JP2018155895A - 回転体制御装置、搬送装置、画像形成装置、回転体制御方法、回転体制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】搬送経路におけるトルクの干渉を低減させることを目的としている。
【解決手段】シートを搬送する複数の回転体を駆動する複数の駆動部と、複数の回転体から、回転速度が調整される第一の回転体と、第一の回転体と隣り合う第二の回転体と、を選択する選択部と、複数の駆動部のうち、第二の回転体を回転駆動させる駆動部の駆動トルクの値又は駆動トルクの値と比例関係を持った値を取得する取得部と、取得部が取得した値の変化量をゼロに近づけるように第一の回転体の回転速度を調整する速度調整部と、を有し、選択部は、第一の回転体の回転速度の調整が行われた後に、第一の回転体を次の第二の回転体に選択し、第一の回転体に対し、第二の回転体と反対側で隣り合う回転体を、次の第一の回転体に選択する、回転体制御装置である。
【選択図】図７

Description

本発明は、回転体制御装置、搬送装置、画像形成装置、回転体制御方法、回転体制御プログラムに関する。

従来の画像形成装置では、一定の速度で回転するモータにより、二次転写ローラや中間転写ベルトを駆動させる機構が知られている。

この機構では、中間転写ベルトの表面速度と二次転写ローラの表面速度が異なると、互いに速度を一定に保つために、中間転写ベルトと二次転写ローラとの間にトルクの干渉が発生する。このトルクの干渉は、中間転写ベルトの駆動に影響を及ぼすため、中間転写ベルト上で行われる画像形成における色ずれ等の要因となり得る。

そこで従来では、例えば、被搬送媒体が第１の搬送回転手段にのみ搬送される場合のトルク情報と、被搬送媒体が第１の搬送回転手段と第２の搬送回転手段の両方によって搬送される場合のトルク情報との比較結果が小さくなるよう第２の回転体駆動手段の回転速度を制御することで、２つのローラ間のトルクの受け渡しを低減する技術が知られている。

上述した従来の技術では、２つのローラ間における、被搬送媒体に対する引っ張り力又は押し込み力を低減させるものであり、３つ以上のローラ間のトルクの干渉については考慮されていない。このため、従来の技術では、３つ以上のローラにより形成される搬送経路等については、トルクの干渉を低減させることができず、搬送経路におけるトルクの渉を低減させることが困難であった。

開示の技術は、上記事情に鑑みてなされたものであり、搬送経路におけるトルクの干渉を低減させることを目的としている。

開示の技術は、シートを搬送する複数の回転体を駆動する複数の駆動部と、前記複数の回転体から、回転速度が調整される第一の回転体と、前記第一の回転体と隣り合う第二の回転体と、を選択する選択部と、前記複数の駆動部のうち、前記第二の回転体を回転駆動させる駆動部の駆動トルクの値又は駆動トルクの値と比例関係を持った値を取得する取得部と、前記取得部が取得した値の変化量をゼロに近づけるように前記第一の回転体の回転速度を調整する速度調整部と、を有し、前記選択部は、前記第一の回転体の回転速度の調整が行われた後に、前記第一の回転体を次の第二の回転体に選択し、前記第一の回転体に対し、前記第二の回転体と反対側で隣り合う回転体を、次の前記第一の回転体に選択する、回転体制御装置である。

搬送経路におけるトルクの干渉を低減させることができる。

第一の実施形態の搬送装置を説明する図である。 ２つの回転体の表面速度の差による干渉トルクについて説明する図である。 下流側のモータと上流側のモータの間に生じる干渉トルクについて説明する図である。 第一の実施形態の画像形成装置の構成の概略を説明する図である。 第一の実施形態のモータ制御部を説明する図である。 第一の実施形態の回転体制御処理部の機能を説明する図である。 第一の実施形態の回転体制御処理部の動作を説明する第一のフローチャートである。 第一の実施形態の回転体制御処理部の動作を説明する第二のフローチャートである。 電流指令値を用いる場合のモータ制御部を説明する図である。 電流指令値を用いる場合のモータ制御部を説明する図である。 ＰＷＭ実測値から駆動トルクを推定する場合のモータ制御部を説明する図である。 トルク実測値を用いる場合のモータ制御部を説明する図である。

（第一の実施形態）
以下に図面を参照して第一の実施形態について説明する。図１は、第一の実施形態の搬送装置を説明する図である。

図１に示す搬送装置１００は、例えばシート状の被搬送媒体を搬送するものであって、後述する画像形成装置等に搭載される。図１（Ａ）は、搬送装置の構成の概略を示しており、図１（Ｂ）は、二次転写部の周辺の構成を示しており、図１（Ｃ）は、搬送部の周辺の構成を示している。

本実施形態の搬送装置１００は、中間転写ベルト１０、中間転写ローラ１１、二次転写対向ローラ１２、従動ローラ１３、テンションローラ１４、ベルトクリーニング装置１５、スケールセンサ１６を有する。中間転写ベルト１０には、エンコーダパターン１７が形成されている。

また、本実施形態の搬送装置１００は、中間転写モータ２１、ローラエンコーダ２２、３３、４３、モータエンコーダ３４、４４、二次転写ローラ３１、二次転写モータ３２、搬送ローラ４１、搬送モータ４２、搬送対向ローラ４６を有する。

さらに、本実施形態の搬送装置１００は、中間転写ベルト１０の表面速度を一定に保つための制御を行うモータ制御部２００を有する。

本実施形態の搬送装置１００において、中間転写ベルト１０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つである中間転写ローラ１１の回転駆動によって無端移動せしめられる。この中間転写ローラ１１は、減速機構を介して駆動源としての中間転写モータ２１に接続されている。 この減速機構は、中間転写モータ２１の回転軸にある小径歯車と中間転写ローラ１１の回転軸にある大径歯車とを噛合わせた構成となっている。

本実施形態では、中間転写ベルト１０の表面速度を検出する速度検出手段として、ベルトエンコーダ方式がある。本実施形態の中間転写ベルト１０の表面もしくは裏面にはエンコーダパターン１７が刻まれており、このエンコーダパターン１７をスケールセンサ１６で読み取ることによって、中間転写ベルト１０の表面速度を検出する。

尚、図１の例では、従動ローラ１３と中間転写ローラ１１の中央にスケールセンサ１６を設置しているが、これに限定されない。スケールセンサ１６は、平坦な部分に設置されれば、中間転写ベルト１０の表面速度を正しく測定できる。 例えば、平坦でない回転軸上等にスケールセンサ１６を設置した場合、軸の曲率の影響が出てしまい、中間転写ベルト１０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１７の間隔が変化してしまい、正しい表面速度ではなくなるため、避ける必要がある。

エンコーダパターン１７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１０上に直接パターン加工したり、中間転写ベルト１０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。

本実施形態では、スケールセンサ１６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、これに限定されない。このセンサは、エンコーダパターン１７から中間転写ベルト１０の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１７を無くすことも可能となる。

また、中間転写ベルト１０の表面速度を検出する他の速度検出手段として、ロータリーエンコーダ方式がある。この方式は、従動ローラ１３の回転軸に設けた回転検出器である。従動ローラ１３は中間転写ベルト１０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１０の表面速度を検出することができる。

搬送装置１００では、中間転写ベルト１０の周方向における全領域のうち、従動ローラ１３に対する掛け回し位置を通過してから、中間転写ローラ１１に対する掛け回し位置に進入する前の箇所が、Ｍ，Ｃ，Ｙ，Ｋ用の感光体ドラム１９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１０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、中間転写ベルト１０の裏面側から転写ローラがそれぞれ当接している。搬送装置１００では、電源によって各転写ローラに転写バイアスが印加され、各色の一次転写ニップにおいて中間転写ベルト１０と感光体ドラム１９との間に転写電界が形成される。

搬送装置１００では、一次転写部にてカラー画像が形成されるため、この部分での中間転写ベルト１０の表面速度を検出して制御することが好ましい。そこで、従動ローラ１３にロータリーエンコーダを設置するか、従動ローラ１３と中間転写ローラ１１の間にスケールセンサ１６を設置するのが望ましい。

本実施形態のテンションローラ１４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１４により生じるベルト張力によって、中間転写ベルト１０は各張架ローラの表面に当接して、中間転写ベルト１０が周方向に搬送される。特に、従動ローラ１３の表面と中間転写ベルト１０との当接力は、従動ローラ１３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１０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１４の押し当て力を設定する。

また、搬送装置１００では、二次転写対向ローラ１２と対向する位置で中間転写ベルト１０の表面に当接する二次転写ローラ３１が配設されており、この二次転写ローラ３１と中間転写ベルト１０の表面に電荷を付与することで、表面に記録紙を吸着させる。

また、搬送装置１００では、ベルトループ外側にて二次転写ローラ３１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１５が中間転写ベルト１０に当接している。ベルトクリーニング装置１５は、中間転写ベルト１０の表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中間転写ベルト１０の表面から回収する。
尚、搬送装置１００では、矢印Ｙが示す搬送方向に、被搬送媒体を搬送する。したがって、搬送装置１００では、被搬送媒体は、搬送方向において搬送ローラ４１の上流から搬送され、搬送方向において二次転写ローラ３１の下流へ搬送される。つまり、本実施形態では、被搬送媒体の搬送経路は、中間転写ベルト１０、二次転写ローラ３１、搬送ローラ４１を含む回転体によって形成される。

本実施形態のモータ制御部２００は、中間転写ベルト１０の表面速度を一定とするために、中間転写モータ２１をフィードバック制御する。

具体的には、モータ制御部２００は、中間転写ベルト１０の表面速度を示すスケールセンサ１６の出力信号Ｓ１と、中間転写ローラ１１の回転速度を示すローラエンコーダ２２の出力信号Ｓ２と、を基に中間転写モータ２１の駆動制御信号Ｓ３を出力する。

また、モータ制御部２００は、二次転写部５０を通過する被搬送媒体の影響による中間転写ベルト１０の表面速度の変動を抑制するために、二次転写モータ３２と搬送モータ４２をフィードバック制御する。具体的には、モータ制御部２００は、スケールセンサ１６の出力信号Ｓ１と、ローラエンコーダ２２の出力信号Ｓ２と、に基づき、二次転写モータ３２の駆動制御信号Ｓ４を出力する。

次に、二次転写ローラ３１の周辺の機構について説明する（図１（Ｂ）参照）。搬送装置１００は、中間転写モータ２１とは別に、二次転写モータ３２が設置されている。二次転写モータ３２は、モータ制御部２００から送信される駆動制御信号Ｓ４によって回転する。

二次転写モータ３２は、中間転写モータ２１と同じブラシ付きＤＣモータやブラシレスＤＣモータを採用する。二次転写モータ３２の回転速度は減速機構（モータギヤと二次転写ローラ３１側減速ギヤ）により減速される。また、二次転写ローラ３１は、その回転により、二次転写部５０まで搬送された被搬送媒体を搬送する。

二次転写ローラ３１の対向側には、中間転写ベルト１０を支持している二次転写対向ローラ１２があり、二次転写ローラ３１は、中間転写ベルト１０を挟んで二次転写対向ローラ１２に当接／離間される。

２つのローラの当接は、スプリングによって行われる。また、二次転写ローラ３１は、二次転写対向ローラ１２から離間するための図中矢印Ｙ方向に移動可能なカム機構も有しており、二次転写部５０における２つのローラの当接と離間が切り替えられる。

本実施形態の搬送装置１００では、二次転写部５０の転写性を向上させるために、二次転写ローラ３１の表面部に弾性層を設けている。二次転写ローラ３１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。

尚、本実施形態の二次転写ローラ３１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）以下の加硫ゴム又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も良い。本実施形態では、これにより、導電性ゴムローラ部の当接変形によってニップ（圧接）領域を拡げ、かつ適切な転写必要圧力を確保する構造にできる。

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、中間転写ベルト１０と二次転写ローラ３１とが接する圧接部５１での粘着、或いは被搬送媒体と接触する部分との粘着により、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。

中間転写モータ２１は、モータ制御部２００により、中間転写ベルト１０の表面速度を一定にするように制御される。

次に、搬送ローラ４１の周辺の構成について説明する（図１（Ｃ）参照）。

本実施形態の搬送装置１００の有する搬送ローラ４１は、搬送経路を形成し、被搬送媒体を搬送する回転体の１つであり、搬送モータ４２により回転される。搬送ローラ４１は、搬送モータ４２が駆動されと、搬送モータ４２の回転がギヤを介して搬送ローラ４１に伝達されて回転する。被搬送媒体は、搬送ローラ４１と、搬送ローラ４１と対向した位置に配置された搬送対向ローラ４６とから形成される搬送部６０により、二次転写ローラ３１と二次転写対向ローラ１２との圧接部５１まで搬送される。圧接部５１まで搬送された被搬送媒体は、二次転写ローラ３１と中間転写ベルト１０とに挟持されて搬送される。言い換えれば、圧接部５１は、被搬送媒体が二次転写ローラ３１と中間転写ベルト１０とに挟持される挟持部である。

以上のように、本実施形態の搬送装置１００において、被搬送媒体は、搬送部６０から二次転写部５０に搬送される。そして、搬送装置１００は、二次転写部５０において二次転写ローラ３１と中間転写ベルト１０と圧接し、トナー像を被搬送媒体に転写する。

このとき、被搬送媒体の搬送経路を形成する回転体は、被搬送媒体の種類や、各ローラの公差、接触圧力変化や、環境、経時によるローラ形状の偏差量等により、表面速度が変動する。

また、この変動は、中間転写ベルト１０の表面速度を変動させる。言い換えれば、被搬送媒体の搬送経路を形成する回転体の表面速度の変動は、中間転写ベルト１０を駆動する中間転写モータ２１の駆動トルクの変動の原因となる干渉トルクを発生させる。

そこで、本実施形態では、中間転写ベルト１０の表面速度を一定に保つために、被搬送媒体の搬送経路を形成する回転体の回転速度を制御する。言い換えれば、本実施形態では、中間転写モータ２１の駆動トルクに対する干渉トルクを発生させないように、被搬送媒体の搬送経路を形成する回転体の回転速度を制御する。

尚、本実施形態において、被搬送媒体の搬送経路を形成する回転体とは、例えば、搬送ローラ４１よりも上流側に位置し、被搬送媒体を搬送ローラ４１まで搬送するためのローラを含む。また、被搬送媒体の搬送経路を形成する回転体には、搬送経路において、圧接部５１よりも下流側に位置し、被搬送媒体を定着装置まで搬送するためのローラを含む。

尚、本実施形態の被搬送媒体は、例えば紙であっても良いし、シート状のフィルム等であっても良い、本実施形態の被搬送媒体は、画像を転写することができ、搬送装置１００で搬送できるものであればどのようなものであっても良い。

以下に、本実施形態の搬送装置１００の搬送経路における、隣り合う２つの回転体の表面速度の差による干渉トルクについて説明する。

図２は、２つの回転体の表面速度の差による干渉トルクについて説明する図である。

図２の例では、搬送経路における、隣り合う２つの回転体として、搬送ローラ４１と二次転写ローラ３１を示している。図２の例では、搬送ローラ４１が搬送方向において上流側の回転体であり、二次転写ローラ３１が搬送方向において下流側のローラとなる。

図２（Ａ）は、上流側のローラの表面速度が、下流側のローラの表面速度に対して速い場合を示す。図２（Ｂ）は、上流側のローラの表面速度が、下流側のローラの表面速度に対して遅い場合を示す。

本実施形態において、上流側のローラである搬送ローラ４１は、モータエンコーダ４５から得られる回転速度を基に搬送モータ４２がフィードバック制御されるため、回転軸の回転速度Ｖｒは常に一定となる。

また、下流側のローラである二次転写ローラ３１も同様に、モータエンコーダ３４から得られる回転速度を基に二次転写モータ３２がフィードバック制御されるため、二次転写ローラ３１の回転軸の回転速度Ｖｓは常に一定となる。

搬送装置１００では、上流側のローラの表面速度と、下流側のローラの表面速度とが異なる場合、これらのローラを駆動させるモータ同士に干渉トルクが生じる。ここでの干渉トルクとは、下流側のローラを駆動させる下流側のモータが、被搬送媒体の搬送時に、被搬送媒体を媒介として、上流側のローラから押し込みや引っ張りの影響を受けることで発生するトルクである。

言い換えれば、図２の例では、搬送ローラ４１の表面速度（搬送モータ４２の回転速度）と、中間転写ベルト１０の表面速度と、が異なる場合、搬送モータ４２と中間転写モータ２１との間に干渉トルクが生じる。

ここで述べる干渉トルクは、中間転写モータ２１が、被搬送媒体である紙Ｋを介して、搬送ローラ４１における紙Ｋの押し込みや引っ張りの影響を受けることで発生する。この干渉トルクを計測するには、紙Ｋが二次転写ローラ３１及び搬送ローラ４１に跨った状態と、紙Ｋが二次転写ローラ３１にのみ通紙し搬送ローラ４１に通紙していない状態と、における中間転写モータ２１の駆動トルクＴａの変化量を見ればよい。

本実施形態では、この変化量を０に近づけることで、搬送ローラ４１における紙Ｋの押し込みや引っ張りによる、中間転写モータ２１に対する干渉トルクの発生を抑制する。

図２（Ａ）では、搬送ローラ４１と二次転写ローラ３１との両方に紙Ｋが跨っている状態を示している。

また、図２（Ａ）では、搬送ローラ４１の表面速度が中間転写ベルト１０の表面速度と比べて速いため、搬送ローラ４１が紙Ｋを二次転写ローラ３１に向かって押し込む状態になる。

この状態では、二次転写ローラ３１の表面速度が速くなり、紙Ｋと中間転写ベルト１０の表面で干渉トルクが発生する。ここで、モータ制御部２００は、中間転写ベルト１０の表面速度を一定の速度となるように制御するため、中間転写モータ２１（二次転写モータ３２）の駆動トルクＴａを低下させる。

また、図２（Ａ）の状態において紙Ｋが搬送され、紙Ｋの後端Ｋｅが搬送部６０を通過して二次転写部５０にのみ通紙している状態となると、搬送ローラ４１から二次転写ローラ３１に向かって紙Ｋを押し込む力が消失する。すると、二次転写ローラ３１の表面速度は遅くなる。

そこで、モータ制御部２００は、中間転写ベルト１０の表面速度を一定の速度となるように制御するため、中間転写モータ２１の駆動トルクＴａは上昇する。

本実施形態では、被搬送媒体の搬送経路において、被搬送媒体が、上流側の回転体と下流側の回転体との両方に跨って搬送される区間を第一の搬送区間と呼ぶ。また、本実施形態では、被搬送媒体が、上流側又は下流側の何れか一方の回転体のみによって搬送される区間を第二の搬送区間と呼ぶ。

よって、図２の例では、搬送経路において、搬送部６０と二次転写部５０の両方に紙Ｋが通紙している状態で紙Ｋが搬送される区間が第一の搬送区間となり、二次転写部５０にのみ紙Ｋが通紙している状態で紙Ｋが搬送される区間が第二の搬送区間となる。

ここで、図２（Ａ）のように、下流側のローラに対して上流側のローラが被搬送媒体を押し込む状態では、下流側のモータの駆動トルクＴａは、第一の搬送区間において低下し、第二の搬送区間において上昇することがわかる。言い換えれば、上流側のローラの表面速度が、下流側のローラの表面速度に対して速い場合、下流側のモータの駆動トルクＴａは、第一の搬送区間において低下し、第二の搬送区間において上昇する。

図２（Ｂ）では、上流側のローラである搬送ローラ４１の表面速度が、下流側のローラである二次転写ローラ３１の表面速度と比べて遅いため、搬送ローラ４１が紙Ｋを二次転写ローラ３１から引っ張る状態になる。

すると、二次転写ローラ３１の表面速度が遅くなり、紙Ｋと二次転写ローラ３１の表面で干渉トルクが発生する。このときも、モータ制御部２００は、二次転写ローラ３１の表面速度を一定の速度となるように制御するため、中間転写モータ２１の駆動トルクＴａは上昇する。

また、図２（Ｂ）の状態において紙Ｋが搬送され、紙Ｋの後端Ｋｅが搬送ローラ４１の圧接部を通過して、二次転写ローラ３１の圧接部のみ通紙している状態となると、搬送ローラ４１が二次転写ローラ３１から紙Ｋを引っ張る力が消失する。すると、二次転写ローラ３１の表面速度は速くなる。

そこで、モータ制御部２００は、中間転写ベルト１０の表面速度を一定の速度となるように制御するため、中間転写モータ２１の駆動トルクＴａは低下する。

つまり、図２（Ｂ）のように、下流側のローラに対し、上流側のローラが紙Ｋを引っ張る状態では、下流側のモータの駆動トルクＴａは、第一の搬送区間において上昇し、第二の搬送区間において低下することがわかる。言い換えれば、上流側のローラの表面速度が、下流側のローラの表面速度に対して遅い場合、下流側のモータの駆動トルクＴａは、第一の搬送区間において上昇し、第二の搬送区間において低下する。以下に、図３を参照して、第一の搬送区間におけるトルクの変化と、第二の搬送区間におけるトルクの変化の関係を説明する。

図３は、下流側のモータと上流側のモータの間に生じる干渉トルクについて説明する図である。

図３では、上流側のローラの速度の変動を、上流側のローラの設定速度に対する速度の変動の割合をパーセント［％］で示している。設定速度は、上流側のローラの表面速度が下流側のローラの表面速度と一致すると想定された値である。縦軸は、図３と同様に、トルクから換算された搬送力である。

図３に示す線Ｌ２１は、第一の搬送区間における、上流側のローラの回転速度と下流側のモータの搬送力の関係を示し、線Ｌ２２は、第二の搬送区間における、上流側のローラの回転速度と下流側のモータの搬送力の関係を示している。

図２で説明したように、下流側のモータの駆動トルクは、上流側のローラの回転速度が、下流側のローラの表面速度に対して速い場合、第一の搬送区間において低下し、第二の搬送区間において上昇する。また、下流側のモータの駆動トルクは、上流側のローラの回転速度が、下流側のローラの表面速度に対して遅い場合、第一の搬送区間において上昇し、第二の搬送区間において低下する。

よって、図３に示すように、第一の搬送区間における下流側のモータの搬送力Ｌ２１は、上流側のローラの回転速度が速いほど低下し、第二の搬送区間における下流側のモータの搬送力Ｌ２２は、上流側のローラの回転速度が速いほど上昇する。

本実施形態では、第一の搬送区間における搬送力Ｌ２１と、第二の搬送区間における搬送力Ｌ２２との差分が０となる状態が、最も上流側のローラにおける被搬送媒体の押し込みや引っ張りの影響を受けない状態であると言える。

よって、本実施形態では、第一の搬送区間における搬送力Ｌ２１と、第二の搬送区間における搬送力Ｌ２２との差分が０となるときの上流側のモータの回転速度が、上流側のモータの回転速度の目標値として設定される最適の値となる。言い換えれば、本実施形態では、第一の搬送区間における搬送力Ｌ２１と、第二の搬送区間における搬送力Ｌ２２との差分が０となるときの上流側のモータの回転速度が、上流側のモータの回転速度の目標値として設定される最適の値となる。

以下に説明する本実施形態の画像形成装置、搬送装置及び回転体制御装置では、上述した内容を踏まえ、搬送経路における干渉トルクを低減させるための回転速度の調整を行う。

具体的には、本実施形態では、被搬送媒体に圧接しているローラのうち、最も上流に位置するローラと、このローラと下流側で隣り合うローラと、を１組とする。そして、本実施形態では、下流側のローラにおいて検知されるトルクがゼロとなるように、上流側のローラの回転速度を制御することで、この組における干渉トルクをゼロに近づける。

本実施形態では、搬送経路において、上流側のローラが搬送経路の末端のローラとなるまで、上流側のローラと下流側のローラと含む組を、１つずつ上流側にずらし、組毎に上流側のローラの回転速度を制御する。

本実施形態では、この順に制御することで、組における上流側のローラは、このローラより上流で被搬送媒体に圧接している他のローラの影響を受けることなく、干渉トルクを検出する精度を高くすることができる。したがって、本実施形態では、干渉トルクをゼロに近づける制御の精度を高くすることができる。

また、本実施形態では、被搬送媒体に圧接しているローラのうち、最も下流に位置するローラと、上流側でこのローラと隣り合うローラと、を１組とすることもできる。そして、本実施形態では、上流側のローラにおいて検知されるトルクがゼロとなるように、下流側のローラの回転速度を制御することで、この組における干渉トルクをゼロに近づける。

そして、本実施形態では、搬送経路において、下流側のローラが搬送経路の末端のローラとなるまで、下流側のローラと上流側のローラと含む組を、１つずつ下流側にずらし、組毎に下流側のローラの回転速度を制御する。

本実施形態では、この順に制御することで、組における下流側のローラは、このローラより下流で被搬送媒体に圧接している他のローラの影響を受けることなく、干渉トルクを検出する精度を高くすることができる。したがって、本実施形態では、干渉トルクをゼロに近づける制御の精度を高くすることができる。

以下の説明では、回転速度の調整が行われるローラを速度調整ローラ（第一の回転体）と呼び、速度調整ローラの上流側又は下流側で速度調整ローラと隣り合い、且つ、トルクが検知されるローラ（第二の回転体）をトルク検知ローラと呼ぶ。

本実施形態では、速度調整ローラと、トルク検知ローラとを含む組を上流側又は下流側にずらし、各組において、干渉トルクをゼロに近づける制御を行うことで、搬送経路内のローラについて、トルク干渉を低減させることできる。

尚、本実施形態では、速度調整ローラが、搬送経路の末端のローラとなるまで、上述した制御を行うものとしたが、これに限定されない。末端のローラは、実際の搬送経路の末端でなくても良い。具体的には、例えば、末端のローラは、中間転写ベルト１０との間で干渉トルクが生じる回転体のうち、末端に位置するローラであっても良い。つまり、末端のローラは、基準となるトルク検知ローラとの干渉トルクを解消させるべき回転体と、その精度に応じて適宜決められれば良い。

さらに、本実施形態の搬送装置１００では、搬送経路において、中間転写モータ２１の駆動トルクに対する干渉トルクを低減させることが目的である。言い換えれば、本実施形態の搬送装置１００では、二次転写部５０に被搬送媒体が挟持されて搬送される状態においても、中間転写ベルト１０が単体で回転している状態においても、中間転写モータ２１の駆動トルクを一定とすることが目的である。

したがって、本実施形態では、回転体の組の選択において、最初の組を中間転写ベルト１０と搬送ローラ４１とし、始めに、中間転写モータ２１の駆動トルクＴａに対する干渉トルクをゼロに近づける。そして、本実施形態では、駆動トルクＴａに対する干渉トルクを解消した後に、回転体の組を１つづつずらすように選択しても良い。

このとき、本実施形態では、搬送方向において、二次転写部５０より上流側と下流側のうち、駆動トルクＴａに対する干渉トルクに大きく影響する方向に向かって、回転体の組をずらしても良い。

例えば、一般的な画像形成装置では、二次転写部５０を基準にしたときに、二次転写部５０から定着装置までの距離を、二次転写部５０から搬送ローラ４１までの距離よりも大きくとる構成となることが多い。これは、定着による熱の影響や、搬送ローラ４１を二次転写部５０に近づけて搬送のタイミングの精度等を考慮した結果である。

このような構成では、干渉トルクに対する影響が大きい搬送ローラ４１のある搬送方向の上流側にある回転体の回転速度を優先的に調整する必要がある。

よって、このような構成の場合には、回転体の組は、最初の組から上流側へ順次ずらしていくように選択される。

回転体の組の選択において、最初の組からずらしていく方向は、ニップ圧や搬送経路、ニップ時間の違い等によって決められても良い。例えば、搬送経路の下流側の構成が、干渉トルクに対して大きな影響を与える場合には、回転体の組は、最初の組から下流側へ順次ずらしていくように選択される。

本実施形態では、この順に各回転体の回転速度を調整することで、中間転写モータ２１が、他の負荷による駆動トルクＴａが増減しない状態で、他の回転体の回転速度を調整できる。したがって、本実施形態によれば、搬送経路における干渉トルクを低減させることができる。

以下に、本実施形態の各装置について説明する。図４は、第一の実施形態の画像形成装置の構成の概略を説明する図である。

本実施形態の画像形成装置３００は、電子写真方式であり、デジタル複合機からなり、複写機能と、プリンタ機能、およびファクシミリ機能等を有していることが好ましい。しかし、インク滴を吐出して画像を形成するインクジェット方式、昇華型熱転写方式、ドットインパクト方式の画像形成装置３００であっても良い。本実施形態の画像形成装置３００は、搬送装置１００を含む。

本実施形態の画像形成装置３００は、画像読取部３０１、画像書込みユニット３０２、感光体ユニット３０３、感光体ドラム１９、現像ユニット３０５、中間転写部３０６、中間転写ベルト１０、二次転写部５０、搬送部６０、トレイ３０７、搬送部３０８、定着部３０９を有している。

画像形成装置３００は、画像読取部３０１により光源を原稿に照射しながら原稿を走査し、原稿からの反射光を３ラインＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサにより画像を読み取る。読み取られた画像は、画像処理ユニットによりスキャナγ補正、色変換、画像分離、階調補正処理等の画像処理が施された後、画像書込みユニット３０２へ送られる。

画像書込みユニット３０２では、画像データに応じてＬＤ（Laser Diode）の駆動を変調する。感光体ユニット３０３は、一様に帯電された回転する感光体ドラム１９にＬＤからのレーザビームにより静電潜像が書き込まれ、現像ユニット３０５によりトナーが付着されて顕像化される。

感光体ドラム１９上に形成された画像は、中間転写部３０６の中間転写ユニットの中間転写ベルト１０上に転写される。画像形成装置３００においてフルカラーコピーが実行された場合、中間転写ベルト１０上には４色（ブラック、シアン、マゼンダ、イエロー）のトナー像が順次重ねられる。全ての色の作像と転写が終了した時点で、搬送部６０により中間転写ベルト１０とタイミングを合わせてトレイ３０７から被搬送媒体が供給され、二次転写部５０で中間転写ベルト１０から被搬送媒体へトナー像が二次転写される。トナー像が転写された被搬送媒体は、搬送部３０８を経て定着部３０９へ送られ、定着ローラと加圧ローラによりトナー像が被搬送媒体に定着された後に排出される。

図５は、第一の実施形態のモータ制御部を説明する図である。

本実施形態のモータ制御部２００は、搬送装置１００に含まれるものであり、図１で示した複数の回転体（中間転写ローラ１１、二次転写ローラ３１、搬送ローラ４１）の駆動を制御する。また、本実施形態のモータ制御部２００は、搬送経路を形成する回転体の駆動を制御する。

本実施形態の画像形成装置３００において、モータ制御部２００は、画像形成装置３００全体を制御するメイン制御部３１０と接続されており、搬送経路を形成する回転体の駆動を制御する。

メイン制御部３１０は、画像形成装置３００の操作部３２０から画像データの出力指示等が操作されると、モータ制御部２００に対して各モータの駆動指示を行う。具体的にはメイン制御部３１０は、画像データの出力指示等を受けると、モータ制御部２００へ各モータへの指令値、スタート／ストップ指示、回転速度の目標値や回転方向などを指示する。モータ制御部２００は、この指示を受けて各モータの駆動を制御する。また、メイン制御部３１０は、モータ制御部２００と各モータに関する情報の授受を行う。さらに、メイン制御部３１０は、各モータに関する情報(モータ情報)を記憶するメモリ３３０を有している。モータに関する情報とは、例えば各モータの回転速度（設定速度）や、指令値に応じたＰＷＭ値、駆動電流、エンコーダ値等を含む。

本実施形態のモータ制御部２００は、回転体制御処理部２１０は、搬送経路を形成する複数の各ローラを回転させるモータに対応したドライバと、ＦＥＴとを有する。図５の例では、搬送経路を形成する複数の各ローラを回転させるモータの例として、中間転写モータ２１、二次転写モータ３２、搬送モータ４２を示している。

回転体制御処理部２１０が有するドライバ２２１、２２２、２２３、ＦＥＴ２３１、２３２、２３３は、中間転写モータ２１、二次転写モータ３２、搬送モータ４２のそれぞれに対応するドライバとＦＥＴである。

回転体制御処理部２１０は、詳しくは後述するが、はじめに、二次転写モータ３２の回転速度の目標値と、搬送モータ４２の回転速度の目標値を調整し、調整した後の各目標値をメモリ３３０に格納する。尚、二次転写モータ３２の回転速度は、二次転写ローラ３１の回転速度と同義であり、搬送モータ４２の回転速度は、搬送ローラ４１の回転速度と同義である。

また、回転体制御処理部２１０は、搬送経路を形成する回転体から、隣り合う２つの回転体の組を選択し、この組において、一方の回転体のトルクを検知しながら他方の回転体の回転速度を制御する。回転体制御処理部２１０は、回転体の組を、搬送方向の上流側又は下流側に順次ずらすように選択し、各組について同様の制御を行う。

尚、本実施形態では、回転体の組の選択は、メイン制御部３１０で行っても良い。この場合、回転体制御処理部２１０は、選択された回転体を特定する情報をメイン制御部３１０から取得すれば良い。

ドライバ２２１とＦＥＴ２３１は、中間転写モータ２１へ一定の駆動電流を供給する機能を有する。ドライバ２２２とＦＥＴ２３２は、二次転写モータ３２へ一定の駆動電流を供給する機能を有する。ドライバ２２３とＦＥＴ２３３は、搬送モータ４２へ一定の駆動電流を供給する機能を有する。

回転体制御処理部２１０は、中間転写ローラ１１のローラエンコーダ２２やスケールセンサ１６から、中間転写ベルト１０の表面速度と中間転写モータ２１の回転速度とを取得する。また、回転体制御処理部２１０は、モータエンコーダ３４、ローラエンコーダ３３から、二次転写モータ３２と二次転写ローラ３１の回転速度を取得する。更に、回転体制御処理部２１０は、モータエンコーダ４５、ローラエンコーダ４４から搬送モータ４２と搬送ローラ４１の回転速度を取得する。

また回転体制御処理部２１０は、中間転写モータ２１、二次転写モータ３２及び搬送モータ４２の駆動電流を取得して、各モータへの制御出力を演算し、制御出力と対応するＰＷＭ指令値を各ドライバへ出力する。また、本実施形態の回転体制御処理部２１０は、搬送経路を形成する各ローラを回転させる各モータについて、駆動電流を取得して、各モータへの制御出力を演算し、制御出力と対応するＰＷＭ指令値を各モータのドライバへ出力する。

具体的には、回転体制御処理部２１０は、ＰＷＭ指令値によって各モータの駆動電流を算出する。しかし、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する虞がある。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、回転体制御処理部２１０は、ＦＥＴの電流を計測して駆動電流を把握してもよい。具体的には、回転体制御処理部２１０は、ＦＥＴに接続されたシャント抵抗に流れる合成電流値から駆動電流を把握しても良い。

ドライバ２２１、２２２、２２３では、ＰＷＭ指令値が入力されると、各モータ（２１、３２、４２）の回転角をホール素子信号により認識する。そして、各ドライバは、ＰＷＭ指令値に応じて生成されたＰＷＭ信号をモータ３相出力信号に変換し、ＦＥＴ２３１、２３２、２３３を介して各モータを駆動する。

本実施形態の回転体制御処理部２１０は、以上の動作により、各モータの指令値に基づき、搬送経路を形成する回転体の回転速度を制御する。

また、回転体制御処理部２１０は、取得した駆動電流から駆動トルクの算出を行う。具体的には、回転体制御処理部２１０は、搬送経路を形成する回転体（回転体と対応するモータ）の回転速度と駆動電流を取得し、トルク乗数と速度との関係を示したトルク換算テーブル等を用いて駆動電流をトルクに換算する。

更に、回転体制御処理部２１０は、必要に応じて、回転体制御処理部２１０が取得したデータや演算したデータ等をメモリ３３０に格納したり、メイン制御部３１０に異常通知等の情報を通知したりする。因みにメモリ３３０は、回転体制御処理部２１０内にも有する構成としても良い。

このように本実施形態では、回転体制御処理部２１０は、複数の回転体の駆動を制御する回転体制御装置の一部として機能する。

次に、図６を参照して、本実施形態の回転体制御処理部２１０の機能について説明する。図６は、第一の実施形態の回転体制御処理部の機能を説明する図である。

本実施形態の回転体制御処理部２１０は、例えばメモリ等を有する演算処理装置（回転体制御装置）等であり、後述する回転体制御処理部２１０の各部は、演算処理装置がメモリに格納された回転体制御プログラムを実行することで実現される。

本実施形態の回転体制御処理部２１０は、選択部２４０、通紙検知部２４５、速度制御部２５０、速度調整部２６０を有する。

選択部２４０は、搬送経路において、隣り合う２つのローラを選択する。尚、本実施形態の選択部２４０は、メイン制御部３１０において選択されたローラを特定する情報を取得することによっても隣り合う２つのローラを選択しても良い。

本実施形態の選択部２４０は、最初に、二次転写部５０の中間転写ベルト１０を、基準となるトルク検知ローラに選択する。このとき、二次転写部５０では、中間転写ベルト１０と二次転写ローラ３１の両方が駆動するため、基準としてどちらを選択しても良いが本実施形態では、画像形成の安定化に寄与するために、中間転写ベルト１０を基準となるトルク検知ローラ（ベルト）に選択する。言い換えれば、本実施形態では、中間転写ベルト１０が、基準となる、トルク検知回転体である。

次に、本実施形態では、基準のローラよりも上流側のローラの回転速度の制御を行う場合には、基準である中間転写ベルト１０と上流側でとなりあう搬送ローラ４１を速度調整ローラに選択する。つまり、この場合は、２つの隣り合うローラの組は、中間転写ベルト１０と搬送ローラ４１となる。

以下に、搬送方向において、搬送ローラ４１の上流側に２つの搬送ローラ１、２が設けられており、中間転写ベルト１０の上流側を制御対象とする場合について説明する。

この場合には、中間転写ベルト１０と搬送ローラ４１の組の次に選択される組は、この組において上流側にある搬送ローラ４１と、搬送ローラ４１と上流側で隣り合う搬送ローラ１となる。また、この組では、搬送方向に対して下流側の搬送ローラ４１がトルク検知ローラとなり、搬送方向に対して上流側の搬送ローラ１が速度調整ローラとなる。

搬送ローラ４１と搬送ローラ１の組の次は、この組において上流側にある搬送ローラ１と、搬送ローラ１と上流側で隣り合う搬送ローラ２となる。また、この組では、搬送ローラ１がトルク検知ローラとなり、搬送ローラ２が速度調整ローラとなる。選択部２４０は、搬送方向における上流側の末端のローラが選択されるまで、組の選択を行う。

次に、搬送方向において、中間転写ベルト１０の下流側に２つの搬送ローラ３、４が設けられており、中間転写ベルト１０の下流側を制御対象とする場合について説明する。

この場合には、中間転写ベルト１０と、中間転写ベルト１０と下流側で隣り合う搬送ローラ３と、が、最初の組に選択される。この場合、中間転写ベルト１０がトルク検知ローラであり、搬送ローラ３が速度調整ローラとなる。

最初の組の次に選択される組は、この組において下流側にある搬送ローラ３と、搬送ローラ３と下流側で隣り合う搬送ローラ４となる。また、この組では、搬送方向に対して上流側の搬送ローラ３がトルク検知ローラとなり、搬送方向に対して下流側の搬送ローラ４が速度調整ローラとなる。選択部２４０は、搬送方向における下流側の末端のローラが選択されるまで、組の選択が続く。

つまり、本実施形態の選択部２４０は、速度調整ローラの回転速度の調整が行われた後に、速度調整ローラを次のトルク検知ローラに選択し、速度調整ローラに対し、トルク検知ローラと反対側で隣り合うローラを、次の速度調整ローラに選択する。

本実施形態では、このようにローラの組を選択することで、上流側に組をずらしていく場合と、下流側に組をずらしていく場合の両方において、速度調整ローラが、さらに上流又はさらに下流のローラの影響を受けずに制御を行うことができる。

尚、本実施形態の選択部２４０には、制御対象とする方向が、基準となる中間転写ベルト１０の上流側又は下流側の何れかに設定されていても良い。選択部２４０は、この設定に基づき、速度調整ローラとトルク検知ローラを選択しても良い。

通紙検知部２４５は、各ローラに被搬送媒体に到達したこと、通過したことを検知する。

速度制御部２５０は、各ローラの回転速度を制御する。具体的には、速度制御部２５０は、各ローラと対応するモータに対し、回転速度を変更したり、回転速度の目標値を設定したりする。また、速度制御部２５０は、各モータの回転速度が、モータ情報に含まれる目標値となるように、フィードバック制御を行う。

速度調整部２６０は、選択部２４０により選択された２つのローラ間におけるトルクの干渉をなくすように、２つのローラと対応するモータの回転速度の目標値を調整する。

本実施形態の速度調整部２６０は、トルク推定部２６１、トルク比較部２６２、速度変更指示部２６３、速度算出部２６４、格納制御部２６５を有する。

本実施形態のトルク推定部２６１は、選択部２４０により選択された組における、トルク検知ローラを回転させる駆動トルクの推定値を算出する。言い換えれば、本実施形態のトルク推定部２６１は、トルク検知ローラを回転させるモータの駆動トルクを取得する取得部である。

以下に、駆動トルクの推定値を算出する方法の一例として、中間転写モータ２１の駆動トルクＴａの推定値の算出の方法を説明する。

トルク推定部２６１は、ドライバ２２１に出力されるＰＷＭ指令値と、スケールセンサ１６から得られる中間転写モータ２１の回転速度と、に基づき算出された負荷トルク値を駆動トルクＴａとする。駆動トルクＴａの推定値は、各モータが一定速度、または既定速度に精度よく制御されている状態では、モータに供給される電流値、ＰＷＭ指令値等から算出できる。

尚、本実施形態では、駆動トルクＴａの推定値を算出することと、駆動トルクＴａを算出することとは同義である。

トルク比較部２６２は、選択部２４０により選択された組において、第一の搬送区間におけるトルク検知ローラの駆動トルクの平均値Ｔ１と、第二の搬送区間におけるトルク検知ローラの駆動トルクの平均値Ｔ２とを算出し、両者を比較する。

速度変更指示部２６３は、トルク比較部２６２による比較の結果に応じて、速度調整ローラを回転させるモータに対し、回転速度の変更を指示する。

以下の説明では、トルク検知ローラを回転させるモータを、トルク検知モータと呼び、速度調整ローラを回転させるモータを速度調整モータと呼ぶ。

速度算出部２６４は、トルク比較部２６２の比較結果に基づき、トルク検知モータの回転速度の目標値と、速度調整モータの回転速度の目標値とを算出する。言い換えれば、速度算出部２６４は、トルク検知モータの回転速度と、速度調整モータの回転速度とを設定する設定部である。

格納制御部２６５は、速度算出部２６４により算出された回転速度（目標値）をメモリ３３０に格納する。

次に、図７及び図８を参照して、本実施形態の回転体制御処理部２１０の動作を説明する。図７は、第一の実施形態の回転体制御処理部の動作を説明する第一のフローチャートである。

尚、図７に示す処理は、例えば画像形成装置３００の工場出荷時や、画像形成装置３００が設置されて利用が開始されるとき等の所定のタイミングで実行されても良い。また、図７に示す処理は、搬送装置１００により搬送される記録媒体の種類が変わったときに執行されても良い。また、図７に示す処理は、画像形成装置３００の利用者からの指示により、任意のタイミングで実行されても良いし、所定の期間毎に実行されても良い。つまり、図７の処理は、任意のタイミングで実行されて良い。

本実施形態の回転体制御処理部２１０は、選択部２４０により、速度調整ローラ（ｉ）を特定するための変数値ｉの初期設定として、ｉ＝０を設定する（ステップＳ７０１）。

続いて、回転体制御処理部２１０は、選択部２４０により、回転速度の制御を行う方向を取得する（ステップＳ７０２）。尚、本実施形態では、選択部２４０が基準となるローラに対して、上流側又は下流側のうち、どちらかが制御対象とする方向として設定されているものとした。

続いて、選択部２４０は、速度調整部２６０による回転速度の調整を行う速度調整ローラの数（選択される組の数）Ｎを決定する（ステップＳ７０３）。このとき、基準となるローラ（中間転写ベルト１０）は、０番目のローラと考える。

続いて、選択部２４０は、速度調整ローラを選択し、変数ｉをインクリメントする（ステップＳ７０４）。ここで、選択部２４０は、最初に基準となるローラ（回転体）である中間転写ベルト１０と、制御対象の方向に基づき、速度調整ローラを選択する。

例えば、制御対象の方向が上流側であった場合には、選択部２４０は、搬送ローラ４１を速度調整ローラとして選択する。また、制御対象の方向が下流側であった場合には、選択部２４０は、中間転写ベルト１０と下流側で隣り合うローラを速度調整ローラとして選択する。また、このとき、中間転写ベルト１０（トルク検知回転体）は、トルク検知ローラ（ｉ−１）となる。

次に、回転体制御処理部２１０は、速度調整部２６０により、トルク検知ローラの駆動トルクを計測する区間である、第一の搬送区間と、第二の搬送区間とを設定する（ステップＳ７０５）。

本実施形態では、搬送経路のローラ間距離、搬送基本速度等の情報が予め設定されており、被搬送媒体の搬送区間は、これらの情報を参照して算出される。また、トルク検知ローラの駆動トルクを計測するタイミングは、各ローラに対して、被搬送媒体の通過を検知するための検知センサからの信号や、印刷実行信号等に基づき、決められる。

また、第一の搬送区間は、トルク検知ローラ（ｉ−１）と、速度調整ローラ（ｉ）で被搬送媒体を搬送している区間である。本実施形態では、このとき、第一の搬送区間において、速度調整ローラ（ｉ）の上流で被搬送媒体を搬送しているローラは存在しない（又は、ニップしていない）ものとする。

また、本実施形態の第二の搬送区間は、トルク検知ローラ（ｉ）のみで被搬送媒体を紙搬送している区間である。

次に、回転体制御処理部２１０は、速度調整部２６０により、速度調整ローラの回転速度の調整を行う（ステップＳ７０６）。ステップＳ７０６の処理の詳細は後述する。

ステップＳ７０６に続いて、回転体制御処理部２１０は、選択部２４０により選択された速度調整ローラが、搬送経路における末端のローラであるか否かを判定する（ステップＳ７０７）。つまり、回転体制御処理部２１０は、速度調整ローラ（ｉ）のｉ＝Ｎであるか否かを判定する。

ステップＳ７０７において、末端のローラでない場合、回転体制御処理部２１０は、ステップＳ７０４へ戻る。

ステップＳ７０７において、末端のローラである場合、速度調整部２６０は、速度調整ローラ（１）〜速度調整ローラ（Ｎ）のそれぞれの回転速度を、目標値としてメモリ３３０に格納し（ステップＳ７０８）、処理を終了する。

次に、図８を参照して、本実施形態の速度調整部２６０による速度調整ローラの回転速度の調整について説明する。図８は、第一の実施形態の回転体制御処理部の動作を説明する第二のフローチャートである。図８の処理は、図７のステップＳ７０６の詳細を示している。

本実施形態の回転体制御処理部２１０は、通紙を開始させる（ステップＳ８０１）。ここで開始された通紙は、図７の処理が終了するまで継続される。言い換えれば、回転体制御処理部２１０は、図７の処理が終了するまで通紙を続ける。

次に、回転体制御処理部２１０は、速度調整部２６０のトルク比較部２６２により、第一の搬送区間におけるトルク検知モータの駆動トルクの平均値Ｔ１と、第二の搬送区間におけるトルク検知モータの駆動トルクの平均値Ｔ２を算出する（ステップＳ８０２）。

以下に、平均値Ｔ１と平均値Ｔ２の算出について説明する。回転体制御処理部２１０は、被搬送媒体の搬送が開始され、通紙検知部２４５により、速度調整ローラに続いてトルク検知ローラに記録媒体が到達すると、トルク推定部２６１によるトルク検知モータの駆動トルクの算出を開始する。

トルク推定部２６１は、所定間隔ごとに駆動トルクの変動を求め、保持している。駆動トルクの変動は、例えば所定間隔ごとに駆動トルクを算出して求めても良い。

そして、回転体制御処理部２１０は、通紙検知部２４５により、被搬送媒体の速度調整ローラの通過を検知すると、トルク比較部２６２により、保持された駆動トルクの変動から、第一の搬送区間の駆動トルクの平均値Ｔ１を算出する。

次に、回転体制御処理部２１０は、通紙検知部２４５により、紙Ｋのトルク検知ローラ通過を検知する。すると、トルク比較部２６２は、被搬送媒体の速度調整ローラの通過からトルク検知ローラの通過までの間に保持された駆動トルクの変動から、第二の搬送区間の駆動トルクの平均値Ｔ２を算出する。

ここで、以下に通紙検知部２４５による被搬送媒体の通過の検知について説明する。本実施形態の通紙検知部２４５による検知方法は、以下の３つが考えられる。
（１）速度調整モータ又はトルク検知モータに設置された各エンコーダが検出したトルクを監視する方法、
（２）速度調整ローラが被搬送媒体の搬送を開始したことを検出する方法、
（３）トルク検知モータと対応するＦＥＴを流れる駆動電流を監視する方法、
などがある。

上記（１）の方法について具体的に説明する。トルク検知ローラに作用するトルクは、被搬送媒体を搬送している間は搬送しない場合よりも大きくなる。通紙検知部２４５は、メイン制御部３１０から駆動指示を受信した後、トルク検知ローラの回転速度が安定する時間の経過を待ち、トルクを監視する。そして、通紙検知部２４５は、例えば、トルクの変化速度（勾配）が閾値以上になると、トルク検知ローラに被搬送媒体が突入したと判定する。

上記（２）の方法について具体的に説明する。速度調整ローラは中間転写ベルト１０のトナー画像が被搬送媒体に印刷されるようにタイミングを調整して搬送を再開する機能を有している。速度調整ローラが搬送開始したことは、メイン制御部３１０が検知するので、通紙検知部２４５はメイン制御部３１０から速度調整ローラが搬送開始したとの通知を受ける。

速度調整ローラからトルク検知ローラまでの距離と搬送速度は既知なので、通紙検知部２４５は通知を受けてから所定時間が経過すると、トルク検知ローラに被搬送媒体が突入したと判定することができる。なお、この他、トルク検知ローラの近くに設置したセンサが検出する記録媒体の通過の検出を利用してもよい。

上記（３）の方法について説明する。ＦＥＴを流れる駆動電流は、トルク検知モータの負荷が大きくなると増大する。したがって、トルク検知ローラに被搬送媒体が突入すると、ＦＥＴを流れる駆動電流が増大する。したがって、通紙検知部２４５は、例えば、トルク検知モータの駆動電流の変化速度（勾配）が所定値以上になると、トルク検知ローラに被搬送媒体が突入したと判定する。

ステップＳ８０２に続いて、回転体制御処理部２１０は、トルク比較部２６２により、平均値Ｔ１と平均値Ｔ２とを比較し、平均値Ｔ１と平均値Ｔ２との大小関係が逆転したか否かを判定する（ステップＳ８０３）。

ステップＳ８０３において、大小関係が逆転していない場合、速度調整部２６０は、速度変更指示部２６３により、速度制御部２５０に対して速度調整モータの回転速度の変更を指示し、回転速度を変更させ（ステップＳ８０４）、ステップＳ８０１に戻る。尚、変更前の回転速度の値は、速度変更指示部２６３が保持しておく。

以下に、ステップＳ８０４における速度調整モータの回転速度の制御について説明する。本実施形態の速度制御部２５０は、速度変更指示を受けて、速度調整モータの回転速度を変更させる。

速度制御部２５０は、平均値Ｔ２＞平均値Ｔ１の場合、速度調整モータの回転速度を遅くし、平均値Ｔ２＞平均値Ｔ１の場合、速度調整モータの回転速度を速くする。

平均値Ｔ２＞平均値Ｔ１の場合は、速度調整ローラからトルク検知ローラに対して被搬送媒体を押し込む力が働いている場合である。したがって、速度変更指示部２６３は、速度制御部２５０に対して、速度制御モータの回転速度を遅くするように指示する。

平均値Ｔ２＜平均値Ｔ１の場合は、速度調整ローラからトルク検知ローラに対して被搬送媒体を引っ張る力が働いている場合である。したがって、速度変更指示部２６３は、速度制御部２５０に対して、速度調整モータの回転速度を早くするように指示する。

ステップＳ８０３において、大小関係が逆転した場合、速度調整部２６０は、速度算出部２６４により、大小関係が逆転する直前の速度調整モータの回転速度と、大小関係が逆転したときの速度調整モータの回転速度から、平均値Ｔ１＝平均値Ｔ２となる速度調整モータの回転速度を算出し（ステップＳ８０５）、図７のステップＳ７０７へ進む。尚、ここで算出された回転速度は、速度調整部２６０において保持されていても良い。

以下に、速度算出部２６４による速度の算出について説明する。

本実施形態の速度算出部２６４は、式（１）に示す一次式による線形内挿法により補間された値を、平均値Ｔ１＝平均値Ｔ２となるときの速度調整モータの回転速度とする。尚、式（１）は、ｘを速度調整モータの回転速度とし、ｙを平均値Ｔ１と平均値Ｔ２の差としたときの、速度調整モータの回転速度と、平均値Ｔ１と平均値Ｔ２の差の関係を示す式である。

ｙ＝ａ＊ｘ＋ｂ （１）
本実施形態の速度算出部２６４は、ステップＳ８０３において、大小関係が逆転する直前の速度調整モータの回転速度をｘ１とし、平均値Ｔ１と平均値Ｔ２の差をｙ１とし、式（１）に代入する。尚、以下の説明では、＊を乗算記号とする。また、速度算出部２６４は、ステップＳ８０３において、大小関係が逆転したときの速度調整モータの回転速度をｘ２とし、平均値Ｔ１と平均値Ｔ２の差をｙ２とし、式（１）に代入する。すると、以下の式（２）、（３）が求まる。

ｙ１＝ａ＊ｘ１＋ｂ 式（２）
ｙ２＝ａ＊ｘ２＋ｂ 式（３）
この式（２）、（３）から、以下の式（４）、（５）が求まる。

ａ＝（ｙ１−ｙ２）／（ｘ１−ｘ２） 式（４）
ｂ＝（ｙ２＊ｘ２−ｙ１＊ｘ１）／（ｘ１−ｘ２） 式（５）
この式（４）、（５）から、式（１）に示す一次式が求まる。本実施形態では、平均値Ｔ１と平均値Ｔ２の差が０となるときの速度調整モータの回転速度を得たい。したがって、速度算出部２６４は、式（１）において、ｙ＝０としたときのｘの値が、平均値Ｔ１＝平均値Ｔ２のときの速度調整モータの回転速度となる。

本実施形態では、以上の回転体制御処理部２１０の処理により、基準の組に含まれる速度調整モータから搬送経路の上流側又は下流側の末端のローラまでの速度調整モータまで、回転速度を調整することができる。

尚、本実施形態の回転体制御処理部２１０は、例えば、図７の処理が完了した後に、中間転写モータ２１の干渉トルクを求め、干渉トルクがゼロに近づいているかを判定しても良い。このとき、本実施形態では、例えば、干渉トルクが画像の出力部２３０に影響しない程度の目標値以下であるか否かを判定しても良い。

尚、本実施形態では、中間転写ベルトに対する干渉トルクを解消するように、搬送経路を形成する回転体の回転速度を制御する例を説明したが、本実施形態が適用される構成は、これに限定されない。

本実施形態の制御の方法は、例えば、感光体ベルトを有する構成の画像形成装置等にも適用できる。この場合、感光体ベルトに対する干渉トルクを解消するようにしても良い。本実施形態では、回転体の対を複数有し、この複数の対によって、被搬送媒体が搬送される構成のものであれば、どのような装置にも適用することができる。

（第二の実施形態）
以下に図面を参照して第二の実施形態について説明する。第二の実施形態は、駆動トルクＴａの推定値を他の値で代用する点が、第一の実施形態と相違する。よって、以下の第二の実施形態の説明では、第一の実施形態との相違点についてのみ説明し、第一の実施形態と同様の機能構成を有するものには、第一の実施形態の説明で用いた符号と同様の符号を付与し、その説明を省略する。

画像形成装置において、中間転写モータ２１、二次転写モータ３２と、搬送モータ４２等の搬送経路を形成する回転体を一定の回転速度に制御している状態では、駆動トルクの推定値以外の値を中間転写モータ２１の駆動トルクＴａの代わりに用いることができる。

その理由は、中間転写ベルト１０、二次転写ローラ３１、搬送ローラ４１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。

各モータに対してフィードバック制御を行えば、各モータの回転速度が回転体制御処理部に反映される。つまり、各モータの駆動トルクの変動は、各モータの上流の各信号においても、反映される。

よって、本実施形態では、中間転写モータ２１の駆動トルクＴａの代わりに、中間転写モータ２１に供給される電流指令値、駆動電流、ＰＷＭ実測値、トルク実測値等を用いる場合を説明する。言い換えれば、中間転写モータ２１に供給される電流指令値、駆動電流、ＰＷＭ実測値、トルク実測値等を、中間転写モータ２１の搬送力として用いる。

尚、本実施形態において、中間転写モータ２１の搬送力として用いられる各値は、駆動トルクＴａと比例関係を持った値である。

上述した各値は、中間転写モータ２１の搬送力として用いられるため、本実施形態における回転体制御処理部による、搬送経路を形成する回転体の回転速度を制御は、第一の実施形態と同様の手法で行われる。

図９は、電流指令値を用いる場合のモータ制御部を説明する図である。図９の画像形成装置３００Ａのモータ制御部２００ＢＡ、回転体制御処理部２１０Ａと、ドライバ２２１Ａ、２２２Ａ、２２３Ａと、ＦＥＴ２３１、２３２、２３３と、を有する。

回転体制御処理部２１０Ａは、各ドライバに対して、各モータに供給する電流を指示する電流指令値を出力する。

本実施形態の回転体制御処理部２１０Ａでは、この電流指令値を取得する取得部を有し、取得部が取得した電流指令値を中間転写モータ２１の駆動トルクＴａの代わりに用いる。

図１０は、電流実測値を用いる場合のモータ制御部を説明する図である。

図１０の画像形成装置３００Ｂのモータ制御部２００Ｂは、回転体制御処理部２１０Ｂと、ドライバ２２１、２２２、２２３と、ＦＥＴ２３１、２３２、２３３と、を有する。

回転体制御処理部２１０Ｂは、中間転写モータ２１に流れる電流を検出する電流検出センサから、中間転写モータ２１に流れる電流の実測値を取得する取得部を有し、取得部が取得した電流の実測値を中間転写モータ２１の駆動トルクＴａの代わりに用いる。

図１１は、ＰＷＭ実測値から駆動トルクを推定する場合のモータ制御部を説明する図である。

図１１の画像形成装置３００Ｃのモータ制御部２００Ｃは、回転体制御処理部２１０Ｃと、ドライバ２２１Ｂ、２２２、２２３と、ＦＥＴ２３１、２３２、２３３と、を有する。

本実施形態のドライバ２２１Ｂは、回転体制御処理部２１０Ｃから供給されるＰＷＭ指令値に応じて生成したＰＷＭ信号のデューティを、ＰＷＭ実測値として回転体制御処理部２１０Ｃへ出力する。より具体的には、ドライバ２２１Ｂは、例えばクロックカウンタ等を有しており、カウントされたクロックの数から得られるドライバ２２１Ｂで生成されたＰＷＭ信号のデューティを回転体制御処理部２１０Ｃへ出力している。

回転体制御処理部２１０Ｃは、このＰＷＭ実測値を取得する取得部を有し、取得部が取得したＰＷＭ実測値を中間転写モータ２１の駆動トルクＴａの代わりに用いる。

図１２は、トルク実測値を用いる場合のモータ制御部を説明する図である。

図１２の画像形成装置３００Ｄのモータ制御部２００Ｄは、回転体制御処理部２１０Ｄと、ドライバ２２１、２２２、２２３と、ＦＥＴ２３１、２３２、２３３と、を有する。

画像形成装置３００Ｄでは、中間転写モータ２１の駆動トルクＴａを計測するトルク計９０が中間転写モータ２１に設けられている。トルク計９０は、計測した駆動トルクＴａを回転体制御処理部２１０Ｄに対して出力する。

回転体制御処理部２１０Ｄでは、トルク計９０により計測された駆動トルクＴａを取得する取得部を有し、この取得部が取得した駆動トルクＴａを中間転写モータ２１の駆動トルクＴａの推定値の代わりに用いる。

以上のように、本実施形態によれば、中間転写モータ２１の駆動トルクＴａの代わりに他の値を用いることができるため、駆動トルクＴａの推定値を算出しなくても良くなる。

以上、各実施形態に基づき本発明の説明を行ってきたが、上記実施形態に示した要件に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することができ、その応用形態に応じて適切に定めることができる。

１１ 中間転写ローラ
２１ 中間転写モータ
３１ 二次転写ローラ
３２ 二次転写モータ
４１ 搬送ローラ
４２ 搬送モータ
１００ 搬送装置
２００、２００Ａ〜２００Ｄ モータ制御部
２１０、２１０Ａ〜２１０Ｄ 回転体制御処理部
２４０ 選択部
２４５ 通紙検知部
２５０ 速度制御部
２６０ 速度調整部
２６１ トルク推定部
２６２ トルク比較部
２６３ 速度変更指示部
２６４ 速度算出部
２６５ 格納制御部
３００、３００Ａ〜３００Ｄ 画像形成装置
３１０ メイン制御部
３２０ 操作部
３３０ メモリ

特許第５６２１３８３号公報

Claims (13)

1. シートを搬送する複数の回転体を駆動する複数の駆動部と、
   前記複数の回転体から、回転速度が調整される第一の回転体と、前記第一の回転体と隣り合う第二の回転体と、を選択する選択部と、
   前記複数の駆動部のうち、前記第二の回転体を回転駆動させる駆動部の駆動トルクの値又は駆動トルクの値と比例関係を持った値を取得する取得部と、
   前記取得部が取得した値の変化量をゼロに近づけるように前記第一の回転体の回転速度を調整する速度調整部と、を有し、
   前記選択部は、
   前記第一の回転体の回転速度の調整が行われた後に、前記第一の回転体を次の第二の回転体に選択し、
   前記第一の回転体に対し、前記第二の回転体と反対側で隣り合う回転体を、次の前記第一の回転体に選択する、回転体制御装置。
2. 前記選択部は、
   前記複数の回転体において基準とされた第二の回転体と、
   前記複数の回転体のうち、前記速度調整部による制御の対象に設定された回転体と、に基づき、前記第二の回転体と隣り合う前記第一の回転体を選択する、請求項１記載の回転体制御装置。
3. 前記速度調整部は、
   前記第一の回転体と前記第二の回転体の両方に前記シートが挟持されて搬送される第一の搬送区間において前記取得部が取得した第一の狭持搬送時の値と、前記第一の回転体と前記第二の回転体との何れか一方に前記シートが挟持されて搬送される第二の搬送区間において前記取得部が取得した第二の狭持搬送時の値と、を一致させるように、前記第一の回転体の回転速度を調整する、請求項１又は２記載の回転体制御装置。
4. 前記速度調整部は、
   前記第一の狭持搬送時の値が、前記第二の狭持搬送時の値より大きいとき、前記第一の回転体の回転速度を早くするように前記回転速度を調整し、
   前記第一の狭持搬送時の値が、前記第二の狭持搬送時の値より小さいとき、前記第一の回転体の回転速度を遅くするように前記回転速度を調整し、
   前記第一の狭持搬送時の値と前記第二の狭持搬送時の値の大小関係が逆転するまで、前記第一の回転体の回転速度を調整する、請求項３記載の回転体制御装置。
5. 前記速度調整部は、
   前記第一の狭持搬送時の値と前記第二の狭持搬送時の値の大小関係が逆転する前後の前記第一の回転体の回転速度と、
   前記第一の狭持搬送時の値と前記第二の狭持搬送時の値の大小関係が逆転する前後の前記第一の狭持搬送時の値と前記第二の狭持搬送時の値の差分と、に基づき、
   前記第一の回転体の回転速度と、前記差分との関係を示す一次式を算出し、
   前記一次式から、前記差分がゼロとなるときの前記第一の回転体の回転速度を算出する、請求項４記載の回転体制御装置。
6. 前記選択部は、
   前記第一の回転体が、前記シートを狭持する回転体のうち、最も上流側又は最も下流側となるように、前記第一の回転体を選択する、請求項１乃至５の何れか一項に記載の回転体制御装置。
7. 前記駆動トルクと比例関係を持った値は、前記第二の回転体を回転駆動させる駆動部の駆動電流、前記第二の回転体を回転駆動させる駆動部に供給される電流指令値、前記第二の回転体を回転駆動させる駆動部に供給されるＰＷＭ指令値の少なくとも何れか一つである請求項１乃至６の何れか一項に記載の回転体制御装置。
8. 前記取得部は、
   前記第二の回転体を回転駆動させる駆動部に対して出力されるＰＷＭ指令値と、前記第二の回転体から検出された前記第二の回転体の表面速度とを用いて前記駆動トルクの値を算出する、請求項１乃至６の何れか一項に記載の回転体制御装置。
9. 前記取得部は、
   前記第二の回転体を回転駆動させる駆動部に供給される駆動電流と、前記第二の回転体から検出された前記第二の回転体の表面速度とを用いて前記駆動トルクの値を算出する、請求項１乃至６の何れか一項に記載の回転体制御装置。
10. 複数の回転体によりシートの搬送を行わせる搬送装置であって、
    前記複数の回転体と、
    回転体制御装置と、を有し、
    前記回転体制御装置は、
    前記複数の回転体を駆動する複数の駆動部と、
    前記複数の回転体から、回転速度が調整される第一の回転体と、前記第一の回転体と隣り合う第二の回転体と、を選択する選択部と、
    前記複数の駆動部のうち、前記第二の回転体を回転駆動させる駆動部の駆動トルクの値又は駆動トルクの値と比例関係を持った値を取得する取得部と、
    前記取得部が取得した値の変化量をゼロに近づけるように前記第一の回転体の回転速度を調整する速度調整部と、を有し、
    前記選択部は、
    前記第一の回転体の回転速度の調整が行われた後に、前記第一の回転体を次の第二の回転体に選択し、
    前記第一の回転体に対し、前記第二の回転体と反対側で隣り合う回転体を、次の前記第一の回転体に選択する、搬送装置。
11. 複数の回転体によりシートの搬送を行わせる搬送装置を有する画像形成装置であって、
    前記搬送装置は、
    前記複数の回転体と、回転体制御装置と、を有し、
    前記回転体制御装置は、
    前記複数の回転体を駆動する複数の駆動部と、
    前記複数の回転体から、回転速度が調整される第一の回転体と、前記第一の回転体と隣り合う第二の回転体と、を選択する選択部と、
    前記複数の駆動部のうち、前記第二の回転体を回転駆動させる駆動部の駆動トルクの値又は駆動トルクの値と比例関係を持った値を取得する取得部と、
    前記取得部が取得した値の変化量をゼロに近づけるように前記第一の回転体の回転速度を調整する速度調整部と、を有し、
    前記選択部は、
    前記第一の回転体の回転速度の調整が行われた後に、前記第一の回転体を次の第二の回転体に選択し、
    前記第一の回転体に対し、前記第二の回転体と反対側で隣り合う回転体を、次の前記第一の回転体に選択する、画像形成装置。
12. 複数の回転体によりシートを搬送させる回転体制御装置による回転体制御方法であって、前記回転体制御装置が、
    複数の駆動部により、前記複数の回転体を駆動し、
    前記複数の回転体から、回転速度が調整される第一の回転体と、前記第一の回転体と隣り合う第二の回転体と、を選択し、
    前記複数の駆動部のうち、前記第二の回転体を回転駆動させる駆動部の駆動トルクの値又は駆動トルクの値と比例関係を持った値を取得し、
    取得した値の変化量をゼロに近づけるように前記第一の回転体の回転速度を調整する手順を有し、
    前記第一の回転体の回転速度の調整が行われた後に、前記第一の回転体を次の第二の回転体に選択し、
    前記第一の回転体に対し、前記第二の回転体と反対側で隣り合う回転体を、次の前記第一の回転体に選択する、回転体制御方法。
13. 複数の回転体によりシートを搬送させるコンピュータにおいて実行される回転体制御プログラムであって、
    複数の駆動部により、前記複数の回転体を駆動し、
    前記複数の回転体から、回転速度が調整される第一の回転体と、前記第一の回転体と隣り合う第二の回転体と、を選択し、
    前記複数の駆動部のうち、前記第二の回転体を回転駆動させる駆動部の駆動トルクの値又は駆動トルクの値と比例関係を持った値を取得し、
    取得した値の変化量をゼロに近づけるように前記第一の回転体の回転速度を調整する処理を、前記コンピュータに実行させ、
    前記第一の回転体の回転速度の調整が行われた後に、前記第一の回転体を次の第二の回転体に選択し、
    前記第一の回転体に対し、前記第二の回転体と反対側で隣り合う回転体を、次の前記第一の回転体に選択する、処理を前記コンピュータに実行させる回転体制御プログラム。

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