラに及んでしまう。
これを図２１を用いて具体的に説明する。図２１のベルト駆動装置には、駆動ローラ１５、テンションローラ１６、そして従動ローラとして、第１支持ローラ１７、第２支持ローラ１４が設けられている。例えば、図２１に示すように、第１支持ローラ１７が偏心している場合、第１支持ローラ１７の偏心により、ベルト１０が図中点線と実線との間を変動する。そして、このような変動は、第１支持ローラ１７の回転周期を１周期とする変動成分である。例えば、ベルト１０が実線から点線に変動したときは、テンションローラ１６が図中上側に移動する。一方、ベルトが点線から実線に移動すると、テンションローラ１６が図中下側に移動して、ベルト１０が撓むのを防止している。駆動ローラ１５は、ベルトとすべりなどが発生しないように巻き付いている。このため、ベルト１０が点線から実線に移動したときの撓み分は、駆動ローラ１５を介さず、第２支持ローラ１４を介して、テンションローラ１６に吸収される。つまり、第１支持ローラ１７が点線から実線まで移動するとき、ベルト１０はテンションローラ１６によって、搬送方向と逆方向に引っ張られ、テンションローラ１６から第２支持ローラ１４を介し第１支持ローラ１７までの搬送経路のベルト移動速度が他の位置のベルト移動速度よりも遅くなる。また、第１支持ローラ１７が実線から点線に移動するときは、第１支持ローラ１７によって、ベルトが搬送方向と順方向に引っ張られるため、テンションローラ１６から第２支持ローラ１４を介し第１支持ローラ１７までの搬送経路のベルト移動速度が他の位置のベルト移動速度よりも早くなる。その結果、第２支持ローラ１４の回転速度が第１支持ローラ１７の偏心により、変動する。
一方、第２支持ローラ１４が偏心により変動している場合は、テンションローラ１６と第２支持ローラ１４との間のベルト搬送経路でベルト速度変動が起こり、第１支持ローラ１７には、第２支持ローラ１４の偏心によるベルト速度変動の影響がない。
【０１４３】
上述したように、第１支持ローラ１７は、第２支持ローラ１４の整数倍とし、さらに第２検出手段５０４の各スリット１３の間隔と同じにしている。このため、第２支持ローラ１４に上記のような第１支持ローラ１７の偏心によるベルト速度変動が生じても、第２支持ローラの偏心や第２検出手段の取り付け偏心による第２支持ローラの回転速度変動の導出においては、このベルト速度変動の影響をほとんど無視することができる。
また、第２支持ローラ１４と駆動ローラ１５との間に第１支持ローラ１７以外の第３のローラ１７０を設けた場合、この第３のローラ１７０の偏心によるベルト速度変動が、第１支持ローラ１７および、第２支持ローラ１４に影響し、第1支持ローラ１７の回転角速度や第２支持ローラ１４の回転角速度が変動して、精度よく第２支持ローラ１４の回転速度変動を算出することができなくなり、好ましくない。しかしながら、ベルトと巻きつきが少なく、偏心の影響の少ないローラであれば、設けることも可能である。
一方、逆に第１支持ローラ１７と駆動ローラ１５との間に第２支持ローラ１４を設けた場合は、第１支持ローラ１７に第２支持ローラ１４の偏心によるベルト速度変動の影響により、第１支持ローラの回転情報を正しく検出できなくなり、好ましくない。
【０１４４】
また、感光体等の作像ユニットは、第２支持ローラよりもベルト搬送方向下流側に設けることが好ましく、図２１に示すＥの区間、すなわち、第２支持ローラと第１支持ローラとの間に設けることが好ましい。これは、第２支持ローラの回転角速度に基づいて、ベルトが一定速度で搬送されるよう、フィードバック制御しているためである。すなわち、駆動伝達系の周期変動などを第２支持ローラで補正しながら、第２支持ローラが目標回転角速度となるように、フィードバック制御するため、ベルトが第２支持ローラの巻き付きを抜けたところが他の変動成分の影響が最も少なく、最もベルト一定速度に移動しているところと言える。よって、第２支持ローラよりもベルト搬送方向下流側に作像ユニットを設けることで、バンディング画像の影響を少なくすることができる。また、作像ユニットを第２支持ローラと第１支持ローラとの間Ｅの区間に設けることで、作像ユニットを第２支持ローラと最も近い区間に設けることができ、より確実にバンディング画像の影響を少なくすることができる。
【０１４５】
また、第１支持ローラ１７に偏心がある場合、第２支持ローラ１４では、第１支持ローラのベルト変動成分が検出できなため、図２１のＥの区間で速度が変動してしまう。このように、第１支持ローラ１７に偏心がある場合は、第１支持ローラ１７と駆動ローラ１５との間に感光体を設けることが好ましい。
【０１４６】
また、作像ユニットを図２１に示す、テンションローラ１６と第２支持ローラとの間の区間Ｆに設けると、第２支持ローラ１４の偏心により、区間Ｆでベルト移動速度に変動が生じる場合があり、作像ユニットを区間Ｆに設置するのは好ましくない。しかし、以下に示す方法により、Ｆの区間におけるベルト搬送速度を一定にすることができ、Ｆの区間に作像ユニットを配置しても、良好に画像を形成することができる。
【０１４７】
Ｆ区間におけるベルト搬送速度を一定にする方法は、まず、第２検出手段を図１９に示す２つの検出器を有するものを使用して、上述した方法でエンコーダ盤の取り付け偏心を除去する。すなわち、補正した通過時間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３で振幅および、位相を求める演算を実行する。この演算により求められた振幅と位相は、エンコーダ盤の取り付け偏心が除去された通過時間を用いて算出されたものであるので、第２支持ローラの偏心による回転速度変動成分ということができる。この第２支持ローラの偏心による回転速度変動成分の位相と振幅を数３１に示すような式に代入することで、第２支持ローラの偏心によるベルトの移動量（変動量）ΔＬＢＣを算出することができる。
【数３７】
2006154739.tif 000039
【０１４８】
上記数３７について図２５を用いて説明する。図２５は、回転中心ＯＡ’から第２支持ローラの中心ＯＡがε２だけ偏心した図である。ベルトの移動量（変動量）ΔＬＢＣは、図２５に示すテンションローラ１６の中心ＯＣと第２支持ローラの回転中心ＯＡ’とを結ぶ線分ＸＡＣと、第１支持ローラ１７の中心ＯＢと第２支持ローラの回転中心ＯＡ’とを結ぶ線分ＸＡＢとを基準にして求めらる。すなわち、テンションローラ１６の中心ＯＣと第２支持ローラの中心ＯＡとを結ぶ線分ＡＣの線分ＸＡＣに対する変動量ΔＬＡＣと、第１支持ローラの中心ＯＢと第２支持ローラの中心ＯＡとを結ぶ線分ＡＢの線分ＸＡＢに対する変動量ΔＬＡＢとから第２支持ローラの偏心によるベルトの移動量（変動量）ΔＬＢＣを算出している。
【０１４９】
ΔＬＡＣは、数３１に示すように、ＬＡＣとＬＡＣ´との差分で表すことができる。ＬＡＣは、テンションローラの中心ＯＣと第２支持ローラの中心ＯＡとを結ぶ線上にある第２支持ローラの点Ａ２から、テンションローラ１６のベルトの巻き付き開始点Ｃまでのベルト経路長である。ＬＡＣ´は、偏心量ε２が０のとき、すなわち、第２支持ローラの中心ＯＡが、回転中心ＯＡ’のときのテンションローラまでのベルト経路長である。具体的には、テンションローラ１６の中心ＯＣと第２支持ローラ１４の回転中心ＯＡ’とを結ぶ線上にある第２支持ローラ上の点Ａ２’から、テンションローラ１６のベルトの巻き付き開始点Ｃまでの距離である。
【０１５０】
同様に、ΔＬＡＢは、数３１に示すように、ＬＡＢとＬＡＢ´との差分で表すことができる。ＬＡＢは、第１支持ローラの中心ＯＢと第２支持ローラの中心ＯＡとを結ぶ線上にある第２支持ローラの点Ａ１から、第１支持ローラ１７のベルトの巻き付き開始点Ｂまでのベルト経路長である。ＬＡＢ´は、偏心量ε２が０のとき、すなわち、第２支持ローラの中心ＯＡが、回転中心ＯＡ’のときの第１支持ローラ１７までのベルト経路長であり、第１支持ローラ１７の中心ＯＢと第２支持ローラ１４の回転中心ＯＡ’とを結ぶ線上にある第２支持ローラの点Ａ１’から、第１支持ローラのベルトの巻き付き開始点Ｂまでの距離である。
ＬＡＣおよびＬＡＢ値は、第２支持ローラの中心ＯＡが第２支持ローラの回転中心ＯＡ’を基準に回転するため、変動する。一方、ＬＡＢ´とＬＡＣ´の値は、設計時に予め分かる、第２支持ローラの回転中心ＯＡ’と半径ＲＡ、テンションローラの中心ＯＣと半径ＲＣおよび、第１支持ローラの中心ＯＢと半径ＲＢから求められる数値である。
【０１５１】
ＬＡＣは、（ＬＯＡＣＳｉｎφＡＣ＋ＲＡφＡＣ）で表すことができ、ＬＡＢは、（ＬＯＡＢＳｉｎφＡＢ＋ＲＡφＡＢ）で表すことができる。
数３１に示すＬＯＡＣは、第２支持ローラ１４の中心ＯＡとテンションローラ１６の中心ＯＣとの距離を示しており、ＬＯＡＢは、第２支持ローラ１４の中心ＯＡと第１支持ローラ１７の中心ＯＢとの距離を示している。
また、φＡＢは、第２支持ローラのベルト巻き付き角度を第１支持ローラと第２支持ローラとの関係で表したものであり、φＡＣは、第２支持ローラのベルト巻き付き角度をテンションローラと第２支持ローラとの関係で表したものである。
【０１５２】
また、数３１に示すＬＯＡＢ’は、第２支持ローラの回転中心ＯＡ’と第１支持ローラ１７の中心ＯＢとの距離であり、ＬＯＡＣ’は、第２支持ローラの回転中心ＯＡ’とテンションローラ１６の中心ＯＣとの距離である。これもまた、設計時に予め求められる数値である。
【０１５３】
また、θＡは、第２支持ローラの回転中心ＯＡ’を中心として第２支持ローラの中心ＯＡが、線分ＸＡＢまで回転したときの回転角度である。一方、θＢは、第２支持ローラの回転中心ＯＡ’を中心として第２支持ローラの中心ＯＡが、線分ＸＡＣまで回転したときの回転角度である。
【０１５４】
また、ηＡは、第２支持ローラの回転中心ＯＡ’と第２支持ローラのベルト巻き付き部分の中央部（巻き付き角の１／２）の点Ｘとを結ぶ線分上に第２支持ローラの中心ＯＡが位置しているときのθＡである。ηＢは、第２支持ローラの回転中心ＯＡ’と第２支持ローラのベルト巻き付き部分の中央部（巻き付き角の１／２）の点Ｘとを結ぶ線分上に第２支持ローラの中心ＯＡが位置しているときのθＢである。
ηＡとηＢとは、設計時に判明する線分ＸＡＣ、線分ＡＢと、巻き付き角から予め求めることができる。
【０１５５】
偏心量ε２は、上記で求められた第２支持ローラ１４の偏心による回転速度変動成分の振幅Ａに相当する。また、位相αは、第２支持ローラ１４の偏心による回転速度変動成分の位相αである。また、回転角速度ωＡは、第２支持ローラ一周期の平均回転角速度であり、第２支持ローラ１４の偏心による回転速度変動成分の検出時のデータを基に求めることができる。
【０１５６】
これら、設計時に予め求められる、ＬＡＢ’、ＬＡＣ’、ＬＯＡＢ’、ＬＯＡＣ’、ηＡ、ηＢ、ωＡおよび、上記演算で求められた偏心量ε２（振幅Ａ）、位相αから、移動量（変動量）ΔＬＢＣが算出される。
【０１５７】
この数３１から求められた第２支持ローラの偏心によるベルトの変動量と、第２支持ローラの偏心による回転速度変動成分の位相と振幅に基づいてフィードバック制御を行う。その結果、上記第２支持ローラの偏心によるベルト変動量が加味されたフィードバック制御が行われるので、Ｆ区間のベルト速度変動が抑制され、良好な画像を形成することができる。
【０１５８】
また、例えば、画像形成装置の設計等の都合上、図２２に示すように、第２支持ローラ１４と第１支持ローラ１７との間に第３のローラ１７０が設けられてしまう場合がある。このような場合、第２支持ローラ１４は、第３のローラ１７０の偏心によるベルト移動変動の影響を受けて回転する。このため、第２支持ローラ１４の回転速度変動を補正して、第２支持ローラ１４の回転角速度を用いてベルト速度を制御する場合、第３のローラ１７０の偏心によって発生したベルト速度変動が考慮されたフィードバック制御がなされる。このとき、感光体などの作像ユニットを第３のローラ１７０と第２支持ローラ１４との間の作像区間Ｆに設けることができれば、この領域では、ベルト速度変動が発生せずに良好な画像が形成できる。しかし、画像形成装置の設計等の都合上、第３のローラ１７０と第１支持ローラ１７との間の作像区間Ｅに作像ユニットを設けなくてはならない場合がある。作像区間Ｅには、第３ローラ１７０の偏心による影響がないため、上述のフィードバック制御を行った場合、この間に第３ローラ１７０の偏心によるベルト速度変動が発生する。このような場合は、第３ローラ１７０を第２支持ローラ１４と同じ径とすると良い。これにより、第２支持ローラ１４と第３ローラ１７０とが同じ周期となり上記の方法で第２支持ローラ１４の回転速度変動を検出すると、その検出結果は、第３ローラ１７０の偏心によるベルト変動による回転速度変動と第２支持ローラの偏心及び第２検出手段の取り付け偏心による回転速度変動とが合成されたものとなる。よって、この検出結果に基づいて第２支持ローラの目標回転角速度を求め、この求めた目標回転角速度でフィードバック制御を行えば、第３ローラの偏心によるベルト速度変動は、駆動モータにフィードバックされない。よって、作像区間Ｆには、第３ローラ１７０の偏心によるベルト速度変動が生じるが、作像区間Ｅでは、第３支持ローラ１７０の偏心によるベルトの速度変動が現れず、良好に画像を形成することができるようになる。
【０１５９】
（１）
以上本実施形態のベルト駆動制御方法によれば、速度検出対象回転体としての第２支持ローラの偏心などに起因する第２支持ローラの一回転周期の回転速度変動を数１２に示すような簡単なパラメータを用いて正弦波の数式として規定する。そして、第２支持ローラが一回転する間に第２支持ローラが既定回転角を回転するときの回転時間をそれぞれ異なる位相で計測する。これらの計測した回転時間と上記数１２を用いて連立方程式を立てて、解くことで振幅と位相とを導出することができる。この数式を求めるときに、第１支持回転体としての第１支持ローラの1回転するときの回転時間を用いて、第２支持ローラが既定角回転したときの平均角速度ω０２を求める。これにより、第２支持ローラの既定角回転したときの回転時間を用いてベルト移動速度に起因する第２支持ローラの平均角速度ω０２を算出するよりも精度よく算出することができる。これは、第２支持ローラの既定角回転したときの回転時間には、第２支持ローラの偏心による変動成分が含まれているが、第１支持ローラの1回転の回転時間には、第１支持ローラの偏心による変動成分が除去されており、ベルト移動速度の成分のみとなっているためである。
このように、本実施形態では、連立方程式に値を代入するだけで、正確に第２支持ローラの一回転周期の回転速度変動を導出することができ、従来のように周波数分解やフィルタを用いて抽出する方法に比べて、計算量を抑えることができる。その結果、高価な演算処理ソフトを用いる必要がなくなる。また、第２支持ローラが規定回転角を回転するときの時間を計測するだけで、第２支持ローラの偏心などに起因する回転速度変動を導出することができ、高価なロータリエンコーダ等を用いる必要がない。
（２）
また、本実施形態のベルト駆動制御方法によれば、第１支持ローラを等速で回転させている。このように、第１支持回転体を等速で回転させるように駆動源を制御すれば、駆動ローラの偏心による周期変動などの変動成分が第１支持ローラで除去される。これにより、第２支持ローラが既定角回転するときの回転時間に駆動ローラの偏心による周期変動などの変動成分の影響がなくなる。そして、この回転時間と上記数１２の式を用いて、連立方程式を立てて第２支持ローラの偏心などに起因する回転速度変動の振幅と位相を求める。このとき用いられる回転時間には、駆動ローラの偏心による周期変動などの変動成分の影響がないため、精度良く振幅と位相とを求めることができる。また、この実施形態におけるベルト駆動制御方法においても、第２支持ローラが規定回転角を回転するときの時間を計測するだけで、第２支持ローラの偏心などに起因する回転速度変動を導出することができるため、高価なロータリエンコーダ等を用いる必要がない。
また、第２支持ローラが既定角回転するときに、第１支持ローラが1回転するように第１支持ローラの径を設定すれば、第１支持ローラに偏心があっても、第２支持ローラが既定角回転するときの回転時間に第１支持ローラの偏心による第２支持ローラの回転速度変動の影響が現れない。これは、第１支持回転体の偏心に起因する第２支持ローラの回転速度の変動は、第１支持ローラ1回転を1周期とする余弦波や正弦波などで表すことができ、1回転周期で変動成分が相殺されるためである。これにより、第１支持ローラに偏心があっても、第２支持ローラが既定角回転したときの回転時間から、第２支持ローラの偏心などに起因した第２支持ローラの回転速度変動の振幅と位相とを精度よく求めることができる。
（３）
また、本実施形態のベルト駆動制御方法によれば、第２支持ローラを等速で回転させ、このときの第１支持ローラの一回転の回転時間を支持ローラが１回転する間に少なくとも２回計測している。第２支持ローラを回転させることで、駆動ローラの偏心などの駆動伝達系の変動成分が除去される。しかし、第２支持ローラの偏心などに起因する回転速度変動がベルトの移動速度の変動成分として現れる。すると、第１支持ローラ回転速度が、第２支持ローラの回転速度変動により変動する。そこで、第１の支持ローラの一回転の時間を第２支持ローラが１回転する間に２回計測することで、上記数１２に基づいて連立方程式を立てることができる。また、第１支持ローラの一回転の回転時間を計測しているので、仮の第１支持ローラが偏心しており、第１支持ローラの回転速度変動が発生していても、その変動の影響を無視することができる。これは、第１支持ローラの一回転周期で発生する周期変動が正弦波や余弦波として表すことができるため、第１支持ローラの一回転周期でその変動が相殺されるためである。よって、第１支持ローラの一回転の回転時間を用いて、第２支持ローラの回転速度変動の位相や振幅を正確に求めることができる。また、第１支持ローラの1回転の時間を計測するだけで、第２支持ローラの偏心に起因する第２支持ローラの回転速度変動を導出することができるため、高価なロータリエンコーダを用いる必要がない。
（４）
また、本実施形態のベルト駆動制御方法によれば、上記既定回転角をπ［rad］とすることで、第２支持ローラの変動成分の検出感度を高めることができる。
（５）
また、本実施形態のベルト駆動制御方法によれば、第２支持ローラが１回転する間で第２支持ローラが既定回転角を回転するときの回転時間を（π／２）異なる位相で計測している。これにより、確実に第２支持ローラの変動成分の検出感度を高めることができる。
（６）
また、本実施形態のベルト駆動制御装置によれば、第２検出手段で上記した連立方程式に代入する第２支持ローラの回転情報を得る。この回転情報には、第２支持ローラの偏心などに起因する第２支持ローラの変動成分と駆動ローラの偏心等の駆動伝達系の変動成分とが含まれている。この駆動伝達系の変動成分を除去するために、第１検出手段で検出した第１支持ローラの回転情報を用いる。この第１支持ローラの回転情報にも第２支持ローラと同様に駆動伝達系の変動成分を有している。この第１支持ローラの回転情報を用いて演算手段で第２支持ローラの回転情報を補正して、第２支持ローラの回転情報から駆動伝達系の変動成分を除去する。この除去された第２支持ローラの回転情報を第２支持ローラの1周期で二つに分割し、連立方程式を立てて演算することで、分解能の低い検出手段を用いても正確に第２支持ローラの偏心に起因する第２支持ローラの回転速度変動の振幅及び位相を導出することができる。
（７）
また、本実施形態のベルト駆動制御装置によれば、高分解能の第１検出手段で第１支持ローラの回転速度を検出して、この検出結果に基づき駆動ローラを制御して第１支持回転体を等速で回転させる。このように、第１支持ローラを等速で回転させることで、第２支持ローラの回転速度に駆動ローラの偏心等の駆動伝達系の変動が影響しない。その結果、第１支持回転体が等速で回転しているときに低分解能の第２検出手段で検出される第２支持ローラの回転情報には、駆動ローラの偏心等の駆動伝達系の変動の影響が検出されない。そして、第２支持ローラの回転情報の基づいて連立方程式を立てて演算することで、第２検出手段を分解能の低いものにしても正確に第２支持ローラの回転速度変動の振幅と位相を求めることができる。
（８）
また、本実施形態のベルト駆動制御装置によれば、高分解能の第２検出手段で第２支持ローラの回転速度を検出して、この検出結果に基づき駆動源を制御して第２支持回転体を等速回転させる。このように、第２支持ローラを等速で回転させることで、第１支持ローラの回転速度に駆動ローラの偏心等の駆動伝達系の変動が影響しない。しかし、ベルトの移動速度は、第２支持ローラの回転速度変動により変動する。このベルトに発生した第２支持ローラの回転速度変動によって第１支持ローラの回転速度が変動する。この変動成分は、第１検出手段で検出されるので、第１検出段で検出された回転情報を用いることで、
第２支持ローラの回転速度の振幅と位相を正確に求めることができる。
（９）
また、本実施形態のベルト駆動制御装置によれば、第２支持ローラを上記駆動ローラとすることもできる。
（１０）
また、本実施形態のベルト駆動制御装置によれば、演算手段は、第２支持ローラの第１の位置から第２支持ローラが既定回転角だけ回転するときの回転時間と、第２支持ローラの第２の位置から第２支持ローラが既定回転角だけ回転するときの回転時間とからなる回転情報に基づいて、位相および振幅を導出している。具体的には、演算手段は、これらの計測した回転時間と、第２支持ローラの回転速度変動を規定した数１２に示す振幅及び位相を未知のパラメータとして含む正弦波関数とを用いて連立方程式を立てて、解くことで第２支持ローラの回転速度変動の振幅と位相とを導出している。このように連立方程式を解くだけで、第２支持ローラの回転速度変動の振幅と位相とを求めることができる。このため、従来のように第２支持ローラの回転速度変動を含んだ検出結果を周波数分解するような方法に比べて、計算量を抑えることができる。また、第２支持ローラが規定回転角回転するときの時間で第２支持ローラの回転速度変動の位相や振幅を導出することができるため、低分解能のエンコーダを用いても精度よく第２支持ローラの回転速度変動を導出することができる。
なお、実施例１および実施例２の場合は、第２検出手段で上記の回転情報（第２支持ローラが既定回転角だけ回転するときの回転時間）を取得し、実施例３の場合は、第１検出手段で上記の回転情報（第２支持ローラが既定回転角だけ回転するときの回転時間）を取得している。
（１１）
また、本実施形態のベルト駆動制御装置によれば、既定回転角をπ［rad］としている。これにより、第２支持ローラの回転速度変動の検出感度を高めることができる。
（１２）
また、本実施形態のベルト駆動制御装置によれば、第１の位置と第２の位置との位相差角度を（π／２）［rad］としている。これにより、確実に第２支持ローラの変動成分の検出感度を高めることができる。
（１３）
また、本実施形態のベルト駆動制御装置によれば、第２検出手段は、検出器が第１の被検出部を検出してから規定回転角を回転した位置にある被検出部を検出するまでの時間と、検出器が第２の被検出部を検出してから規定回転角を回転した位置にある被検出部を検出するまでの時間とを計測するようにしている。このように、被検出部の検出して時間を計測することで、容易に第２支持ローラが規定回転角だけ回転するときの時間を計測することができる。
（１４）
また、本実施形態のベルト駆動制御装置によれば、上記第１支持ローラの１回転の周長が、被検出部間の周長の整数倍としている。これにより、第２支持ローラが規定回転角を回転するときに、ほぼ第１支持ローラが整数倍回転するようにできる。よって、規定回転角を回転するときの時間に第１支持ローラの偏心などの変動の影響が及ぶことが抑制される。これは、第１支持ローラの偏心などの変動成分は第１支持ローラを１回転とする正弦波または余弦波で表すことができ、第１支持ローラが１回転することで、その変動分が相殺されるためである。
また、第１の被検出部と第２の被検出部との間においてもほぼ第１支持ローラが整数倍回転する。第１被検出部と第２被検出部との位相に第１支持ローラの影響が及ぶのを抑制することができる。
（１５）
また、本実施形態のベルト駆動制御装置によれば、第２支持ローラの径が、第１支持ローラの径の４ｎ（ｎは自然数）倍としている。これにより、第２支持ローラがπ［rad］回転したときおよび（π／２）［rad］回転したときに、第１支持ローラが丁度整数倍回転するようになる。これにより、規定回転角がπ［rad］で、第１の位置と第２の位置との位相差角度が（π／２）［rad］としている第２支持ローラにおいて、規定回転角回転するときの回転時間計測時に第１支持ローラの偏心などによる変動成分の影響を抑制することができる。
（１６）
また、すくなくとも、上記第２支持ローラの径と上記第１支持ローラの径の比を２：１とすれば、図２６に示すように、規定回転角がπ［rad］で、第１の位置と第２の位置との位相差角度が（π／２）［rad］としている第２支持ローラにおいて、規定回転角がπ［rad］回転したときに第１支持ローラが１回転するように設定することができる。
（１７）
また、本実施形態のベルト駆動制御装置によれば、第２検出手段は、被検出部のひとつを上記演算手段が第２支持ローラの１回転周期の回転速度変動の振幅及び位相を導出するときの基準となるホーム位置としている。よって、第２検出手段とは別に、第２支持ローラにホーム位置と、このホーム位置を検出する検出手段を設ける必要がない。
（１８）
また、本実施形態のベルト駆動制御装置によれば、上記ホーム位置を、導出した位相および振幅に基づいて駆動源を制御するときの基準位置としている。これにより、駆動源を制御するとき、導出した位相および振幅から求められた第２支持ローラの回転速度変動と第２支持ローラの回転速度変動を合わせることができ、正確にベルト駆動制御を行うことができる。
（１９）
また、本実施形態のベルト駆動制御装置によれば、第２検出手段は、少なくと３つの被検出部を備えている。これにより、２つの被検出部を規定回転角回転したときの回転時間を計測するための基準とし、もうひとつの被検出部をホーム位置用にすることができる。
（２０）
また、本実施形態のベルト駆動制御装置によれば、第２検出手段は、第１の検出器と第２の検出器とを備え、第２の検出器は、第１検出器で検出した被検出部と１８０°位相がずれた位置の被検出部を検出している。これにより、第２の検出器で検出される回転情報は、第１の検出器で検出される回転情報と１８０°位相のずれた回転情報とすることができる。第２検出手段の取り付け偏心の周期変動は、第２支持ローラ１回転を１周期とすることから、第１検出器で検出された回転情報と、第２の検出器の検出された回転情報とを平均化すれば、第２検出手段の取り付け偏心による周期変動が相殺される。その結果、第２検出手段で検出される回転情報に含まれる回転速度変動を第２支持ローラの偏心に起因したもののみにすることができる。その結果、この第２検出手段の回転情報を用いれば、高精度に第２支持ローラの回転速度変動を導出することができる。
（２１）
また、本実施形態のベルト駆動制御装置によれば、第２検出手段および／または第１検出段は、検出対象の回転体の回転軸を中心に環状に配置された複数の被検出部を備えた回転盤を備えており、この回転盤が検出対象の回転体に固定されている。このように、被検出部を回転盤に設けることで、検出手段を検出対象の回転体の任意の位置に設けることができる。
（２２）
また、本実施形態のベルト駆動制御装置によれば、被検出部が、検出対象の回転体に設けられている。これにより回転盤を無くすことができ、部品点数が少なくなり低コスト化を図ることができる。
（２３）
また、本実施形態のベルト駆動制御装置によれば、第２支持ローラの回転速度変動の振幅及び位相の導出を装置の電源投入時に行う。これにより、環境変化、径時変化に対応することができる。また、ホーム位置を特定の位置に固定しておかない場合であっても、電源投入時に再度任意の位置をホーム位置として、このホーム位置で第２支持ローラの回転速度変動を導出することができる。よって、ホーム位置を特定の位置に固定しておかない場合であっても、ホーム位置と導出された第２支持ローラの回転速度変動のホーム位置がずれることがない。
（２４）
また、本実施形態のベルト駆動制御装置によれば、第２支持ローラの１回転周期の回転速度変動の振幅及び位相の導出を一定時間径過毎に行う。これにより、装置稼動中に環境の変化や第２支持ローラの径時変化が発生しても、自動的に第２支持ローラの回転速度変動が補正される。よって、稼動中にベルト搬送速度が変動するのを抑制することができる。
（２５）
また、本実施形態のベルト駆動制御装置によれば、第２支持ローラの１回転周期の回転速度変動の振幅及び位相の導出を逐次的に行う。これにより、環境の変化や径時変化によって第２支持ローラの回転速度変動が変わっても、ベルトの移動速度が変動することがない。
（２６）
また、本実施形態のベルト駆動制御装置によれば、第１支持ローラは、第２支持ローラと駆動ローラとの間で形成される２つのベルト搬送経路のうち、テンションローラが配置されるベルト搬送経路と異なるベルト搬送経路に配置される。これにより、第１支持ローラは、第２支持ローラの偏心により生じるテンションローラと第２支持ローラとの間で生じるベルト速度変動の影響を受けることがない。
（２７）
また、本実施形態のベルト駆動制御装置によれば、ベルトの周方向の周期的な厚さ変動に対応した第２支持ローラの回転速度変動をベルト厚み変動検出手段で検出する。そして、第２支持ローラの偏心や第２検出手段の取り付け偏心に起因する回転速度変動と、上記ベルト厚み変動に起因する回転速度変動とに基づいて、フィードバック制御を行うことで、ベルトをより一定速度で搬送することができる。
（２８）
また、本実施形態の画像形成装置によれば、感光体ベルトを上記（６）〜（２６）のベルト駆動制御装置で制御することで、ベルトの制御を高精度で安価に行うことができ、濃度ムラやバンディングを抑制することができる。
（２９）
また、本実施形態の画像形成装置によれば、中間転写ベルトを上記（６）〜（２６）のベルト駆動制御装置で制御することで、ベルトの制御を高精度で安価に行うことができ、濃度ムラやバンディングを抑制することができる。
（３０）
また、本実施形態の画像形成装置によれば、用紙搬送ベルトを上記（６）〜（２６）のベルト駆動制御装置で制御することで、ベルトの制御を高精度で安価に行うことができ、用紙に転写される画像の濃度ムラやバンディングを抑制することができる。
（３１）
また、本実施形態の画像形成装置によれば、ベルトに画像を転写または作像を行う位置は、第２支持ローラよりもベルト搬送方向下流側に設けられている。第２支持ローラの回転速度を検出して、この回転速度から駆動源を制御することで、ベルト移動速度を一定にしている。よって、第２支持ローラよりもベルト搬送方向下流側の方が、上流側に比べてベルトが一定速度で搬送される。よって、第２支持ローラよりもベルト搬送方向下流側に転写または作像を行う位置を設けることで、画像の濃度ムラやバンディングを抑制された画像を得ることができる。
（３２）
また、本実施形態の画像形成装置によれば、第２支持ローラからベルトに画像を転写または作像を行う位置までのベルト搬送経路に配置される支持回転体の径を第２支持回転体の径と同一にする。第２支持ローラよりもベルト搬送方向下流側に支持回転体があると、この支持回転体の偏心により支持回転体とテンションローラとの間でベルト速度変動が発生する。このベルト速度変動の影響により第２支持ローラの回転速度が変動する。この第２支持ローラの回転速度変動を除去するため、駆動源が制御される。その結果、テンションローラから支持回転体までの搬送経路では、上記支持回転体によるベルト速度変動成分が除去されて、安定してベルトが搬送される。しかし、支持回転体よりもベルト搬送方向下流側には、支持回転体の偏心によるベルト速度変動が生じていないので、逆に支持回転体の偏心によるベルト速度変動が現れてしまう。その結果、支持回転体よりベルト搬送方向下流側に転写または作像を行う位置を設けると、画像の濃度ムラやバンディングが発生してしまう。そこで、このような場合、支持回転体を第２支持ローラと同一の径とする。このように、同一の径とすると、第２支持ローラの偏心などに起因する回転速度変動と、支持回転体の偏心に起因するベルト移動変動によって生じる回転速度変動との周期が同じとなる。よって、第２支持ローラの回転速度変動算出の際に第２支持ローラの偏心などに起因する回転速度変動と支持回転体の偏心に起因する回転速度変動とが合成された波形の位相と振幅とが導出される。この導出された位相と振幅とを用いて駆動源の制御を行えば、検出手段に検出される支持回転体の偏心に起因する回転速度変動は、補正されて、駆動源にフィードバックされない。よって、支持回転体よりも下流側には、支持回転体の偏心に起因するベルト速度変動が生じない。その結果、支持回転体よりもベルト搬送方向下流側に転写または作像を行う位置を設けても、画像の濃度ムラやバンディングの発生が抑制されて良好な画像が形成することができる。
（３３）
また、テンションローラから第２支持ローラまでのベルト搬送経路の間にベルトに画像を転写または作像を行う位置がある場合、第２支持ローラの偏心によりテンションローラと第２支持ローラとの間でベルトの移動速度が変動する。すると、画像の濃度ムラやバンディングが発生してしまう。そこで、このような場合は、演算手段で導出した第２支持ローラの回転速度変動の振幅及び位相から、第２支持ローラの偏心により生じるテンションローラと第２支持ローラとの間でベルトの移動速度の変動量を導出する。具体的には、上記２つの検出器を有する検出手段を第２検出手段として、第２検出手段から検出された回転情報から、第２検出手段の取り付け偏心による第２支持ローラの回転速度変動を除去する。この回転情報に含まれる回転速度変動成分を第２支持ローラの偏心による回転速度変動成分のみとすることができる。この回転情報に基づき、導出される位相と振幅は、第２支持ローラの偏心による回転速度変動である。この導出した位相と振幅とを、上記数３１に代入することで、第２支持ローラの偏心により生じるベルト変動を導出することができる。そして、このベルト変動量と第２支持ローラの回転速度変動とを用いて駆動源の制御を行えば、上記第２支持ローラの偏心により生じるベルト変動がフィードバックされる。その結果、テンションローラと第２支持ローラとの間で生じるベルト移動変動が除去される。このため、テンションローラと第２支持ローラとの間にベルトに画像を転写または作像を行う位置でも、バンディングや濃度のムラが抑制された良好な画像を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１６０】
【図１】実施形態に係る複写機全体の概略構成図。
【図２】中間転写ベルト１０の主要部を示す断面模式図。
【図３】（ａ）は、ローラの偏心を示す模式図。（ｂ）は、検出手段の偏心を示す模式図。
【図４】ベルト駆動制御装置の概略を示した図。
【図５】制御器８で行う制御ブロック図。
【図６】（ａ）は、実施例２で好適に用いられる第１検出手段と第２検出手段とを示した図であり、（ｂ）は、実施例１で好適に用いらられる第１検出手段と第２検出手段っとを示した図であり、（ｃ）は、実施例３で好適に用いられる第１検出手段と第２検出手段とを示した図。
【図７】エンコーダ盤のスリットを３個とした第２検出手段を示す図。
【図８】羽根部（又は検出マーク）を有する板状部材を用いて構成した第２検出手段を示す図。
【図９】第２支持ローラのフランジ部の切り欠きを用いて構成した第２検出手段を示す図。
【図１０】エンコーダ盤に区間検出用のスリットとは別にホーム位置検出用のスリットを設けた構成の第２検出手段を示す図。
【図１１】ホーム位置検出のフローチャートを示す図。
【図１２】ホーム位置検出用のスリットを設けてない場合のホーム位置の設定方法を説明する図。
【図１３】第２検出手段の回転情報の検出について説明した図。
【図１４】実施例１における第２支持ローラの変動の検出処理のフローチャートを示す図。
【図１５】ホーム位置からの通過時間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３について説明した図。
【図１６】実施例２における第２支持ローラの変動の検出処理のフローチャートを示す図。
【図１７】実施例３における第２支持ローラの変動の検出処理のフローチャートを示す図。
【図１８】検出区間が１８０°でない構成の第２検出手段を示す図。
【図１９】検出器を２つ設けた構成の第２検出手段を示す図。
【図２０】第２支持ローラを駆動ローラとした場合の第２検出手段の構成例を示す図。
【図２１】第１支持ローラと第２支持ローラおよび作像ユニットの配置関係について説明した図。
【図２２】第１支持ローラと第２支持ローラとの間に第３のローラがある場合の作像ユニットの配置位置について説明した図。
【図２３】直接転写方式のタンデム型画像形成装置一例を示す概略構成図。
【図２４】中間転写方式のタンデム型画像形成装置一例を示す概略構成図。
【図２５】第２支持ローラの偏心の影響によるベルト移動量を導出するための説明図。
【図２６】第１検出手段と第２検出手段との他の例を示した図。
【図２７】ベルト駆動装置を画像形成装置の中間転写ベルトの駆動に用いた概略構成図である。
【符号の説明】
【０１６１】
１０    ベルト
１４    第２支持ローラ
１５    駆動ローラ
１７    第１支持ローラ
４０４  第１検出手段
５０４  第２検出手段
【図１】
2006154739.tif 000040
【図２】
2006154739.tif 000041
【図３】
2006154739.tif 000042
【図４】
2006154739.tif 000043
【図５】
2006154739.tif 000044
【図６】
2006154739.tif 000045
【図７】
2006154739.tif 000046
【図８】
2006154739.tif 000047
【図９】
2006154739.tif 000048
【図１０】
2006154739.tif 000049
【図１１】
2006154739.tif 000050
【図１２】
2006154739.tif 000051
【図１３】
2006154739.tif 000052
【図１４】
2006154739.tif 000053
【図１５】
2006154739.tif 000054
【図１６】
2006154739.tif 000055
【図１７】
2006154739.tif 000056
【図１８】
2006154739.tif 000057
【図１９】
2006154739.tif 000058
【図２０】
2006154739.tif 000059
【図２１】
2006154739.tif 000060
【図２２】
2006154739.tif 000061
【図２３】
2006154739.tif 000062
【図２４】
2006154739.tif 000063
【図２５】
2006154739.tif 000064
【図２６】
2006154739.tif 000065
【図２７】
2006154739.tif 000066