JP2016114947A - 転写装置、画像形成装置及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】転写ニップでの転写材搬送が不安定となるのを抑制できる転写装置、画像形成装置及びプログラムを提供する。【解決手段】ベルト像担持体と、ベルト像担持体を駆動させる駆動ローラと、駆動ローラを駆動させる第一駆動モータと、ベルト像担持体と転写ニップを形成する転写ローラと、転写ローラを駆動させる第二駆動モータとを備えた転写装置において、前記第一駆動モータの駆動トルクに関する値及び前記第二駆動モータの駆動トルクに関する値が、転写装置動作時の前記転写ローラの回転速度変化による所定の相関関係を満たすような、第二駆動モータによる転写ローラの回転駆動条件を判定する回転駆動条件判定手段と、前記回転駆動条件で第二駆動モータを制御して転写ローラの回転速度を調整する転写ローラ回転速度調整手段とを有する。【選択図】図１

Description

本発明は、転写装置、画像形成装置及びプログラムに関するものである。

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材である用紙を挟み込み、像担持体上のトナー像を用紙に転写するものが知られている。

特許文献１に記載の画像形成装置は、複数の感光体上に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一次転写した重合わせトナー像を、用紙に二次転写する転写装置を備えている。この転写装置には、前記複数の張架部材の１つであって、中間転写ベルトを回転駆動させる駆動ローラが設けられている。また、中間転写ベルトのおもて面に当接するニップ形成部材である二次転写ローラと、前記複数の張架部材の１つであって、二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二次転写対向ローラとが設けられている。そして、二次転写ローラと二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二次転写ニップを形成し、二次転写ニップに搬送されてきた用紙に、中間転写ベルト上の重ね合わせトナー像を転写する。

二次転写ローラは、モータにより回転軸を一定の回転速度で回転させて駆動されるため、環境や経時使用などによりローラ表面が変形するなどしてローラ径が変わると、二次転写ローラの表面速度が変動してしまう。このような二次転写ローラの表面速度の変動によって、二次転写ローラの表面速度と中間転写ベルトの表面速度との速度差が大きくなり過ぎると、二次転写ローラと中間転写ベルトとの間でスリップが生じてしまう。そして、このようなスリップが生じた状態では、二次転写ニップでの用紙搬送が不安定となり転写不良を招くおそれがある。

上記課題を解決するために、本発明は、複数の張架部材によって回転可能に張架された無端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第一駆動モータと、前記ベルト像担持体の外周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第二駆動モータとを備え、前記ベルト像担持体の外周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、前記第一駆動モータの駆動トルクに関する値及び前記第二駆動モータの駆動トルクに関する値が、転写装置動作時の前記転写ローラの回転速度変化による所定の相関関係を満たすような、前記第二駆動モータによる前記転写ローラの回転駆動条件を判定する回転駆動条件判定手段と、前記回転駆動条件判定手段によって判定された回転駆動条件で、前記第二駆動モータを制御して前記転写ローラの回転速度を調整する転写ローラ回転速度調整手段とを有することを特徴とする。

以上、本発明によれば、転写ニップでの転写材搬送が不安定となるのを抑制できるという優れた効果がある。

図９及び図１０を用いて説明した二次転写ローラの設定速度導出方法のフローチャート。 プリンタの一例における画像形成部全体の概略構成図。 中間転写ベルト駆動装置を駆動制御部とともに示す斜視図。 二次転写ローラの駆動機構を示す図。 中間転写装置の中間転写駆動モータ及び二次転写駆動モータのモータ制御部を中心にしたブロック図。 （ａ）中間転写ベルトと二次転写ローラとが離間した状態でそれぞれを一定速度で駆動した場合を示す図、（ｂ）中間転写ベルトと二次転写ローラとが当接した状態でそれぞれを一定速度で駆動した場合を示す図。 二次転写ローラの当接状態と干渉トルクの関係を示す図。 二次転写ローラの設定速度の最適値を導出する過程を示す図。 （ａ）二次転ローラの駆動速度を正弦波状に駆動して、周期ごとに振幅を変化させた波形を示す図、（ｂ）図９（ａ）の二次転ローラ駆動速度と対応する中転ベルトの搬送力（駆動トルクと同義）の波形を示す図。 二次転写スイープ振幅と、中転搬送力／二次転速度の振幅比との関係を示す図。 周期条件による二次転写ローラの設定速度導出の説明に用いる図。 図１１を用いて説明した二次転写ローラの設定速度の最適値の導出にかかる制御のフローチャート。 二次転写ローラの当接状態と干渉トルクの関係を示す図。 干渉トルクの代替信号として使用可能な信号についての説明図。 二次転写ローラの速度設定の最適値を導出する過程を示す図。 二次転写ローラの速度設定の最適値を導出する干渉トルクの代替信号の実施例を示す図。 実施形態２における二次転写ローラの設定速度の最適値の導出にかかる制御の一例を示すフローチャート。 実施形態２における二次転写ローラの設定速度の最適値の導出にかかる制御の他例を示すフローチャート。

［実施形態１］
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（以下、単にプリンタという）に適用した第１の実施形態について説明する。なお、本実施形態のプリンタは、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。

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、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（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）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。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、帯電器２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｂｋ、現像装置９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｂｋ、クリーニング装置４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｂｋ、除電ランプ３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｂｋなどがプロセス順に配設されている。

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、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、現像ローラと感光体ドラム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。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とが接触する一次転写位置に搬送される。この一次転写位置において、中間転写ベルト５の裏面には、一次転写ローラ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一次転写電界により、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上に一次転写する。以下、同様にして、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一次転写される。

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、二次転写ローラ７と対向する二次転写位置に搬送される。また、この二次転写位置には、レジストローラ対３０により所定のタイミングで転写材である用紙が搬送される。そして、この二次転写位置において、二次転写ローラ７により用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二次転写電界及び二次転写位置での当接圧により、中間転写ベルト５上のトナー像が用紙上に一括して二次転写される。その後、トナー像が二次転写された用紙は、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。

図３は、中間転写ベルト駆動装置をモータ制御部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、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駆動モータ１７に接続されている。この減速機構は、中間転写駆動モータ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。中間転写ベルト５の搬送速度検出器として、ベルトエンコーダ方式がある。中間転写ベルト５の表面もしくは裏面にはエンコーダパターン１６が刻まれており、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。

図３では従動ローラ１１と駆動ローラ１０の中央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、平坦な部分であれば他の場所でも良い。例えば、平坦でない回転軸上にベルトエンコーダセンサ１５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う。そのため、正しいベルト表面速度ではなくなってしまうので、避ける必要がある。エンコーダパターン１６は、シート状のエンコーダパターンを貼り付けたり、ベルト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。

ここでは、ベルトエンコーダセンサ１５は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い。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。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がある。複数の張架ローラの１つである従動ローラ１１の回転軸に設けた回転検出器である。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で、中間転写ベルト５の搬送速度を検出することができる。

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、Ｍ，Ｃ，Ｙ，Ｋ用の感光体と当接してＭ，Ｃ，Ｙ，Ｋ用の一次転写ニップを形成する。中間転写ベルト５におけるＭ，Ｃ，Ｙ，Ｋ用の一次転写ニップの形成箇所に対しては、ベルト裏面側から転写ローラがそれぞれ当接している。これら転写ローラにそれぞれ電源によって転写バイアスが印加されることで、各色の一次転写ニップにおいてベルトと感光体との間に転写電界が形成される。一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。

また、図中で符号１２が付されている張架ローラは、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ベルトに押し当てられ、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。

また、図中で符号１３が付されている張架ローラは、二次転写対向ローラである。なお、ベルトループの外側においては、二次転写対向ローラ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二次転写ローラ７が配設されている。そして、二次転写ローラ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、当該おもて面に用紙を吸着させる。また、ベルトループ外側にて二次転写ローラ７のベルト搬送方向下流に配設されたベルトクリーニング装置１４がベルトに当接している。ベルトクリーニング装置１４は、ベルトのおもて面に付着しているトナー等の異物を、トナーと自らとの電位差によってベルト表面からトナーを回収する。

モータ制御部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を基に中間転写駆動モータ駆動制御信号２３を出力する。また同時に、二次転写ローラ７の当接や二次転写部を通過する用紙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、二次転写駆動モータ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を基に二次転写駆動モータの二次転写駆動モータ制御信号２４を出力する。

次に、二次転写ローラ７の駆動機構について説明する。図４は、本実施形態の画像形成装置で採用した二次転写ローラ７の駆動機構を示す図である。駆動ローラ１０を回転駆動させる中間転写駆動モータ１７とは別に、二次転写ローラ７を回転駆動させる二次転写駆動モータ４２が設けられている。そして、モータ制御部２０（図５参照）から送信される二次転写駆動モータ制御信号２４によって、二次転写駆動モータ４２を回転させたり停止させたりと回転が制御される。二次転写駆動モータ４２としては、中間転写駆動モータ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。二次転写駆動モータ４２の回転速度は、二次転写駆動モータ４２の回転軸にある小径歯車４２ａと二次転写ローラ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る。そして、減速機構に連結された二次転写ローラ７の図中反時計回り方向の回転により、二次転写部に搬送された用紙を搬送する。

二次転写ローラ７の対向側には、中間転写ベルト５を支持している二次転写対向ローラ１３があり、二次転写ローラ７は、中間転写ベルト５を挟んで二次転写対向ローラ１３に当接されている。このような二次転写ローラ７の当接は、スプリングによって行われる。また、カム機構によって二次転写ローラ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から離間可能である。そして、前記スプリングと前記カム機構とによって構成される接離機構により図中矢印方向に二次転写ローラ７が移動することで、二次転写部での中間転写ベルト５（二次転写対向ローラ１３）に対する二次転写ローラ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に対して二次転写ローラ７を離間させることにより、ベルト機構３７の取り出しや、用紙搬送ジャム時のメンテナンスなどが可能となる。

二次転写部の転写性を向上させるために、二次転写ローラ７の表面部に弾性層を設けている。これは、ニップ領域を広げたり、用紙の表面粗さに追従したりして、転写ローラが当接する。二次転写ローラ７の例としては、低慣性薄肉金属パイプを中心に、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。近年の画像形成装置で採用される二次転写ローラ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ている。これにより、導電性ゴムローラ部の当接変形により、ニップ領域を拡げ、且つ、適切な転写必要圧力を確保する構造としている。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、転写ベルト接触部での粘着、或いは用紙接触部との粘着による両移動体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。

従来の二次転写駆動モータの駆動制御手法は、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信号により検出しモータ軸回転速度を一定に駆動する手法であった。中間転写駆動モータ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、二次転写駆動モータ４２は、モータ軸または二次転写ローラ軸を一定とするように駆動される。この時、二次転写ローラ７の変形量が当初の設計値から変化すると二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、二次転写ベルトの搬送に影響を与えてしまう。

近年、二次転写部における中間転写ベルト５から用紙への転写性向上のために、二次転写ローラ７はゴム硬度４０［°］程度の変形しやすい、表面硬度の低いローラ部材を採用している。そのため、二次転写ローラ径の公差、接触圧力変化や、環境、経時によるローラ形状の変化量は大きく、二次転写ローラの表面速度の偏差（変動）が深刻となり、二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、二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転写ベルトとの摩擦力が増加しており、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。また、近年、様々な用紙への対応要求が高まり、搬送する用紙の厚み幅が増加している。用紙の厚みにより二次転写ローラ７の変形量も変化するため、速度差の変動は更に大きくなる。また、用紙の種類、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、転写ベルトとの摩擦力が大きく変動し、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。

中間転写ベルト５の表面速度に対する二次転写ローラ７の表面速度は、中間転写ベルト駆動制御性能へ影響するだけでなく、転写画像にも大きく影響する。中間転写ベルト５の表面速度に対して二次転写ローラ７の表面速度が速いと、中間転写ベルト５から用紙に転写された画像は引き伸ばされ画像長が長くなる。逆に、中間転写ベルト５の表面速度に対して二次転写ローラ７の表面速度が遅いと、中間転写ベルト５から用紙に転写された画像は縮まり画像長が短くなる。例えば、Ａ３サイズの用紙上に長さ４００［ｍｍ］の画像を転写する際に、中間転写ベルト５の表面速度に対して二次転写ローラ７の表面速度が０．１［％］速いと、中間転写ベルト５から用紙に転写された画像は０．４［ｍｍ］長くなる。このような画像長の変化は、用紙の表裏転写画像の位置精度が要求される印刷物や、画像枠が既定されている印刷物では大きな問題となる。

図５は、本実施形態に係る中間転写装置の中間転写駆動モータ１７、及び二次転写駆動モータ４２のモータ制御部２０を中心にしたブロック図である。図５において、モータ制御部２０は、制御ＣＰＵ２５を内蔵している。モータ制御部２０は、画像形成装置全体を制御するメイン制御部４４（回転体当接装置における記憶手段であるメモリ４３、設定手段を含む。）からのモータ指令値を受け、中間転写駆動モータ１７の回転速度を制御（回転体当接装置における第１の制御手段に相当する。）と、二次転写駆動モータ４２の回転速度を制御する（回転体当接装置における第２の制御手段に相当する。）。また、モータ制御部２０において、制御ＣＰＵ２５では後述する各種情報を収集し、各モータへの制御出力を演算してＰＷＭ（パルス幅変調信号）として出力する。前記各種情報としては、次のものが挙げられる。すなわち、エンコーダ１８やベルトエンコーダセンサ１５や二次転写ローラエンコーダ２６や二次転写駆動モータエンコーダ２７からの回転速度情報、及び、中間転写駆動モータ１７や二次転写駆動モータ４２の駆動電流値などである。

プリドライバ３５０，４５０では、モータの回転角をホール素子信号により認識して、ＰＷＭ信号をモータ３相出力信号に変換して、ＦＥＴ３６０，４６０を介してモータを駆動する。これによって、各モータの指示値である目標速度信号に基づき中間転写駆動モータ１７及び二次転写駆動モータ４２の回転速度が目標となるように制御する。ＰＷＭ信号によってモータの駆動電流は算出することができるが、プリドライバを含むモータ駆動回路の変動や応答性の影響を受けて誤差が発生してしまう。そこで、より高精度にモータの駆動電流を把握するために、ＦＥＴの電流を計測して駆動電流を把握してもよい。さらに、制御ＣＰＵ２５は、必要に応じて、メモリ４３（回転体当接装置における記憶手段に相当する。）に収集データや演算データを格納したり、メイン制御部４４に中間転写装置の異常通知などの情報を通知したりする。メイン制御部４４は、他のモータによる二次転写ローラ７の当接動作情報を取得する。また、メイン制御部４４は操作部４５と接続されており、オペレータが操作部４５からメイン制御部４４を介してモータ制御部２０に指示を出し制御することもできる。

図６は、二次転写ローラ７が中間転写ベルト５及び二次転写対向ローラ１３へ当接した際の表面速度差に伴う中間転写ベルト搬送トルクへの影響について説明する図である。詳しくは、図６（ａ）は中間転写ベルト５と二次転写ローラ７とが離間した状態でそれぞれを一定速度で駆動した場合を示す図である。図６（ｂ）は中間転写ベルト５と二次転写ローラ７とが当接した状態でそれぞれを一定速度で駆動した場合を示す図である。

中間転写ベルト５の搬送駆動は、ベルトエンコーダセンサ１５からの速度情報を基に目標値で一定となるように中間転写駆動モータ１７の回転速度がフィードバック制御されているため、中間転写ベルト５の表面速度は常に一定となる。一方、二次転写ローラ７は、二次転写駆動モータエンコーダ２７、二次転写ローラエンコーダ２６の速度情報を基にフィードバック制御されているため、二次転写ローラ７の回転軸の速度は常に一定となる。 ところが、二次転写ローラ７の表面速度はローラ径公差により、表面速度は中間転写ベルト５と一致しない。また、当接時には、変形量に応じて表面線速は大きく変化するため、二次転写ローラ７の表面速度と中間転写ベルト５の表面速度とに線速差が生じる。例えば、図６（ａ）のように二次転写ローラ７が離間し、それぞれ規定速度で駆動制御している場合、それぞれ、単体で駆動するトルクが発生する。中間転写ベルト搬送トルクは、搬送ローラ軸摩擦、感光体ドラム１との表面速度差と接触摩擦、転写ベルトクリーニングユニットの接触状態などに起因して個体差や環境、経時で変化するが、現時点での単体駆動トルクとなる。また、二次転写ローラ回転トルクは、二次転写ローラ軸摩擦などに起因して変化するが、現時点での単体駆動トルクとなる。

ここで、図６（ｂ）のように二次転写ローラ７が中間転写ベルト５に当接し、二次転写ローラ７が大きく変形した場合は、二次転写ローラ軸の回転速度が一定であれば、二次転写ローラ７の表面線速は大きくなる。また、ローラ径や硬度の公差も含め、中間転写ベルト５との表面線速差が生じると、中間転写ベルト５と二次転写ローラ７はそれぞれ一定速度を保つフィードバック制御を行っているため干渉トルクが生じる。干渉トルクとは、二次転写駆動モータ４２が、二次転写ローラ７だけでなく中間転写ベルト５の搬送トルクを負担するトルク成分を言う。または、中間転写駆動モータ１７が、中間転写ベルト５だけでなく二次転写ローラ７の回転トルクを負担するトルク成分を言う。図６（ｂ）では、二次転写ローラ側は中間転写ベルト５より速い表面線速を維持し、中間転写ベルト側は二次転写ローラ７より遅い表面線速を維持しようとする。そのため、二次転写ローラ側は干渉トルクによりモータトルクは増加し、中間転写ベルト側は干渉トルクによりモータトルクは減少する。

近年の画像形成装置は更なる高画質化への要求に対応するため、制御性能の更なる向上が求められており、中間転写ベルト５の搬送トルクに影響しないように二次転写ローラ７の速度調整が必要になった。例えば、干渉トルクが生じ、その干渉トルクが二次転写ローラ回転周期で変化すると、中間転写ベルト５の速度変動を発生させる。そこで、図６（ｂ）に示すような二次転写ローラ７と中間転写ベルト５との当接状態に応じて、二次転写ローラ７の回転速度を調整する必要がある。二次転写ローラ７の設定速度と表面線速との関係は、環境（温湿度）や、公差（ローラ硬度）などで大きく異なるため、事前の把握は困難である。また、干渉トルクの発生は、二次転写ローラ７と中間転写ベルト５との表面線速差や、二次転写部の摩擦係数（二次転写ローラ−中間転写ベルト間、用紙−中間転写ベルト間、用紙−二次転写ローラ間）の影響を大きく受ける。前記表面線速差が大きくても前記摩擦係数がゼロならば、干渉トルクもゼロとなる。一方で、前記表面線速差が小さくても摩擦係数が大きいと、干渉トルクも大きくなる。したがって、干渉トルクは、画像形成装置毎や使用する用紙の紙種毎で大きく異なり、事前の把握は困難である。

このような課題から、本実施形態の画像形成装置では、二次転写ローラ７と中間転写ベルト５との当接状態での干渉トルク特性を把握して、二次転写ローラ７の当接状態に応じた最適な設定速度を導出して用いる。

図７は、二次転写ローラ７の当接状態と干渉トルクの関係を示す図である。図７の横軸は、二次転写ローラ７の速度設定値であり、標準設定値を「０」としてパーセント表示とした。なお、標準設定値とは、設計値から二次転写ローラ７の当接状態におけるローラ表面速度が中間転写ベルト表面速度と一致すると想定された値である。実際には、ローラ公差、接触圧変動、環境、経時変化などで、標準設定値通りの表面速度とはならない。図７の縦軸は、二次転写ローラ７と中間転写ベルト５それぞれの表面での搬送力である。これは、二次転写ローラ７や中間転写ベルト５の駆動トルク［Ｎｍ］を、ローラ径などの設計値を基に表面の搬送力［Ｎ］に換算した数値である。二次転写ローラ７と中間転写ベルト５それぞれのトルクを、グラフの同じ軸で表現できるため便宜上、換算している。

中間転写ベルト５の駆動トルクは、中間転写駆動モータ１７のトルク推定値を、減速比や駆動ローラ径や中間転写ベルト５の厚みなどを考慮して、中間転写ベルト５の表面の搬送力に換算した。また、二次転写ローラ７の駆動トルクは、二次転写駆動モータ４２のトルク推定値を、減速比や二次転写ローラ径などを考慮して、二次転写ローラ７の表面の搬送力に換算した。なお、トルク推定値とは、各駆動モータの電流値または各駆動モータへのＰＷＭ指示値などの駆動指令値と、実際の中間転写ベルト５や二次転写ローラ７の回転速度とを基に、メイン制御部４４で算出された負荷トルク値である。各駆動モータが一定速度または既定速度で精度よく制御されている状態では、前記電流値や前記ＰＷＭ指示値のみから負荷トルク値を算出することができる。

図７における干渉トルクについて説明する。二次転写ローラ７を中間転写ベルト５から離間した状態で、それぞれ一定速度のフィードバック制御で駆動する。そして、干渉トルクが全く発生しない状態における中間転写ベルト５と二次転写ローラ７のトルクをそれぞれ、中間転写単体搬送トルク、二次転写単体駆動トルクとして、基準「０」とする。中間転写ベルト５、二次転写ローラ７のそれぞれが一定速フィードバック制御したまま、二次転写ローラ７を当接させる。この時、二次転写ローラ７の表面速度は、公差などの要因で、中間転写ベルト表面速度と一致しない。例えば、二次転写ローラ７が当接されて二次転写ローラ７の変形が大きく、表面速度が増加した場合、二次転写駆動トルクが増加し、中間転写ベルト５の搬送トルクは減少する。この両者のトルク推移の逆相関が干渉トルクである。また、図７は、この干渉トルク分を搬送力に換算して表示している。

図７では、二次転写ローラ７の設定速度を変更した場合の中間転写ベルト搬送トルクと二次転写駆動トルクから求めた搬送力推移である。干渉トルク及び、換算した搬送力は、二次転写ローラ７と中間転写ベルト５で逆相関であることが分かる。このような干渉トルク特性（ここでは搬送力特性）から、ゼロクロスポイントの二次転写ローラ速度設定値、図７の特性例では１．５［％］付近が最適値となる。最適条件では、単体駆動時と当接駆動時で駆動トルクの変化がなく、中間転写ベルト駆動や用紙搬送において、より安定した駆動が実現できる。図７では、二次転写の駆動速度と中間転写ベルトの駆動速度の差が一定範囲よりも大きくなると二次転写ローラ７と中間転写ベルトの表面でスリップが生じる。完全にスリップした状態では、二次転写ローラと中間転写ベルトとの接触摩擦が著しく小さくなる。逆相関が見られずに二次転写ローラ７と中間転写ベルト駆動トルクの逆相関関係は変化する。このような状態では紙搬送も不安定となりやすい。本実施形態では、このような干渉トルク特性から二次転写ローラ７の設定速度を、画像形成装置に設けられた制御部で導出する。

図８は、本実施形態の二次転写ローラ７の設定速度の最適値を導出する過程を示す図である。図７に示した干渉トルク特性の計測については、中間転写ベルト５と二次転写ローラ７とを離間した状態でのトルク推定値を基準にしている。そして、中間転写ベルト５と二次転写ローラ７とを当接し、さらに設定速度の水準を幾つか設定して、各水準におけるトルク推定値が基準値から変動した量を、干渉トルクとしてプロットすると特性計測できる。しかし、実際の装置上のモータトルク推定値には、干渉トルク成分だけでなく、他の負荷トルク成分が多く含まれてしまう。負荷トルク成分とは、クリーニングブレードの接触負荷や感光体ドラム１の接触負荷、二次転写ローラ７、中間転写ベルト５の速度変動を補正するための加減速トルクなどが挙げられる。

これらのノイズ成分を除去して干渉トルク成分を判断するには、フィルタ処理が必要となる。フィルタ処理するための計測データ（計測時間）が必要となる。また、特性が非線形性を有している場合が多く、計測ポイントが少ないと高精度なゼロクロスポイントが判断できない。計測ポイントを増やした干渉トルク特性の計測に多大な時間が必要となってしまう。装置個体差や稼動条件、環境、経時に対応するために、生産工程ではなく、オンマシンで、かつ、頻繁に干渉トルク特性を計測したい状況において、計測時間は非常に大きな問題となる。

このような干渉トルク特性の計測精度と時間短縮の課題に対して、有効な手段を提案する。ノイズである負荷トルク成分は、定常成分と感光体ドラム１や駆動ローラ１０など回転周期で変化する周期変動成分が多くある。また、数分の計測時間では周期性が確認できない、徐々に増加または減少する変動成分がある。

そこで、干渉トルク特性の計測では、干渉トルク成分を負荷トルク成分に無い周期変動にして計測する手法が有効である。例えば、感光体ドラム周期、各ローラ周期は、概ね、１〜４０［Ｈｚ］である。特性計測時の水準変更である二次転写ローラ７の速度設定変更を正弦波状に変化させて、その正弦波周期を０．２［Ｈｚ］程度とする。この周期で変化するトルク推定値成分を干渉トルク成分として特性評価する。例えば、二次転写ローラ７の当接状態で、図８（ａ）に示すように約６秒周期の正弦波状に二次転写ローラ７の設定速度を変化させる。この時の干渉トルク特性を図８（ｂ）に示す。

二次転写ローラ７の設定速度変化に応じて、中間転写ベルト５と二次転写ローラ７の搬送力が同じ正弦波状に変化している。この特性データの抽出には、ローパスフィルタを用いて抽出が可能である。また、速度設定水準も多く、ゼロクロスポイントの判断が正確となる。図８（ｂ）のゼロクロスポイント時刻から、図８（ａ）の同時刻の二次転写ローラ７の速度設定値を最適値とする。または、中間転写ベルト５と二次転写ローラ７の搬送力変動成分を正弦波近似して、その近似結果から、より正確にゼロクロスポイントを算出してもよい。

正弦波での二次転写ローラ７の設定速度の最適値の導出手順をまとめると、次のようになる。すなわち、まず、中間転写ベルトの搬送力（中間転写ベルトの駆動トルク）の正弦波と、単体駆動のゼロクロスポイントを算出する。そして、その算出したゼロクロスポイントでの計測時間と対応する二次転ローラの設定速度を算出する。

図９は、二次転写ローラ７の設定速度の最適値を導出する過程を示す図である。図９は二次転写ローラ７と中間転写ベルト間でスリップが発生したときの正弦波駆動条件の導出方法を示している。

図７に示した干渉トルク特性の計測について、まず二次転写ローラ７と中間転写ベルト５とを離間した状態でのトルク推定値を基準にする。そして、二次転写ローラ７と中間転写ベルト５とを当接し、さらに設定速度の水準を幾つか設定して、各水準におけるトルク推定値が基準値から変動した量を干渉トルクとしてプロットすると特性計測できる。このとき、逆相関関係が維持されている範囲内で図６に示した正弦波状に二次転写の駆動速度を変調したい。しかし、二次転写の駆動速度と中間転写ベルトの駆動速度の差が一定範囲よりも大きくなると二次転写ローラ７と中間転写ベルトの表面でスリップが生じる。完全にスリップした状態では、二次転写ローラ７と中間転写ベルト５との接触摩擦が著しく小さくなる。二次転写ローラの駆動速度と中間転写ベルト駆動トルクの逆相関関係は変化する。このような状態では紙搬送も不安定となりやすいので、正弦波駆動条件としては不適である。以下では、最適な正弦波駆動条件を判断する手法について解説する。

図９（ａ）は、二次転写ローラ７の駆動速度を正弦波状に駆動して、周期ごとに振幅を変化させた波形を示す。図９（ｂ）は、図９（ａ）の二次転ローラ駆動速度と対応する中間転写ベルト５の搬送力（駆動トルクと同義）の波形を示す。二次転写ローラ７の正弦波駆動の振幅が大きくなると、中間転写ベルト５と二次転写ローラ７との間にスリップが発生して中間転写ベルト駆動トルクの振幅は減少する。なお、同一周期での二次転写ローラ７の駆動速度と中間転写ベルト駆動トルクの振幅比は一定または線形関係である。

振幅条件ごとに図１０のように振幅比を表すと、スリップにより振幅比の関係が変化するため境界点を算出できる。この境界点は二次転写ローラ７の駆動速度の最適振幅値である。本算出手法は、二次転写ローラ駆動トルクと中間転写ベルト駆動トルクとが逆相関である範囲を最大限網羅できる。これにより、二次転写ローラ駆動トルクと中間転写ベルト駆動トルクとのゼロクロスポイントを的確に判断することができる。

図１１は、周期条件による二次転写ローラ７の設定速度導出の説明に用いる図である。二次転正弦波駆動の周波数を上げると、スリップが発生して中間転写ベルト駆動トルクの振幅は小さくなる。周波数条件ごとに図１１のように振幅比を表すと、スリップにより振幅比が変化する境界点を算出できる。この境界点は二次転最適振幅値である。本算出手法は、二次転写ローラ７と中間転写ベルト５の駆動トルクが逆相関である範囲を最大限網羅できる。これにより、中間転写ベルト駆動トルクのゼロクロスポイントを的確に判断できる。

図１は、図９及び図１０を用いて説明した二次転写ローラ７の設定速度の最適値の導出にかかる制御のフローチャートである。この制御は、画像形成装置の電源ＯＮ時に実行されるイニシャライズ動作で行うが、画像出力動作時にも継続して行うことが可能である。

図１に示すように、二次転写ローラ７の設定速度の導出制御をスタートすると、まず、二次転写ローラ７を中間転写ベルト５から離間させる二次転写ローラ７の離間動作を行う（Ｓｔｅｐ１）。そして、画像形成時の基準の速度指令値で中間転写ベルト５の駆動制御を行い、また、既定速度で二次転写ローラ７の駆動制御を行う。なお、既定速度プロファイルが存在しない装置稼動初期の場合には、一定値をプロファイルとして以下の導出過程を実行する。

次に、二次転写ローラ７と中間転写ベルト５とが離間した状態での、二次転写ローラ７の速度と中間転写ベルト５の駆動トルク推移データとを取得する（Ｓｔｅｐ２）。そして、トルク推移データに対して必要に応じローパスフィルタ処理を行い、このようにして推定されたトルク推定値を単体駆動時の基準トルクとする。その後、二次転写ローラ７と中間転写ベルト５とを当接させる二次転写ローラ７の当接動作を行う（Ｓｔｅｐ３）。そして、二次転写ローラ７の設定速度を正弦波状に変更させながら駆動する。この際、正弦波の周期間隔ごとまたは一定時間で振幅を変化させる（Ｓｔｅｐ４）。このような正弦波駆動時における、二次転写ローラ７と中間転写ベルト５とが当接した状態での、二次転写ローラ７と中間転写ベルト５それぞれの駆動モータのトルク推移データを取得する（Ｓｔｅｐ５）。また、このトルク推移データに対して必要に応じローパスフィルタ処理を行う。

次に、前記振幅ごとに、二次転写ローラ設定速度の正弦波近似式と中間転写ベルト駆動トルクとの正弦波近似式とを算出する（Ｓｔｅｐ６）。このように算出した二次転写ローラ設定速度の正弦波近似式の振幅と中間転写ベルト駆動トルクとの正弦波近似式の振幅との比（振幅比）から、図１０に示すような二次転写ローラ７を正弦波駆動させたときの最適振幅値を決定する（Ｓｔｅｐ７）。なお、前記振幅比は、正弦波の同一周期において一定または線形関係となり、二次転写ローラの設定速度の正弦波近似式の振幅が大きくなり過ぎると、二次転写ローラ７と中間転写ベルト５との間でスリップが発生し、その結果、前記振幅比の関係が変化する。このことから、二次転写ローラ７と中間転写ベルト５との間でスリップが発生するか発生しないかの境界点を算出できる。この境界点は、二次転写ローラ７を正弦波駆動させたときの最適振幅値である。二次転写ローラ７と中間転写ベルト５との接触摩擦が著しく小さく、完全にスリップした状態では、図７のようなトルクの逆相関が見られずに振幅比は変化する。このような状態では、紙搬送も不安定となりやすいので、振幅条件としては不適である。

次に、中間転写ベルト駆動トルクの、駆動モータ単体駆動時での基準トルクと、上記（Ｓｔｅｐ７）で決定した前記最適振幅値での正弦波近似とが一致する交点であるゼロクロスポイントから、二次転写ローラ７の設定速度の最適値を導出する。そして、既定速度を、導出した前記最適値に変更する（Ｓｔｅｐ８）。二次転写ローラ７の設定速度の最適値は、二次転写ローラ７と中間転写ベルト５との表面速度が一致して、干渉トルクがゼロの状態とするものである。一方で、二次転写プロセスにおいて、干渉トルクを若干量設定したほうが、転写率が向上する場合は、最適値に既定のオフセット値を加算してもよい。転写率とは、中間転写ベルト５のトナー量がどれだけ、用紙に転写させたかを示す指標である。若干の表面速度差がある方が、用紙と中間転写ベルト５との擦れによってトナーが転写しやすいということが言われている。

図１２は、図１１を用いて説明した二次転写ローラの設定速度の最適値の導出にかかる制御のフローチャートである。この制御は、画像形成装置の電源ＯＮ時に実行されるイニシャライズ動作で行うが、画像出力動作時にも継続して行うことが可能である。

図１２に示すように、二次転写ローラ７の設定速度の導出制御をスタートすると、まず、二次転写ローラ７を中間転写ベルト５から離間させる二次転写ローラ７の離間動作を行う（Ｓｔｅｐ１）。そして、画像形成時の基準の速度指令値で中間転写ベルト５の駆動制御を行い、また、既定速度で二次転写ローラ７の駆動制御を行う。なお、既定速度プロファイルが存在しない装置稼動初期の場合には、一定値をプロファイルとして以下の導出過程を実行する。

次に、二次転写ローラ７と中間転写ベルト５とが離間状態での、二次転写ローラ７の速度と中間転写ベルト５の駆動トルク推移データとを取得する（Ｓｔｅｐ２）。そして、トルク推移データに対して必要に応じローパスフィルタ処理を行い、このようにして推定されたトルク推定値を単体駆動時の基準トルクとする。その後、二次転写ローラ７と中間転写ベルト５とを当接させる二次転写ローラ７の当接動作を行う（Ｓｔｅｐ３）。そして、二次転写ローラ７の設定速度を正弦波状に変更させながら駆動する。この際、一定時間で周波数を変化させる（Ｓｔｅｐ４）。このような駆動時の二次転写ローラ７と中間転写ベルト５それぞれの駆動モータのトルク推移データを取得する（Ｓｔｅｐ５）。また、このトルク推移データに対して必要に応じローパスフィルタ処理を行う。

前記周波数ごとに二次転写ローラ設定速度と中間転写ベルト駆動トルクそれぞれの正弦波近似式を算出する（Ｓｔｅｐ６）。このように算出した二次転写ローラ設定速度と中間転写ベルト駆動トルクそれぞれの正弦波近似式の振幅比から、図１１に示すような、二次転写ローラ７の駆動速度を正弦波状に駆動させたときの最適振幅値を決定する（Ｓｔｅｐ７）。二次転写ローラ７の駆動速度と中間転写ベルト駆動トルクとの振幅比は、二次転写ローラの速度の周波数を上げると中間転写ベルト駆動トルクの振幅が減少する。二次転写ローラの速度の周波数が低いときに振幅は大きくなるため、二次転写ローラ７と中間転写ベルト表面とでスリップが発生する。この結果、前記振幅比の関係が変化するため境界点を算出できる。この境界点は、二次転写ローラ７を正弦波状に駆動させたときの最適振幅値である。

次に、中間転写ベルト５の駆動モータ単体駆動時の基準トルクと、上記「Ｓｔｅｐ７」で決定した最適振幅値での正弦波近似が一致する交点であるゼロクロスポイントから、二次転写ローラ７の最適設定速度を導出する。そして、二次転写ローラ７の設定速度の既定速度を、導出した最適値に変更し（Ｓｔｅｐ８）、一連の制御を終了する。

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、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、感光体ベルトから用紙にトナー像を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。

［実施形態２］
次に、本発明を画像形成装置であるプリンタに適用した第２の実施形態について説明する。なお、本実施形態に係る画像形成装置の基本的な構成及び動作については、実施形態１に記載した画像形成装置と略同様なので説明は省略する。

図１３は、本実施形態における二次転写ローラ７の当接状態と干渉トルクの関係を示す図である。横軸は二次転写ローラ７の速度設定値を、標準設定値を「０」としてパーセント表示とした。標準設定値とは、設計値から二次転写ローラ７の当接状態におけるローラ表面速度が中間転写ベルト表面速度と一致すると想定された値である。実際には、ローラ公差、接触圧変動や環境、経時変化で標準設定値とおりの表面速度とはならない。縦軸は、二次転写ローラ７、中間転写ベルト５の表面の搬送力とした。これは、二次転写ローラ７、中間転写ベルト５の駆動トルク［Ｎｍ］を、ローラ径など設計値を基に表面の搬送力［Ｎ］に換算した数値である。それぞれのトルクを同じ軸で表現できるため便宜上で換算している。各トルクは、中間転写駆動モータ１７のトルク推定値を減速比、駆動ローラ径とベルト厚みを考慮して中間転写ベルト搬送力に換算した。また、二次転写駆動モータ４２のトルク推定値を減速比、二次転駆動ローラを考慮して、二次転写ローラ表面搬送力としている。トルク推定値とは、駆動モータの電流値または、駆動モータへのＰＷＭ指示値と実際の回転速度値を基に算出された負荷トルク値である。各モータが一定速度、または既定速度に精度よく制御している状態では、電流値、ＰＷＭ指示値のみから負荷トルク値を算出することができる。

図１３における干渉トルクについて説明する。二次転写ローラ７を中間転写ベルト５から離間した状態で、それぞれ一定速度のフィードバック制御で駆動する。そして、干渉トルクが全く発生しない状態における中間転写ベルト５と二次転写ローラ７のトルクをそれぞれ、中間転写ベルト単体搬送トルク、二次転写ローラ単体駆動トルクとして、基準「０」とする。中間転写ベルト５、二次転写ローラ７のそれぞれが一定速フィードバック制御したまま、二次転写ローラ７を当接させる。このとき、二次転写ローラ７の表面速度は、公差などの要因で中間転写ベルト表面速度と一致しない。例えば、二次転写ローラ７が当接されて二次転写ローラ７の変形が大きく、表面速度が増加した場合、二次転駆動トルクが増加し、中間転写ベルト５の搬送トルクは減少する。この両者のトルク推移の逆相関が干渉トルクである。また、図１３は、この干渉トルク分を搬送力に換算して表示している。

図１３では、二次転写ローラ７の設定速度を変更した場合の中間転写ベルト駆動トルクと二次転写ローラ駆動トルクから求めた搬送力推移である。干渉トルク及び、換算した搬送力は、二次転写ローラ７と中間転写ベルト５とで逆相関であることが分かる。このような干渉トルク特性（ここでは干渉搬送力特性）から、ゼロクロスポイントの二次転写ローラ速度設定値は、図１３に示す特性例では１．５［％］付近が最適値となる。最適条件では、単体駆動時と当接駆動時とで駆動搬送力の変化がなく、中間転写ベルト駆動や紙搬送において、より安定した駆動が実現できる。

なお、二次転写ローラ７の駆動速度と中間転写ベルト５の駆動速度との差が一定範囲よりも大きくなると、二次転写ローラ７と中間転写ベルト５の表面でスリップが生じる。完全にスリップした状態では、二次転写ローラ７と中間転写ベルト５との接触摩擦が著しく小さくなる。そのため、逆相関が見られずに二次転写ローラ７と中間転写ベルト駆動トルクとの逆相関関係は変化する。このような状態では紙搬送も不安定となりやすい。本実施形態では、このような干渉トルク特性から二次転写ローラ７の速度設定をオンマシンで導出する。

図１３に示した干渉トルク特性の計測について、二次転写ローラ７を離間した状態でのトルク推定値を基準にする。そして、二次転写ローラ７を当接し、さらに設定速度の水準を幾つか設定して、各水準におけるトルク推定値が基準値から変動した量を干渉トルクとしてプロットすると特性計測できる。このとき、逆相関関係が維持されている範囲内で図８に示した正弦波状に二次転写ローラ７の駆動速度を変調したい。しかし、二次転写ローラ７の駆動速度と中間転写ベルト５の駆動速度の差が一定範囲よりも大きくなると二次転写ローラ７と中間転写ベルト５の表面でスリップが生じる。完全にスリップした状態では、二次転写ローラ７と中間転写ベルト５との接触摩擦が著しく小さくなる。二次転写ローラ速度と中間転写ベルト駆動トルクとの逆相関関係は変化する。このような状態では紙搬送も不安定となりやすいので、正弦波駆動としては不適である。そこで、本実施形態においては、二次転速度最適値の導出方法を複数回実施することで調整精度を向上させている。二次転写ローラ速度最適値の導出方法の目的を、粗調整と微調整とに分けることにある。粗調整では、二次転写ローラ正弦波駆動による、スリップが発生しない二次転写ローラ速度範囲まで粗調整を行う。微調整では、スリップが発生しない二次転写ローラ速度範囲で二次転写ローラ速度最適値の導出方法を実施することで、高精度に二次転写ローラ速度を求める。同一の導出方法を、回数ごとに調整目的を変えることで、課題であった高精度調整を達成する。

図１４を用いて、干渉トルクの代替信号として使用可能な信号について説明する。本実施形態では、負荷トルク情報以外に、調整指標として有用な信号について説明する。図３及び図１３では、中間転写ベルト５と二次転写ローラ７の表面速度差起因の干渉トルクについて説明した。干渉トルクは、二次転写ローラ７または中間転写ベルト５の表面搬送力として、トルク測定値や、モータの駆動電流やモータのＰＷＭ値と、実際の速度情報を基に算出されたトルク推定値、いずれかの負荷トルクである（図１４（ａ））。図１４（ｂ）のブロック線図では、フィードバック制御下での信号の流れを模式図として表す。各モータが一定速度、または既定速度に精度よく制御している状態では、駆動電流値、ＰＷＭ値、コントローラ指示値の情報においても、負荷トルク（トルク測定値、トルク推定値）と同様に調整の指標として使用できる。理由は、中間転写ベルト５と二次転写ローラ７の表面速度差による干渉トルクの変動が、フィードバック制御での制御帯域に含まれる周波数帯での変動であることによる。そのため、フィードバック制御を行うことで、駆動速度情報がコントローラに反映される。つまり、信号上流の各信号においても、干渉トルク情報が反映されるため、調整指標として適用可能となる。搬送力として適用可能な信号例としては、モータ電流指令値、モータ電流実測値、モータＰＷＭ指令値、モータＰＷＭ実測値、モータトルク実測値、モータトルク推定値、ローラトルク実測値、ローラトルク推定値などが挙げられる。

図１４（ｃ）は、図１４（ｂ）で示したブロック線図における二次系の開ループ特性のボード線図の例を表す。このとき、ゲイン余裕や位相余裕がフィードバック制御の安定性を満たしているものとする。ゲイン特性の交差周波数よりも低周波側が制御帯域となる。制御帯域の周波数であれば、速度変動による振動を抑制できる。ノイズとなる振動成分は、メカ系の共振、エンコーダ読み取り誤差等の回転周期で変化する周期変動成分である。そこで、正弦波状に速度を変更する場合も、交差周波数より十分低い周期とすることでノイズとなる振動成分を抑制して計測する手法が有効である。

図１５は、本実施形態における二次転写ローラ７の速度設定の最適値を導出する基本過程を示す図である。本実施形態における二次転写ローラ７の速度設定の最適値導出の基本過程を、搬送力を例に説明する。なお、搬送力は、図１４で説明した搬送力として適用可能な信号の一例である。

図１５に示した干渉トルク特性の計測について、二次転写ローラ７を離間した状態での搬送力を基準にする。そして、二次転写ローラ７を当接し、さらに設定速度の水準を幾つか設定して、各水準における搬送力が基準値から変動した量を干渉トルクとしてプロットすると特性計測できる。しかし、実際の装置上のモータ駆動トルクには、干渉トルク成分だけでなく、他の負荷トルク成分が多く含まれてしまう。負荷トルク成分とは、ベルトクリーニング装置１４のクリーニングブレードの接触負荷や感光体ドラム１の接触負荷、二次転写ローラ７、中間転写ベルト５の速度変動を補正するための加減速トルクなどが挙げられる。これらのノイズ成分を除去して干渉トルク成分を判断するには、フィルタ処理が必要となる。フィルタ処理するための計測データ（計測時間）が必要となる。また、特性が非線形性を有している場合が多く、計測ポイントが少ないと高精度なゼロクロスポイントが判断できない。計測ポイントを増やした干渉トルク特性の計測に多大な時間が必要となってしまう。装置個体差や稼動条件、環境、経時に対応するために、生産工程ではなく、オンマシンで、かつ、頻繁に干渉トルク特性を計測したい状況において、計測時間は非常に大きな問題となる。

このような干渉トルク特性の計測精度と時間短縮の課題に対して、有効な手段を提案する。ノイズである負荷トルク成分は、定常成分と感光体ドラム１や駆動ローラ１０など回転周期で変化する周期変動成分が多くある。また、数分の計測時間では周期性が確認できない、徐々に増加または減少する変動成分がある。そこで、干渉トルク特性の計測では、干渉トルク成分を負荷トルク成分に無い周期変動にして計測する手法が有効である。例えば、感光体ドラム周期、各ローラ周期は、概ね、１〜４０［Ｈｚ］である。特性計測時の水準変更である二次転写ローラ７の速度設定変更を正弦波状に変化させて、その正弦波周期を０．２［Ｈｚ］程度とする。この周期で変化する搬送力成分を干渉トルク成分として特性評価する。

二次転写ローラ７の当接状態で、図１５（ａ）に示すように約６秒周期の正弦波状に二次転写ローラ７の設定速度を変化させる。このときの干渉トルク特性を図１５（ｂ）に示す。二次転写ローラ７の設定速度変化に応じて、中間転写ベルト５と二次転写ローラ７の搬送力が同じ正弦波状に変化している。この特性データの抽出には、ローパスフィルタを用いて抽出が可能である。また、速度設定水準も多く、ゼロクロスポイントの判断が正確となる。図１５（ｂ）のゼロクロス時刻から、図１５（ａ）の同時刻の二次転写ローラ７の速度設定値を最適値とする。または、中間転写ベルト５と二次転写ローラ７の搬送力変動成分を正弦波近似して、その近似結果から、より正確にゼロクロスポイントを算出してもよい。正弦波での二次転写ローラ速度最適値の導出手順をまとめると、次のようになる。まず、ベルト搬送力（駆動トルクでもよい）の正弦波と単体駆動のゼロクロスポイントを算出する。次に、ゼロクロスポイントでの計測時間と対応する二次転写ローラ速度を算出する。

図１３に示した干渉トルク特性の計測について、二次転写ローラ７を離間した状態での搬送力を基準にする。そして、二次転写ローラ７を当接し、さらに設定速度の水準を幾つか設定して、各水準における搬送力が基準値から変動した量を干渉トルクとしてプロットすると特性計測できる。このとき、逆相関関係が維持されている範囲内で、図１５に示した正弦波状に二次転写ローラ７の駆動速度を変調したい。しかし、二次転写ローラ７の駆動速度と中間転写ベルト５の駆動速度との差が一定範囲よりも大きくなると、二次転写ローラ７と中間転写ベルト５の表面でスリップが生じる。完全にスリップした状態では、二次転写ローラ７と中間転写ベルト５との接触摩擦が著しく小さくなる。二次転写ローラ速度と中間転写ベルト駆動トルクとの逆相関関係は変化する。このような状態では紙搬送も不安定となりやすいので、正弦波駆動としては不適である。

そこで、本実施形態においては、二次転写ローラ速度最適値の導出方法を複数回実施することで調整精度を向上する。二次転写ローラ速度最適値の導出方法の目的を、粗調整と微調整とに分けることにある。粗調整では、二次転写ローラ正弦波駆動による、スリップが発生しない二次転写ローラ速度範囲まで粗調整を行う。微調整では、スリップが発生しない二次転写ローラ速度範囲で二次転写ローラ速度最適値の導出方法を実施することで、高精度に二次転速度を求める。同一の導出方法を、回数ごとに調整目的を変えることで、課題であった高精度調整を達成することができる。

図１６は、本実施形態における二次転写ローラ７の速度設定の最適値を導出する干渉トルクの代替信号の実施例を示す図である。ここでは、図１５に示した二次転写ローラ７の速度設定の最適値導出の基本過程における、搬送力代替信号の適用例について説明する。図１６は、図１５と同じように二次転写ローラ７または中間転写ベルト５の回転速度を、０．２［Ｈｚ］、振幅１［％］で正弦波変調したときの、二次転写ローラ７及び中間転写ベルト５の搬送力（図１６（ａ））、トルク（図１６（ｂ））、モータ電流信号（図１６（ｃ））、モータＰＷＭ信号（図１６（ｄ））を表す。いずれの信号においても、二次転写ローラ速度変動に伴い同周期の波形変化となることから、二次転写ローラ７または中間転写ベルト５が離間した状態の単体駆動の信号からの変化として観測可能である。よって、図１５の二次転写ローラ７の速度設定の最適値導出に、搬送力代替信号として適用可能である。

また、前述したように、図９（ａ）や図９（ｂ）に示すように二次転写ローラ７の正弦波駆動の振幅が大きくなると、中間転写ベルト５と二次転写ローラ７との間にスリップが発生して中間転写ベルト駆動トルクの振幅は減少する。なお、同一周期での二次転写ローラ７の駆動速度と中間転写ベルト駆動トルクの振幅比は一定または線形関係である。振幅条件ごとに図１０のように振幅比を表すと、スリップにより振幅比の関係が変化するため境界点を算出できる。この境界点は二次転写ローラ７の駆動速度の最適振幅値である。本算出手法は、二次転写ローラと中間転写ベルトの搬送力が逆相関である範囲を最大限網羅できる。これにより、中間転写ベルト搬送力のゼロクロスポイントを的確に判断することができる。また、二次転正弦波駆動の周波数を上げると、スリップが発生して中間転写ベルト搬送力の振幅は小さくなる。周波数条件ごとに図１１のように振幅比を表すと、スリップにより振幅比が変化する境界点を算出できる。この境界点は二次転最適振幅値である。本算出手法は、二次転写ローラ７と中間転写ベルト５の搬送力が逆相関である範囲を最大限網羅できる。これにより、中間転写ベルト搬送力のゼロクロスポイントを的確に判断できる。

図１７は、本実施形態における二次転写ローラ７の設定速度の最適値の導出にかかる制御の一例を示すフローチャートである。この制御は、画像形成装置の電源ＯＮ時に実行されるイニシャライズ動作で行うが、画像出力動作時にも継続して行うことが可能である。

図１７に示すように、二次転写ローラ７の設定速度の導出制御をスタートすると、まず、二次転写ローラ７を中間転写ベルト５から離間させる二次転写ローラ７の離間動作を行う（Ｓｔｅｐ１）。そして、画像形成時の基準の速度指令値で中間転写ベルト５の駆動制御を行い、また、既定速度で二次転写ローラ７の駆動制御を行う。なお、既定速度プロファイルが存在しない装置稼動初期の場合には、一定値をプロファイルとして以下の導出過程を実行する。

次に、二次転写ローラ７と中間転写ベルト５とが離間した状態での、二次転写ローラ７の速度と中間転写ベルト５の搬送力推移データとを取得する（Ｓｔｅｐ２）。そして、搬送力データに対して必要に応じローパスフィルタ処理を行い、このようにして推定された搬送力を単体駆動時の基準搬送力とする。その後、二次転写ローラ７と中間転写ベルト５とを当接させる二次転写ローラ７の当接動作を行う（Ｓｔｅｐ３）。そして、二次転写ローラ７の設定速度を正弦波状に変更させながら駆動する。この際、正弦波の周期間隔ごとまたは一定時間で振幅を変化させる（Ｓｔｅｐ４）。このような正弦波駆動時における、二次転写ローラ７と中間転写ベルト５とが当接した状態での、二次転写ローラ速度と中間転写ベルト５の搬送力推移データを取得する（Ｓｔｅｐ５）。また、この搬送力推移データに対して必要に応じローパスフィルタ処理を行う。

次に、前記振幅ごとに、二次転写ローラ設定速度の正弦波近似式と中間転写ベルト搬送力との正弦波近似式とを算出する（Ｓｔｅｐ６）。このように算出した二次転写ローラ設定速度の正弦波近似式の振幅と中間転写ベルト搬送力の正弦波近似式の振幅との比（振幅比）から、図１０に示すような二次転写ローラ７を正弦波駆動させたときの最適振幅値を決定する（Ｓｔｅｐ７）。なお、前記振幅比は、正弦波の同一周期において一定または線形関係となり、二次転写ローラの設定速度の正弦波近似式の振幅が大きくなり過ぎると、二次転写ローラ７と中間転写ベルト５との間でスリップが発生し、その結果、前記振幅比の関係が変化する。このことから、二次転写ローラ７と中間転写ベルト５との間でスリップが発生するか発生しないかの境界点を算出できる。この境界点は、二次転写ローラ７を正弦波駆動させたときの最適振幅値である。二次転写ローラ７と中間転写ベルト５との接触摩擦が著しく小さく、完全にスリップした状態では、図７のようなトルクの逆相関が見られずに振幅比は変化する。このような状態では、紙搬送も不安定となりやすいので、振幅条件としては不適である。

次に、中間転写ベルトの駆動モータ単体駆動時での基準搬送力と、上記（Ｓｔｅｐ７）で決定した前記最適振幅値での正弦波近似とが一致する交点であるゼロクロスポイントから、二次転写ローラ７の設定速度の最適値を導出する。そして、既定速度を、導出した前記最適値に変更し（Ｓｔｅｐ８）、一連の制御を終了する。二次転写ローラ７の設定速度の最適値は、二次転写ローラ７と中間転写ベルト５との表面速度が一致して、干渉トルクがゼロの状態とするものである。一方で、二次転写プロセスにおいて、干渉トルクを若干量設定したほうが、転写率が向上する場合は、最適値に既定のオフセット値を加算してもよい。転写率とは、中間転写ベルト５のトナー量がどれだけ、用紙に転写させたかを示す指標である。若干の表面速度差がある方が、用紙と中間転写ベルト５との擦れによってトナーが転写しやすいということが言われている。

図１８は、本実施形態における二次転写ローラ７の設定速度の最適値の導出にかかる制御の他例を示すフローチャートである。この制御は、画像形成装置の電源ＯＮ時に実行されるイニシャライズ動作で行うが、画像出力動作時にも継続して行うことが可能である。

図１８に示すように、二次転写ローラ７の設定速度の導出制御をスタートすると、まず、二次転写ローラ７を中間転写ベルト５から離間させる二次転写ローラ７の離間動作を行う（Ｓｔｅｐ１）。そして、画像形成時の基準の速度指令値で中間転写ベルト５の駆動制御を行い、また、既定速度で二次転写ローラ７の駆動制御を行う。なお、既定速度プロファイルが存在しない装置稼動初期の場合には、一定値をプロファイルとして以下の導出過程を実行する。

次に、二次転写ローラ７と中間転写ベルト５とが離間状態での、二次転写ローラ７の速度と中間転写ベルト５の搬送力推移データとを取得する（Ｓｔｅｐ２）。そして、搬送力推移データに対して必要に応じローパスフィルタ処理を行い、このようにして推定された搬送力単体駆動時の基準搬送力とする。その後、二次転写ローラ７と中間転写ベルト５とを当接させる二次転写ローラ７の当接動作を行う（Ｓｔｅｐ３）。そして、二次転写ローラ７の設定速度を正弦波状に変更させながら駆動する。この際、一定時間で周波数を変化させる（Ｓｔｅｐ４）。このような駆動時の二次転写ローラ速度と中間転写ベルト５の搬送力推移データを取得する（Ｓｔｅｐ５）。また、この搬送力推移データに対して必要に応じローパスフィルタ処理を行う。

前記周波数ごとに二次転写ローラ設定速度と中間転写ベルト搬送力それぞれの正弦波近似式を算出する（Ｓｔｅｐ６）。このように算出した二次転写ローラ設定速度と中間転写ベルト搬送力それぞれの正弦波近似式の振幅比から、図１１に示すような、二次転写ローラ７の駆動速度を正弦波状に駆動させたときの最適振幅値を決定する（Ｓｔｅｐ７）。二次転写ローラ７の駆動速度と中間転写ベルト搬送力との振幅比は、二次転写ローラの速度の周波数を上げると中間転写ベルト搬送力の振幅が減少する。二次転写ローラの速度の周波数が低いときに振幅は大きくなるため、二次転写ローラ７と中間転写ベルト表面とでスリップが発生する。この結果、前記振幅比の関係が変化するため境界点を算出できる。この境界点は、二次転写ローラ７を正弦波状に駆動させたときの最適振幅値である。

次に、中間転写ベルト５の駆動モータ単体駆動時の搬送力と、上記「Ｓｔｅｐ７」で決定した最適振幅値での正弦波近似が一致する交点であるゼロクロスポイントから、二次転写ローラ７の最適設定速度を導出する。そして、二次転写ローラ７の設定速度の既定速度を、導出した最適値に変更し（Ｓｔｅｐ８）、一連の制御を終了する。

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回転可能に張架された無端状の中間転写ベルト５など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１０などの駆動ローラと、前記駆動ローラを回転駆動させる中間転写駆動モータ１７などの第一駆動モータと、前記ベルト像担持体の外周面に当接して転写ニップを形成する二次転写ローラ７などの転写ローラと、前記転写ローラを回転駆動させる二次転写駆動モータ４２などの第二駆動モータとを備え、前記ベルト像担持体の外周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、前記第一駆動モータの駆動トルクに関する値及び前記第二駆動モータの駆動トルクに関する値が、転写装置動作時の前記転写ローラの回転速度変化による所定の相関関係を満たすような、前記第二駆動モータによる前記転写ローラの回転駆動条件を判定するメイン制御部４４などの回転駆動条件判定手段と、前記回転駆動条件判定手段によって判定された回転駆動条件で、前記第二駆動モータを制御して前記転写ローラの回転速度を調整するモータ制御部２０などの転写ローラ回転速度調整手段とを有する。
（態様Ａ）においては、転写装置動作時に回転駆動条件判定手段により判定された前記所定の相関関係を満たす回転駆動条件で、転写ローラ回転速度調整手段により第二駆動モータを制御して転写ローラの回転速度を調整する。これにより、ベルト像担持体と転写ローラとの間でスリップが生じるのを抑制することができる。よって、前記スリップに起因して転写ニップでの転写材搬送が不安定となり、転写不良が生じるのを抑制することができる。
（態様Ｂ）
（態様Ａ）において、前記第一駆動モータにかかる第一駆動トルクを推定するメイン制御部４４などの第一駆動トルク推定手段と、前記第二駆動モータにかかる第二駆動トルクを推定するメイン制御部４４などの第二駆動トルク推定手段とを有しており、前記第一駆動モータの前記駆動トルクに関する値及び前記第二駆動モータの駆動トルクに関する値は、前記第一駆動トルク推定手段が推定した第一駆動トルク推定値及び前記第二駆動トルク推定手段が推定した第二駆動トルク推定値である。
ベルト像担持体に接触した転写ローラは、ベルト像担持体を搬送する搬送力を発生させており、転写ローラの表面速度が変化すると転写ローラによるベルト像担持体の搬送力も変化する。そして、転写ローラによるベルト像担持体の搬送力が増加すると、前記第一駆動モータにかかる搬送負荷が小さくなって、前記第一駆動トルクが減少する。一方、転写ローラによるベルト像担持体の搬送力が少なくなると、前記第一駆動モータにかかる搬送負荷が大きくなって、前記第一駆動トルクが増加する。そして、本願発明者が鋭意研究を重ねた結果、ベルト像担持体と転写ローラとの間でスリップが生じていない場合には、転写ローラの回転速度変化による前記第一駆動トルクと前記第二駆動トルクとの変化に、次の相関関係を満たすことがわかった。すなわち、転写ローラの回転速度変化により、前記第一駆動トルクが小さくなると前記第二駆動トルクが大きくなり、前記第一駆動トルクが大きくなると前記第二駆動トルクが小さくなるような相関関係を満たす。一方、ベルト像担持体と転写ローラとの間でスリップが生じている場合には、前記相関関係が満たさないことがわかった。
（態様Ｂ）においては、転写装置動作時に回転駆動条件判定手段により判定された前述したような所定の相関関係を満たす回転駆動条件で、転写ローラ回転速度調整手段により第二駆動モータを制御して転写ローラの回転速度を調整する。これにより、ベルト像担持体と転写ローラとの間でスリップが生じるのを抑制することができる。よって、前記スリップに起因して転写ニップでの転写材搬送が不安定となり、転写不良が生じるのを抑制することができる。
（態様Ｃ）
（態様Ａ）において、前記駆動トルクに関する値は、モータ電流値、モータ制御電圧、モータ制御電圧指示値、及び、モータＰＷＭ信号値の少なくとも何れか一つである。これによれば、上記実施形態について説明したように、負荷トルク（トルク測定値、トルク推定値）と同様に指標として用いて駆動の調整を行うことができる。
（態様Ｄ）
（態様Ｂ）において、前記ベルト像担持体の回転速度を検出する第一速度検出手段と、前記転写ローラの回転速度を検出する第二速度検出手段とを有しており、前記第一駆動トルク推定手段は、前記第一駆動モータの駆動指令値とベルトエンコーダセンサ１５などの前記第一速度検出手段の検出結果とに基づいて前記第一駆動トルクを推定し、前記第二駆動トルク推定手段は、前記第二駆動モータの駆動指令値と二次転写ローラエンコーダ２６などの前記第二速度検出手段の検出結果とに基づいて前記第二駆動トルクを推定することができる。
（態様Ｅ）
（態様Ａ）乃至（態様Ｄ）のいずれかにおいて、前記回転駆動条件判定手段は、前記転写ローラの回転速度を正弦波状または三角波状に変更させて、正弦波あるいは三角波の周期または振幅により決定される前記転写ローラの駆動条件と、前記転写ローラの回転速度と前記第一駆動トルクの推定値それぞれの正弦波近似式または三角波近似式の振幅情報とから、前記転写ローラの最適回転速度を導出可能な回転駆動条件を判定する。これによれば、上記実施形態について説明したように、第一駆動トルクと第二駆動トルクとにはそれぞれ負荷トルク変動が含まれているが、正弦波や三角波の相関から干渉トルクを高精度に判断することができる。
（態様Ｆ）
（態様Ａ）乃至（態様Ｅ）のいずれかにおいて、前記ベルト像担持体と前記転写ローラとを接離させる接離機構などの接離手段を有しており、前記転写ローラ回転速度調整手段は、前記接離手段によって前記ベルト像担持体と前記転写ローラとを離間させた第一状態で、当該ベルト像担持体を一定速度で回転させたときの前記第一駆動トルクの推定値を単体駆動トルクとして計測し、前記接離手段によって前記ベルト像担持体と前記転写ローラとを当接させた第二状態で、前記所定の相関関係を満たすような回転駆動条件下における、前記第一駆動トルクの推定値の変化量が、前記単体駆動トルクに対して予め設定された所定変化量よりも少なくなるような前記ベルト像担持体と前記転写ローラとの相対速度を求め、当該相対速度が得られる前記転写ローラの回転速度に調整する。これによれば、上記実施形態について説明したように、変化量の最小はゼロクロスポイントで簡単に求められるが、正弦波近似してデータ全体からゼロクロスポイントを判断した方がより精度が高くなる。
（態様Ｇ）
（態様Ａ）乃至（態様Ｆ）のいずれかにおいて、前記回転駆動条件判定手段は、前記転写ローラの回転速度を正弦波状に変更させる正弦波駆動で連続駆動して、当該正弦波駆動における正弦波の周期間隔または一定時間ごとに前記正弦波の振幅を変化させる。これによれば、上記実施形態について説明したように、連続駆動により一度の駆動で調整を完了することができる。
（態様Ｈ）
（態様Ｇ）において、前記回転駆動条件判定手段は、正弦波駆動時の前記転写ローラの回転速度と前記第一駆動トルクの推定値とを取得し、前記正弦波駆動の振幅条件ごとに前記転写ローラの回転速度の正弦波近似式と前記第一駆動トルクの推定値の正弦波近似式とを算出し、前記転写ローラの回転速度の正弦波近似式の振幅と前記第一駆動トルクの推定値の近似式の振幅との比が一定または線形関係が成り立つ最大の前記振幅条件を、前記正弦波駆動の最適振幅値として決定する。これによれば、上記実施形態について説明したように、前記相関関係が成り立たない転写ローラ回転速度を避けることができるように判別可能となる。
（態様Ｉ）
（態様Ａ）乃至（態様Ｆ）のいずれかにおいて、前記回転駆動条件判定手段は、前記転写ローラの回転速度を正弦波状に変更させる正弦波駆動で連続駆動して、当該正弦波駆動における正弦波の周期間隔または一定時間ごとに前記正弦波の周波数を変化させる。これによれば、上記実施形態について説明したように、連続駆動により一度の駆動で調整を完了することができる。
（態様Ｊ）
（態様Ｉ）において、前記回転駆動条件判定手段は、正弦波駆動時の前記転写ローラの回転速度と前記第一駆動トルクの推定値とを取得し、前記正弦波駆動の周波数条件ごとに前記転写ローラの回転速度の正弦波近似式と前記第一駆動トルクの推定値の正弦波近似式とを算出し、前記転写ローラの回転速度の正弦波近似式の振幅と前記第一駆動トルクの推定値の近似式の振幅との比が一定となる最小の前記周波数条件を、前記正弦波駆動の最適周波数として決定する。これによれば、上記実施形態について説明したように、前記相関関係が成り立たない転写ローラ回転速度を避けることができるように判別可能となる。
（態様Ｋ）
（態様Ｆ）乃至（態様Ｊ）のいずれかにおいて、前記ベルト像担持体と前記転写ローラとを離間させた第一状態で、該ベルト像担持体を一定速度で回転させたときの前記第一駆動トルクの推定値である単体駆動トルクに対して、前記第一駆動トルクの推定値の変化量が所定変化量よりも少なくなる相対速度に、既定の相対速度を加算した相対速度が得られる回転速度で、前記ベルト像担持体及び前記転写ローラを回転させるように、前記第一駆動モータと前記第二駆動モータとの少なくとも一方を制御する。これによれば、上記実施形態について説明したように、転写効率が高い最適値に設定することが可能となる。
（態様Ｌ）
（態様Ａ）乃至（態様Ｋ）のいずれかにおいて、前記第一駆動トルク推定手段及び前記第二駆動トルク推定手段は、前記第一駆動モータ及び前記第二駆動モータのＰＷＭ指示値と回転速度情報とを用いて、前記第一駆動トルクの推定値及び前記第二駆動トルクの推定値を算出する。これによれば、上記実施形態について説明したように、最も簡易な方法で第一駆動トルクの推定値や第二駆動トルクの推定値を導出することができ低コスト化を図ることができる。
（態様Ｍ）
（態様Ａ）乃至（態様Ｋ）のいずれかにおいて、前記第一駆動トルク推定手段及び前記第二駆動トルク推定手段は、前記第一駆動モータ及び前記第二駆動モータの駆動電流計測値と回転速度情報とを用いて、前記第一駆動トルクの推定値及び前記第二駆動トルクの推定値を算出する。これによれば、上記実施形態について説明したように、第一駆動モータや第二駆動モータを実際に流れる駆動電流を計測するため、高精度に第一駆動トルクや第二駆動トルクを推定することができる。
（態様Ｎ）
（態様Ａ）において、前記第一駆動モータの第一搬送力を検知するメイン制御部４４などの第一搬送力検知手段と、前記第二駆動モータの第二搬送力を検知するメイン制御部４４などの第二搬送力検知手段とを有しており、前記第一駆動モータの駆動トルクに関する値は前記第一搬送力であり、前記第二駆動モータの駆動トルクに関する値は前記第二搬送力である。これによれば、上記実施形態について説明したように、前記スリップに起因して転写ニップでの転写材搬送が不安定となり、転写不良が生じるのを抑制することができる。
（態様Ｏ）
（態様Ｎ）において、前記ベルト像担持体と前記転写ローラとを接離させる接離機構などの接離手段を有しており、前記転写ローラ回転速度調整手段は、前記接離手段によって前記ベルト像担持体と前記転写ローラとを離間させた第一状態で、該ベルト像担持体を一定速度で回転させたときの前記第一搬送力を単体搬送力として計測し、前記接離手段によって前記ベルト像担持体と前記転写ローラとを当接させた第二状態で、前記所定の相関関係を満たすような駆動条件下における、前記第一搬送力の変化量が、前記単体搬送力に対して予め設定された所定変化量よりも少なくなるような前記ベルト像担持体と前記転写ローラとの相対速度を求め、該相対速度が得られる前記転写ローラの回転速度に調整する。これによれば、上記実施形態について説明したように、変化量の最小はゼロクロスポイントで簡単に求められるが、正弦波近似してデータ全体からゼロクロスポイントを判断した方がより精度が高くなる。
（態様Ｐ）
（態様Ｎ）または（態様Ｏ）において、前記回転駆動条件判定手段は、前記転写ローラの回転速度を正弦波状または三角波状に変更させて、正弦波あるいは三角波の周期または振幅により決定される前記転写ローラの駆動条件と、前記転写ローラの回転速度と前記第一搬送力それぞれの正弦波近似式または三角波近似式の振幅情報とから、前記転写ローラの最適回転速度を導出可能な駆動条件を判定する。これによれば、上記実施形態について説明したように、正弦波や三角波の相関から干渉トルクを高精度に判断することができる。
（態様Ｑ）
（態様Ｎ）乃至（態様Ｏ）のいずれかにおいて、前記回転駆動条件判定手段は、前記転写ローラの回転速度を正弦波状または三角波状に変更させる周期波駆動で連続駆動して、該周期波駆動における周期波の周期間隔または一定時間ごとに前記周期波の振幅または周波数を変化させる。これによれば、上記実施形態について説明したように、連続駆動により一度の駆動で調整を完了することができる。
（態様Ｒ）
（態様Ｑ）において、前記回転駆動条件判定手段は、周期波駆動時の前記転写ローラの回転速度と前記第一搬送力とを取得し、前記周期波駆動の振幅条件ごとに前記転写ローラの回転速度の周期波近似または回転速度指令値と前記第一搬送力の周期波近似式とを算出し、前記転写ローラの回転速度の周期波近似式または回転速度指令値の振幅と前記第一搬送力の周期波近似式の振幅との比が一定または線形関係が成り立つ最大の前記振幅条件を、前記周期波駆動の最適振幅値として決定する。これによれば、上記実施形態について説明したように、前記相関関係が成り立たない転写ローラ回転速度を避けることができるように判別可能となる。
（態様Ｓ）
（態様Ｑ）において、前記回転駆動条件判定手段は、周期波駆動時の前記転写ローラの回転速度と前記第一搬送力とを取得し、前記周期波駆動の周波数条件ごとに前記転写ローラの回転速度の周期波近似または回転速度指令値と前記第一搬送力の周期波近似式とを算出し、前記転写ローラの回転速度の周期波近似式または回転速度指令値の振幅と前記第一搬送力の周期波近似式の振幅との比が一定となる最小の前記周波数条件を、前記周期波駆動の最適周波数として決定する。これによれば、上記実施形態について説明したように、前記相関関係が成り立たない転写ローラ回転速度を避けることができるように判別可能となる。
（態様Ｔ）
（態様Ｏ）乃至（態様Ｓ）のいずれかにおいて、前記ベルト像担持体と前記転写ローラとを離間させた第一状態で、該ベルト像担持体を一定速度で回転させたときの前記第一搬送力である単体搬送力に対して、前記第一搬送力の変化量が所定変化量よりも少なくなる相対速度に、既定の相対速度を加算した相対速度が得られる回転速度で、前記ベルト像担持体及び前記転写ローラを回転させるように、前記第一駆動モータと前記第二駆動モータとの少なくとも一方を制御する。これによれば、上記実施形態について説明したように、転写効率が高い最適値に設定することが可能となる。
（態様Ｕ）
（態様Ｎ）乃至（態様Ｔ）のいずれかにおいて、前記第一搬送力検知手段は、前記第一駆動モータがフィードバック制御された状態でのモータ駆動指令信号、ＰＷＭ信号または駆動電流信号を用いて前記第一搬送力を算出する。これによれば、上記実施形態について説明したように、最も簡易な方法で第一搬送力を導出することができ低コスト化を図ることができる。また、高精度に第一搬送力の検知を行うことができる。
（態様Ｖ）
（態様Ｎ）乃至（態様Ｔ）のいずれかにおいて、前記第一搬送力検知手段及び前記第二搬送力検知手段は、前記第一駆動モータ及び前記第二駆動モータのＰＷＭ指示値と回転速度情報、または、前記第一駆動モータ及び前記第二駆動モータの駆動電流計測値と回転速度情報、を用いて、前記第一搬送力及び前記第二搬送力を算出する。これによれば、上記実施形態について説明したように、高精度に第一搬送力や第二搬送力の検知を行うことができる。
（態様Ｗ）
トナー像を形成するトナー像形成手段と、前記トナー像形成手段により形成された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）乃至（態様Ｖ）のいずれかの転写装置を用いた。これによれば、上記実施形態について説明したように、ベルト像担持体の表面速度に対して転写ローラの回転速度を精度良く調整し、ベルト像担持体の駆動や転写材搬送の安定性を向上させることができる。
（態様Ｘ）
駆動ローラ１０などの駆動ローラを含む複数の張架部材によって回転可能に張架された中間転写ベルト５などのベルト像担持体の外周面に担持した画像を、ベルト像担持体と転写部材とを当接させて形成した転写ニップ内に挟み込んだ転写材へ転写する転写工程を実行可能に制御された転写装置に読み出されて実行されるプログラムにおいて、中間転写駆動モータ１７などの第一駆動モータの駆動トルクに関する値及び二次転写駆動モータ４２などの第二駆動モータの駆動トルクに関する値が、転写装置動作時の前記転写ローラの回転速度変化による所定の相関関係を満たすような、前記第二駆動モータによる前記転写ローラの回転駆動条件をメイン制御部４４などの回転駆動条件判定手段により判定する手順と、前記回転駆動条件判定手段によって判定された回転駆動条件で、モータ制御部２０などの転写ローラ回転速度調整手段により前記第二駆動モータを制御して前記転写ローラの回転速度を調整する手順とを、前記転写装置に実行させる。これによれば、上記実施形態について説明したように、転写ニップでの転写材搬送が不安定となるのを抑制することができる。

１ 感光体ドラム
２ 帯電器
３ 除電ランプ
４ クリーニング装置
５ 中間転写ベルト
６ 一次転写ローラ
７ 二次転写ローラ
７ａ 大径歯車
８ 定着ローラ対
９ 現像装置
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 二次転写対向ローラ
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 中間転写駆動モータ
１７ａ 小径歯車
１８ エンコーダ
２０ モータ制御部
２１ センサ出力
２２ センサ出力
２３ 中間転写駆動モータ駆動制御信号
２４ 二次転写駆動モータ制御信号
２５ 制御ＣＰＵ
２６ 二次転写ローラエンコーダ
２７ 二次転写駆動モータエンコーダ
３０ レジストローラ対
３７ ベルト機構
４２ 二次転写駆動モータ
４２ａ 小径歯車
４３ メモリ
４４ メイン制御部
４５ 操作部
３５０ プリドライバ
４５０ プリドライバ

特開２０１１−１８０５６５号公報

Claims (24)

1. 複数の張架部材によって回転可能に張架された無端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第一駆動モータと、
   前記ベルト像担持体の外周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第二駆動モータとを備え、
   前記ベルト像担持体の外周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、
   前記第一駆動モータの駆動トルクに関する値及び前記第二駆動モータの駆動トルクに関する値が、転写装置動作時の前記転写ローラの回転速度変化による所定の相関関係を満たすような、前記第二駆動モータによる前記転写ローラの回転駆動条件を判定する回転駆動条件判定手段と、
   前記回転駆動条件判定手段によって判定された回転駆動条件で、前記第二駆動モータを制御して前記転写ローラの回転速度を調整する転写ローラ回転速度調整手段とを有することを特徴とする転写装置。
2. 請求項１に記載の転写装置において、
   前記第一駆動モータにかかる第一駆動トルクを推定する第一駆動トルク推定手段と、
   前記第二駆動モータにかかる第二駆動トルクを推定する第二駆動トルク推定手段とを有しており、
   前記第一駆動モータの前記駆動トルクに関する値及び前記第二駆動モータの駆動トルクに関する値は、前記第一駆動トルク推定手段が推定した第一駆動トルク推定値及び前記第二駆動トルク推定手段が推定した第二駆動トルク推定値であることを特徴とする転写装置。
3. 請求項１に記載の転写装置において、
   前記駆動トルクに関する値は、モータ電流値、モータ制御電圧、モータ制御電圧指示値、及び、モータＰＷＭ信号値の少なくとも何れか一つであることを特徴とする転写装置。
4. 請求項２に記載の転写装置において、
   前記ベルト像担持体の回転速度を検出する第一速度検出手段と、
   前記転写ローラの回転速度を検出する第二速度検出手段とを有しており、
   前記第一駆動トルク推定手段は、前記第一駆動モータの駆動指令値と前記第一速度検出手段の検出結果とに基づいて前記第一駆動トルクを推定し、
   前記第二駆動トルク推定手段は、前記第二駆動モータの駆動指令値と前記第二速度検出手段の検出結果とに基づいて前記第二駆動トルクを推定することを特徴する転写装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか一記載の転写装置において、
   前記回転駆動条件判定手段は、前記転写ローラの回転速度を正弦波状または三角波状に変更させて、正弦波あるいは三角波の周期または振幅により決定される前記転写ローラの駆動条件と、前記転写ローラの回転速度と前記第一駆動トルクの推定値それぞれの正弦波近似式または三角波近似式の振幅情報とから、前記転写ローラの最適回転速度を導出可能な駆動条件を判定することを特徴とする転写装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか一記載の転写装置において、
   前記ベルト像担持体と前記転写ローラとを接離させる接離手段を有しており、
   前記転写ローラ回転速度調整手段は、前記接離手段によって前記ベルト像担持体と前記転写ローラとを離間させた第一状態で、該ベルト像担持体を一定速度で回転させたときの前記第一駆動トルクの推定値を単体駆動トルクとして計測し、
   前記接離手段によって前記ベルト像担持体と前記転写ローラとを当接させた第二状態で、前記所定の相関関係を満たすような駆動条件下における、前記第一駆動トルクの推定値の変化量が、前記単体駆動トルクに対して予め設定された所定変化量よりも少なくなるような前記ベルト像担持体と前記転写ローラとの相対速度を求め、該相対速度が得られる前記転写ローラの回転速度に調整することを特徴とする転写装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか一記載の転写装置において、
   前記回転駆動条件判定手段は、前記転写ローラの回転速度を正弦波状に変更させる正弦波駆動で連続駆動して、該正弦波駆動における正弦波の周期間隔または一定時間ごとに前記正弦波の振幅を変化させることを特徴とする転写装置。
8. 請求項７に記載の転写装置において、
   前記回転駆動条件判定手段は、正弦波駆動時の前記転写ローラの回転速度と前記第一駆動トルクの推定値とを取得し、前記正弦波駆動の振幅条件ごとに前記転写ローラの回転速度の正弦波近似式と前記第一駆動トルクの推定値の正弦波近似式とを算出し、前記転写ローラの回転速度の正弦波近似式の振幅と前記第一駆動トルクの推定値の近似式の振幅との比が一定または線形関係が成り立つ最大の前記振幅条件を、前記正弦波駆動の最適振幅値として決定することを特徴とする転写装置。
9. 請求項１乃至６のいずれか一記載の転写装置において、
   前記回転駆動条件判定手段は、前記転写ローラの回転速度を正弦波状に変更させる正弦波駆動で連続駆動して、該正弦波駆動における正弦波の周期間隔または一定時間ごとに前記正弦波の周波数を変化させることを特徴とする転写装置。
10. 請求項９に記載の転写装置において、
    前記回転駆動条件判定手段は、正弦波駆動時の前記転写ローラの回転速度と前記第一駆動トルクの推定値とを取得し、前記正弦波駆動の周波数条件ごとに前記転写ローラの回転速度の正弦波近似式と前記第一駆動トルクの推定値の正弦波近似式とを算出し、前記転写ローラの回転速度の正弦波近似式の振幅と前記第一駆動トルクの推定値の近似式の振幅との比が一定となる最小の前記周波数条件を、前記正弦波駆動の最適周波数として決定することを特徴とする転写装置。
11. 請求項６乃至１０のいずれか一記載の転写装置において、
    前記ベルト像担持体と前記転写ローラとを離間させた第一状態で、該ベルト像担持体を一定速度で回転させたときの前記第一駆動トルクの推定値である単体駆動トルクに対して、前記第一駆動トルクの推定値の変化量が所定変化量よりも少なくなる相対速度に、既定の相対速度を加算した相対速度が得られる回転速度で、前記ベルト像担持体及び前記転写ローラを回転させるように、前記第一駆動モータと前記第二駆動モータとの少なくとも一方を制御することを特徴とする転写装置。
12. 請求項１乃至１１のいずれか一記載の転写装置において、
    前記第一駆動トルク推定手段及び前記第二駆動トルク推定手段は、前記第一駆動モータ及び前記第二駆動モータのＰＷＭ指示値と回転速度情報とを用いて、前記第一駆動トルクの推定値及び前記第二駆動トルクの推定値を算出することを特徴とする転写装置。
13. 請求項１乃至１１のいずれか一記載の転写装置において、
    前記第一駆動トルク推定手段及び前記第二駆動トルク推定手段は、前記第一駆動モータ及び前記第二駆動モータの駆動電流計測値と回転速度情報とを用いて、前記第一駆動トルクの推定値及び前記第二駆動トルクの推定値を算出することを特徴とする転写装置。
14. 請求項１に記載の転写装置において、
    前記第一駆動モータの第一搬送力を検知する第一搬送力検知手段と、
    前記第二駆動モータの第二搬送力を検知する第二搬送力検知手段とを有しており、
    前記第一駆動モータの駆動トルクに関する値は前記第一搬送力であり、
    前記第二駆動モータの駆動トルクに関する値は前記第二搬送力であることを特徴とする転写装置。
15. 請求項１４に記載の転写装置において、
    前記ベルト像担持体と前記転写ローラとを接離させる接離手段を有しており、
    前記転写ローラ回転速度調整手段は、前記接離手段によって前記ベルト像担持体と前記転写ローラとを離間させた第一状態で、該ベルト像担持体を一定速度で回転させたときの前記第一搬送力を単体搬送力として計測し、
    前記接離手段によって前記ベルト像担持体と前記転写ローラとを当接させた第二状態で、前記所定の相関関係を満たすような駆動条件下における、前記第一搬送力の変化量が、前記単体搬送力に対して予め設定された所定変化量よりも少なくなるような前記ベルト像担持体と前記転写ローラとの相対速度を求め、該相対速度が得られる前記転写ローラの回転速度に調整することを特徴とする転写装置。
16. 請求項１４または１５に記載の転写装置において、
    前記回転駆動条件判定手段は、前記転写ローラの回転速度を正弦波状または三角波状に変更させて、正弦波あるいは三角波の周期または振幅により決定される前記転写ローラの駆動条件と、前記転写ローラの回転速度と前記第一搬送力それぞれの正弦波近似式または三角波近似式の振幅情報とから、前記転写ローラの最適回転速度を導出可能な駆動条件を判定することを特徴とする転写装置。
17. 請求項１４乃至１６のいずれか一記載の転写装置において、
    前記回転駆動条件判定手段は、前記転写ローラの回転速度を正弦波状または三角波状に変更させる周期波駆動で連続駆動して、該周期波駆動における周期波の周期間隔または一定時間ごとに前記周期波の振幅または周波数を変化させることを特徴とする転写装置。
18. 請求項１７に記載の転写装置において、
    前記回転駆動条件判定手段は、周期波駆動時の前記転写ローラの回転速度と前記第一搬送力とを取得し、前記周期波駆動の振幅条件ごとに前記転写ローラの回転速度の周期波近似または回転速度指令値と前記第一搬送力の周期波近似式とを算出し、前記転写ローラの回転速度の周期波近似式または回転速度指令値の振幅と前記第一搬送力の周期波近似式の振幅との比が一定または線形関係が成り立つ最大の前記振幅条件を、前記周期波駆動の最適振幅値として決定することを特徴とする転写装置。
19. 請求項１７に記載の転写装置において、
    前記回転駆動条件判定手段は、周期波駆動時の前記転写ローラの回転速度と前記第一搬送力とを取得し、前記周期波駆動の周波数条件ごとに前記転写ローラの回転速度の周期波近似または回転速度指令値と前記第一搬送力の周期波近似式とを算出し、前記転写ローラの回転速度の周期波近似式または回転速度指令値の振幅と前記第一搬送力の周期波近似式の振幅との比が一定となる最小の前記周波数条件を、前記周期波駆動の最適周波数として決定することを特徴とする転写装置。
20. 請求項１５乃至１９のいずれか一記載の転写装置において、
    前記ベルト像担持体と前記転写ローラとを離間させた第一状態で、該ベルト像担持体を一定速度で回転させたときの前記第一搬送力である単体搬送力に対して、前記第一搬送力の変化量が所定変化量よりも少なくなる相対速度に、既定の相対速度を加算した相対速度が得られる回転速度で、前記ベルト像担持体及び前記転写ローラを回転させるように、前記第一駆動モータと前記第二駆動モータとの少なくとも一方を制御することを特徴とする転写装置。
21. 請求項１４乃至２０のいずれか一記載の転写装置において、
    前記第一搬送力検知手段は、前記第一駆動モータがフィードバック制御された状態でのモータ駆動指令信号、ＰＷＭ信号または駆動電流信号を用いて前記第一搬送力を算出することを特徴とする転写装置。
22. 請求項１４乃至２０のいずれか一記載の転写装置において、
    前記第一搬送力検知手段及び前記第二搬送力検知手段は、前記第一駆動モータ及び前記第二駆動モータのＰＷＭ指示値と回転速度情報、または、前記第一駆動モータ及び前記第二駆動モータの駆動電流計測値と回転速度情報、を用いて、前記第一搬送力及び前記第二搬送力を算出することを特徴とする転写装置。
23. トナー像を形成するトナー像形成手段と、
    前記トナー像形成手段により形成された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乃至２２のいずれか一記載の転写装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
24. 駆動ローラを含む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の外周面に担持した画像を、ベルト像担持体と転写部材とを当接させて形成した転写ニップ内に挟み込んだ転写材へ転写する転写工程を実行可能に制御された転写装置に読み出されて実行されるプログラムにおいて、
    第一駆動モータの駆動トルクに関する値及び第二駆動モータの駆動トルクに関する値が、転写装置動作時の前記転写ローラの回転速度変化による所定の相関関係を満たすような、前記第二駆動モータによる前記転写ローラの回転駆動条件を回転駆動条件判定手段により判定する手順と、
    前記回転駆動条件判定手段によって判定された回転駆動条件で、転写ローラ回転速度調整手段により前記第二駆動モータを制御して前記転写ローラの回転速度を調整する手順とを、前記転写装置に実行させることを特徴とするプログラム。

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