(57)【要約】【課題】ベルト部材に係る負荷変動やそれに起因する速度変動について、加速度の大小にかかわらず吸収して、ベルト部材と関連する他の部位への変動伝播を防止する。【解決手段】駆動ローラ３４を含む複数のローラ３２，３３によって張架された無端ベルト３１を駆動ローラによって所定の方向に所定の速度で移動するベルト駆動装置において、駆動ローラ３４が、無端ベルトにおける主たる負荷変動発生部Ｎ２に近接して配置し、負荷変動に対する駆動制御をベルトのような弾性部材を介することなく行うようにする。【選択図】図２
2006133816.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動ローラを含む複数のローラによって張架された無端ベルトを前記駆動ローラによって所定の方向に所定の速度で移動するベルト駆動装置において、
前記駆動ローラが、前記無端ベルトにおける主たる負荷変動発生部に近接して配置されていることを特徴とするベルト駆動装置。
【請求項２】
請求項１記載のベルト駆動装置おいて、
前記負荷変動発生部は、前記無端ベルトの表面にクリーニング部材が当接する部位であり、この当接部において前記クリーニング部材と前記無端ベルトを介してベルト内側から対向するように前記駆動ローラを配置したことを特徴とするベルト駆動装置。
【請求項３】
請求項１記載のベルト駆動装置において、
前記負荷変動発生部は、前記無端ベルトの表面にローラ部材が当接する部位であり、この当接部において前記ローラ部材と前記無端ベルトを介してベルト内側から対向するように前記駆動ローラを配置したことを特徴とするベルト駆動装置。
【請求項４】
請求項３記載のベルト駆動装置において、
前記無端ベルトは、その表面にトナー画像が担持される中間転写ベルトであることを特徴とするベルト駆動装置。
【請求項５】
請求項１記載のベルト駆動装置において、
前記負荷変動発生部は、前記無端ベルトと対向配置された像担持体によって前記無端ベルトとの間に形成される転写部であって、前記無端ベルトは前記転写部よりも記録媒体の搬送方向の上下流側に延設されており、前記転写部の上流に位置する無端ベルトの内側に前記駆動ローラを配置したことを特徴とするベルト駆動装置。
【請求項６】
請求項５記載のベルト駆動装置において、
前記駆動ローラは、前記転写部よりも上流側に配置され前記転写部に向かって前記記録媒体を給送するレジストローラと前記転写部との間に配置されていることを特徴とするベルト駆動装置。
【請求項７】
請求項５または６記載のベルト駆動装置において、
前記無端ベルトは、前記転写部に前記記録媒体を搬送する転写搬送ベルトであることを特徴とするベルト駆動装置。
【請求項８】
請求項１ないし７の何れか１つに記載のベルト駆動装置において、
前記駆動ローラの回転系あるいは前記ローラ部材の回転系の少なくとも一方に、フライホイールあるいはダンパ装置が取り付けられていることを特徴とするベルト駆動装置。
【請求項９】
駆動ローラを含む複数のローラによって張架された無端ベルトを前記駆動ローラによって所定の方向に所定の速度で搬送するとともに、前記無端ベルトの表面に接触し、表面の汚れを除去するクリーニング部材を有し、前記クリーニング部材の負荷変動に対し、クリーニングポイントから見て弛み側で減少あるいは増加し、張り側で増加あるいは減少する張力変動を発生するベルト駆動装置において、
前記弛み側及び前記張り側で前記無端ベルトに接触して配置され、前記弛み側で前記無端ベルトの搬送ルート長を増加あるいは減少し、前記張り側で前記無端ベルトの搬送ルート長を減少あるいは増加することによって前記張力変動を吸収して前記無端ベルトの弛み側及び張り側の少なくとも一方の側の張力を一定に維持する第１及び第２の張力変動吸収手段を有することを特徴とするベルト駆動装置。
【請求項１０】
請求項９記載のベルト駆動装置において、
前記第１及び第２の張力変動吸収手段は、所定の慣性モーメントを有するテンションローラと、前記所定のばね定数を有して前記テンションローラを前記無端ベルトに押圧する弾性部材とを備えたことを特徴とするベルト駆動装置。
【請求項１１】
請求項１または９記載のベルト駆動装置において、
装置固有の周期変動周波数を、装置固有の共振周波数と一致させない構成を有することを特徴とするベルト駆動装置。
【請求項１２】
１次駆動源によって回転される駆動ローラを含む複数のローラによって張架されてその表面に画像が形成される中間転写体を、前記駆動ローラによって所定の方向に所定の速度で移動するベルト駆動系と、
前記駆動ローラに前記中間転写体を介して当接し、前記中間転写体に形成された画像を記録媒体に転写する転写部を前記中間転写体との間に形成する転写ローラを２次駆動源で回転駆動する転写駆動系とを有する転写駆動システムにおいて、
１次駆動源の負荷を監視可能な測定手段を有することを特徴とする転写駆動システム。
【請求項１３】
請求項１２記載の転写駆動システムにおいて、
前記１次駆動源は直流モータであり、前記測定手段は、この直流モータに供給される電流値を計測する計測手段であることを特徴とする転写駆動システム。
【請求項１４】
請求項１３記載の転写駆動システムにおいて、
前記計測手段の測定結果に基づき、前記転写ローラの表面速度が前記駆動ローラの表面速度に等しくなるように前記２次駆動源の駆動を制御する構成を有することを特徴とする転写駆動システム。
【請求項１５】
１次駆動源によって回転される駆動ローラを含む複数のローラによって張架され、その表面に画像が形成される中間転写体を、前記駆動ローラによって所定の方向に所定の速度で移動するベルト駆動系と、
前記駆動ローラに前記中間転写体を介して当接し、前記中間転写体に形成された画像を記録媒体に転写する転写部を前記中間転写体との間に形成する転写ローラを２次駆動源で回転駆動する転写駆動系とを有する転写駆動システムにおいて、
前記２次駆動源の駆動を制御する制御系のループゲインが、前記１次駆動源の駆動を制御する制御系のループゲインより低いことを特徴とする転写駆動システム。
【請求項１６】
請求項１２または１５記載の転写駆動システムにおいて、
前記記録媒体が、前記転写部に進入するタイミングに対し、前記第１駆動源あるいは前記第２駆動源の出力トルクを一時的に増大させるように制御する構成を有することを特徴とする転写駆動システム。
【請求項１７】
請求項１２記載の転写駆動システムにおいて、
システム固有の周期変動周波数を、システム固有の共振周波数に一致させない構成を有することを特徴とする転写駆動システム。
【請求項１８】
請求項１２ないし１７の何れか１つ記載の転写駆動システムにおいて、
前記駆動ローラと前記転写ローラとは、互いに近接配置されていることを特徴とする転写駆動システム。
【請求項１９】
請求項１ないし１１の何れか１つに記載のベルト駆動装置を有する画像形成装置。
【請求項２０】
請求項１２ないし１８の何れか１つに記載の転写駆動システムを有する画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動ローラによってベルト部材を回転駆動するベルト駆動装置や、複写機、プリンタ、ファクシミリあるいはこれらの複合機等の画像形成装置であって、中間転写体や記録媒体の搬送にベルト部材を用いるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置の分野では、市場からの要求に伴い、カラー複写機やカラープリンタなど、カラー画像出力対応のものが多くなってきている。このようなカラーの画像形成装置には、像担持体として１つのドラム状感光体の周りに複数色の現像装置を備え、これら現像装置でトナーを付着させて感光体上に合成トナー画像を形成し、そのトナー画像を記録媒体となる転写紙に転写してカラー画像を記録する所謂１ドラム型のものと、転写紙の搬送方向に並列された複数のドラム状の感光体の近傍にそれぞれ個別に現像装置を備え、各感光体上にそれぞれ単色トナー画像を形成し、それらの単色トナー画像を順次中間転写体に１次転写した後、転写紙に合成カラー画像を２次転写して記録する所謂タンデム型のものとがある。
【０００３】
１ドラム型とタンデム型とを比較すると、前者では感光体が１つであるので比較的装置の小型化がし易く、コストも低減できる利点はあるものの、１つの感光体を用いて複数回の画像形成を繰り返してフルカラー画像を形成するので、画像形成の高速化はその構成上困難である。後者では、１ドラム型とは逆に装置が大型化し易くコスト高となる反面、画像形成の高速化が容易である利点がある。カラー画像を形成可能な画像形勢装置では、通常４色のトナーを使用するものが多く、１ドラム型では４回の画像形成を繰り返すこととなる。最近は、フルカラー画像にもモノクロ並みのスピード要求が望まれることから、タンデム型が注目されてきている。
【０００４】
タンデム型の画像形成装置には、図２２に示すように、各色に対応するそれぞれの感光体１上の画像を、ベルト駆動装置や転写駆動システムによって所定の方向に所定の速度で移動される無端ベルトで構成された転写搬送ベルト３で搬送する転写紙sに転写部材により順次転写する直接転写方式のものと、図２３に示すように、各感光体１上の画像をベルト駆動装置や転写駆動システムによって所定の方向に所定の速度で移動される中間転写体となる中間転写ベルト４に転写部材２の作用により一旦順次転写して後、その中間転写ベルト４上の画像を２次転写部材の作用により転写紙sに一括転写する間接転写方式のものとがある。中間転写体には、ベルト形状の他にローラ形状のものがある。
【０００５】
何れの方式でも、各色の画像を色ズレなく重ねて転写する機能が大きな課題であり、転写搬送ベルトや中間転写体を一定の速度で駆動するために様々な工夫がなされている。各色の画像を色ズレなく重ねて転写する際の課題の一つとして、負荷変動発生下における、転写系の駆動安定化がある。
【０００６】
転写搬送ベルトや中間転写ベルトには、それぞれの転写部においてベルトを介して互いに強い力で当接している転写部材としてのローラ部材が存在する。両者の相対線速（周速）を０とするには、各ローラの回転角速度を一定に制御することが考えられるが、各ローラ部材のバラツキ（ローラの偏心、径バラツキ等）により難しく、常に速度差が生じ、その結果負荷変動が発生している。さらに当該個所、すなわち、負荷変動部に転写紙が進入する際には、転写紙の上下面（表面と裏面）の速度差が大きくなり、負荷変動もさらに大きくなる。このことにより中間搬送ベルトや中間転写ベルトに速度変動が発生する。
【０００７】
タンデム型の画像写真装置では、画像形成プロセス中において常時作像と転写を繰り返しており、タイミング的にこれらの変動を回避することは困難であるので、如何にこのような過渡的な負荷変動の発生を防ぐか、あるいは吸収するのかが技術的課題となっている。
【０００８】
特開平１０−２６８５９５号公報（以下「特許文献１」と記す）では、中間転写体に２次転写ローラを用いた方式において、２次転写ニップを形成する場所の前後に中間転写ベルトの外側から加圧ローラ手段を設置し、その喰い込み量を大きめに設定し、２次転写で速度変動が発生して中間転写ベルトが引っ張られると、その張力が変化すようとするが、同時にその方向にある加圧ローラ手段のストロークが変化することにより、張力は一定に保つ発明を提案している。すなわち、この発明では、２次転写ニップ部とその前後の加圧ローラの間で張力変化（及びそれに伴う速度変動）が発生するだけで、系内の前後には変動を伝播させない。これにより、１次転写時の中間転写ベルトの速度は一定に保たれ、位置ズレの発生を抑えている。
【０００９】
【特許文献１】特開平１０−２６８５９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１記載の発明において問題となるのは、発生する変動の加速度である。２次転写ローラの偏心等による正弦波的な負荷変動などは加速度も小さく、従来技術にて軽減することができるが、２次転写部に転写紙が突入するなど、加速度の大きい突変動や、その他高周波域の衝撃成分に対して、加圧ローラ手段が自身に持つイナーシャが妨げとなり、追従性のよい変動吸収が難しく十分な成果をあげられなかった。さらに２次転写部から離れた位置で中間転写体を駆動する方式では、たとえ変動が検出できても、一般に中間転写体（ベルト）の剛性は低いので過渡的な変動は抑制できない。  
本発明は、ベルト部材に係る負荷変動やそれに起因する速度変動について、加速度の大小にかかわらず吸収して、ベルト部材と関連する他の部位への変動伝播を防止することが可能なベルト駆動装置を提供することを目的とする。  
本発明は、２次転写部に発生する負荷変動やそれに起因する速度変動について、加速度の大小にかかわらず吸収し、１次転写部への変動伝播を防止することが可能なベルト駆動装置、転写駆動システム、画像形成装置を提供することを目的とする。  
本発明は、ベルト部材に係る負荷変動をその発生源にて吸収して１次転写部への変動伝播を防止することが可能なベルト駆動装置、転写駆動システム、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】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明に係る、駆動ローラを含む複数のローラによって張架された無端ベルトを駆動ローラによって所定の方向に所定の速度で移動するベルト駆動装置では、無端ベルトにおける主たる負荷変動発生部に近接して駆動ローラを配置している。このため、負荷変動に対する駆動制御をベルト部材のような撓み易い部材を介することなく行える。
【００１２】
本発明に係るベルト駆動装置では、負荷変動発生部が、無端ベルトの表面にクリーニング部材が当接する部位の場合、この当接部においてクリーニング部材と無端ベルトを介してベルト内側から対向するように駆動ローラを配置する。このため、駆動ローラは、クリーニング部材の対向ローラとしての機能し、クリーニング部材より発生する負荷変動に対する駆動制御をベルトのような撓み易い部材を介することなく行える。
【００１３】
本発明に係るベルト駆動装置では、負荷変動発生部が、無端ベルトの表面にローラ部材が当接する部位の場合、この当接部においてローラ部材と無端ベルトを介してベルト内側から対向するように駆動ローラを配置している。このため、ローラ部材より発生する負荷変動に対する駆動制御をベルトのような撓み易い部材を介することなく行える。ここでの無端ベルトが、その表面にトナー画像が担持される中間転写ベルトである場合、ローラ部材は２次転写用のローラとして機能し、駆動ローラは２次転写ローラとの対向ローラを構成される。このため、２次転写に起因する負荷変動に対する駆動制御をベルトのような撓み易い部材を介することなく行える。
【００１４】
本発明に係るベルト駆動装置では、負荷変動発生部が、無端ベルトと対向配置された像担持体によって無端ベルトとの間に形成される転写部であり、無端ベルトは転写部よりも記録媒体の搬送方向の上下流側に延設されている場合、転写部の上流に位置する無端ベルトの内側に駆動ローラを配置している。このため、転写部への記録媒体の進入により発生する負荷変動に対する駆動制御をベルトのような撓み易い部材を介することなく行える。この場合、駆動ローラは、転写部よりも上流側に配置され転写部に向かって記録媒体を給送するレジストローラと転写部との間に配置しても良く、無端ベルトとしては、転写部に記録媒体を搬送する転写搬送ベルトが挙げられる。
【００１５】
上記構成のベルト駆動装置において、駆動ローラの回転系あるいはローラ部材の回転系の少なくとも一方に、フライホイールやダンパ装置を取り付けると、所定の慣性負荷が各回転系に課されることととなり、高域の負荷変動の発生が吸収され、駆動系の振動を抑制できるので好ましい。
【００１６】
本発明に係る、駆動ローラを含む複数のローラによって張架された無端ベルトを駆動ローラによって所定の方向に所定の速度で搬送するとともに、無端ベルトの表面に接触し、表面の汚れを除去するクリーニング部材を有し、クリーニング部材の負荷変動に対し、クリーニングポイントから見て弛み側で減少あるいは増加し、張り側で増加あるいは減少する張力変動を発生するベルト駆動装置において、弛み側及び張り側で無端ベルトに接触して配置され、弛み側で無端ベルトの搬送ルート長を増加あるいは減少し、張り側で無端ベルトの搬送ルート長を減少あるいは増加することによって張力変動を吸収して無端ベルトの弛み側及び張り側の少なくとも一方の側の張力を一定に維持する第１及び第２の張力変動吸収手段を有する。このため、弛み側で無端ベルトの搬送ルート長か増加あるいは減少し、張り側で無端ベルトの搬送ルート長を減少あるいは増加することで張力変動が吸収され、無端ベルトの弛み側及び張り側の少なくとも一方の側の張力が一定に維持される。
【００１７】
第１及び第２の張力変動吸収手段は、所定の慣性モーメントを有するテンションローラと、所定のばね定数を有してテンションローラを無端ベルトに押圧する弾性部材とを備えた構成とすると、実験や計算で求めた最適な負荷変動吸収を実現し易い。
【００１８】
本発明に係る、１次駆動源によって回転される駆動ローラを含む複数のローラによって張架されてその表面に画像が形成される中間転写体を駆動ローラによって所定の方向に所定の速度で移動するベルト駆動系と、駆動ローラに中間転写体を介して当接し、この中間転写体に形成された画像を記録媒体に転写する転写部を中間転写体との間に形成する転写ローラを２次駆動源で回転駆動する転写駆動系とを有する転写駆動システムでは、１次駆動源の負荷を監視可能な測定手段を設けている。このため、測定手段によって１次駆動源の負荷に関わる様々な情報収集が可能となる。
【００１９】
１次駆動源が直流モータである場合、この直流モータに供給される電流値を計測する計測手段を測定手段として用いると、このモータへ供給される電流変位量からモータに係る負荷を知ることができ、測定の汎用性が高く、低コストと高い駆動負荷計測結果を得られる。
【００２０】
測定手段の測定結果に基づき、転写ローラの表面速度が駆動ローラの表面速度に等しくなるように２次駆動源の駆動を制御する構成を有すると、駆動ローラが転写ローラから受ける負荷変動を減少させることができるので好ましい。
【００２１】
本発明に係る、１次駆動源によって回転される駆動ローラを含む複数のローラによって張架されてその表面に画像が形成される中間転写体を駆動ローラによって所定の方向に所定の速度で移動するベルト駆動系と、駆動ローラに中間転写体を介して当接し、この中間転写体に形成された画像を記録媒体に転写する転写部を中間転写体との間に形成する転写ローラを２次駆動源で回転駆動する転写駆動系とを有する転写駆動システムでは、２次駆動源の駆動を制御する制御系のループゲインを、１次駆動源の駆動を制御する制御系のループゲインより低くしている。このため、２次駆動源による転写ローラの駆動制御よりも１次駆動源による駆動ローラの駆動制御が優先的に行われることになる。
【００２２】
１次駆動源と２次駆動源とを有する転写駆動システムにおいて、記録媒体が転写部へ進入するタイミングに対し、第１駆動源あるいは第２駆動源の出力トルクを一時的に増大させるように制御する構成を備えていると、記録媒体の転写部への突入による一時的な負荷変動の高まりに対する出力不足を補うことができる。
【００２３】
上記のベルト駆動装置や転写駆動システムにおいて、装置やシステム固有の周期変動周波数を、装置やシステム固有の共振周波数と一致させない構成を有する場合には、装置の周期変動周波数による共振の増大を抑えられる。
【００２４】
上記構成を有効に機能させるためには、駆動ローラと転写ローラとが、互いに近接配置されていることが望ましい。画像形成装置に上記のベルト駆動装置や転写駆動システムを適用すると、画像のずれを効果的に低減することができるので望ましい。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、駆動ローラを主たる負荷変動発生部に設置したので、ベルト部材に係る負荷変動やそれに起因する速度変動について負荷変動に対する駆動制御をベルトのような弾性部材を介することなく行うことができて制御し易くなる。このため、ベルト部材に係る負荷変動やそれに起因する速度変動について加速度の大小にかかわらず吸収して安定したベルト駆動を行え、ベルト部材と関連する他の部位への変動伝播を防止することができる。
【００２６】
本発明によれば、ベルト部材にクリーニング部材が当接する場合、その当接部負荷変動発生部となるので、クリーニング部材と対向する対向ローラを駆動ローラとすることで、クリーニング部材で発生する負荷変動に対する駆動制御をベルトのような弾性部材を介することなく行うことができ、制御し易くなる。このため、ベルト部材に係る負荷変動やそれに起因する速度変動について加速度の大小にかかわらず吸収して安定したベルト駆動を行え、ベルト部材と関連する他の部位への変動伝播を防止することができる。
【００２７】
本発明によれば、ベルト部材の表面にローラ部材が当接する場合、その当接部が負荷変動発生部となるので、ローラ部材と対向する対向ローラを駆動ローラとすることで、ローラ部材との当接部で発生する負荷変動に対する駆動制御をベルトのような弾性部材を介することなく行うことができ、制御し易くなる。このため、ベルト部材に係る負荷変動やそれに起因する速度変動について加速度の大小にかかわらず吸収して安定したベルト駆動を行え、ベルト部材と関連する他の部位への変動伝播を防止することができる。特に、ベルト部材が中間転写ベルトで、ローラ部材が２次転写ローラ場の場合は、２次転写ローラの対向ローラとして駆動ローラが配置されるので、２次転写に起因する負荷変動に対する駆動制御をベルトのような弾性部材を介することなく行うことができるために制御しや易くなる。このため、１次転写部への変動伝播を防止することができる。
【００２８】
本発明によれば、負荷変動発生部が、無端ベルトと対向配置された像担持体によって無端ベルトとの間に形成される転写部である場合、この転写部よりも記録媒体の搬送方向の上流に位置する無端ベルトの内側に駆動ローラを配置することで、転写部への転写材の進入による負荷変動対する駆動制御をベルトのような弾性部材を介することなく行うことができるために制御し易くなる。このため、ベルト部材に係る負荷変動やそれに起因する速度変動について加速度の大小にかかわらず吸収して安定したベルト駆動を行え、ベルト部材と関連する転写部への変動伝播を防止することができる。
【００２９】
本発明によれば、駆動ローラの回転系に、フライホイールまたはダンパ装置を取り付けると、所定の慣性負荷を回転系に課すことにより、高域の負荷変動の発生を吸収できベルトの安定駆動を行え、ベルト部材と関連する転写部への変動伝播を防止することができる。
【００３０】
本発明によれば、クリーニング部材の負荷の変動に対し、クリーニングポイントから見て弛み側で減少あるいは増加し、張り側で増加あるいは減少する張力変動を発生するしても、張力変動吸収手段により、弛み側で無端ベルトの搬送ルート長を増加あるいは減少し、張り側で無端ベルトの搬送ルート長を減少あるいは増加して張力変動を吸収され、無端ベルトの弛み側及び張り側の少なくとも一方の側の張力が一定に維持されるので、ベルト駆動に伝播する負荷変動が減少する。このため、ベルト部材に係る負荷変動やそれに起因する速度変動について加速度の大小にかかわらず吸収して安定したベルト駆動を行え、ベルト部材と関連する転写部への変動伝播を防止することができる。また、張力変動吸収手段は、所定の慣性モーメントを有するテンションローラと、前記所定のばね定数を有して前記テンションローラを前記無端ベルトに押圧する弾性部材とを備えた構成としたため、実験及び計算で求めた最適な負荷変動吸収手段の実現が可能となる。
【００３１】
本発明によれば、ベルト駆動装置や転写駆動システムに固有の周期変動周波数を、これらベルト駆動装置や転写駆動システムに固有の共振周波数に一致しないように設定するため、系の発振を発生させることなく、安定してベルト駆動装置や転写駆動システムの駆動制御を行うことができる。
【００３２】
本発明によれば、中間転写体を駆動する駆動ローラの駆動源の負荷を測定手段で監視するので、監視手段により様々な制御を行うための情報収集が可能となり、幅広い駆動制御を行える。また、駆動ローラを駆動するモータを電流制御で回転制御される直流モータとし、測定手段をこのモータに供給される電流値を計測する手段としたため、駆動負荷の測定の汎用性が高く、低コスト、高信頼性が可能となる。モータの電流値を計測する手段の測定結果に基づき、２次転写ローラの表面速度を、このローラとベルトを介して対向配置された駆動ローラの表面周速に等しくなるように制御するため、駆動ローラが２次転写ローラから受ける負荷変動が減少し、安定して中間転写体を搬送することができる。
【００３３】
本発明によれば、１次駆動源によって回転される駆動ローラを含む複数のローラによって張架され、その表面に画像が形成される中間転写体を、前記駆動ローラによって所定の方向に所定の速度で移動するベルト駆動系と、
前記駆動ローラに前記中間転写体を介して当接し、前記中間転写体に形成された画像を記録媒体に転写する転写部を前記中間転写体との間に形成する転写ローラを２次駆動源で回転駆動する転写駆動系とを有する転写駆動システムにおいて、
２次転写ローラを駆動する２次駆動源の駆動を制御する制御系のループゲインを、中間転写体を移動する駆動ローラの１次駆動源の駆動を制御する制御系のループゲインより低くなるように設定することで、２次転写ローラの駆動制御より、駆動ローラの駆動制御が優先的に行われ、２度転写ローラが駆動していても、安定して中間転写体を搬送することができる。
【００３４】
本発明によれば、転写材が転写部に進入してくるタイミングに対し、中間転写体を移動する駆動ローラあるいは２次転写ローラを駆動する駆動源の出力トルクを一時的に増大させる制御を行うため、転写材の進入による一時的な負荷変動の高まりに対し補正的な駆動力を与えられ、進入負荷による中間転写体や２次転写ローラの不安定な回転を抑制することができ、装置やシステムを安定して駆動することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
本発明の特徴的な形態について説明する。主なる特徴は、無端ベルトを駆動する駆動ローラを、この無端ベルトに対する負荷変動発生部に近接配置した点にある。負荷変動発生部としては、ベルト部材に当接する部材の近傍が挙げられる。例えば、ベルト部材が、トナー画像を転写される中間転写ベルトの場合、このベルトから記録媒体となる転写紙にトナー画像を転写する２次転写部が挙げられる。また、ベルト部材が像担持体上に形成されたトナー画像を転写紙に転写する転写部まで搬送する転写搬送ベルトの場合は、像担持体と転写搬送ベルトの間に形成される転写部となる。あるいはベルト部材に、その表面を清掃するクリーニング部材が接触する場合手には、その接触部が負荷変動発生部となる。これら負荷変動発生部での変動要素を低減するためには、ベルト部材と駆動ローラの間のスリップを少なくすることが重要である。このため、ベルト部材と駆動ローラとの摩擦力を大きくするように、駆動ローラに対するベルトの巻き付角を大きくするのが好ましい。
【００３６】
記録媒体を搬送するにあたり、その両面を挟持して搬送する場合や、転写部に対して転写紙を搬送する場合、記録媒体や転写紙を挟む部材間での相対速度差が大きくと、搬送ムラの発生や、転写部に対して進入する際の衝撃が大きくなる。相対速度差の原因としては、上述のスリップの他に各部材の製造精度や配置精度のバラツキを考慮する必要がある。そこで、搬送ムラや衝撃の低減を図るためには、記録媒体や転写紙を挟む部材間の精度にバラツキが合っても相対速度差を低減するために、回転する部材の互いの線速が等しくなるように制御するのが望ましい。例えば、挟む部材が転写ローラと中間転写ベルトの場合、転写ローラの偏心や径バラツキ、あるいはベルトの撓みにバラツキがあっても転写ローラの周速を中間転写ベルト速度に等しくする。このようにすれば転写紙が転写部を通過する瞬間の前後における摩擦力変動を小さくできるので、中間転写ベルトの過渡的な負荷変動が小さくなる。このため、中間転写ベルトの駆動系の速度変動が小さくなる。転写ローラの周速と中間転写ベルトの速度との相対速度差があると、転写紙がないときには転写ローラと中間転写ベルト間動摩擦あるいは粘性による負荷力ｆ１が中間転写ベルトの駆動系の負荷になる。また転写紙が中間転写ベルトに対してすべりなく転写部を通過するとしても、転写ローラの周速と中間転写ベルトの速度とに相対速度差があると、転写紙が通過するときには転写ローラと転写紙間動摩擦あるいは粘性による負荷力ｆ２が生ずる。このとき摩擦力f１と摩擦力f２の大きさの変化により転写部への転写紙突入時前後における中間転写ベルトの駆動系への転写ローラの駆動系負荷の伝達量が変化する。この現象は転写紙が転写部を通過し終わるときにも現れる。
【００３７】
転写ローラの周速と中間転写ベルトの速度との相対速度差による中間転写ベルトの駆動系への負荷変動を軽減する別の手段は、転写ローラの駆動系が中間転写ベルトの駆動系に吊れ回るように、転写ローラの駆動制御系のループゲインを下げる方式がある。これは転写紙突入時あるいは排出時に転写ローラが変動し易い。それはループゲインを下げているので外乱に対して弱いからである。さらに、転写紙が転写部へ突入するときや、記録媒体がカード類などの記録媒体であって記録再生部に対して進入するには、転写紙やカード類には厚みがあるので衝撃が発生する。このため、転写紙やカードの突入のタイミングにあわせて、中間転写ベルトやカード類を搬送するベルト部材の駆動系に、この衝撃力を打ち消すようにフィードフォワード制御を実施して変動を抑制する。これが効果的にできるのは、負荷変動発生部の近傍に中間転写ベルトの駆動ローラやカード類を搬送するベルト部材の駆動ローラを設けたからである。転写紙やカード類が転写部や記録再生部へ突入する瞬間は、この転写部や記録再生部近傍に記録媒体検知手段として通過センサを設けて検知するか、転写紙やカード類の通過部となる転写部や記録最西部よりも記録媒体の搬送方向上流側に通過センサが配置されている形態の場合には、通過センサを転写紙やカード類センサ部が通過した瞬間から時間計測すれば良い。このフィードフォワード量は、衝撃力のバラツキを考慮して設定するとよい。
【００３８】
無端ベルトの駆動系を構成する駆動源や駆動ローラ等に、フライホイールあるいは回転速度と比例する負荷（粘性負荷）を与えるダンパ装置を設ける、あるいは無端ベルトの駆動ローラ近傍に無端ベルトに接触するローラ部材の軸に負荷（粘性負荷）を与えるダンパ装置やフライホイールを設ければ、前記衝撃力を緩和できる。ダンパ装置の粘性負荷としては、磁性流体を用いる形態や発電機を用いる形態がある。
【００３９】
粘性負荷（ダンピング）があると衝撃による速度変動に比例した抑止力が働き、慣性モーメントを大きくすると所謂フライホイール効果を大きくなり、速度変動が抑制される。したがって無端ベルトを駆動する駆動ローラの軸と同軸にフライホイール効果を持たせる慣性負荷をつけるか、あるいは粘性負荷をつけることで衝撃の影響を軽減できる。この場合、無端ベルトとなる中間転写ベルトの駆動系の立ち上がり速度が、軸に係る慣性力の増大により遅くなる。このような回転立ち上がりの遅れによる所定速度までの応答遅れを避けるため、慣性モーメントを大きくしないで、衝撃による影響を軽減する、すなわち、速度変動帯域を狭くするためには、その質量によって慣性力が増大するフライホイールのような慣性体は装着せずに、その粘度の調整によって慣性力を容易に調整できて質量増大の少ない粘性負荷によるダンパ装置だけを付加する形態であっても良い。
【００４０】
駆動ローラに係る負荷を測定手段で測定し、その結果に応じて無端ベルトに当接するローラ部材の線速を駆動ローラの線速とほぼ等しくなるように速度制御しても良い。
【実施例】
【００４１】
以下、図面を用いて本発明を適用した画像形成装置として、カラーレーザ複写機（以下、単に「複写機」という）の実施例について説明する。この複写機の基本的な構成について図１を用いて説明する。複写機は、プリンタ部１００、給紙部２００、プリンタ部１００の上部に固定されたスキャナ部３００、これに取り付けされた原稿自動搬送装置（以下、ＡＤＦという）４００等とともに、複写機内の各装置の動作を制御する図示しない制御手段を備えている。
【００４２】
スキャナ部３００は、コンタクトガラス３０１上に載置された原稿の画像情報を読取センサ３０２で読取り、読取った画像情報をこの制御部に送る。図示しない制御手段は、受け取った画像情報に基づいてプリンタ部１００の内部に位置する露光装置１０内の図示しないレーザやＬＥＤ等を制御して、後述する帯電手段としての帯電器で帯電された像担持体としてのドラム状の感光体（以下「感光体ドラム」と記す）２２Ｂｋ，２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃの帯電部に向けてそれぞれ色毎のレーザ光Ｌを照射させる。この照射により、感光体ドラム２２Ｂｋ，２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃの表面の帯電部には静電潜像がそれぞれ形成され、所定の現像プロセスを経由して各静電潜像に対応する色のトナーが付着することで各色のトナー像に現像される。これら４つの感光体ドラム２２Ｂｋ，２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃは、プリンタ部１００に設けられたタンデム画像形成部２０内に並列直線状に配設されている。４つの感光体ドラム２２Ｂｋ，２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃの配置は並列直線状に限定されるものではなく、図１においてタンデム画像形成部２０の左右何れか一方を下げた傾斜配置であっても良い。
【００４３】
プリンタ部１００は、露光装置１０やタンデム画像形成部２０の他、次に説明する装置も備えている。すなわち、第１の転写手段としての中間転写ユニット３０と、第２の転写手段としての２次転写ユニット４０、定着手段として定着ユニット５０、排紙ローラ対８０、ベルト駆動装置であるところのアール転写駆動システム５００、図示しないトナー供給装置などである。なお、上記現像プロセスについては後述する。
【００４４】
給紙部２００は、そのペーパーバンク２０１内に多段に設けられた複数の給紙カセット２０２、紙搬送路２０５、これの途中に適宜設けられた複数の搬送ローラ対２０６等を備えている。それぞれの給紙カセット２０２は、カセット内部に収容された記録媒体としての転写紙Ｐを一番上のものから順次送り出す給紙ローラ２０３、給紙ローラ２０３によって重送されてしまった複数の転写紙を個々に分離してから紙搬送路２０５に送り出す分離ローラ２０４を有している。搬送ローラ対２０６は、給紙カセット２０２から受け取った転写紙を後段の搬送ローラ対２０６、あるいはプリンタ部１００内に設けられた給紙路６０に向けて送り出す。本例に係る複写機においては、係る構成の給紙部２００による給紙の他に、手差し給紙も可能となっている。この手差し給紙を実現するための、手差しトレイ７０をプリンタ部１００の一方側面となる右側面に備えている。手差しトレイ７０は給紙ローラ７１と分離ローラ７２を備えており、これらによって手差しトレイ７０にセットされた転写紙をプリンタ部１００内の給紙路６０内に送り出す。
【００４５】
給紙部２００や手差しトレイ７０から給紙路６０内に送り込まれた転写紙Ｐは、給紙路６０の途中に設けられたレジストローラ対６１に挟まれる。このレジストローラ対６１は、挟み込んだ転写紙を所定のタイミングで２次転写ニップＮ２に送り込む。この２次転写ニップ部Ｎ２とは、中間転写ユニット３０と２次転写ユニット４０との当接によって形成されるニップ部である。中間転写ユニット３０と２次転写ユニット４０は転写手段を構成している。
【００４６】
装置利用者は、カラーコピーをとるために、まず、原稿をＡＤＦ４００の原稿台４０１上にセットするか、あるいはＡＤＦ４００の開操作によって露出させたスキャナ部３００のコンタクトガラス３０１上にセットする。そして、図示しないスタートスイッチを押す。すると、ＡＤＦ４００からコンタクトガラス３０１上に搬送された原稿、あるいは初めからコンタクトガラス３０１上にセットされた原稿の画像情報を読取るために、スキャナ部３００の駆動が開始される。具体的には、第１走行体３０２の走行を開始してその光源から発した光を原稿面で反射させて第２走行体３０３に向けて送る。そして、同じく走行を開始した第２走行体３０３のミラーによってこの反射光を受けて結像レンズ３０４を通して読取りセンサ３０５に入れて画像情報を読取る。
【００４７】
図示しない制御手段は、スキャナ部３００から画像情報を受け取ると、上述のようなレーザ書込や現像プロセスによって感光体ドラム２２Ｂｋ，２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ上にＢｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃ色の各トナー像をそれぞれ形成せしめる。なお、記号Ｂｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃは、それぞれブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの略である。
【００４８】
タンデム画像形成部２０は、４つのプロセスユニット２１Ｂｋ，２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃを有している。各プロセスユニットは、使用するトナーの色が互いに異なっているが、その他の構成についてはほぼ同様である。よって、Ｂｋトナーを用いるプロセスユニット２１Ｂｋだけについてその構成を詳述し、他のプロセスユニットの説明についての詳細な説明は省略する。
【００４９】
プロセスユニット２１Ｂｋは、感光体ドラム２２Ｂｋ、帯電器、現像手段、除電ランプ、クリーニング部材等を周知の構成を備えている。感光体ドラム２２Ｂｋは、ユニットの側面に回転可能に支持されていて、図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転駆動されながら、帯電器によってその表面が一様帯電せしめられる。そして、一様帯電後の表面が帯電部を構成し、その帯電部にレーザ書込光Ｌが照射されることで静電潜像が形成される。この静電潜像は、像形成物質である、所謂現像剤としてのＢｋトナーを用いる現像器によってＢｋトナー像に現像される。形成されたＢｋトナー像は、転写ユニット３０の一構成要素を成す中間転写体で無端ベルトでもある中間転写ベルト３１上に中間転写される。感光体ドラム２２Ｂｋから中間転写ベルト３１上にトナー画像が転写される工程を、ここでは第１の転写工程と称する。
【００５０】
第１の中間転写工程を終えた感光体ドラム２２Ｂｋの表面は、除電ランプによって完全に除電された後、クリーニング部材によってその表面の転写残トナーがクリーニングされる。他のプロセスユニット２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃでも同様のプロセスが実施され、Ｙ，Ｍ，Ｃの各トナー像が形成されて中間転写ベルト３１に準じ重ね転写される。ただし、Ｂｋのトナー画像だけを形成する白黒画像形成モードの場合には、プロセスユニット２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃでの機能は使用されない。
【００５１】
中間転写ユニット３０は、中間転写ベルト３１、複数（３つ）のローラ３２，３３，３４、ベルトクリーニング装置３７を備えている。中間転写ベルト３１は、図２に示すように、３つのローラ３２，３３，３４に張架されて各プロセスユニットとの対向側がほぼ水平となるように配置されている。ローラ３２，３３，３４の内、ローラ３４は、第１駆動源としての駆動モータＭ１によって回転される駆動ローラであり、他のローラは従動ローラを構成している。以下、ローラ３４を「駆動ローラ３４」と記す。中間転写ベルト３１は、駆動ローラ３４が回転されると、図中時計回り方向に無端移動せしめられる。
【００５２】
すなわち、この複写機は、駆動モータＭ１によって回転される駆動ローラ３４を含む複数のローラ３２，３３，３４によって張架され、その表面に画像が形成される中間転写ベルト３１を、駆動ローラ３４によって所定の方向に所定の速度で移動するベルト駆動系５０１を備えている。図２において，符号３５は、駆動ローラ３４の近傍において中間転写ベルト３１に対してテンションを与えるテンションローラを示す。駆動モータＭ１には直流モータが用いられている。
【００５３】
感光体ドラム２２Ｂｋ，２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃには、中間転写ベルト３１を介して転写部材でありローラ部材である中間転写ローラ３６Ｂｋ，３６Ｙ，３６Ｍ，３６Ｃがそれぞれ対向配置されている。各中間転写ローラは、それぞれ中間転写ベルト３１の裏面となる内周面に当接するように配設されていて、中間転写ベルト３１を各感光体ドラムの表面に接触させて、各感光体ドラムと中間転写ベルト３１との接触部となる第１の転写部（以下、「中間転写ニップ部」と記す）ＮＢｋ，ＮＹ，ＮＭ，ＮＣを形成している。中間転写ニップ部ＮＢｋ，ＮＹ，ＮＭ，ＮＣには、図示しない電源によって中間転写ローラ３６Ｂｋ，３６Ｙ，３６Ｍ，３６Ｃにそれぞれ中間転写バイアスが印加されることによって、中間転写電界が作用する。
【００５４】
各感光体ドラム上に形成されたＢｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃの各トナー像は、この中間転写電界や各中間転写ニップ部でのニップ圧の影響を受けて中間転写ベルト３１上に中間転写（１次転写）される。中間転写ベルト３１への１次転写は、Ｂｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃのトナー像という順で、順次重ね合わされるように行われる。これにより、中間転写ベルト３１上には４色の重ね合わせトナー像が形成される。
【００５５】
図１に示すように、２次転写ユニット４０は、無端ベルトとしての搬送ベルト４１、２つのローラ４２，４３を有している。搬送ベルト４１は、ローラ４２，４３に巻きかけられて張架されており、図示しない駆動手段によってローラ４２が回転されることで、図中反時計回りに無端移動せしめられる。ローラ４２の上流には、ローラ部材である転写駆動ローラ５１０が配置されている。この転写駆動ローラ５１０は、図２に示す２次駆動源としての駆動モータＭ２によって回転駆動される。転写駆動ローラ５１０は、駆動ローラ３４と対向配置されていて、中間転写ベルト３１と当接するように配置された第２の転写ローラを構成している。この当接により、中間転写ユニット３０と２次転写ユニット４０との間には、すなわち、中間転写ベルト３１と２次転写ローラ５１０との当接部は転写部となる２次転写ニップ部Ｎ２を構成している。この２次転写ニップ部Ｎ２には、図示しない電源から２次転写ローラ５１０に２次転写バイアスが印加されることで２次転写電界が作用する。この複写機は、駆動ローラ３４に中間転写ベルト３１を介して当接し、中間転写ベルト３１に形成された画像を転写紙Ｐに転写する２次転写ニップ部Ｎ２を中間転写ベルト３１との間に形成する２次転写ローラ５１０を駆動モータＭ２で回転駆動する転写駆動系５０２を有している。そして、駆動ローラ３４を、中間転写ベルト３１を介してベルト内側から２次転写ローラ５１０と対向させて、互いに近接するように配置した構成とされている。本例において、２次転写ニップ部Ｎ２は、中間転写ベルト３１における主たる負荷変動発生部に相当し、駆動ローラ３４は２次転写ニップ部Ｎ２に近接して配置されている。駆動ローラ３４の回転系に、粘性付加を駆動ローラ３４にダンパ装置５０４が取り付けられていて、駆動モータＭ２には、このモータの回転を検出するためのエンコーダ５０５が取り付けられている。
【００５６】
図１のプリンタ部１００内の給紙路６０に給紙された転写紙Ｐは、レジストローラ対６１に挟まれる。このレジストローラ対６１は、挟み込んだ転写紙Ｐを中間転写ベルト３１上の４色重ね合わせトナー像に重ね合わせうるタイミングを見計らって図２に示すように、２次転写ニップＮ２に送り出す。２次転写ニップＮ２においては、中間転写ベルト３１上の４色重ね合わせトナー像が、２次転写電界や２次転写ニップＮ２に作用するニップ圧の影響を受けて転写紙Ｐ上に２次転写される。一般に転写紙Ｐは白色を呈しているため、４色重ね合わせトナー像が転写されると、これがフルカラー画像となる。このようにしてフルカラー画像が形成された転写紙Ｐは、図１に示す搬送ベルト４１の無端移動に伴って定着装置５０内に送られる。そして、定着装置５０内に設けられた加熱ローラ５１と加圧ローラ５２との間に挟まれてフルカラー画像がその表面に定着せしめられた後、排紙ローラ対８０を経由して機外の排紙トレイ９０上に排出される。２次転写後の中間転写ベルト３１上に残留する転写残トナーは、中間転写ユニット３０のベルトクリーニング装置３７によってベルト表面から強制的に除去される。
【００５７】
本例では、駆動ローラ３４を負荷変動部に配置しているため、２次転写ローラ５１０より発生する負荷変動に対する駆動制御をベルトのような撓み易い部材を介することなく行える。つまり、２次転写に起因する負荷変動に対する駆動制御を２次転写ベルト３１のような撓み易い部材を介することなく行え、負荷変動発生下でも中間転写ベルト３１の安定駆動が可能となる。このため、２次転写ニップ部Ｎ２に発生する負荷変動やそれに起因する速度変動について、加速度の大小にかかわらず吸収し、中間転写ニップ部ＮＢｋ，ＮＹ，ＮＭ，ＮＣへの変動伝播を防止することができる。また、駆動ローラ３４の回転系にダンパ装置５０が取り付けられているので、粘性負荷（ダンピング）があると衝撃による速度変動に比例した抑止力が働き、速度変動をより抑制することができる。
【００５８】
図３は、テンションローラ３５を２つにし、２次転写ニップ部Ｎ２を基準として中間転写ベルト３１の移動方向の上下側に配置して、駆動ローラ３４に対する中間転写ベルト３１の巻き付き角をより高めて中間転写ベルトと駆動ローラ３４との間のすべりをより低減させたものである。このような構成とすると、駆動ローラ３４と中間転写ベルト３１との摩擦係合力が高まり、駆動ローラ３４と中間搬送ベルト３１とのずれを少なくすることができる。
【００５９】
２次転写ローラ５１０と中間転写ベルト３１との２次転写ニップ部Ｎ２での相対速度差をゼロあるいは一定とする協調制御について以下に説明する。すなわち、２次転写ローラ５１０が中間転写ベルト３１あるいは２次転写ニップ部Ｎ２を通過する転写紙Ｐに吊れ回る方式ではなく、積極的に相対速度差をゼロあるいは一定にする方式についてまず言及する。
【００６０】
駆動ローラ３４の偏心あるいは径のバラツキにより駆動ローラ３４の周速が変動しても、中間転写ベルト３１の速度は、図４のように中間転写ベルト３１の端延部３１ａにタイミングマーク３１ｂを形成し、このタイミングマーク３１ｂを検知手段となるリニアエンコーダ５０３で検出して駆動モータＭ１の駆動を制御することにより一定にすることができる。
【００６１】
図５は、駆動モータＭ１の制御手段６００を示す。この制御手段６００は、タイミングマーク３１ｂを検出するリニアエンコーダ５０３の出力パルスと中間転写ベルト３１と目標速度に相当する基準パルスを生成する発振器の出力とを比較することによって中間転写ベルト３１の線速度を目標速度に制御できる所謂ＰＬＬ（Phase  Locked  Loop）によって構成されている。制御手段６００では、位相比較器によってリニアエンコーダからの出力パルスと発信機からの基準パルスの位相比較を行い、その位相差に比例する出力電圧をチャージポンプ回路により生成し、制御系を安定化するためにループフィルタを通し、この出力をサーボアンプに入力し、サーボアンプより駆動モータＭ１を駆動している。サーボアンプは電流源型を採用し、サーボアンプ入力に比例する電流が駆動モータＭ１に流れる。したがって駆動モータＭ１と直列に電流検出用の抵抗Ｒが挿入されている。このような駆動手段６００を用いることで、中間転写ベルト３１の速度を目標速度に制御することができる。
【００６２】
図６は、２次転写ニップ部Ｎ２近傍の概略構成を示すものである。図６において、２次転写ローラ５１０は、付勢手段であるコイルスプリングからなる２次転写用圧接バネ６１０によって、駆動ローラ３４に中間転写ベル３１を介して圧接される。しかし、駆動ローラ３４の偏心と径バラツキ、さらには図６（ｂ）に示すように、転写紙Ｐが２次転写ローラ５１０と中間転写ベルト３１の間に入る場合、駆動ローラ３４の駆動系５０２から転写ベルト３４の駆動系５０１に伝達される駆動力あるいは負荷がバラつき、中間転写ベルト３１の周速と２次転写ローラ５１０の周速とに周速差があると、すべりを発生する。また。図６（ｃ）に示すように、転写紙Ｐが２次転写ニップ部Ｎ２を通過しているときも、中間転写ベルト３１の周速、転写紙Ｐの移動速度に速度差があるとすべりを生ずる。したがって、駆動ローラ３４の駆動系５０２は、あくまでも駆動ローラ３４の周速が中間転写ベルト３１の周速度に一致するように制御することが肝心である。
【００６３】
図７は、ベルト駆動系５０１と転写駆動系５０２の一実施例を示す。ベルト駆動系５０１は、駆動モータＭ１の駆動軸５０７の一端に直接駆動ローラ３４を装着している。駆動軸５０７には、転写紙Ｐが２転写部ニップ部Ｎ２に突入したきの衝撃による影響を緩和するために、ダンパ装置５０４とフライホイール５０６とが取り付けられている。
【００６４】
転写駆動系５０２は、駆動モータＭ２と、このモータの駆動軸５１１に装着されたプーリ５１２と、２次転写ローラ５１０と一体的に設けられたプーリ５１４と、これらプーリに巻きかけられたベルト５１５を備えている。２次転写ローラ５１０は、アーム５１８の一端に回転自在に支持された支持軸５１３と一体回転可能に設けられている。アーム５１８の他端は、装置の基部５１６に設けられた軸５１７を中心に揺動自在とされている。支持軸５１３には、２次転写ローラ５１０を駆動ローラ３４に向かって付勢する２次転写用圧接バネ６１０の一端が係止されている。
【００６５】
このような構成によると、駆動モータＭ１が駆動すると中間転写ベルト３１が図７（ａ）において時計周り方向に回転移動する。駆動モータＭ２が駆動すると、駆動軸５１１が回転し、その回転がプーリ５１２、ベルト５１５を介してプーリ５１４に伝わり、２次転写ローラ５１０を回転させる。
【００６６】
本実施例では、駆動軸５０７にダンパ装置５０４とフライホイール５０６の双方を取り付けているが、衝撃力によってどちらか一方を取り付けるようにしてもよいし、２次転写ローラ５１０の支持軸５１３にダンパ装置５０４やフライホイール５０６の少なくとも一方を取り付けるようにしても良い。
【００６７】
図８はダンパ装置５０４の構成を示す。このダンパ装置５０４は、そのケーシング５２０内にロータ５２１と粘性流体としてオイル５２２が収納されている。ロータ５２１には、ケーシング５２０の外部に突出する軸部５２１Ａ、５２１Ｂが形成されている。軸部５２１Ａ、５２１Ｂは、ケーシング５２０に設けられた流体封止軸受５２３，５２３によって回転自在に支持されていて、ロータ５２１をケーシング５２０のオイル５２２内で回転自在としている。本例では軸部５２１Ａ側には駆動軸５０７が結合され、軸部５２１Ｂ側にはフライホイール５０６が装着される。
【００６８】
中間転写ベルト３１の表面の周速と２次転写ローラ５１０の周速を、より等しくすれば中間転写ベルト３１への転写紙Ｐの進入による衝撃は減少する。２次転写ローラ５１０には偏心と径バラツキがあるので、２次転写ローラ５１０と中間転写ベルト３１の間あるいは２次転写ローラ５１０と転写紙Ｐ間に速度差が生じ、転写駆動系５０２に負荷変動が生じる。
【００６９】
このため、その負荷変動に打勝つように転写駆動系５０２を制御するのではなく、中間転写ベルト３１に追従するように制御する。すなわち、転写駆動系５０２を、中間転写ベルト３１以外の負荷変動に対してのみ打勝つように制御する。この場合、中間転写ベルト３１からの負荷変動をどのように区別するかが大きな課題となる。
【００７０】
中間転写ベルト３１は上述したように周速が一定になるように制御されている。２次転写ローラ５１０の回転に同期した周期負荷変動は、偏心のある２次転写ローラ５１０の周速が中間転写ベルト３１あるいは転写紙Ｐの移動速度に倣おうとするために発生するのである。また２次転写ローラ５１０の径バラツキによっての、中間転写ベルト３１から、あるいは中間転写ベルト３１への負荷変動は直流的なものになる。ここで２次転写ローラ５１０の回転角度を検出するエンコーダと２次転写ローラ５１０を駆動する転写駆動系５０２に対する２次転写ローラフィードバックのゲインを下げて倣わすようにする。ただし、この方式は振動等の外乱に弱い。そこで転写駆動系５０２の目標速度を変えて２次転写ローラ５１０の周速を変えたときベルト駆動系５０１の駆動電流も変動する。したがって、ベルト駆動系５０１の駆動電流変動が、最も小さくなるように２次転写ローラ５１０の目標速度を決定する。同様に２次転写ローラ５１０の目標速度を偏心の周期に同期させ振幅と位相を変えて変化させたときに、ベルト駆動系５０１の駆動電流変化が最小になる２次転写ローラ５１０の目標速度にすればよい。ただこのようなことを実施するには、ベルト駆動系５０１に対する高い精度の等速制御が要求される。ベルト駆動系５０１のゲインとしては、上記補正前後の負荷変動に対して誤差が出ないようにする必要がある。
【００７１】
ホローキャラクタ現象対策のために、中間転写ベルト３１と転写紙Ｐに速度差ΔＶをつけるときは、２次転写ローラ５１０の目標周速度を前記補正後その分ΔＶずらせればよい。目標基準角速度の直流分を変えればよい。偏心の補正の周期は２次転写ローラ５１０の回転角速度を変えているのでそれに応じて変わるようにする。
【００７２】
図９は、２次転写ローラ５１０を駆動する駆動モータＭ２の制御手段６５０を示している。制御手段６５０は、ＰＬＬで構成する回路であり、回転に応じてパルス列を発生する回転角検出用エンコーダ５０５（以下「回転エンコーダ５０５」と記す）の出力パルスと入力するクロックｆとを位相比較器によって位相比較を行い、その位相差に比例する出力電圧をチャージポンプ回路により生成し、制御系を安定化するためにループフィルタを通し、この出力をサーボアンプに入力し、サーボアンプより駆動モータＭ２を駆動している。サーボアンプは電流源型を採用し、サーボアンプ入力に比例する電流が駆動モータＭ２に流れる。回転エンコーダ５０５は、２次転写ローラ５１０の軸５１３に取り付けられているものとする。したがって駆動モータＭ２と直列に電流検出用の抵抗Ｒが挿入されている。この制御手段６５０は、入力するクロックｆの搬送周波数を変えると２次転写ローラ５１０の回転角周波数を変わるように制御でき、そして、クロックfを２次転写ローラ５１０の回転周期で正弦的に周波数が変化するように変調することにより、２次転写ローラ５１０の偏心による２次転写ニップ部Ｎ２における２次転写ローラ５１０の周速を中間転写ベルト３１にほぼ一致するように制御できる。
【００７３】
その理由は、以下の関係が成り立つからである。  
半径Ｒｒ、偏心εの２次転写ローラ５１０を回転角ωで回転させるとき、中間転写ベルト３１との接触位置での周速をＶとすると、
Ｖ＝ω｛Ｒ＋εsin（ωｔ＋α）｝  
（ただしαは２次転写ローラの偏心による周期変動の位相）  が成り立つ。
ω≒Ｖ／Ｒ−（εＶ／Ｒ）sin（ωｔ＋α）
ω＝ωo＋Δω（ただし、ωo＝Ｖ／Ｒ、Δω：ωの変動分）
ωo＞＞Δωを考慮すると以下の式が成り立つ。
Δω≒−（εｖ／Ｒ）sin（ωoｔ＋α）
したがって中間転写ベルト３１の速度と２次転写ローラ５１０の周速を一致させるためには、２次転写ローラ５１０を正弦的な変動Δωを発生するように制御する必要がある。
【００７４】
次にクロックｆを発生するパルス発生回路について述べる。
【００７５】
２次転写ローラ５１０の回転角周波数ω、２次転写ローラ５１０の１回転周期Tとすると、ωＴ＝２π
２次転写ローラ５１０の基準回転角速度を決めるクロック基準周波数fo、２次転写ローラ５１０の基準角速度から変化させるための増分周波数をΔfとすると、
（fo＋Δf）Ｔ＝Ｎ
（Ｎ：２次転写ローラ１回転するのに必要なクロックｆのパルス数及びエンコーダが１回転するとき発生されるパルス数）
このときの回転角速度ωoは  ωo＝２π（fo＋Δf）／Ｎ
さらに２次転写ローラ５１０の回転周期で正弦的に周波数が変化するように変調すると、転写ローラ回転角周波数ωは、
ω＝ωo{１＋Ａsin（ωoｔ＋φ）}
（ただしＡ：最大角速度変動振幅、φ：角速度変動の位相）
したがってクロックｆはｆ＝（Ｎ／２π）ωより
ｆ＝（fo＋Δf）{１＋Ａsin（ωoｔ＋φ）}
このパルス幅Pwは、
Pw＝１／ｆ＝［１／（fo＋Δf）］＊［１／｛１＋Ａsin（ωoｔ＋φ）｝］
１＞＞ＡよりPw＝［１／［（fo＋Δf）］＊［１−Asin（ωoｔ＋φ）］
クロック発生のためのパルス幅データは、
時間０≦ｔ≦T  ｛ただしT＝Ｎ／（fo＋Δf）｝の範囲でＮパルス分のデータが必要である。
【００７６】
基準周波数のパルス幅Pwo＝１／（fo＋Δf）によってPwから差し引いたΔPwは、ΔPw＝−｛Ａ／（fo＋Δf）｝sin（ωoｔ＋φ）
このような理論を、遅延回路で実現できるようにするために、周波数（fo＋Δf）のパルス基準からの遅延時間τによってΔPwの変調（２次転写ローラ偏心による周速補正）がかけられるようにする。
ΔPwはマイナス側にも振れるので、（Pwo／２）基準に振れるとして遅延時間τ＝（Pwo／２）＋ΔPwに選びクロック周波数（fo＋Δf）のパルス基準からの変動時間τの位置でパルスを発生すれば、２次転写ローラ５１０の回転を制御する基準信号ｆが得られる。
【００７７】
またPwoパルス幅をNcカウントし、このカウントする時間間隔をδPとすると、
Pwo＝Nc・δP
τ＝（Pwo／２）−PwoAsin（ωoｔ＋φ）
＝｛Nc／２−NcAsin（ωoｔ＋φ）｝δP
sin（ωoｔ）の基本テーブルを作成する。
ｔｎ＝（T／Ｎ）＊ｎ＝｛2π／（Nωo）｝＊ｎ（ただし、ｎ＝1,2，---N-1）
として
sin（ωoｔｎ）＝sin｛2π（ｎ／Ｎ）｝より
ｎに対応したsin（ωoｔ）基本テーブルを作成する。位相φの変化は、テーブルの参照位置のスタート位置を変えることによって実現する。振幅Ａについては乗算をする。図１０は制御パルスの間隔を示す図である。
【００７８】
図１１の基準周波数ｆのfc＝（fo＋Δf）をＰＬＬによって生成する方法を以下に述べる。ｆc＝fo（１＋Δf／fo）
したがってfo基準周波数に対してｋ＝（１＋Δf／fo）＝Ｎ／M倍の周波数を発生すればよい。これらは、図１２に示す構成のブロック図によって行える。
【００７９】
次にｆc＝（fo＋Δf）をカウンタ回路のみによって発生する回路について述べる。
ｆc＝fo（１＋Δf／fo）
Δf／fo＜＜１より
ｆc＝fo／（１−Δｆ／fo）
＝E・fo／｛E（１−Δｆ／fo）｝
Δｆの分解能をδｇにすると
Δｆ＝Nr・δg（Nr：自然数）
ｆc＝fo＋Δｆ＝（Ｅ・fo）／｛E（１−Nr・δg／fo）｝
Eは、（Eδg／fo）を自然数として扱って十分に精度が選られる自然数にする。
このようにEを選択すると、fcは図１２のような回路構成で得られる。Nrを変化させることによってfcを変化できる。
Pd＝E（１−Nr・δg／fo）の最大の自然数をPdmaxとすると、
Pdmax＜２ｎが成り立つ最小の自然数ｎに相当するプリセッタブル・ｎビット減算カウンタを用いて可変カウンタを実現できる。プリセットデータPdcは、
Pdc＝E（１−Nr・δg／fo）である。具体的な回路図は図１３のようになる。
【００８０】
fcのNc逓倍のパルスを得るためにはＰＬＬ回路を使ってもよい。しかし、簡単のために図１３の回路を工夫する。つまり出力にNc・fcが現れるようにし、fcはNcカウントするカウンタによって得ればよい。
Nc・ｆc＝Nc（fo＋Δf）＝Nc（Ｅ・fo）／｛E（１−Nr・δg／fo）｝
より図１４の回路構成となる。
【００８１】
図１５は、クロックｆを出力する回路を示している。
先に述べたことより
τ＝（Pwo／２）−PwoAsin（ωoｔ＋φ）
＝［｛NcM／２−NcAMsin（ωoｔ＋φ）｝／Ｍ］δP
としてＭをMsin（ωoｔ）が必要な精度が得られる整数となるM=２ｍ（ｍは自然数）から選ぶ。
【００８２】
ここでのコントローラはゲインNcAセットレジスタへＡを決定してデータNcAへ送る。NcはNcAの値によってＡの精度が十分表現できる自然数を選ぶ。また、位相φ設定遅延回路へφを決定しデータφｎ（ただしｎは０からN-1の整数）を送る。Msin｛2π（ｎ／Ｎ）｝テーブル・ROM（１ビットの符号を含むｍビットの語長である）はＮアドレスカウンタで指定されたアドレスｎのデータMsin｛2π（ｎ／Ｎ）｝を出力する。Ｎアドレスカウンタはクロックfcによって０〜N-1までカウントしている。基準タイミング発生Nカウンタは、クロックfcをNカウントすることによりクロックfcのNカウントごとの基準タイミングを決定する回路である。回路に電源がオンされた後にこの基準タイミングが決定される。そしてここで決定された基準タイミングに対してコントローラより指定されたデータφｎに相当するクロックfcのφｎカウント後に位相φ設定遅延回路よりReset信号が出力される。したがって前記基準タイミングから位相をφｎパルス分ずらせてMsin｛2π（ｎ／Ｎ）｝テーブル・ROMよりデータを出力することが可能となる。そして乗算器と減算器を通して遅延量τを生じさせるデータがτレジスタへ送られる。ここで減算器出力の下位０〜ｍ−１ビットデータを削除することはＭで割算を実行することと等価である。したがってτレジスタへは下位０〜ｍ−１ビットデータは送られない。このτレジスタに基づいてfc信号から遅延されたクロックｆが出力されるのである。
【００８３】
図１６は、遅延手段となるτ遅延回路を示す。τレジスタにはクロックfcのタイミングでデータがセットされ同時にカウンタがクリアされる。そしてカウンタはクロックNcfcでカウントされ、このカウンタ出力とτレジスタ出力が一致したときのクロックNcfc出力がクロックｆとなる。カウンタ出力とτレジスタ出力との一致は、一致回路で判定される。
【００８４】
図１７は、位相φ遅延設定手段となる位相φ遅延設定回路を示す。コントローラ回路より位相φに相当するデータφｎが０〜N-1のどれかがセットされる。図１５の基準タイミング発生Ｎカウンタ出力によって図１７のカウンタのクリア信号を生成していたが、エンコーダ５０５から出力されるホームパルス（１回転に１パルス出力され、回転角の基準位置を示す）によってクリアしても良い。ホームパルスで実行して置けば、一度決定された最適なφあるいはAデータを不揮発性メモリに蓄積しておけば、温度あるいは経時的に変化がない間はそのままのデータによるクロックｆを使って制御すれば良い。レジスタとカウンタの出力が一致したときにReset信号が出力される。
【００８５】
図１８は、駆動モータＭ１の負荷を監視可能な測定手段７００の一例を示す。測定手段７００は、駆動モータＭ１を直流モータとしている関係上、この直流モータに供給される電流値を計測する計測手段で構成している。計測手段は、駆動ローラ３４を駆動する駆動モータＭ１のモータ電流値を検出し、その検出出力IvをA-D変換器により変換してDSPによりフィリタリングして信号検出しようとする構成である。
【００８６】
中間転写ベルト３１は、既に述べたように、タイミングマーク３１ｂを検出し、目標の移動速度に相当する検出パルス周波数と一致する発振器出力と同期するように位相比較器、チャージポンプとループフィルタで構成される図３に示すＰＬＬ制御系である制御手段６００によって、その速度が制御される。これにより２次転写ローラ５１０の径のバラツキによる中間転写ベルト３１と２次転写ローラ５１０の周速との相対速度差が軽減される。ＰＬＬ制御系で構成されるベルト駆動系５０１の基準パルスｆを周波数foからfo＋Δfmax（Δfmaxは機構バラツキを考慮して最大値を決定する）まで変化させ、駆動モータＭ１に流れる電流における直流成分をローパスフィルタによって検出する。このとき駆動モータＭ１の平均直流電流（低域の電流成分）が最小となる基準パルス周波数fcminによって転写駆動系５０２を制御する。
【００８７】
２次転写ローラ５１０の偏心による中間転写ベルト３１との相対速度差を小さくするために、２次転写ローラ５１０の偏心による２次転写ニップ部Ｎ２での２次転写ローラの周速を一定にするためには、２次転写ローラ５１０の回転に同期した変動振幅Ａを設定可能な最大Ａmaxとし、そのときの変動位相φを可変した基準パルス周波数ｆにより、転写駆動系５０２を制御し、駆動モータＭ１に流れる電流における２次転写ローラ５１０の回転周波数成分をバンドパスフィルタによって検出する。この出力が最小となる位相φminを検出し、この位相φminを固定し、振幅Ａを可変した基準周波数ｆにより２次転写ローラ５１０を制御し、駆動モータＭ１に流れる電流における２次転写ローラ回転周波数成分をバンドパスフィルタによって検出する。このとき最小値なる振幅Aminを検出し、振幅Aminを固定した基準周波数ｆ（fcmin、Amin、φmin）で２次転写ローラ５１０の速度を制御する。
【００８８】
すなわち、転写駆動システム５００は、計測手段７００の測定結果に基づき、２次転写ローラ５１０の表面速度が駆動ローラ３４の表面速度と等しくなるように駆動モータＭ２の駆動を制御する構成を有している。このように制御すると、中間転写ベルト３１と２次転写ローラ５１０の周速差が小さくなる。
【００８９】
上記実施例の説明では２次転写ローラ５１０の周速変動による中間転写ベルト３１と２次転写ローラ５１０の相対速度差により発生するベルト駆動系５０１への負荷変動を駆動モータＭ１の電流によって検出した。中間転写ベルト３１と２次転写ローラ５１０の相対速度差により発生するベルト駆動系５０１への負荷変動は、中間転写ベルト３１と２次転写ローラ５１０の接触部となる２次転写ニップ部Ｎ２の反力として、同様に転写駆動系５０２への負荷変動となる。したがって駆動モータＭ２の電流を図８に示す回路にて検出して制御してもよい。
【００９０】
駆動系全体のシステムとして検出感度に良いどちらか一方を使うか、あるいは両者を使い最適な基準周波数ｆ（fcmin、Amin、φmin）を決定するとき、fc、Ａ、φを可変して両者の検出電流の平均値処理を行う等の処理をする。また、駆動系全体のシステムとしては、２次転写ローラ５１０の偏心と径バラツキのどちらか一方による２次転写ローラ５１０の周速変動の影響が大きい場合は、一方だけ補正すればよい。
【００９１】
図７に示すように、２次転写用圧接バネ６１０と２次転写ローラ５１０の支持軸５１３に慣性負荷あるいは粘性負荷を構成する場合は、これを含めて構成される共振周波数が、２次転写ローラ５１０の回転周波数と離れるように構成する。また他から伝達してくる駆動系を構成する歯車、ローラ、プーリの偏心による周期変動周波数からも離すようにする。
【００９２】
駆動ローラ３４に偏心があるとき、中間転写ベルト３１の速度を一定に制御すると、偏心の影響を抑制するために駆動モータＭ１にはこの偏心に同期した電流の周波数成分を持つ。したがって、２次転写ローラ５１０の回転周波数が、駆動ローラ３４の回転周波数あるいはベルト駆動系５０１の周期変動周波数とは異なるようにして、２次転写ローラ５１０による変動を観察し易くすると、さらに精度良く制御することができる。
【００９３】
以上述べたことは、中間転写ベルト方式ではなく、転写紙Ｐに直接感光体ドラムから転写する方式にも適用できる。図１９に直接転写方式の複写機の要部を示す。この複写機は、主にベルト駆動装置やそれに隣接する部材以外は、図１に示す複写機と同一構成である。複写機は、無端ベルトである転写搬送ベルト３１０が複数のローラ３２０、３２１によって張架されている。転写搬送ベルト３１０には、像担持体として上記の感光体ドラム２２Ｂｋ，２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃが対向配置されていて、感光体ドラム２２Ｂｋ，２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃと転写搬送ベルト３１０との間に転写部ＮＢＫ１、ＹＮ、ＮＭ，ＮＣが形成されている。転写部ＮＢＫ１、ＹＮ、ＮＭ，ＮＣの内側には、転写搬送ベルト３１０を介して各感光体ドラムと対向する転写ローラ３６０Ｂｋ，３６０Ｙ，３６０Ｍ，３６０Ｃが当接配置されている。各転写ローラには、図示しない電源によって転写バイアスが印加され、この転写バイアスが印加されることで、各転写部に転写電界が作用する。
【００９４】
転写搬送ベルト３１０は、各転写部よりも転写紙Ｐの搬送方向の上下流側に延設されている。転写搬送ベルト３１０を張架するローラのうち、ローラ３２０は、搬送方向の最上流に位置する転写部ＮＣの上流で、転写搬送ベルト３１０の内側に配置され、駆動モータＭ１によって回転駆動される駆動モータを構成している。以下「ローラ３２０」を「駆動ローラ３２０」と称す。転写搬送ベルト３１０は、駆動ローラ３２０が回転することで図１９中反時計回り方向に回転移動し、転写紙Ｐを各転写部に向かって搬送する機能を備えている。転写部ＮＣよりも搬送方向の上流には、転写部ＮＣに向かって転写紙Ｐを給送するレジストローラ対６１０が配置されている。駆動ローラ３２０は、このレジストローラ対６１０と転写部ＮＣとの間に配置されている。レジストローラ対６１０の一方のローラには、ステッピングプモータ６１１が連結されていて、このステッピングモータ６１１がパルス制御されることで適宜転写紙送り出しに必要な量だけ回転駆動される。転写搬送ベルト３１０の駆動系には、上述したベルト駆動系５０１を用いることができる。
【００９５】
図１９に示す直接転写方式の場合、２次転写への転写紙突入負荷変動や、２次転写ローラ自身から受ける負荷変動は無いが、転写搬送ベルト３１０で搬送される転写紙Ｐは、レジストローラ対６１０の回転変動や、転写紙Ｐがレジストローラ対６１０を抜ける際の転写搬送ベルト３１０とレジストローラ対６１０の周速差による負荷変動の影響を受ける。これに対しても、２次転写ローラ５１０の制御に用いたように、レジストローラ対６１０の制御パルスに対し同様の制御を行えば、転写搬送ベルト３１０の周速と転写紙Ｐの速度差を一定に駆動制御することができる。
【００９６】
図２０は、負荷変動発生部を、無端ベルトである中間転写ベルト４１０の表面にクリーニング部材としてのクリーニングローラ１５１が当接する部位とし、この当接部１５０においてクリーニングローラ１５１と中間転写ベルト４１０を介してベルト内側から対向するように駆動ローラ３３４を配置したベルト駆動装置の例である。
【００９７】
一般に中間転写ベルト４１０には、その表面に在留しているトナー紙紛などを除去するためにクリーニング部材が当接するが、このクリーニング部材の当接による負荷変動が、中間転写ベルト４１０の変動の要因となるので、その対策が必要がある。タンデム方式におけるクリーニングローラ１５１は、中間転写ベルト４１０に継続的に接触しているので、負荷変動が緩やかである。
【００９８】
本例における中間転写ベルト４１０には、上記の感光体ドラム２２ＢＫ，２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃが対向配置され、ベルトの内側には転写ローラ３６ＢＫ，３６Ｙ，３６Ｍ，３６Ｃが配置されている。そして、中間転写ベルト４１０と各感光体ドラムの表面に転写部ＮＢＫ，ＮＹ，ＮＭ，ＮＣを構成している。中間転写ベルト４１０は、複数のローラ３３０，３３１、３３２、３３３によって張架されている。クリーニングローラ１５１と中間転写ベルト４１０とが接触するクリーニング部１５０には、クリーニングローラ１５１と中間転写ベルト４１０を介してベルト内側から対向するようにバックアップローラ３３４が配置されている。このバックアップローラ３３４はベルト駆動系５０１の駆動モータＭ１によって駆動されることで、中間転写ベルト４１０を反時計周りに回転移動している。またローラ３３１には、中間転写ベルト４１０を介して２次転写ローラ３３５が対向配置されていて、２次転写ニップ部Ｎ２を形成している。
【００９９】
このように、クリーニング部１５０が負荷変動発生部の場合、この近傍に駆動ローラ３３４を配置することで、中間転写ベルト４１０の周速と転写紙Ｐの速度差を一定に駆動制御することができる。
【０１００】
図２１は、図２０に示す構成において、駆動ローラの位置を変更し、クリーニング部１５０の前後、すなわち中間転写ベルト４１０の移動方向の上流側と下流側とに、クリーニングローラ１５１の接触による負荷変動による中間転写ベルト４１０に与える引張りあるいは弛みを吸収する張力変動吸収手段８００、９００を設け、２次転写ニップ部Ｎ２における中間転写ベルト４１０の速度変動を軽減可能としたベルト駆動装置を示す。この形態において、ローラ３３１を駆動モータＭ１で駆動するようにして駆動ローラとしている。
【０１０１】
図２１に示すベルト駆動装置は、駆動ローラ３３１を含む複数のローラ３３０、３３２，３３３によって張架された中間転写ベルト４１０を、駆動ローラ３３１によって所定の方向に所定の速度で搬送するとともに、中間転写ベルト４１０の表面にクリーニングローラ１５１を接触させ、クリーニングローラ１５１の負荷変動に対し、クリーニングポイントから見て弛み側で減少あるいは増加し、張り側で増加あるいは減少する張力変動を発生するものである。そして、この弛み側及び張り側で中間転写ベルト４１０に接触するように配置され、弛み側でベルトの搬送ルート長を増加あるいは減少し、張り側でベルトの搬送ルート長を減少あるいは増加することによって張力変動を吸収して中間転写ベルト４１０の弛み側及び張り側の少なくとも一方の側の張力を一定に維持する第１及び第２の張力変動吸収手段８００，９００を備えている。クリーニングポイントとは、本例では、クリーニングローラ１５１が中間転写ベルト４１０に接触するクリーニング部１５０を指す。
【０１０２】
張力変動吸収手段８００，９００は、所定の慣性モーメントを有するテンションローラ８０１，９０１と、所定のばね定数を有し、テンションローラを中間転写ベルト４１０に押圧する弾性部材としてのコイルスプリング８０２，９０２を備えている。
【０１０３】
このような張力変動吸収手段８００，９００を有すると、弛み側及び張り側で中間転写ベルト４１０に接触して配置され、弛み側で中間転写ベルト４１０の搬送ルート長を増加あるいは減少し、張り側で中間転写ベルト４１０の搬送ルート長を減少あるいは増加することによって張力変動が吸収され、中間転写ベルト４１０の弛み側及び張り側の少なくとも一方の側の張力を一定に維持することができる。この結果、ベルト駆動に伝播する負荷変動が減少されて中間転写ベルト４１０が安定して搬送されることになり、ベルト周速と転写紙Ｐの速度差を一定に駆動制御することができる。
【０１０４】
例えば、図２，図３に示す２次転写ローラ５１０の周速と中間転写ベルト３１の速度との相対速度差による中間転写ベルト３１のベルト駆動系５０１への負荷変動を軽減する別の実施例としては、転写駆動系５０２がベルト駆動系５０１に吊れ回る方向になるように、転写駆動系５０２を制御する制御系のループゲインを下げる。これにより中間転写ベルト３１の変動は軽減できる。しかし、転写紙Ｐの２次転写ニップ部Ｎ２への進入時と排出時に２次転写ローラ５１０の変動が大きい場合はここで掲げた問題を解決できない。
【０１０５】
しかし、転写紙Ｐが２次転写部ニップ部Ｎ２へ突入するとき、あるいは排出するときには、転写紙Ｐには厚みがあるので衝撃が発生する。このため、転写紙突入のタイミングにあわせて、例えばベルト駆動系５０１にこの衝撃力を打ち消すようにフィードフォワード制御を実施する。これが効果的にできるのは、駆動ローラ３４を２次転写ニップ部Ｎ２に設けたからである。転写紙Ｐが２次転写ニップ部Ｎ２へ進入する瞬間は、このニップ部近傍に転写紙Ｐの通過センサを設けて検知するか、レジストローラ対６１のタイミングに任意のディレイをかけて制御を行えばよい。このフィードフォワード量は、あらかじめ装置の操作者により選択される転写紙Ｐのサイズと、転写紙Ｐの厚みによって変わってくる。転写紙Ｐのサイズについては、選択された給紙カセットの情報により判断される。厚みについては厚み検地センサを設けてもいいし、定着装置５０の都合により決定される、普通紙／厚紙の選択によって判断してもよい。何れにしても、発生する衝撃力のバラツキに対応して制御の度合いを設定することである。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】本発明の一実施形態を示す画像形成装置の全体構成図である。
【図２】ベルト駆動装置であり転写駆動システムの一形態を示す拡大図である。
【図３】ベルト駆動装置であり転写駆動システムの別な形態を示す拡大図である。
【図４】タイミングマークを設けたベルト部材であり中間転写体となる中間転写ベルトの部分拡大図である。
【図５】１次駆動源の制御手段の一形態を示す回路ブロック図である。
【図６】２次転写部における２次転写ローラの動作を示す拡大図である。
【図７】（ａ）は２次転写部近傍の構成を示す拡大図、（ｂ）は（ａ）の断面図である。
【図８】ダンパ装置の一形態を示す拡大断面図である。
【図９】２次駆動源の制御手段の一形態を示す回路ブロック図である。
【図１０】制御パルスの間隔を示す図である。
【図１１】駆動源の制御に用いる基準周波数を示す線図である。
【図１２】基準周波数に対する変更周波数の発生させる変更周波数発生手段の一形態を示すブロック図である。
【図１３】本発明の制御で用いる信号発生手段の一形態を示す図である。
【図１４】本発明で用いる信号発生手段の別な形態を示す図である。
【図１５】クロックｆを出力する回路の一形態を示すブロック図である。
【図１６】遅延手段の一形態を示すブロック図である。
【図１７】位相φ遅延設定手段の一形態を示すブロック図である。
【図１８】測定手段の一形態を示すブロック図である。
【図１９】直接転写方式のベルト駆動装置であり転写駆動システムの一形態を示す概略構成図である。
【図２０】間接転写方式のベルト駆動装置であり転写駆動システムの一形態を示す概略構成図である。
【図２１】張力変動吸収手段を備えたベルト駆動装置の一形態を示す概略構成図である。
【図２２】従来の直接転写方式のベルト駆動装置であり転写駆動システムを示す概略構成図である。
【図２３】従来の間接転写方式のベルト駆動装置であり転写駆動システムを示す概略構成図である。
【符号の説明】
【０１０７】
２２（ＢＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）像担持体
３１，４１０    無端ベルト（中間転写体）
３２，３３    複数のローラ
３４，３２０，３３１，３３４    駆動ローラ
３６（ＢＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）    転写ローラ
６１，６１０    レジストローラ
１５１    クリーニング部材
３１０    無端ベルト（転写搬送ベルト）
３２０，３２１    複数のローラ
３３０，３３１，３３２，３３３    複数のローラ
３３５，５１０    ２次転写ローラ
５０１    駆動ローラの回転系
５０２    ローラ部材の回転系
５０３    フライホイール
５０４    ダンパ装置
７００    測定手段
８００，９００    張力変動吸収手段
８０１，９０１    テンションローラ
８０２，９０２    弾性部材
Ｍ２      第２駆動源
Ｍ１      第１駆動源
Ｎ（ＢＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）    転写部（負荷変動発生部）
Ｎ２，１５０    負荷変動発生部
Ｐ    記録媒体
【図１】
2006133816.tif 000003
【図２】
2006133816.tif 000004
【図３】
2006133816.tif 000005
【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】
2006133816.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2006133816.tif 000019
【図１８】
2006133816.tif 000020
【図１９】
2006133816.tif 000021
【図２０】
2006133816.tif 000022
【図２１】
2006133816.tif 000023
【図２２】
2006133816.tif 000024
【図２３】
2006133816.tif 000025
【手続補正書】
【提出日】平成18年3月20日(2006.3.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のローラによって張架されてその表面に画像が形成される像担持体と、
その複数のローラのうちの１つであって前記像担持体を回転させる駆動ローラと、
上記駆動ローラを回転させる第１の駆動源と、
前記駆動ローラに前記像担持体を介して当接し、前記像担持体に形成された画像を記録媒体に転写する転写部を前記像担持体との間に形成する転写ローラと、
前記転写ローラを回転させる第２の駆動源を有する駆動装置。
【請求項２】
請求項１記載の駆動装置において、
前記第１の駆動源又は第２の駆動源の負荷を測定可能な測定手段を有することを特徴とする駆動装置。
【請求項３】
請求項２記載の駆動装置において、
前記第１の駆動源又は第２の駆動源は直流モータであり、前記測定手段は、この直流モータに供給される電流値を計測する計測手段であることを特徴とする駆動装置。
【請求項４】
請求項３記載の駆動装置において、
前記測定手段による測定結果に基づき、前記転写ローラの表面速度が前記駆動ローラの表面速度に等しくなるように前記第２の駆動源の駆動を制御する構成を有することを特徴とする駆動装置。
【請求項５】
請求項１ないし４の何れか１つに記載の駆動装置において、
前記第１の駆動源の駆動を制御する第１の駆動制御手段と、前記第２の駆動源の駆動を制御する第２の駆動制御手段とを有することを特徴とする駆動装置。
【請求項６】
請求項５記載の駆動装置において、
前記第２の駆動制御手段の制御のループゲインを、前記第１の駆動源の駆動動作に倣うように低くしたことを特徴とする駆動装置。
【請求項７】
請求項１ないし６の何れか１つに記載の駆動装置において、
前記記録媒体が、前記転写部に進入するタイミングに対し、前記第１の駆動源あるいは前記第２の駆動源の出力トルクを一時的に増大させるように制御する構成を有することを特徴とする駆動装置。
【請求項８】
請求項１ないし７の何れか１つに記載の駆動装置において、
システム固有の周期変動周波数を、システム固有の共振周波数に一致させない構成を有することを特徴とする駆動装置。
【請求項９】
請求項１ないし８の何れか１つに記載の駆動装置において、
前記駆動ローラと前記転写ローラとは、互いに近接配置されていることを特徴とする駆動装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９の何れか１つに記載の駆動装置を有する画像形成装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
請求項１の発明は、複数のローラによって張架されてその表面に画像が形成される像担持体と、その複数のローラのうちの１つであって前記像担持体を回転させる駆動ローラと、上記駆動ローラを回転させる第１の駆動源と、前記駆動ローラに前記像担持体を介して当接し、前記像担持体に形成された画像を記録媒体に転写する転写部を前記像担持体との間に形成する転写ローラと、前記転写ローラを回転させる第２の駆動源とを有している。
請求項２の発明は、請求項１の駆動装置において、第１の駆動源又は第２の駆動源の負荷を測定可能な測定手段を有することを特徴としている。このため、測定手段によって第１の駆動源又は第２の駆動源の負荷に関わる様々な情報収集が可能となる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
第１の駆動源又は第２の駆動源が直流モータである場合、この直流モータに供給される電流値を計測する計測手段を測定手段として用いると、このモータへ供給される電流変位量からモータに係る負荷を知ることができ、測定の汎用性が高く、低コストと高い駆動負荷計測結果を得られる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
本発明に係る駆動装置は、第１の駆動源の駆動を制御する第１の駆動制御手段と、第２の駆動源の駆動を制御する第２の駆動制御手段とを有することを特徴としている。そして、第２の駆動制御手段の制御のループゲインを、第１の駆動源の駆動動作に倣うように低くしたことを特徴としている。このため、第２の駆動源による転写ローラの駆動制御よりも第１の駆動源による駆動ローラの駆動制御が優先的に行われることになる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
第１の駆動源と第２の次駆動源とを有する転写駆動システムにおいて、記録媒体が転写部へ進入するタイミングに対し、第１の駆動源あるいは第２の駆動源の出力トルクを一時的に増大させるように制御する構成を備えていると、記録媒体の転写部への突入による一時的な負荷変動の高まりに対する出力不足を補うことができる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
上記の駆動装置において、装置固有の周期変動周波数を、装置固有の共振周波数と一致させない構成を有する場合には、装置の周期変動周波数による共振の増大を抑えられる。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
上記構成を有効に機能させるためには、駆動ローラと転写ローラとが、互いに近接配置されていることが望ましい。画像形成装置に上記の駆動装置を適用すると、画像のずれを効果的に低減することができるので望ましい。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
本発明によれば、像担持体を回転させる駆動ローラや転写ローラを回転させる駆動源の負荷を測定手段で測定するので、測定手段により様々な制御を行うための情報収集が可能となり、幅広い駆動制御を行える。また、駆動ローラ、転写ローラを駆動するモータを電流制御で回転制御される直流モータとし、測定手段をこのモータに供給される電流値を計測する手段としたため、駆動負荷の測定の汎用性が高く、低コスト、高信頼性が可能となる。モータの電流値を計測する手段の測定結果に基づき、２次転写ローラの表面速度を、このローラとベルトを介して対向配置された駆動ローラの表面周速に等しくなるように制御するため、駆動ローラが２次転写ローラから受ける負荷変動が減少し、安定して中間転写体を搬送することができる。
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
本発明によれば、第１の駆動源の駆動を制御する第１の駆動制御手段と、第２の駆動源の駆動を制御する第２の駆動制御手段とを有するので、測定手段によって得られる第１の駆動源又は第２の駆動源の負荷に関わる様々な情報を用いて駆動源を制御することができ、像担持体に乗じる負荷変動を抑えることができる。第２の駆動制御手段の制御のループゲインを、第１の駆動源の駆動動作に倣うように低くしたことで、２次転写ローラの駆動制御より、駆動ローラの駆動制御が優先的に行われ、２度転写ローラが駆動していても、安定して中間転写体を搬送することができる。