JP2021189399A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像形成装置において、圧接する２つの回転部材の表面速度差を抑制することにより、仕上がり品質の劣化を抑制する。【解決手段】画像形成装置の制御部は、トナー像が転写された中間転写ベルトに対する２次転写ベルトの離間時と圧接時の２次転写ベルトの速度変化を取得し、取得した速度変化に基づいて、２次転写ベルトの目標速度を設定する。【選択図】図６

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

近年、プリンタ、ファクシミリ、複写機、複合機等の複数の機能を備えた画像形成装置が広く普及している。この画像形成装置では、画像データに基づいて感光体に潜像を形成し、この潜像を現像材で現像した後、これを直接または中間転写ベルトを介して用紙に転写している。画像の転写に際しては、転写ローラーや転写ベルトからなる転写部材を感光体や中間転写ベルトからなる像担持体に圧接し、圧接部分（転写ニップ部とも称される）に用紙を挿紙することで用紙にトナー像を転写している。

転写部材は、回転駆動される像担持体に圧接することで像担持体に従動させることができるが、転写部材に負荷が加わっている場合には、従動は困難になり、転写部材を回転駆動する転写部駆動部が必要とされる場合がある。例えば、転写部材に付着したトナー像を除去するためにクリーニング部を設けた場合には、ブレード等を転写ローラーや転写ベルト等の転写部材の表面に圧接させるので、この圧接によって転写部材に負荷がかかる。そのため、上記画像形成装置には、転写部材を駆動するための転写部駆動部が設けられている。

このように像担持体と転写部材とを個別に回転駆動する場合、転写部材の回転が像担持体の回転に影響を与えて画像形成精度を損なわないようにする必要がある。
そこで、例えば、特許文献１では、転写部材に付与する駆動力をクリーニング部材の使用履歴と空気中の水分量の少なくとも一方に応じて制御することで、転写部材の回転による像担持体への負荷の変動を軽減している。さらに、特許文献１では、転写部材の駆動系にトルクリミッタを設け、リミッタ値を転写部材の負荷（主にクリーニング部材による）＋αとしつつ、転写部材を像担持体よりも若干早く回すように設定して転写部材の圧接状態では若干（＋αのトルク：周期的な速度変動等による変動で逆転しない範囲となる値）、転写部材が像担持体を押し、その状態でトルクリミッタを働かせることで、転写部材での用紙の有無に拘わらず像担持体に印加されるトルクが一定になるようにしている。

しかしながら、転写部材を像担持体（ここでは中間転写ベルト）に圧接して回転駆動している際に、圧接部に用紙を通紙させると、用紙の厚さ分だけ転写部材の回転径が変わる。これにより、転写部材が一定の速度で回転するように定速制御すると、用紙の通過周期で像担持体に対して印加されるトルクが変化し、結果的に像担持体に速度変化が生じ、色ずれ（カラーレジスト性能の悪化）等を発生させるなどして画像形成精度を損なうという問題がある。また、トルクリミッタを利用する方法では、転写部材側の負荷（主にクリーニング部材による）の変動（経時／環境）が大きい場合には、リミッタ値を設定できなくなってしまうという問題がある。

このような転写部材等のトルク変化に対応するために、例えば、特許文献２では、転写部材と像担持体との離間時に、転写部材および像担持体の回転速度が一定の速度となるように、転写部材および像担持体をフィードバック制御によって定速制御し、転写部材と像担持体との圧接時に、転写部材の離間時に検出された定速制御した際の定速時駆動トルクに応じて転写部材を定トルク制御する画像形成装置が提案されている。

特開２００８−３０４５５２号公報 特許第５５８５７７０号公報

しかしながら、像担持体や転写部材の駆動ローラーの外径や、像担持体、転写部材の厚さなどの部品バラツキで、像担持体と転写部材の表面速度に差が発生することがある。この速度差に対してこれまで像担持体と転写部材の表面速度を一致させる技術が無かった。そのため、像担持体と転写部材の表面速度に差が発生し、転写時に画像ズレが発生することがあった。このように、部品バラツキ等により、圧接する２つの回転体の表面速度に差が生じることにより仕上がり品質の劣化が生じる現象は、像担持体と転写部材の間だけで起こる現象ではなく、感光体と転写体、感光体と中間転写ベルト、中間転写ベルトと２次転写部材、定着上部材と定着下部材にも発生する。

本発明の課題は、画像形成装置において、圧接する２つの回転部材の表面速度差を抑制することにより、仕上がり品質の劣化を抑制することである。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、
第１回転部材と、
前記第１回転部材に対して圧接、離間が可能な第２回転部材と、
を備える画像形成装置であって、
前記第１回転部材に対する前記第２回転部材の離間時と圧接時の前記第２回転部材の速度変化に基づいて、前記第２回転部材の目標速度を設定する制御部と、
を備える。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、
前記制御部は、前記第１回転部材に対する前記第２回転部材の離間時と圧接時の前記第２回転部材の速度情報を取得し、前記取得した速度情報に基づいて、前記第１回転部材と表面速度が一致する前記第２回転部材の速度を特定して前記目標速度として設定する。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、
前記制御部は、前記第２回転部材を一定の速度で回転駆動する定速制御と一定のトルクで回転駆動する定トルク制御が可能であり、前記第２回転部材を前記第１回転部材に対し離間させた状態で前記定速制御を行い、その際に検出される定速時駆動トルクに基づいて、前記第２回転部材を前記第１回転部材に圧接した状態で前記定トルク制御を行う。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の発明において、
前記制御部は、前記第１回転部材を一定速度で回転させ、前記第２回転部材を前記第１回転部材に対して離間させた状態で第１の速度で駆動してから前記第１回転部材に圧接させ、圧接させた状態で前記第２回転部材の速度を取得する動作を、前記第１の速度を変えて複数回実施し、前記第１の速度及び前記取得された速度に基づいて、前記第２回転部材の目標速度を設定する。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、
前記制御部は、前記第１回転部材より速い速度と遅い速度の少なくとも２種類の速度で前記第２回転部材を駆動し、それぞれの前記離間時と前記圧接時の前記第２回転部材の速度を取得し、前記取得した速度に基づいて、前記第２回転部材の目標速度を設定する。

請求項６に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、
前記制御部は、前記圧接時に取得された前記第２回転部材の速度を次の前記第１の速度として、前記動作を複数回実施する。

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、
前記制御部は、前記第１の速度と、前記第２回転部材を前記第１の速度で駆動させたときの前記圧接時に取得された前記第２回転部材の速度との速度差が所定の閾値より小さくなるまで前記動作を繰り返し実施する。

請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか一項に記載の発明において、
前記第１回転部材は感光体であり、前記第２回転部材は転写部材である。

請求項９に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか一項に記載の発明において、
前記第１回転部材は感光体であり、前記第２回転部材は中間転写体である。

請求項１０に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか一項に記載の発明において、
前記第１回転部材は中間転写体であり、前記第２回転部材は２次転写部材である。

請求項１１に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか一項に記載の発明において、
前記第１回転部材は定着上部材であり、前記第２回転部材は定着下部材である。

本発明によれば、画像形成装置において、圧接する２つの回転部材の表面速度差を抑制することができるので、仕上がり品質の劣化を抑制することが可能となる。

本発明を適用した実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。 画像形成装置の主要な機能構成を示すブロック図である。 中間転写ベルト及び２次転写ベルト周辺の構成を示す図である。 中間転写ベルト及び２次転写ベルトの制御に関わる回路ブロック図である。 制御部による中間転写ベルト及び２次転写ベルトの制御手順を示すフローチャートである。 目標速度設定処理Ａの流れを示すフローチャートである。 （ａ）は、図６のステップＳ１１〜ステップＳ１５における２次転写駆動モーターの回転数の時間変化を示すグラフ、（ｂ）は、図６のステップＳ１７〜ステップＳ２１における２次転写駆動モーターの回転数の時間変化を示すグラフ、（ｃ）は、（ａ）と（ｂ）のグラフを重ねて示した図である。 目標速度設定処理Ｂの流れを示すフローチャートである。

以下、本発明の画像形成装置に係る実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本発明の実施形態ではカラーの画像形成装置を例に挙げて説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばモノクロの画像形成装置に適用することも可能である。

＜第１の実施形態＞
（画像形成装置の構成）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置１の概略構成を示す図である。図２は、画像形成装置１の主要な機能構成を示すブロック図である。

画像形成装置１は、ＣＰＵ１０１（Central Processing Unit）、ＲＡＭ１０２（Random Access Memory）及びＲＯＭ１０３（Read Only Memory）を有する制御部１０、記憶部１１、操作部１２、表示部１３、インターフェース１４、スキャナー１５、画像処理部１６、画像形成部１７、定着部１８及び搬送部１９等を備える。
制御手段である制御部１０は、バス２１を介して記憶部１１、操作部１２、表示部１３、インターフェース１４、スキャナー１５、画像処理部１６、画像形成部１７、定着部１８及び搬送部１９と接続されている。

ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０３又は記憶部１１に記憶されている制御用プログラムを読み出して実行し、各種演算処理を行う。

ＲＡＭ１０２は、ＣＰＵ１０１に作業用のメモリー空間を提供し、一時データを記憶する。

ＲＯＭ１０３は、ＣＰＵ１０１により実行される各種制御用のプログラムや設定データ等を格納する。なお、ＲＯＭ１０３に代えてＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）やフラッシュメモリー等の書き換え可能な不揮発性メモリーが用いられてもよい。

これらのＣＰＵ１０１、ＲＡＭ１０２及びＲＯＭ１０３を備える制御部１０は、上述の各種制御用プログラムに従って画像形成装置１の各部を統括制御する。例えば、制御部１０は、画像処理部１６に画像データに対する所定の画像処理を行わせて記憶部１１に記憶させる。また、制御部１０は、搬送部１９に用紙を搬送させ、記憶部１１に記憶された画像データに基づいて画像形成部１７により用紙に画像を形成させる。

記憶部１１は、半導体メモリーであるＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）やＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の記憶手段により構成され、スキャナー１５により取得された画像データや、インターフェース１４を介して外部から入力された画像データ、各種設定情報等が記憶される。なお、これらの画像データ等はＲＡＭ１０２に記憶されてもよい。

操作部１２は、操作キーや表示部１３の画面に重ねられて配置されたタッチパネル等の入力デバイスを備え、これらの入力デバイスに対する入力操作を操作信号に変換して制御部１０に出力する。

表示部１３は、ＬＣＤ（Liquid crystal display）等の表示装置を備え、画像形成装置１の状態や、タッチパネルへの入力操作の内容を示す操作画面等を表示する。

インターフェース１４は、外部のコンピューター、他の画像形成装置などとの間でデータの送受信を行う手段であり、例えば、各種シリアルインターフェースのいずれかにより構成される。

スキャナー１５は、用紙に形成された画像を読み取り、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）の色成分毎の単色画像データを含む画像データを生成して記憶部１１に記憶させる。

画像処理部１６は、例えば、ラスタライズ処理部、色変換部、階調補正部、ハーフトーン処理部を備え、記憶部１１に記憶された画像データに各種画像処理を施して記憶部１１に記憶させる。

画像形成部１７は、記憶部１１に記憶された画像データに基づき、用紙に画像を形成する。画像形成部１７は、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）及びＫ（黒）の色成分に各々対応する４組の露光部１７１、感光体１７２及び現像部１７３を備えている。また、画像形成部１７は、像担持体としての中間転写ベルト（中間転写体）１７４、１次転写ローラー１７５、２次転写ローラー１７６を備えている。

露光部１７１は、発光素子としてのＬＤ（Laser Diode）を備えている。露光部１７１は、画像データに基づいてＬＤを駆動し、帯電する感光体１７２上にレーザー光を照射、露光して感光体１７２上に静電潜像を形成する。現像部１７３は、露光された感光体１７２上に帯電する現像ローラーにより所定の色（Ｃ、Ｍ、Ｙ及びＫのいずれか）のトナー（色材）を供給して、感光体１７２上に形成された静電潜像を現像する。

Ｃ、Ｍ、Ｙ及びＫに対応する４つの感光体１７２上に各々Ｃ、Ｍ、Ｙ及びＫのトナーで形成された画像（単色画像）は、各感光体１７２から中間転写ベルト１７４上に順次重ねられて転写される。
中間転写ベルト１７４（第１回転部材に相当）は、中間転写駆動ローラー４１を始めとする複数のローラーに懸架され回転可能に支持された半導電性エンドレスベルトであり、ローラーの回転に伴って回転駆動される。中間転写ベルト１７４は、トナー像の転写時に各ローラーの回転に従って回転する。

この中間転写ベルト１７４は、１次転写ローラー１７５により、対向するそれぞれの感光体１７２に圧接される。１次転写ローラー１７５のそれぞれには印加された電圧に応じた転写電流が流れる。これにより各感光体１７２の表面に現像された各トナー像は、それぞれ各１次転写ローラー１７５により順次中間転写ベルト１７４に転写（１次転写）される。

２次転写ローラー１７６は、２次転写ベルト６３を介して中間転写ベルト１７４に圧接して回転することで、中間転写ベルト１７４に転写されて形成されたＹＭＣＫ各色のトナー像を給紙部から搬送されてきた用紙に転写（２次転写）する。中間転写ベルト１７４の残留トナーは、図示しないクリーニング部により除去される。

なお、中間転写ベルト１７４及び２次転写ローラー１７６（２次転写ベルト６３）周辺の構成については詳細を後述する。

定着部１８は、加熱手段を備える定着上部材１８１、及び定着下部材１８２を有し、トナーが転写された用紙を加熱及び加圧してトナーを用紙に定着させる定着処理を行う。
定着下部材１８２は、図示しない弾性部材により定着上部材１８１に近づく方向に付勢されており、定着上部材１８１に定着下部材１８２が圧接された状態で定着上部材１８１及び定着下部材１８２が回転することにより、用紙を挟持して搬送する定着ニップ部を構成する。
なお、定着上部材１８１は、加熱手段を有するローラーの外周上に図示しない定着ベルトが張架されて構成されていてもよい。

搬送部１９は、図１に示すように、用紙を挟持した状態で回転することで用紙を搬送する用紙搬送ローラーを複数備え、所定の搬送経路で用紙を搬送する。

以下、中間転写ベルト１７４及び２次転写ベルト６３周辺の構成について詳細を説明する。
図３（ａ）、（ｂ）は、画像形成装置１における中間転写ベルト１７４及び２次転写ベルト６３周辺の構成を示す図である。
図３（ａ）、（ｂ）に示すように、中間転写ベルト１７４は、中間転写駆動ローラー４１、中間転写従動ローラー４２等に架け渡されている。
また、中間転写ベルト１７４に近接して２次転写ローラー１７６が配置されている。２次転写ローラー１７６には、２次転写駆動ローラー６１、２次転写従動ローラー６２を介して２次転写部材としての２次転写ベルト６３（第２回転部材に相当）が架け渡されている。また、２次転写ベルト６３に対しては、２次転写クリーニング部６４のクリーニングブレード６４ａが当接し、２次転写ベルト６３表面のクリーニングが可能になっている。

さらに、中間転写ベルト１７４に対し２次転写ベルト６３（２次転写ローラー１７６）が圧接、離間するように、２次転写ローラー１７６、２次転写駆動ローラー６１、２次転写従動ローラー６２、２次転写ベルト６３、２次転写クリーニング部６４を一体にして移動させる圧接／離間機構６５が備えられている。圧接／離間機構６５には、既知の構成を採用することができ、本発明としては特にその構成が限定されるものではない。
図３（ａ）は、中間転写ベルト１７４に対し２次転写ベルト６３（２次転写ローラー１７６）が離間した状態を示し、図３（ｂ）は、中間転写ベルト１７４に対し２次転写ベルト６３（２次転写ローラー１７６）が圧接した状態を示す。

図４は、画像形成装置１における中間転写ベルト１７４及び２次転写ベルト６３の制御に関わる回路ブロック図である。
制御部１０は、中間転写ベルト１７４や２次転写ベルト６３、圧接／離間機構６５を駆動する駆動モーターなどの制御を行う。

図４に示すように、制御部１０には、中間転写ベルト１７４を回転させる中間転写駆動ローラー４１を回転駆動する中間転写駆動モーター４１ａが制御可能に接続されている。中間転写駆動モーター４１ａの駆動軸には、中間転写駆動伝達機構４１ｂを介して中間転写駆動ローラー４１が接続されている。

中間転写駆動モーター４１ａは、ＤＣブラシレスモータからなる。制御部１０は、中間転写駆動モーター４１ａの速度やトルクを制御するＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号をトルク指令値として中間転写駆動モーター４１ａに送信する。中間転写駆動モーター４１ａは、制御部１０から送信されるトルク指令値に基づいて駆動し、この駆動により中間転写駆動ローラー４１を回転させる。
中間転写駆動モーター４１ａには、図示しない回転センサーが取り付けられている。回転センサーは、中間転写駆動モーター４１ａの回転数（単位時間あたりの回転数、すなわち、回転速度）を検出し、検出結果を中間転写ベルト１７４の速度情報として制御部１０にフィードバックする。なお、回転センサーにはホール素子などの既知のものを用いることができ、本発明としては特定のものに限定されるものではない。

また、制御部１０には、２次転写ベルト６３を回転させる２次転写駆動ローラー６１を回転駆動する２次転写駆動モーター６１ａが制御可能に接続されている。２次転写駆動モーター６１ａの駆動軸には、２次転写駆動伝達機構６１ｂを介して前記２次転写駆動ローラー６１が接続されている。

２次転写駆動モーター６１ａは、ＤＣブラシレスモータからなる。制御部１０は、２次転写駆動モーター６１ａの速度やトルクを制御するＰＷＭ信号をトルク指令値として２次転写駆動モーター６１ａに送信する。２次転写駆動モーター６１ａは、制御部１０から送信されるトルク指令値に基づいて駆動し、この駆動により２次転写駆動ローラー６１を回転駆動することにより、２次転写ベルト６３を回転させる。
２次転写駆動モーター６１ａには、図示しない回転センサーが取り付けられている。回転センサーは、２次転写駆動モーター６１ａの回転数（単位時間当たりの回転数、すなわち、回転速度）を検出し、検出結果を２次転写ベルト６３の速度情報として制御部１０にフィードバックする。なお、回転センサーにはホール素子などの既知のものを用いることができ、本発明としては特定のもの限定されるものではない。

さらに、制御部１０には、圧接／離間モーター６５ａが制御可能に接続されている。圧接／離間モーター６５ａの駆動軸には、圧接／離間伝達機構６５ｂを介して圧接／離間機構６５が接続されている。圧接／離間モーター６５ａ、圧接／離間伝達機構６５ｂ、圧接／離間機構６５によって、中間転写ベルト１７４に対し２次転写ベルト６３が圧接、離間するように移動される。
圧接／離間機構６５には、２次転写ローラー１７６などの位置を検出する位置センサーが取り付けられている。位置センサーは、２次転写ローラー１７６などの位置を検出し、検出結果を圧接／離間情報として制御部１０に送信する。
制御部１０は、圧接／離間機構６５による圧接／離間動作を制御する動作指令値を圧接／離間モーター６５ａに送信する。

次に、制御部１０による中間転写ベルト１７４及び２次転写ベルト６３の制御動作について説明する。
制御部１０では、画像形成装置１の画像形成動作に伴って、中間転写ベルト１７４を所定の速度（目標速度）において定速で回転させる。中間転写ベルト１７４の速度制御に関しては、目標速度が得られるようにＰＷＭ信号からなるトルク指令値を中間転写駆動モーター４１ａに送信し、中間転写駆動ローラー４１を定速で回転させる。上記目標速度が得られるＰＷＭ信号に関する情報は予め記憶部１１に格納されており、制御部１０では、記憶部１１から該情報を読み出してＰＷＭ信号を生成する。

また、中間転写駆動モーター４１ａの回転数は図示しない回転センサーで検出され、検出結果は中間転写ベルト１７４の速度情報として制御部１０にフィードバックされる。制御部１０は、フィードバックされた速度情報が設定範囲内にあるか否かを判定し、設定範囲内にある場合には、トルク指令値を維持する。設定範囲を下回る場合には、増加したトルク指令値となるようにＰＷＭ信号を生成して中間転写駆動モーター４１ａを駆動制御し、設定範囲を上回る場合には、減少したトルク指令値となるようにＰＷＭ信号を生成して中間転写駆動モーター４１ａを設定範囲内の速度となるように駆動制御する。これによって中間転写ベルト１７４が一定の速度で回転するように定速制御される。

一方、２次転写ベルト６３は、中間転写ベルト１７４に圧接している場合と、離間している場合とで異なる回転制御が行われる。
制御部１０は、２次転写ベルト６３が中間転写ベルト１７４に対し離間状態であることを検出すると、２次転写ベルト６３を所定の速度（目標速度）において定速で回転させる。すなわち、目標速度が得られるようにＰＷＭ信号からなるトルク指令値を２次転写駆動モーター６１ａに送信し、２次転写駆動ローラー６１を定速で回転させる。上記目標速度が得られるＰＷＭ信号に関する情報は予め記憶部１１に格納されており、制御部１０は、記憶部１１から該情報を読み出してＰＷＭ信号を生成している。
なお、２次転写ベルト６３が中間転写ベルト１７４に対し、離間、圧接状態にあるか否かは、２次転写ベルト６３や圧接／離間動作に伴って２次転写ベルト６３とともに移動する２次転写ローラー１７６などの部材の位置を検出する位置センサーを用い、該センサーの検出結果に基づいて２次転写ベルト６３の離間、圧接状態を判定することができる。

また、２次転写駆動モーター６１ａの回転は図示しない回転センサーで検出され、検出結果は２次転写ベルト６３の速度情報として制御部１０にフィードバックされる。制御部１０は、フィードバックされた速度情報が予め設定された速度範囲内にあるか否かを判定し、設定範囲内にある場合には、トルク指令値を維持する。設定範囲を下回る場合には、増加したトルク指令値となるようにＰＷＭ信号を生成して２次転写駆動モーター６１ａを駆動制御し、設定範囲を上回る場合には、減少したトルク指令値となるようにＰＷＭ信号を生成して２次転写駆動モーター６１ａを設定範囲内の速度となるように駆動制御する。これによって２次転写ベルト６３が一定の速度で回転するように定速制御される。

なお、２次転写ベルト６３を定速制御している際には、２次転写駆動モーター６１ａにおける駆動トルクを定速時駆動トルクとして検出する。２次転写駆動モーター６１ａにおける駆動トルクの検出には、２次転写駆動モーター６１ａに対しトルク検出器を接続し、該トルク検出器の測定結果を用いることができる。該トルク検出器としては、２次転写駆動モーター６１ａと２次転写駆動ローラー６１との間にトルク検出器を介在させてそのねじれ量などによって駆動トルクを検出するようなものもある。また、上記のようにＰＷＭ信号を用いるものでは、制御部１０が定速制御に際しトルク指令値となるＰＷＭ信号そのものを分析してトルク検出を行うことができる。なお、定速時駆動トルクの検出では、所定時間内に検出したトルク値の平均値を採用するなどして変動バラツキの小さい値を採用するのが望ましい。また、定速時駆動トルクの検出時間は、検出可能な時間内であれば任意に設定が可能であり、検出可能な時間全体に亘って検出を行うことは必要とされない。

以上、２次転写ベルト６３が中間転写ベルト１７４に離間している状態における駆動制御について上記で説明したが、以下では２次転写ベルト６３が中間転写ベルト１７４に圧接している状態における駆動制御について説明する。
２次転写ベルト６３が中間転写ベルト１７４に圧接している状態では、制御部１０は、２次転写ベルト６３の定速制御時に検出された２次転写駆動モーター６１ａの定速時駆動トルクに応じて、２次転写駆動モーター６１ａが一定の駆動トルクとなるように定トルク制御を行う。すなわち、定トルク制御では、制御部１０は、ＰＷＭ信号とトルク指令値との関係から定速時駆動トルクに対応するＰＷＭ信号を生成し２次転写駆動モーター６１ａを駆動する。定トルク制御中には、２次転写ベルト６３と中間転写ベルト１７４との当接部に通紙される際にも、２次転写駆動モーター６１ａは一定のトルクに制御されているため、中間転写ベルト１７４側にトルク変動を与えることはなく、画像形成を良好に行うことができる。

次に、制御部１０による中間転写ベルト１７４及び２次転写ベルト６３の制御手順について、図５のフローチャートに基づいて説明する。
制御部１０は、まず、中間転写ベルト１７４に対して２次転写ベルト６３が離間した状態で、上記したように中間転写ベルト１７４及び２次転写ベルト６３が一定の速度となるように、中間転写駆動モーター４１ａおよび２次転写駆動モーター６１ａをフィードバックによって定速制御する（ステップＳ１）。
制御部１０は、記憶部１１に記憶されている（設定されている）、中間転写ベルト１７４の目標速度に対応するＰＷＭ信号に関する情報に基づいて中間転写駆動モーター４１ａを回転させる。また、記憶部１１に記憶されている（設定されている）、２次転写ベルト６３の目標速度に対応するＰＷＭ信号に関する情報に基づいて２次転写駆動モーター６１ａを回転させる。
また、制御部１０は、２次転写駆動モーター６１ａを定速制御している間に、２次転写駆動モーター６１ａの駆動トルクをＰＷＭ信号に基づいて検出する。検出された駆動トルクの平均トルク値を定速時駆動トルクとして算出する。定速時駆動トルクの決定は、この他に中央値などの適宜の方法によって決定することができ、本発明としては特定の方法に限定されるものではない。

次いで、制御部１０は、２次転写ベルト６３を中間転写ベルト１７４に圧接するべく圧接／離間モーター６５ａを起動する（ステップＳ２）。
圧接が完了すると（ステップＳ３、ＹＥＳ）、制御部１０は、中間転写駆動モーター４１ａの定速制御を継続するとともに、２次転写駆動モーター６１ａに対し、上記で検出された定速時駆動トルクに基づいて定トルク制御を行う（ステップＳ４）。

なお、図示していないが、制御部１０は、２次転写ベルト６３を中間転写ベルト１７４から離間させた際には、２次転写駆動モーター６１ａに対しては、定トルク制御から上記した一定の速度による定速制御に切り替える。

また、上記の離間から圧接への切り替えは、例えば画像形成の開始に伴って行うことができる。また、圧接から離間への切り替えは、ジョブ及び予約ジョブの終了に伴って行うことができる。したがって、上記２次転写駆動モーター６１ａの定速時駆動トルクの検出、及び定速時駆動トルクに応じた２次転写駆動モーター６１ａの定トルク制御は、例えば一連のジョブの終了から開始に至る毎に行うことができ、定トルク制御におけるトルク値を調整しながら適正なトルク値で回転制御を行うことができる。例えば、２次転写クリーニング部６４のクリーニングブレード６４ａの摩耗などによって２次転写駆動モーター６１ａにおける負荷トルクが変動する場合にも、該変動に応じたトルク調整がなされる。

また、上記では、一連のジョブの終了、開始に伴って定速時駆動トルクの検出、定速時駆動トルクに応じた２次転写駆動モーター６１ａの定トルク制御が行われるものとして説明したが、一連のジョブの継続時間が長いような場合（例えば十時間以上に及ぶような場合）、負荷トルクの変動リスクが考えられるため、ジョブ間などにおいて一時的に２次転写ベルト６３を中間転写ベルト１７４から離間させ、２次転写ベルト６３を駆動する２次転写駆動モーター６１ａを定速制御して定速時駆動トルクの検出を行った後、再度２次転写ベルト６３を中間転写ベルト１７４に圧接させ、修正したトルクによって２次転写駆動モーター６１ａに対する定トルク制御を行うことも可能である。これにより、ジョブが連続するような場合にも負荷トルクの変動に応じて２次転写ベルト６３の制御を適切に行うことが可能になる。

ここで、例えば、図３（ａ）に示す中間転写駆動ローラー４１や２次転写駆動ローラー６１には、外形公差がある。中間転写駆動ローラー４１の駆動源である中間転写駆動モーター４１ａの回転速度（回転数）を一定としたときに、中間転写駆動ローラー４１の外形が０．１％大きい場合、中間転写ベルト１７４の表面速度は０．１％速くなる。同様に、２次転写駆動ローラー６１の駆動源である２次転写駆動モーター６１ａの回転速度を一定としたときに、２次転写駆動ローラー６１の外形が０．１％大きい場合、２次転写ベルト６３の表面速度は０．１％速くなる。このローラーの外形公差は、バラツキとして発生するため、部品交換時や機差で生じる。

一方、図３（ｂ）に示すように、中間転写ベルト１７４と２次転写ベルト６３を圧接させる場合、中間転写ベルト１７４と２次転写ベルト６３の表面速度差をできるだけ小さくした状態で圧接する必要がある。しかし、上述のように外形公差により中間転写ベルト１７４と２次転写ベルト６３の表面速度に差異があると、中間転写ベルト１７４の駆動力と２次転写ベルト６３の駆動力に差異が発生し、用紙に画像を転写しているときに転写ズレが発生してしまい、仕上がり品質が劣化する。

そこで、本実施形態では、例えば、工場出荷時や、部品交換（中間転写駆動ローラー４１、２次転写駆動ローラー６１、中間転写ベルト１７４、２次転写ベルト６３、２次転写ローラー１７６等の、中間転写ベルト１７４や２次転写ベルト６３の表面速度に影響を及ぼす部品の交換）が行われた際に、制御部１０は、図６に示す目標速度設定処理Ａを実行し、２次転写ベルト６３の表面速度が中間転写ベルト１７４の表面速度に一致する２次転写ベルト６３の駆動速度を２次転写ベルト６３の目標速度として設定する。

目標速度設定処理Ａにおいて、まず、制御部１０は、２次転写ベルト６３を中間転写ベルト１７４から離間させた状態で、２次転写ベルト６３の表面速度が中間転写ベルト１７４の表面速度より遅くなる目標速度１（第１の速度に相当）で２次転写駆動モーター６１ａを駆動し、定速制御する（ステップＳ１１）。

次いで、制御部１０は、離間状態で２次転写駆動モーター６１ａを定速制御している間の、２次転写駆動モーター６１ａの回転数（例えば、定速制御中に検出された単位時間あたりの回転数の平均値。速度１とする。）を離間時の２次転写ベルト６３の速度情報として取得する。また、２次転写駆動モーター６１ａを定速制御している間の、２次転写駆動モーター６１ａの定速時駆動トルクを取得する（ステップＳ１２）。

次いで、制御部１０は、圧接／離間機構６５により中間転写ベルト１７４に２次転写ベルト６３を圧接させ（ステップＳ１３）、ステップＳ１２で取得した定速時駆動トルクに基づいて２次転写駆動モーター６１ａを定トルク制御し（ステップＳ１４）、定トルク制御をしている間の、２次転写駆動モーター６１ａの回転数（例えば、定トルク制御中に検出された単位時間あたりの回転数の平均値。速度２とする。）を圧接時の２次転写ベルト６３の速度情報として取得する（ステップＳ１５）。

図７（ａ）は、ステップＳ１１〜ステップＳ１５における２次転写駆動モーター６１ａの回転数の時間変化を示すグラフである。定速制御時の目標速度１は、２次転写ベルト６３の表面速度が中間転写ベルト１７４の表面速度より遅くなる速度であるため、２次転写ベルト６３を中間転写ベルト１７４に圧接させると、中間転写ベルト１７４の表面速度に従って２次転写ベルト６３の表面速度が速くなり、２次転写駆動モーター６１ａの回転速度が速くなる。すなわち、２次転写駆動モーター６１ａの回転数が増加する。

次いで、制御部１０は、圧接／離間機構６５により中間転写ベルト１７４から２次転写ベルト６３を離間させ（ステップＳ１６）、２次転写ベルト６３の表面速度が中間転写ベルト１７４の表面速度より速くなる目標速度２（第１の速度に相当）で２次転写駆動モーター６１ａを駆動し、定速制御する（ステップＳ１７）。

制御部１０は、離間状態で２次転写駆動モーター６１ａを定速制御している間の、２次転写駆動モーター６１ａの回転数（例えば、定速制御中に検出された単位時間あたりの回転数の平均値。速度３とする。）を離間時の２次転写ベルト６３の速度情報として取得する。また、２次転写駆動モーター６１ａを定速制御している間の、２次転写駆動モーター６１ａの定速時駆動トルクを取得する（ステップＳ１８）。

次いで、制御部１０は、圧接／離間機構６５により中間転写ベルト１７４に２次転写ベルト６３を圧接し（ステップＳ１９）、ステップＳ１８で取得した定速時駆動トルクに基づいて２次転写駆動モーター６１ａを定トルク制御し（ステップＳ２０）、定トルク制御をしている間の、２次転写駆動モーター６１ａの回転数（例えば、定トルク制御中に検出された単位時間あたりの回転数の平均値。速度４とする。）を取得する（ステップＳ２１）。

図７（ｂ）は、ステップＳ１７〜ステップＳ２１における２次転写駆動モーター６１ａの回転数の時間変化を示すグラフである。定速制御時の目標速度２は、２次転写ベルト６３の表面速度が中間転写ベルト１７４の表面速度より速くなる速度であるため、２次転写ベルト６３を中間転写ベルト１７４に圧接させると、中間転写ベルト１７４の表面速度に従って２次転写ベルト６３の表面速度が遅くなり、２次転写駆動モーター６１ａの回転速度が遅くなる。すなわち、２次転写駆動モーター６１ａの回転数が減少する。

そして、制御部１０は、取得した速度１〜速度４に基づいて、２次転写ベルト６３の表面速度が中間転写ベルト１７４の表面速度に一致する２次転写ベルト６３の駆動速度（２次転写駆動モーター６１ａの回転数）を特定し、特定された駆動速度に対応するＰＷＭ信号に関する情報を２次転写ベルト６３の定速制御時の目標速度の設定情報として記憶部１１に記憶させ（設定し）（ステップＳ２３）、回転速度設定処理Ａを終了する。

ステップＳ２３において、制御部１０は、以下の線形補間式（式１）により２次転写ベルト６３の目標速度を算出する。
目標速度＝速度２−｜速度２−速度１｜×（速度２−速度４）／（（速度４−速度３）−（速度２−速度１））・・・（式１）

図７（ｃ）は、図７（ａ）と図７（ｂ）のグラフを重ねて示したものである。例えば、（式１）における（速度２−速度１）をＡ、（速度３−速度４）をＢ、（速度４−速度２）をＣとすると、速度２にＤ＝Ｃ×Ａ／（Ａ＋Ｂ）を足した値が目標速度として算出される。

このように、目標速度設定処理Ａによれば、圧接する中間転写ベルト１７４と２次転写ベルト６３の表面速度差を抑制することができるため、例えば、転写ずれ等の画像形成装置における仕上がり品質の劣化を抑制することができる。

上述の目標速度設定処理Ａでは、離間時と圧接時の２次転写ベルト６３の速度変化を２回取得するたけでよいため、２次転写ベルト６３の速度情報の少ない計測回数で精度の高い目標速度の算出が可能となる。また、２次転写ベルト６３が中間転写ベルト１７４より速い速度と遅い速度の両方を使って目標速度を算出することで、圧接時に発生している中間転写ベルト１７４と２次転写ベルト６３のスリップ分を考慮した目標速度の算出が可能となる。

＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
第２の実施形態における画像形成装置１の構成、並びに、中間転写ベルト１７４及び２次転写ローラー１７６の制御手順は、第１の実施形態で説明したものと同様であるので説明を援用する。第２の実施形態では、２次転写ベルト６３の目標速度を設定するための処理が第１の実施形態とは異なる。第２の実施形態において、制御部１０は、工場出荷時や、部品交換が行われた際に、図８に示す目標速度処理Ｂを実行する。以下、図８を参照して目標速度処理Ｂについて説明する。

目標速度設定処理Ｂにおいて、まず、制御部１０は、２次転写ベルト６３の駆動速度として第１の速度（２次転写駆動モーター６１ａの単位時間あたりの回転数）Ｎ（ｎ）を設定する（ステップＳ３１）。Ｎ（ｎ）は、任意の速度を設定してよい。

次いで、制御部１０は、２次転写ベルト６３を中間転写ベルト１７４から離間させた状態で、Ｎ（ｎ）を目標値として２次転写駆動モーター６１ａを定速制御する（ステップＳ３２）。

次いで、制御部１０は、２次転写駆動モーター６１ａを定速制御している間の、２次転写駆動モーター６１ａの定速時駆動トルクを取得する（ステップＳ３３）。

次いで、制御部１０は、圧接／離間機構６５により中間転写ベルト１７４に２次転写ベルト６３を圧接し（ステップＳ３４）、ステップＳ３３で取得した定速時駆動トルクに基づいて２次転写駆動モーター６１ａを定トルク制御し（ステップＳ３５）、定トルク制御をしている間の、２次転写駆動モーター６１ａの回転数（例えば、定トルク制御中に検出された単位時間あたりの回転数の平均値）を圧接時の２次転写ベルト６３の速度情報として取得し、Ｎ（ｎ＋１）とする（ステップＳ３６）。

次いで、制御部１０は、Ｎ（ｎ）とＮ（ｎ＋１）の速度差（｜１−Ｎ（ｎ）／Ｎ（ｎ＋１）｜）が所定の閾値（ここでは、０．１）よりも小さくなったか否かを判断する（ステップＳ３７）。
Ｎ（ｎ）とＮ（ｎ＋１）の速度差が所定の閾値より小さくなっていないと判断した場合（ステップＳ３７；ＮＯ）、制御部１０は、Ｎ（ｎ＋１）をＮ（ｎ）に設定し（ステップＳ３８）、ステップＳ３２に戻り、ステップＳ３２〜ステップＳ３７を繰り返し実行する。
ステップＳ３２〜ステップＳ３７を繰り返し実行することにより、２次転写ベルト６３の表面速度を中間転写ベルト１７４の表面速度に略一致させることができる。
Ｎ（ｎ）とＮ（ｎ＋１）の速度差が所定の閾値より小さくなったと判断した場合（ステップＳ３７；ＹＥＳ）、制御部１０は、Ｎ（ｎ＋１）に対応するＰＷＭ信号に関する情報を２次転写ベルト６３の定速制御時の目標速度の設定情報として記憶部１１に記憶させ（設定し）（ステップＳ３９）、目標速度設定処理Ｂを終了する。

このように、目標速度設定処理Ｂによれば、圧接する中間転写ベルト１７４と２次転写ベルト６３の表面速度差を抑制することができるため、例えば、転写ずれ等の画像形成装置における仕上がり品質の劣化を抑制することができる。

上述の目標速度設定処理Ｂによれば、処理中に速度変動が入っても目標速度の算出精度が悪化しにくいというメリットがある。
また、処理中に負荷変動やノイズによる速度変動が入ることで、検出速度の信頼性が落ちることがある。第１の実施形態では、上記の速度変動が発生した場合に、線形補間による計算により大きな誤差になり得るが、本方式では大きな誤差になりにくい。

以上、本発明について上記実施形態に基づいて説明を行ったが、上記実施形態における記述は、本発明に係る画像形成装置の好適な一例であり、これに限定されるものではない。

例えば、上記第１の実施形態及び第２の実施形態では、本発明の第１回転部材を中間転写ベルト１７４、第２回転部材を２次転写ベルト６３とした場合を例にとり説明したが、本発明は、画像形成装置における他の圧接回転する第１回転部材と第２回転部材において、第１回転部材の表面速度に第２回転部材の表面速度を合わせる場合の第２回転部材の目標速度の設定に適用することができる。例えば、第１回転部材を感光体１７２、第２回転部材を中間転写ベルト１７４とし、感光体１７２の表面速度に中間転写ベルト１７４の表面速度を合わせる場合に適用することができる。また、第１回転部材を定着上部材１８１、定着下部材１８２とし、定着上部材１８１の表面速度に定着下部材１８２の表面速度を合わせる場合に適用することもできる。また、中間転写を行わない画像形成装置における感光体を第１回転部材、感光体に圧接する転写体（転写ローラー等）を第２回転部材として、感光体の表面速度に転写体の表面速度を合わせる場合に適用することもできる。また、２次転写ベルトを介さずに２次転写ローラーを直接中間転写ベルトに圧接させる画像形成装置における中間転写ベルトを第１回転部材、２次転写ローラーを第２回転部材として、中間転写ベルトの表面速度に２次転写ローラーの表面速度を合わせる場合に適用することもできる。

その他、上記実施の形態で示した構成、構造、制御内容や順番などの具体的な細部は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。

１ 画像形成装置
１０ 制御部
１１ 記憶部
１２ 操作部
１３ 表示部
１４ インターフェース
１５ スキャナー
１６ 画像処理部
１７ 画像形成部
１７４ 中間転写ベルト
４１ 中間転写駆動ローラー
４１ａ 中間転写駆動モーター
４１ｂ 中間転写駆動伝達機構
４２ 中間転写従動ローラー
６１ ２次転写駆動ローラー
６１ａ ２次転写駆動モーター
６１ｂ ２次転写駆動伝達機構
６２ ２次転写従動ローラー
６３ ２次転写ベルト
６４ ２次転写クリーニング部
６４ａ クリーニングブレード
６５ 圧接／離間機構
６５ａ 圧接／離間モーター
６５ｂ 圧接／離間伝達機構
１７６ ２次転写ローラー
１８ 定着部
１８１ 定着上部材
１８２ 定着下部材
１９ 搬送部
２１ バス
Ｓ 用紙

Claims (11)

1. 第１回転部材と、
   前記第１回転部材に対して圧接、離間が可能な第２回転部材と、
   を備える画像形成装置であって、
   前記第１回転部材に対する前記第２回転部材の離間時と圧接時の前記第２回転部材の速度変化に基づいて、前記第２回転部材の目標速度を設定する制御部と、
   を備える画像形成装置。
2. 前記制御部は、前記第１回転部材に対する前記第２回転部材の離間時と圧接時の前記第２回転部材の速度情報を取得し、前記取得した速度情報に基づいて、前記第１回転部材と表面速度が一致する前記第２回転部材の速度を特定して前記目標速度として設定する請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御部は、前記第２回転部材を一定の速度で回転駆動する定速制御と一定のトルクで回転駆動する定トルク制御が可能であり、前記第２回転部材を前記第１回転部材に対し離間させた状態で前記定速制御を行い、その際に検出される定速時駆動トルクに基づいて、前記第２回転部材を前記第１回転部材に圧接した状態で前記定トルク制御を行う請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御部は、前記第１回転部材を一定速度で回転させ、前記第２回転部材を前記第１回転部材に対して離間させた状態で第１の速度で駆動してから前記第１回転部材に圧接させ、圧接させた状態で前記第２回転部材の速度を取得する動作を、前記第１の速度を変えて複数回実施し、前記第１の速度及び前記取得された速度に基づいて、前記第２回転部材の目標速度を設定する請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
5. 前記制御部は、前記第１回転部材より速い速度と遅い速度の少なくとも２種類の速度で前記第２回転部材を駆動し、それぞれの前記離間時と前記圧接時の前記第２回転部材の速度を取得し、前記取得した速度に基づいて、前記第２回転部材の目標速度を設定する請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記制御部は、前記圧接時に取得された前記第２回転部材の速度を次の前記第１の速度として、前記動作を複数回実施する請求項４に記載の画像形成装置。
7. 前記制御部は、前記第１の速度と、前記第２回転部材を前記第１の速度で駆動させたときの前記圧接時に取得された前記第２回転部材の速度との速度差が所定の閾値より小さくなるまで前記動作を繰り返し実施する請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記第１回転部材は感光体であり、前記第２回転部材は転写部材である請求項１〜７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
9. 前記第１回転部材は感光体であり、前記第２回転部材は中間転写体である請求項１〜７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
10. 前記第１回転部材は中間転写体であり、前記第２回転部材は２次転写部材である請求項１〜７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
11. 前記第１回転部材は定着上部材であり、前記第２回転部材は定着下部材である請求項１〜７のいずれか一項に記載の画像形成装置。

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