(57)【要約】【課題】振動や騒音を低減しつつ駆動源の回転力を被駆動部に高精度に伝達すると共に、簡単な構成でプーリとベルトとの滑りを速やかに精度よく判定する。【解決手段】駆動伝達装置５０において、駆動プーリ２１と従動プーリ２２とにベルト２３が巻回され、モータ２０の回転駆動力が被駆動部（駆動ローラ１３）に伝達される。駆動プーリ２１及び従動プーリ２１の各々はベルト２３に対して誘電体層２３ａを介して接触し、プーリ２１、２２の各々とベルト２３とを静電的に吸着させるために、プーリ２１、２２とベルト２３の導電部２３ｂとの間に電位差を与えられ、演算部２７は、対象プーリ（駆動プーリ２１または従動プーリ２２）とベルト２３との間を流れる電流（駆動プーリ電流等）の値に基づいて、対象プーリとベルト２３との間の滑りの有無を判定する。【選択図】図９
2018048713.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電部を有し、駆動源によって回転駆動される駆動プーリと、
導電部を有し、被駆動部に直接または間接的に連結される従動プーリと、
導電部を有し、前記駆動プーリ及び前記従動プーリに巻回されるベルトとを有し、
前記駆動源の回転力が、前記駆動プーリ、前記ベルト及び前記従動プーリを介して前記被駆動部に伝達される駆動伝達装置であって、
前記駆動プーリの前記導電部及び前記従動プーリの前記導電部の各々は前記ベルトの前記導電部に対して誘電体層を介して接触し、
前記駆動プーリ及び前記従動プーリの各々と前記ベルトとを静電的に吸着させるために、前記駆動プーリの前記導電部と前記ベルトの前記導電部との間に電位差を与えると共に、前記従動プーリの前記導電部と前記ベルトの前記導電部との間に電位差を与える付与手段と、
前記駆動プーリ及び前記従動プーリのうち検出対象となる対象プーリと前記ベルトとの間を流れる電流を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された電流値に基づいて、前記対象プーリと前記ベルトとの間の滑りの有無を判定する制御手段と、を有することを特徴とする駆動伝達装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記電流値が閾値未満であると滑り無しと判定し、前記電流値が前記閾値以上であると滑り有りと判定することを特徴とする請求項１に記載の駆動伝達装置。
【請求項３】
前記制御手段は、滑り有りと判定した場合、滑り無しと判定できるまで、前記対象プーリの前記導電部と前記ベルトの前記導電部との間に与える電位差を高くするよう前記付与手段を制御することを特徴とする請求項２に記載の駆動伝達装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記駆動源が停止した状態で、前記電位差を与えるための印加電圧の値と前記対象プーリと前記ベルトとの間を流れる電流の値との関係を示す電圧−電流特性を取得し、その後、前記駆動源が動作した状態で、前記検出された電流値が前記閾値以上である場合は、前記印加電圧を高い方向へ変更し、前記検出された電流値が、前記電圧−電流特性から取得される電流値であって変更後の前記印加電圧に対応する値以下になったとき、前記取得された電流値に基づいて前記閾値を更新することを特徴とする請求項１または２に記載の駆動伝達装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記検出手段により検出された電流値に基づいて、滑り無しとなる前記電位差を決定することを特徴とする請求項１に記載の駆動伝達装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記駆動源を微動させる動作を、設定する電位差を段階的に変更して複数回実施し、各動作時に前記検出手段によりそれぞれ検出された電流値に基づいて、滑り無しとなる前記電位差を決定することを特徴とする請求項５に記載の駆動伝達装置。
【請求項７】
前記制御手段は、各動作時において検出された各電流値から、滑り有りまたは滑り無しを電位差ごとに判定し、滑り無しと判定された電位差に基づいて、滑り無しとなる前記電位差を決定することを特徴とする請求項６に記載の駆動伝達装置。
【請求項８】
前記制御手段は、各動作時において、前記駆動源が停止した状態で前記電位差を与えたときに検出される電流値に基づいて閾値を設定し、その後、前記駆動源を微動させたときに検出された電流値が前記閾値未満であると、当該電位差については滑り無しと判定することを特徴とする請求項７に記載の駆動伝達装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記駆動源が動作した状態で、設定する電位差を段階的に下げていき、前記検出手段により検出される電流値が閾値以上となったときに設定されていた電位差またはその直前に設定されていた電位差に基づいて、滑り無しとなる前記電位差を決定することを特徴とする請求項５に記載の駆動伝達装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記駆動源が停止した状態で、前記電位差を与えるための印加電圧の値と前記対象プーリと前記ベルトとの間を流れる電流の値との関係を示す電圧−電流特性を取得し、その後、設定する電位差ごとに、前記取得した電圧−電流特性に基づいて前記閾値を設定することを特徴とする請求項９に記載の駆動伝達装置。
【請求項１１】
前記駆動源が動作した状態で前記検出手段により検出される電流値であって前記閾値と比較される電流値は、所定時間における平均電流であることを特徴とする請求項９または１０に記載の駆動伝達装置。
【請求項１２】
導電部を有し、駆動源によって回転駆動される駆動プーリと、
導電部を有し、被駆動部に直接または間接的に連結される従動プーリと、
導電部を有し、前記駆動プーリ及び前記従動プーリに巻回されるベルトとを有し、
前記駆動源の回転力が、前記駆動プーリ、前記ベルト及び前記従動プーリを介して前記被駆動部に伝達される駆動伝達装置であって、
前記駆動プーリの前記導電部及び前記従動プーリの前記導電部の各々は前記ベルトの前記導電部に対して誘電体層を介して接触し、
前記駆動プーリ及び前記従動プーリの各々と前記ベルトとを静電的に吸着させるために、前記駆動プーリの前記導電部と前記ベルトの前記導電部との間に電位差を与えると共に、前記従動プーリの前記導電部と前記ベルトの前記導電部との間に電位差を与える付与手段と、
前記駆動プーリ及び前記従動プーリのうち検出対象となる対象プーリと前記ベルトとの間を流れる電流を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された電流値に基づいて、前記対象プーリの前記導電部と前記ベルトの前記導電部との間に与える電位差を制御する制御手段と、を有することを特徴とする駆動伝達装置。
【請求項１３】
前記制御手段は、前記検出された電流値が閾値以上となると、前記対象プーリの前記導電部と前記ベルトの前記導電部との間に与える前記電位差を高くするよう前記付与手段を制御することを特徴とする請求項１２に記載の駆動伝達装置。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか１項に記載の駆動伝達装置を備えた画像形成装置であって、
前記被駆動部は、トナー像が担持される像担持体であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
請求項１〜１３のいずれか１項に記載の駆動伝達装置を備えた画像形成装置であって、
前記被駆動部は、感光体に形成されたトナー像が転写される中間転写ベルトを回転駆動させるためのローラであ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、駆動源の回転力をプーリ及びベルトを介して被駆動部に伝達する駆動伝達技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機やプリンタ等の画像形成装置をはじめとする各種の装置において、モータ等の駆動源の回転力を被駆動部に伝達する駆動伝達装置が設けられる。例えば、画像形成装置において、駆動源としてのモータの駆動力を、ギアを介して、被駆動部としての感光体ドラムや中間転写ベルトを駆動する駆動ローラに伝達する構成が採用されている。しかし、この構成では、駆動力が入力されるギア（駆動入力ギア）と出力されるギア（従動ギア）との間の回転伝達誤差（特にかみあい伝達誤差）が起振力となって振動が発生する。ギアで発生した振動が軸、軸受、側板などのギア支持部材や従動部品に伝わり、大きな騒音を発生させる可能性があった。
【０００３】
そこで、プーリとベルトとを静電的に吸着させて、プーリとベルトとの滑りを抑制する技術が知られている（特許文献１）。この技術では、プーリとしての駆動ローラの芯金にバイアスを印加することにより、駆動ローラと中間転写ベルトとの間に静電吸着力を作用させ、駆動ローラの駆動力を中間転写ベルトへと伝達している。しかし、静電吸着力はゴミの付着やベルトの劣化などによって変化するため、静電吸着力を働かせていてもスリップが発生してしまう場合がある。また、負荷が急激に変化し、負荷がプーリとベルトとの摩擦力を超えた場合にもスリップが発生する。このスリップを検知するために、特許文献１では、中間転写ベルトと駆動ローラの速度を比較している。
【０００４】
具体的には、特許文献１は、中間転写ベルト上に貼り付けたマークの読み取りにより出力された信号によりトリガーをかけて、中間転写ベルトが１回転するときにおける、駆動ローラに取り付けたエンコーダのパルス数を読み取る。そして、特許文献１は、中間転写ベルトに何にも当接しない状態でのパルス数と、中間転写ベルトにベルトクリーナなどを当接させたときのパルス数とを比較して、中間転写ベルトと駆動ローラとのスリップ量を求める。このように、特許文献１は、中間転写ベルトの１周に対する駆動ローラの回転数を測定することで、中間転写ベルトと駆動ローラとのスリップを計測している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−１４６７８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の構成では、スリップを検知するために中間転写ベルトを１周回転させる必要があり、そのために多くの時間を要してしまい、スリップを迅速に検知することができない。その結果、スリップを解消させて駆動力を速やかに回復させることも困難となる。また、ベルトの蛇行によってもエンコーダの出力パルス数は変化するが、上記のスリップの検知方法では、ベルトの蛇行とスリップとを切り分けることができず、スリップの検知精度が高くない。さらに、スリップを検知するために、ベルト上のマーク、マーク検知センサ、駆動ローラ上のエンコーダ、その演算機能などが必要となり、構成が複雑となってコストアップを招いてしまう。
【０００７】
本発明は、振動や騒音を低減しつつ駆動源の回転力を被駆動部に高精度に伝達すると共に、簡単な構成でプーリとベルトとの滑りを速やかに精度よく判定することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明は、導電部を有し、駆動源によって回転駆動される駆動プーリと、導電部を有し、被駆動部に直接または間接的に連結される従動プーリと、導電部を有し、前記駆動プーリ及び前記従動プーリに巻回されるベルトとを有し、前記駆動源の回転力が、前記駆動プーリ、前記ベルト及び前記従動プーリを介して前記被駆動部に伝達される駆動伝達装置であって、前記駆動プーリの前記導電部及び前記従動プーリの前記導電部の各々は前記ベルトの前記導電部に対して誘電体層を介して接触し、前記駆動プーリ及び前記従動プーリの各々と前記ベルトとを静電的に吸着させるために、前記駆動プーリの前記導電部と前記ベルトの前記導電部との間に電位差を与えると共に、前記従動プーリの前記導電部と前記ベルトの前記導電部との間に電位差を与える付与手段と、前記駆動プーリ及び前記従動プーリのうち検出対象となる対象プーリと前記ベルトとの間を流れる電流を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された電流値に基づいて、前記対象プーリと前記ベルトとの間の滑りの有無を判定する制御手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、振動や騒音を低減しつつ駆動源の回転力を被駆動部に高精度に伝達すると共に、簡単な構成でプーリとベルトとの滑りを速やかに精度よく判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】駆動伝達装置の斜視図である。
【図２】画像形成装置の模式的断面図である。
【図３】画像形成部、一次転写部及び二次転写部の断面図である。
【図４】図１のＸ−Ｘ線に沿う断面図（図（ａ））、図４（ａ）のＹ−Ｙ線に沿う断面図（図（ｂ））である。
【図５】駆動プーリとベルトのミクロな接触状態の模式図（図（ａ））、電気的性質を示した等価回路図（図（ｂ））である。
【図６】印加電圧と単位面積当たりの静電吸着力との関係の一例を示す図（図（ａ））、印加電圧と伝達可能駆動力との関係を示す図（図（ｂ））である。
【図７】駆動伝達装置を中間転写ベルトの駆動に適用した構成の模式図である。
【図８】滑りと駆動プーリ電流との関係を示すタイムチャートである。
【図９】駆動伝達装置の動作処理のフローチャートである。
【図１０】Ｖ−Ｉ曲線の例を示す図である。
【図１１】適正電圧決定モードの処理のフローチャートである。
【図１２】適正電圧決定モードの処理のフローチャートである。
【図１３】Ｖ−Ｉ曲線の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。以下の説明で用いる部材、数値、材料等は、理解を助ける目的の例示に過ぎず、本発明を限定する趣旨のものではない。
【００１２】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る駆動伝達装置の斜視図である。各図を通して同一符号は同一または対応する構成要素を示す。本実施の形態では、駆動伝達装置が適用される装置の一例として電子写真方式のプリンタである画像形成装置を挙げる。この画像形成装置の基本的な構成及び動作を、図２及び図３を参照して説明する。
【００１３】
図２は、この画像形成装置１００の模式的断面図である。画像形成装置１００は、中間転写ベルト９に沿って、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫを配置したフルカラーレーザビームプリンタである。
【００１４】
感光ドラム１（１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ）の各周囲には、帯電装置２（２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ）、露光装置３（３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ）、現像装置４（４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ）が配置される。さらに、一次転写ローラ５（５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ）、クリーニング装置６（６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋ）が配置される。
【００１５】
画像形成部ＰＹでは、回転駆動される感光ドラム１Ｙ上にイエロートナー像が形成され、感光ドラム１Ｙの回転によりイエロートナー像が担持搬送されて、一次転写部ＴＹにて一次転写ローラ５Ｙによって中間転写ベルト９に一次転写される。画像形成部ＰＭ、ＰＣ、ＰＫでも同様に、感光ドラム１Ｍ、１Ｃ、１Ｋにマゼンタトナー像、シアントナー像、ブラックトナー像が形成される。そして各色のトナー像が、一次転写部ＴＭ、ＴＣ、ＴＫにて一次転写ローラ５Ｍ、５Ｃ、５Ｋによって順次重ね合わせて中間転写ベルト９に一次転写される。
【００１６】
中間転写ベルト９は、駆動ローラ１３、テンションローラ１２、バックアップローラ１０に掛け渡されて支持され、駆動ローラ１３の回転に伴って図２の矢印Ｂ方向に回転する。中間転写ベルト９は一次転写ローラ５Ｙ〜５Ｋによって図中上方向に張り上げられ、感光ドラム１Ｙ〜１Ｋとの間で一次転写部ＴＹ〜ＴＫが形成される。
【００１７】
各画像形成部ＰＹ〜ＰＫから転写され、中間転写ベルト９に担持されたトナー像は、中間転写ベルト９の回転に伴って二次転写部Ｔ２へ搬送され、記録材Ｐへ二次転写される。このときに転写しきれずに中間転写ベルト９上に残ったトナーは、中間転写ベルト９に当接するクリーニングブレード１８によって除去される。
【００１８】
記録材Ｐは、給紙カセット１９から給紙ローラ１４によって引き出され、分離装置１５によって１枚ずつに分離されてレジストローラ１６へ送り出される。レジストローラ１６は、中間転写ベルト９に担持されたトナー像に先頭を一致させて、記録材Ｐを二次転写部Ｔ２へ給送する。トナー像を二次転写された記録材Ｐは、定着装置１７へ受け渡され、加圧ローラ４０と定着ローラ４１によって加熱加圧を受けることにより、表面に画像が定着される。
【００１９】
続いて図３を参照して画像形成部の詳細を説明する。画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫは、付設された現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋで用いるトナーがイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと、色が異なる以外は同様に構成される。従って、以下では、代表してイエローの画像形成部ＰＹについて説明し、画像形成部ＰＭ、ＰＣ、ＰＫについては、説明する構成の記号末尾のＹをＣ、Ｍ、Ｋに読み替えて説明されるものとする。
【００２０】
図３は、画像形成部ＰＹ、一次転写部ＴＹ及び二次転写部Ｔ２の断面図である。感光ドラム１Ｙは、アルミニウム製シリンダの外周面に、帯電極性が負極性の有機光導電体層を塗布して構成され、矢印Ａ方向に回転する。帯電装置２Ｙは、電源Ｄ３から負極性の電圧を印加されて、感光ドラム１Ｙの表面に帯電粒子を照射することにより、感光ドラム１Ｙの表面を一様な負極性の電位に帯電させる。露光装置３Ｙは、イエローの分解色画像を展開した走査線画像データに従ってＯＮ−ＯＦＦ変調したレーザービームを回転ミラーで走査し、感光ドラム１Ｙの表面へ照射する。これにより、帯電した感光ドラム１Ｙの表面に画像データに対応した静電像が形成される。
【００２１】
現像装置４Ｙは、トナーに磁性キャリアを混合した二成分現像剤を攪拌してトナーを負極性に帯電させる。帯電したトナーは、固定磁極４ｊの周囲で感光ドラム１Ｙとカウンタ方向に回転する現像スリーブ４ｓに穂立ち状態で担持されて、感光ドラム１Ｙを摺擦する。電源Ｄ４は、負極性の直流電圧に交流電圧を重畳した現像電圧を現像スリーブ４ｓに印加し、現像スリーブ４ｓよりも相対的に正極性となった感光ドラム１Ｙの静電像へトナーを付着させて、静電像をトナー像として現像する。
【００２２】
一次転写ローラ５Ｙは、感光ドラム１Ｙとの間に中間転写ベルト９を挟持して、感光ドラム１Ｙと中間転写ベルト９との間に一次転写部ＴＹを形成する。電源Ｄ１は、正極性の直流電圧を一次転写ローラ５Ｙに印加して、負極性に帯電して感光ドラム１Ｙに担持されたトナー像を、一次転写部ＴＹを通過する中間転写ベルト９へ一次転写させる。クリーニング装置６Ｙは、クリーニングブレードを感光ドラム１Ｙに摺擦することで、一次転写部ＴＹを通過して感光ドラム１Ｙの表面に残留した転写残トナーを除去する。
【００２３】
二次転写ローラ１１は、中間転写ベルト９を介してバックアップローラ１０に圧接され、中間転写ベルト９と二次転写ローラ１１との間に二次転写部Ｔ２を形成する。二次転写部Ｔ２は、中間転写ベルト９のトナー像に重ね合わせて記録材Ｐを挟持搬送し、記録材Ｐが二次転写部Ｔ２を通過する過程で、中間転写ベルト９から記録材Ｐへトナー像を二次転写させる。電源Ｄ２は、正極性の直流電圧を二次転写ローラ１１に印加して、バックアップローラ１０と中間転写ベルト９と記録材Ｐと二次転写ローラ１１との直列回路に転写電流を流す。転写電流は中間転写ベルト９から記録材Ｐへのトナーの移動に関与する。
【００２４】
なお、画像形成装置１００は４つの画像形成部を採用しているが、これに限定されず、例えばブラック用のみの１つであってもよい。
【００２５】
次に、図１、図４を用いて本実施の形態の駆動伝達装置５０の構成を説明する。この駆動伝達装置５０は、静電吸着力（ジョンセンラーベック力）を利用してプーリとベルトとの静電的に吸着させて、伝達可能な駆動力を増加させるものである。
【００２６】
本実施の形態では、駆動伝達装置５０によって、駆動源の回転駆動力が伝達されて回転駆動される被駆動部として、中間転写ベルト９を駆動する駆動ローラ１３（図２）を例示し、駆動源としてはモータ２０を例示する。駆動伝達装置５０を画像形成装置１００に適用する場合、被駆動部の例としては、回転して画像形成に関わる動作を行う構成要素が適しており、駆動ローラ１３の他には、像担持体である感光ドラム１や、定着装置１７内の定着ローラ等が適している。しかしこれらに限定されるものではなく、駆動プーリと従動プーリとにベルトが巻回される駆動伝達機構に好適である。
【００２７】
図１に示すように、駆動伝達装置５０は、駆動プーリ２１、従動プーリ２２、無端状のベルト２３を備える。出力軸４２は、ギア列（図４には不図示）を介して中間転写ベルト９の駆動ローラ１３へと接続されている。モータ２０の回転駆動力は、駆動プーリ２１、ベルト２３、従動プーリ２２を介して、駆動ローラ１３へと伝達される構成となっている。ベルト２３は、駆動プーリ２１と従動プーリ２２とに掛け渡され、ベルト２３と両プーリ２１、２２との間の摩擦力により動力伝達が行われる。ベルト２３は例えば平ベルトであるが、両プーリ２１、２２との間で摩擦伝達を行える構造であればよく、ＶベルトやＶリブドベルト等であってもよい。
【００２８】
図４（ａ）は、図１のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）のＹ−Ｙ線に沿う断面図であり、印加される電圧を模式的に付加してある。
【００２９】
まず、駆動伝達装置５０の各々の構成部品について説明する。図４（ａ）、（ｂ）に示すように、駆動プーリ２１は、導電性のある金属材料を円筒形状に形成して成り、モータ２０の出力軸２０ａに絶縁部材３４ａを介して結合されている。従動プーリ２２は、駆動プーリ２１と同様に導電性のある金属材料を円筒形状に形成して成り、出力軸４２へは絶縁部材３４ｂを介して結合されている。プーリ２１、２２はそれぞれ、全体が導電部となっている。
【００３０】
駆動プーリ２１には、導電性ブラシ２８ａを介して電圧印加部２５ａ（付与手段）から直流電圧が印加される。このとき、電圧印加部２５ａから出力される電流は、電流検出部２６ａ（検出手段）によって検出される。電流検出部２６ａによって検出された電流値は演算部２７に入力される。後に詳しく述べるが、演算部２７は、電流の変化によって駆動プーリ２１の滑りを検知し、さらなる滑りを防止するように電圧印加部２５ａの出力電圧を制御する。同様に、従動プーリ２２には、導電性ブラシ２８ｂを介して、電圧印加部２５ｂ（付与手段）から直流電圧が印加され、出力された電流が電流検出部２６ｂ（検出手段）によって検出される。電流検出部２６ｂによって検出された電流値も演算部２７に入力され、従動プーリ２２の滑りが検知され、滑りに応じて電圧印加部２５ｂの出力電圧が制御される。演算部２７は本発明における制御手段に該当する。
【００３１】
ベルト２３は、図４（ｂ）に示すように、ベルト２３が両プーリ２１、２２に接する領域（環状形状の内周面）に誘電体層２３ａを有し、さらに誘電体層２３ａの外側に導電性のある金属層２３ｂを有する二層構造になっている。誘電体層２３ａは、導電性カーボンが分散されたポリイミドの樹脂材料で構成される。誘電体層２３ａの体積抵抗率は１Ｅ１１（１０１１）Ω・ｃｍ程度に抵抗調整されており、誘電体層２３ａの厚みは約７０μｍ、幅は約１０ｍｍである。誘電体層２３ａは、従動プーリ２２の軸上に加わる回転負荷を駆動伝達するために必要な有効張力に対して十分な剛性を有していればよく、例示した材料や厚みに限定されるものではない。金属層２３ｂは、Ｎｉ等のスパッタで形成され、厚さは約１００ｎｍであり、導電性ブラシ２８ｃを介して接地（ＧＮＤ）されている。また、ベルト２３の金属層２３ｂの幅は、図４（ａ）に示すように誘電体層２３ａの幅よりも狭く構成されており、プーリ表面との沿面距離を大きくして放電を防止している。
【００３２】
以上のように構成することで、駆動プーリ２１および従動プーリ２２とベルト２３との間にそれぞれ静電吸着力を発生させ、駆動伝達に寄与する摩擦力を増大させている。なお、ベルト２３に付与される初期張力は小さくてよく、例えば、０．５ｋｇｆである。
【００３３】
続いて、図４、図５を参照して、駆動伝達装置５０の上記構成による作用および効果について説明する。図５（ａ）は、図４（ｂ）のＡ部において駆動プーリ２１とベルト２３のミクロな接触状態を模式的に示した図である。図５（ｂ）は、駆動伝達装置５０の電気的性質を示した等価回路図である。
【００３４】
図５（ａ）に示すように、駆動プーリ２１とベルト２３の誘電体層２３ａとの接触面（接触界面）はミクロ的にみると接触している部分と接触していない部分がある。すなわち、駆動プーリ２１と誘電体層２３ａはそれぞれの対向面に微小な凹凸を有して接触しているため、両者間には微小な空隙が形成される。このような接触状態は、電気的には、図５（ａ）の右側に示すような等価回路で表現される。
【００３５】
ここで、Ｃｂ１は誘電体層２３ａの静電容量成分、Ｒｂ１は誘電体層２３ａの抵抗成分、Ｃｇ１は駆動プーリ２１と誘電体層２３ａとによって形成された空隙の静電容量成分、Ｒｇ１は駆動プーリ２１と誘電体層２３ａとの接触抵抗成分である。Ｖｂ１、Ｖｇ１はそれぞれ、誘電体バルク部Ｂ１、ギャップ部Ｇ１に働く電圧である。
【００３６】
このような構成で金属層２３ｂと駆動プーリ２１の間に電圧（Ｅ）を印加すると、各静電容量、抵抗の大きさに応じて、静電容量Ｃｇ１に電荷が蓄積され、その結果、静電吸着力が発生する。特に、誘電体層２３ａの抵抗Ｒｂ１を１Ｅ８〜１Ｅ１４Ω・ｃｍ程度の中抵抗に設定すると、ジョンセン・ラーベック力と呼ばれる大きな静電吸着力が働く。抵抗Ｒｂ１を中抵抗に設定すると、空隙にかかる分圧が相対的に大きくなり、静電容量Ｃｇ１に多くの電荷が蓄積され、その結果、大きな静電吸着力が発生するのである。本実施の形態では、ジョンセン・ラーベック力を大きく働かせるため、上述のように誘電体層２３ａの体積抵抗率を１Ｅ１１Ω・ｃｍとした。
【００３７】
また、駆動伝達装置５０の全体の等価回路としては、図５（ｂ）に示すものとなる。図５（ｂ）は、図５（ａ）の等価回路に、従動プーリ２２とベルト２３とによる静電容量成分と抵抗成分を加えたものである。誘電体バルク部Ｂ２において、Ｃｂ２は誘電体層２３ａの静電容量成分である。従動プーリ２２とベルト２３の誘電体層２３ａとの間においても、印加電圧、各静電容量、抵抗の大きさに応じて静電容量Ｃｇ１、Ｃｇ２に電荷が蓄積される。そして、駆動プーリ２１及び従動プーリ２２とベルト２３の金属層２３ｂとの間には静電力が発生し、電気的に吸着する。この等価回路において、ジョンセン・ラーベック力を発生させる電圧は、ギャップ部Ｇ１、Ｇ２に働く電圧Ｖｇ１、Ｖｇ２である。電圧Ｖｇ１、Ｖｇ２はそれぞれギャップ部Ｇ１、Ｇ２の抵抗Ｒｇ１、Ｒｇ２と誘電体バルク部Ｂ１、Ｂ２の抵抗Ｒｂ１、Ｒｂ２の分圧によって求まる。
【００３８】
このように静電吸着力が発生するので、ベルト２３と駆動プーリ２１及び従動プーリ２２との間の垂直抗力が増して摩擦力が増大する。これにより、ベルト−プーリ間の滑りを抑制し、伝達可能な駆動力を増加させることが可能となる。
【００３９】
次いで、電圧を印加することで発生する静電吸着力の作用により、伝達可能な駆動力が増加することについて説明する。一般に、ベルトによって動力伝達を行う場合、プーリの入口と出口で張力が変化することによって動力が伝達されるため、駆動力の定義としては、入口と出口でのベルト張力の差のことを指し、伝達される駆動力はこの張力差に等しい。発生可能な張力差は、プーリとベルト間に発生し得る最大の摩擦力に依存する。一般に、静電吸着力を用いないベルト駆動伝達では、伝達可能な駆動力Ｆ１はオイラーの公式より式（１）で表される。
【００４０】
【数１】
2018048713.tif 000003
【００４１】
ここでベルトに張力を与えるテンションをＴとする。ベルトのプーリへの巻き付き角度をθ、ベルト及びプーリ間の摩擦係数をμとする。さらに、単位面積あたりの静電吸着力をＰ、プーリの半径をｒ、プーリ電極とベルトの対向幅（以下、電極対向幅とも呼称する）をｂとすると、静電吸着力Ｐが加わった場合の伝達可能な駆動力Ｆ２は、式（２）で表される。
【００４２】
【数２】
2018048713.tif 000004
【００４３】
つまり、静電吸着力Ｐが加わったことによる伝達可能な駆動力の増分ΔＦは駆動力Ｆ２と駆動力Ｆ１との差分であり、式（３）で表される。
【００４４】
【数３】
2018048713.tif 000005
【００４５】
駆動力Ｆ１、駆動力Ｆ２、増分ΔＦについては、駆動プーリ２１、従動プーリ２２のそれぞれに関して式（１）〜（３）を用い、各々のプーリ半径ｒ、電極対向幅ｂ、摩擦係数μ、巻き付き角度θを代入して算出できる。式（３）から、伝達可能な駆動力は、プーリとベルト間に作用する静電吸着力に比例して大きくなることが分かる。
【００４６】
図６（ａ）は、実際に作製したプーリとベルトでの測定結果から算出した印加電圧と単位面積当たりの静電吸着力Ｐとの関係の一例を示す図である。図６（ｂ）は、印加電圧と伝達可能駆動力との関係を示す図である。図６（ａ）から分かるように、印加電圧を大きくすることで、ジョンセン・ラーベック力による静電吸着力が大きくなることが分かる。これとともに、図６（ｂ）から、伝達可能駆動力も印加電圧に応じて増大することが分かる。実験的にも印加電圧に２次比例して単位面積当たりの静電吸着力Ｐが増加することが確認されている。
【００４７】
これまでの説明では、主に駆動プーリ２１とベルト２３との間の伝達可能な駆動力についてであったが、従動プーリ２２とベルト２３との間に関しても同様にして伝達可能な駆動力を算出できる。ただし、従動プーリ２２と駆動プーリ２１とで、ベルトの巻き付き角度θ、プーリの半径ｒが異なるため、伝達可能な駆動力は異なる。駆動プーリ２１に比べて従動プーリ２２ではベルトの巻き付き角度θ及びプーリの半径ｒが大きいとすると、従動プーリ２２の方が駆動プーリ２１よりもベルト２３との接触面積が大きい。そのため、図５（ｂ）に示した等価回路における静電容量成分が大きくなり、従動プーリ２２とベルト２３との静電吸着力が大きくなる。駆動プーリ２１と従動プーリ２２とで印加電圧が同じであると仮定すると、伝達可能な駆動力は従動プーリ２２の方が駆動プーリ２１よりも大きくなる。
【００４８】
一方、系全体の伝達可能駆動力は、駆動力の小さい方のプーリで決定されるため、駆動力の大きい側のプーリでは必要以上の静電吸着力が働き、余分な電力が消費されることになる。そこで、画像形成時においては、この余分な電力を削減するため、駆動プーリ２１と従動プーリ２２のそれぞれの伝達可能駆動力をほぼ等しくするように、駆動プーリ２１と従動プーリ２２とに異なる大きさの電圧を印加する。具体的には、印加電圧の値を、各プーリとベルト２３との巻き付き長さに反比例した割合にする。本実施の形態では、（駆動プーリ２１の巻き付き長さ）：（従動プーリ２２の巻き付き長さ）≒１：８であるとすると、（駆動プーリ２１の印加電圧）：（従動プーリ２２の印加電圧）≒８：１という比に設定される。このように構成することで、余分な電力を極力小さくして動作させることが可能となる。
【００４９】
図７は、駆動伝達装置５０を中間転写ベルト９の駆動に適用した構成の模式図である。駆動伝達装置５０における従動プーリ２２の出力軸４２には、減速のために、ギア４３が設けられ、さらにギア４３にかみ合う駆動ローラギア４４が設けられる。駆動ローラギア４４が駆動ローラ１３に連結され、モータ２０から駆動ローラ１３を大きな減速比で伝達駆動可能になっている。電子写真方式の画像形成装置１００では、通常、中間転写ベルト９上のトナーを用紙上に転写させる際に、二次転写ローラ１１とバックアップローラ１０との間に用紙を通してトナーを転写させる。二次転写ローラ１１とバックアップローラ１０との間に用紙が突入した際に中間転写ベルト９にショックが加わり、それが駆動ローラ１３の駆動負荷となってしまうことがある。この駆動負荷は、厚紙、薄紙、普通紙、コート紙などの紙種、さらには用紙の突入速度や蛇行等の走行状態によって変化するため、駆動ローラ１３には大きな駆動負荷が加わる場合がある。
【００５０】
駆動負荷が駆動伝達装置５０に伝わり、駆動負荷が駆動プーリ２１または従動プーリ２２の伝達可能駆動力を超えると、いずれかのプーリとベルト２３との間に滑りが発生してしまう。駆動ローラ１３の駆動負荷は、用紙の突入だけでなく、中間転写ベルト９に形成された画像の濃度によっても変化する場合がある。具体的には、中間転写ベルト９上に多くのトナーが載っていると、感光ドラム１と一次転写ローラ５とにトナーが狭持された際にトナーが潤滑材となって駆動ローラ１３の駆動負荷が減少する。逆に、中間転写ベルト９上のトナーが少ないと、トナーが多い場合に比べて駆動ローラ１３の駆動負荷は増加する。このような、画像濃度による駆動負荷の変動も、プーリとベルト２３が滑ってしまう要因となる。
【００５１】
本実施の形態では、プーリとベルト２３との滑りの有無を検出する機能を設ける。まず、図７、図８を参照して、滑りの発生と電流変化の関係について述べる。ベルト２３に対する滑りは、駆動プーリ２１、従動プーリ２２のいずれでも発生し得るが、ここでは、主として駆動プーリ２１に着目して説明する。従って、駆動プーリ２１を、電流の検出対象となる「対象プーリ」とする。以降、駆動プーリ２１とベルト２３との間を流れる電流を「駆動プーリ電流」と略称する。図８は、滑りと駆動プーリ電流との関係を示すタイムチャートである。図８において、横軸に時間（ｓｅｃ）をとり、縦軸には、駆動プーリ電流（Ａ）、従動プーリ２２の回転数（ｒｐｓ）、駆動プーリ２１を駆動するモータ２０の駆動トルク（ｋｇｆ・ｃｍ）をとる。
【００５２】
図７に示すように、出力軸４２には、ロータリエンコーダ４５が取り付けてあり、滑りが発生したかどうかは、ロータリエンコーダ４５で検知される出力軸４２の回転数から確認することが可能である。具体的には、モータ２０が一定速で回転している場合、ロータリエンコーダ４５で検知される回転数が低下すると、演算部２７は、駆動プーリ２１または従動プーリ２２の少なくともいずれかで滑りが発生したと判定できる。演算部２７は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、タイマ等を含み（いずれも図示せず）、電圧印加部２５ａ、２５ｂをそれぞれ独立に制御することが可能である。
【００５３】
前述したように、駆動プーリ２１と従動プーリ２２の伝達可能駆動力を等しくして消費電力を抑えるには、プーリ２１、２２に８：１の割合で電圧を印加する必要がある。しかし、滑りの検知のための実験においては、滑りが発生した際にベルト２３が回転しないようにするため、滑りが発生するとしたら駆動プーリ２１の側で滑りが発生するように印加電圧を設定した。すなわち、従動プーリ２２で滑りが発生した場合、ベルト２３は駆動プーリ２１と連れ回って動くため、その際にベルト２３に寄りが発生しベルト２３がプーリから脱落してしまう恐れがある。一方で、駆動プーリ２１で滑りが発生した場合は、ベルト２３は大きくは動かないためプーリから脱落する恐れがない。具体的には、駆動プーリ２１と従動プーリ２２に印加する電圧はいずれも３００Ｖと等しくした。このように等しい電圧を印加すると、巻き付き長さの短い駆動プーリ２１の方が、伝達可能駆動力が小さくなるため、駆動プーリ２１で滑りが発生しやすくなる。
【００５４】
図８では、時間経過と共に、中間転写ベルト９上のトナーを徐々に減少させて駆動負荷を増加させた場合の、各値の遷移を示している。駆動プーリ電流は、電流検出部２６ａで測定され、従動プーリ２２の回転数はロータリエンコーダ４５で測定される。また、モータ２０の駆動トルクはモータ２０の駆動電流から算出される。
【００５５】
まず、期間Ｔ１（０〜６．５ｓｅｃ）では、駆動負荷は安定しているため、従動プーリ２２の回転数はほぼ一定である。このとき、モータ２０は４０ｒｐｓで回転しており、駆動伝達装置５０の減速比が１／４であるため、従動プーリ２２の回転数はおよそ１０ｒｐｓとなる。また、駆動プーリ電流については、ベルト２３や駆動プーリ２１の回転に伴う変動がみられるもののそれは周期的であり、電流閾値Ｔｈである３μＡを下回っている。
【００５６】
次に、期間Ｔ２（６．５〜１１．２ｓｅｃ）で駆動負荷が徐々に増加すると、従動プーリ２２の回転数と駆動プーリ電流はしばらく安定しているが、時刻１０ｓｅｃを越えたところで駆動プーリ電流が徐々に上昇し始める。さらに、期間Ｔ３（１１．２〜１３ｓｅｃ）では、駆動プーリ電流が急激に上昇して電流閾値Ｔｈを越える。これと共に従動プーリ２２の回転数が徐々に低下し、滑りの発生がロータリエンコーダ４５の測定結果からも確認できるようになる。そして、時刻１３ｓｅｃでは、肉眼でも滑りが確認されたため、モータ２０の回転と電圧印加をＯＦＦにして実験を終了した。
【００５７】
このように、ベルト−プーリ間で滑りが発生すると、ベルト−プーリ間の摩擦帯電や放電の影響によって、駆動プーリ電流が上昇する。滑りと駆動プーリ電流との関係を確認するためにロータリエンコーダ４５を使用し、ロータリエンコーダ４５を使用しなくても、駆動プーリ電流の上昇を確認すれば滑りの有無を判定することが可能である。
【００５８】
滑りの発生に関するメカニズムは従動プーリ２２においても同様である。従って、従動プーリ２２を対象プーリとするならば、従動プーリ２２とベルト２３との間を流れる電流から、演算部２７は、従動プーリ２２とベルト２３との間の滑りの有無を判定できる。駆動プーリ２１と従動プーリ２２のそれぞれに印加電圧を与えるための電流検出部２６ａ、２６ｂを設けているので、駆動プーリ２１と従動プーリ２２のどちらで滑りが発生したのかを判定することも可能である。
【００５９】
なお、回転数と電流の変化を比較すると分かるように、滑りが発生したとき（時刻１１．２ｓｅｃ）の変化の度合いは、回転数よりも駆動プーリ電流の方がより大きい。従って、ロータリエンコーダ４５の測定結果よりも駆動プーリ電流の方が感度が高く、駆動プーリ電流を用いた方が精度よく滑りの有無を判定できる。なお、滑り判定のために限れば、ロータリエンコーダ４５を設けることは必須でない。
【００６０】
次に、図９、図１０を用いて、駆動伝達装置５０でベルトとプーリの滑りを検出すると共に、滑りを防止する制御について説明する。図９は、駆動伝達装置５０の動作処理のフローチャートである。このフローチャートの処理は、演算部２７が備えるＲＯＭ等に格納されたプログラムを演算部２７が備えるＣＰＵが読み出して実行することにより実現される。この処理は、例えば、駆動伝達装置５０の動作開始指示（例えば、画像形成装置１００における画像形成開始指示）があると開始される。なお、図９の処理では、駆動プーリ２１に関する印加電圧の制御を例示するが、従動プーリ２２に関する印加電圧の制御についても同様であり、これらは並行して実行可能である。
【００６１】
駆動伝達装置５０の動作が開始されると、ステップＳ１０１では、演算部２７は、駆動プーリ２１に電圧を印加する（電圧印加ＯＮ）。次に、ステップＳ１０２で、演算部２７は、印加する電圧の値を変化させて、Ｖ−Ｉ曲線（電圧−電流特性）を取得する。このとき、モータ２０の回転は停止させたままとする。
【００６２】
図１０は、Ｖ−Ｉ曲線の例を示す図である。Ｖ−Ｉ曲線は、駆動プーリ２１とベルト２３との間に電位差を与えるための印加電圧の値と駆動プーリ２１とベルト２３との間を流れる電流の値との関係を示す特性である。Ｖ−Ｉ曲線の取得の際には、演算部２７は、印加電圧の値を段階的に変えながら電流検出部２６ａによる測定結果から駆動プーリ電流を取得する。Ｖ−Ｉ曲線は、後で滑りの有無の判定に用いられる。
【００６３】
次に、ステップＳ１０３では、演算部２７は、モータ２０の回転を開始する。印加電圧は徐々に大きくしていくため、この段階での印加電圧は比較的小さい値とする。次に、ステップＳ１０４では、演算部２７は、駆動プーリ電流が電流閾値Ｔｈよりも小さい（電流閾値未満）か否かを判別する。この判別が滑り有無の判定となる。ここで、電流閾値Ｔｈの初期値は固定値とするか、あるいは前回の処理時に記憶された値とする。例えば、演算部２７は、事前にプーリやベルトの回転に伴う電流変動と、滑りが発生した時の電流値とを測定しておき、電流変動よりも大きい値で且つ滑りが発生した時の電流値よりも小さい値に電流閾値Ｔｈを設定する。具体的には、電流閾値Ｔｈの初期値は、所定時間における平均電流の所定数（３倍程度）倍とされる（図８参照）。
【００６４】
ステップＳ１０４の判別の結果、駆動プーリ電流が電流閾値Ｔｈ以上（電流閾値以上）である場合は、駆動プーリ２１とベルト２３とに滑りが生じている「滑り有り」と判定できる。そこで演算部２７は、電圧印加部２５ａを制御して印加電圧を上昇させる（ステップＳ１０５）。そして、ステップＳ１０６では、演算部２７は、取得したＶ−Ｉ曲線から取得される電流値であって変更後の印加電圧に対応する電流値と、駆動プーリ電流とを比較し、駆動プーリ電流が上記対応する電流値以下であるか否かを判別する。その判別の結果、演算部２７は、駆動プーリ電流が上記対応する電流値より大きい場合は、滑りが継続している判定できるため、ステップＳ１０５に戻って再度、印加電圧を上昇させる。一方、駆動プーリ電流が対応する電流値以下となると、演算部２７は、滑りが止まったと判定できるので、このときの駆動プーリ電流に応じて電流閾値Ｔｈを再設定（更新）する（ステップＳ１０７）。演算部２７は例えば、駆動プーリ電流＋α（αは所定値）を新たな電流閾値Ｔｈとする。その後、演算部２７は、ステップＳ１０４の判別を再度、実行する。従って、演算部２７は、一旦、滑り有りと判定した場合、駆動プーリ２１とベルト２３とに滑りが生じていない「滑り無し」と判定できるまで、印加電圧を高くするよう制御する。
【００６５】
ステップＳ１０４の判別の結果、駆動プーリ電流が電流閾値Ｔｈ未満となると、滑り無しと判定できるので、演算部２７は、駆動伝達装置５０の動作停止の指令を受けるまで、ステップＳ１０４〜Ｓ１０８の処理を繰り返す。ここで、駆動伝達装置５０の動作停止の指令は、例えば、画像形成の終了指示等である。そして、駆動伝達装置５０の動作停止の指令を受けると、演算部２７は、モータ２０の回転を停止させ（ステップＳ１０９）、駆動プーリ２１への電圧印加をＯＦＦにし（ステップＳ１１０）、図９の処理を終了させる。
【００６６】
このように、静電吸着力を用いた駆動伝達装置５０において、電流変化を測定するだけで、簡易かつ高精度に滑りを検知することができる。さらに、滑りを検知したら印加電圧を制御することで、さらなる滑りを防止し、動作を適切に回復させることが可能である。
【００６７】
本実施の形態によれば、駆動プーリ２１とベルト２３の金属層２３ｂとの間に電位差を与えて両者を静電的に吸着させると共に、従動プーリ２２と金属層２３ｂとの間に電位差を与えて両者を静電的に吸着させるようにした。これにより、振動や騒音を低減しつつ駆動源の回転力を被駆動部に高精度に伝達することができる。また、演算部２７は、対象プーリ（駆動プーリ２１または従動プーリ２２）とベルト２３との間を流れる電流（駆動プーリ電流等）の値に基づいて、対象プーリとベルト２３との間の滑りの有無を判定する。これにより、簡単な構成でプーリとベルトとの滑りを速やかに精度よく判定することができる。さらには、対象プーリとベルト２３との間を流れる電流の値に基づいて、対象プーリとベルト２３の導電部２３ｂとの間に与える電位差が制御されるので、簡単な構成でプーリとベルトとの滑りを抑制することができる。
【００６８】
なお、プーリ−ベルト間に静電吸着力を発生させる観点からは、駆動伝達装置５０の構成は説明した例に限定されるものではなく、プーリ−ベルト間に与える電位差によって静電吸着力が発生する構成とすればよい。例えば、特開２０１５−１０２２１４号公報に示される各種の構成を適用可能である。具体的には、駆動プーリに電圧を印加して従動プーリを接地する構成（特開２０１５−１０２２１４号公報の第８図）や、その逆の構成（同公報第４図）としてもよい。また、ベルトに電圧を印加して駆動プーリ及び従動プーリを接地する構成（同公報第１１図）、またはその逆で、駆動プーリ及び従動プーリの両方に電圧を印加してベルトを接地する構成（同公報第２１図）としてもよい。
【００６９】
また、プーリの導電部の各々がベルトの導電部に対して誘電体層を介して接触する構成とすればよい。従って、ベルトを金属層（導電部）のみとして各プーリ表面に誘電体層を設ける構成（同公報第７図（ｂ）、第１０図（ｂ）、第１２図（ｂ））としてもよいし、ベルト・プーリの両方に誘電体層を有する構成としてもよい。また、ベルトが巻回されるプーリは複数でもよく、従って、従動プーリの数は２以上であってもよい（同公報第１４図、第１５図、第２０図）。しかも、駆動プーリまたは従動プーリがベルトの環状の外側に配置されてもよい（同公報第１７図〜第１９図）。また、被駆動部と従動プーリとの連結、駆動源と駆動プーリとの連結は、直接でなく間接的であってもよい。なお、各プーリは全体が導電部であってもよいし、一部に導電部を有する構成であってもよい。
【００７０】
なお、上述したように、ベルト・プーリ間の滑りを判定し、さらには印加電圧を制御する処理は、従動プーリ２２についても同様に適用できるし、プーリ２１、２２の双方に適用してもよい。また、この処理は、被駆動部が駆動ローラ１３となる構成だけでなく、感光ドラム１や定着装置１７内の定着ローラが被駆動部となる構成においても同様に適用できる。
【００７１】
（第２の実施の形態）
駆動伝達装置５０においては、印加電圧が高いほどベルトとプーリとの滑りは発生しにくくなるが、印加電圧があまりに高いと電力を無駄に消費するだけでなく、ベルトの絶縁破壊や沿面放電などにより故障の原因にもなる。そこで、本発明の第２の実施の形態では、滑り検知機能を用いて駆動伝達装置５０の適正電圧を決定する適正電圧決定モードを設ける。駆動伝達装置５０の基本構成は第１の実施の形態と同様であり、ここでは適正電圧の決定方法を主として説明する。なお、この適正電圧決定モードは、駆動伝達装置５０を正常に動作させる前に行なうのが好ましく、例えば、画像形成装置１００に適用する場合は、画像形成装置１００の電源投入後や画像形成前の準備中に行なうのがよい。
【００７２】
図１１を用いて、適正電圧の決定方法について述べる。図１１は、適正電圧決定モードの処理のフローチャートである。このフローチャートの処理は、演算部２７が備えるＲＯＭ等に格納されたプログラムを演算部２７が備えるＣＰＵが読み出して実行することにより実現される。この処理は、例えば、ユーザからの適正電圧決定モードの開始指示、画像形成装置１００の電源投入、または画像形成開始指示があると開始される。
【００７３】
なお、図１１の処理では、駆動プーリ２１に関する適正な印加電圧の決定処理を例示するが、従動プーリ２２に関する適正な印加電圧の決定処理についても同様であり、これらの各処理は並行して実行してもよい。駆動伝達装置５０で駆動される被駆動部は駆動ローラ１３であるとするが、感光ドラム１や定着装置１７内の定着ローラであってもよい。なお、図１１の処理を実行する際の被駆動部の駆動負荷は一定とする。
【００７４】
適正電圧決定シーケンスが開始されると、まず、演算部２７は、駆動プーリ２１に印加する電圧を設定する（ステップＳ２０１）。なお、図１１の処理では、演算部２７は、モータ２０を微動させる動作を、設定する印加電圧（電位差）を段階的に変更して複数回実施し、各動作時に検出された駆動プーリ電流に基づいて、滑り無しとなる印加電圧を決定する。従って、ステップＳ２０１では、段階的に設定すべき印加電圧のうちいずれか１つが今回の印加電圧として設定される。段階的に設定する印加電圧は、例えば、１００、２００、３００、４００Ｖであり、設定の順序は問わない。
【００７５】
ステップＳ２０２では、演算部２７は、設定した電圧を駆動プーリ２１に印加する。そして、演算部２７は、モータ２０を停止（静止）させた状態で電流検出部２６ａによる測定結果から駆動プーリ電流を取得する（ステップＳ２０３）。次に、演算部２７は、取得した駆動プーリ電流よりも高い値に電流閾値Ｔｈを設定する（ステップＳ２０４）。例えば、取得した駆動プーリ電流よりも所定値だけ高い値が電流閾値Ｔｈとして設定される。
【００７６】
続いて、演算部２７は、モータ２０の微動（低速回転）を開始する（ステップＳ２０５）。このときのモータ２０の回転量は任意に設定されて良く、ベルト２３や駆動プーリ２１の回転周期の電流変動がある場合には、その回転周期以上の時間を回転させるのが好ましい。続いて、演算部２７は、モータ２０を回転させた状態で、駆動プーリ電流と電流閾値Ｔｈとを比較する（ステップＳ２０６）。この比較が滑り有無の判定となる。演算部２７は、駆動プーリ電流が電流閾値Ｔｈより小さい場合は「滑り無し」、駆動プーリ電流が電流閾値Ｔｈ以上であれば「滑り有り」と判定できる。
【００７７】
ステップＳ２０７では、演算部２７は、ステップＳ２０６での比較による滑り有無の判定結果に応じて、今回の設定電圧と判定結果とを対応付けた情報（ｄａｔａ１）を、演算部２７内のメモリに保存する。例えば、今回の設定電圧が１００Ｖで、判定結果が滑り有りである場合、「１００Ｖ」と「滑る」とが対応付けられた情報が保存される。そして、ステップＳ２０８では、演算部２７は、モータ２０を微動させる動作が、設定すべき全ての電圧について終了したか否かを判別する。ここでは、設定電圧を４つとしたので、４回の動作完了により終了となる。設定すべき全ての電圧について終了していなければ、演算部２７は、印加電圧を変えてステップＳ２０１〜Ｓ２０８の処理を繰り返す。４回の動作によって、ステップＳ２０７では、各設定電圧に対応する判定結果が保存される。例えば、１００、２００Ｖでは「滑る」、３００、４００Ｖでは「滑らず」という情報（ｄａｔａ１）が得られる。なお、この例のように処理の継続を回数で制限しても良いし、「滑らず」となる適正電圧が見出されるまで設定電圧を変更して処理を繰り返しても良い。
【００７８】
設定すべき全ての電圧について終了すると、演算部２７は、ステップＳ２０９で、駆動プーリ２１への電圧印加をＯＦＦにする。そして、ステップＳ２１０では、演算部２７は、最終的に取得したｄａｔａ１から適正電圧を決定して、図１１の処理を終了させる。ここで、適正電圧は、滑り無しと判定された印加電圧に基づいて決定される。ｄａｔａ１においては、３００Ｖ以上で滑らないことが確認されたため、３００Ｖの印加電圧が適正電圧として決定される。なお、３００Ｖ以上（例えば、３００Ｖ＋所定値）を適正電圧としてもよい。あるいは、余裕を持たせるために、「滑り無し」となる電圧のうち小さい方から複数番目（例えば、２番目の４００Ｖ）を適正電圧としてもよい。なお、決定された適正電圧は画像形成時に反映され、その値の記憶は画像形成装置１００の電源オフまで保持される。
【００７９】
本実施の形態によれば、振動や騒音を低減しつつ駆動源の回転力を被駆動部に高精度に伝達すると共に、簡単な構成でプーリとベルトとの滑りを速やかに精度よく判定して滑りを抑制することに関し、第１の実施の形態と同様の効果を奏することができる。また、印加電圧（電位差）を段階的に変更してモータ２０を微動させる動作を複数回実施した場合の駆動プーリ電流に基づいて、滑り無しとなる適正な印加電圧が決定される。これにより、必要最低限の印加電圧で、滑りを生じさせずに駆動できるため、消費電力の削減やベルト２３の耐久性向上を期待できる。
【００８０】
（第３の実施の形態）
上記第２の実施の形態では、負荷をほとんど動かすことなく適正電圧が求められるため、負荷部の摩耗や劣化を引き起こす心配が少なかった。しかし、より短時間で適正電圧を求めるには改善の余地がある。そこで、本発明の第３の実施の形態では、第２の実施の形態とは異なる適正電圧決定モードを設ける。駆動伝達装置５０の基本構成は第１の実施の形態と同様であり、ここでは適正電圧の決定方法を主として説明する。なお、この適正電圧決定モードは、駆動伝達装置５０を正常に動作させる前に行なうのが好ましく、例えば、画像形成装置１００に適用する場合は、画像形成装置１００の電源投入後や画像形成前の準備中に行なうのがよい。
【００８１】
図１２、図１３を用いて、適正電圧の決定方法について述べる。図１２は、適正電圧決定モードの処理のフローチャートである。このフローチャートの処理は、演算部２７が備えるＲＯＭ等に格納されたプログラムを演算部２７が備えるＣＰＵが読み出して実行することにより実現される。この処理は、例えば、ユーザからの適正電圧決定モードの開始指示、画像形成装置１００の電源投入、または画像形成開始指示があると開始される。
【００８２】
なお、図１２の処理では、駆動プーリ２１に関する適正な印加電圧の決定処理を例示するが、従動プーリ２２に関する適正な印加電圧の決定処理についても同様であり、これらの各処理は並行して実行してもよい。駆動伝達装置５０で駆動される被駆動部は駆動ローラ１３であるとするが、感光ドラム１や定着装置１７内の定着ローラであってもよい。なお、図１２の処理を実行する際の被駆動部の駆動負荷は一定とする。
【００８３】
まず、ステップＳ３０１では、演算部２７は、駆動プーリ２１に電圧を印加する。次に、ステップＳ３０２で、演算部２７は、印加する電圧の値を変化させて、図１３に実線で示すＶ−Ｉ曲線（電圧−電流特性）を取得する。このとき、モータ２０の回転が停止した静止状態についてＶ−Ｉ曲線を取得する。図１３は、Ｖ−Ｉ曲線の例を示す図である。図１３において、実線は、モータ静止時（回転停止時）のＶ−Ｉ曲線、点線は電流閾値Ｔｈを示す。
【００８４】
次にステップＳ３０３では、演算部２７は、印加電圧の値を、必要な電圧値よりも大きな値（例えば、画像形成装置１００での通常の画像形成時に必要な電圧）に設定してから、モータ２０の回転を開始する。次に、演算部２７は、印加電圧の値を下げるよう変更し（ステップＳ３０４）、変更後の印加電圧に対応する電流閾値Ｔｈを設定する（ステップＳ３０５）。ここで、電流閾値Ｔｈは、事前に測定した滑り発生時の電流上昇量から決定される。例えば、具体的には、モータ静止時における、印加電圧に対応する駆動プーリ電流の値の略３倍程度の値とされる（図１３の点線）。なお、変更後の印加電圧の値は、適正電圧が決定されるまでメモリに記憶される。
【００８５】
次に、ステップＳ３０６では、演算部２７は、電流検出部２６ａによる測定結果から、モータ回転時における駆動プーリ電流（回転時電流）を取得する（図１３に太い二点鎖線で示す）。そして、演算部２７は、取得した回転時電流が電流閾値Ｔｈよりも小さいか否かを判別する。この判別が滑り有無の判定となる。なお、ベルト２３や駆動プーリ２１の回転に伴う電流変動がある場合には、回転時電流は平均値をとってもよい。すなわち、所定時間における平均電流を回転時電流とする。
【００８６】
ステップＳ３０６の判別の結果、回転時電流が電流閾値Ｔｈより小さければ「滑り無し」と判定できるので、演算部２７は、処理をステップＳ３０４に戻して、印加電圧の値をさらに下げるよう変更する。回転時電流が電流閾値Ｔｈ以上となると、「滑り有り」と判定できるので、演算部２７は、モータ２０の回転を停止させ（ステップＳ３０７）、駆動プーリ２１への電圧印加をＯＦＦにする（ステップＳ３０８）。そして、ステップＳ３０９では、演算部２７は、回転時電流が電流閾値Ｔｈ以上となったときの印加電圧に基づいて適正電圧を決定して、図１２の処理を終了させる。
【００８７】
例えば、演算部２７は、回転時電流が電流閾値Ｔｈ以上となったときの印加電圧に所定値を加えた値を適正電圧として決定する。図１３の例では、２４０Ｖ未満で滑りが発生するため、適正電圧は２４０Ｖ以上の値（例えば、２４０Ｖ＋所定値）とされる。なお、演算部２７は、回転時電流が電流閾値Ｔｈ以上となる直前に設定されていた印加電圧に基づいて適正電圧を決定してもよい。すなわち、最後に滑り無しと判定された印加電圧の値、またはこれに所定値を加えた値を、適正電圧として決定してもよい。このように、演算部２７は、モータ回転状態で、設定する電位差を段階的に下げていき、回転時電流が電流閾値Ｔｈとなったときに設定されていた電位差またはその直前に設定されていた電位差に基づいて、滑り無しとなる電位差を決定する。
【００８８】
本実施の形態によれば、振動や騒音を低減しつつ駆動源の回転力を被駆動部に高精度に伝達すると共に、簡単な構成でプーリとベルトとの滑りを速やかに精度よく判定して滑りを抑制することに関し、第１の実施の形態と同様の効果を奏することができる。また、モータ回転状態で印加電圧を徐々に降下させて滑りの有無を判定し、適正電圧を求めるので、必要最低限の印加電圧で、滑りを生じさせずに駆動できるだけでなく、第２の実施の形態と比較して、より短時間で精度の良い適正電圧を決定できる。
【００８９】
本発明は、画像形成装置に限られず、駆動伝達機構を要するシート処理装置やその他の各種装置にも適用可能である。また、画像形成装置に適用する場合でも、電子写真方式に限られず、熱転写方式、インクジェット方式等の他の方式の画像形成装置にも適用可能である。例えば、インクジェット方式においては、キャリッジを駆動するためのキャリッジベルトが被駆動部となり得る。熱転写方式においては、プラテンローラが被駆動部となり得る。
【００９０】
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。上述の実施形態の一部を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００９１】
２０  モータ
２１  駆動プーリ
２２  従動プーリ
２３  ベルト
２３ａ  誘電体層
２５ａ、２５ｂ  電圧印加部
２６ａ、２６ｂ  電流検出部
２７  演算部
５０  駆動伝達装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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