JP2009015287A - シート状部材搬送装置、画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フィードフォワード制御の正確なタイミング予測が可能なシート状部材搬送装置、及び、そのシート状部材搬送装置を備えた画像形成装置を提供する。
【解決手段】無端状ベルトを張架させた第１のローラと、無端状ベルトを挟んで第１のローラと圧接部を形成する第２のローラと、無端状ベルトを回動駆動させる第１の駆動部とを備えたシート状部材搬送装置において、無端状ベルトの変動情報を取得する変動情報取得手段と、その取得した変動に基づいて圧接部より上流側の無端状ベルト所定位置にシート状部材が接触した時に生じる無端状ベルトの変動を検知する変動検知手段と、その変動検知によりシート状部材の圧接部突入タイミングを予測する突入タイミング予測手段と、そのタイミングに基づき第１の駆動部に対しフィードフォワード制御を行ないシート状部材の圧接部突入時に生じる無端状ベルトの速度変動を補正する補正制御手段とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、シート状部材を挟持させて搬送させるシート状部材搬送装置、及び、そのシート状部材搬送装置を備えた画像形成装置に関する。

近年、カラー画像形成装置において、感光体上のトナー像を、中間転写体上に一次転写し、この中間転写体上の４色のトナー像をシート状部材に二次転写する中間転写方式が多く採用されている。この中間転写体を用いた画像形成装置においては、薄紙や厚紙、はがき、封筒などさまざまな種類のシート状部材が使用可能で汎用性が高いという利点を有する。この中間転写体としては、中間転写ドラム又は中間転写ベルトが一般的に用いられる。
しかしながら、ある程度以上の厚さを有するシート状部材が二次転写部に突入する際には、それまで一定速度で駆動されていた中間転写体の速度が短時間の間変動し、一次転写部で画像に乱れが生じるという問題が発生していた。
また、カラー画像形成装置の小型化に伴い、二次転写部と定着部が近接されるようになり、シート状部材上で画像の転写と定着が同時に行われる装置もある。この装置においても、ある程度以上の厚さを有するシート状部材が定着部に突入する際に、それまで一定速度で駆動されていた定着ローラ、あるいは定着ベルトの速度が短時間の間変動し、二次転写部で画像に乱れが生じるという、上記と同様の問題が発生していた。
これらの問題は、シート状部材が二次転写部や定着部に突入する前に、その突入タイミングを予測し、シート状部材の突入時に、変動する中間転写体等の速度やトルクを上げることで、速度変動を打ち消す、フィードフォワード制御によって回避することが可能であり、従来、以下の提案がされている。
まず、印字開始からシート状部材が転写部へ突入するまでの時間を計測し、印字開始を起点にその計測された時間を次回のフィードフォワード制御のタイミングとして用いた画像形成装置がある（例えば特許文献１参照）。
また、レジストローラクラッチング開始から、シート状部材が二次転写部へ突入するまでの時間を予め計測しておき、レジストローラクラッチング開始を起点にその計測された時間を次回のフィードフォワード制御のタイミングとして用いた画像形成装置がある（例えば特許文献２参照）。
さらに、定着部の直前に用紙検知センサを設置し、その検知信号によってフィードフォワード制御を行っている画像形成装置がある（例えば特許文献３参照）。
特開２００３―２１５８７０公報 特開２００５―１０７１１８公報 特開２００４―５４１２０公報

このように、従来の画像形成装置では、フィードフォワード制御を行うための突入タイミング（シート状部材が定着部や定着部に突入するタイミング）のトリガーを印字開始としたり、レジストローラクラッチング開始としたり、又は、用紙検知センサの検知としたりと様々であるが、夫々、以下の問題点があった。
すなわち、特許文献１の画像形成装置では、印字開始からシート状部材が転写部に突入するまでの時間には、ばらつきが生じるため、予め得た計測時間と誤差が生じて、正確なフィードフォワード制御のタイミングを得ることは困難であった。
特許文献２の画像形成装置では、上記と同様に、レジストローラクラッチング開始からシート状部材が二次転写部へ突入するまでの時間には、大きなばらつきが生じるため、予め得た計測時間と誤差が生じて、正確なフィードフォワード制御のタイミングを得ることは困難であった。また、クラッチング時間が安定していたとしても、実際には、シート状部材の突入タイミングは毎回ばらつくため、事前に計測した値を用いて正確なフィードフォワード制御を行うことは難しく精度の点で問題があった。また、部品の劣化や経時変化によってもシート状部材の突入タイミングは変化するため、経時における安定性を確保することも困難であった。
特許文献３の画像形成装置では、定着部の直前に用紙検知センサを設置し、その検知信号によってフィードフォワード制御を行っているが、センサがシート状部材を検知してからシート状部材が定着部に突入するタイミングは、センサ検知位置の誤差によりばらつくため、正確なフィードフォワード制御タイミングを得ることが難しかった。また、検知誤差を小さくするために、検知センサと定着部間の距離を縮めることも構成上の制約のために限界があった。
このように、従来の画像形成装置は、正確なフィードフォワード制御のタイミングが困難なことから、シート状部材が定着部や定着部に突入することで生じる搬送速度の制御に限界があり、結果的に画像品質の向上に更なる改良の余地があった。
そこで本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、上記問題点を解決できる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、無端状ベルトを張架させた第１のローラと、前記第の１ローラと対向配置された第２のローラと、前記無端状ベルトを回動駆動させる第１の駆動部とを備え、前記無端状ベルトを挟んで前記第１のローラと前記第２のローラとを圧接させて形成された圧接部に、シート状部材を挟持させて搬送させるシート状部材搬送装置において、前記無端状ベルトの変動情報を取得する変動情報取得手段と、前記変動情報取得手段により取得した変動に基づいて、前記圧接部より搬送方向上流側の前記無端状ベルトの所定位置に前記シート状部材が接触した時に発生する前記無端状ベルトの変動を検知する変動検知手段と、前記変動検知手段により前記変動を検知することで、前記シート状部材が前記圧接部に突入するタイミングを予測する突入タイミング予測手段と、前記突入タイミング予測手段により予測したタイミングに基づいて前記第１の駆動部に対してフィードフォワード制御を行なうことにより前記シート状部材の前記圧接部への突入時に生じる前記無端状ベルトの速度変動を補正する補正制御手段とを有することを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１のシート状部材搬送装置において、前記無端状ベルトが掛架され装置本体に対し変位可能に支持された、前記無端状ベルトに張力を与える方向に付勢手段によって付勢される第３のローラを有し、前記変動情報取得手段は、前記所定位置から搬送方向上流方向に前記第３のローラまでの前記無端状ベルトの変動情報を取得する上流側変動情報取得手段と、前記所定位置から搬送方向下流方向に前記第３のローラまでの前記無端状ベルトの変動情報を取得する下流側変動情報取得手段とからなり、前記変動検知手段は、前記上流側変動情報取得手段と前記下流側変動情報取得手段とによって得られた変動情報の差分データを生成し、前記差分データから前記シート状部材と前記無端状ベルトとの接触により発生した前記無端状ベルトの変動を検知することを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１または２のシート状部材搬送装置において、前記シート状部材の搬送経路中に前記シート状部材の位置を検知するシート状部材検知手段を有しており、前記変動検知手段は、前記シート状部材検知手段が前記シート状部材を検知してから前記シート状部材が前記無端状ベルトに接触するまでの搬送所要時間を予め記憶しておき、前記シート状部材が前記無端ベルトに接触を開始する時間を含む所定の期間のみ前記シート状部材と前記無端状ベルトとの接触により発生する前記無端状ベルトの変動を検知することを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１、２または３のシート状部材搬送装置において、前記突入タイミング予測手段は、前記所定位置から前記圧接部入り口までの前記シート状部材の搬送所要時間を予め記憶しておき、前記変動検知手段による変動の検知時を該搬送所要時間のカウント開始のトリガーとして前記シート状部材が前記圧接部に突入されるタイミングを予測するものであることを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項４のシート状部材搬送装置において、前記圧接部は、前記無端状ベルトと前記第２のローラとの接触により形成されるプレニップ部と、前記無端状ベルト、前記第１のローラ及び前記第２のローラの接触により形成されるニップ部とからなり、前記所定位置は、前記プレニップ部よりシート部材搬送方向上流側に位置しており、前記搬送所要時間は、前記所定位置から前記プレニップ部入り口までの前記シート状部材の搬送所要時間であり、前記突入タイミング予測手段は、前記シート状部材が前記プレニップ部に突入するタイミングを予測することを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項４のシート状部材搬送装置において、前記圧接部は、前記無端状ベルトと前記第２のローラとの接触により形成されるプレニップ部と、前記無端状ベルト、前記第１のローラ及び前記第２のローラの接触により形成されるニップ部とからなり、前記所定位置は、前記プレニップ部であり、前記搬送所要時間は、前記所定位置から前記ニップ部入り口までの前記シート状部材の搬送所要時間であり、前記突入タイミング予測手段は、前記シート状部材が前記ニップ部に突入するタイミングを予測することを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項４のシート状部材搬送装置において、前記圧接部は、前記無端状ベルト、前記第１のローラ及び前記第２のローラの接触により形成されるニップ部からなり、前記所定位置は、前記ニップ部よりシート状部材搬送方向上流側に位置しており、前記搬送所要時間は、前記所定位置から前記ニップ部入り口までの前記シート状部材の搬送所要時間であり、前記突入タイミング予測手段は、前記シート状部材が前記ニップ部に突入するタイミングを予測することを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項５のシート状部材搬送装置において、前記補正制御手段は、前記プレニップ部及び前記ニップ部への突入時に生じる前記無端状ベルトの速度変動を補正することを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項６または７のシート状部材搬送装置において、前記補正制御手段は、前記ニップ部への突入時に生じる前記無端状ベルトの速度変動を補正することを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８または９のシート状部材搬送装置において、前記補正制御手段によるフィードフォワード制御は、前記シート状部材に対応して設定されるフィードフォワード目標値を用いて行うことを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、請求項１０のシート状部材搬送装置において、前記変動情報取得手段により取得した前記シート状部材の搬送中の前記圧接部での速度変動に基づいて前記フィードフォワード目標値を生成するフィードフォワード目標値生成手段を有し、前記補正制御手段は、前記フィードフォワード目標値生成手段により生成した前記フィードフォワード目標値を用いて前記無端状ベルトの速度変動を補正することを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、請求項１０または１１のシート状部材搬送装置において、前記シート状部材の厚さを検知する厚さ検知手段を備え、前記補正制御手段によるフィードフォワード制御は、前記厚さ検知手段により検知された厚さに相当するシート状部材に対応した前記フィードフォワード目標値を用いて行うことを特徴とするものである。
また、請求項１３の発明は、請求項１０または１１のシート状部材搬送装置において、前記変動検知手段により検知した前記無端状ベルトの変動から前記シート状部材の厚さを検知し、前記補正制御手段によるフィードフォワード制御は、前記検知された厚さに相当するシート状部材に対応した前記フィードフォワード目標値を用いて行うことを特徴とするものである。
また、請求項１４の発明は、請求項１０、１１、１２または１３のシート状部材搬送装置において、厚手の前記シート状部材における作像プロセスを最適化するための厚紙モードを備えており、前記厚紙モードが選択された場合にのみ、前記補正制御手段による補正を行うことを特徴とするものである。
また、請求項１５の発明は、シート状部材に作像する画像形成装置であって、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３または１４のシート状部材搬送装置を中間転写装置あるいは定着装置の少なくとも一方に適用したことを特徴とするものである。

本発明によれば、圧接部の入り口より搬送方向上流側の無端状ベルトの所定位置にシート状部材を接触し、その際に生じる無端状ベルトの変動を変動検知手段により検知し、その検知によって突入タイミング予測手段がシート状部材が圧接部に突入するタイミングを予測する。これにより、他の機構部の動作タイミングを用いることによる誤差や、センサ検知位置の誤差が生じないため、フィードフォワード制御の正確なタイミング予測が可能なシート状部材搬送装置を提供できる。また、シート状部材が圧接部に突入することで生じる搬送速度の変動を高精度に制御できる。
このようなシート状部材搬送装置を画像形成装置に適用することで、画像品質の更なる向上を図ることができる。

（実施の形態１）
次に、本発明にかかるシート状部材搬送装置の実施の形態を、添付図面を参照しながら説明する。実施の形態１にかかるシート状部材搬送装置は、挟持搬送手段と、補正制御手段とを備えて構成される。挟持搬送手段は、図１に示すように、ベルト部１と、第１の駆動部２と、加圧ローラ３（第２のローラ）とを備えて構成される。ベルト部１は、一端に大径歯車１１が固着され図示しない機枠に軸支された駆動ローラ１２（第１のローラ）と、その駆動ローラ１２の水平方向に所要の間隔をおいて機枠に軸支された上部支持ローラ１３と、その上部支持ローラ１３と駆動ローラ１２との配設ピッチよりも所要長さ短いピッチで、それらのローラ（駆動ローラ１２、上部支持ローラ１３）より下方に水平状に機枠に軸支された一対の下部支持ローラ１４、１５とで、略逆等脚台形状に形成されると共に、それら４本のローラに無端状ベルト１６が掛架されてなる。このうち、上部支持ローラ１３は、無端状ベルト１６の張力を一定に保つように、バネなどの弾性部材（図示せず）によって外方へ向かって付勢させるように支持されている。

なお、本実施の形態では、４本のローラを略逆等脚台形状に配設させた構成を例示しているが、上部支持ローラ１３側の下方に配設された下部支持ローラ１４を除いた３本の支持ローラで略三角形状に配設させても良いものである。また、下部支持ローラ１４、１５を除いた構成でも良く、支持ローラは二本以上であれば特に本数に限定はない。また、各支持ローラの配置も上記の略逆等脚台形状や略三角形状に限定されずどのような配置でも良い。

第１の駆動部２は、機枠に支持され後述する駆動制御部５と電気的に接続されたモータであり、そのモータの回転軸に固着された小径歯車２１と、その小径歯車２１と噛合され駆動ローラ１２の一端に固着された大径歯車１１とを備えて構成された減速機構を介して、第１の駆動部２による回転出力が駆動ローラ１２に伝達されるようになっている。

第１の駆動部２は、ブラシレスＤＣモータ、パルスモータ、ブラシ付きＤＣモータ、超音波モータ、ダイレクトドライブモータなど、何れでも良いものであるが、超音波モータやダイレクトドライブモータを用いる場合は、そのモータの特性上、小径歯車２１と大径歯車１１とからなる減速機構を用いなくても、直接、駆動ローラ１２を駆動可能である。また、上記した減速機構の他に、タイミングベルトやＶベルト等のベルトとプーリと備えてなる減速機構、遊星歯車を用いた減速機構（遊星歯車機構）、ウォームギアを用いた減速機構、ギア列による多段減速機構等が挙げられるが、減速調整が可能であれば特に限定されない。

図２に示すように、加圧ローラ３は、駆動ローラ１２の軸心より下方に軸心が位置されると共に、無端状ベルト１６を挟んで駆動ローラ１２を押圧させるように機枠に軸支されており、無端状ベルト１６と駆動ローラ１２とが圧接衝合されて、シート状部材Ｗを挟持させて搬送させる所要長さのニップＡが形成されている。

さらに、この加圧ローラ３は、駆動ローラ１２と駆動ローラ１２側の下方に配設された下部支持ローラ１５との間に張架される無端状ベルト１６を所要距離内方へ押し込ませるように配設されており、無端状ベルト１６が所要の長さに亘って加圧ローラ３に当接されて所要長さのプレニップＢが形成されている。これらのニップＡとプレニップＢとを合わせて圧接部と呼ぶ。また、加圧ローラ３の軸心位置によっては、プレニップＢが形成されない場合があるが、その場合においても本発明を適用することが可能である。

このように構成された挟持搬送手段は、小径歯車２１と大径歯車１１とからなる減速機構を介して、モータ（の回転軸）の回転出力が駆動ローラ１２に伝達することで、無端状ベルト１６が反時計方向に回転し、ニップＡ、プレニップＢを介して加圧ローラ３が連れ回るようになっている。また、シート状部材Ｗは、所定位置において無端状ベルト１６に接触した後、プレニップＢに噛み込まれて搬送され、さらにプレニップＢとと連続形成されたニップＡに噛み込まれて、挟持されながら上方へ搬送されるようになっている。

ロータリーエンコーダ４は、図１に示すように、駆動ローラ１２側の下方に配設された下部支持ローラ１５の軸端と接続されている。本実施の形態では、その下部支持ローラ１５の回転情報をこのロータリーエンコーダ４で検知させ、その回転情報から無端状ベルト１６の速度情報を検知させるようになっている。なお、このロータリーエンコーダ４は、左下部支持ローラ１４に配設しても良い。各ローラに対するエンコーダの取り付け位置は任意に設定可能であり、図１に示す位置に限定されない。

また、ロータリーエンコーダを使用しない方法としては、図３に示すように、レーザードップラー計１７を用いて無端状ベルト１６の速度を計測する方法が使用可能である。計測点は図３に示す以外の位置でも良いが、計測精度を確保するために無端状ベルト１６がローラなどと接しており、無端状ベルト１６に振動が生じにくい部位で計測することが望ましい。無端状ベルト１６の内部にレーザードップラー計を設置しても良い。また、図４に示すように、無端状ベルト１６表面に施した表面スケールＳと光学センサ１８を使用して無端状ベルト１６の速度を計測するのが望ましい。また、表面スケールＳを無端状ベルト１６内側（裏面）に設けても良い。

駆動制御部５は、図５に示すように、速度変動検知部５１と、フィードバックコントローラ５２と、位相補償器５３と、フィードフォワードコントローラ５４と、タイミングコントローラ５５とを備えて構成される。

速度変動検知部５１は、記憶部５１１と、演算部５１２とを備えて構成される。記憶部５１１は、無端状ベルト１６の設計上の回転速度（シート状部材Ｗの設計上の搬送速度）を、ロータリーエンコーダ４から得られた無端状ベルト１６の速度情報と比較演算可能に数値情報化したフィードバック目標値と、シート状部材Ｗが圧接部へ突入した際に生じる無端状ベルト１６の回転速度変動を補正させる補正回転速度（又は補正トルク）を数値情報化したフィードフォワード目標値と、所定位置にシート状部材Ｗの先端が接触したことで生じる無端状ベルト１６の速度変動を検知させる閾値と、その速度変動の検知から圧接部の入り口にシート状部材Ｗが搬送されてくるまでの搬送所要時間（遅延時間）と、等が記憶されている。このうち、フィードフォワード目標値は、シート状部材Ｗの厚さや材質によって、圧接部突入時における無端状ベルト１６の速度変動が異なることから、各シート状部材Ｗに対応するように複数の値が記憶されている。

演算部５１２は、上記した閾値とロータリーエンコーダ４から得られた無端状ベルト１６の速度情報とを比較して、シート状部材Ｗの先端が接触したか否かを間接的に検知させている。そして、閾値より無端状ベルト１６の速度が上回ったとき（又は達したとき）、あるいは閾値より無端状ベルト１６の速度が下回ったとき（又は達したとき）フィードフォワードコントローラ５４とタイミングコントローラ５５へ速度変動検知信号を出力させる。この速度変動検知信号は、フィードフォワード制御を行うためのトリガーとなる。なお、ロータリーエンコーダ４が変動情報取得手段を構成し、速度変動検知部５１が変動検知手段を構成する。

シート状部材Ｗが無端状ベルト１６に接触した際に生じる速度変動について、図６、図７を参照して説明する。図６にシート状部材Ｗが無端状ベルト１６に接触した時の無端状ベルト１６の挙動を示している。図６のように、シート状部材Ｗが無端状ベルト１６に接触した際、シート状部材Ｗが無端状ベルト１６を内側に押し込むため、無端状ベルト１６の位置が破線で示す通常状態の位置Ｃから、実線で示す位置Ｄへと変化する。このとき、支持ローラ１５と同軸上に取り付けたロータリーエンコーダで計測した無端状ベルト１６の速度変動を図７に示す。図７に示すように、シート状部材Ｗが無端状ベルト１６に接触する際に無端状ベルト１６の速度が増加している。この速度変動を検知することによって、シート状部材Ｗが無端状ベルト１６に接触したことを検知することが可能である。すなわち、記憶部５１１に記憶された搬送所要時間（遅延時間）のカウント開始のトリガーを、図７中の速度変動を検知した時点とすることで、シート状部材Ｗがニッ圧接部に突入するタイミングを予測することが可能になる。また、図６中で、所定位置とはシート状部材Ｗと無端状ベルト１６とが接している位置であり、この所定位置は任意に設定することが可能である。また、シート状部材Ｗが無端状ベルト１６と接触してから圧接部に突入するまでの時間ばらつきを小さくするために、所定位置はできるだけ圧接部の近傍に設定する方が良い。また、この所定位置がばらつかないように、シート状部材Ｗの搬送経路をガイドする部材などを設置しても良い。

次に、シート状部材Ｗが圧接部に突入する際に生じる速度変動について、図２、図８及び図９を参照して説明する。図２に示すように、シート状部材ＷはプレニップＢに向かって搬送され、プレニップＢの入り口に先端が接触した後、図８に示すように、プレニップＢに噛み込まれて搬送され、さらにプレニップＢと連続形成されたニップＡに噛み込まれて、挾持されながら上方へ搬送されるようになっている。なお、図８において、破線Ｅは、通常状態での無端状ベルト１６の張架位置であり、実線Ｆは、シート状部材ＷがプレニップＢに突入した場合の無端状ベルト１６の張架位置である。シート状部材ＷがプレニップＢに突入した際、シート状部材Ｗが無端状ベルト１６を内側に押すことにより、無端状ベルト１６の張架位置がＥからＦへと変化している。

図９に、シート状部材Ｗが圧接部（プレニップＢとニップＡ）に突入する際に生じる速度変動を示す。図示した速度変動は、ロータリーエンコーダ４によって計測された無端状ベルト１６の速度変動を表したものである。図９中のＧの速度変動は、シート状部材ＷがプレニップＢに突入する時に生じる速度変動であり、Ｈの速度変動は、シート状部材ＷがニップＡに突入する時に生じる速度変動である。このように、シート状部材ＷがプレニップＢに突入するときに、図６、図７で説明したシート状部材Ｗが無端状ベルト１６と接触する場合と同様の現象が生じている。したがって、シート状部材ＷがプレニップＢに突入する時に生じる速度変動を検知することにより、シート状部材Ｗが圧接部に突入したことを検知可能である。

フィードバックコントローラ５２は、ロータリーエンコーダ４からの速度情報と、記憶部５１１に記憶されているフィードバック目標値との比較を行い、それらの偏差が小さくなるように（フィードバック目標値へ収束するように）駆動指令値を算出し、その駆動指令値に基づいて第１の駆動部２の回転制御を行うようになっている。なお、この駆動指令値とは、第１の駆動部２であるモータの種類（ブラシレスＤＣモータ、パルスモータ、超音波モータ、ダイレクトドライブモータなど）に応じて異なる。また、駆動源が回転速度に応じて速度信号を出力する機能を有する場合には、この信号をフィードバックして駆動源の回転制御を行っても良い。

位相補償器５３は、ゲイン余裕および位相余裕の補償を行って、増幅回路自体の位相が１８０度を越えた場合に発生する発振を補償し、利得周波数特性を適正に保持させて、フィードバック制御を安定させるようになっている。

フィードフォワードコントローラ５４は、記憶部５１１に記憶されているフィードフォワード目標値を駆動指令値へと変換する。すなわち、シート状部材Ｗが圧接部へ突入した際に生じる無端状ベルト１６の速度変動（図９、Ｇ、Ｈ部）に対し、その速度変動を打ち消すように構成されたフィードフォワード目標値を、第１の駆動部２の回転制御を行うための駆動指令値へと変換する。

フィードフォワード目標値は、シート状部材Ｗが無端状ベルト１６に噛み込まれている際の無端状ベルト１６の速度情報から、無端状ベルト１６の目標搬送速度（設計上の搬送速度）を減算し、−１を乗じた速度データで構成される。また、フィードフォワードコントロール５４は、第１の駆動部２への駆動指令値から無端状ベルト１６の搬送速度までの伝達関数の逆関数から構成される。なお、図１０に、図９の速度変動を簡略して示したフィードフォワード制御の概念を示す。図１０において、実線で示すのはシート状部材Ｗが圧接部に突入したときの速度変動であり、破線で示したのがフィードフォワード制御による駆動目標値である。実際にフィードフォワード制御を行えば、図１０のようにシート状部材Ｗが圧接部に突入したときの速度変動を打ち消すことが可能である。

タイミングコントローラ５５は、演算部５１２から出力された速度変動検知信号をトリガーとして、記憶部５１１に記憶された搬送所要時間のカウントを開始させ、タイムアップした時点でフィードフォワードコントローラ５４による第１の駆動部２の回転制御を実行させる遅延回路で構成されている。なお、このタイミングコントローラ５５と、速度変動検知部５１とを備えて突入タイミング予測手段が構成され、フィードフォワードコントローラ５４とタイミングコントローラ５５と第１の駆動部２とを備えて補正制御手段が構成される。

次に以上のように構成された実施の形態１にかかるシート状部材搬送装置の一連の動作を、図１１を参照しながら説明する。なお、説明を明瞭にするために、図１１に示すベルト速度変動は、図７、図９に示したベルト速度変動の波形を簡略化して示してある。まず、圧接部によるシート状部材Ｗの搬送を行うために、第１の駆動部２の駆動を開始して、複数のローラに掛け渡した無端状ベルト１６を反時計まわりに回転させる。この無端状ベルト１６の回転によって圧接部（ニップＡ、プレニップＢ）を介して加圧ローラ３が連れ回る。

この無端状ベルト１６の回転は、無端状ベルト１６の設計上の回転速度（圧接部によるシート状部材Ｗの設計上の搬送速度）を維持するように、フィードバックコントローラ５２によるフィードバック制御によって安定する。

そして、所定位置にシート状部材Ｗの先端が接触するようにシート状部材Ｗを送り込む。このシート状部材Ｗが所定位置へ接触することで、無端状ベルト１６の張架位置が変化し、無端状ベルト１６の回転速度が僅かに速まり、これに対応して、ロータリーエンコーダ４からの速度情報が変化する。

図１１に示すように、この変化が、閾値に達した（又は超えた）と演算部５１２が判断したら、演算部５１２は、フィードフォワードコントローラ５４とタイミングコントローラ５５へ速度変動検知信号を出力する。この速度変動検知信号を受信したフィードフォワードコントローラ５４は、搬送させるシート状部材Ｗに対応したフィードフォワード目標値から駆動指令値を生成し、また、速度変動検知信号を受信したタイミングコントローラ５５は、その速度変動検知信号をトリガーとして搬送所要時間のカウントを開始する。

なお、画像形成装置本体側の用紙選択操作に連係して、予め記憶部５１１に記憶した複数のフィードフォワード目標値の中から、搬送させるシート状部材Ｗに対応したフィードフォワード目標値が選択される。

そして、搬送所要時間のカウントが終了したら、その生成した駆動指令値に基づいて、フィードフォワードコントローラ５４が、シート状部材Ｗが圧接部へ突入した際に生じる無端状ベルト１６の速度変動を打ち消すように第１の駆動部２の回転制御を実行し、シート状部材Ｗが圧接部に突入することで生じる搬送速度の変動を抑制して、シート状部材Ｗを正常な搬送速度で上方へ搬送する。

このように実施の形態１にかかるシート状部材搬送装置は、所定位置にシート状部材Ｗを接触させ、その突入の際に生じる無端状ベルト１６の速度変動を変動検知手段が検知し、突入タイミング予測手段による所定位置から圧接部の入り口までのシート状部材Ｗの搬送所要時間をカウント開始させるトリガーを、その速度変動の検知時とするから、正確なフィードフォワード制御のタイミングを繰り返し予測することが可能である。

また、フィードフォワードコントローラ５４が、そのタイミング予測に基づいて、シート状部材Ｗが圧接部へ突入した際に生じる無端状ベルト１６の速度変動を打ち消す回転制御を実行するから、常に安定した搬送速度で、圧接部によるシート状部材Ｗの搬送を行うことができる。

また、前述したようにシート状部材Ｗが無端状ベルト１６に接触する場合と、シート状部材ＷがプレニップＢに突入する場合には同様の現象が生じる。よって、プレニップＢへの突入を無端状ベルト１６との接触と見なして、図１１に示したのと同様にフィードフォワード制御を行うことが可能である。

図１２を参照してその方法を示す。図１１の場合と異なるのはシート状部材ＷがプレニップＢに突入することによって生じる速度変動と閾値との比較を行っている点である。また、図１２の場合には、プレニップＢへの突入は圧接部への突入であるので、遅延時間は０秒であり、プレニップＢへの突入が検知されたら即座に、フィードフォワードコントローラ５４は、搬送させるシート状部材Ｗに対応したフィードフォワード目標値から駆動指令値を生成し、その生成した駆動指令値に基づいて、第１の駆動部２の回転制御を実行する。

このように、プレニップＢを有する構成においては、意図的にシート状部材Ｗを無端状ベルト１６に接触させなくても、同等のフィードフォワード制御効果を得ることが可能である。また、プレニップＢの位置は機械的に決まるため、シート状部材Ｗと無端状ベルト１６が接触する所定位置が極めて安定している。よって、毎回確実なタイミングでフィードフォワード制御を実行することが可能である。また、図１２の方法において駆動制御部５の演算速度が十分でない場合には、プレニップＢへの突入を検知してから、フィードフォワード制御が実行されるまでに遅延が生じ、フィードフォワード制御の効果が十分に得られない可能性や、元の変動を増幅させてしまう可能性がある。その場合には、図１３に示す方法が使用できる。図１３では、シート状部材ＷがプレニップＢへ突入してからニップＡに突入するまでの搬送所要時間を予め記憶しておき、プレニップＢへの突入による速度変動の検知時間をトリガーとして搬送所要時間のカウントをスタートすればよい。よって、図１３の方法では、シート状部材ＷがプレニップＢに突入することによって生じる速度変動Ｇのフィードフォワード制御は実行せずに、シート状部材ＷがニップＡに突入することによって生じる速度変動Ｈのみをフィードフォワード制御によって抑制することになる。ただし、速度変動Ｇは速度変動Ｈと比較して小さいため、速度変動Ｈを抑制するだけでも十分な制御効果を得ることが可能である。

また、これらのシート状部材搬送装置を、電子写真方式の画像形成装置の中間転写ベルトを用いた転写部や、定着ベルトを用いた定着部に適用することで、画像品質の更なる向上を図ることができる。

本実施の形態では、シート状部材Ｗと無端状ベルト１６との接触やプレニップＢへの突入を検知する方法として速度変動を検知する手段を示したが、他の例として、位置変動や加速度変動を検知しても良い。

（実施の形態２）
実施の形態２にかかるシート状部材搬送装置は、ロータリーエンコーダ４から得られた無端状ベルト１６の速度情報と、シート状部材Ｗと無端状ベルト１６との接触を検知するための閾値との比較タイミングを調整する検知タイミング調整手段６を実施の形態１の構成に加えた例であり、実施の形態１と重複する構成は同一符号を付してその詳細な説明は省略する。すなわち、検知タイミング調整手段６は、図１４に示すように、シート状部材ＷをプレニップＢに向かって搬送させる一対の搬送ローラ６１と、その搬送ローラ６１に回転駆動力を付与させる駆動源（図示せず）と、その駆動源と搬送ローラ６１との間に設けられ駆動源の回転駆動力を搬送ローラ６１へ伝達及び遮断させる電磁クラッチ６２と、その電磁クラッチ６２のクラッチ動作を制御させる制御部とを備えて構成される。

この制御部は、シート状部材Ｗと無端状ベルト１６との接触を検知するための閾値比較の開始と終了とを予め記憶されたタイミングで行うものである。図１５を参照して説明する。電磁クラッチ６２を繋いでシート状部材Ｗの搬送がスタートしてから、シート状部材Ｗが圧接部に突入するまでの搬送所要時間Ｔｔを予め計算によって、あるいは実験的に求めておき、図１５のようにＴｔ−ＴａからＴｔ＋Ｔｂの期間のみ閾値比較を行う。制御部は、Ｔｔ−Ｔａを記憶しておき、電磁クラッチ６２への通電をＴｔ−Ｔａのカウント開始のトリガーとして、閾値比較の開始タイミングを制御する。また、Ｔｔ＋Ｔｂを記憶しておき、閾値比較の終了タイミングを制御する。このように、ある期間のみ閾値比較を行うことによって、シート状部材の接触以外の外乱によって生じる無端状ベルトの速度変動を、シート状部材Ｗと無端状ベルト１６との接触として誤検知することを防止可能である。

ここで、Ｔａ、Ｔｂを大きくすると誤検知の防止効果が小さくなり、Ｔａ、Ｔｂを小さくするとＴｔのばらつきに対して余裕度が小さくなる。Ｔａ、Ｔｂはこれらを考慮して適当な値に設定すればよい。また、閾値比較の終了タイミングＴｔ＋Ｔｂを記憶する変わりに、閾値比較によってシート状部材Ｗと無端状ベルト１６との接触が検知された時点で閾値比較を終了するように制御を行っても良い。この場合は、Ｔｔ−Ｔａのみを記憶させておけば良なお、電磁クラッチ６２の動作は動作スタート信号に対して多少の誤差は生じるが、ここではその用途から問題にならない。

また、ここでは電磁クラッチを使用した構成について述べたが、電磁クラッチが無い構成においても、搬送ローラ６１を駆動する図示しない駆動源のスタート信号をトリガーとして利用しても良い。また、図１６に示すように、別途シート状部材検知センサ６３を設置して、センサから出力されるシート状部材検知信号をトリガーとして利用しても良い。

この実施の形態２にかかるシート状部材搬送装置によれば、無端状ベルト１６の速度変動を検知させるのに必要にして十分なタイミングで閾値比較を行い、誤検知の恐れを防止したから、より信頼性のあるフィードフォワード制御のタイミング予測が繰り返しでき、常に安定した搬送速度で、シート状部材Ｗの搬送を行うことができる。

（実施の形態３）
実施の形態３にかかるシート状部材搬送装置は、図１７に示すように、実施の形態１（又は実施の形態２）の構成に、加圧ローラ３（第２のローラ）を回動駆動させる第２の駆動部７を備えた例であり、実施の形態１と重複する構成は同一符号を付してその詳細な説明は省略する。

第２の駆動部７は、図１７に示すように、機枠に支持され駆動制御部５と電気的に接続されたモータであり、そのモータの回転軸に固着された小径歯車７１と、その小径歯車７１と噛合され加圧ローラ３の一端に固着された大径歯車３１とを備えて構成された減速機構を介して、第２の駆動部７による回転出力が加圧ローラ３に伝達されるようになっている。

このように構成された実施の形態３にかかるシート状部材搬送装置は、駆動ローラ１２と加圧ローラ３との両方を回転駆動して、その間にシート状部材Ｗを挟持することによって、連れまわりによるスベリの発生の恐れを完全に払拭するから、シート状部材ＷがプレニップＢに突入してからニップＡへの突入するまでの時間を安定させることができる。よって、シート状部材Ｗが圧接部に突入する際の速度変動が安定し、案対してフィードフォワード制御効果を繰り返し得ることが可能である。

なお、第１の駆動部２と同様にモータのタイプや減速機構は特に限定されない。また、第１の駆動部２の回転駆動力を分岐させる構成でも良い。この場合、より低コストとなることから好ましいものである。

（実施の形態４）
実施の形態４にかかるシート状部材搬送装置は、フィードフォワード目標値を、シート状部材を搬送した際に圧接部に生じる無端状ベルトの速度変動に基づいて生成するフィードフォワード目標値生成手段を備えたものである。このフィードフォワード目標値生成手段を設けるのは以下の理由によるものである。

シート状部材搬送装置においては、同じ種類の用紙を使用した場合であっても、使用環境や使用する機械の個体差によって、用紙が圧接部に突入する際に生じるベルトの速度変動が変化する場合がある。よって、予め設定されたフィードフォワード目標値を使用した場合に最良の制御効果が得られない場合がある。

その一例を図１８を用いて説明する。図１８（ａ）に示すように、想定していた速度変動（実線）と実際に生じる速度変動（点線）の振幅に差がある場合は、想定していた速度変動に基づいて予め設定しておいたフィードフォワード目標値（破線）を用いてフィードフォワード制御を行なっても、図１８（ｂ）に示すように速度変動が残留してしまう。また、図１８で示したように想定していた速度変動と実際の速度変動の振幅のみに差が生じる場合の他に、これらの速度変動の時間幅に差が生じる場合、あるいは振幅と時間幅との両方に差が生じる場合があり、その場合は振幅のみに差が生じる場合と同様にフィードフォワード制御の効果が低減するという問題がある。

そこで、この問題を解決するために実施の形態４にかかるシート状部材搬送装置では以下に説明するようなフィードフォワード目標値生成手段を設けることにした。

＜予め設定されたフィードフォワード目標値を補正する場合＞
図１８、図１９を用いて説明する。図１８より、想定していた速度変動と実際に生じる速度変動とに差がある場合、フィードフォワード制御後に速度変動が残留してしまう（図１８（ｂ）、図１９（ａ））。よって、図１９（ｂ）に示すように、この残留速度変動を打ち消すフィードフォワード目標値を算出し、図１９（ｃ）に示すように予め設定されていたフィードフォワード目標値に加算することで次回以降のシート状部材の通紙時には最適なフィードフォワード制御効果を得ることが可能となる。

残留速度変動を打ち消すフィードフォワード目標値の算出は、駆動源への駆動指令値とベルト速度との関係を予め求めておき、その関係式を用いて算出すれば良い。例えば、駆動源への駆動指令値からベルト速度までの伝達関数を事前に算出し、その逆関数を記憶部に格納しておき、得られたベルト速度変動情報と逆関数とからフィードフォワード目標値を算出し、予め設定されているフィードフォワード目標値に加算すれば良い。また、補正目標値の算出は一回分の残留速度変動に対して行っても良いし、複数回分の平均残留速度変動に対して行っても良い。このように平均残留速度変動に基づいて補正を行うことで、速度変動の突発的な変動に対して過度にフィードフォワード目標値が補正されてしまうことを防止することが可能となる。

補正されたフィードフォワード目標値は予め設定されているフィードフォワード目標値に対して上書きし、次回装置使用時も補正されたフィードフォワード目標値を使用すれば良い。あるいは、補正されたフィードフォワード目標値は一次メモリに格納し、次回起動時には予め設定されているフィードフォワード目標値を再び使用しても良い。

尚、以上は速度変動の振幅のみに差が生じている場合のフィードフォワード目標値の補正方法について説明したが、速度変動の時間幅に差が生じている場合、あるいは、振幅と時間幅との両方に差が生じる場合であっても同様の方法でフィードフォワード目標値の補正が可能である。

上記フィードフォワード目標値を補正するタイミングとしては、シート状部材の搬送毎に実行するか、複数枚毎に実行するか、または、予め設定させた所定時間毎に実行するなどが挙げられる。また、複数枚毎に補正機能を実行させる場合は、補正機能を実行直前のシート状部材の搬送時における速度変動情報を用いて補正を行っても良いし、複数枚の平均の速度変動情報を用いて補正を行っても良いもので、その態様は特に限定されない。

＜予めフィードフォワード目標値を設定することなく目標値を生成する場合＞
図１８で説明したのは予め設定されているフィードフォワード目標値を、実際にフィードフォワード制御を行なった後の速度変動制御結果を用いて補正するものであったが、この方法ではフィードフォワード目標値の補正結果が実際の制御に反映されるのが少なくとも２枚目の画像形成時からということになり、１枚目の画像形成時には効果が反映されないという問題がある。

そこで、図２０に示すように、実際の画像形成を行なう直前に試運転を行いシート状部材の通紙時の速度変動を測定し（図２０（ａ））、その測定した速度変動から最適なフィードフォワード目標値を算出する（図２０（ｂ））。そして、実際の画像形成を行なう本運転時には、図２０（ｃ）に示すように算出したフィードフォワード目標値（図２０（ｂ））を用いてフィードフォワード制御を行うことにより、最良のフィードフォワード制御効果を得ることが可能である（図２０（ｄ））。

フィードフォワード目標値の算出については上述した予め設定されたフィードフォワード目標値を補正する場合と同様に、駆動源への駆動指令値からベルト速度までの伝達関数の逆関数を記憶部に格納しておき、得られたベルト速度変動情報と逆関数とからフィードフォワード目標値を算出することが可能である。フィードフォワード目標値の算出は複数回の速度変動の平均値を用いることが望ましいが、一回の速度変動情報から算出しても良い。また、シート状部材搬送装置の使用環境や使用条件が一定に保たれる場合には、算出されたフィードフォワード目標値を記憶部に格納し、次回の装置使用時にも使用することが可能である。使用環境や使用条件が変化している場合には、改めてフィードフォワード目標値を算出するのが良い。あるいは、予め設定されたフィードフォワード目標値を補正する方法と併用し、適宜フィードフォワード目標値を補正してフィードフォワード制御を行っても良い。また、この方法の場合、予め複数のシート状部材に対応したフィードフォワード目標値を格納しておく必要がないため、記憶部の容量を削減することも可能である。

（実施の形態５）
実施の形態５にかかるシート状部材搬送装置は、実施の形態１で例示した変動情報取得手段であるロータリーエンコーダを実施の形態１にかかるシート状部材搬送装置とは異なる位置に設けたものであり、実施の形態１と重複する構成は同一符号を付してその詳細な説明は省略する。

図２１に示すように、実施の形態５においては、駆動ローラ１２の軸端に変動情報取得手段としてのロータリーエンコーダ８が設置されており、駆動ローラ１２の回転情報をこのロータリーエンコーダ８で検知させ、その回転情報から無端状ベルト１６の速度変動を検知するようになっている。ここでは、シート状部材Ｗと無端状ベルト１６が接触することと、シート状部材ＷがプレニップＢに突入することは同義として説明を行う。

図２２のようにシート状部材Ｗが無端状ベルトの所定位置に接触する際、所定位置から無端状ベルト１６の搬送方向上流側に上部支持ローラ１３までの区間Ｊと、所定位置から無端状ベルト１６の搬送方向下流側に上部支持ローラ１３までの区間Ｋにおいて無端状ベルト１６に生じる速度変動が異なるという現象が生じる。これは、区間Ｊにおいては、無端状ベルト１６がベルト搬送方向に引かれるのに対して、区間Ｋにおいては、無端状ベルト１６がベルト搬送方向と逆方向に引かれるために生じる。

区間Ｊと区間Ｋとの間で生じている速度変動の差は、装置本体に対し変位可能に支持された、無端状ベルト１６に張力を与える方向に弾性部材によって付勢される上部支持ローラ１３の位置が変動することによって吸収される。区間Ｊと区間Ｋとを分けるのはシート状部材Ｗが無端状ベルト１６に接触する所定位置と上部支持ローラ１３とであるが、装置構成が本実施の形態と異なる場合においても、所定位置とベルトに適切な張力を付与する支持ローラ位置を基準にして区間Ｊと区間Ｋとを定義することが可能である。

実施の形態１から４においては、下部支持ローラ１５に設けられたロータリーエンコーダで区間Ｊにおける無端状ベルト１６の速度変動計測を行ったが、本実施の形態では駆動ローラ１２に設けられたロータリーエンコーダ８で区間Ｋにおける無端状ベルト１６の速度変動計測を行う。図２３にロータリーエンコーダを、実施の形態１にかかるシート状部材搬送装置と同じ位置に設けた場合と、本実施の形態にかかるシート状部材搬送装置と同じ位置に設けた場合とにおける、シート状部材Ｗが圧接部に突入するときの無端状ベルト１６の速度変動を示す。破線で示すのは実施の形態１にかかるシート状部材搬送装置と同じ位置に設けたロータリーエンコーダ４（区間Ｊ）で計測した無端状ベルト１６の速度変動である。また、実線で示すのは本実施の形態にかかるシート状部材搬送装置と同じ位置に設けたロータリーエンコーダ８（区間Ｋ）で計測した無端状ベルト１６の速度変動である。このように計測を行う位置によって、無端状ベルト１６の速度変動が異なっているのがわかる（図２３中、楕円で囲まれた部分）。

図２３に示すように、区間Ｊで計測された無端状ベルト１６の速度変動（図２３中の破線）は、シート状部材ＷがプレニップＢに突入する際に増速しているのに対し、区間Ｋで測定された無端状ベルト１６の速度変動（図２３中の実線）は減速している。よって、区間Ｋで無端状ベルト１６の速度変動計測し、シート状部材Ｗと無端状ベルト１６との接触を検知するには、実施の形態１の場合とは閾値の設定方法が異なる。

次に、区間Ｋで無端状ベルト１６の速度変動を計測した場合のフィードフォワード制御について図２４を参照して説明する。図２４に示した波形は実波形を簡略化したものである。区間Ｋにて無端状ベルト１６の速度変動を計測する場合は、シート状部材Ｗと無端状ベルト１６との接触時に無端状ベルト１６が減速するため、閾値は無端状ベルト１６の定常速度よりも小さな値を設定しなければならない。よって、本実施の形態においては、無端状ベルト１６の速度が閾値に達するか閾値を下回る（減速方向に超える）と演算部５１２が判断した場合に、シート状部材Ｗと無端状ベルト１６が接触したと判断される。フィードフォワード制御の方法については実施の形態１と同様であるので省略する。

図２４に示したフィードフォワード制御指令値は区間Ｊにおける無端状ベルト１６の速度変動を打ち消す指令値となっている。フィードフォワード指令値は、区間Ｊと区間Ｋとのどちらの速度変動を制御すべきかによって適宜選択すればよい。区間Ｋにおける無端状ベルト１６の速度変動を抑制したい場合には、フィードフォワード指令値は区間Ｋの速度変動を制御する指令値でなければならない。このとき、シート状部材Ｗと無端状ベルト１６との接触を検知するのは、区間Ｊの速度変動を利用しても良いし、区間Ｋの速度変動を利用しても良い。

（実施の形態６）
実施の形態６にかかるシート状部材搬送装置は、変動情報取得手段が第１の情報取得部と第２の情報取得部とを有するものであり、実施の形態１と重複する構成は同一符号を付してその詳細な説明は省略する。本実施の形態の変動情報取得手段は第１の情報取得部で取得された速度変動情報と第２の情報取得部で取得された速度変動情報との差分を算出し、その差分データからシート状部材Ｗと無端状ベルト１６との接触を検知するものである。

第１の情報取得部は、図２５に示すように、実施の形態１で例示したロータリーエンコーダ４であり、シート状部材Ｗと無端状ベルト１６との接触による無端状ベルト１６の速度情報を検出させるようになっている。第２の情報取得部は、図２５に示すように、駆動ローラ１２の軸端に接続された第２のロータリーエンコーダ８であり、駆動ローラ１２の回転情報をこの第２のロータリーエンコーダ８で検知させ、その回転情報から無端状ベルト１６の速度変動を検知させるようになっている。第１の情報取得部で取得された速度変動情報と第２の情報取得部で取得された速度変動情報との差分を演算する演算部は、図２５中の駆動制御部５の中に組み込まれている。

ロータリーエンコーダ４とロータリーエンコーダ８とで無端状ベルト１６の速度変動を計測した場合について図２３、図２６を参照して詳細を説明する。ここでは、シート状部材Ｗと無端状ベルト１６が接触することと、シート状部材ＷがプレニップＢに突入することは同義として説明を行う。実施の形態５においても説明したように、区間Ｊと区間Ｋとにおいて、無端状ベルト１６の速度変動が異なっている。特にシート状部材Ｗと無端状ベルト１６の接触時において、区間Ｊにおいては無端状ベルト１６の速度が増加するのに対し、区間Ｋにおいては無端状ベルト１６の速度が減少する。また、図２３に示すように、シート状部材Ｗと無端状ベルト１６とが接触する以前においては、区間Ｊと区間Ｋとにおける無端状ベルト１６の速度変動はほぼ等しい。よって、区間Ｊで計測された無端状ベルト１６の速度変動と区間Ｋで計測された無端状ベルト１６の速度変動の差分を取ることによって、シート状部材Ｗと無端状ベルト１６との接触時に生じる速度変動が明確になり、また、接触以前の期間においてノイズを除去する効果も得られる。

図２６にそのノイズを除去した場合とノイズを除去していない場合の速度変動を示す。図２６中の破線で示したのは、ロータリーエンコーダ４で計測した無端状ベルト１６の速度変動であり、実線で示したのは、ロータリーエンコーダ４とロータリーエンコーダ８とのそれぞれで計測した無端状ベルト１６の速度変動の差分を取ったデータである。図２６に示すように、差分を取ったデータの方が、シート状部材Ｗと無端状ベルト１６とが接触した際に生じる速度変動が強調されており、また、接触以前期間の振動の振幅も低減されている。この手法を用いれば、閾値レベルを高く設定することができ、定常状態のノイズレベルに対して余裕度が増加するため、確実にシート状部材Ｗと無端状ベルト１６との接触を検知することができる。

図２７を参照して、本実施の形態にかかるフィードフォワード制御について説明する。区間Ｊと区間Ｋとで取得した無端状ベルト１６の速度変動の差分を取り、その差分データと閾値の比較を行う。閾値比較によってシート状部材Ｗと無端状ベルト１６との接触が検知されれば、図１１、１２、１３に示したのと同様の方法でフィードフォワード制御を行えばよい。

以上のように構成された実施の形態６にかかるシート状部材搬送装置は、シート状部材ＷがプレニップＢへ突入することによって生じる速度変動を明確にして、検知精度を高めたから、より信頼性のあるフィードフォワード制御のタイミング予測が繰り返しでき、常に安定した搬送速度でシート状部材Ｗの搬送を行うことができる。

（実施の形態７）
実施の形態７にかかるシート状部材搬送装置は、実施の形態５で説明した無端状ベルト１６の区間Ｊあるいは区間Ｋにおいて、無端状ベルト１６に駆動力が掛けられている場合、それらの区間の無端状ベルト１６の速度変動として、駆動源あるいは駆動伝達部の速度変動を計測するものである。実施の形態７にかかるシート状部材搬送装置では、実施の形態６で例示した第２の情報取得部であるロータリーエンコーダ８を設けず、駆動源２の速度変動を計測するものであり、実施の形態６と重複する構成は同一符号を付してその詳細な説明は省略する。

図２８に実施の形態７の一例を示す。図２８中の無端状ベルト１６において、駆動ローラ１２と加圧ローラ３との圧接部付近から上部支持ローラ１３までが区間Ｋに該当する。駆動ローラ１２によって無端状ベルト１６は駆動されていることから、区間Ｋにおいて駆動力が与えられている。このとき、シート状部材が無端状ベルト１６に接触することによって生じる速度変動は駆動ローラ１２、大径ギア１１、小径ギア２１を介して駆動源２にまで達する。つまり、無端状ベルト１６で生じる速度変動と同様の速度変動が大径ギア１１、小径ギア２１、駆動源２においても生じる。よって、無端状ベルト１６の速度変動として、駆動源２、小径ギア２１、大径ギア１１の速度変動を代用することが可能である。特に、駆動源２においては、回転速度に応じた電気信号を容易に得られる場合が多く、ロータリーエンコーダを新たに設置することなく、無端状ベルト１６の速度変動を計測することが可能である。図２８では、区間Ｋにおいて駆動力が掛けられている場合を示したが、区間Ｊにおいて駆動力が掛けられている場合にも本発明を適用可能である。

以上のように実施の形態７にかかるシート状部材搬送装置は、無端状ベルト１６の速度変動を駆動源２の速度変動で代用可能であり、装置設計の自由度が高まると共に、低コストにて実施の形態１乃至６のシート状部材搬送装置を実現することが可能である。

（実施の形態８）
実施の形態８にかかるシート状部材搬送装置は、無端状ベルト１６の変動量に基づいてシート状部材Ｗの厚さをも検知させ、そのシート状部材Ｗの厚さに応じた第１の駆動部２の回転制御を実行させる例である。ここでは、シート状部材Ｗと無端状ベルト１６とが接触することと、シート状部材ＷがプレニップＢに突入することとは同義として説明を行う。

実施の形態６にかかるシート状部材搬送装置は、実施の形態１乃至５で例示した機能に加え、シート状部材Ｗと無端状ベルト１６との接触による無端状ベルト１６の速度情報（差分取得処理された速度情報も含む）から、かかる部分の最大振幅値、あるいは、変動量の積分値を算出させて、その算出値からシート状部材Ｗの厚さを間接的に検知させる演算部と、シート状部材Ｗの厚さに応じたフィードフォワード目標値が複数記憶された記憶部とを備えて構成される。この演算部と記憶部とは実施の形態１で例示した演算部５１２、記憶部５１１に、かかる機能を追加した形態になっている。

このフィードフォワード目標値は、実施の形態１と同様に、各シート状部材Ｗの厚みに対応するように、複数の値を予め記憶部５１１に記憶させたり、あるいは、実施の形態４で例示した目標値生成手段で、シート状部材Ｗ毎に、フィードフォワード目標値を事前又は１回目の搬送動作時に生成させておき、その生成させた複数のフィードフォワード目標値を記憶部５１１に記憶させても良い。

このように構成された実施の形態８にかかるシート状部材搬送装置は、シート状部材ＷがプレニップＢへ突入した際に生じる無端状ベルト１６の速度曲線の振幅が、図２９に示すように、同一搬送速度の場合、そのシート状部材Ｗの厚さに応じて変化するのに着目し、シート状部材Ｗの厚さを間接的に検知する。図２９中、厚いシート状部材Ｗ１の場合の振幅がＩで、薄いシート状部材Ｗ２の場合の振幅がＪであり、これらから、振幅や面積を比較することによってシート状部材の厚さを識別することが可能である。なお、図２９は、実施の形態６に示した差分を取得する方法を適用した後のデータを示している。

そして、その検知した厚みに合ったフィードフォワード目標値に呼び出して、その厚さに適した第１の駆動部２の回転制御を実行して、シート状部材ＷがニップＡへ突入した際に生じる無端状ベルト１６の回転速度低下を補正するようになっている。

この実施の形態８にかかるシート状部材搬送装置によれば、シート状部材Ｗの厚さを検知して、その厚さに適した第１の駆動部２の回転制御を実行するから、画像形成装置本体側の用紙選択操作との連係動作に比べ、人為的ミスの発生（用紙のセットミスなど）が無く、しかも、本実施の形態のシート状部材搬送装置のロータリーエンコーダ４等を利用していることから、別途、厚さ検知手段を設ける必要がなく、したがって、コスト増加も抑制することができる。

また、シート状部材Ｗの厚さを検知させる変位センサ（厚さ検知手段）を別途設けても良いものである。なお、シート状部材Ｗの厚さを検知させる変位センサは、例えば、光学センサを用い、その光学センサをシート状部材Ｗに対し対向配置させ、それぞれの光学センサで計測させたセンサからシート状部材Ｗまでの距離からシート状部材Ｗの厚さが検知可能である。その他の周知の厚み計測技術を利用しても良い。

（実施の形態９）
本発明にかかるシート状部材搬送装置は、電子写真方式の画像形成装置の中間転写ベルトを用いた転写部や、定着ベルトを用いた定着部に適用される好適なものである。この実施の形態９では、中間転写ベルト式の二次転写部に適用させたフルカラー画像が形成可能な電子写真方式の画像形成装置９を例示している。すなわち、実施の形態９にかかる画像形成装置９は、図３０に示すように、所要の間隔をおいて水平状に軸支された一対の支持ローラ９１と、その一対の支持ローラ９１より僅かに下位となるように、その支持ローラ９１間の中央部に軸支された駆動ローラ１２と、それらのローラに掛架され駆動ローラ１２の回転によって反時計廻りに回転される中間転写ベルト１６（無端状ベルト）と、中間転写ベルト１６に沿うようにベルト上側の４箇所に所定間隔をおいて回動可能に設けられた感光体９２と、その感光体９２に潜像を形成させ該潜像を現像させてトナー像を形成させる作像部９３と、中間転写ベルト１６を挟んで感光体９２との対面位置に配設され感光体９２上のトナー像を中間転写ベルト１６表面に静電転写させる一次転写ローラ９４と、その中間転写ベルト１６を挟んで駆動ローラ１２と対向するように軸支され中間転写ベルト１６上のトナー像を記録用紙Ｗ（シート状部材）に静電転写させる二次転写ローラ３（第２のローラ）とを備えて構成される。

上記の構成のうち、駆動ローラ１２、中間転写ベルト１６（無端状ベルト）、二次転写ローラ３（第２のローラ）とを備えて二次転写部が構成され、さらに、二次転写ローラは、駆動ローラ１２より、ベルト搬送方向上流側に配設されて、実施の形態１乃至６と同じプレニップとニップとが連続形成される。

このように構成された実施の形態９にかかる画像形成装置９は、各感光体９２に対応した作像部９３によって、各感光体９２に各色の潜像及びトナー像を作像し、各一次転写ローラ９４が各感光体９２上の各色のトナー像を中間転写ベルト１６表面に重畳するように静電転写し、二次転写ローラ３が中間転写ベルト１６表面に重畳したトナー像を、一対のレジストローラ９５によって、所定のタイミングで移動した記録用紙Ｗに二次転写する周知の作像動作を行う。この二次転写の際、上記した実施の形態１乃至８で例示したフィードフォワード制御を行う。

また、この種の画像形成装置９は、実施の形態１で例示した用紙選択操作と実質的に同じ機能となる厚紙モードを備える場合がある。この厚紙モードは、厚手の記録用紙Ｗにおける作像プロセスを最適化させるものであるが、この厚紙モードがユーザーによって選択された場合にのみ、補正制御手段による補正（フィードフォワード制御）がされるようにしても良い。この厚紙モードは、記録用紙Ｗの種類に応じてさらに細分化（中厚紙、厚紙（大）、厚紙（小）等）しても良い。

また、実施の形態８で例示したシート状部材Ｗの厚さ検知（変位センサによる厚さ検知も含む）を用いて、記録用紙Ｗの厚さが所定の厚さ以上か否かを判断し、その判断結果が所定厚さ以上である場合に自動的に厚紙モードに移行して、フィードフォワード制御を行うようにしても良いものである。また、検知された厚さに応じて最適な厚紙モード（中厚紙、厚紙（大）、厚紙（小）等）に自動的に移動し、補正制御手段により、厚さに応じた最適な補正（フィードフォワード制御）がされるようにしても良い。

以上、本実施の形態にかかるシート状部材搬送装置、画像形成装置９を説明したが、上述した実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変形実施が可能である。

実施の形態１にかかるシート状部材搬送装置の模式的な斜視図。 シート状部材と無端状ベルトとの非接触時の、ニップ及びプレニップ回りの部分拡大図。 レーザードップラー計を用いて無端状ベルトの速度を計測する場合の実施の形態１にかかるシート状部材搬送装置の模式的な斜視図。 無端状ベルト表面に施した表面スケールと光学センサを使用して無端状ベルトの速度を計測する場合の実施の形態１にかかるシート状部材搬送装置の模式的な斜視図。 補正制御手段のブロック図。 シート状部材が無端状ベルトに接触した時のニップ及びプレニップ回りの部分拡大図。 無端状ベルトの速度変動を示したグラフ。 シート状部材と無端状ベルトとの接触後の、ニップ及びプレニップ回りの部分拡大図。 無端状ベルトの速度変動を示したグラフ。 フィードフォワード制御の概念を示した説明図。 フィードフォワード制御のタイムチャート。 フィードフォワード制御のタイムチャート。 フィードフォワード制御のタイムチャート。 実施の形態２にかかるシート状部材搬送装置の模式的な斜視図。 閾値比較の開始と終了とを予め記憶されたタイミングで行う場合のフィードフォワード制御のタイムチャート。 シート状部材検知センサを設置した場合の実施の形態２にかかるシート状部材搬送装置の模式的な斜視図。 実施の形態３にかかるシート状部材搬送装置の模式的な斜視図。 フィードフォワード目標値を補正しない場合の問題点を説明する図。 実施の形態４におけるフィードフォワード目標値を補正する方法を説明する図。 実施の形態４におけるフィードフォワード目標値を生成する方法を説明する図。 実施の形態５にかかるシート状部材搬送装置の模式的な斜視図。 区間Ｊと区間Ｋとを示したシート状部材搬送装置の模式図。 シート状部材が圧接部に突入するときの無端状ベルトの速度変動を示したグラフ。 フィードフォワード制御のタイムチャート。 実施の形態６にかかるシート状部材搬送装置の模式的な斜視図。 速度変動の差分を取った場合と差分を取っていない場合とをそれぞれ示した無端状ベルトの速度変動を示したグラフ。 速度変動の差分を取った場合のフィードフォワード制御のタイムチャート。 実施の形態７にかかるシート状部材搬送装置の模式的な斜視図。 シート状部材の厚さに応じた無端状ベルトの速度変動を示したグラフ。 各実施の形態にかかるシート状部材搬送装置を適用した画像形成装置の概略を示した模式図。

符号の説明

１ ベルト部
２ 第１の駆動部
３ 加圧ローラ乃至二次転写ローラ（第２のローラ）
４ ロータリーエンコーダ
５ 駆動制御部
６ 検知タイミング調整手段
７ 第２の駆動部
８ ロータリーエンコーダ
９ 画像形成装置
１１ 大径歯車
１２ 駆動ローラ（第１のローラ）
１３ 上部支持ローラ
１４ 下部支持ローラ
１５ 下部支持ローラ
１６ 無端状ベルト乃至中間転写ベルト
２１ 小径歯車
５１ 速度変動検知部
５２ フィードバックコントローラ
５３ 位相補償器
５４ フィードフォワードコントローラ
５５ タイミングコントローラ
６１ 搬送ローラ
６２ 電磁クラッチ
７１ 小径歯車
９１ 支持ローラ
９２ 感光体
９３ 作像部
９４ 一次転写ローラ
９５ レジストローラ
５１１ 記憶部
５１２ 演算部

Claims (15)

1. 無端状ベルトを張架させた第１のローラと、
   前記第１のローラと対向配置された第２のローラと、
   前記無端状ベルトを回動駆動させる第１の駆動部とを備え、
   前記無端状ベルトを挟んで前記第１のローラと前記第２のローラとを圧接させて形成された圧接部に、シート状部材を挟持させて搬送させるシート状部材搬送装置において、
   前記無端状ベルトの変動情報を取得する変動情報取得手段と、
   前記変動情報取得手段により取得した変動に基づいて、前記圧接部より搬送方向上流側の前記無端状ベルトの所定位置に前記シート状部材が接触した時に発生する前記無端状ベルトの変動を検知する変動検知手段と、
   前記変動検知手段により前記変動を検知することで、前記シート状部材が前記圧接部に突入するタイミングを予測する突入タイミング予測手段と、
   前記突入タイミング予測手段により予測したタイミングに基づいて前記第１の駆動部に対してフィードフォワード制御を行なうことにより前記シート状部材の前記圧接部への突入時に生じる前記無端状ベルトの速度変動を補正する補正制御手段とを有することを特徴とするシート状部材搬送装置。
2. 請求項１のシート状部材搬送装置において、
   前記無端状ベルトが掛架され装置本体に対し変位可能に支持された、前記無端状ベルトに張力を与える方向に付勢手段によって付勢される第３のローラを有し、
   前記変動情報取得手段は、前記所定位置から搬送方向上流方向に前記第３のローラまでの前記無端状ベルトの変動情報を取得する上流側変動情報取得手段と、前記所定位置から搬送方向下流方向に前記第３のローラまでの前記無端状ベルトの変動情報を取得する下流側変動情報取得手段とからなり、
   前記変動検知手段は、前記上流側変動情報取得手段と前記下流側変動情報取得手段とによって得られた変動情報の差分データを生成し、前記差分データから前記シート状部材と前記無端状ベルトとの接触により発生した前記無端状ベルトの変動を検知することを特徴とするシート状部材搬送装置。
3. 請求項１または２のシート状部材搬送装置において、
   前記シート状部材の搬送経路中に前記シート状部材の位置を検知するシート状部材検知手段を有しており、
   前記変動検知手段は、前記シート状部材検知手段が前記シート状部材を検知してから前記シート状部材が前記無端状ベルトに接触するまでの搬送所要時間を予め記憶しておき、前記シート状部材が前記無端ベルトに接触を開始する時間を含む所定の期間のみ前記シート状部材と前記無端状ベルトとの接触により発生する前記無端状ベルトの変動を検知することを特徴とするシート状部材搬送装置。
4. 請求項１、２または３のシート状部材搬送装置において、
   前記突入タイミング予測手段は、前記所定位置から前記圧接部入り口までの前記シート状部材の搬送所要時間を予め記憶しておき、前記変動検知手段による変動の検知時を該搬送所要時間のカウント開始のトリガーとして前記シート状部材が前記圧接部に突入されるタイミングを予測するものであることを特徴とするシート状部材搬送装置。
5. 請求項４のシート状部材搬送装置において、
   前記圧接部は、前記無端状ベルトと前記第２のローラとの接触により形成されるプレニップ部と、前記無端状ベルト、前記第１のローラ及び前記第２のローラの接触により形成されるニップ部とからなり、
   前記所定位置は、前記プレニップ部よりシート部材搬送方向上流側に位置しており、
   前記搬送所要時間は、前記所定位置から前記プレニップ部入り口までの前記シート状部材の搬送所要時間であり、
   前記突入タイミング予測手段は、前記シート状部材が前記プレニップ部に突入するタイミングを予測することを特徴とするシート状部材搬送装置。
6. 請求項４のシート状部材搬送装置において、
   前記圧接部は、前記無端状ベルトと前記第２のローラとの接触により形成されるプレニップ部と、前記無端状ベルト、前記第１のローラ及び前記第２のローラの接触により形成されるニップ部とからなり、
   前記所定位置は、前記プレニップ部であり、
   前記搬送所要時間は、前記所定位置から前記ニップ部入り口までの前記シート状部材の搬送所要時間であり、
   前記突入タイミング予測手段は、前記シート状部材が前記ニップ部に突入するタイミングを予測することを特徴とするシート状部材搬送装置。
7. 請求項４のシート状部材搬送装置において、
   前記圧接部は、前記無端状ベルト、前記第１のローラ及び前記第２のローラの接触により形成されるニップ部からなり、
   前記所定位置は、前記ニップ部よりシート状部材搬送方向上流側に位置しており、
   前記搬送所要時間は、前記所定位置から前記ニップ部入り口までの前記シート状部材の搬送所要時間であり、
   前記突入タイミング予測手段は、前記シート状部材が前記ニップ部に突入するタイミングを予測することを特徴とするシート状部材搬送装置。
8. 請求項５のシート状部材搬送装置において、
   前記補正制御手段は、前記プレニップ部及び前記ニップ部への突入時に生じる前記無端状ベルトの速度変動を補正することを特徴とするシート状部材搬送装置。
9. 請求項６または７のシート状部材搬送装置において、
   前記補正制御手段は、前記ニップ部への突入時に生じる前記無端状ベルトの速度変動を補正することを特徴とするシート状部材搬送装置。
10. 請求項１、２、３、４、５、６、７、８または９のシート状部材搬送装置において、
    前記補正制御手段によるフィードフォワード制御は、前記シート状部材に対応して設定されるフィードフォワード目標値を用いて行うことを特徴とするシート状部材搬送装置。
11. 請求項１０のシート状部材搬送装置において、
    前記変動情報取得手段により取得した前記シート状部材の搬送中の前記圧接部での速度変動に基づいて前記フィードフォワード目標値を生成するフィードフォワード目標値生成手段を有し、
    前記補正制御手段は、前記フィードフォワード目標値生成手段により生成した前記フィードフォワード目標値を用いて前記無端状ベルトの速度変動を補正することを特徴とするシート状部材搬送装置。
12. 請求項１０または１１のシート状部材搬送装置において、
    前記シート状部材の厚さを検知する厚さ検知手段を備え、
    前記補正制御手段によるフィードフォワード制御は、前記厚さ検知手段により検知された厚さに相当するシート状部材に対応した前記フィードフォワード目標値を用いて行うことを特徴とするシート状部材搬送装置。
13. 請求項１０または１１のシート状部材搬送装置において、
    前記変動検知手段により検知した前記無端状ベルトの変動から前記シート状部材の厚さを検知し、
    前記補正制御手段によるフィードフォワード制御は、前記検知された厚さに相当するシート状部材に対応した前記フィードフォワード目標値を用いて行うことを特徴とするシート状部材搬送装置。
14. 請求項１０、１１、１２または１３のシート状部材搬送装置において、
    厚手の前記シート状部材における作像プロセスを最適化するための厚紙モードを備えており、前記厚紙モードが選択された場合にのみ、前記補正制御手段による補正を行うことを特徴とするシート状部材搬送装置。
15. シート状部材に作像する画像形成装置であって、
    請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３または１４のシート状部材搬送装置を中間転写装置あるいは定着装置の少なくとも一方に適用したことを特徴とする画像形成装置。

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