(57)【要約】【課題】転写ローラの表面速度変動の影響を抑制し、ベルト像担持体の移動速度を高精度に制御することができる転写装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】ベルト像担持体に対して転写ローラを接離させる接離手段を有しており、接離手段によって転写ローラ７をベルト像担持体５から離間させた第１状態で、ベルト像担持体を駆動ローラによって駆動させ、そのときの駆動ローラ速度検出手段１７の出力値とベルト速度検出手段１５の出力値との差分を出力差分値として求め、その後、接離手段によって転写ローラをベルト像担持体に当接させた第２状態で、ベルト像担持体を駆動ローラにより駆動させ、そのときの駆動ローラ速度検出手段の出力値とベルト速度検出手段の出力値との差分である出力差分値を求め、その出力差分値が第１状態での出力差分値と一致するように、転写ローラの回転速度を転写ローラ駆動手段４２で制御させる制御手段２０を有する。【選択図】図１
2013242380.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の張架部材によって張架されながら無端移動せしめられるループ状のベルト像担持体と、
前記複数の張架部材の１つであり、前記ベルト像担持体を回転駆動させる駆動ローラと、
前記駆動ローラを回転駆動させる駆動ローラ駆動手段と、
前記駆動ローラの回転速度を検出する駆動ローラ速度検出手段と、
前記ベルト像担持体の移動速度を検出するベルト速度検出手段と、
前記ベルト像担持体のループ外側面であるおもて面に当接して転写ニップを形成する転写ローラと、
前記転写ローラを回転駆動させる転写ローラ駆動手段とを備え、
前記駆動ローラ速度検出手段の検出結果と前記ベルト速度検出手段の検出結果とに基づいて、前記ベルト像担持体の移動速度が所定速度となるように、前記駆動ローラの回転速度を前記駆動ローラ駆動手段によって制御するとともに、
前記おもて面に担持した画像を転写ニップ内に挟み込んだ転写材へ転写する転写装置において、
前記ベルト像担持体に対して前記転写ローラを接離させる接離手段を有しており、
前記接離手段によって前記転写ローラを前記ベルト像担持体から離間させた第１状態で、該ベルト像担持体を該駆動ローラによって駆動させ、前記駆動ローラ速度検出手段の出力値と前記ベルト速度検出手段の出力値との差分を出力差分値として求め、該接離手段によって該転写ローラを該ベルト像担持体に当接させた第２状態で、該ベルト像担持体を該駆動ローラにより駆動させ、該駆動ローラ速度検出手段の出力値と該ベルト速度検出手段の出力値との差分を出力差分値として求め、前記第２状態での前記出力差分値が前記第１状態での前記出力差分値と一致するように、前記転写ローラの回転速度を前記転写ローラ駆動手段によって制御させる制御手段を有することを特徴とする転写装置。
【請求項２】
請求項１の転写装置において、
上記第１状態でのベルト像担持体１回転周期にわたって求めた上記出力差分値の平均値を算出して標準速度偏差とし、上記第２状態でのベルト像担持体１回転周期にわたって求めた上記出力差分値が該標準速度偏差と一致するように、上記転写ローラを上記転写ローラ駆動手段で駆動させる制御を上記制御手段が行うことを特徴とする転写装置。
【請求項３】
請求項１または２の転写装置において、
上記ベルト像担持体のループ外側であるおもて面に当接して該おもて面に付着した付着物を除去するクリーニング手段と、
前記ベルト像担持体に対してクリーニング手段を接離させるクリーニング接離手段とを有しており、
上記第１状態では、前記クリーニング接離手段によって前記クリーニング手段を前記ベルト像担持体から離間させ、上記第２状態では、該クリーニング接離手段によって該クリーニング手段を該ベルト像担持体に当接させることを特徴とする転写装置。
【請求項４】
請求項１、２または３の転写装置において、
上記転写ニップに向けて転写材を搬送する転写材搬送手段を有しており、
上記第１状態では、前記転写材搬送手段による転写材の搬送を行わず、上記第２状態では、該転写材搬送手段による転写材の搬送を行うことを特徴とする転写装置。
【請求項５】
請求項１、２、３または４の転写装置において、
上記ベルト速度検出手段は、上記ベルト像担持体上に形成されたスケールパターンを検知手段で検知する方式であることを特徴とする転写装置。
【請求項６】
請求項１、２、３または４の転写装置において、
上記複数の張架部材の１つであり、上記ベルト像担持体の回転に従動回転する従動ローラを有しており、
上記ベルト速度検出手段は、前記従動ローラにロータリーエンコーダを設置して検出する方式であることを特徴とする転写装置。
【請求項７】
請求項１、２、３、４、５または６の転写装置において、
上記駆動ローラ速度検出手段の出力値と上記ベルト速度検出手段の出力値との差分である出力差分値の算出で、上記駆動ローラの回転周期成分を除去するローパスフィルタ処理を行うことを特徴とする転写装置。
【請求項８】
請求項１、２、３、４、５、６または７の転写装置において、
上記標準速度偏差に対し既定のオフセット値を加算して新規標準速度偏差とし、
上記接離手段によって上記転写ローラを上記ベルト像担持体に当接させて、該ベルト像担持体を駆動し、そのときの該駆動ローラ速度検出手段の出力値と該ベルト速度検出手段の出力値との差分である出力差分値が、前記新規標準速度偏差と一致するように、上記転写ローラ駆動手段を上記制御手段で制御することを特徴とする転写装置。
【請求項９】
請求項１、２、３、４、５、６、７または８の転写装置において、
少なくとも上記第２状態では、上記駆動ローラ速度検出手段による上記駆動ローラの回転速度検出と、上記ベルト速度検出手段による上記ベルト像担持体の移動速度検出とを常時行って上記出力差分値を求めており、
前記第２状態での前記出力差分値が上記第１状態での前記出力差分値と一致するように、上記制御手段で上記転写ローラ駆動手段をフィードバック制御することを特徴とする転写装置。
【請求項１０】
トナー像を担持するベルト像担持体と、
前記ベルト像担持体から転写材にトナー像を転写する転写手段とを備えた画像形成装置において、
前記転写手段として、請求項１、２、３、４、５、６、７、８または９の転写装置を用いた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、プリンタ、ファクシミリ、複写機などの画像形成装置に用いられる転写装置、及び、その転写装置を備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置の転写装置として、像担持体に当接するニップ形成部材により転写ニップを形成して転写紙を挟み込み、像担持体上のトナー像を転写紙に転写するものが知られている。その一例として、複数の感光体ドラム上にそれぞれ形成した各色のトナー像を、複数の張架部材によって回転可能に張架されたベルト像担持体である中間転写ベルト上に順次１次転写した重合わせトナー像を、転写紙に２次転写する２次転写装置が知られている。
【０００３】
２次転写装置では、ニップ形成部材として、中間転写ベルトのおもて面に当接する２次転写ローラと、前記複数の張架部材の１つであり、２次転写ローラと対向して中間転写ベルト裏面に当接する２次転写対向ローラとが設けられている。そして、２次転写ローラと２次転写対向ローラとの間に中間転写ベルトを挟み込んで２次転写ニップを形成し、２次転写ニップに搬送されてきた転写紙に、中間転写ベルト上の重ね合わせトナー像が転写される。
【０００４】
このような２次転写装置を備えた画像形成装置では、中間転写ベルトの厚み変動などにより中間転写ベルト１回転周期で中間転写ベルトの移動速度が変動すると、複数の感光体ドラムからの各色トナー像の重ね合わせ位置がずれて、色ずれなどの不具合が生じる。特許文献１に記載の画像形成装置には、中間転写ベルトを回転駆動させる、前記複数の張架部材の１つである駆動ローラの回転速度を検出する駆動ローラ速度検出器と、中間転写ベルトの移動速度を検出するベルト速度検出器とが設けられている。そして、駆動ローラ速度検出器とベルト速度検出器との検出結果に基づいて、中間転写ベルトの移動速度が一定速度となるように、駆動ローラを駆動させるモータを制御して駆動ローラの回転速度を調整している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の２次転写装置においては、２次転写ローラの回転軸をモータにより一定速度で回転駆動させるため、２次転写ローラの表面が変形するなどしてローラ径が変わると、２次転写ローラの表面速度が変動してしまう。また、２次転写ローラは中間転写ベルトに接触してベルト搬送力を発生させており、２次転写ローラの表面速度が変動すると、２次転写ローラによる中間転写ベルトの搬送力も変動する。このように、２次転写ローラによる中間転写ベルトの搬送力が変動すると、中間転写ベルト回転方向で駆動ローラと２次転写ローラとの間にあるベルト部分を引っ張ったり弛ませたりする現象が生じる。
【０００６】
本願発明者が鋭意研究を重ねた結果、前記現象が大きく生じると、中間転写ベルトの移動速度が一定となるように駆動ローラの回転速度制御を行っても、中間転写ベルトの移動速度を高精度に制御するのが困難であることがわかった。
【０００７】
２次転写ローラの表面速度が速くなり、２次転写ローラによる中間転写ベルトの搬送量が増加すると、駆動ローラに対して中間転写ベルトが引っ張られベルト張力が増大し、駆動ローラにかかる搬送負荷が小さくなって、駆動ローラの搬送トルクが減少する。この状態では、駆動ローラの回転力を少し大きくしただけでも中間転写ベルトの搬送量が多くなり過ぎてしまい、中間転写ベルトの移動速度の微調整が難しく、駆動ローラの回転速度制御によって中間転写ベルトの移動速度を高精度に制御することが困難となる。
【０００８】
一方、２次転写ローラの表面速度が遅くなり、中間転写ベルトの搬送量が少なくなると、駆動ローラに対して中間転写ベルトが弛まされベルト張力が減少し、駆動ローラにかかる搬送負荷が大きくなって、駆動ローラの搬送トルクが増加する。この状態では、駆動ローラの搬送トルクが極端に増加すると、駆動ローラ表面と中間転写ベルトとの間ですべりが生じてしまい、駆動ローラによる中間転写ベルトの搬送量が少なくなる。そのため、駆動ローラによる中間転写ベルトの搬送不良が生じてしまい、駆動ローラの回転速度制御によって中間転写ベルトの移動速度を高精度に制御することが困難となる。
【０００９】
このように、中間転写ベルトの移動速度が一定となるように駆動ローラの回転速度制御を行っても、２次転写ローラの表面速度変動の影響によって、中間転写ベルトの移動速度を高精度に制御することができなくなるといった問題が生じる。
【００１０】
また、ベルト像担持体である感光体ベルト上のトナー像を、感光体ベルトと転写ローラとを接触させて形成した転写部で、感光体ベルト上のトナー像を転写材に直接転写する直接転写方式の画像形成装置が知られている。そして、このような直接転写方式の画像形成装置においても、上述したのと同様な理由により、転写ローラの表面速度変動の影響によって感光体ベルトの移動速度を高精度に制御することができなくなる。
【００１１】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、転写ローラの表面速度変動の影響を抑制し、ベルト像担持体の移動速度を高精度に制御することができる転写装置、及び、その転写装置を備えた画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、複数の張架部材によって張架されながら無端移動せしめられるループ状のベルト像担持体と、前記複数の張架部材の１つであり、前記ベルト像担持体を回転駆動させる駆動ローラと、前記駆動ローラを回転駆動させる駆動ローラ駆動手段と、前記駆動ローラの回転速度を検出する駆動ローラ速度検出手段と、前記ベルト像担持体の移動速度を検出するベルト速度検出手段と、前記ベルト像担持体のループ外側面であるおもて面に当接して転写ニップを形成する転写ローラと、前記転写ローラを回転駆動させる転写ローラ駆動手段とを備え、前記駆動ローラ速度検出手段の検出結果と前記ベルト速度検出手段の検出結果とに基づいて、前記ベルト像担持体の移動速度が所定速度となるように、前記駆動ローラの回転速度を前記駆動ローラ駆動手段によって制御するとともに、前記おもて面に担持した画像を転写ニップ内に挟み込んだ転写材へ転写する転写装置において、前記ベルト像担持体に対して前記転写ローラを接離させる接離手段を有しており、前記接離手段によって前記転写ローラを前記ベルト像担持体から離間させた第１状態で、該ベルト像担持体を該駆動ローラによって駆動させ、前記駆動ローラ速度検出手段の出力値と前記ベルト速度検出手段の出力値との差分を出力差分値として求め、該接離手段によって該転写ローラを該ベルト像担持体に当接させた第２状態で、該ベルト像担持体を該駆動ローラにより駆動させ、該駆動ローラ速度検出手段の出力値と該ベルト速度検出手段の出力値との差分を出力差分値として求め、前記第２状態での前記出力差分値が前記第１状態での前記出力差分値と一致するように、前記転写ローラの回転速度を前記転写ローラ駆動手段によって制御させる制御手段を有することを特徴とするものである。
【００１３】
本発明においては、接離手段によって転写ローラをベルト像担持体から離間させた第１状態で、ベルト像担持体を駆動ローラで駆動させる。そして、駆動ローラ速度検出手段の検出結果に基づいた出力値と、ベルト速度検出手段の検出結果に基づいた出力値との差分を出力差分値として制御手段が求める。
また、転写ローラをベルト像担持体に当接した第２状態において、ベルト像担持体を駆動ローラで駆動させ、駆動ローラ速度検出手段により駆動ローラの回転速度を検出し、ベルト速度検出手段によりベルト像担持体の移動速度を検出する。そして、駆動ローラ速度検出手段の検出結果に基づいた出力値と、ベルト速度検出手段の検出結果に基づいた出力値との差分を出力差分値として制御手段が求める。
第１状態での前記出力差分値と第２状態での前記出力差分値とに差がある場合、第２状態で転写ローラの表面速度変動により、ベルト像担持体がどの程度引っ張られているのかや、どの程度弛まされているのかなど、第１状態と第２状態とでのベルト像担持体の駆動状態の変化を示している。
第２状態での前記出力差分値と第１状態での前記出力差分値とに差がある場合には、第２状態の前記出力差分値が第１状態での前記出力差分値と一致するように、転写ローラの回転速度を転写ローラ駆動手段によって制御する。これにより、転写ローラの表面速度変動によるベルト像担持体の駆動状態の変化を、第１状態と第２状態との間で無くすことができる。よって、転写ローラの表面速度変動の影響を抑えつつ、駆動ローラの回転速度制御によりベルト像担持体の移動速度を高精度に制御することができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上、本発明によれば、転写ローラの表面速度変動の影響を抑制し、ベルト像担持体の移動速度を高精度に制御することができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】２次転写ローラ協調制御の実施フローの一例を示す図。
【図２】プリンタの一例における画像形成部全体の概略構成図。
【図３】中間転写ベルト駆動制御装置を示す図。
【図４】中間転写ベルト駆動制御手法を示す図。
【図５】２次転写駆動機構を示す図。
【図６】中間転写ベルト駆動におけるベルト張力を示す図。
【図７】２次転写ローラ駆動制御系を示す図。
【図８】２次転写ローラ協調制御の実施フローの他例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の実施対象となる画像形成装置である電子写真方式のカラープリンタについて説明する。なお、本例のプリンタは、いわゆるタンデム式の画像形成装置であって、乾式二成分現像剤を用いた乾式二成分現像方式を採用したものであるが、本発明はこれに限定されない。
【００１７】
図２は、プリンタの一例における画像形成部全体の概略構成図である。このプリンタは、図示しない画像読取部から画像情報である画像データを受け取って画像形成処理を行う。このプリンタには、図２に示すように、イエロー（以下、「Ｙ」と省略する。）、マゼンタ（以下、「Ｍ」と省略する。）、シアン（以下、「Ｃ」と省略する。）、ブラック（以下、「Ｂｋ」と省略する。）の各色用の４個の回転体としての潜像担持体である感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋが並設されている。
【００１８】
これら感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋは、駆動ローラ１０を含む回転可能な複数の張架ローラに支持された無端ベルト状の中間転写ベルト５に接触するように、そのベルト移動方向に沿って並んで配置されている。また、感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋの周りには、それぞれ、帯電器２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｂｋ、各色対応の現像装置９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｂｋ、ドラムクリーニング装置４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｂｋ、除電ランプ３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｂｋ等の電子写真プロセス用部材がプロセス順に配設されている。
【００１９】
本実施形態のプリンタでフルカラー画像を形成する場合、感光体ドラム１Ｙを回転駆動しながら帯電器２Ｙで一様帯電した後、図示しない光書込装置からの光ビームＬＹを照射して感光体ドラム１Ｙ上にＹ静電潜像を形成する。このＹ静電潜像は、現像装置９Ｙにより、現像剤中のＹトナーにより現像される。現像時には、現像装置９Ｙに設けられた現像ローラ９ａＹと感光体ドラム１Ｙとの間に所定の現像バイアスが印加され、現像ローラ９ａＹ上のＹトナーは、感光体ドラム１Ｙ上のＹ静電潜像部分に静電吸着する。
【００２０】
このように現像されて形成されたＹトナー像は、感光体ドラム１Ｙの回転に伴い、感光体ドラム１Ｙと中間転写ベルト５とが接触する１次転写位置に搬送される。この１次転写位置において、中間転写ベルト５の裏面には、１次転写ローラ６Ｙにより所定のバイアス電圧が印加される。そして、このバイアス印加によって発生した１次転写電界により、感光体ドラム１Ｙ上のＹトナー像を中間転写ベルト５側に引き寄せ、中間転写ベルト５上に１次転写する。以下、同様にして、感光体ドラム１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋ上に形成されたＭトナー像、Ｃトナー像、Ｂｋトナー像も、中間転写ベルト５上のＹトナー像に順次重ね合うように１次転写される。
【００２１】
そして、中間転写ベルト５上に４色重なり合ったトナー像は、中間転写ベルト５の回転に伴い、２次転写ローラ７と対向する２次転写位置に搬送される。また、この２次転写位置には、図示しないレジストローラ対により所定のタイミングで転写紙が搬送される。そして、この２次転写位置において、２次転写ローラ７により転写紙の裏面に所定のバイアス電圧が印加され、そのバイアス印加により発生した２次転写電界及び２次転写位置での当接圧により、中間転写ベルト５上のトナー像が転写紙上に一括して２次転写される。その後、トナー像が２次転写された転写紙は、定着ローラ対８により定着処理がなされた後に装置外に排出される。
【００２２】
図３は、中間転写ベルト駆動装置を駆動制御部２０とともに示す斜視図である。
中間転写ベルト５は、ベルトループ内に配設された複数の張架ローラによって張架されながら、前記複数の張架ローラの１つである駆動ローラ１０の回転駆動によって無端移動せしめられる。この駆動ローラ１０は、減速機構を介して駆動源としての中間転写ベルト駆動モータ１７に接続されている。前記減速機構は、中間転写ベルト駆動モータ１７の回転軸にある小径歯車１７ａと駆動ローラ１０の回転軸にある大径歯車１０ａとを噛合わせた構成となっている。
【００２３】
中間転写ベルト５の搬送速度（移動速度）を検出する搬送速度検出器として、ベルトエンコーダ方式を採用しており、中間転写ベルト５の裏面にはエンコーダパターン１６が刻まれていて、このエンコーダパターン１６をベルトエンコーダセンサ１５で読み取ることによって、ベルト表面速度を検出する。なお、本実施形態においては、エンコーダパターン１６を中間転写ベルト５の裏面に刻んでいるが、中間転写ベルト５のおもて面のベルト幅方向両端部などの画像が形成されない非画像部に、エンコーダパターン１６を刻んでも良い。この場合、ベルトエンコーダセンサ１５は、中間転写ベルト５のおもて面に対向させて、エンコーダパターン１６を読み取ることができる位置に設ければ良い。
【００２４】
図３では、従動ローラ１１と駆動ローラ１０との間の中央付近にベルトエンコーダセンサ１５を設置しているが、ベルト表面速度を正しく測定するためには、中間転写ベルト５の平坦な部分に対向した位置であれば他の場所でも良い。
【００２５】
例えば、中間転写ベルト５が平坦でない回転軸上にベルトエンコーダセンサをレイアウトしてしまうと、軸の曲率の影響が出てしまい、中間転写ベルト５の製造上の厚み変動や環境変化による変動によって、エンコーダパターン１６の間隔が変化してしまい、正しいベルト表面速度ではなくなってしまうために、避ける必要がある。
【００２６】
エンコーダパターン１６としては、シート状のエンコーダパターンを貼り付けたり、中間転写ベルト５上に直接パターン加工したり、中間転写ベルト５の製造工程で一体加工したりと、製作方法はどのような方法でも良い。
【００２７】
本実施形態では、ベルトエンコーダセンサ１５として等間隔のスリットを備えた反射式の光学センサを想定しているが、エンコーダパターン１６からベルト表面位置を正確に検出できるセンサであれば良く、例えばＣＣＤカメラ等を使用し、画像処理によって表面位置を検出するものでも良い。また、ドップラー方式やベルト表面の凹凸から画像処理によって表面位置を検出できるセンサ方式であれば、エンコーダパターン１６を無くすことも可能となる。
【００２８】
中間転写ベルト５の他の搬送速度検出器として、ロータリーエンコーダ方式を採用したものがあり、前記複数の張架ローラの１つである従動ローラ１１の回転軸に回転検出器を設けて、その回転検出器により従動ローラ１１の回転状態から、中間転写ベルト５の搬送速度を検出する。従動ローラ１１は、中間転写ベルト５の無端移動に伴って従動回転するローラ部材であるので、従動ローラ１１の回転状態から中間転写ベルト５の搬送速度を検出することができる。
【００２９】
中間転写ベルト５の周方向における全領域のうち、従動ローラ１１に対する掛け回し位置を通過してから、駆動ローラ１０に対する掛け回し位置に進入する前の箇所が、感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋと当接してＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ用の１次転写ニップを形成する。
【００３０】
中間転写ベルト５におけるＭ，Ｃ，Ｙ，Ｂｋ用の１次転写ニップの形成箇所に対しては、ベルト裏面側から１次転写ローラ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｂｋがそれぞれ当接している。これら１次転写ローラ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｂｋにそれぞれ図示しない電源によって転写バイアスが印加されることで、各色の１次転写ニップにおいて中間転写ベルト５と感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋとの間に転写電界が形成される。
【００３１】
１次転写部にてカラー画像が形成されるため、この部分でのベルト搬送速度を検出して制御するのが良い。そこで、従動ローラ１１にロータリーエンコーダを設置するか、従動ローラ１１と駆動ローラ１０との間にベルトエンコーダセンサ１５を設置するのが望ましい。
【００３２】
また、図中の符号１２は、中間転写ベルト５を張架する前記複数の張架ローラの１つであって、中間転写ベルト５に張力を付与するテンションローラである。テンションローラ１２は、ベルトループの外側から中間転写ベルト５に押し当てられ、一定のベルト張力を発生させるものである。テンションローラ１２によって生じるベルト張力によって、中間転写ベルト５は各張架ローラの表面に当接して、中間転写ベルト５が周方向に搬送される。特に、駆動ローラ１０の表面と中間転写ベルト５との当接力は、駆動ローラ１０のベルト搬送摩擦力と相関があるために重要で、中間転写ベルト５を搬送するために必要な搬送摩擦力が確保できるようにテンションローラ１２の押し当て力を設定する。
【００３３】
また、図中の符号１３は、中間転写ベルト５を張架する前記複数の張架ローラの１つであって、中間転写ベルト５を介して２次転写ローラ７と対向する２次転写対向ローラである。なお、ベルトループ外側においては、２次転写対向ローラ１３との対向位置で中間転写ベルト５のおもて面に当接する２次転写ローラ７が配設されており、この２次転写ローラ７と中間転写ベルト５のおもて面に電荷を付与することで、中間転写ベルト５のおもて面に転写材を吸着させる。
【００３４】
また、ベルトループ外側にて２次転写ローラ７よりもベルト搬送方向下流には、中間転写ベルト５のおもて面をクリーニングするベルトクリーニング装置１４が配設されている。このベルトクリーニング装置１４には、中間転写ベルト５のおもて面と当接させて、クリーニングブレード（不図示）やブラシローラ（不図示）などが設けられている。ベルトクリーニング装置１４の前記ブラシローラには、トナーの正規帯電極性とは逆極性のクリーニングバイアスが不図示の電源から印加されており、中間転写ベルト５のおもて面に付着しているトナーを、クリーニングブレードで掻き落すとともに、トナーとブラシローラとの電位差によって中間転写ベルト５のおもて面から静電的に回収する。また、ベルトクリーニング装置１４は、不図示の接離機構によって、中間転写ベルト５のおもて面に対して、クリーニングブレードやブラシローラなどが接離可能なようになっている。
【００３５】
駆動制御部２０では、中間転写ベルト５の搬送速度を一定とするために、中間転写ベルト駆動モータ１７をフィードバック制御する。中間転写ベルト５の搬送速度情報となるセンサ出力２１と、駆動ローラ１０の回転情報となるセンサ出力２２とを基にして、中間転写ベルト駆動モータ１７への中間転写ベルトモータ制御信号２３を出力する。また同時に、中間転写ベルト５に対する２次転写ローラ７の当接や、２次転写部を通過する転写材の影響による、中間転写ベルト５の搬送速度変動を抑制するために、２次転写ローラ７を駆動させる不図示の２次転写駆動モータに対して、駆動制御部２０がフィードバック制御を行う。駆動制御部２０は、中間転写ベルト５の搬送速度情報であるセンサ出力２１と、駆動ローラ１０の回転情報となるセンサ出力２２とを基にして、２次転写駆動モータ４２への２次転写モータ制御信号２４を出力する。
【００３６】
図４は、中間転写ベルト駆動制御系を示す図である。
中間転写ベルト５は、画像品質向上のために高精度に所定速度で駆動される要求がある。ここでは、電子写真方式のプリンタや複写機において、トナー画像を複数回重ね合わせるために使用されている中間転写ベルト駆動機構を例として説明する。
【００３７】
例えば、一般的に使用されている４色（シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）のトナーを使用する電子写真方式のプリンタや複写機の中間転写ベルト５において、中間転写ベルト５の表面速度に速度変動が生じてしまうと、４色のトナー画像の重ね合わせ位置がずれてしまったり、トナー画像が伸び縮みしてしまったりする。これによって、色ずれや色の濃淡等の画像の不具合が生じてしまう。そのため、従来の単色のトナーを使用するモノクロ機以上の送り速度の精度が要求されるようになってきた。
【００３８】
ここで、中間転写ベルト５の表面速度が変化する原因として、摩擦負荷、張架ローラなどの回転体の偏心や負荷変動、中間転写ベルト５の厚み変動、ロータリーエンコーダの取り付け偏心、減速機構の取り付け偏心や負荷変動、モータの回転ムラ、用紙突入やクラッチのＯＮ／ＯＦＦによるトルク変動等が考えられる。これらを外乱と考えると、摩擦負荷は定常的もしくは非常に低い周波数成分であるためフィードバック制御を行うことによって抑圧しやすい。また、中間転写ベルト５の厚み変動も他の回転体と比較して低い周波数成分であるため、ベルト表面速度を直接検出できれば、これを使用したフィードバック制御を行うことにより抑圧できる。
【００３９】
一方、回転体の変動成分の中でも減速機構の偏心やモータの回転ムラは、回転体と中間転写ベルト５の剛性や駆動軸と減速機構の連結部の剛性によって生じる機械共振周波数（以下、中間転写ベルト機構の機械共振周波数）に近い周波数となってしまう。そのため、単純にベルト表面速度をフィードバックする制御系を構築しただけでは、中間転写ベルト機構の機械共振周波数以下の応答周波数の制御系となり、ゲイン不足により外乱を抑圧できず、所望の要求仕様を達成できない。
【００４０】
そこで、駆動軸にロータリーエンコーダを取り付けると、制御系に影響のある機械共振周波数は、モータの慣性モーメントと中間転写ベルト機構の慣性モーメントと減速機構の剛性によって生じるもの（以下、駆動軸の機械共振周波数）となり、中間転写ベルト機構の機械共振周波数よりも高い機械共振周波数となる（例えば、５０［Ｈｚ］に対して２００［Ｈｚ］）。
【００４１】
駆動軸のロータリーエンコーダの値をフィードバックし、減速機構の偏心やモータの回転ムラによって生じる変動成分よりも高く応答周波数を設定できれば、駆動軸のロータリーエンコーダよりも前段で発生する変動成分を抑圧できる。加えて、ベルト表面の速度を検出するために中間転写ベルト５上にエンコーダパターンを取り付け、ベルト表面速度をフィードバックする制御系を構築すると、前記駆動軸のロータリーエンコーダ以降で発生する比較的低い周波数の変動成分を抑圧できる。よって、駆動軸等の回転体の偏心や負荷変動、中間転写ベルト５の厚み変動、ロータリーエンコーダの取り付け偏心等の変動成分を抑圧できる。
【００４２】
なお、ベルト表面のエンコーダパターン１６に代えて、従動ローラ１１の回転軸等にエンコーダを取り付けて速度をフィードバックする制御系を構築しても良い。これにより、前記駆動軸のロータリーエンコーダ以降で発生する比較的低い周波数の変動成分を抑圧できる。この場合、中間転写ベルト機構だけでは中間転写ベルト５の厚み変動は抑圧できないが、構成によっては、駆動軸等の回転体の偏心や負荷変動、ロータリーエンコーダの取り付け偏心等の変動成分を抑圧できる。
【００４３】
駆動軸エンコーダセンサ１８のセンサ出力２２と、ベルトエンコーダセンサ１５のセンサ出力２１とは、駆動制御部２０内に設置されたベルト駆動制御部４０に入力され、入力される各センサ出力に基づいて駆動ローラ１０の速度、中間転写ベルト５のベルト表面速度が演算される。そして、この演算結果に基づいて所定の制御演算が行われ、制御演算結果である指令値がモータドライバ３６に出力され、指令値に応じて中間転写ベルト駆動モータ１７を駆動する。
【００４４】
中間転写ベルト駆動モータ１７は、ブラシ付きモータでもブラシレスモータでもよいが、中間転写ベルト駆動モータ１７の形式に応じてモータドライバ３６の駆動回路も変わってくる。また、モータドライバ３６は電圧制御方式でも電流制御方式でもよい。電流制御方式のモータドライバであれば、経時変化や環境変化に対してロバストとなる。モータドライバ３６への指令値は、アナログ値、デジタル値、ＰＷＭ等、何でもよく、指令値に対して比例した出力の出せるモータドライバであればよい。また、モータドライバ３６はＰＷＭ駆動でもリニア駆動でもよい。
【００４５】
制御演算は、アナログとデジタルとのどちらでもよいが、ＣＰＵやＤＳＰ等のデジタル演算器が一般的であり、制御演算はソフトウェアで記述される。なお、単純な制御演算や動作ロジックであって、パラメータ変更が無いのであればハードウェアロジックで制御演算を行わせてもよい。
【００４６】
ベルト駆動制御部４０は、図４に示すように、第１速度演算手段としてのベルト速度演算部３０、第２速度演算手段としての駆動軸速度演算部３１、第１比較器３２、ベルト速度補償器３３、第２比較器３４、駆動軸速度補償器３５、モータドライバ３６を有している。ベルト速度演算部３０は、ベルトエンコーダセンサ１５からのセンサ出力２１（図３参照）に基づいて中間転写ベルト５のベルト表面速度を演算（算出）する。駆動軸速度演算部３１は、駆動軸エンコーダセンサ１８からのセンサ出力２２（図３参照）に基づいて駆動軸の駆動軸速度を演算（算出）する。
【００４７】
中間転写ベルト駆動モータ１７の回転速度は、中間転写ベルト駆動モータ１７の回転軸にある小径歯車１７ａと駆動ローラ１０の回転軸にある大径歯車１０ａとで構成される減速機構により減速され、減速機構に連結された駆動軸（駆動ローラ１０）の回転により、中間転写ベルト５が図２中時計回り方向に回転駆動（表面移動）される。
【００４８】
駆動ローラ１０によって中間転写ベルト５が駆動されると、中間転写ベルト５の駆動に合わせて、２次転写対向ローラ１３、テンションローラ１２、従動ローラ１１が従動回転するように駆動される（以下、駆動されるこれらの中間転写ベルト５、駆動ローラ１０、２次転写対向ローラ１３、テンションローラ１２、従動ローラ１１を「ベルト機構３７」という）。
【００４９】
そして、ベルト機構３７が駆動するときの中間転写ベルト５上のエンコーダパターン１６の情報をベルトエンコーダセンサ１５で読み取り、ベルトエンコーダセンサ１５から入力されるセンサ出力２１に基づいてベルト速度演算部３０がベルト速度を演算し、表面移動する中間転写ベルト５のベルト表面速度を算出する。算出されたベルト表面速度情報は、第１比較器３２にフィードバックされる。
【００５０】
また、駆動ローラ１０の回転軸に取り付けられた図示しないコードホイールのスリットを駆動軸エンコーダセンサ１８で読み取り、駆動軸エンコーダセンサ１８から入力されるセンサ出力２２に基づいて、回転する駆動ローラ１０の回転速度を駆動軸速度演算部３１が演算し駆動軸速度を算出する。算出された駆動軸速度は、第２比較器３４にフィードバックされる。
【００５１】
なお、駆動ローラ１０の駆動軸エンコーダセンサ１８はロータリーエンコーダ、中間転写ベルト５用のベルトエンコーダセンサ１５はリニアエンコーダであるため、単位系が異なる。一般的に回転速度は［ｒａｄ／ｓ］、直線速度は［ｍ／ｓ］となる。よって、これら２つのエンコーダで求められた速度をどちらか一方の単位系に変換する必要がある。
【００５２】
つまり、ベルト表面速度に統一する場合は単位系が［ｍ／ｓ］となり、駆動軸速度を変換するために単位変換用の係数を駆動軸速度演算部３１に含むことになる。また、駆動軸速度補償器３５も単位系を［ｍ／ｓ］に合わせる係数を持つことになる。
【００５３】
一方、駆動軸速度に統一する場合は単位系が［ｒａｄ／ｓ］となり、ベルト速度補償器３３に単位系を［ｒａｄ／ｓ］に変換する係数を持つことになる。
【００５４】
ベルト駆動制御部４０による中間転写ベルト５の駆動制御を説明する。まず、ベルトエンコーダセンサ１５からのセンサ出力２１に基づいてベルト速度演算部３０によりベルト表面速度を算出し、駆動軸エンコーダセンサ１８からのセンサ出力２２に基づいて駆動軸速度演算部３１により駆動軸速度を算出する。
【００５５】
そして、ベルト目標速度算出器（不図示）から出力されるベルト目標速度と、ベルト速度演算部３０により算出されたベルト表面速度とは、第１比較器３２で比較され、ベルト速度偏差が出力される。このベルト速度偏差はベルト速度補償器３３に入力され、駆動軸目標速度が出力される。この駆動軸目標速度と駆動軸速度演算部３１とにより算出された駆動軸速度は、第２比較器３４で比較され、駆動軸速度偏差が出力される。駆動軸速度補償器３５は入力される駆動軸速度偏差に基づいて、モータ電圧値を算出する。このモータ電圧値をＰＷＭ値に変換してモータドライバ３６に入力し、中間転写ベルト駆動モータ１７を回転駆動する。
【００５６】
次に、ＣＰＵやＤＳＰ等の演算器の割り込み処理ルーチンを速度検出に使用する構成を例にして説明する。図４に示したような２重の速度制御ループを持ち、第１比較器３２、ベルト速度補償器３３、第２比較器３４、駆動軸速度補償器３５での制御演算周期と、ベルト速度演算部３０、駆動軸速度演算部３１での速度演算周期が別々である場合、例えば、制御演算は、演算器のタイマ割り込みで周期的に演算され（周期Ａ）、速度演算はパルスのエッジ周期によって算出される（ベルト速度演算：周期Ｂ、駆動軸速度演算：周期Ｃ）。
【００５７】
前記周期Ａが前記周期Ｂや前記周期Ｃよりも長い（周波数が低い）場合、周期Ｂや周期Ｃの演算結果を周期Ａの演算ルーチンに渡すと、ダウンサンプリングとなってしまう（一般的に、周期Ａ≧周期Ｂ≧周期Ｃとなる）。これによって、周期Ｂもしくは周期Ｃに含まれる周期Ａのナイキスト周波数以上の周数成分が、周期Ａのナイキスト周波数以下に折り返し周波数として現れてしまう。
【００５８】
これにより、実際には無いはずの周波数成分が出てきてしまう可能性がある。このため、制御系では、前記実際に無いはずの周波数成分に対しても抑制するような動作をしてしまうため、幾何的には発生しない周波数成分の回転ムラを信号処理が原因で発生させてしまう可能性がある。そこで、ベルト速度演算部３０や駆動軸速度演算部３１において、ローパスフィルタ処理により帯域制限を行うことによってエイリアシングの発生を防ぐことができる。ローパスフィルタの形式は、ＦＩＲフィルタでもＩＩＲフィルタのどちらでもよい。
【００５９】
また、ベルト速度演算部３０の割り込み処理ルーチンにおいて、ベルト速度演算部３０の演算と第１比較器３２の演算とを行った後、前記エイリアシング防止のローパスフィルタ処理を行ってもよい。第１比較器３２の演算は単純な比較演算であるため、速度演算の割り込み演算に入れても演算負荷の問題はない。
【００６０】
このように、本実施形態によれば、ベルト目標速度とベルト速度演算部３０で算出されたベルト表面速度とを比較して、移動する中間転写ベルト５のベルト表面速度の補償演算を行うベルト速度補償器３３を有する第１の速度制御ループと、ベルト速度補償器３３の出力と駆動軸速度演算部３１の出力とを比較して、駆動軸速度の補償演算を行う駆動軸速度補償器３５を有する第２の速度制御ループとを備えることによって、定常的な外乱成分とモータや減速機構等の回転成分を第２の速度制御ループで抑制し、駆動軸（駆動ローラ１０）の回転成分と中間転写ベルト５の厚み変動等の低い周波数成分を第１の速度制御ループで抑制することができるので、高精度なベルト駆動が可能となるベルト駆動制御装置を提供することができる。
【００６１】
次に、２次転写ローラ７の駆動機構について説明する。
図５は、本実施形態のプリンタで採用した２次転写ローラ７の駆動機構を示す模式図である。
【００６２】
駆動ローラ１０を回転駆動させる中間転写ベルト駆動モータ１７とは別に、２次転写ローラ７を回転駆動させる２次転写駆動モータ４２が設けられている。そして、駆動制御部２０（図３参照）から送信される２次転写モータ制御信号２４によって、２次転写駆動モータ４２を回転させたり停止させたりと回転が制御される。２次転写駆動モータ４２としては、中間転写ベルト駆動モータ１７と同じく、ブラシ付きＤＣモータやブラシレスＤＣモータを用いることができる。２次転写駆動モータ４２の回転速度は、２次転写駆動モータ４２の回転軸にある小径歯車４２ａと２次転写ローラ７の回転軸にある大径歯車７ａとで構成される減速機構により減速され、減速機構に連結された２次転写ローラ７の図中反時計回り方向の回転により、２次転写部に搬送された転写紙を搬送する。
【００６３】
２次転写ローラ７の対向側には、図示しない中間転写ベルト５を支持している２次転写対向ローラ１３があり、２次転写ローラ７は、中間転写ベルト５を挟んで２次転写対向ローラ１３に当接されている。このような２次転写ローラ７の当接は、図示しないスプリングによって行われる。また、不図示のカム機構によって２次転写ローラ７は、前記スプリングの付勢力に抗して中間転写ベルト５から離間可能であり、前記スプリングと前記カム機構とによって図中矢印方向に２次転写ローラ７が移動することで、２次転写部での中間転写ベルト５（２次転写対向ローラ１３）に対する２次転写ローラ７の当接状態と離間状態とが切り替えられる。また、中間転写ベルト５に対して２次転写ローラ７を離間させることにより、ベルト機構３７の取り出しや、転写紙搬送ジャム時のメンテナンスなどが可能となる。
【００６４】
２次転写部での転写性を向上させるために、２次転写ローラ７の表面部に弾性層を設けている。これにより、ニップ領域を広げたり、転写紙の表面粗さに追従して２次転写ローラ７が当接したりする。２次転写ローラ７の例としては、低慣性薄肉金属パイプを中心にその周りに導電性ゴムローラ部を設ける。この導電性ゴムローラ部は、シリコンゴム等の低硬度ゴム材料ローラ部（弾性ゴム層）を下層に設け、その表層に塗布されるウレタンコーティング層から構成される。なお、近年の画像形成装置で採用される２次転写ローラ７では、導電性ゴムローラ部はゴム硬度４０［°］（ゴム硬度Ａスケール）以下の加硫ゴムまたはシリコン系ゴムを下層に構成し、その表層には粘性を無効とするウレタンコーティング層を薄層として設け、導電性ゴムローラ部の当接変形によりニップ領域を広げ且つ適切な転写必要圧力を確保する構造としている。
【００６５】
一般に発泡ゴム構造以外の方法で４０［°］以下の低硬度を実現しようとすると、加硫ゴムの場合は可塑剤の添加により粘性が増加する。また、シリコンゴムの場合も高粘性になる。その結果、中間転写ベルト５との接触部での粘着、あるいは、転写紙との接触部での粘着による、中間転写ベルト５や転写紙の移動不良が生じる。これを回避するために、上述した表層に塗布されるウレタンコーティングが有効である。
【００６６】
ここで、従来の２次転写駆動モータ４２の駆動制御手法は、定速性に優れたステッピングモータを採用して、モータ自身の回転を一定に駆動するか、ブラシレスＤＣモータを採用して、モータ軸の回転をＦＧ信号によって検出してモータ軸回転速度を一定に駆動する手法であった。
【００６７】
中間転写ベルト駆動モータ１７は、先に説明した中間転写ベルト駆動制御により、中間転写ベルト５を所定搬送に駆動制御される。一方、２次転写駆動モータ４２は、モータ軸を一定とするように駆動される。このとき、２次転写ローラ７の変形量が当初の設計値から変化すると２次転写ローラ表面速度が中間転写ベルト搬送速度と異なり、中間転写ベルト５の搬送に影響を与えてしまう。
【００６８】
近年、２次転写ローラ７は硬度４０［°］程度の変形しやすいローラを採用しているため、２次転写ローラ表面速度と中間転写ベルト搬送速度との速度差に変動が生じやすい。また、２次転写ローラ表層にウレタンコーティングをしているが、ニップ領域の広がりによる中間転写ベルト５との摩擦力が増加しており、前記速度差が中間転写ベルト５へ与える影響が大きくなっている。
【００６９】
近年、様々な転写紙への対応要求が高まり、搬送する転写紙の厚み幅が増加している。転写紙の厚みにより２次転写ローラ７の変形量も変化するため、前記速度差の変動は更に大きくなる。また、転写紙の種類、特に表面コート紙や表面の紙繊維の荒さが特徴の和紙などの搬送により、中間転写ベルト５との摩擦力が大きく変動し、前記速度差が中間転写ベルト５へ与える影響が更に大きくなっている。
【００７０】
先に説明したように２次転写ローラ表面と中間転写ベルト５との摩擦力が増加し、２次転写ローラ７の表面速度が、ローラ変形や転写紙の搬送により変動する現象が生じると、中間転写ベルト５の駆動制御効果が著しく低下することがある。中間転写ベルト５の駆動制御効果が著しく低下する要因としては、２次転写ローラ７の表面速度変動により、駆動ローラ１０の中間転写ベルト搬送トルクが大きく変動することが挙げられる。
【００７１】
駆動ローラ１０による中間転写ベルト５の搬送状態におけるベルト張力の関係を図６に示す。駆動ローラ１０から感光体ドラム１が並ぶ１次転写面の方向に張り側張力Ｔｔ、駆動ローラ１０から２次転写部方向に弛み側張力Ｔｓとすると、この２つの張力の関係や、搬送負荷である有効張力Ｆｐの関係は、一般的にオイラーの理論式（数１及び数２）を満足させる条件に収束する。
【００７２】
【数１】
2013242380.tif 000003
【００７３】
【数２】
2013242380.tif 000004
【００７４】
駆動ローラ１０のベルト搬送力に影響する上記数１の駆動ローラ１０の動摩擦係数μは、張り側張力Ｔｔ、弛み側張力Ｔｓ、駆動ローラ１０のベルト巻付け角θから、上記数１の変形式である数３に代入して求まる。
【００７５】
【数３】
2013242380.tif 000005
【００７６】
例えば、駆動ローラ１０と従動ローラ１１との２つローラによる単純なベルト搬送装置では、搬送状態における張り側張力Ｔｔや弛み側張力Ｔｓは、搬送負荷、搬送速度、ベルトテンションなどで決定されるが、画像形成装置では、感光体ドラム１が接触する１次転写部だけではなく、２次転写部やベルトクリーニング装置１４の負荷が、駆動ローラ１０の張り側と弛み側の両方に存在する。以下に、本実施形態の中間転写ベルト駆動機構における、それぞれの張力に影響する要因を整理する。
【００７７】
・張り側張力Ｔｔに影響する要因：１次転写部（感光体ドラム１と中間転写ベルト５との速度差及び接触摩擦力）、テンションローラ
・弛み側張力Ｔｓに影響する要因：２次転写部（２次転写ローラ７と中間転写ベルト５との速度差及び接触摩擦力）、ベルトクリーニング装置１４（クリーニング負荷）
【００７８】
前述した２次転写ローラ７による中間転写ベルト５の搬送力が変動すると、弛み側張力Ｔｓを変動させ、駆動ローラ１０の動摩擦係数μの変動や有効張力Ｆｐを変動させてしまう。例えば、２次転写ローラ７の表面速度が速く、強く中間転写ベルト５を搬送して弛み側張力Ｔｓが増大すると、有効張力Ｆｐが減少し駆動ローラ１０の回転による搬送トルクが減少する。この状態では、駆動ローラ１０の回転速度制御によって中間転写ベルト５の搬送速度を高精度に制御することが困難となり、制御効果が著しく低下する。一方、２次転写ローラ７の表面速度が遅く、中間転写ベルト５の搬送量が低下すると、弛み側張力Ｔｓが減少する。このとき、有効張力Ｆｐが増大し、駆動ローラ１０の搬送トルクは増加するが、極端に増加すると駆動ローラ表面と中間転写ベルト５との間でのすべりが増加して、駆動ローラ１０による中間転写ベルト５の搬送が不可能となる。
【００７９】
ベルトクリーニング装置１４も２次転写ローラ７と同様に弛み側張力Ｔｓに影響を与える。また、ベルトクリーニング装置１４では、クリーニングブレードをベルト搬送方向に対してカウンターで中間転写ベルト５の表面に当接させて、中間転写ベルト５の表面上からトナーを取り除く。そのため、残トナー量や経時のブレード摩耗、ベルト表面摩耗、ブレード面の発熱状態などで負荷変動となり、経時の弛み側張力変動を発生させてしまう。
【００８０】
このように、２次転写ローラ７やベルトクリーニング装置１４の影響により弛み側張力Ｔｓが変動し、駆動ローラ１０のベルト搬送力が変動してしまう。つまり、駆動ローラ１０の回転量に対して駆動ローラ１０による中間転写ベルト５の搬送量が変動してしまう現象、所謂駆動ローラ１０と中間転写ベルト５間のすべり率が変化する現象が発生してしまう。
【００８１】
これに対して、本実施形態では、この駆動ローラ１０と中間転写ベルト５間のすべり率を常に監視し、駆動ローラ１０のすべり率が２次転写部での中間転写ベルト５に対する２次転写ローラ７の接離状態や転写紙の搬送の有無に関わらず、一定となるように２次転写ローラ７の回転速度をフィードバック制御する。
【００８２】
図７は、２次転写ローラ７の駆動制御系を示す図である。
図７を用いて、駆動ローラ１０の弛み側張力を一定として駆動ローラ部でのすべり率が一定となるように２次転写ローラ７の回転速度を制御する手法について説明する。
【００８３】
本実施形態における２次転写ローラ７の駆動制御系は、中間転写ベルト駆動制御系と同様に、駆動軸エンコーダセンサ１８のセンサ出力２２及びベルトエンコーダセンサ１５のセンサ出力２１を基にして、駆動制御部２０内に設置された２次転写ローラ駆動制御部５０で実行される。そのため、図７には先に図４を用いて説明した、中間転写ベルト駆動制御系も併せて図示している。
【００８４】
２次転写ローラ駆動制御部５０は、ベルト駆動制御部４０内の駆動軸速度演算部３１とベルト速度演算部３０とで演算された、駆動軸速度とベルト表面速度とを取得する。
【００８５】
なお、前述したように、駆動ローラ１０の駆動軸エンコーダセンサ１８はロータリーエンコーダであり、中間転写ベルト５用のベルトエンコーダセンサ１５はリニアエンコーダであるため、単位系が異なる。一般的に回転速度の単位系は［ｒａｄ／ｓ］、直線速度の単位系は［ｍ／ｓ］となる。よって、これら２つのエンコーダで求められた速度をどちらか一方の単位系に変換する必要があり、ベルト表面速度に統一する場合は単位系が［ｍ／ｓ］となり、駆動軸速度を変換するために単位変換用の係数を駆動軸速度演算部３１に含むことになる。
【００８６】
単位系が統一された２つの速度情報は、第３比較器５２で比較され、駆動ローラ１０の回転速度と中間転写ベルト５の搬送速度との速度偏差が出力される。この速度偏差には、駆動ローラ直径公差と中間転写ベルト厚さ公差とによる平均速度差による定常成分と、駆動ローラ偏心や２次転ローラ回転変動、２次転部転写紙搬送による負荷変動等の外乱による駆動ローラ１０と中間転写ベルト５間のすべり率変化など変動成分が含まれている。
【００８７】
なお、従動ローラ１１にエンコーダを取り付けてベルト表面速度検出器とした場合も同様である。従動ローラ１１は中間転写ベルト５に対して回転負荷無く連れ回るため、十分なベルトテンションとベルト巻き付き角とがあれば、すべり量は無いものとしてベルト表面速度に換算できる。
【００８８】
また、駆動ローラ１０のロータリーエンコーダの代わりとして、中間転写ベルト駆動モータ１７の回転速度を検出するＦＧセンサの信号を基に、減速機構の減速比から駆動ローラ回転速度を推定する手法を採用してもよい。
【００８９】
第３比較器５２の出力信号に含まれる変動成分のうち、駆動ローラ偏心による駆動ローラ回転周期の変動成分を除去するためにローパスフィルタ５３を用いる。ベルト表面速度検出として従動ローラ１１のエンコーダを使用した場合には、ローパスフィルタ５３は、駆動ローラ１０と従動ローラ１１との回転周期成分を除去するように設計する。ローパスフィルタとしては、各ローラの１回転分のデータを平均する移動平均処理が挙げられる。
【００９０】
ローパスフィルタ５３からはローラ回転周期変動が除去された速度偏差が出力され、ローラ間標準速度差５１と第４比較器５４で比較さる。ローラ間標準速度差５１は、予め、２次転写ローラ７とベルトクリーニング装置１４とを中間転写ベルト５から離間してテスト駆動を実施した際のローパスフィルタ５３の出力平均値である。ローラ間標準速度差は、２次転写ローラ７やベルトクリーニング装置１４、転写紙搬送などによる外乱の無い状態での計測値であり、主に駆動ローラ直径公差と中間転写ベルト厚さ公差とによる平均速度差による定常成分値である。したがって、第４比較器５４からは、定常成分が除去された速度偏差、つまり、外乱による駆動ローラ１０と中間転写ベルト５間のすべり率変化など変動成分が出力される。
【００９１】
この速度偏差は２次転写速度補償器５５に入力され、２次転写ローラ７の補正速度成分が出力される。この補正速度成分と２次転写基準速度５６とを第１加算器５７で加算し、モータ電圧値に換算する。このモータ電圧値をＰＷＭ値に変換して２次転写モータドライバ５８に入力し、２次転写駆動モータ４２を回転駆動する。なお、２次転写基準速度５６は、設計時に決定される基準速度値である。この基準速度値に対して、各種外乱による変動分があった場合に速度偏差変化が生じ、２次転写速度補償器５５で速度補正値が算出される。
【００９２】
ローラ回転軸に設置するロータリーエンコーダにおいて、コードホイールスリットを検知するセンサを１８０［°］対向位置に設置する２センサ検知方式を用いた場合で、ローラ偏心量が微少であれば、ローパスフィルタ５３を除くことができる。ローパスフィルタ５３部では位相遅れが生じるため、フィードバック制御性能の低下が懸念されるので、ローパスフィルタ５３を除くことで、２次転写ローラ速度制御の応答性が向上し制御性能の向上が期待できる。
【００９３】
図１を用いて、本実施形態に係る２次転写ローラ協調制御の実施フローの一例を説明する。
【００９４】
まず、接離機構によって２次転写ローラ７を中間転写ベルト５から離間させた第１状態で（Ｓｔｅｐ１）、中間転写ベルト５を駆動ローラ１０で駆動させるテスト駆動を行う（Ｓｔｅｐ２）。この第１状態は、２次転写ローラ７の影響が無いベルト駆動条件であり、このベルト駆動条件下での駆動ローラ１０の回転速度と中間転写ベルト５の搬送速度との関係を把握しておく。把握方法としては、駆動軸エンコーダセンサ１８により駆動ローラ１０の回転速度を検出し、ベルトエンコーダセンサ１５により中間転写ベルト５の搬送速度を検出する（Ｓｔｅｐ３）。
【００９５】
そして、駆動軸エンコーダセンサ１８及びベルトエンコーダセンサ１５それぞれの検出結果に基づいて、中間転写ベルト５の１回転周期の速度変動を打ち消すように駆動ローラ１０の回転速度を制御するとともに、中間転写ベルト１回転周期にわたって、駆動軸エンコーダセンサ１８の検出結果に基づいた出力値と、ベルトエンコーダセンサ１５の検出結果に基づいた出力値との差分を出力差分値として駆動制御部２０で求める（Ｓｔｅｐ４）。
【００９６】
これは、中間転写ベルト５の搬送速度には、中間転写ベルト５の厚み変動などにより中間転写ベルト１回転周期で速度変動が生じる。そのため、中間転写ベルト５の１回転周期の速度変動を打ち消すように、駆動軸エンコーダセンサ１８及びベルトエンコーダセンサ１５それぞれの検出結果に基づいて駆動ローラ１０の回転速度を制御し、中間転写ベルト５の搬送速度を一定にする。
【００９７】
このとき、中間転写ベルト５の搬送速度は一定となるが、駆動ローラ１０の回転速度には、中間転写ベルトの１回転周期の速度変動を打ち消すような回転制御を行うことで、中間転写ベルト１回転周期で速度変動が生じる。そのため、駆動ローラ１０の回転速度と中間転写ベルト５の搬送速度との間には、中間転写ベルト１回転周期で速度差が生じることから、駆動軸エンコーダセンサ１８の検出結果に基づいた出力値と、ベルトエンコーダセンサ１５の検出結果に基づいた出力値との差分を、中間転写ベルト１回転周期にわたって出力差分値として駆動制御部２０で求める。これにより、第１状態における、駆動ローラ１０の回転速度と中間転写ベルト５の搬送速度との関係を把握することができる。
【００９８】
次に、接離機構によって２次転写ローラ７を中間転写ベルト５に当接した第２状態において（Ｓｔｅｐ５）、中間転写ベルト５を駆動ローラ１０で駆動させ（Ｓｔｅｐ６）、駆動軸エンコーダセンサ１８により駆動ローラ１０の回転速度を検出し、ベルトエンコーダセンサ１５により中間転写ベルト５の搬送速度を検出する（Ｓｔｅｐ７）。そして、駆動軸エンコーダセンサ１８及びベルトエンコーダセンサ１５それぞれの検出結果に基づいて、中間転写ベルト５の１回転周期の速度変動を打ち消すように駆動ローラ１０の回転速度を制御するとともに、中間転写ベルト１回転周期にわたって前記出力差分値を駆動制御部２０で求める（Ｓｔｅｐ８）。
【００９９】
第１状態での前記出力差分値と第２状態での前記出力差分値とに差がある場合（Ｓｔｅｐ９でＹｅｓ）、第２状態で２次転写ローラ７の表面速度変動により、中間転写ベルト５がどの程度引っ張られているのかや、どの程度弛まされているのかなど、第１状態と第２状態とでの駆動ローラ−中間転写ベルト間におけるすべり率（すべり量）が変動するような中間転写ベルト５の駆動状態の変化を示している。このことから、中間転写ベルト１回転周期にわたって、第２状態の前記出力差分値が第１状態での前記出力差分値と一致するように、駆動制御部２０の２次転写ローラ駆動制御部５０で２次転写駆動モータ４２をフィードバック制御して、２次転写ローラ７の回転速度を調整する（Ｓｔｅｐ１０）。このようにして２次転写ローラ７の回転速度を調整することで、２次転写ローラ７の表面速度変動による中間転写ベルト５の駆動状態の変化を、第１状態と第２状態との間で無くすことができる。
【０１００】
よって、Ｓｔｅｐ７からＳｔｅｐ１０の制御を繰り返し行うことで、２次転写ローラ７の表面速度変動の影響を抑えつつ、中間転写ベルト５の厚み変動などによる中間転写ベルト５の１回転周期の速度変動を、駆動ローラ１０の回転速度制御により打ち消すことができる。したがって、２次転写ローラ７の表面速度変動の影響がある場合よりも、駆動ローラ１０の回転速度制御により中間転写ベルト５の搬送速度を高精度に制御することができる。そして、第２状態の前記出力差分値が第１状態での前記出力差分値と一致したら（Ｓｔｅｐ９でＮｏ）、この協調制御が実行されている状態で、転写紙を搬送して画像形成が実行され（Ｓｔｅｐ１１）、一連の制御を終了する。
【０１０１】
これにより、中間転写ベルト５の速度変動が抑えられ、感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋの各色のトナー像の重ね合わせ位置がずれて色ずれなどの不具合が生じるのを抑制し、高品質な出力画像を実現することができる。
【０１０２】
さらに、２次転写ローラ７の表面速度変動の影響により、第１状態よりも第２状態で駆動ローラ１０による中間転写ベルト５の搬送トルクが増加して、駆動ローラ１０を駆動させる中間転写ベルト駆動モータ１７の消費電力が増える場合がある。これに対して、第２状態で前述したように２次転写ローラ７の表面速度変動の影響を抑制することで、前記搬送トルクの増加を抑えてモータの消費電力の増加を抑制し省エネルギー化を図ることができる。
【０１０３】
また、第１状態での前記出力差分値と第２状態での前記出力差分値とに差がない場合には（Ｓｔｅｐ９でＮｏ）、転写紙を搬送して画像形成が実行し（Ｓｔｅｐ１１）、一連の制御を終了する。
【０１０４】
図１を用いて説明した２次転写ローラ協調制御の実施フローでは、第２状態のときに２次転写部で転写紙を搬送していない場合について説明したが、２次転写部で転写紙を搬送することにより、２次転写部を転写紙が通過するときの線速変化などによっても、中間転写ベルト５の速度変動を発生させてしまう。そのため、第２状態において２次転写部で転写紙を搬送しているときの前記出力差分値を駆動制御部２０で求めて、その出力差分値が第１状態での前記出力差分値と一致するように、駆動制御部２０の２次転写ローラ駆動制御部５０で２次転写駆動モータ４２をフィードバック制御し、２次転写ローラ７の回転速度を調整しても良い。
【０１０５】
これにより、２次転写部を転写紙が通過するときの線速変化などの影響をも抑えつつ、中間転写ベルト５の厚み変動などによる中間転写ベルト５の１回転周期の速度変動を、駆動ローラ１０の回転速度制御により打ち消すことができ、駆動ローラ１０の回転速度制御によって中間転写ベルト５の搬送速度を高精度に制御することができる。
【０１０６】
図８を用いて、本実施形態に係る２次転写ローラ協調制御の実施フローの他例を説明する。
【０１０７】
最初に、ローラ間標準速度差が計測されているか判断する（Ｓｔｅｐ１）。ローラ間標準速度差が計測されていない場合には（Ｓｔｅｐ１でＮＯ）、後述するＳｔｅｐ２からＳｔｅｐ４のローラ間標準速度差の計測を実施する。
【０１０８】
すなわち、まず２次転写ローラ７とベルトクリーニング装置１４とを中間転写ベルト５から離間させ、その離間した状態で、中間転写ベルト５のテスト駆動を実施する（Ｓｔｅｐ２）。このテスト駆動では、２次転写ローラ７やベルトクリーニング装置１４、転写紙搬送などによる外乱の無い状態での駆動となる。
【０１０９】
次に、テスト駆動状態で、ベルト表面速度と駆動ローラ回転速度との速度偏差を計測する（Ｓｔｅｐ３）。図７に示したローパスフィルタ５３の出力平均値を保存する。この数値は、主に、駆動ローラ直径公差やベルト厚み公差、駆動ローラ１０と中間転写ベルト５との定常的なすべり率が含まれるデータで、外乱が無い狙いの標準速度偏差値となる。
【０１１０】
次に、計測された標準速度偏差に対してオフセット値を加算して標準速度差を設定する（Ｓｔｅｐ４）。なお、オフセット値とは、テスト駆動時に離間しているベルトクリーニング装置１４の定常負荷成分を考慮した既定値である。また、テスト駆動時の弛み側張力Ｔｓよりも若干大きくすることを考慮した値である。その理由は、テスト駆動時の弛み側張力値よりも、２次転写ローラ７の回転により、駆動ローラ１０に対して中間転写ベルト５を引っ張り、弛み側張力Ｔｓを少し増加させたほうが、中間転写ベルト駆動制御の効果が高まる傾向もあるためである。
【０１１１】
次に、ローラ間標準速度が設定されると、２次転写ローラ７の協調制御が実施される（Ｓｔｅｐ５）。２次転写ローラ７とベルトクリーニング装置１４とを中間転写ベルト５に当接させ、その当接させた状態で、駆動ローラ１０により中間転写ベルト５を駆動させ、駆動ローラ１０と中間転写ベルト５とのすべり率がテスト駆動時とほぼ同じで一定となるように、駆動制御部２０の２次転写ローラ駆動制御部５０で２次転写駆動モータ４２をフィードバック制御して、２次転写ローラ７の回転速度が調整される。そして、この協調制御が実行されている状態で、転写紙を搬送して画像形成が実行され（Ｓｔｅｐ６）、一連の制御を終了する。
【０１１２】
これにより、中間転写ベルト５の速度変動が抑えられ、感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋの各色のトナー像の重ね合わせ位置がずれて色ずれなどの不具合が生じるのを抑制し、高品質な出力画像を実現することができる。
【０１１３】
なお、ローラ間標準速度の数値は、画像形成装置の出荷時、２次転写ローラ７の交換やベルト機構３７の部品交換時に消去され、再計測が実施される。また、定期的に再計測を実施するためにローラ間標準速度の数値を消去してもよい。
【０１１４】
また、制御の最初に行われる、ローラ間標準速度差が計測されているかの判断で、ローラ間標準速度差が計測されている場合には（Ｓｔｅｐ１でＹｅｓ）、２次転写ローラ７の協調制御を実施し（Ｓｔｅｐ５）、この協調制御が実行されている状態で、転写紙を搬送して画像形成が実行して（Ｓｔｅｐ６）、一連の制御を終了する。
【０１１５】
なお、本実施形態においては、ベルト像担持体として中間転写ベルト５を用いた画像形成装置について説明したが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、本発明は、駆動ローラを含む複数の張架ローラで回転可能に張架された、ベルト像担持体としての感光体ベルトを用い、感光体ベルトと転写ローラとを接触させて形成した転写部で、感光体ベルト上に形成されたトナー像を感光体ベルトから転写紙に転写する直接転写方式の画像形成装置などにも同様に適用可能である。
【０１１６】
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
複数の張架部材によって張架されながら無端移動せしめられる中間転写ベルト５などのループ状のベルト像担持体と、前記複数の張架部材の１つであり、ベルト像担持体を回転駆動させる駆動ローラ１０などの駆動ローラと、駆動ローラを回転駆動させる中間転写ベルト駆動モータ１７などの駆動ローラ駆動手段と、駆動ローラの回転速度を検出する駆動軸エンコーダセンサ１８などの駆動ローラ速度検出手段と、ベルト像担持体の搬送速度などの移動速度を検出するベルトエンコーダセンサ１５などのベルト速度検出手段と、ベルト像担持体のループ外側面であるおもて面に当接して転写ニップを形成する２次転写ローラ７などの転写ローラと、転写ローラを回転駆動させる２次転写駆動モータ４２などの転写ローラ駆動手段とを備え、駆動ローラ速度検出手段の検出結果とベルト速度検出手段の検出結果とに基づいて、ベルト像担持体の移動速度が所定速度となるように、駆動ローラの回転速度を駆動ローラ駆動手段によって制御するとともに、前記おもて面に担持した画像を転写ニップ内に挟み込んだ転写材へ転写する転写装置において、ベルト像担持体に対して転写ローラを接離させるスプリングやカム機構などの接離手段を有しており、接離手段によって転写ローラをベルト像担持体から離間させた第１状態で、ベルト像担持体を駆動ローラによって駆動させ、駆動ローラ速度検出手段の出力値とベルト速度検出手段の出力値との差分を出力差分値として求め、接離手段によって転写ローラをベルト像担持体に当接させた第２状態で、ベルト像担持体を駆動ローラにより駆動させ、駆動ローラ速度検出手段の出力値とベルト速度検出手段の出力値との差分を出力差分値として求め、第２状態での前記出力差分値が第１状態での前記出力差分値と一致するように、転写ローラの回転速度を転写ローラ駆動手段によって制御させる駆動制御部２０などの制御手段を有する。これよれば、上記実施形態について説明したように、転写ローラの表面速度変動に起因した、ベルト像担持体の速度変動を抑制できる。
（態様Ｂ）
（態様Ａ）において、上記第１状態でのベルト像担持体１回転周期にわたって求めた上記出力差分値の平均値を算出して標準速度偏差とし、上記第２状態でのベルト像担持体１回転周期にわたって求めた上記出力差分値が該標準速度偏差と一致するように、上記転写ローラを上記転写ローラ駆動手段で駆動させる制御を上記制御手段が行う。これによれば、上記実施形態について説明したように、転写ローラの表面速度変動に起因した、ベルト像担持体の速度変動をより精度良く抑制できる。
（態様Ｃ）
（態様Ａ）または（態様Ｂ）において、上記転写ベルトのループ外側であるおもて面に当接して前記おもて面に付着した付着物を除去するベルトクリーニング装置１４などのクリーニング手段と、転写ベルトに対してクリーニング手段を接離させるクリーニング接離手段とを有しており、上記第１状態では、クリーニング接離手段によってクリーニング手段をベルト像担持体から離間させ、上記第２状態では、クリーニング接離手段によってクリーニング手段をベルト像担持体に当接させる。これによれば、上記実施形態について説明したように、クリーニング手段の負荷に起因した、ベルト像担持体の速度変動を低減させることができる。
（態様Ｄ）
（態様Ａ）、（態様Ｂ）または（態様Ｃ）において、上記転写ニップに向けて転写材を搬送するレジストローラ対などの転写材搬送手段を有しており、上記第１状態では、転写材搬送手段による転写材の搬送を行わず、上記第２状態では、転写材搬送手段による転写材の搬送を行う。これによれば、上記実施形態について説明したように、転写紙の負荷に起因した、ベルト像担持体の速度変動を低減させることができる。
（態様Ｅ）
（態様Ａ）、（態様Ｂ）、（態様Ｃ）または（態様Ｄ）において、上記ベルト速度検出手段として、上記ベルト像担持体上に形成されたスケールパターンを検知手段で検知する方式を採用することができる。
（態様Ｆ）
（態様Ａ）、（態様Ｂ）、（態様Ｃ）または（態様Ｄ）において、上記複数の張架部材の１つであり、ベルト像担持体の回転に従動回転する従動ローラ１１などの従動ローラを有しており、ベルト速度検出手段として、従動ローラにロータリーエンコーダを設置して検出する方式を採用することができる。
（態様Ｇ）
（態様Ａ）、（態様Ｂ）、（態様Ｃ）または（態様Ｄ）において、上記駆動ローラ速度検出手段の出力値と上記ベルト速度検出手段の出力値との差分である出力差分値の算出で、駆動ローラの回転周期成分を除去するローパスフィルタ処理を行うことで、上記実施形態で説明したような効果を得ることができる。
（態様Ｈ）
（態様Ａ）、（態様Ｂ）、（態様Ｃ）、（態様Ｄ）、（態様Ｅ）、（態様Ｆ）または（態様Ｇ）において、上記標準速度偏差に対し既定のオフセット値を加算して新規標準速度偏差とし、上記接離手段によって上記転写ローラを上記ベルト像担持体に当接させて、ベルト像担持体を駆動し、そのときの駆動ローラ速度検出手段の出力値とベルト速度検出手段の出力値との差分である出力差分値が、前記新規標準速度偏差と一致するように、転写ローラ駆動手段を上記制御手段で制御する。これによれば、上記実施形態について説明したように、ベルト像担持体駆動制御の効果を高めることが可能となる。
（態様Ｉ）
（態様Ａ）、（態様Ｂ）、（態様Ｃ）、（態様Ｄ）、（態様Ｅ）、（態様Ｆ）、（態様Ｇ）または（態様Ｈ）において、少なくとも上記第２状態では、上記駆動ローラ速度検出手段による上記駆動ローラの回転速度検出と、上記ベルト速度検出手段による上記ベルト像担持体の移動速度検出とを常時行って上記出力差分値を求めており、前記第２状態での前記出力差分値が上記第１状態での前記出力差分値と一致するように、上記制御手段で上記転写ローラ駆動手段をフィードバック制御する。これによれば、上記実施形態について説明したように、ベルト像担持体の速度変動が抑えられ、色ずれなどの不具合が生じるのを抑制することができる。
（態様Ｊ）
トナー像を担持するベルト像担持体と、前記ベルト像担持体から転写材にトナー像を転写する転写手段とを備えた画像形成装置において、前記転写手段として、（態様Ａ）、（態様Ｂ）、（態様Ｃ）、（態様Ｄ）、（態様Ｅ）、（態様Ｆ）、（態様Ｇ）または（態様Ｈ）の転写装置を用いる。これによれば、上記実施形態について説明したように、ベルト像担持体の速度変動が抑えられ、高品質な出力画像を実現することができる。
【符号の説明】
【０１１７】
１      感光体ドラム
２      帯電器
３      除電ランプ
４      ドラムクリーニング装置
５      中間転写ベルト
６      １次転写ローラ
７      ２次転写ローラ
７ａ    大径歯車
８      定着ローラ対
９      現像装置
９ａ    現像ローラ
１０    駆動ローラ
１０ａ  大径歯車
１１    従動ローラ
１２    テンションローラ
１３    ２次転写対向ローラ
１４    ベルトクリーニング装置
１５    ベルトエンコーダセンサ
１６    エンコーダパターン
１７    中間転写ベルト駆動モータ
１７ａ  小径歯車
１８    駆動軸エンコーダセンサ
２０    駆動制御部
２１    センサ出力
２２    センサ出力
２３    中間転写ベルトモータ制御信号
２４    ２次転写モータ制御信号
３０    ベルト速度演算部
３１    駆動軸速度演算部
３２    第１比較器
３３    ベルト速度補償器
３４    第２比較器
３５    駆動軸速度補償器
３６    モータドライバ
３７    ベルト機構
４０    ベルト駆動制御部
４２    ２次転写駆動モータ
４２ａ  小径歯車
５０    ２次転写ローラ駆動制御部
５１    ローラ間標準速度差
５２    第３比較器
５３    ローパスフィルタ
５４    第４比較器
５５    ２次転写速度補償器
５６    ２次転写基準速度
５７    第１加算器
５８    ２次転写モータドライバ
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１１８】
【特許文献１】特開２００９−２２２１１２号公報
【図１】
2013242380.tif 000006
【図２】
2013242380.tif 000007
【図３】
2013242380.tif 000008
【図４】
2013242380.tif 000009
【図５】
2013242380.tif 000010
【図６】
2013242380.tif 000011
【図７】
2013242380.tif 000012
【図８】
2013242380.tif 000013