挤压装置，图像形成装置，控制挤压装置的方法，以及计算机可读存储介质与流程

本发明涉及挤压装置，图像形成装置，控制挤压装置的方法，以及计算机可读存储介质。

背景技术：

电子照相图像形成装置通过光写入在感光体上形成静电潜像并且显影该静电潜像以得到调色剂图像。该调色剂图像被转印至纸并且通过热量、压力等被定影在纸上，由此在纸上形成图像。

在全色图像形成装置中，已知的技术是将调色剂图像转印至中间转印体，并且将被转印的调色剂图像从该中间转印体转印至纸。例如，彩色调色剂图像一次被转印(主要转印)至诸如中间转印带和中间转印鼓的中间转印体。多种色彩的彩色调色剂图像在中间转印体上重叠之后，该彩色调色剂图像从中间转印体被转印(次要转印)至纸。随后地，纸上的彩色调色剂图像被定影，由此实现了全色图像。

在使用这样的中间转印体的图像形成装置中，中间转印体中发生的速度波动导致了彩色调色剂图像在主要转印的过程中的对位失准。彩色调色剂图像的对位失准能够导致颜色不规则或有条纹的图像，因此降低了图像质量。

为了抑制中间转印体的速度波动，常规上通过提高加工轴和电机的准确性或通过使用高精度的齿轮来抑制旋转偏心度。在控制系统中，使用两个传感器来抑制旋转检测系统的旋转编码器安装件的偏心度，或者增加控制电路的增益以增加探测灵敏度，由此抑制旋转波动。这些措施能够有效抑制由周期的稳态干扰导致的中间转印体的速度波动。

由于在进行次要转印中纸急速行进到在中间转印体与辊之间的夹持部，同样能够产生中间转印体的速度波动。例如，当纸进入夹持部，辊的负载增大或减小，并且中间转印体的转印速度立即减缓或降低。换言之，发生中间转印的速度波动体。

纸急速行进是非稳态的、瞬态的扰动，并且具有宽的频率特性。上述措施难以有效抑制由诸如非稳态的扰动导致的中间转印体的速度波动。

由纸急速行进导致的扰动不仅可以造成中间转印体的速度波动，而且通过外壳/壳体使光写入单元或主要转印单元振动。这种振动造成图像质量的下降。

在日本特开专利公开No.2008-139749中，为了抑制由纸通过导致的中间转印带的负载波动和速度波动，设置了夹持中间转印带的面向负载辊(load facing roller)。通过提前将转动负载给予该面向负载辊，不只是在纸通过时，负载变动的影响被减小。面向负载辊通过滑动抵接部被给予旋转负载、并且通过弹簧进入压接中间转印带。

在日本专利No.4807752中，挤压辊和热辊夹持其间的记录介质，并且致动器控制施加到挤压辊的弹簧的挤压力。致动器调整保持挤压辊的保持部件与弹簧和热辊之间的距离，由此改变弹簧的挤压力。

在日本特开专利公开No.2008-139749中，虽然辊的位置由凸轮控制，但是辊通过弹簧的挤压力没有被控制。在这种配置的前提下，例如，由于纸的形状和厚度的波动，力能够突然作用于中间转印带。

在日本专利No.4807752中，虽然致动器控制保持部件的位置，但是致动器不能直接控制热辊的挤压力。在这种配置的前提下，对热辊的挤压力的调整局限于弹簧的可移动范围之内。此外，难以提升对控制热辊的挤压力的响应性。

因此，存在将作用于能够接近或分离物体的零件上的力设置为具有高精度和良好的响应性的需要。

技术实现要素：

本发明的一个目的是至少部分地解决常规技术中的问题。

根据一个实施例，提供了一种包括挤压器的挤压装置，该挤压器包括被配置成与第一部件接近或分离的第二部件；弹性部件，该弹性部件被配置成沿着第二部件接近第一部件的方向向挤压器施加力，弹性部件被安装在挤压器上；致动器，该致动器被配置成沿着第二部件接近第一部件或与第一部件分离的方向向挤压器施加力，该致动器被安装在挤压器上；捕获器，该捕获器被配置成获取包括挤压器的位置、挤压器的速度、以及通过致动器施加至挤压器的力中的至少一个的参数；以及控制器，该控制器被配置成基于该参数来反馈控制致动器。

根据另一个实施例，提供了包括第一部件的图像形成装置，该第一部件包括图像在其上形成的中间转印体；以及根据上述实施例的挤压装置。第二部件压接被安排在第二部件与第一部件之间的纸上，并且将形成在第一部件上的图像转印至纸。

根据另一个实施例，提供了一种控制包括挤压器的挤压装置的方法，该挤压器包括：被配置成与第一部件接近或分离的第二部件；弹性部件，其被配置成沿着第二部件接近第一部件的方向向挤压器施加力，该弹性部件被安装在挤压器上；以及被配置成沿着第二部件接近第一部件或与第一部件分离的方向向挤压器施加力的、被安装在挤压器上的致动器。该方法包括：获取包括挤压器的位置、挤压器的速度、以及通过致动器施加至挤压器的力中的至少一个的参数；以及基于该参数来反馈控制致动器。

根据再另一个实施例，提供了一种带有可执行程序的计算机可读存储介质，该可执行程序存储在该计算机可读存储介质上且在挤压装置的计算机中被执行，该挤压器包括：被配置成与第一部件接近或分离的第二部件；弹性部件，其被配置成沿着第二部件接近第一部件的方向向挤压器施加力，该弹性部件被安装在挤压器上；以及致动器，其被配置成沿着第二部件接近第一部件或与第一部件分离的方向向挤压器施加力，该致动器被安装在挤压器上。程序指示计算机来执行：获取包括挤压器的位置、挤压器的速度、以及通过致动器施加至挤压器的力中的至少一个的参数；以及基于该参数来反馈控制致动器。

通过阅读本发明当前优选实施例的以下具体实施方式可以更好地理解本发明的上述和其他目的、特征、优点、以及技术和工业重要性。

附图说明

图1是示意性地示出根据第一实施例的图像形成装置的示例性构型的图表。

图2是示出包括第一实施例的带机构的图像形成装置的部分的透视图。

图3是示出第一实施例的带驱动控制器的示例性构型的框图。

图4是示出包括第一实施例的挤压装置的图像形成装置的部分的侧视图。

图5是示出第一实施例的挤压控制器的示例性构型的框图。

图6是示出第一实施例的挤压装置的操作实例的侧视图。

图7是示出第一实施例的将调色剂图像转印至转印纸的图像形成装置的部分的侧视图。

图8是示出根据第二实施例的包括挤压装置的图像形成装置的部分的侧视图。

图9是示出包括第二实施例的挤压装置的第一变型的图像形成装置的部分的侧视图。

图10是示出包括第二实施例的挤压装置的第二变型的图像形成装置的部分的侧视图。

图11是示出根据第三实施例的包括挤压装置的图像形成装置的部分的侧视图。

图12是示出根据第四实施例的张力调节装置的侧视图。

图13是示出用于在实施例中执行反馈控制计算的构型的实例的框图。

图14是示出挤压控制器的另一构型实例(1号)的框图。

图15是示出挤压控制器的另一构型实例(2号)的框图。

图16是示出挤压控制器的另一构型实例(3号)的框图。

图17是示出实现从分开位置到接触位置的实例的数据表。

图18是示出了当使用轨迹发生器在时间序列中改变的目标轨迹位置时和在不使用任何轨迹发生器的情况下目标位置逐步地改变时待被控制的目标的机构单元的响应结果的曲线图。

具体实施方式

以下参照附图详细描述图像形成装置和用于控制挤压装置的方法的实施例。根据实施例和部件的描述，对于任一部件可以一起描述多种表述。对于部件和其描述，将不限于使用在这里没有描述其他的表述。此外，对于任一部件和其描述的多个没有被描述的表述不限于使用其他表述。

以下描述了将根据实施例的挤压装置作为图像形成装置的实例用于形成彩色图像的复印机的实例。但是，挤压装置能够被用于其他装置；例如，可以将挤压装置用于从诸如个人电脑(PC)的外部控制器的图像数据和形成图像的打印装置。例如，挤压装置同样能够被用于复印机、打印机、扫描仪装置、传真机和诸如在复印功能、打印机功能、扫描仪功能和传真机功能中具有至少两种功能的多功能打印机的图像形成装置。

如果挤压装置包括通过弹性部件和致动器将部件来抵靠物体的结构，能够将根据实施例的挤压装置用于其他种类的装置。例如，该挤压装置同样能够用于感光体、纸输送辊、热定影辊、以及喷墨打印机和复印机的纸输送辊。

图1是示意性地示出根据第一实施例的串联式彩色电子照相图像形成装置10的示例性构型的图表。如图1所示，图像形成装置10包括扫描仪单元11、中间转印带12、驱动辊13、两个从动辊14、排斥力辊15、四个感光体单元16、电机17、减速机构18、带编码器传感器19、供纸单元21、供纸辊22、纸张输送辊23、两个对位辊24、次要转印辊25、定影单元26、以及排纸单元27。中间转印带12是第一部件和中间转印体的实例。次要转印辊25是第二部件的实例。

扫描仪单元11读取安装在文件基座顶面上的文件的图像。中间转印带12绕在驱动辊13、从动辊14、以及排斥力辊15上面。包括中间转印带12、驱动辊13、从动辊14、以及排斥力辊15的机构被称为带机构30。

四个感光体单元16分别对应四种颜色，包括：黄色(Y)、青色(C)、洋红色(M)、以及黑色(K)。每一个感光体单元16包括鼓状感光体鼓作为潜像载体、以及诸如感光体清洁辊的各种部件。

感光体单元16将相应的YCMK颜色的调色剂图像重叠在作为图像形成介质的中间转印带12上以形成全彩图像。感光体单元16不受限于该实例，例如，可以向图像形成装置10提供与相应的YCM颜色对应的三种感光体单元16。

驱动辊13驱动中间转印带12。电机17通过减速机构18来驱动驱动辊13。减速机构18包括具有不同数量齿的齿轮18a、18b。齿轮18a、18b彼此啮合，降低了电机17的旋转速度，并且将旋转传递至驱动辊13。

带编码器传感器19是用于测量中间转印带12的表面速度的编码器。带编码器传感器19检测形成在中间转印带12上的影调范围(scale)、并且生成脉冲输出。

供纸单元21容纳多张堆叠的转印纸S。转印纸S是纸的实例。供纸辊22将转印纸S从供纸单元21分发至图1中用双短虚线链示出的输送路径。纸张输送辊23被安排在输送路径上以将从供纸辊22分发的转印纸S输送至对位辊24。对位辊24执行转印纸S的倾斜校正、转印纸S的输送等。

次要转印辊25被安排以面对排斥力辊15。排斥力辊15在中间转印带12和次要转印辊25中间内形成夹持部、并且保持夹持。次要转印辊25通过感光体单元16将在中间转印带12上形成的相应的YCMK颜色的调色剂图像转印至穿过夹持部的转印纸S。

次要转印辊25能够自由地旋转、并且通过与中间转印带12或被输送的转印纸S相接触来旋转。图像形成装置10可以包括用于旋转地驱动次要转印辊25的机构。

定影单元26通过加热和挤压将由次要转印辊25转印的调色剂图像定影在转印纸S上。具有被转印和被定影的调色剂图像的转印纸S被排出至排纸单元27。

在上述构型中，中间转印带12的表面速度中发生的速度波动能够导致相应的YCMK颜色的调色剂图像的对位失准或者调色剂图像的扩张与收缩。这些现象能够导致诸如色移或被称为带的色阶的图像缺陷。

中间转印带12的表面速度变化的成因的实例包括摩擦负载、诸如驱动辊13和齿轮18a、18b的旋转体的偏心度和负载波动、中间转印带12的厚度波动、检测旋转体旋转位置的旋转编码的安装偏心度、减速机构18的安装偏心度和负载波动、电机17的旋转不规则、转印纸S进入到夹持部的急速行进、以及通过打开和关闭离合器(clutch)的转矩波动。

中间转印带12的速度波动的多个原因能够被认为是干扰。由摩擦负载所造成的中间转印带12的速度波动是稳态的或极低频分量。针对这个原因，能够通过反馈控制来抑制速度波动。由中间转印带12的厚度的波动所造成的速度波动相比于由其他旋转体等的偏心度所造成的速度波动同样是相对低的频率分量。针对这个原因，基于中间转印带12的表面速度，反馈控制能够抑制速度波动。

在旋转体的波动分量中，减速机构18的偏心度和电机17的旋转不规则具有接近于由旋转体和中间转印带12的刚度或驱动辊13与减速机构18之间连接部件的刚度导致的机械共振的频率(在下文中被称为带机构30的机械共振频率)的频率。在这种情况的前提下，简单地将中间转印带12的表面速度反馈的控制系统是具有响应频率的控制系统，该响应频率是带机构30的机械共振频率或是更低的频率。结果是，由于增益不足，干扰不能被充分抑制，使其难以实现所期望要求的规格。

在这些情形的前提下，开发了双回路反馈控制系统，该系统包括速度降低后反馈驱动轴的旋转速度的小回路和反馈带的表面速度的大回路。例如，从安装在驱动轴上的旋转编码获得驱动轴的旋转速度。例如，从带表面的编码图案获得带的表面速度。

日本专利申请特开No.2009-222112披露了带驱动控制器，该带驱动控制器在双回路反馈控制系统中进一步包括在小回路中放大期望的频率的增益的单元。这个结构能够抑制由减速机构偏心度或电机旋转不规则导致的频率分量。

以下参照图2和图3对图像形成装置10进行更详细的描述。图2是示意性示出包括第一实施例的带机构30的图像形成装置10的部分的透视图。

减速机构18的齿轮18a形成在电机17的轴上。减速机构18的齿轮18b是降低齿轮18a的旋转速度并且将旋转传递至驱动辊13的减速齿轮。在图2的实例中，齿轮18a、18b构成了减速机构18。

在减速机构18中，输入侧齿轮(齿轮18a)可以被安装在电机17的轴上。虽然在图2的实施例中，减速机构18包括两个齿轮18a、18b，但是减速机构18并不受限于该实例。例如，减速机构18可以包括三个或更多个的齿轮或可以是行星齿轮机构。

旋转编码器的编码轮33被安装在减速机构18的输出轴(图2的实例中的齿轮18b)上。两个驱动轴编码器传感器35、36被安排为面对编码轮33。

驱动轴编码器传感器35、36读取编码轮33的狭缝。驱动轴编码器传感器35、36被安排在相对于编码轮33异相180度的位置。通过使用驱动轴编码器传感器35、36输出的平均值，编码轮33的偏心分量被校正。

驱动轴编码器传感器35、36检测编码轮33的运动并且输出编码脉冲作为二进制信号。驱动轴编码器传感器35、36的输出可以是异相90度的两相二进制信号、单相模拟信号、或两相模拟信号。

以下描述使用两个驱动轴编码器传感器35、36的实例。但是，编码轮33的偏心分量能够通过中间转印带12的表面速度的反馈被抑制。在这种情况下，可以仅使用驱动轴编码器传感器35、36中的一个。

在带机构30中，驱动辊13被作为减速机构18的输出轴的齿轮18b的旋转轴驱动。减速机构18的输出轴和驱动辊13的轴可以是一体形成的或者是例如出于可维护性的目的通过接合机构联接的。

中间转印带12通过驱动辊13、从动辊14、以及排斥力辊15支撑。驱动辊13驱动中间转印带12。从动辊14具有用于中间转印带12的张力调节机构。排斥力辊15具有将在中间转印带12上形成的调色剂图像转印至转印纸S的转印轴的功能。

在中间转印带12的表面上设置了编码器图案38。带编码器传感器19读取编码器图案38，由此检测中间转印带12的表面速度(带表面速度)。换言之，带编码器传感器19根据读取的编码器图案38输出编码器脉冲作为二进输出。

可以在中间转印带12的背面上设置编码器图案38。在图2的实例中，在两个从动辊14之间内设置了带编码器传感器19。但是，这是一个实例，但是为了准确测量带表面速度，带编码器传感器19可以被设置在中间转印带12是平坦的另一个位置处。例如，带编码器传感器19可以被安排在驱动辊13与一个从动辊14之间或者驱动辊13与排斥力辊15之间。

例如，当带编码器传感器19被安排在相应的辊的旋转轴的任一个上时，旋转轴曲率的影响出现在带编码器传感器19的输出中。在这种情况下，编码器图案38的间隔能够通过中间转印带12在生产过程中的厚度波动而改变，并且由于环境变化，带编码器传感器19检测的带表面速度能够是不准确的。针对这个原因，带编码器传感器19被安排成避免在相应的辊的转动轴上的位置。

能够通过各种方法提供编码器图案38。例如，具有片形的编码器图案38可以附着于中间转印带12。编码器图案38可以直接在中间转印带12上起作用。在制作中间转印带12的过程中，编码器图案38可以与中间转印带12一体形成。

例如，带编码器传感器19是具有等距狭缝的反射型光学传感器。但是，带编码器传感器19可以是能够根据编码器图案38准确检测中间转印带12的表面位置的任意传感器。

例如，带编码器传感器19可以使用带有电荷耦合器件(CCD)作为图像元件的照相机来对编码器图案38进行成像，并且对拍摄的图像进行图像处理，由此检测表面位置。进一步地，带编码器传感器19可以是能够通过图像处理根据带表面上的不规则检测表面位置的多普勒型或传感器型。在这种情况下，可以省略编码器图案38。

图像形成装置10进一步包括带驱动控制器40。驱动轴编码器传感器35、36的输出和带编码器传感器19的输出被输入至带驱动控制器40。

带驱动控制器40使用驱动轴编码器传感器35、36和带编码传感器19的输出信号计算驱动辊13的旋转速度和带表面速度。带驱动控制器40基于计算结果执行特定的控制计算，并且确定用于在特定速度下驱动电机17的指令值。指令值被递送到电机驱动器46(如图3所示)，并且电机驱动器46根据指令值驱动电机17。

电机17是有刷电机或是无刷电机。根据电机17的类型确定电机驱动器46的驱动电路。电机驱动器46可以是电压控制型或是电流控制型。电流控制型的电机驱动器46对于时间推移的变化和环境变化具有良好的鲁棒性。用于电机驱动器46的指令值的信号类型的实例包括但并不受限于模拟值、数字值、以及脉冲宽度调制(PWM)。电机驱动器46可以是能够得到与指令值输出成比例的任一个。电机驱动器46可以是PWM驱动的或线性驱动的。

可以使用模拟值或数字值来执行由带驱动控制器40执行的控制计算。例如，通常可以使用诸如中央处理单元(CPU)和数字信号处理器(DSP)的数字计算设备执行控制计算，并且在本示例中，描述为控制计算利用软件。该描述不是受限的，并且对于简单的控制计算或没有参数变化的操作逻辑，该控制计算可以使用硬件逻辑执行。

图3是示出第一实施例的带驱动控制器40的示例性构型的框图。图3同样示出了用于说明的电机17、减速机构18、带编码器传感器19、带机构30、以及驱动轴编码器传感器35、36。

如图3所示，带驱动控制器40包括比较器41、42，带速度补偿器44，驱动轴速度补偿器45，电机驱动器46，驱动轴速度计算器47以及带速度计算器48。

在带驱动控制器40中，电机驱动器46根据驱动轴速度补偿器45输出的指令值驱动电机17，并且驱动包括电机17、减速机构18和带机构30的机构单元。图3共同地示出了电机17和减速机构18并且共同地示出了两个驱动轴编码器传感器35、36。

带驱动控制器40通过包括大回路和小回路的双回路来控制电机17的旋转速度。大回路基于带机构30的带编码器传感器19的输出来反馈带表面速度。小回路基于被安装在齿轮18b的驱动轴上的驱动轴编码器传感器35、36的输出来反馈驱动轴的旋转速度。

将提前设置的中间转印带12的目标速度(目标带速度)输入到比较器41的一个输入端。带速度计算器48基于提供至带机构30的带编码器传感器19的输出来计算中间转印带12的速度(带速度)。所计算的带速度被输入至比较器41的另一端。

比较器41将对输入到一个输入端与另一个输入端的值进行比较并且输出差值。更具体地，比较器41从输入至一个输入端的目标带速度中减去输入至另一输入端的带速度输入，并且输出带速度偏差。带速度偏差被输入至带速度补偿器44。

带速度补偿器44基于带速度偏差而输出目标驱动轴速度。目标驱动轴速度是用于驱动驱动辊13的目标速度以便将中间转印带12的带表面速度控制为恒定的。目标驱动轴速度被输入至比较器42的一个输入端。

驱动轴速度计算器47基于驱动轴编码器传感器35、36计算齿轮18b的驱动轴的旋转速度(驱动轴速度)。所计算的驱动轴速度被输入至比较器42的另一个输入端。

比较器42将输入至一个输入端与另一个输入端的值进行比较并且输出差值。更具体地，比较器42从输入至被减输入端的目标驱动轴速度中减去输入至减去输入端的驱动轴速度，并且输出驱动轴速度差。

驱动轴速度补偿器45基于驱动轴速度偏差计算指定电机17的旋转速度的电机指令值(指令值)。将电机指令值输入至电机驱动器46。电机驱动器46根据从驱动轴速度补偿器45输入的校正的电机指令值驱动电机17。

例如，电机驱动器46将与校正指令值成比例的电压或电流传到电机17。电机17的旋转通过齿轮18a、18b传递给驱动辊13以驱动包括中间转印带12的带机构30。

通过旋转编码器(驱动轴编码器传感器35、36)检测齿轮18b的驱动轴的旋转速度，进而通过线性编码器(带编码器传感器19)检测带表面速度。在这种情形的前提下，驱动轴的旋转速度和带表面速度具有不同的单位制。

旋转编码器的检测输出通常以角度的形式被输出并且用弧度单位制(rad)来表示。线性编码器的检测输出以长度形式被输出并且用米单位制(m)来表示。由驱动轴编码器传感器35、36和带编码器传感器19确定的速度被转换为所述单位制中的任一个。

当驱动轴的旋转速度被适配为带表面速度时，速度单位是米/秒(m/s)。驱动轴速度计算器47包括将驱动轴速度的单位制转换为“m/s”的系数。驱动轴速度补偿器45同样具有用于适配为“m/s”的系数。

当带表面速度被适配为驱动轴速度时，速度单位是弧/秒(rad/s)。带速度补偿器44具有将目标驱动轴速度的单位制转换为“rad/s”的系数。

位于内侧上且反馈旋转编码器(驱动轴编码器35、36)的值的小回路的响应频率充分地高于位于外侧上且反馈线性编码器(带编码器19)的值的大回路的响应频率。通常，小回路的响应频率带比大回路的响应频率带高出5至10倍。

图4是部分地切断并且示意性示出包括第一实施例的挤压装置60的图像形成装置10的部分的侧视图。如图4所示，图像形成装置10进一步包括挤压装置60。

挤压装置60包括挤压单元61、弹簧62、致动器(电机)63、编码器64、以及凸轮65。弹簧62是弹性部件的实例。编码器64是获取单元的实例。

如图2所示，挤压单元61包括次要转印辊25、两个支撑部件67、以及两个梁68。挤压单元61能够沿着次要转印辊25与绕在排斥力辊15上的中间转印带12接近或分离的方向(例如上下方向)移动。挤压单元61可以例如被轨道限制在其例如上下方向的移动方向。

两个支撑部件67被安排以互相面对。次要转印辊25被安排在两个支撑部件67之间。两个支撑部件67可旋转地支撑次要转印辊25。例如，两个梁68形成为圆柱形状并且从一个支撑部件67延伸至另一支撑部件67。挤压单元61的构型不受限于该实例。

如图4所示，例如，弹簧62是压缩弹簧。弹簧62的一端被安装在挤压单元61的一个梁68上。例如，弹簧62的另一端被固定在图像形成装置10的壳体。

弹簧62沿着挤压单元61的次要转印辊25接近排斥力辊15的方向(图4中的上方)施加力至挤压单元61，中间转印带12绕在排斥力辊15上面。换言之，弹簧62朝向排斥力辊15和绕在排斥力辊15上面的中间转印带12推动次要转印辊25。弹簧62向挤压单元61施加的力与弹簧62的扩张与收缩的量成比例。

弹簧62支撑挤压单元61并且执行挤压单元61的重力补偿。进一步地，弹簧62朝向排斥力辊15和中间转印带12推动次要转印辊25，由此产生次要转印辊25与中间转印带12之间的转印压力。

例如，致动器63是具有音圈电机的平移致动器。致动器63不受限于该实例并且可以是能够控制力的诸如三相线性电机的另一个致动器。

致动器63的一端被安装在挤压单元61的另一个梁68上。弹簧62和致动器63可以被安装在同一个梁68上。例如，致动器63的另一端被固定至图像形成装置10的壳体。因此，弹簧62和致动器63被平行地安装在挤压单元61上。

致动器63根据流过其的电流沿第一方向D1或第二方向D2施加力到挤压单元61。致动器63向挤压单元61施加的力的大小与流过致动器63的电流成比例。

第一方向D1是挤压单元61的次要转印辊25接近排斥力辊15的方向(图4中的向上的方向)，中间转印带12绕在排斥力辊15上面。换言之，致动器63朝向排斥力辊15和绕在排斥力辊15上面的中间转印带12推动次要转印辊25。

第二方向D2是次要转印辊25与排斥力辊15分离的方向(图4中的向下的方向)，中间转印带12绕在排斥力辊15上面。换言之，致动器63沿着与排斥力辊15和绕在排斥力辊15上面的中间转印带12分开的方向拉动次要转印辊25。

致动器63沿着第一方向D1或者第二方向D2向挤压单元61施加力，由此调节次要转印辊25与中间转印带12之间的转印压力。进一步地，致动器63向挤压单元61施加力，由此抑制挤压单元61的振动或者移动挤压单元61。随后将描述致动器63的详细操作。

例如，编码器64是线性编码器。编码器64可以是诸如涡电流位移计、电容位移计、使用焦距的非触式传感器以及可变电阻的接触式传感器的另一个设备。

例如，编码器64包括图案64a和传感器64b。图案64a被提供至挤压单元61并且能够与挤压单元61一起移动。传感器64b被安排为面对图案64a、检测图案64a、并且输出编码器脉冲，该编码脉冲是响应于被检测的图案64b的二进制输出。传感器64b读取图案64a，由此检测挤压单元61的位置(位移)。挤压单元61的位置是参数的实例。例如，编码器64检测挤压单元61在上下方向的位移量。

例如，凸轮65形成为椭圆形。凸轮65的形状不受限于该实例。凸轮65被安排为面对挤压单元61的支撑部件67的上端67a。支撑部件67的上端67a是支撑构件67a面对绕在排斥力辊15上面的中间转印带12的端部。凸轮65可以被安排在另一位置。

凸轮65通过诸如电机的驱动单元而旋转。凸轮65旋转，由此造成了次要转印辊25和绕在排斥力辊15上的中间转印带12彼此接近或分离。

例如，当图像形成装置10不运转时，凸轮65被安排在凸轮65的长轴朝向支撑部件67延伸的位置(图4中实线示出的位置)。在这种情况下，凸轮65与支撑部件67的上端67a接触。

支撑部件67与凸轮65接触，由此导致了次要转印辊25与绕在排斥力辊15上面的中间转印带12分离。换言之，凸轮65将由弹簧62推动的挤压单元61支撑在次要转印辊25与中间转印带12分离的位置。通过这种构型抑制了次要转印辊25和排斥力辊15之间通过接触压力的变形。

例如，当图像形成装置10运转用于打印时，凸轮65旋转，并且缩短了凸轮65的中心轴与凸轮面对支撑部件67的外缘之间的距离。弹簧62推动挤压单元61，并且挤压单元61根据凸轮65的旋转向上移动。通过这种操作，第二转印辊25接近绕在排斥力辊15上面的中间转印带12。

当凸轮65进一步旋转时，次要转印辊25被压接在中间转印带12上。凸轮65进一步旋转以与支撑部件67的上端67a分离。换言之，凸轮65与挤压单元61分开。

当图像形成装置10操作时，凸轮65被安排为凸轮65的短轴朝向支撑部件67延伸的位置(图4中双点划线示出的位置)。凸轮65与挤压单元61分开，并且弹簧62和致动器63推动挤压单元61以引起次要转印辊25与中间转印带12之间的转印压力。

穿过次要转印辊25与中间转印带12之间的夹持部的转印纸S通过次要转印辊25被压接在中间转印带12上。通过这种操作，中间转印带12上的调色剂图像被转印至转印纸S。进一步地，通过施加偏置电压，带电荷的调色剂图像被更加紧固地转印至转印纸S。

当图像形成装置10转换成不运转状态时，凸轮65再一次旋转。旋转的凸轮65再一次与支撑部件67的上端67a接触。凸轮65将挤压单元61向下推动，由此导致了次要转印辊25与中间转印带12分离。次要转印辊25与通过凸轮65分离的中间转印带12之间的最大距离大于与图像形成装置10相对应的转印纸S的最大厚度。

挤压装置60进一步包括挤压控制器70。挤压控制器70是控制器的实例。挤压控制器70基于挤压单元61的位置(位移)、挤压单元61的速度、以及流过致动器63的电流执行致动器63的反馈控制。通过这种构型，抑制了挤压单元61的振动，并且动态控制了次要转印辊25的转印压力以及挤压单元61的位置。

例如，挤压控制器70基于挤压单元61的位置执行致动器63的反馈控制(位置控制)，由此定位挤压单元61。位置控制调节次要转印辊25与中间转印带12之间的距离(分离量)。

挤压控制器70基于挤压单元61的速度执行致动器63的反馈控制(速度控制)，由此移动挤压单元61以平滑地遵循目标值。此外，速度控制改善了发生在由弹簧62支撑的挤压单元61中的特有的振动(机械共振)的阻尼特性并且加速了振动的收敛。

挤压控制器70基于流过致动器63的电流执行致动器63的反馈控制(电流控制)，由此将与电流成比例的致动器63的力控制为期望的值。通过致动器63施加至挤压单元61的力被控制，由此将次要转印辊25推动中间转印带12的力调节至期望值。

图5是示出第一实施例的挤压控制器70的示例性构型的框图。如图5所示，挤压控制器70包括比较器71、72、73；位置补偿器74；速度补偿器75；电流补偿器76、驱动器77、以及速度变换器78。速度变换器78是获取单元的实例。图5同样示出了用于说明的致动器63和编码器64。

在挤压控制器70中，驱动器77根据从电流补偿器76输出的电压指令值将电压施加至致动器63。换言之，驱动器77驱动致动器63。

电流检测器81被提供至驱动器77。电流检测器81是获取单元的实例。电流检测器81检测流过致动器63的电流。电流检测器81可以被提供至致动器63。例如，电流检测器81是使用电阻来检测的电流传感器或霍尔元件。

如上所述，致动器63向挤压单元61施加的力与流过致动器63的电流成比例。换言之，挤压控制器70通过电流检测器81获取致动器63向挤压单元61施加的力。致动器63向挤压单元61施加的力是参数的实例。

挤压控制器70是包括电流控制、速度控制、以及位置控制的反馈回路的多回路控制系统。电流控制的反馈回路反馈流过致动器63的电流以控制致动器63。速度控制的反馈回路基于编码器64的输出来反馈挤压单元61的速度以控制致动器63。位置控制的反馈回路基于编码器64的输出来反馈挤压单元61的位置以控制致动器63。

电流控制的反馈一般要求高频带，并且可以通过不同于用于速度控制和对位置控制的那些的计算器来计算，并且控制计算可以是模拟计算或数字计算。驱动器、电流检测器和电流控制的反馈适合于(cut out to)形成可以被使用的被称为电流放大器的单元。

挤压单元61的目标位置P被输入至比较器71的一个输入端。随后将描述挤压单元61的目标位置P。进一步地，作为挤压单元61的位置(位移)的编码器64的输出被输入至比较器71的另一输入端。

比较器71将输入至一个输入端与另一个输入端的值进行比较并且输出差值。更具体地，比较器71从输入至一个输入端的目标位置P中减去输入至另一输入端的位移输入并且输出位置偏差。位置偏差被输入至位置补偿器74。

位置补偿器74基于位置偏差输出速度指令值。速度指令值是用于驱动致动器63的目标速度以将挤压单元61控制至目标位置P。速度指令值被输入至比较器72的一个输入端。

速度变换器78基于编码器64的输出计算挤压单元61的速度。换言之，速度变换器78根据编码器64的输出获取挤压单元61的速度。挤压单元61的速度是参数的实例。

例如，速度变换器78使用参考时钟测量编码器64或者编码器脉冲的周期的差值并且取其倒数，由此计算出挤压单元61的速度。速度变换器78可以通过另一种方法计算出挤压单元61的速度。所计算出的挤压单元61的速度被输入至补偿器72的另一个输入端。

比较器72将输入至一个输入端与另一个输入端的值进行比较并且输出差值。更具体地，比较器72从输入至被减输入端的速度指令值中减去输入至减去输入端的挤压单元61的速度，并且输出速度偏差。速度偏差被输入至速度补偿器75。

速度补偿器75基于速度偏差计算电流指令值。电流指令值是用于驱动致动器63的目标电流值以将挤压单元61控制至目标速度。电流指令值被输入至比较器73。进一步地，电流检测器81的输出(致动器63的电流)被输入至比较器73。

比较器73将输入一个输入端与另一个输入端的值进行比较并且输出差值。更具体地，比较器73从输入至一个输入端的电流指令值中减去输入至另一输入端的致动器63的电流，并且输出电流偏差。电流偏差被输入至电流补偿器76。

电流补偿器76基于电流偏差计算电压指令值。电压指令值是用于驱动致动器63的电压指令值以控制通过致动器63施加至挤压单元61的力。

电压指令值被输入值驱动器77。驱动器77根据从电流补偿器76输入的电压指令值驱动致动器63。例如，驱动器77将与电压指令值相对应的电压施加至致动器63。

致动器63将与驱动器77施加的电压相对应的力施加至挤压单元61。由致动器63施加的力引起的挤压单元61的位移通过编码器64检测。

电流控制反馈回路(小回路)的响应频率充分地高于电流控制反馈回路外侧上的速度控制反馈回路(中间回路)的响应频率。速度控制反馈回路(中间回路)的响应频率充分地高于速度控制反馈回路外侧上的位置控制反馈回路(大回路)的响应频率。

例如，内侧反馈回路的响应频率带是在该内侧反馈回路外侧上的反馈回路的响应频率带的5至10倍。通过这种构型，减少了由滤波器和离散化导致的相位延迟从而使反馈控制稳定。

例如，根据图像形成装置10的性能、用户的要求、以及转印纸S和中间转印带12的特性的各种方法确定挤压单元61的目标位置P。例如，挤压装置61的目标位置P由转印纸S的厚度确定，以抑制由转印纸S急速行进到夹持部中所导致的中间转印带12的速度波动。

在这种情况下，挤压控制器70获取急速行进到次要转印辊25与绕在排斥力辊15上面的中间转印带12之间的夹持部的转印纸的厚度，并且计算与转印纸S的厚度相对应的挤压单元61的目标位置。通过各种方法获取转印纸S的厚度。

如图4所示，图像形成装置10进一步包括纸厚度传感器85、输入单元86、以及储存单元87。纸厚度传感器85、输入单元86、以及储存单元87是纸信息获取单元的实例。

纸厚度传感器85被安排在转印纸S的输送路径中的次要转印辊25的上游侧上。纸厚度传感器85检测被输送的转印纸S的厚度并且将信号输出至挤压控制器70。基于纸厚度传感器85输出的信号，挤压控制器70计算与转移纸S的厚度相对应的挤压单元61的目标位置P。挤压控制器70反馈控制致动器63以便将挤压单元61控制为所计算的目标位置P。

使用这种构型，纸厚度传感器85能够实时地确定纸的厚度，并且挤压控制器70能够执行灵活的控制。

挤压控制器70不受限于该实例。例如，与关于转印纸S的信息相对应的关于挤压单元61的多个目标位置P的信息被预先存储在储存单元87中。输入单元86接收来自用户的关于转印纸S的信息输入。

当用户将关于转印纸S的信息输入至输入单元86时，挤压控制器70获取来自储存单元87的与关于转印纸S的信息相对应的关于挤压单元61的目标位置P的信息。挤压控制器70反馈控制致动器63以将挤压单元61控制在所获取的目标位置P。因此，可以基于预先存储的纸信息(转印纸S的厚度)确定挤压单元61的目标位置P。

在这种情况下，当转印纸S急速行进到次要转印而并非纸厚度传感器85的夹持部中时，使用反射型极限传感器等的纸正时传感器可以被用作检测正时的单元，并且基于纸正时传感器的信号，可以改变挤压单元61的目标位置P。

这样的构型消除了通过纸厚度传感器85的感应、并且能够增加挤压控制器70的控制的速度。

除了预先在储存单元87中存储纸信息，可以在服务器中存储纸信息。具体地，输入单元86接收来自用户的有关收转印纸S上的输入信息(例如，纸的名称)。在这种情况下，当用户将转印纸S的信息输入至输入单元86时，挤压控制器70试图从储存单元87获取与关于转印纸S的信息相对应的关于挤压单元61的目标位置P的信息。如果挤压控制器70确定与关于转印纸S上的信息相对应的关于挤压单元61的目标位置P的信息没有被储存在存储单元87中，则挤压控制器70使用被提供至图像形成装置的网络I/F从特定服务器请求关于转印纸S的信息。服务器从数据库获取关于转印纸S的信息，并且将关于转印纸S的信息传送至发出请求的图像形成装置。

图像形成装置从网络I/F接收从服务器传送的关于转印纸S的信息，并且将信息通知挤压控制器70。挤压控制器70将所接收的关于转印纸S的信息储存在储存单元87中，并且获取目标位置P。挤压控制器70反馈控制致动器63以便将挤压单元61控制在所获取的目标位置P。因此，如果储存单元87中没有纸信息，可以从服务器或分开设置的信息处理装置处获取纸信息。这样的构型能够处理新的纸并且将信息增加至常规纸，因此提高了用户的便利性。

例如，当纸厚度传感器85检测输送的转印纸S的厚度时，挤压控制器70根据转印纸S的厚度确定目标位置P。图6是示出第一实施例的挤压装置60的操作实例的侧视图。如图6所示，例如，当转印纸是一片厚纸时，为了抑制转印纸S急速行进到夹持部时中间转印带12的速度波动，次要转印辊25与中间转印带12之间互相分离以使其之间的空隙变宽。当事先知道转印纸S的厚度时，可以设定目标位置P，并且在纸厚度传感器85或纸正时传感器检测转印纸S之前，次要转印辊25与中间转印带12可以互相分离。

在这种情况下，例如，根据转印纸S的厚度，挤压控制器70将次要转印辊25与中间转印带12分离0.5mm的位置设定为目标位置P。挤压控制器70反馈控制致动器63，使得挤压单元61被安排在目标位置P处。

例如，通过挤压控制器70的反馈控制导致致动器63沿第二方向D2移动与中间转印带12接触的次要转印单元。致动器63向挤压单元61施加超过弹簧62推动挤压单元61的力，由此沿着第二方向D2移动挤压单元61。

当挤压单元61被安排在目标位置P处，致动器63将与弹簧62推动挤压单元61相等的、并且朝向第二方向D2的力施加至挤压单元61。使用这种构型，弹簧62的力与致动器63的力被抵消，并且挤压单元61被保持在目标位置P处。

例如，当转印纸S充分薄时，挤压控制器70将次要转印辊25使用合适的转印压力压接中间转印带12的位置设定为目标位置P。挤压控制器70反馈控制致动器63并且将挤压单元61控制为目标位置P，由此将次要转印辊25与中间转印带12之间的转印压力保持在适当水平。

进一步地，由于转印纸S进入到夹持部的急速行进或作用于图像形成装置10的外力，挤压单元61能够振动。挤压控制器70获取由通过编码器64的输出的振动导致的挤压单元61的位移。

挤压控制器70基于挤压单元61的位移和根据该位移得到的速度来反馈控制致动器63，由此将挤压单元61控制为目标位置P。换言之，挤压控制器70反馈控制致动器63以便衰减挤压单元61的振动。

图7是示出第一实施例中将调色剂图像转印至转印纸S的图像形成装置10的部分的侧视图。如图7所示，当转印纸S进入次要转印辊25与中间转印带12之间的夹持部时，次要转印辊25将转印纸S压接中间转印带12。

例如，次要转印辊25将转印纸S压接中间转印带12的力(转印压力)Fp由下方程式(1)表示。

Fp＝Fs+Fa (1)

在方程式(1)中，Fs是弹簧62施加至挤压单元61的力。Fa是致动器63施加至挤压单元61的力。可以将力Fs与力Fa之外的任何力增加到转印压力Fp。例如，力Fs与力Fa分别由以下方程式(2)与方程式(3)表示。

Fs＝k×x (2)

Fa＝Kf×I (3)

k是弹簧62的弹簧常数。x是弹簧62的伸缩量。Kf是致动器63的推力常数。I是流过致动器63的电流。挤压控制器70能够通过改变流过致动器63的电流I的值来调节转印压力Fp。

在上述说明中，通过控制挤压单元61的目标位置P，电流I被改变以控制转印压力Fp。在这种情况下，挤压量相当于转印压力Fp，即，根据弹簧62的弹簧常数和夹持部的弹簧常数确定和设置目标位置P。考虑转印纸S的厚度计算出挤压量从而成为转印压力Fp。在接触过程中，控制系统可以被改变为仅电流控制或电流控制和目标速度为0的速度控制，以执行电流I的值相当于转印压力Fp作为目标的反馈控制。

以下参考图14中的框图描述操作。图14是包括用以改善振动衰减作为小回路的电流控制和速度控制并且包括在控制系统中切换的切换单元301的定位系统。

当保持分离状态时，当分离状态变为接触状态时，或当接触状态变为分离状态时，执行用于遵循期望的目标位置的定位控制。当执行定位时，切换单位301被设定至A侧。以下描述当切换单位301被设定至A侧时的运行。

通过比较器71将编码器64检测的和反馈的挤压单元61的目标位置和位移(位置)互相比较，并且输出位置偏差。位置偏差被输入至位置补偿器74，并且输出速度指令值。速度指令值经过切换单元301并且通过比较器72与挤压单元61的速度进行比较，且输出速度偏差。通过速度变换器78根据由编码器64检测的挤压单元61的位移来计算挤压单元61的速度。

速度偏差被输入至速度补偿器75，并且输出电流指令值。电流指令值被输入至补偿器73并且与检测流过致动器电流的电流检测器81的输出进行比较，且输出电流偏差。电流偏差被输入至电流补偿器76，电流补偿器76输出电压指令值、驱动驱动器77，并且驱动器77以与电压指令值相当的电压来驱动致动器63。通过这种操作，能够将挤压单元61定位在期望的目标位置处。

以下描述了在接触之后在期望的转印压力Fp下执行力控制的情况。在挤压单元61被定位在接触状态的期望位置处之后，切换单元301被切换至B侧以切换至包括速度反馈和电流反馈的控制系统。在这种情况下，从切换单元的B侧输入目标速度0。通过将目标速度设定为0，能够改善抑制挤压单元61的振动的性能。目标速度经过切换单元301并且通过比较器72与挤压单元61的速度进行比较，且输出速度偏差。

速度变换器78根据编码器64检测的挤压单元61的位移来计算挤压单元61的速度。速度偏差被输入至速度补偿器75中，并且输出电流指令值。电流指令值和相当于转印压力Fp的目标电流值302被输入至补偿器73并且与检测流过致动器电流的电流检测器81的输出进行比较，且输出电流偏差。电流偏差被输入至电流补偿器76，电流补偿器76输出电压指令值、驱动驱动器77，并且驱动器77以与电压指令值相当的电压来驱动致动器63。通过这种操作，挤压单元61以相当于转印压力Fp的压力被挤压。

为了改善挤压单元61的振动衰减的性能，当切换单元301被切换至B侧时可以改变速度补偿器75以执行力控制。

虽然描述了具有速度控制系统的形式以改善振动衰减的性能，但是可以采用仅具有电流反馈控制执行力控制的形式。在这种情况下，其中速度补偿器75输出的电流指令值被设定为零，相当于转印压力Fp的目标电流值302被输入至补偿器73并且与电流检测器81的输出相比较，并且输出电流偏差。电流偏差被输入至电流补偿器76、电流补偿器76输出电压指令值、驱动驱动器77，并且驱动驱动器77以与电压指令值相当的电压驱动致动器63。通过这种操作，挤压单元61以相当于转印压力Fp的压力被挤压。

例如，取决于转印纸S的类型，可能需要大于弹簧62的力Fs的转印压力Fp。在这种情况下，挤压控制器70通过电流I以便引起致动器63朝第一方向D1向挤压单元61施加力。通过这种操作，致动器63的力Fa被增加至弹簧62的力Fs以将转印压力Fp增加至期望值。

相比之下，取决于转印纸S的类型，可能需要小于弹簧62的力Fs的转印压力Fp。在这种情况下，挤压控制器70通过电流I以引起致动器63朝第二方向D2向挤压单元61施加力。通过这种操作，致动器63的力Fa减少弹簧62的力Fs以将转印压力Fp减少至期望值。

根据第一实施例，在图像形成装置10中，弹簧62和致动器63被安装在挤压单元61上并且施加力。基于编码器64获得的包括挤压单元61的位置(位移)、速度、以及力的参数，致动器63被挤压控制器70反馈控制。使用这种构型，挤压单元61的次要转印辊25压接中间转印带12的力被设定为具有高精度和良好的响应性。

通过弹簧62的力和针对期望值是可控的致动器63的力得到挤压单元61的次要转印辊25压接中间转印带12的力(转印压力)。使用这种构型，即使当使用强弹簧62或弱弹簧62时，控制致动器63以得到期望的转印压力。强弹簧62增加了挤压单元61的机械共振频率。相比之下，弱弹簧62减少了图像形成装置10的制造成本。

挤压控制器70基于包括挤压单元61的位置(位移)的参数来反馈控制致动器63。挤压控制器70基于包括挤压单元61的速度的参数来反馈控制致动器63。使用这种构型，挤压单元61被定位，并且得到了次要转印辊25压接中间转印带12时用于次要转印辊25的转印压力和正时。进一步地，能够抑制由转印纸S至夹持部的急速行进以及挤压单元61的振动导致的干扰。

挤压控制器70基于挤压单元61的速度来反馈控制致动器63，由此实质上增加了衰减系数。使用这种构型，挤压单元61的振动更有效地衰减。

挤压控制器70基于流过致动器63的电流来反馈控制致动器63。使用这种构型，得到了用于次要转印辊25的转印压力的期望值，并且抑制了由转印纸S进入到夹持部的急速行进所导致的干扰。进一步地，得到了用于控制致动器63的抵抗参数波动的高响应性和鲁棒性。

调整次要转印辊25的转印压力，由此得到适合于调色剂图像的转印条件的转印压力。使用这种构型，不需要次要转印辊25施加过多的转印压力，并且能够减少图像形成装置10的能量消耗。

图像形成装置10包括挤压装置60，由此精细控制次要转印辊25的转印压力、次要转印辊25与中间转印带12之间的间隙以及挤压单元61的操作正时。使用这种构型，抑制了由例如转印纸S进入夹持部的急速行进所导致的干扰，并且能够根据转印纸S的类型设定适当的转印压力。结果是，减少了由于负载波动或中间转印带12的振动所导致的图像异常，因此获得了能够设定更适当的转印条件的图像形成装置10。

挤压控制器70基于转印纸S的厚度控制致动器63，由此将中间转印带12与次要转印辊25分离。使用这种构型，当转印纸S进入次要转印辊25与中间转印带12之间的夹持部中时，抑制了中间转印带12的负载波动和速度波动。

在第一实施例中，弹簧62是从梁68处延伸基本上向下并且向上推动挤压单元61的压缩弹簧。弹簧62不受限于该实例并且可以是从梁68基本向上延伸并且将挤压单元61向上拉动的张力弹簧。类似地，致动器63可以如图4所示从梁68起基本向下延伸或者从梁68起基本向上延伸。

虽然第一实施例中图5所描述的框图是包括电流控制反馈的形式，但是，当与转印压力Fp相当的挤压量受控时或者当电流和电压几乎互相成比例时，可以采用没有电流控制反馈的电压控制型控制系统。具体地，电压控制型控制系统在图15中的框图中示出。控制器70包括比较器71、72，位置补偿器74，速度补偿器75，驱动器77以及速度变换器78。

在电压控制型的情况中，需要考虑与致动器的速度或角速度成比例的感应电压。图15的速度补偿器补偿感应电压并且通常在滤波器的类型和常数方面不同于图5中的速度补偿器75。速度补偿器的输出是相当于通过驱动器77至致动器63的电压的值。

以下参考图8至图10描述了第二实施例。在以下多个实施例的描述中，与已经被描述的部件具有相似功能的部件将会被附以相同的标记，并且可能省略对其的描述。附以同样标记的多个部件不一定享有所有的功能和特性，并且取决于相应的实施例可以具有不同的功能和特性。

图8是部分地切除并且示意性示出包括根据第二实施例的挤压装置60的图像形成装置10的部分的侧视图。如图8所示，第二实施例的挤压单元61包括旋转轴91。旋转轴91是支点的实例。

例如，旋转轴91被固定至图像形成装置10的壳体。旋转轴91穿过挤压单元61的支撑部件67的一端67b。旋转轴91可以被安排在挤压单元61的另一部分中。

挤压单元61绕旋转轴91是可摆动的。挤压单元61摆动，由此引起了次要转印辊25与绕在排斥力辊15上面的中间转印带12接近或远离。换言之，挤压单元61是可摆动部件的实例。

梁68被安排在支撑部件67的另一端67c上。弹簧62的一端被安装在梁68上。致动器63的一端被安装在相同的梁68上。

图8中的弹簧62是张力弹簧。弹簧62从梁68起基本上向上延伸。弹簧62沿着次要转印辊25接近排斥力辊15的方向(图8中的上方)施加力至挤压单元61，中间转印带12绕在排斥力辊上面。换言之，弹簧62朝向排斥力辊15和绕在排斥力辊15上面的中间转印带12拉动次要转印辊25。

弹簧62支撑挤压单元61并且执行挤压单元61的重力补偿。进一步地，弹簧62朝向排斥力辊15和中间转印带12方向拉动次要转印辊25，由此产生在次要转印辊25与中间转印带12之间的转印压力。

致动器63是与第一实施例类似的平移致动器。致动器63从梁68起基本向下延伸。换言之，图8中的致动器63沿与弹簧62相反的方向延伸。致动器63根据流过其的电流施加力至挤压单元61。

例如，第二实施例中的编码器64是接触式位移计。编码器64与支撑部件67相接触、检测挤压单元61的位移并且输出脉冲。编码器64不受限于该实例，并且例如可以是第一实施例中同样的线性编码器。

次要转印辊25沿挤压单元61的纵向方向(图8的横向方向)被安排在支撑部件67的一端67b与另一端67c之间。在这种配置的前提下，致动器63被安装在挤压单元61上的位置与旋转轴91之间的距离长于次要转印辊25被安装在挤压单元61上的位置与旋转轴91之间的距离。

图9是部分地切除并且示意性示出包括第二实施例的挤压装置60的第一变型的图像形成装置10的部分的侧视图。如图9所示，第一变型的致动器63的一端被安装在梁68上，该梁不同于弹簧62安装在其上的梁。

与弹簧62相似，致动器63从梁68起基本向上延伸。与上述致动器63相似，第一变型的致动器63同样根据流过其的电流向挤压单元61施加力。换言之，致动器63沿着次要转印辊25与排斥力辊15接近或分离的方向向挤压单元61施加力，其中中间转印带12绕在排斥力辊15上面。

致动器63安装于其上的梁68与弹簧62安装于其上的梁68相比更远离旋转轴91。致动器63被安装在挤压单元61的位置与旋转轴91之间的距离长于弹簧62被安装在挤压单元61上的位置与旋转轴91之间的距离。

图10是部分地切除并且示意性示出包括第二实施例的挤压装置60的第二变型的图像形成装置10的部分的侧视图。如图10所示，第二变型的旋转轴91被安排在支撑部件67的一端67b与另一端67c之间。

两个梁68被安排在比旋转轴91更接近支撑部件67的一端67b的位置处。致动器63的一端被安装在更接近支撑部件67的一端67b的梁68上。弹簧62的一端被安装在更接近旋转轴91的梁68上。

次要转印辊25被安排在比旋转轴91更接近支撑部件67的另一端67c的位置处。换言之，旋转轴91被安排在次要转印辊25、弹簧62与致动器63之间。

类似于第一实施例，第二变型的致动器63同样地由挤压控制器70控制。挤压控制器70基于挤压单元61的位置(位移)、挤压单元61的速度、以及流过致动器63的电流执行致动器63的反馈控制。

在第二实施例的图像形成装置10中，致动器63被安装在挤压单元61上的位置与旋转轴91之间的距离长于次要转印辊25被安装在挤压单元61上的位置与旋转轴91之间的距离。使用这种构型，次要转印辊25的转印压力大于通过致动器63向挤压单元61施加的力。结果是，能够使用小型低价的致动器63，这增加了图像形成装置10布局的自由度并且减少了其制造成本。进一步地，减少了图像形成装置10的能量消耗。

致动器63被安装在挤压单元61上的位置与旋转轴91之间的距离短于次要转印辊25被安装在挤压单元61上的位置与旋转轴91之间的距离。在这种情况下，减少了致动器63的可移动量，并且增加了图像形成装置10布局的自由度。

以下参考图11描述第三实施例。图11是部分地切除并且示意性示出包括根据第三实施例的挤压装置60的图像形成装置10的部分的侧视图。如图11所示，第三实施例的致动器63是旋转型致动器。

例如，第三实施例的致动器63是通用的直流(DC)电机。致动器63不受限于该实例并且可以是交流(AC)电机。致动器63可以是有刷电机或是无刷电机。致动器63可以是能够控制转矩的另一旋转型致动器。

旋转轴91被安排在支撑部件67的一端67b上。致动器63通过传动机构95被安装在支撑部件67的另一端67c上。传动机构95包括齿轮95a和传动齿轮95b。

齿轮95a形成在支撑部件67的另一端67c的端面上。传动齿轮95b被安装在致动器63的驱动轴上。传动齿轮95b可以与致动器63的驱动轴一体形成。

当驱动致动器63时，传动齿轮95b通过驱动轴旋转。传动齿轮95b通过齿轮95a将致动器63的扭矩传递至挤压单元61。通过这种操作，挤压单元61根据致动器63的驱动轴的旋转方向而绕旋转轴91摆动。

挤压单元61摆动，由此导致次要转印辊25与中间转印带12接近或分离。换言之，致动器63将扭矩传递至挤压单元61，由此沿着次要转印辊25接近中间转印带12或与中间转印带12分离的方向向挤压单元61施加力。

传动机构95的构型不受限于以上一个构型。例如，传动机构95可以使用诸如摩擦、带和线的另一种手段将致动器63的扭矩传递至挤压单元61。

弹簧62的被安装在设置在支撑部件67的另一端67c上的梁68上。弹簧62被安装在挤压单元61的位置与旋转轴91之间的距离短于齿轮95a与旋转轴91之间的距离。

第三实施例的编码器64是旋转编码器。例如，编码器64检测致动器63的驱动轴的旋转量并且输出编码器脉冲。挤压控制器70根据致动器63的驱动轴的旋转量计算挤压单元61的位移。

类似于第一实施例，第三实施例的致动器63同样地由挤压控制器70控制。挤压控制器70基于挤压单元61的位置(位移)、挤压单元61的速度、以及流过致动器63的电流执行致动器63的反馈控制。

在第三实施例中的图像形成装置10中，致动器63是被旋转地驱动以向挤压单元61施加力的旋转型致动器。旋转型致动器的价格通常低于诸如第一实施例中的平移型致动器的致动器的价格。由于这个原因，降低了包括致动器63为旋转型致动器的挤压装置60的制造成本。

致动器63被安排在支撑部件67的另一端67c上。使用这种构型，得到了更大的减速比，并且次要转印辊25压接中间转印带12的力大于通过致动器63向挤压单元61施加的力。结果是，能够使用小型低价的致动器63，这增加了图像形成装置10布局的自由度并且减少了其制造成本。进一步地，减少了图像形成装置10的能量消耗。

第三实施例中的次要转印辊25、弹簧62、致动器63以及旋转轴91的配置不受限于图11中示出的配置。挤压装置60的构型和配置可以是任意的使得弹簧62能够向挤压单元61施加期望的力并且致动器63能够以期望的减速比向挤压单元61施加扭矩。

以下参考图12描述第四实施例。图12是部分地切除并且示意性示出根据第四实施例的张力调节装置100的侧视图。张力调节装置100是挤压装置的实例。

张力调节装置100向纸状或带状体施加张力并且将张力控制为期望值。例如，张力调节装置100向纸101施加张力。纸101是第一部件的实例。

张力调节装置100包括与第三实施例的挤压装置相似的挤压装置60。张力调节装置100包括取代次要转印辊25的辊102。类似于次要转印辊25，辊102由支撑部件67支撑。纸101绕在辊102上面。

弹簧62沿着辊102接近纸101的方向向挤压单元61施加力。致动器63沿着辊102与纸101接近或分离的方向向挤压单元61施加力。张力调节装置100的挤压控制器70控制致动器63，由此控制辊102压接纸101的力(张力)。

类似于第一实施例，第四实施例的致动器63由挤压控制器70控制。挤压控制器70基于挤压单元61的位置(位移)、挤压单元61的速度以及流过致动器63的电流来执行致动器63的反馈控制。

例如，第四实施例的张力调节装置100被用于调节图像形成装置10的中间转印带12的张力。在这种情况下，例如，纸101被用于图像形成装置10的中间转印带12，由此辊102被用于图像形成装置10的从动辊14。

不受限于图像形成装置10，张力调节装置100能够被用于各种装置。例如，纸101可以是诸如连续表格纸、纸张、布、以及薄膜的另一主体。换言之，张力调节装置100能够用于连续表格纸的图像形成装置的供纸系统或制造纸张、布或薄膜的机器的输送系统。

图13是示出用于在实施例中执行反馈控制计算的构型的实例的框图。图13同样示出了用于说明的致动器63、编码器64以及驱动器77。

不仅诸如逻辑电路和FPGA的电子硬件，而且软件也能够实施实施例的计算电路、存储器等。图13示出了运行软件的构型。

如图13所示，总线200以互相通信的方式连接诸如CPU 201的计算器、诸如ROM 202和RAM 203的存储器、计数器204、编程的I/O(PLO)205、PWM发生器(图13中被示出为PWM)206、以及诸如模数转换器(ADC)207的外围设备。

例如，ROM 202在其中用于存储CPU 201的操作程序以控制整个构型。RAM 203被用作工作存储器并且在其中储存例如获得的信息和计算的结果。

操作程序可以作为可安装的或可执行的文件被记录或设置在诸如CD、FD、DVD、以及闪存器的计算机可读存储介质中。

进一步地，操作程序可以被储存在与诸如互联网的网络相连并且经由所提供的网络被下载的计算机中。操作程序可以经由诸如互联网的网络被提供或分布。

用于实施挤压装置60的反馈控制的控制程序被模块化为包括以上单元(图5中的比较器71、72、73，位置补偿器74，速度补偿器75，电流补偿器76以及速度变换器78)。作为实际的硬件，CPU 201从ROM 202读取程序并且执行该程序，由此将单元加载在RAM 203上并且在RAM 203上生成(generate)补偿器71、72、73，位置补偿器74，速度补偿器75，电流补偿器76以及速度变换器78。图4中的储存单元87能够被配置成在RAM 203内使用特定的区域。

计数器204对编码器64的脉冲进行计数或以基本时钟测量脉冲间隔。例如，通过采用所测量的计数值的差值或取周期的倒数来计算挤压单元61的速度。指示计算速度的信息被供应至CPU 201。

PIO 205是CPU 201与驱动器77之间的接口。PIO 205指定驱动器77的开关、制动器的开关、致动器63的驱动方向等。驱动器77的输入可以是PWM输入或模拟输入。对于PWM输入，PWM发生器206根据CPU 201的指令向驱动器77输入占空比相当于驱动致动器63的电压或电流的PWM信号。对于模拟输入，数模转换器被用于代替PWM发生器206。

例如，驱动器77根据从安装在致动器63上的霍尔元件输出的霍尔信号HU、HV以及HW的逻辑通过三相电流U、V以及W，以驱动致动器63。作为检测系统的编码器64检测通过致动器63驱动的机构的移动并且输出编码器脉冲。

CPU 201根据目标值执行图5中位置补偿器74、速度补偿器75、电流补偿器76以及速度变换器78的计算。CPU 201通过电流检测器81检测流过致动器63的电流并且通过ADC 207捕获电流值。CPU 201基于电流值执行电流的反馈控制。在这种情况下，电流控制的响应频率和采样频率通过编码器64被设定成高于位置和速度控制的响应频率和采样频率。驱动器77可以通过电流检测器81检测流过致动器63的电流并且执行电流的反馈控制。

本发明的上述实施例不限制发明的范围并且仅是包含在本发明范围的实例。本发明的实施例可以是在不偏离本发明的主旨的情况下关于特定的使用、结构、形状、动作和效果的部分通过对上述实施例执行改变、省略和增加来获得的。

例如，在上述实施例中，致动器63被电力驱动并且向挤压单元61施加力。但是，致动器不受限于该实例并且可以通过诸如油压、气压和水压的另一手段被驱动。进一步地，弹簧62不受限于螺旋弹簧并且可以是是诸如板簧的另一种弹簧。

在上述实施例中，挤压控制器70是包括电流控制、速度控制和位置控制的三重多回路控制系统。但是，挤压控制器70可以是包括单个的或双个反馈回路的控制系统。

例如，挤压控制器70可以仅具有电流控制的反馈回路。在这种情况下，根据预设目标电流值和电流检测器81检测的致动器63的电流来计算电流偏差。电流补偿器76基于电流偏差计算电压指令值。这样构造的挤压控制器70能够适当地控制次要转印辊25的转印压力。

挤压控制器70可以仅具有电流控制和速度控制的反馈回路。在这种情况下，根据预设目标速度(例如，0m/s)和通过速度变换器78计算的挤压单元61的速度来计算速度偏差。这样构造的挤压控制器70能够快速地衰减挤压单元61的振动。

在这样构造的挤压控制器70中，速度变换器78的输出可以与任一值相乘。通过这种操作，衰减系数实质上减小了，并且挤压单元61的振动被更加快速地衰减。

进一步地，预设目标值可以被增加至速度补偿器75输出的电流指令值。通过这种操作，次要转印辊25的转印压力能够被控制为取决于目标值的值。

挤压控制器70包括电流控制的反馈回路。但是，挤压控制器70可以具有代替电流控制的反馈回路的电压控制的反馈回路。

挤压控制器70的位置补偿器74、速度补偿器75以及电流补偿器76是基于经典控制理论设计的比例积分(PI)补偿器。位置补偿器74可以是比例(P)补偿器。

图5中示出的挤压控制器70的构型是基于经典控制理论的反馈控制系统。挤压控制器70不受限于该实例并且可以是基于现代控制理论的状态反馈控制系统或是基于鲁棒控制理论的反馈控制系统。

以下考虑了挤压装置60的构型和控制中的以下要点。能够与第一部件(排斥力辊15)接近或远离的第二部件(次要转印辊25(挤压装置60))包括产生期望的力的弹性部件(弹簧62)以及致动器63，并且基于各种参数被反馈控制。但是，当反馈控制系统的目标值逐步改变时，考虑以下故障。

首先，待被控制的物体的机械共振频率被激发，并且至目标值的收敛可能更差。相对于目标值的偏差是大的，由补偿器输出的操作量增加，以及经过致动器63的电压或电流是饱和的，这会增加过冲(overshoot)至目标值或使至目标值的收敛更差。当使用诸如弹簧62的弹性部件时或当抵接部的弹力主要通过接触力来起作用，特别是由弹性部件和抵接部生成的力由致动器63来补偿时，那么致动器63的电压或电流有可能是饱和的。另外，需要直流方式的电压或电流用于补偿由弹性部件与抵接部生成的力，并且在待被生成用于在驱动方向之间加速驱动或减速驱动的力或扭转的方面存在不同的非线性。该非线性导致至目标值的收敛更差的问题。在对接触时间和分离时间具有严格要求的装置中，需要快速操作和目标值的稳定收敛，由于成本限制和构型限制，这导致了电压或电流的饱和。

同样当执行轨迹生成时，期望根据驱动条件和驱动装置容易地改变特性。对于特别地期望标准化以用于降低成本或提高效率的产品，期望仅通过改变常数来改变特性。

以下描述了考虑以上故障的构型实例。将参照图16描述控制系统的构型。控制系统的构型包括图5中目标位置之后的目标轨迹发生器303。轨迹发生器303被描述为当目标位置改变时在时间序列中从一个时间点输出目标轨迹位置的数据表。根据机构的特性或操作需要提前准备数据表。

图17是示出实现从分离位置X_open到接触位置X_close的操作的数据表。当输入接触位置X_close时，目标轨迹位置被输出作为时间序列数据以便根据控制步距(step)从分离位置X_open接近接触位置X_close。

数据表在规定(规定的数量的步距)内从分离位置X_open改变至接触位置X_close并且设定诸如减少机构机械共振频率的轨迹以及使电压和电流不饱和的最短轨迹的提前设计的项目。图17是考虑了检测器分辨率的数据表。可以取决于目标位置的差异和规定的时间的差异来准备多个数据表。数据表可以配备有在分离位置X_open至接触位置X_close之间正规化的纵轴的目标位置以及正规化的横轴的规定的时间(规定的数量的步距)。

以下描述了轨迹发生器303是滤波器的情况。数字控制的滤波器通常被表示为通过控制步距(采样频率)离散化的形式。该实例由下面方程式(4)示出的离散传递函数表示。

其中，z^-1指示一个采样延迟。通过改变该滤波器的分母和分子的常数a₀至a_n以及b₀至b_n，能够改变滤波器的特性。

例如，当n＝9、a₀＝1、a₁至a₉＝0且b₀至b₉＝0.1时，得到了10倍(10-times)的移动平均滤波器(FIR滤波器)。另外，能够取决于设置来设定初级或次级低通滤波器(IIR滤波器)。例如，当具有100Hz截止频率的初级低通滤波器由具有1kHz的采样频率的离散传递函数来表示，n＝1、a₀＝1、a₁＝-0.5335、b₀＝0且b₁＝0.4665。

虽然上面描述了FIR滤波器与IIR低通滤波器，但是同样能够设定截断特定频率的带阻滤波器或者使特定频率通过的带通滤波器。它们可以跨多个步(step)相乘(multiplied)(以串接(cascade)方式连接)。图17的特性是通过逐步地输入到移动平均滤波器的三阶段乘法(three-step multiplication)所得到的结果。

图18是示出了当使用通过轨迹发生器在时间序列中改变的目标轨迹位置时和在没有使用任何轨迹发生器的情况下目标位置逐步地改变时，待被控制的物体的机构单元的响应结果的曲线图。在没有轨迹生成的情况下，被施加至反馈控制系统的目标位置大量地改变以增加补偿器的输出的操作量，并且电压或电流饱和，致使无能力执行线性反馈控制。由于这个原因，图18中没有轨迹生成的实例示出了大的过冲并且发生了不同于机构的机械共振频率的振动，这使至目标值的收敛更差。相比之下，具有轨迹生成的实例是通过低通滤波器抑制机械共振频率并且生成目标轨迹位置的轨迹发生器，以便抑制电压或电流饱和。结果是，因机械共振频率的振动被抑制，并且通过反馈控制能够提高对于目标位置的定位性能。

当本实施例的构型被用于图像形成装置的次要转印单元并且在如没有图18的轨迹生成的实例那样来执行这样的响应时，次要转印的转印压力的波动可能增加，将调色剂图像从中间体转印体至纸可能会在特性方面发生变化，并且可能出现诸如图像密度不均匀的有缺点的转印。相比之下，如带有轨迹生成的实例那样执行这样的响应时，由此减少了转印压力的波动并且使调色剂图像能够稳定地从中间转印体转印至纸。

如在图18中可以看到的，当执行轨迹生成时，改变目标位置后位置偏差立即是小的，来自补偿器中的操作量是小的，并且延迟了控制器的对象的操作的启动。该延迟意味着从分离状态到接触状态的时间被延迟并且转印压力的启动同样被延迟。当目标位置改变时，能够通过提前正时来调整这些延迟。

上述实施例产生了以高精度和良好的响应性来设定将作用于能够与物体接近或分离的零件的力的效果。

虽然本发明已经关于具体实施例描述了本发明用于清楚、完整的披露，但是所附权利要求书并不因此受限而是被解释为包含所属领域的技术人员可以想到的公平合理地落入在此阐述的基本教导内的体现所有的修改和替代构造。