(57)【要約】【課題】フルカラーの電子写真方式の画像形成装置において、転写ベルトに密着し、従動回転する速度検知ローラを設けてモータの回転速度をフィードバック制御するにあたって、前記速度検知ローラの径の精度や芯ブレの影響も無くす。【解決手段】モータに設けたＦＧと共に、前記速度検知ローラを設ける。制御回路２５では、モータの速度ムラを先ずＦＧの検知結果による応答の速い旧来の第１の制御系３４で抑え、その第１の制御系３４でノイズとなる減速器の精度、駆動ローラ径の精度、ベルト厚み成分等は、速度検知ローラからの出力Ｓ１，Ｓ２による第２の制御系３５によって補償する。そこに速度検知ローラの回転で発生する周期変動成分を抽出するコムフィルタ４２を設けることで、該速度検知ローラの径の精度や芯ブレ成分を抽出し、フィードバックによってその成分を除去して、転写ベルトの速度補正を高精度に行うことができる。【選択図】図２
2011033724.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真方式の画像形成部と、
対を成す駆動ローラおよび従動ローラと、
前記駆動ローラを回転駆動するモータと、
前記モータの回転速度を検出する速度検知部と、
前記駆動ローラおよび従動ローラ間に掛け渡され、前記画像形成部で形成されたトナー画像が転写される無端状の転写ベルトと、
前記転写ベルトに密着し、従動回転する速度検知ローラと、
前記速度検知ローラが検知した回転速度と前記速度検知部が検知したモータの回転速度とに基づいて前記モータの回転速度を制御する制御回路とを含み、
前記制御回路は、
基準となる回転速度のデータを作成する基準速度設定部と、
前記基準速度設定部からの基準となるモータの回転速度と、前記速度検知部で検出された前記モータの実回転速度とを比較し、その差が最小となるように前記モータの回転速度を制御する第１のエラー信号を作成する第１の制御系と、
前記速度検知ローラの出力が入力され、該速度検知ローラの出力から、該速度検知ローラの回転によって発生する周期変動成分を抽出する第１のフィルタと、
前記基準速度設定部からの基準となる速度検知ローラの回転速度と、前記第１のフィルタを介する速度検知ローラの実回転速度とを比較し、その差が最小となるように前記モータの回転速度を制御する第２のエラー信号を作成する第２の制御系と、
前記第１および第２のエラー信号を加算して、前記モータの駆動信号として出力する加算器とを備えて構成されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記速度検知ローラは、前記駆動ローラに対して、前記転写ベルトの移動方向の上流側で、かつ直近に設けられることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記速度検知ローラは、
前記転写ベルトに密着して従動回転するローラと、
前記ローラと同軸で、周方向に変化するパターンが形成された回転円板と、
前記回転円板の一直径線上に対向配置され、前記パターンを読取る一対のセンサと、
前記一対のセンサからの出力を平均化する回路とを備えて構成されることを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第１のフィルタは、少なくともモータの回転によって発生する周波数成分と、駆動ローラの回転によって発生する周波数成分とを除去するコムフィルタであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御回路において、前記第１のフィルタと直列に、少なくともモータの１回転分以上の速度データを平均化する第２のフィルタを備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関し、特に転写ベルトを有するタンデム型ＭＦＰ（Multi-Function Product/Printer/Peripheral）において、前記転写ベルトの厚みのムラなどによる速度変動を防止するための構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
フルカラー画像を形成する前記タンデム型ＭＦＰでは、各画像形成部が電子写真方式で前記転写ベルトに各色成分のトナー画像を順次形成し、記録紙などに転写することで、前記フルカラー画像を得ている。このような画像形成装置では、対を成す駆動ローラと従動ローラとの間に前記転写ベルトを巻き掛け、前記駆動ローラをモータで回転駆動することで前記転写ベルトの移動を行わせている。その際、減速器の精度、駆動ローラ径の精度、前記転写ベルトの厚みのムラ、転写ベルトの伸縮等のノイズが入り、モータ自体を一定回転させるだけでは、正しい速度でベルトの動作を行うことが困難である。
【０００３】
そこで、特許文献１および特許文献２には、ベルト厚み変動による速度検知誤差を検出し、それに基づいてベルトを駆動制御する手法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２３５５６０号公報
【特許文献２】特開２００６−２３４０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の従来技術では、ベルトの従動となるような速度検知ローラを採用し、該ローラの回転速度を見ることによってベルトを等速に制御している。しかしながら、速度検知ローラに関しても、径の精度、中心のフレ等が存在する。上記従来技術は、いずれも速度検知部のローラ偏芯に対しての補正は考慮されておらず、ベルト１周の速度変動についてはキャンセルできても、速度検知ローラの１周での速度読取り誤差が残ることになる。このため、速度検知ローラで検知された速度を基に速い応答でフィードバックを行うと、前記読取り誤差が要因となる速度変動が発生してしまい、前記速度読取り誤差を回避するためには、部品精度が要求されることとなる。
【０００６】
本発明の目的は、速度検知ローラの芯ブレによる転写ベルトの速度補正を行うことができる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の画像形成装置は、電子写真方式の画像形成部と、対を成す駆動ローラおよび従動ローラと、前記駆動ローラを回転駆動するモータと、前記モータの回転速度を検出する速度検知部と、前記駆動ローラおよび従動ローラ間に掛け渡され、前記画像形成部で形成されたトナー画像が転写される無端状の転写ベルトと、前記転写ベルトに密着し、従動回転する速度検知ローラと、前記速度検知ローラが検知した回転速度と前記速度検知部が検知したモータの回転速度とに基づいて前記モータの回転速度を制御する制御回路とを含み、前記制御回路は、基準となる回転速度のデータを作成する基準速度設定部と、前記基準速度設定部からの基準となるモータの回転速度と、前記速度検知部で検出された前記モータの実回転速度とを比較し、その差が最小となるように前記モータの回転速度を制御する第１のエラー信号を作成する第１の制御系と、前記速度検知ローラの出力が入力され、該速度検知ローラの出力から、該速度検知ローラの回転によって発生する周期変動成分を抽出する第１のフィルタと、前記基準速度設定部からの基準となる速度検知ローラの回転速度と、前記第１のフィルタを介する速度検知ローラの実回転速度とを比較し、その差が最小となるように前記モータの回転速度を制御する第２のエラー信号を作成する第２の制御系と、前記第１および第２のエラー信号を加算して、前記モータの駆動信号として出力する加算器とを備えて構成されることを特徴とする。
【０００８】
上記の構成によれば、モータによって回転駆動される駆動ローラと対を成す従動ローラとの間に掛け渡された無端状の転写ベルトが電子写真方式の画像形成部を通過することによって該転写ベルトにトナー画像が転写され、そのトナー画像が転写装置で記録紙に転写され、定着装置で定着されることで画像形成出力を得るようにした電子写真方式の画像形成装置において、前記転写ベルトに密着し、従動回転する速度検知ローラを設けるとともに、制御回路が、その速度検知ローラが検知した回転速度と速度検知部が検知した前記モータの回転速度とに基づいて、前記モータの回転速度を制御する。
【０００９】
そして、前記制御回路では、前記速度検知部で検出された前記モータの実回転速度および前記速度検知ローラで検出された該速度検知ローラの実回転速度と、基準速度設定部に予め格納されている基準となる回転速度とを、それぞれ第１および第２の制御系で比較し、第１および第２のエラー信号を作成して、それらを加算器で加算して実際のモータの駆動信号を作成する。その際、前記第２の制御系に、前記速度検知ローラの出力から、該速度検知ローラの回転によって発生する周期変動成分を抽出する第１のフィルタを設ける。
【００１０】
したがって、転写ベルトを駆動ローラを介してモータで駆動するにあたって、先ずモータの速度ムラを応答の速い旧来の第１の制御系で抑えることができる。しかしながら、その第１の制御系が該モータを一定回転させるだけでは、減速器の精度、駆動ローラ径の精度、ベルト厚み成分等のノイズが入り、正しい速度でベルトの駆動を行うことが困難であるのに対して、ベルトの従動となるような速度検知ローラを併用し、第２の制御系によって該速度検知ローラの回転速度も見ることによって、前記転写ベルトを等速で駆動することができる。しかも、その第２の制御系に、速度検知ローラの出力から、該速度検知ローラの回転によって発生する周期変動成分を抽出する第１のフィルタを設けることで、速度検知ローラの径の精度や芯ブレ（偏心）成分を抽出し、フィードバックによってその成分を除去して、転写ベルトの速度補正を高精度に行うことができる。
【００１１】
また、本発明の画像形成装置では、前記速度検知ローラは、前記駆動ローラに対して、前記転写ベルトの移動方向の上流側で、かつ直近に設けられることを特徴とする。
【００１２】
上記の構成によれば、前記速度検知ローラの設置場所として、前記駆動ローラに対して、前記転写ベルトの移動方向の上流側は、転写ベルトにテンションが掛かり、弛みの生じ易い下流側に比べて、高精度な検出を行うことができ、好適である。中でも、駆動ローラにできるだけ近い場所に設けることで、前記転写ベルトの伸縮の影響が小さく、より高精度な検出を行うことができる。
【００１３】
さらにまた、本発明の画像形成装置では、前記速度検知ローラは、前記転写ベルトに密着して従動回転するローラと、前記ローラと同軸で、周方向に変化するパターンが形成された回転円板と、前記回転円板の一直径線上に対向配置され、前記パターンを読取る一対のセンサと、前記一対のセンサからの出力を平均化する回路とを備えて構成されることを特徴とする。
【００１４】
上記の構成によれば、前記の速度検知ローラを、前記転写ベルトに密着して従動回転するローラと同軸に回転円板を取付け、その回転円板に形成された周方向に変化するパターンをセンサで読取ることで回転を検知する構成とする場合、前記センサを、前記回転円板の一直径線上に対向配置し、それらの１８０°対向位置の一対のセンサからの出力を平均化回路で平均化して回転速度を求める。
【００１５】
したがって、該速度検知ローラの軸心のブレなどを相殺し、正確な回転速度を求めることができる。またこの場合、前記第１のフィルタによって、ローラおよび回転円板（エンコーダ）の取付け偏芯成分を抽出することになる。
【００１６】
また、本発明の画像形成装置では、前記第１のフィルタは、少なくともモータの回転によって発生する周波数成分と、駆動ローラの回転によって発生する周波数成分とを除去するコムフィルタであることを特徴とする。
【００１７】
上記の構成によれば、前記第２の制御系では、速度検知ローラの回転速度に基づいてモータのフィードバック制御を行うにあたって、前記第１のフィルタとして、複数の帯域を除去することができるコムフィルタを用いることで、モータの回転によって発生する周波数成分と、駆動ローラの回転によって発生する周波数成分とを除去する。
【００１８】
これによって、前記第２の制御系では、前記速度検知ローラの径の精度や芯ブレ（偏心）による成分を適切に抽出し、速度補正を行うことができる。
【００１９】
さらにまた、本発明の画像形成装置では、前記制御回路において、前記第１のフィルタと直列に、少なくともモータの１回転分以上の速度データを平均化する第２のフィルタを備えることを特徴とする。
【００２０】
上記の構成によれば、前記第２の制御系では、速度検知ローラの回転速度に基づいてモータのフィードバック制御を行うにあたって、モータの周期ノイズ、主に芯ブレ成分も除去（平滑化）することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の画像形成装置は、以上のように、電子写真方式の画像形成部で形成されたトナー画像を転写ベルトを介して記録紙などに転写するようにした画像形成装置において、前記転写ベルトに密着し、従動回転する速度検知ローラを設けるとともに、制御回路が、その速度検知ローラが検知した回転速度と速度検知部が検知した前記モータの回転速度とに基づいて、前記モータの回転速度を制御するにあたって、前記速度検知ローラの出力から、該速度検知ローラの回転によって発生する周期変動成分を除去する第１のフィルタを設ける。
【００２２】
それゆえ、転写ベルトを駆動ローラを介してモータで駆動するにあたって、モータの速度ムラを先ず速度検知部の検知結果による応答の速い旧来の第１の制御系で抑え、その第１の制御系でノイズとなる減速器の精度、駆動ローラ径の精度、ベルト厚み成分等は、ベルトの従動となる速度検知ローラによる第２の制御系によって補償し、さらにその第２の制御系に、速度検知ローラの出力から、該速度検知ローラの回転によって発生する周期変動成分を抽出する第１のフィルタを設けることで、速度検知ローラの径の精度や芯ブレ（偏心）成分を抽出し、フィードバックによってその成分を除去して、転写ベルトの速度補正を高精度に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の一形態に係る画像形成装置の概略的構成を示す図である。
【図２】制御回路の一構成例を示すブロック図である。
【図３】移動平均フィルタおよびコムフィルタの具体的な一構成例を示すブロック図である。
【図４】前記移動平均フィルタにおける遅延加算器の具体的な一構成例を示すブロック図である。
【図５】前記移動平均フィルタの特性を示すボード線図である。
【図６】前記コムフィルタの特性を示すボード線図である。
【図７】前記移動平均フィルタおよびコムフィルタの合成特性を示すボード線図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１は、本発明の実施の一形態に係る画像形成装置１の概略的構成を示す図である。この画像形成装置１は、前述のようにタンデム型ＭＦＰを構成し、４つの画像形成部１１〜１４が電子写真方式で単色のトナー画像をそれぞれ形成し、それを矢符１５方向に移動する転写ベルト１６に順次転写し、給紙トレイ１７から供給される記録紙１８などに転写装置１９で転写し、定着装置２０で定着させることで、前記フルカラー画像を得るようになっている。
【００２５】
前記転写ベルト１６は、対を成す駆動ローラ２１と従動ローラ２２との間に巻き掛けられ、前記駆動ローラ２１がモータ２３によって回転駆動されることで、前記矢符１５方向に回転駆動される。前記転写ベルト１６は、他にも、テンションローラやガイドローラ等で適宜支持されている。前記モータ２３で発生された動力は減速器２４で減速されて前記駆動ローラ２１に与えられ、また前記モータ２３は、制御回路２５からの駆動信号Ｖ１に応答して、駆動回路２６からの駆動信号Ｖ２によって駆動される。このモータ２３には、同軸で、速度検知部となるＦＧ（周波数発電機）２７が設けられており、検出された実回転速度ＦＧが前記制御回路２５に入力される。
【００２６】
上述のように構成される画像形成装置１において、注目すべきは、本実施の形態では、前記転写ベルト１６に密着し、従動回転する速度検知ローラ３１が設けられるとともに、、図２で示すように、前記制御回路２５内に、前記ＦＧ２７が検知したモータ２３の実回転速度ＦＧに基づいて前記モータ２３の回転速度を制御する第１の制御系３４と、前記速度検知ローラ３１が検知した実回転速度Ｓ０に基づいて前記モータ２３の回転速度を制御する第２の制御系３５とが設けられていることである。
【００２７】
図２は、前記制御回路２５の一構成例を示すブロック図である。前記制御回路２５は、大略的に、基準速度設定部３３と、前記第１の制御系３４と、前記第２の制御系３５と、加算器３６とを備えて構成される。前記基準速度設定部３３は、基準となる回転速度のデータを作成する。前記第１の制御系３４は、前記基準速度設定部３３からの基準となるモータの回転速度ＲＥＦＦＧと、前記ＦＧ２７で検出された前記モータ２３の実回転速度ＦＧとを比較し、その差が最小となるように前記モータ２３の回転速度を制御する第１のエラー信号Ｅ１を作成する。前記第２の制御系３５は、前記基準速度設定部３３からの基準となる速度検知ローラ３１の回転速度ＲＥＦＥＮＣと、前記速度検知ローラ３１で検出された該速度検知ローラ３１の実回転速度Ｓ０とを比較し、その差が最小となるように前記モータ２３の回転速度を制御する第２のエラー信号Ｅ２を作成する。前記加算器３６は、前記第１および第２のエラー信号Ｅ１，Ｅ２を加算して、前記モータ２３の駆動信号Ｖ１として出力する。この制御回路２５は、マイクロコンピュータおよびその周辺回路を備えて構成され、前記基準速度設定部３３は、メモリなどで実現され、前記基準値の回転速度ＲＥＦＦＧ，ＲＥＦＥＮＣに、後述する補正値ＲＥＦＥＮＣＡＤＪを記憶している。
【００２８】
前記第１の制御系３４は、前記基準速度設定部３３からの基準となるモータの回転速度ＲＥＦＦＧと、前記ＦＧ２７で検出された前記モータ２３の実回転速度ＦＧとの差の信号Ｅ１１を求める減算器３４ａと、前記信号Ｅ１１を所定のゲインＫｐで増幅した信号Ｅ１２を得るアンプ３４ｂと、前記信号Ｅ１１に、その遅延成分を加算することで積分信号Ｅ１３を得る遅延器３４ｃおよび加算器３４ｄと、前記積分信号Ｅ１３を所定のゲインＫｉで増幅した信号Ｅ１４を得るアンプ３４ｅと、前記信号Ｅ１１から、その遅延成分を減算することで微分信号Ｅ１５を得る遅延器３４ｆおよび減算器３４ｇと、前記微分信号Ｅ１５を所定のゲインＫｄで増幅した信号Ｅ１６を得るアンプ３４ｈと、前記アンプ３４ｂ，３４ｅ，３４ｈからの各信号Ｅ１２，Ｅ１４，Ｅ１６を相互に加算して、前記第１のエラー信号Ｅ１とする加算器３４ｉとを備えて構成される。したがって、このようなＰＩＤ制御によって、前記基準速度設定部３３からの回転速度ＲＥＦＦＧと、前記ＦＧ２７からの実回転速度ＦＧとから、高い応答性および安定性で、それらの差が最小となるようにモータ２３の回転速度をフィードバック制御する前記第１のエラー信号Ｅ１を得ることができるようになっている。
【００２９】
一方、前記速度検知ローラ３１の実回転速度Ｓ０による第２の制御系３５は、転写ベルト１６を介在しているので、速度変動が検知されるまでの遅れが大きく、また高周波のノイズ成分が介在してくる可能性があるので、高い応答性を求めず、低い周波数での応答のみを実現する。このため、積分信号Ｅ２４のみを得る。具体的には、第２の制御系３５は、前記基準速度設定部３３からの基準となる速度検知ローラ３１の回転速度ＲＥＦＥＮＣと、前記速度検知ローラ３１で検出された該速度検知ローラ３１の実回転速度Ｓ０との差の信号Ｅ２１を求める減算器３５ａと、前記信号Ｅ２１を所定倍Ｎ、たとえば８倍のゲインで増幅した信号Ｅ２２を得るアンプ３５ｂと、前記信号Ｅ２２に、前記基準速度設定部３３に記憶される速度検知ローラ３１の回転速度ＲＥＦＥＮＣの補正値（出荷時などに設定される個体差較正用）ＲＥＦＥＮＣＡＤＪを加算する加算器３５ｃと、その加算信号Ｅ２３に、その遅延成分を加算することで積分信号Ｅ２４を得る遅延器３５ｄおよび加算器３５ｅと、前記積分信号Ｅ２４を所定倍１／Ｎ、たとえば１／８のゲインと、Ｋｉ２とで増幅した信号Ｅ２５を得るアンプ３５ｆ，３５ｇとを備えて構成される。前記アンプ３５ｂ，３５ｆ，３５ｇおよび加算器３５ｃによって、前記速度検知ローラ３１の径のばらつきが補償されている。
【００３０】
このように前記モータ２３の制御回路２５を構成するにあたって、先ず基準速度設定部３３で作成された基準となるモータ２３の回転速度ＲＥＦＦＧと、前記ＦＧ２７で検出された前記モータ２３の実回転速度ＦＧとを比較し、その差が最小となるように前記モータ２３の回転速度を制御するエラー信号Ｅ１を作成する旧来の制御系を第１の制御系３４とする。それに、速度検知ローラ３１で検出された実回転速度Ｓ０と、前記基準速度設定部３３からの基準となる前記回転速度ＲＦＥＮＣとを比較し、その差が最小となるように前記モータ２３の回転速度を制御する第２のエラー信号Ｅ２を作成する第２の制御系３５を新たに設ける。そして、それら第１および第２のエラー信号Ｅ１，Ｅ２を加算器３６で加算して、前記モータ２３の駆動信号Ｖ１を作成することで、モータ２３の速度ムラを応答の速い旧来の第１の制御系３４で抑え、前記モータ２３および駆動ローラ２１の偏心ならびに転写ベルト１６の厚み変動等を、前記転写ベルト１６が介在されることで応答が遅い第２の制御系３５で抑え、こうして前記転写ベルト１６の移動速度を高い精度で一定に維持することができるようになっている。
【００３１】
一方、前記速度検知ローラ３１は、前記転写ベルト１６に密着して従動回転するローラ３１ａと、前記ローラ３１ａと同軸で、周方向に変化するパターン３１ｂが形成された回転円板３１ｃと、前記回転円板３１ｃの一直径線上に対向配置され、前記パターン３１ｂを読取る一対のセンサ３１ｅ，３１ｆと、前記制御回路２５内で、前記一対のセンサ３１ｅ，３１ｆからの出力を平均化する平均化回路３１ｇとを備えて構成される。前記センサ３１ｅ，３１ｆからの出力は、パルス信号Ｓ１，Ｓ２で出力され、前記平均化回路は、そのパルス周期から回転速度を検出し、平均値を求めることで、前記実回転速度Ｓ０の信号を作成する。こうして、回転円板３１ｃに形成された周方向に変化するパターン３１ｂをセンサ３１ｅ，３１ｆで読取ることで回転を検知するにあたって、前記センサ３１ｅ，３１ｆを、前記回転円板３１ｃの一直径線上に対向配置し、それらの１８０°対向位置の一対のセンサ３１ｅ，３１ｆからの出力を平均化回路３１ｇで平均化して実回転速度Ｓ０を求めることで、該速度検知ローラ３１の軸心のブレなどを相殺し、正確な回転速度を求めることができるようになっている。
【００３２】
ここでまた注目すべきは、前記平均化回路３１ｇの出力を前記第２の制御系３５にフィードバックするにあたって、少なくともモータ２３の１回転分以上の速度データを平均化する第２のフィルタである移動平均フィルタ４１に、前記速度検知ローラ３１の回転によって発生する周期変動成分を除去する第１のフィルタであるコムフィルタ４２が設けられていることである。
【００３３】
図３は、それらの移動平均フィルタ４１およびコムフィルタ４２の具体的な一構成例を示すブロック図である。移動平均フィルタ４１は、前記平均化回路３１ｇの出力を所定周期（後述のセンサ３１ｅ，３１ｆからのパルス周期）でサンプリングするサンプリング回路ＳＰと、複数（本実施の形態では６段）の遅延加算器Ｄ１〜Ｄ６（総称するときは、以下参照符号Ｄで示す）と、加算器Ｋ１と、減衰器Ａ１とを備えて構成される。
【００３４】
前記遅延加算器Ｄは、たとえば図４で示すように構成されている。図４の例では、遅延加算器Ｄは、直列に接続された複数（本実施の形態では８段）の遅延回路ｄ１〜ｄ８と、段数分の加算器ｋ１〜ｋ８とを備えて構成される。そして、第１の入力端Ｉｎ１からの信号を前記遅延回路ｄ１〜ｄ８で順次遅延して第２の出力端Ｏｕｔ２へ出力するとともに、各遅延回路ｄ１〜ｄ８に、後段側での加算出力を加算器ｋ８〜ｋ１で順次加算し、第１の出力端Ｏｕｔ１へ出力する。詳しくは、最終段の加算器ｋ８は、最終段の遅延回路ｄ８への入力に第２の入力端Ｉｎ２からの信号を加算して１段上の加算器ｋ７に送り、その加算器ｋ７では、前記加算器ｋ８からの出力に、自段の遅延回路ｄ７への入力を加算して１段上の加算器ｋ６に送る。そして、最も上段の加算器ｋ１では、前記加算器ｋ２からの出力に、自段の遅延回路ｄ１への入力を加算して前記第１の出力端Ｏｕｔ１へ出力する。
【００３５】
一方、前記遅延加算器Ｄでは、第１の入力端Ｉｎ１へは前段の遅延加算器の第２の出力端Ｏｕｔ２からの出力が入力され、第２の入力端Ｉｎ２へは後段の遅延加算器の第１の出力端Ｏｕｔ１からの出力が入力される。詳しくは、第１段目の遅延加算器Ｄ１では、第１の入力端Ｉｎ１へは前記サンプリング回路ＳＰからの出力が入力され、第２の入力端Ｉｎ２へは後段の遅延加算器Ｄ２の第１の出力端Ｏｕｔ１からの出力が入力され、第１の出力端Ｏｕｔ１からの出力は加算器Ｋ１に入力されてサンプリング回路ＳＰからの出力が加算され、第２の出力端Ｏｕｔ２からの出力は後段の遅延加算器Ｄ２の第１の入力端Ｉｎ１に入力される。
【００３６】
第２段目の遅延加算器Ｄ２では、上述のように第１の入力端Ｉｎ１へは前段の遅延加算器Ｄ１の第２の出力端Ｏｕｔ２からの出力が入力され、第２の入力端Ｉｎ２へは後段の遅延加算器Ｄ３の第１の出力端Ｏｕｔ１からの出力が入力され、第１の出力端Ｏｕｔ１からの出力は上述のように前段の遅延加算器Ｄ１の第２の入力端Ｉｎ２へ入力され、第２の出力端Ｏｕｔ２からの出力は後段の遅延加算器Ｄ３の第１の入力端Ｉｎ１に入力される。そして、最終段の遅延加算器Ｄ６では、第１の入力端Ｉｎ１へは前段の遅延加算器Ｄ５の第２の出力端Ｏｕｔ２からの出力が入力され、第２の入力端Ｉｎ２へは固定値０が入力され、第１の出力端Ｏｕｔ１からの出力は前段の遅延加算器Ｄ５の第２の入力端Ｉｎ２へ入力され、第２の出力端Ｏｕｔ２はオープンとなる。
【００３７】
したがって、この移動平均フィルタ４１では、４８サンプル分の時系列データが逐次更新されて、その加算値が求められ、このため前記加算器Ｋ１の出力は減衰器Ａ１で１／４８に減衰されて移動平均となり、後段のコムフィルタ４２に与えられる。ここで、たとえば、減速器２４におけるギアの歯数が１０５で、ピニオンの歯数が７である場合、その減速比は１５となり、モータ２３の１５回転に対して、駆動ローラ２１が１回転する。一方、駆動ローラ２１の径を４０ｍｍ、ローラ３１ａの径を２０ｍｍとすると、駆動ローラ２１が１回転する間にローラ３１ａは２回転する。そして、前記センサ３１ｅ，３１ｆからは、１回転につき７２０のパルスが発生されて前記平均化回路３１ｇで平均化されるので、３６０パルスでローラ３１ａの１周分をサンプルすることができる。したがって、前記移動平均フィルタ４１の４８サンプルは、７２０／４８／２×２＝１５で、モータ２３の１回転分に相当する。こうして、モータ２３の１回転分のセンサ３１ｅ，３１ｆからの出力の移動平均または移動積算を行うことで、モータ２３の周期成分をキャンセルすることができる。
【００３８】
一方、前記コムフィルタ４２は、遅延器Ｚおよびその入出力を加算する加算器Ｋ２と、減衰器Ａ２とを備えて構成されるフィードフォワード型のコムフィルタである。減衰器Ａ２のゲインは１／２で、前記遅延器Ｚの入出力の平均値が求められることになる。そして、前記遅延器Ｚは、速度検知ローラ３１の半回転分だけ、データを保持する。したがって、減衰器Ａ２からは、平均化回路３１ｇで平均化された速度検知ローラ３１の同じ回転位置における回転速度の平均値が出力されることになる。具体的には、上述のようにセンサ３１ｅ，３１ｆからは、１回転につき７２０のパルスが発生され、このコムフィルタ４２は、その半回転の３６０パルス前のデータとの積算を行い、駆動ローラ２１の周期をキャンセルすることができる。
【００３９】
上述のように構成される移動平均フィルタ４１およびコムフィルタ４２において、上述のように減速器２４におけるギアの歯数が１０５で、ピニオンの歯数が７である場合、その減速比は１５となり、モータ２３の回転速度を、たとえば４０．８２３２５ｒｐｓとすると、駆動ローラ２１の回転速度は２．７２１５５ｒｐｓとなる。また、駆動ローラ２１の直径を４０ｍｍとし、ローラ３１ａの直径を２０ｍｍとするとき、該ローラ３１ａの回転速度は、５．４４３１ｒｐｓとなる。
【００４０】
そこで、本実施の形態では、前記コムフィルタ４２の特性に、前記駆動ローラ２１に対応した２．７Ｈｚと、モータ２３に対応した４０Ｈｚとにディップを有し、速度検知ローラ３１に対応した５．４Ｈｚに濾波特性を有する特性とする。すなわち、上述のように減速器２４による１段減速の場合、減速器２４および駆動ローラの成分については同一周波数となるので、コムフィルタ４２にて除去が可能である。
【００４１】
図５は前記移動平均フィルタ４１のボード線図であり、図６はコムフィルタ４２のボード線図であり、図７はそれらを合わせたボード線図である。前記移動平均フィルタ４１では、前記モータ２３の１回転分の移動平均によって、４０Ｈｚと、倍周波の８０Ｈｚとにディップを有する。そして、コムフィルタ４２を使用することで、２．７Ｈｚの駆動ローラ２１の周期は除去でき、２倍である５．４Ｈｚの速度検知ローラ３１の成分はゲイン１として現れる。これによって、速度検知ローラ３１のフレ成分を検出でき、前記フィードフォワード制御で補正を行うことができる。
【００４２】
このように構成することで、転写ベルト１６を駆動ローラ２１を介してモータ２３で駆動するにあたって、先ずモータ２３の速度ムラを応答の速い旧来の第１の制御系３４で抑えることができる。しかしながら、その第１の制御系３４が該モータ２３を一定回転させるだけでは、減速器２４の精度、駆動ローラ２１の径の精度、転写ベルト１６の厚み成分等でＡＣ成分のノイズが入り、正しい速度で転写ベルト１６の駆動を行うことが困難である。そこで、転写ベルト１６の従動となるような速度検知ローラ３１を併用し、第２の制御系３５によって該速度検知ローラ３１の回転速度をモータ２３の１回転毎にサンプリングすることによって、モータ２３の１回転成分を除去し、前記転写ベルト１６を等速で駆動することができる。
【００４３】
しかも、その第２の制御系３５に、速度検知ローラ３１の出力から、該速度検知ローラ３１の回転によって発生する周期変動成分を抽出するコムフィルタ４２を設けることで、該速度検知ローラ３１の径の精度や芯ブレ（偏心）成分を抽出し、フィードバックによってその成分を除去して、転写ベルト１６の速度補正を高精度に行うことができる。
【００４４】
また、前記速度検知ローラ３１の周期変動成分の抽出に、少なくともモータ２３の回転によって発生する周波数成分と、駆動ローラ２１の回転によって発生する周波数成分とを除去するにあたって、複数の帯域を除去することができるコムフィルタ４２を用いることで、前記速度検知ローラ３１の径の精度や芯ブレ（偏心）による成分を適切に抽出し、速度補正を行うことができる。
【００４５】
さらにまた、前記制御回路２５において、前記コムフィルタ４２と直列に、少なくともモータ２３の１回転分以上の速度データを平均化する移動平均フィルタ４１を備えることで、前記第２の制御系３５で速度検知ローラ３１の回転速度に基づいてモータ２３のフィードバック制御を行うにあたって、モータ２３の周期ノイズ、主に芯ブレ成分も除去（平滑化）することができる。
【００４６】
また、前記速度検知ローラ３１の設置場所として、前記駆動ローラ２１に対して、前記転写ベルト１６の移動方向（矢符１５）の上流側で、かつ直近とすることで、転写ベルト１６にテンションが掛かり、弛みの生じ易い下流側に比べて、高精度な検出を行うことができ、中でも、駆動ローラ２１にできるだけ近い場所に設けることで、前記転写ベルト１６の伸縮の影響が小さく、より高精度な検出を行うことができる。
【符号の説明】
【００４７】
１    画像形成装置
１１〜１４    画像形成部
１６    転写ベルト
１７    給紙トレイ
１８    転写装置
２０    定着装置
２１    駆動ローラ
２２    従動ローラ
２３    モータ
２４    減速器
２５    制御回路
２６    駆動回路
２７    ＦＧ（周波数発電機）
３１    速度検知ローラ
３１ａ  ローラ
３１ｂ  パターン
３１ｃ  回転円板
３１ｅ，３１ｆ    センサ
３２    判定部
３３    基準速度設定部
３４    第１の制御系
３５    第２の制御系
３６    加算器
４１    移動平均フィルタ
４２    コムフィルタ
Ａ１，Ａ２    減衰器
Ｄ１〜Ｄ６    遅延加算器
ｄ１〜ｄ８    遅延回路
Ｋ１，Ｋ２    加算器
ｋ１〜ｋ８    加算器
Ｚ    遅延回路
【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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