(57)【要約】【課題】制御目標値の精度を向上させる。【解決手段】駆動ローラを含む複数のローラに掛け渡された無端ベルトと、前記複数のローラのうちの１つのローラの検出角変位を求める変位検出部と、前記検出角変位と、前記検出角変位の制御目標値の差である検出角変位誤差を算出する減算部と、前記検出角変位誤差を格納する記憶部と、前記記憶部に格納された検出角変位誤差のデータ数を計数する計数部と、前記データ数に応じたデータ幅で検出角変位誤差の移動平均を計算することで、高周波ノイズを除去するフィルタ部と、前記フィルタ部により高周波ノイズが除去された検出角変位誤差を用いて、前記制御目標値を更新する更新部と、を有するベルト駆動制御装置。【選択図】図６
2011013572.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掛け渡された無端ベルトと、
前記複数のローラのうちの１つのローラの検出角変位を求める変位検出部と、
前記検出角変位と、前記検出角変位の制御目標値の差である検出角変位誤差を算出する減算部と、
前記検出角変位誤差を格納する記憶部と、
前記記憶部に格納された検出角変位誤差のデータ数を計数する計数部と、
前記データ数に応じたデータ幅で検出角変位誤差の移動平均を計算することで、高周波ノイズを除去するフィルタ部と、
前記フィルタ部により高周波ノイズが除去された検出角変位誤差を用いて、前記制御目標値を更新する更新部と、を有するベルト駆動制御装置。
【請求項２】
前記データ幅は上限を有することを特徴とする請求項１記載のベルト駆動制御装置。
【請求項３】
更に、無端ベルトに付されたマークを検出するマーク検出部を有し、
前記記憶部に、最初から、前記マーク検出部が１回目に前記マークを検出するまでに、格納された検出角変位誤差の第１フィルタ処理分データ数と、
前記マーク検出部が所定回目に前記マークを検出してから、最後に格納された検出角変位誤差の第２フィルタ処理分データ数と、が共にｍＤ以上である場合に、ただし、ｍは自然数であり、Ｄは前記駆動ローラが１回転される時間にサンプリングされる前記エンコーダにより求められる検出角変位のデータ数であり、
前記データ幅を２ｍＤ＋１とすることを特徴とする請求項２記載のベルト駆動制御装置。
【請求項４】
前記データ幅は第１下限を有することを特徴とする請求項１または２記載のベルト駆動制御装置。
【請求項５】
更に、無端ベルトに付されたマークを検出するマーク検出部を有し、
前記記憶部に、最初から、前記マーク検出部が１回目に前記マークを検出するまでに、格納された検出角変位誤差の第１フィルタ処理分データ数と、
前記マーク検出部が所定回目に前記マークを検出してから、最後に格納された検出角変位誤差の第２フィルタ処理分データ数と、が共にｍ'Ｄ未満である場合に、ただし、ｍ'は自然数であり、Ｄは前記駆動ローラが１回転される時間にサンプリングされる前記エンコーダにより求められる検出角変位のデータ数であり、
前記更新部の制御目標値の更新を中止することを特徴とする請求項４記載のベルト駆動制御装置。
【請求項６】
前記データ幅は第１下限を有することを特徴とする請求項３記載のベルト駆動制御装置。
【請求項７】
前記記憶部に、最初から、前記マーク検出部が１回目に前記マークを検出するまでに、格納された検出角変位誤差の第１フィルタ処理分データ数と、
前記マーク検出部が所定回目に前記マークを検出してから、最後に格納された検出角変位誤差の第２フィルタ処理分データ数と、が共にｍ'Ｄ未満である場合に、ただし、ｍ'は自然数であり、Ｄは前記駆動ローラが１回転される時間にサンプリングされる前記エンコーダにより求められる検出角変位のデータ数であり、
前記更新部の制御目標値の更新を中止することを特徴とする請求項６記載のベルト駆動制御装置。
【請求項８】
前記更新部による前回の制御目標値の更新終了後から所定時間が経過すると、前記第１下限は、該第１下限より小さい第２下限に変更されることを特徴とする請求項４〜７何れかに記載のベルト駆動制御装置。
【請求項９】
請求項１〜８の何れかに記載のベルト駆動制御装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
前記画像形成装置は、画像が形成される像担持体と、前記形成された画像を記録媒体に記録をするための転写電界を生成する転写バイアス印加部材とを有し、
前記無端ベルトが、前記転写バイアス印加部材と前記感光体との接離動作を行っているとき、または、前記画像形成装置が画像形成を行っているとき以外に前記変位検出部は、検出角変位を求めることを特徴とする請求項９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、ベルト駆動制御装置、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的なタンデム方式のカラー画像形成装置は、直接転写方式では、記録紙を支持する無端ベルトを走行させる。また、中間転写方式にあっては、感光体から画像を受け取り担持する無端ベルト（転写紙を搬送する搬送ベルト）を用いる。このタンデム方式のカラー画像形成装置では、各色のトナー画像を精度よく重ねることで、色ズレの発生を防止できる。この色ズレの発生は、無端ベルトのベルト厚のわずかな変動によって、無端ベルトの表面速度の変化が生じることが原因である。そのため、特許文献１では、次の手法が提案されている。
特許文献１の技術では、転写ユニット中の複数の従動ローラのうちのひとつにエンコーダを取り付け、そのエンコーダにより、従動ローラの角変位を検出する（以下、「検出角変位」という。）。そして、検出角変位と初期の角変位の制御目標値の差である検出角変異誤差をサンプリングし、そのサンプリングデータから角変位の制御目標値を更新する。そして、検出された角変位と更新後の制御目標値と同一になるように、ベルトの駆動モータをフィードバック制御することで、無端ベルトの厚み変動によって発生する表面速度変動を除去する（無端ベルトの表面速度を一定にする）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１の技術では、検出角変位誤差の高周波ノイズを除去するために、ローパスフィルタで移動平均を計算しているが、この移動平均のデータ幅は、固定である。そのためにサンプリングされた検出角変位誤差のデータが多い場合でも、更新後の制御目標値の精度を向上させることができないという問題がある。
そこで、本発明では、更新後の制御目標値の精度を向上させるベルト駆動制御装置、画像形成装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記問題を解決するために、駆動ローラを含む複数のローラに掛け渡された無端ベルトと、前記複数のローラのうちの１つのローラの検出角変位を求める変位検出部と、前記検出角変位と、前記検出角変位の制御目標値の差である検出角変位誤差を算出する減算部と、前記検出角変位誤差を格納する記憶部と、前記記憶部に格納された検出角変位誤差のデータ数を計数する計数部と、前記データ数に応じたデータ幅で検出角変位誤差の移動平均を計算することで、高周波ノイズを除去するフィルタ部と、前記フィルタ部により高周波ノイズが除去された検出角変位誤差を用いて、前記検出角変位の制御目標値を更新する更新部と、を有するベルト駆動制御装置を提供する。
【発明の効果】
【０００５】
本発明のベルト駆動制御装置、画像形成装置であれば、更新後の制御目標値の精度を向上させることができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本実施例の画像形成装置の概略構成図である。
【図２】ベルト駆動装置の概略構成を示す拡大図である。
【図３】ベルト駆動装置の転写ベルトを透視してその構成を示す斜視図である。
【図４】エンコーダの詳細を示す斜視図である。
【図５】ベルト駆動制御装置の駆動モータ制御系及び制御対象のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図６】本実施例のベルト駆動制御装置の機能構成例を示すブロック図である。
【図７】更新前制御目標値を示す図である。
【図８】検出角変位誤差ｅ（ｓ）とそれから傾きを除去したＪ（ｓ）を示すグラフである。
【図９】データ幅にＤを用いる理由を説明するための図である。
【図１０】変更部が保持するテーブル表の一例である。
【図１１】ＲＡＭを模式的に示した図である。
【図１２】移動平均の計算を模式的に示した図である。
【図１３】Ｊ'（ｓ）の一例を示した図である。
【図１４】目標関数の一例を示した図である。
【図１５】更新後制御目標値を示す図である。
【図１６】変更部のデータ幅を変更する処理の流れを示すフローチャート図である。
【図１７】別の実施例の変更部のデータ幅を変更する処理の流れを示すフローチャート図である。
【図１８】第２フィルタ部の機能構成例を示す図である。
【図１９】第２フィルタ部の各係数を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態の説明を行う。なお、同じ機能を持つ構成部や同じ処理を行う過程には同じ番号を付し、重複説明を省略する。以下の説明では、検出角変位の制御目標値を、単に制御目標値という。
【実施例１】
【０００８】
図１にベルト駆動制御装置を備えた画像形成装置１０００の構成例を示す。図１に示すように、画像形成装置１０００は、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像を形成するための４組のトナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋを有する。そして、図中の矢印Ａに沿って無端ベルト６０が走行することによって記録媒体（以下、「転写紙Ｐ」という。）が移動する方向における上流側（図１で右下側）から順に配置されている。
【０００９】
トナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋはそれぞれ、像担持体（例えば、感光体ドラムであり、以下では、「感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ」という。）と、現像ユニット１２とを備える。また、各トナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、各感光体ドラムの回転軸が平行になるように且つ転写紙移動方向に所定のピッチで配列される。以下の説明では、像担持体を感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋとして説明する。
画像形成装置１０００は、上記トナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋのほかに、光書込ユニット２、給紙カセット３，４、レジストローラ対５、転写紙Ｐを担持して各トナー像形成部の転写位置を通過するように搬送する無端ベルト６０を備えたベルト駆動装置６、ベルト定着方式の定着ユニット７、および排紙トレイ８等を備えている。なお、無端ベルト６０は転写紙Ｐを搬送するものであり、無端（エンドレス）ベルトである。ベルト駆動装置６は、ベルト駆動制御装置５０（後述する）を有し、また転写ユニットとして機能する。
この画像形成装置１０００はさらに、手差しトレイ１４、トナー補給容器２２も備え、図示していない廃トナーボトル、両面・反転ユニット、電源ユニットなども二点鎖線で示したスペースＳの中に備えている。
【００１０】
光書込ユニット２は、光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラー等を備えており、画像データに基づいて各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋの表面にレーザ光を走査しながら照射することで、画像データに対応する像が形成される。
【００１１】
図２に、ベルト駆動装置６の構成例の拡大図を示す。無端ベルト６０は、体積抵抗率が１０９〜１０１１Ωｃｍである高抵抗の無端状単層ベルトである。無端ベルト６０の材質は例えばＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）である。この無端ベルト６０は、各トナー像形成部の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋに接触対向する各転写位置を通過するように、支持ローラ６１〜６６に掛け渡されている。
これら複数の支持ローラのうちで転写紙移動方向の上流側に位置する入口ローラ６１に対し、無端ベルト６０を挟んでその外周面側で対向するように静電吸着ローラ８０が設けられている。この静電吸着ローラ８０には電源１８によって所定電圧が印加されており、２つのローラ６１，８０の間を通過した転写紙は帯電して無端ベルト６０上に静電吸着される。ローラ６３は無端ベルト６０を摩擦駆動する駆動ローラ６３であり、駆動源である駆動モータ３２（後述）によって矢印Ｄの方向に回転される。
各感光体ドラムに対向する各転写位置において、転写電界を形成する転写電界形成手段としての転写バイアス印加部材２７Ｙ、２７Ｍ、２７Ｃ、２７Ｋが無端ベルト６０の裏面に接触するように設けられている。これらの転写バイアス印加部材はスポンジ等を外周に設けたバイアスローラであり、各転写バイアス電源９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋからローラ付近に転写バイアス電圧が印加される。転写バイアス印加部材２７Ｙ、２７Ｍ、２７Ｃ、２７Ｋは、この印加された転写バイアス電圧の作用により、無端ベルト６０に転写電荷が付与する。そして、各転写位置において無端ベルト６０と感光体ドラム表面との間に所定強度の転写電界が形成される。この転写電界により、感光体ドラムに形成された像は、無端ベルト６０上に配置された転写紙Ｐに順次記録される。また上記転写が行なわれる領域での転写紙と感光体の接触を適切に保ち、最良の転写ニップを得るために、バックアップローラ６８を備えている。
上記転写バイアス印加部材２７Ｙ、２７Ｍ、２７Ｃとその近傍に配置されるバックアップローラ６８は、それぞれ回転可能に揺動ブラケット９３に一体的に保持され、回動軸９４を中心として回動可能である。この回動は、カム軸９７に固定されたカム９６が矢印Ｅの方向に回動することによって時計方向に回動する。
【００１２】
前述した入り口ローラ６１と静電吸着ローラ８０は一体的に、入り口ローラブラケット９０に支持され、軸９１を回動中心として、時計方向に回動可能である。そして、揺動ブラケット９３に設けられた孔９５に、入り口ローラブラケット９０に突設されたピン９２が嵌入しており、揺動ブラケット９３の回動と連動して入り口ローラブラケット９０も回動する。これらのブラケット９０、９３の時計方向の回動により、バイアス印加部材２７Ｙ、２７Ｍ、２７Ｃとその近傍に配置されるバックアップローラ６８は感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃから離され、入り口ローラ６１と静電吸着ローラ８０も下方に移動する。この機構により、黒（ブラック）トナーのみで画像を形成する時に、感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃと無端ベルト６０の接触を避けることができる。
【００１３】
一方、転写バイアス印加部材２７Ｋとその隣のバックアップローラ６８は出口ブラケット９８に回転可能に支持され、出口ローラ６２と同軸の軸９９を中心に回動可能になっている。このベルト駆動装置６を画像形成装置本体に着脱する際に、図示していないハンドルの操作により出口ブラケット９８を時計方向に回動させ、転写バイアス印加部材２７Ｋ及びバックアップローラ６８とともに無端ベルト６０を、ブラック画像形成用の感光体１１Ｋから離間させることができる。
【００１４】
無端ベルト６０の駆動ローラ６３に巻きつけられた部分の外周面には、図２に示すように、ブラシローラとクリーニングブレードから構成されたクリーニング装置８５が接触するように配置されている。このクリーニング装置８５により無端ベルト６０上に付着した残留トナー等の異物が除去される。
【００１５】
無端ベルト６０の走行方向で駆動ローラ６３のすぐ下流側に、無端ベルト６０の外周面を押し込むようにローラ６４を設け、駆動ローラ６３に対する無端ベルト６０の巻き付け角を大きく確保している。また、ローラ６４のすぐ下流側には、無端ベルト６０の内周面に接触し、押圧部材であるばね６９の付勢力により外側へ押圧して無端ベルト６０にテンションを与えるテンションローラ６５が配設されている。
次に、この画像形成装置１０００による画像形成動作について説明する。画像形成時には、図２に示す給紙カセット３，４および手差しトレイ１４のいずれかより転写紙Ｐが給紙されて、図示しない搬送ガイドにガイドされながら一点鎖線で示す搬送経路に沿って搬送ローラによって搬送され、レジストローラ対５が設けられている一時停止位置に送られる。
一方、カラー画像形成時には４組のトナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋは、図２において時計方向に回転する。それぞれ図示していない帯電部材によって各感光体ドラムの表面が均一に帯電される。その表面に光書込ユニット２によって、形成すべき画像の各色のデータによって変調されたレーザ光が照射走査され、それぞれ静電潜像が書き込まれる。その後、現像ユニットによって各色のトナーによって現像され、各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋの表面に各色のトナー像が形成される。
前述のようにレジストローラ対５に挟持されて一時停止された転写紙Ｐは、レジストローラ対５により所定のタイミングで送り出され、無端ベルト６０に担持されて各トナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに向けて順次搬送され、その各転写ニップを通過する。各トナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ上に形成される各色のトナー像は、それぞれ各転写ニップにおいて転写紙Ｐ上で重ね合わされるように順次作像タイミングをずらして作像されており、転写紙Ｐが各転写ニップを通過する際に上記転写電界やニップ圧の作用を受けて転写紙Ｐ上に転写される。この重ね合わせの転写により、転写紙Ｐ上にはフルカラートナー像が形成される。
【００１６】
このトナー像転写後の各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋの表面はクリーニング装置１３によりクリーニングされ、更に除電されて次の静電潜像の形成に備えられる。
【００１７】
一方、フルカラートナー像が形成された転写紙Ｐは、定着ユニット７でこのフルカラートナー像が定着された後、切換ガイド２１の回動姿勢に対応して、第１の排紙方向Ｂまたは第２の排紙方向Ｃに向かう。第１の排紙方向Ｂから排紙トレイ８上に排出される場合、画像面が下となった、いわゆるフェースダウンの状態でスタックされる。一方、第２の排紙方向Ｃに排出される場合には、図示していない別の後処理装置（ソータ、綴じ装置など）に向け搬送させるか、またはスイッチバック部を経て両面プリントのために再度レジストローラ対５に搬送される。以上のようにして、この画像形成装置１０００は転写紙Ｐにフルカラー画像を形成する。
図３に転写ベルトを透視してベルト駆動装置６の全体構成を示す斜視図である。駆動ローラ６３はタイミングベルト３３を介して駆動モータ３２に連結されており、駆動モータ３２の回転速度に比例して回転駆動される。そしてこの駆動ローラ６３の回転によって無端ベルト６０が周回（摩擦駆動）され、無端ベルト６０が駆動されることによって従動ローラ６６が摩擦回転する。このように、無端ベルトは、駆動ローラ６３を含む複数のローラに掛け渡されている。前述したようにこの実施形態では、従動ローラ６６の軸上にエンコーダ３１を設けており、このエンコーダ３１から検出した従動ローラ６６の回転速度に基づいて駆動モータ３２の速度制御を行っている。
無端ベルト６０の表面の非画像形成領域には、無端ベルト６０の基準位置を示すマーク３４が付されている。そのマーク３４の通過経路の対向位置にマーク検出部３５（マークセンサ）が配設されている。マーク検出部３５は、マークの通過タイミングを検出し、該検出するごとに、ホームポジション信号（ＨＰ信号）を出力する。この検出は、前述した駆動ローラ６３のフィードバック制御を行う際に、ベルト厚み変動で生じる検出角変位誤差の位置と実際のベルト位置とを対応させるために行うものである。このことについては、後に詳しく述べる。
図４に従動ローラ６６とエンコーダ３１の詳細を示す。エンコーダ３１の実際の制御としては、エンコーダパルスの出力の立上りエッジをカウントするカウンタと、制御周期（例えば１ｍｓ）ごとにカウントするカウンタを使用する。
エンコーダ３１はディスク３１１、発光素子３１２、受光素子３１３、圧入ブッシュ３１４，３１５から構成されている。ディスク３１１は従動ローラ６６の軸６６１に圧入ブッシュ３１４，３１５を圧入することによって固定され、従動ローラ６６の回転と一体的に回転する。
【００１８】
このディスク３１１には、円周方向に数百単位の分解能で光を透過する放射状のスリットが形成されており、その両側に発光素子３１２と受光素子３１３を配置しており、その受光素子３１３によって従動ローラ６６の回転角度に応じた数のパルス信号を発生する。
図５に、この画像形成装置における上述したベルト駆動制御装置５０の駆動モータ制御を行う制御システムのハードウェア構成を示すブロック図を示す。
【００１９】
この制御システム６００は、エンコーダ３１の出力信号に基づいて駆動モータ３２の駆動パルスをデジタル制御する。制御システム６００は、制御部（ＣＰＵ）６０１、第２記憶部６０２、ＲＯＭ６０３、ＩＯ制御部６０４、モータ駆動ＩＦ部６０６、パルス出力器３７、検出ＩＯ部６０８、およびバス６０９を有する。第２記憶部６０２とは例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）であり、以下では、ＲＡＭ６０２として説明する。
制御部６０１は外部装置３８から入力される画像データの受信及び制御コマンドの送受信制御をはじめ、この画像形成装置全体の制御を行う。ＲＡＭ６０２は制御部６０１のワークメモリとして用いられる。ＲＯＭ６０３は制御部６０１に読み込まれるプログラムを格納するメモリとして用いられる。ＩＯ制御部６０４はバスを介して相互に接続され、制御部６０１からの指示によりデータのリードライト処理及び各負荷３９を駆動するモータ、クラッチソレノイド、センサなど各種の処理を行う。
【００２０】
エンコーダ３１の出力信号は、検出ＩＯ部６０８に入力される。検出ＩＯ部６０８は、エンコーダ３１の出力パルスを処理してデジタル数値に変換する。またこの検出ＩＯ部６０８では、エンコーダ３１の出力パルスを計数するカウンタを備えている。そして、そのカウンタがカウントした数値に予め定められたパルス数対角変位の変換定数をかけて、従動ローラ６６の軸６６１図４の角変位に対応するデジタル数値（検出角変位）に変換する。つまり、検出角変位とは、単位時間辺りの従動ローラの角変位を表す。変位検出部とは、エンコーダ３１と検出ＩＯ部からなるものである。変換された検出角変位の信号は、バス６０９を介して制御部６０１に送られる。また、上記では、変位検出部は、従動ローラの検出角変位を求めているが、駆動ローラの検出角変位を求めてもよい。
【００２１】
モータ駆動ＩＦ部６０６は、制御部６０１から送られてくる駆動周波数の指令信号に基づいて、その駆動周波数を有するパルス状の制御信号を生成する。パルス出力器３７は、パワー半導体素子（例えばトランジスタ）等で構成されている。このパルス出力器３７は、モータ駆動ＩＦ部６０６からの制御信号に基づいて動作し、駆動モータ３２にパルス状の駆動電圧を印加する。その結果、駆動モータ３２は制御部６０１から出力される所定の駆動周波数に比例する速度で駆動制御される。これにより、エンコーダ３１のディスク３１１の角変位が制御目標値になるように追値制御され、従動ローラ６６が所定の角速度で等角速度回転する。このディスク３１１の角変位は、エンコーダ３１と検出ＩＯ部６０８により検出され、制御部６０１に取り込まれて制御が繰り返される。
図６は、実施例１のベルト駆動制御装置５０の機能構成例を示したブロック部である。図６の例では上述したベルト駆動装置６の制御に適用した場合の例を示す。実施例１のベルト駆動制御装置５０は、第１記憶部３０１、減算部４１、スイッチ部１２６、第１フィルタ部１２０、変更部１２２、計数部１２４、第２記憶部６０２、傾き除去部１２７と、更新部１２８と、エンコーダ３１と、マーク検出部３５と、を有する。また、図６には、減算部４１と、スイッチ部１２６と、第２フィルタ部４２と、ゲイン乗算部４３と、周波数設定部４０と、加算部４５と、パルス出力器３７、ベルト駆動装置６も記載されている。また、図６では、検出ＩＯ部６０８を省略して記載している。また、スイッチ部１２６は、２つの固定端１２６２、１２６４と、可動端１２６６を有する。制御コントローラ部４０は、で構成される。第２記憶部６０２とは例えばＲＡＭであり、以下の説明では、ＲＡＭ６０２として説明する。また、図６では、第１記憶部３０１と第２記憶部６０２とを分けて記載しているが、これらは統合して、単に、記憶部としても用いてもよい。
以下の説明では、［制御目標値の更新処理］と、［画像形成時の処理］と、に分けて説明する。［制御目標値の更新処理］では、無端ベルト６０の表面色度が一定になるように、制御目標値を設定（更新）する。そして、［画像形成時の処理］では、制御部６０１が、更新された制御目標値と、検出角変位とが同一になるように、駆動モータ３２をフィードバック制御する。
［制御目標値の更新処理］
この制御目標値の更新処理では、検出角変位誤差のサンプリングを行う。該サンプリングは、所定の（様々な）場合（例えば、給紙カセット３、４から転写紙Ｐを抽出した場合や、画像記録終了後の転写紙Ｐを排紙トレイ８に排出する場合など）で行うことができる。また、検出角変位誤差をサンプリングすることが好ましくない状況については、実施例５で説明する。
制御部６０１は、制御目標値の更新処理の場合には、スイッチ部１２６の可動端１２６６を固定端１２６２に接続させる。第１記憶部３０１には、予め、更新前制御目標値が記憶されている。図７に更新前制御目標値の一例を示す。横軸は単位時間を示し、縦軸は角度（単位はｒａｄ）である。図７に示すように、更新前制御目標値は、一次関数で表される。
エンコーダ３１からのパルス信号のサンプリングタイミングごとに、第１記憶部３０１からの更新前制御目標値Ｒ（ｓ）が出力され、減算部４１に入力される。ただし、ｓは単位時間（例えばｓ＝０．１秒）とする。
減算部４１は、第１記憶部３０１からの更新前制御目標値Ｒ（ｓ）と、エンコーダ３１からの検出角変位Ｐ（ｓ−１）の差である検出角変位誤差ｅ（ｓ）を算出する。
また、以下の説明では、
Ｗ ＝ 無端ベルト６０が１周回している間に、サンプリングされるエンコーダ３１の検出角変位のデータ数  
Ｄ ＝ 駆動ローラ６３が１回転する時間にサンプリングされるエンコーダ３１の検出角変位のデータ数  
Ｚ１ ＝ マーク検出部３５が、１回目のマーク３４の検出が行われてから初めてｅ（ｓ）を格納したＲＡＭ６０２のメモリアドレス
Ｚｃ ＝ マーク検出部３５がｃ回目のマーク３４の検出が行われてから初めてｅ（ｓ）を格納したＲＡＭ６０２のメモリアドレス、と定義する。ただし、ｃは自然数とする。
エンコーダ３１によって出力されるパルス信号のカウント値を一定タイミングでサンプリングし始め、ｅ（ｓ）は、所定回算出される。そして、ｅ（ｓ）はＲＡＭ６０２にアドレス「０」から格納される。
この検出角変位誤差の計測では、駆動モータ３２を位置制御を行わずに一定速度で駆動している。図８にｅ（ｓ）の時間ｓと角変位（ｒａｄ）との関係を示す。横軸が時間ｓであり、縦軸が角変位（ｒａｄ）である。図８に示すようにｅ（ｓ）は傾き成分ｋ（ｓ）をもつ。
そこで、傾き除去部１２７が、このｅ（ｓ）の傾き成分ｋ（ｓ）を除去する。例えば、最小二乗法の演算によりｋ（ｓ）を算出し、ｅ（ｓ）からｋ（ｓ）を除去したＪ（ｓ）＝ｅ（ｓ）−ｋ（ｓ）を求められる。そして、随時、Ｊ（ｓ）はＲＡＭ６０２にアドレス「０」から格納される。
第１フィルタ部１２０は、ある一定時間が経過すると、または、ある一定数のｅ（ｓ）が格納されると、ＲＡＭ６０２に格納されたｅ（ｓ）に対して、高周波数ノイズを除去すべく、移動平均の計算（フィルタ処理）を行う。
ここで、従来では、第１フィルタ部１２０の移動平均のデータ幅Ｅ（データ間隔またはフィルタ計数）が固定であった。データ幅については後述する。例えば、上記特許文献１では、データ幅Ｅ＝２Ｄ＋１を固定値として演算している。また、データ幅Ｅの大きさに伴いより多くの高周波ノイズを除去できる。従って、多数の検出角変位誤差ｅ（ｓ）をサンプリングできた場合であっても、従来では、除去できる高周波ノイズは一定である。よって、当該多数のサンプリングデータを制御目標値の更新処理の精度を向上させることはできなかった。
しかし、本実施例では、上述のように、様々な場合で検出角変位誤差のサンプリングを行うことができることから、多数の検出角変移誤差を取得できる場合がある。そこで、格納された検出角変位誤差ｅ（ｓ）のデータ数に応じたデータ幅で、格納された検出角変位誤差の移動平均を計算できることから、多大な高周波ノイズを除去できる。よって、更新後の制御目標値の精度を向上させることができる。以下、具体的に説明する。
計数部１２４は、随時、ＲＡＭ６０２に格納された検出角変位誤差ｅ（ｓ）のデータ数Ｆを計数する。そして、変更部１２２は、計数部１２４から入力されたデータ数Ｆに応じて、第１フィルタ部１２０のデータ幅Ｅを変更する。また、データ幅Ｅは、Ｅ＝２ｍＤ＋１で表される。ただし、ｍは自然数である。また、上述のとおり、Ｄは、駆動ローラ６３がｃ周回する時間にサンプリングされるエンコーダ３１の検出角変位のデータ数である。つまり、データ幅Ｅは、Ｄの自然数倍になる。
ここで、データ幅ＥをＤの自然数倍にする理由を図９を用いて説明する。駆動ローラ６３の軸は、偏心している場合が多く、図９に示すように、無端ベルト６０の速度変動は略サインカーブを描く。駆動ローラ６３の１周期分のサインカーブの横軸Ｗについて、横軸より上の領域を領域αとし、下の領域を領域βとする。そうすると、データ幅Ｅは駆動ローラ１周期分のサンプリング数Ｄの自然数倍とすることで、領域αと領域βが相殺しあうからである。
変更部１２２は、計数部１２４により計数されたデータ数に応じてデータ幅Ｅを変更させる。計数されたデータ数が多ければ、データ幅Ｅも大きくし、計数されたデータ数が少なければ、データ幅も小さくする。
例えば、変更部１２２は、予め、図１０に示すように、データ数（Ｆ１，Ｆ２，・・・，Ｆｘ）とデータ幅（Ｅ１，Ｅ２，・・・，Ｅｘ）とを対応付けたデータテーブル表を保持してもよい。ただし、
Ｆ１＞Ｆ２＞・・・＞Ｆｘ
Ｅ１＞Ｅ２＞・・・＞Ｅｘ  とする。ただし、ｘは２以上の整数とする。なお、上述のとおり、データ幅Ｅ１，Ｅ２，・・・，Ｅｘはそれぞれ、２ｍ１Ｄ＋１，２ｍ２Ｄ＋１，・・・，２ｍｘＤ＋１で表される。ただし、ｍ１，ｍ２，・・・，ｍｘはそれぞれ自然数である。
また、変更部１２２は、データ数Ｆを引き数としてデータ幅Ｅが算出される関数Ｅ＝Ｖ（Ｆ）を保持して、データ幅Ｅを算出してもよい。例えば、この関数として、Ｅ＝ａＦとする。ただし、ａは正の定数とする。
次に、第１フィルタ部１２０による移動平均の計算について説明する。図１１にＲＡＭ６０２を模式的に示す。図１１の右端にＲＡＭ６０２のメモリアドレスを示し、格納されているデータにはハッチングを施す。また、図１２に移動平均の計算を模式的に示す。図１１、図１２に示すように、メモリアドレスＺ１に格納された検出角変位誤差ｅ（ｓ）を基準検出角変位誤差ｅ（ｓ）とする。メモリアドレスＺ１への格納前に格納されたｍＤ個の検出角変位誤差ｅ（ｓ）のサンプリングデータと、メモリアドレスＺ１への格納後に格納されたｍＤ個の検出角変位誤差ｅ（ｓ）のサンプリングデータと、基準検出角変位誤差ｅ（ｓ）のサンプリングデータと、を用いて、移動平均の計算を行う。つまり、これらの合計サンプル数２ｍＤ＋１の平均を演算する。
そして、データ幅を当該合計サンプル数２ｍＤ＋１がデータ幅Ｅである。具体的には移動平均の計算後の基準検出角変位誤差ｅ（ｓ）は以下の式（１）で表される。以下の式中の［ ］はカッコ内の数値はＲＡＭ６０２のメモリアドレスを示す。
Ｊ'（０）＝｛［Ｚ１−ｍＤ］＋・・＋［Ｚ１−１］＋［Ｚ１］＋［Ｚ１＋１］＋・・＋［Ｚ１＋ｍＤ］｝／Ｅ（＝２ｍＤ＋１）    （１）
上記式（１）により、求められたＪ'（０）はＲＡＭ６０２のアドレス「０」に格納される。次に、基準検出角変位誤差ｅ（ｓ）をメモリアドレスＺ１＋１格納されている検出角変位誤差ｅ（ｓ）に変更する。そして、Ｊ'（０）の演算と同様に、この検出角変位誤差ｅ（ｓ）と前後ｍＤ個の検出角変位誤差ｅ（ｓ）を用いて、以下の式（２）を用いて、Ｊ'（１）を求める。
Ｊ'（１）＝〔Ｊ'（０）＋｛［Ｚ１＋ｍＤ＋１］−［Ｚ１−ｍＤ］｝〕／Ｅ    （２）
上記式（２）により求められたＪ'［１］はＲＡＭ６０２のアドレス「１」に格納される。同様に、以下の式（３）（４）・・・により、Ｊ'（２）、Ｊ'（３）は求められ、ＴＡＭ６０２のアドレス「２」「３」に格納される。
Ｊ'（２）＝〔Ｊ'（１）＋｛［Ｚ１＋ｍＤ＋２］−［Ｚ１−ｍＤ＋１］｝〕／Ｅ    （３）
を計算して、Ｊ'（２）をＲＡＭ６０２のアドレス「２」に格納する。
Ｊ'（３）＝〔Ｊ'（２）＋｛［Ｚ１＋ｍＤ＋３］−［Ｚ１−ｍＤ＋２］｝〕／Ｅ    （４）
を計算して、Ｊ'（３）をＲＡＭ６０２のアドレス「３」に格納する。
【００２２】
・
・
この計算を無端ベルト６０のｃ周データ分のｃＷ回繰返し、Ｊ'（ｃＷ−１）まで算出して、ＲＡＭ６０２のアドレス「ｃＷ−１」に格納する。このｃＷ個の移動平均の計算式をまとめて、式（Ａ）とする。
ここで、データ幅について説明する。上述のように、移動平均の計算とは、ｃＷ回、検出角変位誤差ｅ（ｓ）の平均の計算を行うものである。データ幅とはそれぞれの平均計算についての分母に相当するものである。
また、変更部１２２を具備せず、第１フィルタ部１２０は、それぞれデータ幅Ｅが異なる複数の移動平均を計算するための移動平均式を保持してもよい。この場合には、第１フィルタ部１２０は、計数されたデータ数が多ければ、データ幅Ｅが大きい移動平均式を選択し、計数されたデータ数が少なければ、データ幅も小さい移動平均式を選択する。そして、選択された移動平均式により移動平均を計算する。つまり、第１フィルタ部１２０は、データ数に応じたデータ幅で、前記格納された検出角変位誤差の移動平均を計算することで、高周波ノイズを除去する。この移動平均の計算後のＪ'（ｓ）の時間ｓと角変位の関係を図１３に示す。
また、ｃ≧２の場合には、周平均処理部１２６が、周平均処理を行う。この周平均処理は無端ベルト６０の１周期以外の周期で発生する検出角変位誤差を除去するためである。また、以下の例ではｃ＝４とした場合の周平均処理について説明する。
【００２３】
まず、１周目から４周目までのそれぞれの周での実際にサンプリングされたデータ数を比較して、その中で最も少ないデータ数をＷ′と決定して以下の演算で周平均処理を行う。
Ｊ"（０）＝｛［０］＋［Ｚ２−Ｚ１］＋［Ｚ３−Ｚ１］＋［Ｚ４−Ｚ１］｝／４
を計算して、Ｊ"（０）をＲＡＭ６０２のアドレス「０」に格納する。
Ｊ"（１）＝｛［１］＋［Ｚ２−Ｚ１＋１］＋［Ｚ３−Ｚ１＋１］＋［Ｚ４−Ｚ１＋１］｝／４
を計算して、Ｊ"（１）をＲＡＭ６０２のアドレス「１」に格納する。
Ｊ"（２）＝｛［２］＋［Ｚ２−Ｚ１＋２］＋［Ｚ３−Ｚ１＋２］＋［Ｚ４−Ｚ１＋２］｝／４
を計算して、Ｊ"（２）をＲＡＭ６０２のアドレス「２」に格納する。
・
・
・
Ｊ"（Ｗ'−１）＝｛［Ｗ'−１］＋［Ｚ２−Ｚ１＋Ｗ'−１］＋［Ｚ３−Ｚ１＋Ｗ'−１］＋［Ｚ４−Ｚ１＋Ｗ'−１］｝／４
を計算して、Ｊ"（Ｗ'−１）をＲＡＭ６０２のアドレス「Ｗ'−１」に格納する。周平均化処理後のＪ"（ｓ）とｓとの関係を図１４に示す。Ｊ"（ｓ）は図１４に示すように、略サインカーブであり、以下では、Ｊ"（ｓ）を目標関数という。
全ての周平均化処理後のＪ"（ｓ）が求められた後に、更新部１２４は、目標関数（周平均処理後のデータ（ｃ＝１とした場合には、移動平均の計算後のデータ））の位相・振幅パラメータを算出する。そして、更新部１２４は、算出された位相・振幅パラメータを図７に示す更新前制御目標値に反映させることで、無端ベルト６０の表面速度が一定になるように更新前制御目標値を更新する。
更新後制御目標値の例を図１５に示す。図１５には、ホームポジション信号（図１５では、「ＨＰ信号」と示す。）も示す。
このように、この実施例１のベルト駆動制御装置５０であれば、格納された検出角変位誤差ｅ（ｓ）のデータ数Ｆに応じたデータ幅で格納された検出角変位誤差の移動平均を計算できる。従って、格納された検出角変位誤差ｅ（ｓ）のデータ数が多い場合には、第１フィルタ部１２０により多くの高周波数ノイズを除去できる。よって、更新後の制御目標値の精度を向上させることができる。
【実施例２】
【００２４】
上述のように、実施例１のベルト駆動制御装置５０では、極端に多く検出角変位誤差ｅ（ｓ）がサンプリングできた場合には、第１フィルタ部１２０のデータ幅Ｅをその分大きくする。データ幅Ｅを大きくすると、高周波ノイズの除去を多くできる反面、移動平均の計算に多大な時間を要する。また、データ幅Ｗを小さくすると、移動平均の計算に要する時間は少なくてよいが、高周波ノイズの除去量は少ない。つまり、第１フィルタ部１２０により高周波ノイズを除去できる量と、移動平均の計算に要する時間は、トレードオフの関係にあるといえる。
【００２５】
しかし、極端に大きいデータ幅Ｅで移動平均の計算を行っても、移動平均の計算にかかる時間が多くなるだけで、高周波ノイズの除去量は向上しないということが、経験的に判明している。そこで、実施例２のベルト駆動制御装置では、データ幅に上限Ｐをもたせる。また、高周波ノイズをできるだけ除去するために、データ幅は上限Ｐを超えず、かつ、移動平均のデータ幅ＥをＭの２ｍ＋１倍にし、かつ、可能な限りデータ幅Ｅを大きくするという前提で、以下の説明を行う。
【００２６】
具体的な上限の決定手法を説明する。図１１、図１２に示すように、ＲＡＭ６０２に最初から、マーク検出部３５が１回目にマーク３４を検出するまでに、格納された検出角変位誤差ｅ（ｓ）のデータを第１フィルタ処理分データとする。第１フィルタ処理分データの数をＨ個とする。つまり、第１フィルタ処理分データ数Ｈは、ＲＡＭ６０２のアドレス＝０からアドレス＝Ｚ１までの検出角変位誤差ｅ（ｓ）のデータ数である。
【００２７】
また、マーク検出部３５がｃ回目にマーク３４を検出してから、最後に格納された検出角変位誤差ｅ（ｓ）のデータを第２フィルタ処理分データとする。第２フィルタ処理分データの数をＩ個とする。つまり、第２フィルタ処理分データ数Ｉは、ＲＡＭ６０２のアドレスＺｃから最後にサンプリングされて格納されたアドレスまでの検出角変位誤差ｅ（ｓ）のデータ数である。
【００２８】
そして、第１フィルタ処理分データ数Ｈ、第２フィルタ処理分データ数Ｉが共に、ｍＤ以上である場合には、データ幅Ｅの上限Ｐを２ｍＤ＋１と定める。なお、この場合の格納された検出角変位誤差ｅ（ｓ）のデータ数はｃＷ＋２ｍＤ以上である。
【００２９】
換言すれば、第１フィルタ処理分データ数Ｈ、第２フィルタ処理分データＩが共にｍＤ以上である（例えば、Ｈ、Ｉともに２ｍＤである、つまりサンプリングされたデータ数が４ｍＤ＋ｃＷである）場合であっても、データ幅Ｅを（上限を越えない）２ｍＤ＋１とする。ｍの値は、ユーザにより定められ、例えば、図示しない入力部から入力させればよい。また、ｍの定め方としては上述のように、高周波ノイズを除去できる量と、移動平均の計算に要する時間とがトレーオフであるという観点から定めればよい。
【００３０】
このように、データ幅Ｅの上限を設けることで、極端に多くの検出角変位誤差ｅ（ｓ）のデータがサンプリングされた場合であっても、移動平均の計算に要する時間を少なくし、かつ、高周波ノイズの除去を適切に行うことができる。
【実施例３】
【００３１】
実施例２のベルト駆動制御装置では、第１フィルタ部１２０のデータ幅Ｅに上限を設けたが、実施例３のベルト駆動制御装置ではデータ幅Ｅに下限（以下、「第１下限Ｑ１」という。）を設ける。検出角変位誤差ｅ（ｓ）のサンプリング処理を行っても、検出角変位誤差ｅ（ｓ）のデータ数が少ない場合がある。この場合には、更新部１２８の更新処理を終了させる。なぜなら、少ない検出角変位誤差ｅ（ｓ）のサンプリングデータで、第１フィルタ部１２０によりフィルタ処理を行っても、適切に高周波ノイズを除去できず、結果として、適切な制御目標値の更新ができないからである。
【００３２】
具体的に第１下限Ｑ１の決定手法を第１フィルタ処理分データ数Ｈ、第２フィルタ処理分データＩ（共に実施例２で説明）を用いて説明する。第１フィルタ処理分データ数Ｈ、第２フィルタ処理分データＩが共に、ｍ'Ｄ未満である場合には、更新部１２８の更新処理を終了する。ただし、ｍ'は自然数であり、ｍ＞ｍ'とする。換言すれば、データ幅Ｅの第１下限Ｑ１をｍ'Ｄとし、データ幅Ｅはｍ'Ｄ以下では移動平均の計算を行わないということである。
【００３３】
図１６に実施例２で説明した上限Ｐを８Ｄ＋１（つまりｍ＝４）とし、第１下限Ｑ１を４Ｄ＋１（つまり、ｍ'＝２）とした場合に、変更部１２２によるデータ幅Ｅの定め方の処理フローを示す。この例では、変更部１２２は、予め定められた閾値と、第１フィルタ処理分データ数Ｈおよび第２フィルタ処理分データＩとの大小関係を判定する判定手段１２２２を有している。
【００３４】
まず、判定手段１２２２は、Ｈ≧第１閾値４ＤおよびＩ≧第１閾値４Ｄか否かを判断する（ステップＳ２）。Ｈ≧４ＤおよびＩ≧４Ｄであれば（ステップＳ２のＹｅｓ）、変更部１２２は、第１フィルタ部１２０のデータ幅Ｅを８Ｄ＋１に変更する（ステップＳ４）。そして、第１フィルタ部１２０は、データ幅を８Ｄ＋１として、上記式（Ａ）と同様に以下の移動平均の計算を行う。
Ｊ'（０）＝｛［Ｚ１−４Ｄ］＋[Ｚ１−４Ｄ＋１]＋［Ｚ１−４Ｄ＋２］・・＋［Ｚ１−１］＋［Ｚ１］＋［Ｚ１＋１］＋・・＋［Ｚ１＋４Ｄ−２］＋［Ｚ１＋４Ｄ−１］ ＋［Ｚ１＋４Ｄ］｝／（８Ｄ＋１）
を計算して、Ｊ'（０）をＲＡＭ６０２のアドレス「０」に格納する。
Ｊ'（１）＝Ｊ'（０）＋｛［Ｚ１＋４Ｄ＋１］−［Ｚ１−４Ｄ］  ｝／（８Ｄ＋１）
を計算して、Ｊ'（１）をＲＡＭ６０２のアドレス「１」に格納する。
Ｊ'（２）＝Ｊ'（１）＋｛［Ｚ１＋４Ｄ＋２］−[Ｚ１−４Ｄ＋１] ｝／（８Ｄ＋１）
を計算して、Ｊ'（２)をＲＡＭ６０２のアドレス「２」に格納する。
Ｊ'（３）＝Ｊ'（２）＋｛［Ｚ１＋４Ｄ＋３］−［Ｚ１−４Ｄ＋２］｝｝／（８Ｄ＋１）
を計算して、Ｊ'（３）をＲＡＭ６０２のアドレス「３」に格納する。
・
・
この計算をベルトｃ周データ分のＷ回繰返し、Ｊ'（ｃＷ−１）まで算出し、Ｊ'（ｃＷ−１）をＲＡＭ６０２のアドレス「ｃＷ'−１」に格納する。
これら移動平均の計算の式は上記式（１）のデータ幅Ｅを８Ｄ＋１に変更させたものである。
【００３５】
一方、ステップＳ２でＮｏであれば、判定手段１２２２は、第１フィルタ処理分データ数Ｈおよび第２フィルタ処理分データＩが、第２閾値３Ｄ以上か否かを判断する（ステップＳ６）。Ｈ≧３ＤおよびＩ≧３Ｄであれば（ステップＳ６のＹｅｓ）、変更部１２２は、データ幅Ｅを６Ｄ＋１に変更する（ステップＳ８）。そして、第１フィルタ部１２０は、データ幅を６Ｄ＋１として、上記式（Ａ）同様に、以下の移動平均の計算を行う。
Ｊ'（０）＝｛［Ｚ１−３Ｄ］＋[Ｚ１−３Ｄ＋１]＋［Ｚ１−３Ｄ＋２］・・＋［Ｚ１−１］＋［Ｚ１］＋［Ｚ１＋１］＋・・＋［Ｚ１＋３Ｄ−２］＋［Ｚ１＋３Ｄ−１］ ＋［Ｚ１＋３Ｄ］｝／（６Ｄ＋１）
を計算して、Ｊ'（０）をＲＡＭ６０２のアドレス「０」に格納する。
Ｊ'（１）＝Ｊ'（０）＋｛［Ｚ１＋３Ｄ＋１］−［Ｚ１−３Ｄ］  ｝／（６Ｄ＋１）
を計算して、Ｊ'（１）をＲＡＭ６０２のアドレス「１」に格納する。
Ｊ'（２）＝Ｊ'（１）＋｛［Ｚ１＋３Ｄ＋２］−[Ｚ１−３Ｄ＋１] ｝／（６Ｄ＋１）
を計算して、Ｊ'（２)をＲＡＭ６０２のアドレス「２」に格納する。
Ｊ'（３）＝Ｊ'（２）＋｛［Ｚ１＋３Ｄ＋３］−［Ｚ１−３Ｄ＋２］｝｝／（６Ｄ＋１）
を計算して、Ｊ'（３）をＲＡＭ６０２のアドレス「３」に格納する。
・
・
この計算をベルトｃ周データ分のＷ回繰返し、Ｊ'（ｃＷ−１）まで算出して、Ｊ'（ｃＷ−１）をＲＡＭ６０２のアドレス「ｃＷ−１」に格納する。
【００３６】
一方、ステップＳ６でＮｏであれば、判定手段１２２２は、第１フィルタ処理分データ数Ｈおよび第２フィルタ処理分データＩが、第３閾値２Ｄ以上か否かを判断する（ステップＳ１０）。Ｈ≧２ＤおよびＩ≧２Ｄであれば（ステップＳ１０のＹｅｓ）、変更部１２２は、データ幅Ｅを４Ｄ＋１に変更する（ステップＳ８）。そして、第１フィルタ部１２０は、データ幅を４Ｄ＋１として、以下の移動平均の計算を行う。
Ｊ'（０）＝｛［Ｚ１−２Ｄ］＋[Ｚ１−２Ｄ＋１]＋［Ｚ１−２Ｄ＋２］・・＋［Ｚ１−１］＋［Ｚ１］＋［Ｚ１＋１］＋・・＋［Ｚ１＋２Ｄ−２］＋［Ｚ１＋２Ｄ−１］ ＋［Ｚ１＋２Ｄ］｝／（４Ｄ＋１）
を計算して、Ｊ'（０）をＲＡＭ６０２のアドレス「０」に格納する。
Ｊ'（１）＝Ｊ'（０）＋｛［Ｚ１＋２Ｄ＋１］−［Ｚ１−２Ｄ］  ｝／（４Ｄ＋１）
を計算して、Ｊ'（１）をＲＡＭ６０２のアドレス「１」に格納する。
Ｊ'（２）＝Ｊ'（１）＋｛［Ｚ１＋２Ｄ＋２］−[Ｚ１−２Ｄ＋１] ｝／（４Ｄ＋１）
を計算して、Ｊ'（２)をＲＡＭ６０２のアドレス「２」に格納する。
Ｊ'（３）＝Ｊ'（２）＋｛［Ｚ１＋２Ｄ＋３］−［Ｚ１−２Ｄ＋２］｝｝／（４Ｄ＋１）
を計算して、Ｊ'（３）をＲＡＭ６０２のアドレス「３」に格納する。
・
・
この計算をベルトｃ周データ分のＷ回繰返し、Ｊ'（ｃＷ−１）まで算出して、Ｊ'（ｃＷ−１）をＲＡＭ６０２のアドレス「ｃＷ−１」に格納する。
【００３７】
上記ステップＳ２〜ステップＳ１２の処理の流れについては、データ幅Ｅに上限を設けた場合には、（１）データ幅は上限を超えず、（２）データ幅Ｅを（２ｍＤ＋１）倍にし、（３）可能な限りデータ幅Ｅを大きくするという思想に基づく。
【００３８】
一方、ステップＳ１０でＮｏの場合には、更新部１２８の更新処理を中止させる（ステップＳ１４）。中止させる理由は、上述のとおり、少ない検出角変位誤差ｅ（ｓ）のサンプリングデータで、第１フィルタ部１２０によりフィルタ処理を行っても、適切に高周波ノイズを除去できず、結果として適切に、更新部１２８は制御目標値の更新ができないからである。
【００３９】
実施例３のように、データ幅に第１下限を設けることで、適切に更新部１２８は、制御目標値の更新を行うことができる。
【実施例４】
【００４０】
計数部１２４は随時、ＲＡＭ６０２に格納されているデータ数を計数している。検出角変位誤差ｅ（ｓ）のサンプリング処理において、一定期間経過しても、検出角変位誤差ｅ（ｓ）を必要数（実施例３の説明では、ＨおよびＩが２Ｄ以上）サンプリングできない場合がある。そして、更新部１２８による前回の制御目標値の更新終了後から長期間（例えば１週間）経過すると、無端ベルト６０が厚みムラなどが変化する。従って、サンプリング開始時の第１下限をそのまま適用すると、変化後の無端ベルト６０について、更新部１２８は制御目標値を適切に更新できないからである。
そこで、実施例４のベルト駆動制御装置では、更新部１２８による前回の制御目標値の更新終了後から所定時間が経過すると、前記第１下限を、当該第１下限より小さい第２下限に変更する。例えば、データ幅Ｅの第２下限をｍ"Ｄとする。ただし、ｍ"＜ｍ'とする。
実施例４のベルト駆動制御装置はタイマ部１３０を有する。タイマ部１３０は、更新部１２８による前回の制御目標値の更新終了後からの時間を計測する。タイマ部１３０は例えば、リアルタイムクロックを使用すればよい。
【００４１】
図１７に実施例４の上限Ｐ１を４Ｄ（つまりｍ＝４）とし、第１下限Ｑ１を２Ｄ（つまり、ｍ'＝２）とし、第２下限Ｑ２をＤ（つまり、ｍ"＝１）とした場合の、変更部１２２のデータ幅の定め方の処理フローを示す。また、図１７中のステップＳ２〜Ｓ１４までは、図１６と同じなので、説明は省略する。
ステップＳ１０において、判定手段１２２２の判定結果により、Ｎｏである場合には、タイマ部１３０は、更新部１２４の前回の更新処理から、予め定められた所定時間Ｔが経過したか否かを判断する（ステップＳ１６）。予め定められた所定時間Ｔが経過していないと判断されると（ステップＳ１６のＮｏ）、制御目標値の更新処理を終了する。
【００４２】
一方、ステップＳ１６でＹｅｓの場合には、判定手段１２２２は、第２下限Ｄを用いて、Ｉ≧Ｄ、Ｈ≧Ｄであるか否かを判定する（ステップＳ１８）。ステップＳ１８でＹｅｓであれば、データ幅ＥをＤとして、上記式（Ａ）の移動平均の計算を行う。演算式は、上記同様なので、省略する。一方、ステップＳ１８でＮｏである場合には、ステップＳ１４に進み、更新部１２８による更新処理を中止する。
【００４３】
実施例４のベルト駆動制御装置であれば、所定期間（長期間）経過しても、第１下限を第２下限に変更することで、適切に制御目標値の更新を行うことができる。
［画像形成時の処理］
画像形成時の処理では、上記実施例１〜４で説明したベルト駆動制御装置による制御目標値の更新処理により更新された更新後制御目標値Ｒ'（ｓ）を用いる。そして、ベルト駆動制御装置の制御部６０１は、エンコーダ３１からの検出角変位と、更新後制御目標値Ｒ'（ｓ）とが同一になるように、駆動モータ３２をフィードバック制御する。当該フィードバック制御は主に、コントローラ部４０により行われる。画像形成処理の際には、制御部６０１はスイッチ部１２６の可動端１２６６を固定端１２６２に接続させる。
まず、［制御目標値の更新処理］同様に、エンコーダ３１からのパルス信号のサンプリングタイミングごとに、第１記憶部３０１からの更新前制御目標値Ｒ（ｓ）が出力され、減算部４１に入力される。
減算部４１は、第１記憶部３０１からの制御目標値Ｒ'（ｓ）とエンコーダ３１の検出角変位Ｐ（ｓ−１）との差である検出角変位誤差ｅ（ｓ）を算出する。そして、検出角変位誤差ｅ（ｓ）は一端、ＲＡＭ６０２に格納される。そして、第２フィルタ部４２（ローパスフィルタ）により検出角変位誤差ｅ（ｓ）の高周波ノイズが除去される。第２フィルタ部４２のフィルタ演算により、急激な位置変動に応答してしまうことを避けることができる。
ゲイン乗算部４３は、第２フィルタ部４２のフィルタ演算後の検出角変位誤差ｅ（ｓ）に制御ゲインＫをかける。制御ゲインＫが乗算された検出角変位誤差Ｋｅ（ｓ）は、補正量として扱われる。
一方、周波数設定部４４は、一定の標準駆動パルス周波数Ｒｐ（ｓ）を加算部４５に出力している。
そして、加算部４５は、ゲイン乗算部４３からの検出角変位誤差Ｋｅ（ｓ）（補正量）に、周波数設定部４４からの定常駆動周波数Ｒｐ（ｓ）を加算する。加算後のパルス周波数を駆動パルス周波数ｆ（ｓ）とする。制御部６０１はパルス出力器３７に駆動パルス周波数ｆ（ｓ）で駆動モータ３２を駆動制御させる。これにより、制御部６０１はエンコーダ３１からの検出角変位と更新後制御目標値とを同一にすることで、無端ベルト６０の表面速度が一定になるように制御することができる。換言すれば、制御部６０１は、更新後制御目標値と検出角変位が同一になるように無端ベルト６０を周回させる。
次に、第２フィルタ部４２の一例について説明する。第２フィルタ部４２として以下に示すものを用いればよい。
フィルタタイプ：Ｂｕｔｔｅｒｗｏｒｔｈ ＩＩＲ ローパスフィルタ
サンプリング周波数：１ＫＨｚ（＝制御周期と等しい）
パスバンドリップル（Ｒｐ）：０．０１ｄＢ
ストップバンド端減衰量（Ｒｓ）：２ｄＢ
パスバンド端周波数（Ｆｐ）：５０Ｈｚ
ストップバンド端周波数（Ｆｓ）：１００Ｈｚ
図１８に第２フィルタ部４２のフィルタ演算のブロック図を示し、図１９にフィルタ係数一覧を示す。同じ構成のフィルタを２段カスケード接続し、各段における中ノードをそれぞれｕ１（ｓ），ｕ１（ｓ−１），ｕ１（ｓ−２）およびｕ２（ｓ），ｕ２（ｓ−１），ｕ２（ｓ−２）と定める。ここで、インデックスの示す意味は次のとおりである。
（ｓ）：現在のサンプリング
（ｓ−１）：１つ前のサンプリング
（ｓ−２）：２つ前のサンプリング
以下のプログラム演算をフィードバック実行中に制御タイマ割込みがかかる度に行う。
ｕ１（ｓ）＝ａ１１×ｕ１（ｓ−１）＋ａ２１×ｕ１（ｓ−２）＋ｅ（ｓ）×ＩＳＦ
ｅ１（ｓ）＝ｂ０１×ｕ１（ｓ）＋ｂ１１×ｕ１（ｓ−１）＋ｂ２１×ｕ１（ｓ−２）
ｕ１（ｓ−２）＝ｕ１（ｓ−１）
ｕ１（ｓ−１）＝ｕ１（ｓ）
ｕ２（ｓ）＝ａ１２×ｕ２（ｓ−１）＋ａ２２×ｕ２（ｓ−２）＋ｅ１（ｓ）
ｅ′（ｓ）＝ｂ０２×ｕ２（ｓ）＋ｂ１２×ｕ２（ｓ−１）＋ｂ２２×ｕ２（ｓ−２）
ｕ２（ｓ−２）＝ｕ２（ｓ−１）
ｕ２（ｓ−１）＝ｕ２（ｓ）
このようにして、無端ベルト６０の厚さ変動によって生じる検出角変位誤差Ｋｅ（ｓ）と定常駆動周波数Ｒｐ（ｓ）との加算は、マーク検出部３５によるマーク３４の検出ごとに行われる。
【実施例５】
【００４４】
実施例５では、実施例１〜４で何れかに記載のベルト駆動制御装置５０を備えた画像形成装置１０００を説明する。この画像形成装置は、ベルト駆動制御装置５０により更新された制御目標値と一致するように、画像形成時に駆動モータ３２をフィードバック制御する。従って、無端ベルト６０の厚さ変動の存在にもかかわらず、無端ベルト６０の表面速度を一定にできる。
【００４５】
以上の制御によって、無端ベルトの厚み変動によって発生する無端ベルト６０の表面速度の変動を安定化する制御を、安価に且つ画像品位に応じて適切に行うことが可能になる。また、上述のように、画像形成装置は、転写バイアス印加部材および感光体を有する。
【００４６】
前記無端ベルトが、事前処理（調整用処理）として前記転写バイアス印加部材と前記感光体との接離動作（押し当てたり離したりする動作）を行っているとき、または、前記画像形成装置が画像形成を行っているとき以外に前記変位検出部は、検出角変位を求めることが好ましい。なぜならこれらの処理をしている場合には、無端ベルト６０が振動するために、変位検出部は正確な検出角変位誤差ｅ（ｓ）を検出できず、結果として、正確な制御目標値の更新を行うことができないからである。
ベルト駆動制御装置の処理機能をコンピュータによって実現する場合、図６で示した減算部４１、傾き除去部１２７、第１フィルタ部１２０、計数部１２４、変更部１２２、更新部１２８、判定手段１２２２、第２フィルタ部、ゲイン乗算部４３の処理内容はコンピュータが解読可能なプログラム言語によって記述されたプログラムをコンピュータにインストールし、制御部６０１に解読させて実行することにより実現される。
【００４７】
また、この形態では、コンピュータ上で所定のプログラムを実行させることにより、ベルト駆動制御装置を構成することとしたが、これらの処理内容の少なくとも一部をハードウェア的に実現することとしてもよい。
上述した実施例は、いずれも無端ベルト６０上に感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋが複数並べて配設されるタンデム式の画像形成装置におけるベルト駆動装置にこの発明を適用した例について説明したが、この発明が適用可能な画像形成装置及びベルト駆動装置はこの構成に限るものではない。
【００４８】
複数のローラに張架された無端状ベルトをそのローラのうちの少なくとも１以上のローラによって回転駆動するベルト駆動装置を有する画像形成装置であれば、そのいずれのベルト駆動装置にも適用可能である。
また、前述の実施例では転写ベルト６０によって転写紙を搬送し、その転写紙上で感光体ドラムからの４色のトナー像を順次転写する直接転写方時のカラープリンタにこの発明を適用したが、中間転写ベルト上に４色のトナー像を転写して、４色重ね合わせた後に転写紙に一括して転写する間接転写方式のカラープリンタ等における中間転写ベルト駆動装置にも、この発明を適用可能である。
【００４９】
さらに、前述の実施例では露光光源としてはレーザ光を使用しているが、これに限ったものではなく、例えばＬＥＤアレイ等を光源として使用するものでもよい。
【符号の説明】
【００５０】
１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ：トナー像形成部 
６：ベルト駆動装置
３０：目標角変位生成部 
３１：エンコーダ 
３２：駆動モータ
３４：マーク 
３５：マークセンサ 
３７：パルス出力器
４０：制御コントローラ部 
６０：無端ベルト
６３：駆動ローラ
６６：従動ローラ
５０：ベルト駆動制御装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５１】
【特許文献１】特開２００６−２０９０４２号公報
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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