JP5470292B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関し、特に、中間転写ベルトの走行速度を制御する技術に関する。

従来、異なった色のトナー像が担持される複数の感光体ドラムと、複数のローラ間を周回することにより各感光体ドラムのトナー画像が重なって順次転写される中間転写ベルトとを備え、中間転写ベルトの表面に形成されたカラー画像が、中間転写ベルトから記録紙にカラー画像として転写され、当該カラー画像の転写された記録紙に定着処理が施された後、当該記録紙が排出される方式の画像形成装置が知られている。当該画像形成装置においては、各色トナー画像重ね合わせ時の色ずれ防止等の理由から、上記中間転写ベルトは、その走行速度を適切な速度に設定することが必要となる。

そこで、中間転写ベルトの走行速度を適切な速度に設定する技術として、下記特許文献１に示されるように、画像形成動作を行っていないタイミングで、ドラム周速度とベルト周速度との周速度差を変えながら中間転写ベルトの駆動に要するベルト負荷トルクの測定を行い、周速度差の増加に対応してベルト負荷トルクが増加する範囲内より、画像形成動作で実際に使用する所定の周速度差を決定し、この時のベルト周速度を中間転写ベルトの目標速度とすることで、ドラム周速の影響を受けて走行する中間転写ベルトの周速を適切な速度に設定する画像形成装置が提案されている。

特開２００９−４８０８８号公報

上記従来の画像形成装置は、中間転写ベルトの周速度を変更することにより上記ドラム周速度とベルト周速度との周速度差を生じさせているが、この場合、中間転写ベルトを走行させる駆動ローラの外形ばらつき、熱膨張によるベルト周長変化等のベルト速度変化要因によりベルト負荷トルクが変動してしまう。このため、中間転写ベルトが当該ベルト速度変化要因を有する場合には、中間転写ベルトの周速を適切な速度に設定できないおそれを有する。

本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、中間転写ベルトがベルト速度変化要因を有する場合であっても、中間転写ベルトの周速を適切な速度に正確に設定可能とすることを目的とする。

本発明の請求項１に記載の発明は、画像情報に応じたトナー像が周面に形成される感光体ドラムと、
前記感光体ドラムを回転駆動するドラム駆動源と、
前記感光体ドラムと当接して配設され、当該感光体ドラムから前記トナー像が表面に転写される中間転写ベルトと、
前記中間転写ベルトを走行させる駆動ローラを含み、前記中間転写ベルトを無端走行可能に張架する複数のローラと、
前記ドラム駆動源とは別個に設けられ、駆動電流制御により駆動されて前記駆動ローラを回転駆動するローラ駆動源と、
前記ドラム駆動源を駆動制御して前記感光体ドラムの回転速度を制御するドラム回転速度制御部と、
前記中間転写ベルトの走行速度を検出するベルト走行速度検出部と、
前記ローラ駆動源をＰＷＭ制御により駆動して、前記ベルト走行速度検出部によって検出される走行速度を予め定められた目標速度とする制御を行うローラ駆動源制御部と、
前記ローラ駆動源制御部が前記ローラ駆動源のＰＷＭ制御に用いる駆動電流のデューティを取得するデューティ取得部と、
前記ドラム回転速度制御部による前記ドラム駆動源の駆動制御により前記感光体ドラムの回転速度を予め定められた速度幅で変動させた場合に、前記デューティ取得部によって取得されるデューティのうち、前記中間転写ベルトの走行速度と前記感光体ドラムの周面速度とが等速となるときにおける前記中間転写ベルトのトルクに対応するデューティを判定する判定部と、
前記判定部によって判定されたデューティを用いた前記ローラ駆動源制御部による前記ローラ駆動源の駆動時に前記ベルト走行速度検出部によって検出される走行速度を、前記ローラ駆動源制御部が前記ローラ駆動源の駆動制御に用いる前記目標速度として設定する目標速度設定部と
を備える画像形成装置である。

この発明では、ドラム回転速度制御部がドラム駆動源の駆動制御により感光体ドラムの回転速度を予め定められた速度幅で変動させ、判定部が当該感光体ドラムの速度変動時にデューティ取得部によって取得されるデューティから、中間転写ベルトの走行速度と感光体ドラムの周面速度とが等速となるときにおける中間転写ベルトのトルクに対応するデューティを判定するが、中間転写ベルトの走行速度を変動させるのではなく、感光体ドラムの回転速度を変動させるため、中間転写ベルトがベルト速度変化要因を有する場合であっても、当該ベルト速度変化要因に基づいては、上記ローラ駆動源制御部がローラ駆動源のＰＷＭ制御に用いる駆動電流のデューティは変化しない。このため、目標速度設定部が、当該判定されたデューティを用いたローラ駆動源の駆動時の中間転写ベルトの走行速度を、ローラ駆動源制御部がローラ駆動源の駆動制御に用いる前記目標速度として設定することで、中間転写ベルトがベルト速度変化要因を有する場合であっても、中間転写ベルトの周速を適切な速度に正確に設定可能となる。これにより、画像形成品質を向上させることが可能になる。

また、本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置であって、前記ローラ駆動源制御部による前記感光体ドラムの回転速度を予め定められた速度幅で変動させる制御、前記判定部による前記デューティの判定、及び前記目標速度設定部による前記目標速度設定からなる目標速度補正処理を開始させる開始指示を操作者から受け付ける目標速度補正指示部を更に備え、
前記目標速度補正指示部に前記開始指示が入力されたときに、前記ローラ駆動源制御部、前記判定部及び前記目標速度設定部が前記目標速度補正処理を開始するものである。

この発明によれば、操作者が目標速度補正指示部に上記開始指示を入力することにより、例えば、画像形成装置の生産ラインでのベルト速度調整工程や、画像形成装置の設置先においてメンテナンス者が中間転写ベルトを交換した時等、所望の時期に、中間転写ベルトの走行速度補正を行うことが可能である。

本発明によれば、中間転写ベルトがベルト速度変化要因を有する場合であっても、中間転写ベルトの周速を適切な速度に正確に設定可能となる。このため、画像形成品質を向上させることが可能になる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置１の構造を示す正面断面図である。 画像形成装置の電気的構成を示す機能ブロック図である。 制御部におけるローラ駆動モータの制御部分の構成を示した図である。 画像形成装置における中間転写ベルトの目標速度補正処理を示すフローチャートである。 PWM信号のデューティの変化傾向を示す図である。 サンプルされたPWM信号のデューティの変化傾向と、PWM信号のデューティ差分値を示す図である。

以下、図面に基づき本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、本発明は、電子写真方式を採用し中間転写ベルトを備える画像形成装置、例えばコピー機、プリンタ、ファクシミリ、これらの機能を備える複合機等に適用することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１の構造を示す正面断面図である。画像形成装置１は、装置本体１１に、画像形成部１２、定着装置１３、給紙部１４、用紙排出部１５、および原稿読取部１６等を備えて構成されている。

装置本体１１は、下部本体１１１と、この下部本体１１１の上方に対向配置された上部本体１１２と、この上部本体１１２と下部本体１１１との間に介設された連結部１１３とを備えている。連結部１１３は、下部本体１１１と上部本体１１２との間に用紙排出部１５を形成させた状態で両者を互いに連結するための構造物であり、下部本体１１１の左部および後部から立設され、平面視でＬ字状を呈している。上部本体１１２は、連結部１１３の上端部に支持されている。

そして、下部本体１１１には、画像形成部１２、定着装置１３および給紙部１４が内装されているとともに、上部本体１１２には原稿読取部１６が装着されている。給紙部１４は、装置本体１１に対して挿脱可能の給紙カセット１４２を有している。この給紙カセット１４２には記録紙Ｐが積層されてなる用紙束Ｐ１が収容されている。なお、本実施形態では、給紙カセット１４２は１段で設けられているが、２段以上設けてもよい。

画像形成部１２は、給紙部１４から給紙された記録紙Ｐにトナー像を形成する画像形成動作を行う。画像形成部１２は、上流側から下流側へ向けて順次配設された、マゼンタ色のトナーを用いるマゼンタ用現像ユニット１２Ｍ、シアン色のトナーを用いるシアン用現像ユニット１２Ｃ、イエロー色のトナーを用いるイエロー用現像ユニット１２Ｙおよびブラック色のトナーを用いるブラック用現像ユニット１２Ｋ（以下、各現像ユニットを区別することなく述べる場合には、それぞれを「現像ユニット１２０」と言う）と、駆動ローラ１２５ａ（二次転写対向ローラ）等の複数のローラ間に画像形成における副走査方向へ無端走行可能に張架された中間転写ベルト１２５と、中間転写ベルト１２５が駆動ローラ１２５ａに張架される部分で中間転写ベルト１２５の外周面に当接する二次転写ローラ２１０と、露光装置１２３と、を備えている。

各現像ユニット１２０は、感光体ドラム１２１と、感光体ドラム１２１へトナーを供給する現像装置１２４と、トナーを収容するトナーカートリッジ（不図示）と、帯電装置１２２と、ドラムクリーニング装置１２７と、をそれぞれ一体的に備えている。

感光体ドラム１２１は、その周面に静電潜像およびこの静電潜像に沿ったトナー像を形成する。現像装置１２４は、感光体ドラム１２１へトナーを供給する。各現像装置１２４には、前記トナーカートリッジからトナーが適宜補給される。

帯電装置１２２は、各感光体ドラム１２１の直下位置にそれぞれ設けられている。露光装置１２３は、各帯電装置１２２の下方位置にそれぞれ設けられている。帯電装置１２２は、各感光体ドラム１２１の周面を一様に帯電させる。露光装置１２３は、コンピュータ等から入力された画像データや原稿読取部１６が取得した画像データに基づく各色に対応したレーザー光を、帯電後の感光体ドラム１２１の周面に照射し、各感光体ドラム１２１の周面に静電潜像を形成する。現像装置１２４は、矢印の方向へ回転する感光体ドラム１２１の周面の静電潜像にトナーを供給して当該トナーを積層させ、感光体ドラム１２１の周面に前記画像データに応じたトナー像を形成する。

中間転写ベルト１２５は、各感光体ドラム１２１の上方位置に配置されている。中間転写ベルト１２５は、図１における左側の駆動ローラ１２５ａと、同右側であって、駆動ローラ１２５ａに対向する位置に設けられて、中間転写ベルト１２５の無端走行に伴って従動回転する従動ローラ１２５ｂと、各感光体ドラム１２１に対応して設けられた中間転写ベルト１２５との間に無端走行可能に張架され、下方の外周面が各感光体ドラム１２１の周面に当接している。中間転写ベルト１２５は、その外周面に前記トナー像が転写される像担持面が設定され、中間転写ベルト１２５によって感光体ドラム１２１の周面に押し付けられた状態で、駆動ローラ１２５ａによって駆動されて各感光体ドラム１２１と同期しながら駆動ローラ１２５ａと従動ローラ１２５ｂとの間を無端走行する。

後述の制御部３１は、中間転写ベルト１２５を無端走行させ、中間転写ベルト１２５の表面に対し、マゼンタ用現像ユニット１２Ｍによるマゼンタのトナー像の転写と、次いで中間転写ベルト１２５の同一位置にシアン用現像ユニット１２Ｃによるシアンのトナー像の転写と、次いで中間転写ベルト１２５の同一位置にイエロー用現像ユニット１２Ｙによるイエローのトナー像の転写と、最後のブラック用現像ユニット１２Ｋによるブラックのトナー像の転写とを画像形成部１２に行わせ、中間転写ベルト１２５の表面に各色のトナーが重ね合わされたカラーのトナー像が形成させる（中間転写（一次転写））。

二次転写ローラ２１０は、図略の転写バイアス印加機構により転写バイアスが印加され、中間転写ベルト１２５の表面に形成されたカラーの前記トナー像を、給紙部１４から搬送されてきた記録紙Ｐに二次転写させる。二次転写ローラ２１０は、中間転写ベルト１２５が駆動ローラ１２５ａに張架される部分の用紙搬送路１９０に、中間転写ベルト１２５の外周面に当接させて設けられている。すなわち駆動ローラ１２５ａは、二次転写対向ローラとして機能する。二次転写ローラ２１０は、前記トナー像が記録紙Ｐに二次転写されるニップ部Ｎを駆動ローラ１２５ａとの間に形成する。用紙搬送路１９０を搬送されつつある記録紙Ｐは、ニップ部Ｎにおいて中間転写ベルト１２５と二次転写ローラ２１０とに押圧挟持され、これによって中間転写ベルト１２５上のトナー像が記録紙Ｐに二次転写される。

なお、従動ローラ１２５ｂは、駆動ローラ１２５ａ及び従動ローラ１２５ｂに張架されている中間転写ベルト１２５にテンションを付与するテンションローラとしても機能する。

さらに、中間転写ベルト１２５の走行方向において駆動ローラ１２５ａの上流側と従動ローラ１２５ｂの下流側には、中間転写ベルト１２５をその内側から押圧して、中間転写ベルト１２５にテンションを付与するテンションローラ１２５ｃ，１２５ｄが設けられている。テンションローラ１２５ｃ，１２５ｄは、中間転写ベルト１２５の走行時に中間転写ベルト１２５から得られる摩擦力により中間転写ベルト１２５の走行に伴って従動回転する。駆動ローラ１２５ａの上流側のテンションローラ１２５ｃの回転軸には、当該回転軸と同心で回転するロータリエンコーダ１３１が設けられている。当該ロータリエンコーダ１３１と、当該ロータリエンコーダ１３１を挟んでその両側に配設される後述のＬＥＤ（Light Emitting Diode）１３２と受光センサ１３３とによりフォトインタラプタ（ベルト速度検出部）１３０を構成する。

ドラムクリーニング装置１２７は、各感光体ドラム１２１の左方位置に設けられ、感光体ドラム１２１の周面の残留トナーを除去してクリーニングする。このドラムクリーニング装置１２７によってクリーニングされた感光体ドラム１２１の周面は、新たな帯電処理のために帯電装置１２２へ向かう。

画像形成部１２の左方位置には、上下方向に延びる用紙搬送路１９０が形成されている。用紙搬送路１９０には、適所に搬送ローラ対１９２が設けられ、搬送ローラ対１９２は、給紙部１４から繰り出された記録紙Ｐを、ニップ部Ｎへ向けて搬送する。

定着装置１３は、内部に加熱源である通電発熱体を備えた加熱ローラ１３２と、加熱ローラ１３２に対向配置された加圧ローラ１３４と、を備えている。定着装置１３は、画像形成部１２で転写された記録紙Ｐ上のトナー像に対し、記録紙Ｐが加熱ローラ１３２と加圧ローラ１３４との間の定着ニップ部を通過する間に加熱ローラ１３２から熱を与えて定着処理を施す。定着処理の完了したカラー印刷済みの記録紙Ｐは、定着装置１３の上部から延設された排紙搬送路１９４を通って装置本体１１の頂部に設けられた排紙トレイ１５１へ向けて排出される。

給紙部１４は、装置本体１１の図１における右側壁に開閉自在に設けられた手差しトレイ１４１と、装置本体１１内における露光装置１２３より下方位置に挿脱可能に装着された給紙カセット１４２とを備えている。

手差しトレイ１４１は、下部本体１１１の右面の下方位置に設けられた、記録紙Ｐを１枚ずつ手差し操作で画像形成部１２へ向けて給紙するためのトレイである。給紙カセット１４２は、複数枚の記録紙Ｐが積層されてなる用紙束Ｐ１を収容する。給紙カセット１４２の上方には、ピックアップローラ１４３が設けられ、ピックアップローラ１４３は、給紙カセット１４２に収容された用紙束Ｐ１の最上位の記録紙Ｐを用紙搬送路１９０へ向けて繰り出す。

用紙排出部１５は、下部本体１１１と上部本体１１２との間に形成されている。用紙排出部１５は、下部本体１１１の上面に形成された排紙トレイ１５１を備える。排紙トレイ１５１は、画像形成部１２でトナー像が形成された記録紙Ｐが、定着装置１３で定着処理が施された後に排出されるトレイである。

原稿読取部１６は、上部本体１１２の上面開口に装着された、原稿を載置するためのコンタクトガラス１６１と、このコンタクトガラス１６１に載置された原稿を押さえる開閉自在の原稿押さえカバー１６２と、コンタクトガラス１６１に載置された原稿の画像を走査して読み取る走査機構１６３とを備えている。走査機構１６３は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等のイメージセンサを用いて原稿の画像を光学的に読み取り、画像データを生成する。

図２は、画像形成装置１の電気的構成を示す機能ブロック図である。画像形成装置１は、制御部３１、画像形成部１２、定着装置１３、原稿読取部１６、画像メモリ３３、画像処理部３４、入力操作部３５、ネットワークＩ／Ｆ部３６、ローラ駆動モータ４０、及びドラム駆動モータ２００を備えて構成される。なお、図１に基づいて説明済であるので、画像形成部１２、定着装置１３、および原稿読取部１６についての説明は以下では省略する。

制御部３１は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）およびＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を備えて構成される。制御部３１は、各機能部への指示信号の出力やデータ転送等を行って画像形成装置１を統括的に制御する。

画像メモリ３３は、原稿読取部１６から出力された画像データやネットワークＩ／Ｆ部３６を介して外部装置から送信された画像データを一時的に記憶する。画像処理部３４は、画像メモリ３３に記憶されている画像データに対して画像補正や拡大・縮小等の画像処理を施す。

入力操作部（目標速度補正指示部）３５は、ユーザが操作画面や各種メッセージ等を視認することができる表示パネル、電源キー、印刷部数等を入力するテンキー、原稿の読み取り開始を指示するスタートボタン等の種々の操作命令を入力するための操作ボタンを有する。入力操作部３５は、ユーザによる前記操作命令の入力を受け付けることで、後述する目標速度補正制御を開始させる指示を操作者から受け付ける。

ネットワークＩ／Ｆ部３６は、ＬＡＮ（Local Area Network）ボード等の通信モジュールから構成され、外部装置と種々のデータの送受信を行う。

ローラ駆動モータ（ローラ駆動源）４０は、中間転写ベルト１２５が張架される駆動ローラ１２５ａに回転駆動力を付与する駆動源となるモータである。ローラ駆動モータ４０は、制御部３１により、PWM制御により駆動制御される。ローラ駆動モータ４０は、ドラム駆動モータ２００とは別個に設けられる。

ドラム駆動モータ（ドラム駆動源）２００は、画像形成ユニット１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｋのそれぞれの感光体ドラム１２１を回転駆動する。画像形成ユニット１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｋのそれぞれの感光体ドラム１２１を１つのドラム駆動モータ（ドラム駆動源）２００により回転駆動する構成が好ましいが、ドラム駆動モータ（ドラム駆動源）２００は、画像形成ユニット１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｋのそれぞれの感光体ドラム１２１毎に設けられてもよい。

フォトインタラプタ１３０は、上述したロータリエンコーダ１３１（図１）を挟んでその両側に配設される後述のＬＥＤ１３２と受光センサ１３３とを備える。ロータリエンコーダ１３１には、テンションローラ１２５ｃの駆動軸周りに、その周方向に並ぶスリットが一定間隔で設けられており、ＬＥＤ１３２は当該スリットを有するロータリエンコーダ１３１に対して光を照射する。ＬＥＤ１３２からの光は、ロータリエンコーダ１３１の回転に伴って上記スリットに差し掛かったときには、ロータリエンコーダ１３１を通過して、ロータリエンコーダ１３１を挟んでＬＥＤ１３２に対向する位置にある受光センサ１３３に受光され、上記スリットがないロータリエンコーダ１３１部分に差し掛かったときには、ロータリエンコーダ１３１に遮られて受光センサ１３３には受光されない。当該受光センサ１３３は、ＬＥＤ１３２からの光の受光（オン信号）及び非受光（オフ信号）を示す信号をベルト速度検出信号として制御部３１に送る。

図３は、制御部３１におけるローラ駆動モータ４０の制御部分の構成を示した図である。制御部３１におけるローラ駆動モータ４０の制御部分は、ローラ駆動源制御部３１１と、ドラム回転速度制御部３１２と、デューティ取得部３１３と、判定部３１４と、目標速度設定部３１５と、ベルト走行速度検出部３１６とを備えている。

ローラ駆動源制御部３１１は、ローラ駆動モータ４０をＰＷＭ制御により駆動して、フォトインタラプタ１３０によって検出される中間転写ベルト１２５の走行速度を、予め定められた目標速度とする制御を行う。ローラ駆動源制御部３１１は、ベルト走行速度検出部３１６によって検出される中間転写ベルト１２５の走行速度を、設定されている目標速度とするために、ローラ駆動モータ４０の駆動に用いる駆動電流のデューティを制御演算により算出し、当該算出したデューティを用いたPWM信号を設定（生成）して、当該PWM信号をローラ駆動モータ４０に送出する。ローラ駆動モータ４０は、内蔵されているモータドライバ４０１が当該PWM信号によりモータ４０３を駆動することにより回転する。

ドラム回転速度制御部３１２は、ドラム駆動モータ２００を駆動制御して感光体ドラム１２１の回転速度を制御する。ドラム駆動モータ２００が画像形成ユニット１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｋのそれぞれの感光体ドラム１２１毎に設けられている場合は、ドラム回転速度制御部３１２は、これら全てのドラム駆動モータ２００を制御する。

デューティ取得部３１３は、ローラ駆動源制御部３１１がローラ駆動モータ４０のＰＷＭ制御に用いる駆動電流のデューティを、当該ローラ駆動源制御部３１１から取得する。

判定部３１４は、ドラム回転速度制御部３１２によるドラム駆動モータ２００の駆動制御により感光体ドラム１２１の回転速度を予め定められた速度幅で変動させた場合に、デューティ取得部３１３によって取得されるデューティが示すデューティのうち、中間転写ベルト１２５の走行速度と感光体ドラム１２１の周面速度とが等速となるときにおける中間転写ベルト１２５のトルク（すなわち、中間転写ベルト１２５単体のトルク）に対応するデューティを判定する（詳細は後述）。

目標速度設定部３１５は、判定部３１４によって上記一致するとして判定されたデューティを用いたローラ駆動源制御部によるローラ駆動モータ４０の駆動時にベルト走行速度検出部３１６によって検出される走行速度を、ローラ駆動源制御部３１１がローラ駆動モータ４０の駆動制御に用いる目標速度として設定する。

ベルト走行速度検出部３１６は、フォトインタラプタ１３０の受光センサ１３３から送られてくるベルト速度検出信号に基づいて、例えば、予め定められた一定期間内におけるＬＥＤ１３２からの光の受光を示すオン信号の数に基づいてテンションローラ１２５ｃの周速を算出し、これを中間転写ベルト１２５の走行速度として検出する。本実施形態では、フォトインタラプタ１３０及びベルト走行速度検出部３１６が特許請求の範囲でいうベルト速度検出部の一例である。

次に、画像形成装置１における中間転写ベルト１２５の目標速度補正処理を説明する。図４は、画像形成装置１における中間転写ベルト１２５の目標速度補正処理を示すフローチャートである。

例えば、ユーザによる入力操作部３５の操作で、ローラ駆動源制御部３１１が中間転写ベルト１２５の走行速度に用いる目標速度（すなわち、ローラ駆動源制御部３１１がローラ駆動モータ４０のＰＷＭ制御に用いる目標速度）を補正する処理を開始する旨の指示が入力操作部３５に受け付けられると（Ｓ１でＹＥＳ）、ローラ駆動源制御部３１１はローラ駆動モータ４０を予め定められた標準回転数で駆動して中間転写ベルト１２５を走行させ、ドラム回転速度制御部３１２はドラム駆動モータ２００を予め定められた標準回転数で駆動する（Ｓ２）。ここで、目標速度を補正する処理を開始する旨の指示が入力操作部３５に受け付けられない場合は（Ｓ１でＮＯ）、Ｓ２以降の処理は行われない。但し、当該Ｓ１の処理は必須ではなく、Ｓ２以降の処理（目標速度補正処理）は、予め定められたタイミング（画像形成処理を行う画像形成ジョブの終了後、画像形成装置１の電源ＯＮ時から予め定められた一定時間（12時間等）経過毎等）で制御部３１が開始させるものとしてもよい。

この状態において、ドラム回転速度制御部３１２は、ドラム駆動モータ２００の回転速度を、予め定められた速度幅、例えば、上記予め定められた標準回転数の±1％範囲で一定時間おきに変動させる（Ｓ３）。ドラム回転速度制御部３１２が、このようにドラム駆動モータ２００の回転速度を予め定められた速度幅で変動させると、ベルト走行速度検出部３１６によって中間転写ベルト１２５の走行速度が逐次算出され、ローラ駆動源制御部３１１は、当該検出される中間転写ベルト１２５の走行速度に応じて、中間転写ベルト１２５の走行速度を目標速度とするためのPWM信号を設定して、当該PWM信号をローラ駆動モータ４０に送出する。

このとき、デューティ取得部３１３は、ローラ駆動源制御部３１１が中間転写ベルト１２５の走行速度変動に応じて逐次設定する各PWM信号が示すデューティをローラ駆動源制御部３１１から取得し（Ｓ４）、時系列的に取得した各デューティを図略のメモリ等に蓄積しておく。このとき、デューティ取得部３１３は、上記各PWM信号が示すデューティを取得する毎に、その時点においてベルト走行速度検出部３１６によって検出される中間転写ベルト１２５の走行速度を、取得したPWM信号が示すデューティと対応付けて上記メモリ等に蓄積しておく。

このように蓄積されたPWM信号のデューティの変化は図５に示す傾向となる。図５において、ドラム線速（中間転写ベルト１２５の走行速度に対する相対的な感光体ドラム１２１の周面速度）が0[%]の場合を、感光体ドラム１２１と中間転写ベルト１２５とがそれぞれの接触面上で等速の場合とすると、感光体ドラム１２１が中間転写ベルト１２５に対して遅い場合(図５のドラム線速マイナス方向)にはPWM信号のデューティは大きくなり、感光体ドラム１２１が中間転写ベルト１２５に対して早い場合（図５のプラス方向）にはPWM信号のデューティが小さくなる。そして、蓄積されたPWM信号のデューティは、中間転写ベルト１２５単体で走行したと想定される場合（接触して回転する感光体ドラム１２１周面の影響を受けずに中間転写ベルト１２５が走行した場合）のトルク(図５ではPWM信号のデューティで示す)と一致するところが、感光体ドラム１２１の負荷の影響を受けない速度、つまり感光体ドラム１２１の周面と中間転写ベルト１２５の表面が等速になっている速度（感光体ドラム１２１の線速0[%]）の場合においてローラ駆動源制御部３１１がローラ駆動モータ４０の駆動に用いるPWM信号のデューティを示すことになる。

そして、判定部３１４は、上記Ｓ４でデューティ取得部３１３が取得して蓄積した上記各デューティの測定結果を用いて、中間転写ベルト１２５の走行速度と感光体ドラム１２１の周面速度とが等速となるときにおける中間転写ベルト１２５のトルクに対応するデューティを判定する（Ｓ５）。上記測定結果においては、PWM信号のデューティの推移はシグモイド曲線の傾向を示すため（図５）、PWM信号のデューティの推移を示す曲線傾きが最大となるポイントが、理論上、中間転写ベルト１２５の走行速度と感光体ドラム１２１の周速が等速になる条件となる。このため、上記測定結果が示すPWM信号のデューティのうち、PWM信号のデューティの推移を示す曲線傾きが最大となるポイントにおけるデューティを、中間転写ベルト１２５の走行速度と感光体ドラム１２１の周面速度とが等速となるときにおける中間転写ベルト１２５のトルクに対応するデューティとすることができる。関数が変局点を持つ場合、一般に微分を行うことで関数の傾きを求めることができるため、判定部３１４は、上記測定データにおいて、デューティ取得部３１３によりサンプルされたPWM信号のデューティ毎の差分を取ることで変局点を検出する。判定部３１４は、例えば、図５に示したようなPWM信号のデューティの測定データに基づいて下記式(1)により差分を算出することで、傾きが最大となる点を検出する。
式(1) 差分データ ＝ data(n) - data(n-1)

data(n)は、中間転写ベルト１２５が各速度となっている場合に、デューティ取得部３１３によりサンプルされるPWM信号のデューティを示す。 data(n)はドラム速度-1% ~ 1%までをm分割して速度を変化させた場合における、n回目に取得されたデューティの測定データを示し、n-1はn回目のデータの1つ前に取得されたデューティの測定データを示す。例えば、ドラム速度-1%〜1%をm = 200 で分割して速度を変化させて動作させると、n=0ではドラム速度は -1%、 n =1 では-0.99%、 n=2 では-0.98% となる。 式(1)によって算出された差分は、デューティ取得部３１３によりサンプルされた各PWM信号のデューティにおいて、上記傾き最大点において最大となる。なお、当該差分と当該デューティの関係を図６に示す。このため、式(1)によって算出された差分が最大値を示すポイントにおけるPWM信号のデューティが、中間転写ベルト１２５の走行速度と感光体ドラム１２１の周面速度とが等速となるときにおける中間転写ベルト１２５のトルクに対応するデューティとなる。

このようにして、判定部３１４により、中間転写ベルト１２５の走行速度と感光体ドラム１２１の周面速度とが等速となるときにおける中間転写ベルト１２５のトルクに対応するデューティが判定されると、目標速度設定部３１５は、当該Ｓ４において蓄積された各時点でのPWM信号のデューティと、当該各デューティに対応付けられたそれぞれの中間転写ベルト１２５の走行速度に基づいて、上記判定されたデューティに対応付けられた中間転写ベルト１２５の走行速度を上記メモリから読み出し、当該走行速度を、ローラ駆動源制御部３１１がローラ駆動モータ４０の駆動制御に用いる目標速度として設定する（Ｓ６）。なお、目標速度設定部３１５は、当該走行速度を上記目標設定値とするのではなく、当該走行速度から予め定められた速度差を有する速度を、ローラ駆動源制御部３１１がローラ駆動モータ４０の駆動制御に用いる目標速度として設定してもよい。

この目標速度補正処理では、中間転写ベルト１２５の走行速度を変動させるのではなく、感光体ドラム１２１の回転速度を変動させるため、中間転写ベルト１２５がベルト速度変化要因を有する場合であっても、当該ベルト速度変化要因に基づく、ローラ駆動源制御部３１１がローラ駆動モータ４０のＰＷＭ制御に用いる駆動電流のデューティは変化しない。このため、目標速度設定部３１５が、上記４において判定されたデューティを用いたローラ駆動モータ４０の駆動時の中間転写ベルト１２５の走行速度を、ローラ駆動源制御部３１１がローラ駆動モータ４０の駆動制御に用いる目標速度として設定することで、中間転写ベルト１２５がベルト速度変化要因を有する場合であっても、中間転写ベルト１２５の周速を適切な速度に正確に設定可能となる。これにより、画像形成品質を向上させることが可能になる。

なお、本発明は上記実施の形態の構成に限られず種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、中間転写ベルト１２５の走行速度を、フォトインタラプタ１３０からのベルト速度検出信号に基づいてベルト走行速度検出部３１６が検出しているが、これに限られず、FG信号発生器をテンションローラ１２５ｃの駆動軸に直結し、当該FG信号発生器からベルト走行速度検出部３１６がFG信号を得て、当該FG信号に基づいてベルト走行速度検出部３１６が中間転写ベルト１２５の走行速度を検出するものとしてもよい。

また、上記実施形態で示した構成及び処理は、本発明の一実施形態に過ぎず、本発明は上記実施形態で示した構成及び処理に限定されない。

１ 画像形成装置
３１ 制御部
３１１ ローラ駆動源制御部
３１２ ドラム回転速度制御部
３１３ デューティ取得部
３１４ 判定部
３１５ 目標速度設定部
３１６ ベルト走行速度検出部
４０ ローラ駆動モータ
４０１ モータドライバ
４０３ モータ
１２５ｃ テンションローラ
１２１ 感光体ドラム
１２５ａ 駆動ローラ
１２５ 中間転写ベルト
１３０ フォトインタラプタ
１３１ ロータリエンコーダ
１３３ 受光センサ
２００ ドラム駆動モータ

Claims (2)

1. 画像情報に応じたトナー像が周面に形成される感光体ドラムと、
   前記感光体ドラムを回転駆動するドラム駆動源と、
   前記感光体ドラムと当接して配設され、当該感光体ドラムから前記トナー像が表面に転写される中間転写ベルトと、
   前記中間転写ベルトを走行させる駆動ローラを含み、前記中間転写ベルトを無端走行可能に張架する複数のローラと、
   前記ドラム駆動源とは別個に設けられ、駆動電流制御により駆動されて前記駆動ローラを回転駆動するローラ駆動源と、
   前記ドラム駆動源を駆動制御して前記感光体ドラムの回転速度を制御するドラム回転速度制御部と、
   前記中間転写ベルトの走行速度を検出するベルト走行速度検出部と、
   前記ローラ駆動源をＰＷＭ制御により駆動して、前記ベルト走行速度検出部によって検出される走行速度を予め定められた目標速度とする制御を行うローラ駆動源制御部と、
   前記ローラ駆動源制御部が前記ローラ駆動源のＰＷＭ制御に用いる駆動電流のデューティを取得するデューティ取得部と、
   前記ドラム回転速度制御部による前記ドラム駆動源の駆動制御により前記感光体ドラムの回転速度を予め定められた速度幅で変動させた場合に、前記デューティ取得部によって取得されるデューティのうち、前記中間転写ベルトの走行速度と前記感光体ドラムの周面速度とが等速となるときにおける前記中間転写ベルトのトルクに対応するデューティを判定する判定部と、
   前記判定部によって判定されたデューティを用いた前記ローラ駆動源制御部による前記ローラ駆動源の駆動時に前記ベルト走行速度検出部によって検出される走行速度を、前記ローラ駆動源制御部が前記ローラ駆動源の駆動制御に用いる前記目標速度として設定する目標速度設定部と
   を備える画像形成装置。
2. 前記ローラ駆動源制御部による前記感光体ドラムの回転速度を予め定められた速度幅で変動させる制御、前記判定部による前記デューティの判定、及び前記目標速度設定部による前記目標速度設定からなる目標速度補正処理を開始させる開始指示を操作者から受け付ける目標速度補正指示部を更に備え、
   前記目標速度補正指示部に前記開始指示が入力されたときに、前記ローラ駆動源制御部、前記判定部及び前記目標速度設定部が前記目標速度補正処理を開始する請求項１に記載の画像形成装置。
   

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