CN102073254A - 带曲折防止装置和包括它的成像设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种带曲折防止装置，包括：带偏移探测单元，该带偏移探测单元探测环形带在带宽方向上的偏移量，所述环形带在支撑件上可旋转地拉伸；以及带曲折校正单元，该带曲折校正单元基于所述带偏移探测单元所探测的偏移量校正所述环形带在带宽方向上的偏移，所述带偏移探测单元包括：移动件，该移动件与所述环形带或者所述环形带的边缘在带宽方向上偏移相关联地移动；以及光学传感器，该光学传感器输出信号，该信号的输出电平对应于所述移动件处于所述光学传感器的光路中的比例；所述光学传感器布置成在预定高解析度探测范围内所述光学传感器的输出电平随着所述环形带在带宽方向上的偏移而变化。

Description

带曲折防止装置和包括它的成像设备
技术领域
本发明的特定方面涉及带曲折防止装置和包括该带曲折防止装置的成像设备。
背景技术
特定类型的成像设备例如复印机和打印机使用环形带，如中间转印带、感光带或者纸张传送带来形成图像。这种环形带通常在包括驱动辊的两个或多个辊上拉伸。在环形带运行(被驱动或者转动)的同时，环形带经常在与其运行方向正交的方向上(以下称为带宽方向)偏移。这种偏移以下称为带曲折。当图像形成在环形带的外表面上或者形成在环形带外表面上所放置的记录介质上时，带曲折导致图像变形。而且，当多颜色图像通过在环形带上依次形成单色图像使得它们彼此重叠来形成时，带曲折导致单色图像在带宽方向上不对齐，并由此造成诸如颜色偏移和颜色阴暗(shading)的问题。由于这种颜色偏移和颜色阴暗很容易由用户观察到，因此，在形成彩色图像时正确防止带曲折是很重要的。
在已知的方法中，控制用于支撑环形带的一个或多个支撑辊(以下称为调整辊(steering roller)的倾斜，来防止环形带曲折(这个方法在下面称为调整方法)。与将沿着环形带内表面的宽度方向设置在一端上的肋或者导引件钩到支撑辊的端面上从而防止带曲折的方法相比，调整方法可以减小施加到环形带上的外力。因此，调整方法改进了环形带的运行稳定性和耐久性，并且提供更高的可靠性。
在采用调整方法时，需要探测环形带在带宽方向上的偏移量，并由此确定调整辊的控制变量(倾斜量)。而且，为了通过控制调整辊正确防止带曲折，重要的是以高解析度探测带宽方向的偏移量(下面称为曲折量)。但是，由于下面描述的原因，难于实现所需的探测范围(曲折量的可探测范围)和所需的探测解析度。
刚好在由组装工人或者维修人员安装或者更换环形带之后，在带宽方向上通常存在距正确位置±2-3mm的定位误差。在将这个定位误差考虑在内的情况下，为了探测环形带在宽度方向上的偏移量，±2-3mm的探测范围是必须的。同时，为了保证环形带的曲折量在特定范围内并由此在多颜色图像中有效防止颜色偏移和颜色阴暗，大约0.005mm的探测解析度是必须的。即，对于±2-3mm的所需探测范围而言，大于1000x(0.005mm)的探测解析度是需要的。不必说，利用非常昂贵的传感器可以实现如上所述的宽探测范围和高探测解析度。但是实际上需要利用简单的传感器结构、包括输出电压范围是0-5V的廉价模拟输出光学传感器、来实现宽探测范围和高探测解析度。但是，对于上述探测范围为了利用输出电压范围是0-5V的廉价模拟输出光学传感器来获得1000x的解析度，需要以5mV为单位探测电压(传感器输出)。考虑到装置中的噪声以及控制器的模数转换电路的能力，难于正确和可靠地以5mV为单位探测电压。
日本专利申请公开说明书第2008-275800号和日本专利申请公开说明书第2005-338522号提出了利用多个廉价传感器试图实现宽探测范围和高探测解析度的带曲折防止装置。
在JP2008-275800中公开的带曲折防止装置包括第一探测单元和第二探测单元，所述第一探测单元在距环形带的正常位置(normal position)±1mm的范围内探测环形带在带宽方向上的偏移量；而第二探测单元用于探测超限，该超限是超过距环形带正常位置±5mm的环形带的偏移。该带曲折防止装置根据第一探测单元所探测的偏移量来校正环形带在带宽方向上的偏移，或者如果第二探测单元探测到超限时停止环形带并且报告错误。第一探测单元是位移传感器，该位移传感器定位成面对摆臂的摆动方向，该摆臂随着环形带在带宽方向上的偏移而围绕心轴摆动。利用JP2008-275800的带曲折防止装置，在第一探测单元的探测范围(距环形带的正常位置±1mm)内的环形带的偏移可以被校正，并且通过利用与第一探测单元单独设置的第二探测单元来探测超限，可以防止由超限带来的环形带损坏。在JP2005-338522中公开的带曲折防止装置包括摆臂以及第一和第二位移传感器，该摆臂随着环形带在带宽方向上的偏移而绕心轴摆动，而第一和第二位移传感器面对摆臂的摆动方向，并且放置在距心轴不同距离处。更靠近心轴的第一位移传感器具有更宽的探测范围和更低的解析度，距心轴较远的第二位移传感器具有较窄的探测范围和更高的解析度。JP2005-338522中的带曲折防止装置基于来自具有更高解析度的第二位移传感器的信号，校正在第二位移传感器的探测范围(距环形带的正常位置±1mm)内的环形带在带宽方向上的偏移，并且基于来自具有较低探测解析度的第一位移传感器的信号校正超出第二位移传感器探测范围的环形带在带宽方向上的偏移。
JP2008-275800和JP2005-338522中的带曲折防止装置都是利用两个传感器来探测环形带在带宽方向上的偏移。但是，利用JP2008-275800和JP2005-338522的结构，能够以高解析度探测环形带的偏移的高解析度探测范围的宽度基本上与利用一个传感器可以实现的高解析度探测范围的宽度相同。因此，利用JP2008-275800和JP2005-338522的结构，难于在宽的探测范围内以高探测解析度探测环形带在带宽方向上的偏移。
发明内容
根据本发明的一个方面，一种带曲折防止装置包括：带偏移探测单元，该带偏移探测单元探测环形带在带宽方向上的偏移量，所述环形带在支撑件上可旋转地拉伸；以及带曲折校正单元，该带曲折校正单元基于带偏移探测单元所探测到的偏移量来校正环形带在带宽方向上的偏移。所述带偏移探测单元包括与环形带或者环形带的边缘在带宽方向的偏移相关联地移动的移动件以及输出信号的光学传感器，该信号的输出电平与该移动件在光学传感器的光路中所占的比例相对应。所述光学传感器布置成使得该光学传感器的输出电平随着环形带沿着带宽方向在预定的高解析度探测范围内偏移而变化。带偏移探测单元被构造成组合光学传感器的输出信号，使得在高解析度探测范围内相对于环形带沿带宽方向的偏移量该组合信号的输出电平的变化率变得大于相应光学传感器的输出电平的变化率，并且基于该组合信号来探测偏移量。
附图说明
图1是根据本发明实施方式的示例性打印机的示意图；
图2是用于驱动图1的打印机的中间转印带的带驱动单元的示意图；
图3是示出图2的带驱动单元的边缘传感器的示例性结构的视图；
图4是示出图3的边缘传感器的透射型光学传感器的示例性结构的视图；
图5是从上面以倾斜角度观察的设置在图2的带驱动单元的调整辊的一端(驱动端)的倾斜机构的透视图；
图6是从下面以倾斜角度观察的图5的倾斜机构的透视图；
图7是示出图2的带驱动单元的带曲折防止装置的控制机构的方块图；
图8是示出图3的边缘传感器的控制机构的视图；
图9A是示出边缘传感器的两个光学传感器的传感器输出Va和Vb与带偏移量之间的关系的曲线；
图9B是示出两个光学传感器的传感器输出Va和Vb的差(Vb-Va)与带偏移量之间的关系的曲线；
图10是示出用于防止中间转印带的曲折的控制过程的流程图；
图11是示出与两个光学传感器的光接收部分的位置相比，设置在第一种变型的光遮挡部分中的两个狭缝的结构的视图；
图12A是示出边缘传感器的两个光学传感器的传感器输出Va和Vb与带偏移量之间的关系的曲线；
图12B是示出两个光学传感器的传感器输出Va和Vb的差(Va-Vb)与带偏移量之间的关系的曲线；
图12C是示出两个光学传感器的传感器输出Va和Vb的和(Va+Vb)与带偏移量之间的关系的曲线；
图13A是示出在中间转印带在带宽方向上的位置处于边缘传感器的高解析度探测范围C之内时，光遮挡部分相对于两个光学传感器的光接收部分的位置的视图；
图13B是示出在中间转印带在带宽方向上的位置处于沿正方向超出边缘传感器的高解析度探测范围C的范围D之内时，光遮挡部分相对于两个光学传感器的光接收部分的位置的视图；
图13C是示出在中间转印带在带宽方向上的位置处于沿正方向超出范围D的错误范围F之内时，光遮挡部分相对于两个光学传感器的光接收部分的位置的视图；
图14是示出根据第一种变型用于防止带曲折的控制过程的流程图；
图15是根据第二种变型的边缘传感器的正视图；
图16是图15的边缘传感器的侧视图；
图17A到17C是示出根据第三种变型的边缘传感器的三重光接收元件的视图；
图18A是示出边缘传感器的三个光接收区域的传感器输出Va、Vb和Vc与带偏移量之间的关系的曲线；
图18B是示出三个光接收部分的传感器输出Va、Vb和Vc的差(Va-Vb；Vb-Vc)与带偏移量之间的关系的曲线；
图19是用于彼此对比地描绘狭缝宽度Ds和光接收区域宽度Dp的视图；
图20A到20D是示出在条件(A)到条件(D)下传感器输出Va和Vb的近似输出电平的曲线，表示狭缝宽度Ds和光接收区域宽度Dp之间的不同关系；
图21是示出在条件(D)下实际传感器输出Va和Vb的曲线；
图22是示出在条件(D)下实际传感器输出Va和Vb之间的差动信号(Vb-Va)的曲线；
图23A是示出当Ds≈1.7×Dp为真时，传感器输出Va和Vb的近似输出电平的曲线；
图23B是示出图23A所示的传感器输出Va和Vb之间的差动信号(Vb-Va)的曲线；
图24A是示出根据第五种变型的两个传感器输出Va和Vb的示例性输出电平的曲线；
图24B是示出图24A所示的传感器输出Va和Vb的差动信号(Va-Vb)和求和信号(Va+Vb)的曲线；
图24C是示出图24B所示的差动信号(Va-Vb)与求和信号(Va+Vb)的比(Va-Vb)/(Va+Vb)的曲线；
图25是示出根据第六种变型的两个狭缝和两个光接收区域的位置关系的视图；
图26A是根据第七种变型的曲线，其中水平轴表示带偏移量，而竖直轴表示两个光学传感器的传感器输出电平；
图26B是示出传感器输出的和(Va+Vb)与两个阈值Vth和Vthsens的曲线；以及
图27是示出根据第七种变型的用于防止带曲折的控制过程的流程图。
具体实施方式
下面参照附图描述本发明的优选实施方式。
下面描述作为根据本发明实施方式的电子照相成像设备的示例的打印机的结构。
图1是这个实施方式的打印机的示意图。
打印机包括两个光学扫描单元1YM和1CK以及四个处理单元2Y、2M、2C和2K，它们分别形成黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)和黑色(K)调色剂图像。打印机还包括供纸路径30、转印前传送路径31、手动供纸路径32、手动供纸盘33、阻挡辊对34、传送带单元35、定影单元40、传送路径切换单元50、纸张弹出路径51、纸张弹出辊对52、纸张接收盘53、第一供纸盒101、第二供纸盒102和再送单元。
第一供纸盘101和第二供纸盘102中的每一个包含多张记录纸张P作为记录介质。随着供纸辊101a或102a的转动，记录纸张P的最上面一张被从供纸盒101或102送到供纸路径30。供纸路径30随后是转印前传送路径31，用于在通向二次转印辊隙的部分内传送记录纸张P，二次转印辊隙将在下面描述。从供纸盒101或102供给的记录纸张P穿过供纸路径30，并且进入转印前传送路径31。
手动供纸盘33安装到打印机的壳体的一侧上，使得它可以相对于壳体打开和关闭。利用打开的手动供纸盘33，多张记录纸张P可以手动放置在手动供纸盘33的上表面上。在手动供纸盘33上的记录纸张P的最上面一张被手动供纸盘33的供纸辊供给到转印前传送路径31。
每个光学扫描单元1YM和1CK包括激光二极管、多角镜、和透镜(未示出)，并且根据从单独的扫描仪获得的或者从个人计算机传送的图像信息驱动激光二极管，以便光学扫描处理单元2Y、2M、2C和2K的光导体3Y、3M、3C和3K。处理单元2Y、2M、2C和2K的光导体3Y、3M、3C和3K通过驱动单元(未示出)在图1的逆时针方向上转动。光学扫描单元1YM在光导体3Y和3M的旋转轴方向上偏转激光束并由此光学扫描光导体3Y和3M。结果，在相应的光导体3Y和3M上形成与Y图像信息和M图像信息相对应的静电潜像。类似的，光学扫描单元1CK在光导体3C和3K的旋转轴方向上偏转激光束，由此在光导体3C和3K上形成与C图像信息和K图像信息相对应的静电潜像。
处理单元2Y、2M、2C和2K分别包括鼓形光导体3Y、3M、3C和3K作为潜像载体。另外，每个处理单元2Y、2M、2C和2K包括各种部件，它们围绕光导体3Y/3M/3C/3K设置，并且被支撑在相同的支撑件上。处理单元2Y、2M、2C和2K可拆卸地安装到打印机主体上。处理单元2Y、2M、2C和2K除了它们使用不同颜色的调色剂外具有基本相同的结构。例如，以处理单元2Y为例。处理单元2Y包括光导体3Y和显影在光导体2Y上形成的静电潜像以形成Y调色剂图像的显影单元4Y。处理单元2Y还包括充电单元5Y，用于给旋转的光导体3Y的表面均匀充电，并包括鼓清洁单元6Y，用于在光导体穿过用于Y分量的初次转印辊隙后去除附着在它表面上的转印后残留调色剂，所述用于Y分量的初次转印辊隙将在后面描述。
图1所示的打印机被构造为串列型成像设备，其中，四个处理单元2Y、2M、2C和2K沿着中间转印带61的旋转方向排列，所述中间转印带61将在稍后描述。
在这个实施方式中，光导体3Y形状如同鼓一样，并且通过在例如铝制成的基管上通过施加有机感光材料形成感光层而予以制成，另外，形状如同环形带那样的感光体也可以用作感光体3Y。
显影单元4Y利用双组分显影剂(下面简称为显影剂)，该双组分显影剂包括磁性载体和非磁性黄色调色剂，以显影潜像。另外，显影单元4Y可以被构造成利用不包括磁性载体的单组分显影剂，取代双组分显影剂。Y调色剂供给单元(未示出)将Y调色剂从Y调色剂瓶103Y供给到显影单元4Y。
鼓清洁单元6Y包括聚亚安脂橡胶制成的清洁刮板，该清洁刮板与光导体3Y形成接触。也可以使用具有不同结构的鼓清洁单元。在这个实施方式中，也设置了与光导体3Y相接触的可旋转的毛刷来改善清洁性能。毛刷也从固态润滑剂(未示出)刮下润滑剂，将所刮下的润滑剂减小成精细粉末，并且将该精细粉末施加到感光体3Y的表面上。
放电灯(未示出)也设置在光导体3Y之上，作为处理单元2Y的一个部件。在光导体3Y穿过鼓清洁单元6Y之后，放电灯照射并由此放电光导体3Y的表面。光导体3Y的被放电的表面被充电单元均匀充电，并然后被光学扫描单元1YM光学扫描。充电单元5Y在从电源(未示出)供给充电偏压的同时被旋转。取代充电单元5Y，可以使用光晕充电器(scorotron charger)。光晕充电器在不接触的情况下给光导体充电。
处理单元2M、2C和2K具有与上述处理单元2Y类似的结构。
转印单元60设置在处理单元2Y、2M、2C和2K之下。转印单元60包括环形中间转印带61，该中间转印带在多个支撑辊上拉伸。中间转印带61与光导体3Y、3M、3C和3K接触，并且通过其中一个支撑辊旋转而在图1中沿顺时针方向转动(或运行)。利用这种结构，在光导体3Y、3M、3C和3K与中间转印带61之间形成用于C、M、Y、K分量的初次转印辊隙。
在用于Y、M、C、K分量的初次转印辊隙附近，中间转印带61被初次转印辊62Y、62M、62C和62K压在光导体3Y、3M、3C和3K上，所述初次转印辊62Y、62M、62C和62K设置在带环形的内侧，即：由中间转印带61的内表面所围绕的空间的内侧。初次转印偏压从电源(未示出)施加到初次转印辊62Y、62M、62C和62K。结果，在用于Y、M、C、K分量的初次转印辊隙处形成初次转印电场，并且初次转印电场导致光导体3Y、3M、3C和3K上的调色剂图像静电转印到中间转印带61上。
当中间转印带61顺时针转动时，中间转印带61的外表面按顺序穿过用于Y、M、C、K分量的初次转印辊隙。结果，调色剂图像依次转印到中间转印带61的外表面上，并且重叠在外表面上(初次转印过程)。作为初次转印过程的结果，具有四种颜色的重叠调色剂图像(以下称为四色调色剂图像)被形成在中间转印带61的外表面上。
用作二次转印部分的二次转印辊72设置在中间转印带61之下。而且，二次转印支撑辊68设置在中间转印带61的环形的内侧，以便接触中间转印带61的内表面。二次转印辊72在与二次转印支撑辊68相对应的位置处与中间转印带61的外表面相接触。利用这种结构，二次转印辊隙形成在中间转印带61的外表面和二次转印辊72之间。
二次转印偏压由电源9(未示出)施加到二次转印辊72上。同时，在带环形内的二次转印支撑辊68被接地。利用这种结构，二次转印电场形成在二次转印辊隙处。
阻挡辊对34设置在二次转印辊隙的右侧。阻挡辊对34的两个辊将记录纸张P与中间转印带61上四色调色剂图像的运动同步地供给到二次转印辊隙处。在二次转印辊隙处，导致中间转印带61上的四色调色剂图像由二次转印电场和辊隙压力转印到记录纸张P上，并且与记录纸张P的白色相结合形成全彩色图像。
在中间转印带61穿过二次转印辊隙之后，没有被转印到记录纸张P上的调色剂(转印后残留调色剂)保留在中间转印带61的外表面上，转印后残留调色剂被与中间转印带61接触的带清洁单元75所去除。
同时，已经穿过二次转印辊隙的记录纸张P与中间转印带61分离，并且穿行到传送带单元35。传送带单元35包括驱动辊37、从动辊38和环形传送带36，该传送带36在驱动辊37和从动辊38上拉伸。传送带36通过驱动辊37的转动而沿图1中逆时针方向转动。从中间转印带61传过来的记录纸张P被保持在传送带36的外表面上，并且通过传送带36的旋转而被传送到定影单元40。
再送单元由传送路径切换单元50、再送路径54、回转路径55、和回转后传送路径56形成。传送路径切换单元50将从定影单元40接收的记录纸张P的目的地在纸张弹出路径51和再送路径54之间切换。当执行图像仅仅在记录纸张P的一侧面上形成的单面打印时，传送路径切换单元50选择纸张弹出路径51作为记录纸张P的目的地。结果，仅在一侧面上已经形成有图像的记录纸张P经纸张弹出路径51被传送到纸张弹出辊对52，并且弹出到纸张接收盘53上。而且，在双面打印模式下，当从定影单元40接收到在两侧面上已经形成图像的记录纸张P时，传送路径切换单元50选择纸张弹出路径51作为记录纸张P的目的地。结果，在两侧面上已经形成图像的记录纸张P被弹出到纸张接收盘53上。同时，在双面打印模式下，当从定影单元40接收到仅在一侧面上已经形成图像的记录纸张P时，传送路径切换单元50选择再送路径54作为记录纸张P的目的地。
传送到再送路径54中的记录纸张P进入到与再送路径54相连接的回转路径55。当整个记录纸张P进入回转路径55时，记录纸张P的传送方向反转。回转路径55还连接到回转后切换路径56。被沿着反向传送的记录纸张P进入到回转后传送路径56，并结果，记录纸张P被翻转。被翻转的记录纸张P经由回转后传送路径56和供纸路径30被再次传送到二次转印辊隙。在调色剂图像在二次转印辊隙转印到记录纸张P的第二侧面上并且调色剂图像被定影单元40定影到第二侧面上之后，记录纸张P经由传送路径切换单元50、纸张弹出路径51、和纸张弹出辊对52弹出到纸张接收盘53上。
接着，描述用于驱动中间转印带的带驱动单元。
图2是根据本发明实施方式的带驱动单元的示意图。
这个实施方式的带驱动单元包括支撑辊63、67、68、69和71；作为环形带在支撑辊63、67、68、69和71上拉伸的中间转印带61；由作为驱动源的调整电机23驱动并且倾斜支撑辊(调整辊)63的倾斜机构；用作带偏移探测单元、用于探测中间转印带61在带宽方向上的偏移量(曲折量)(下面称为带偏移量)的边缘传感器24；以及调整控制单元21，该调整控制单元21基于边缘传感器24探测的带偏移量确定调整辊63的倾斜量，并且控制调整电机23来控制倾斜机构，使得调整辊63的倾斜量匹配所确定的倾斜量。从而，带驱动单元被构造成通过改变调整辊63的倾斜量来防止中间转印带61曲折。在这个实施方式中，倾斜机构和调整控制单元21构成带曲折校正单元。虽然支撑辊67在这个实施方式中被用作驱动辊，但是，不同一个支撑辊也可以用作驱动辊。
调整控制单元21可以通过单独的微型计算机实现或者可以通过设置在这个实施方式的打印机中的控制器来实现。调整控制单元21基于边缘传感器24所探测的带偏移量来调节调整辊63的倾斜量，并由此执行反馈控制来使得中间转印带61保持在沿带宽方向的正常(目标)位置。只要可以实现这些功能，调整控制单元21可以具有任何结构，或者可以由任何装置来实现。
图3是示出边缘传感器24的示例性结构的视图。
图4是示出边缘传感器24的透射型光学传感器24e和24f的示例性结构的视图。
如图3所示，用作移动件并且被可旋转地支撑在心轴24c上的L形臂部分设置在中间转印带61的一侧(边缘)处。臂部分被弹簧24a偏压(或拉动)，使得臂部分的接触部分24b总是与中间转印带61的一侧相接触。由弹簧24a所造成的接触部分24b的接触压力被设定到适当的程度，使得中间转印带61的这一侧不变形。臂部分还包括光遮挡部分24d。如图4所示，每个透射型光学传感器24e和24f包括光发射部分24g和光接收部分24h，所述光发射部分24g和光接收部分24h彼此面对，且光遮挡部分24d位于它们之间。如图3所示，光学传感器24e和24f沿着其中在臂部分围绕心轴24c转动时光遮挡部分24d所移动的方向布置。
利用如上所述配置的边缘传感器24，中间转印带61在带宽方向(图3中箭头B所示方向)的移动(曲折)经由接触中间转印带61的一侧的接触部分24b转变成臂部分围绕心轴24c的旋转运动。在光遮挡部分24d沿着臂部分的旋转方向的前边缘或者后边缘处于光学传感器24e和24f的传感器范围内时，光学传感器24e和24f的输出电平根据臂部分的旋转运动而变化。于是，光学传感器24e和24f的传感器输出表示中间转印带61的带偏移(曲折)量。在这个实施方式中，如图2所示，边缘传感器24沿着带运动方向(旋转方向)设置在驱动辊67和二次转印支撑辊68之间。
每个光学传感器24e和24f输出与光接收部分24h所接收的光的强度相对应的模拟电压，并且可以通过廉价的光学传感器，如模拟输出的透射型光电断路器来实现。
边缘传感器24的结构不局限于上述结构，只要如下那样即可，即：边缘传感器24包括多个光学传感器，每个光学传感器输出信号，该信号的输出电平对应于移动件在光路中所占的比例，所述移动件与中间转印带61在带宽方向上的偏移相关联地移动，光学传感器设置成所有光学传感器的输出电平在中间转印带61在预定范围内沿着带宽方向偏移时变化。例如，虽然中间转印带61沿着带宽方向的运动被转变成移动件(臂部分)的旋转运动，但是边缘传感器24可以构造成，中间转印带61在带宽方向上的运动被转变成移动件的线性运动。而且，边缘传感器24可以被构造成直接探测中间转印带61在带宽方向上的边缘，而不利用移动件，由此探测中间转印带61在带宽方向上的偏移量。
图5是从上面以倾斜角度观察的设置在调整辊63的一端(驱动端)的倾斜结构的透视图。
图6是从下面以倾斜角度观察的倾斜机构的透视图。
在这个实施方式中，如图2所示，用于倾斜调整辊63的倾斜机构采用悬臂线方法。下面更详细描述倾斜机构。
驱动带轮86设置在调整电机23的输出轴上。同步带88在驱动带轮86和缠绕带轮87上拉伸。缠绕带轮87包括皮带带轮部分和线带轮部分，所述同步带88绕所述皮带带轮部分缠绕，而线80的一端(以下称为驱动端)固定到所述线带轮部分上。皮带带轮部分和线带轮部分是同轴的，并且形成为单体结构。当调整电机23被驱动并且驱动带轮86旋转时，缠绕带轮87通过同步带88转动，并且线80的驱动端围绕线带轮部分被缠绕。在这个实施方式中，线带轮部分的直径小于皮带带轮部分的直径。于是，缠绕带轮87被构造成减速单元。
而且，在这个实施方式中，线80的驱动端固定到缠绕带轮87上。同时，线80的另一端围绕移动带轮83缠绕，并且固定到线保持部分84上。移动带轮83由长的辊保持件81的一端可旋转地支撑。调整辊63的驱动端被辊保持件81的另一端可旋转地支撑。辊保持件81在其长度方向上的一点处由心轴82可旋转地支撑。而且，在图2中，辊保持件81被拉伸弹簧85沿着顺时针方向围绕心轴82偏压。换句话说，拉伸弹簧85向上偏压移动带轮83，并由此向围绕移动带轮83缠绕的线80施加张力。从而，拉伸弹簧85作用为张力施加单元，其向线80恒定地施加适当大小的张力。
线部分80a被拉伸弹簧89拉动，结果，导致沿图2中逆时针方向旋转的偏压被施加到缠绕带轮87上。线部分80a和拉伸弹簧89设置成减小调整电机23的驱动力矩。当调整电机23被沿着克服拉伸弹簧85提供的偏压的方向上驱动(旋转)时，调整电机23的负载通过拉伸弹簧85所施加的偏压而增大。但是，拉伸弹簧89在旋转方向上施加的偏压减小了调整电机23的负载。
在如上所述构造的倾斜机构中，当调整电机23被驱动时，线80围绕缠绕带轮87缠绕或者从缠绕带轮87上展开。结果，移动带轮83移动并且导致辊保持件81围绕心轴82旋转。辊保持件81的旋转又导致调整辊63的驱动端相对于另一端移动，并且调整辊63倾斜。利用这个实施方式的倾斜机构，其中线80围绕缠绕带轮87缠绕，线80的最大移动量较大。这又使得增加调整辊63可以被倾斜的倾斜范围增加成为可能。另一方面，如果调整辊63的倾斜范围过宽，且辊保持件81易于与周围的零件干涉，可以提供限制部件，用于限制辊保持件81的旋转范围。在这个实施方式中，止挡件95设置为限制部件，如图5所示。
而且，由于线80的最大移动量较大，可以实现调整辊63的充分倾斜范围，即使在采用减速单元的情况下。这又使得利用减速单元来精确控制调整辊63的倾斜量成为可能。在这个实施方式中，调整电机23的旋转运动通过缠绕带轮87的皮带带轮部分的直径和线带轮部分的直径之间的比、移动带轮83、以及心轴82距辊保持件81的相应各端的距离之间的比所减速；并且所减小的旋转运动被传递到辊保持件81。这种结构使得增加调整辊63的倾斜量的解析度成为可能，并由此使得精确控制调整辊63的倾斜量成为可能。
不同于使用凸轮来取代线的凸轮方法，在这个实施方式中采用的线方法使得将调整电机23设置在远离调整辊63的位置处成为可能。这又使得更灵活地围绕调整辊63布局各部件成为可能。而且，与如JP2008-275800所公开的使用环形线的方法相比，在这个实施方式中采用的悬臂线方法使得减少线所需的空间并且更容易操纵线成为可能。
图7是示出带驱动单元的带曲折防止装置的控制机构的方块图。
调整控制单元21输出用于控制调整电机23的电机控制信号(电机驱动信号)。调整电机23例如由步进电机或者线性电机来实现，其旋转角度或者旋转速度可以被精确控制。在这个实施方式中，步进电机被用作调整电机23。调整控制单元21被连接到边缘传感器24，并且从边缘传感器24接收带位置信息。调整控制单元21还连接到将在下面描述的光电断路器25并从光电断路器25接收基准倾斜位置信息。调整控制单元21还连接到存储单元22。在基准倾斜位置信息从光电断路器25输入时，存储单元22存储调整电机23的移动量(旋转角度)作为基准旋转角度(运动基准值)。
通过探测根据调整辊63的倾斜量与调整辊63一起移动的位置转换件的位置来确定调整辊63的倾斜位置是否匹配基准倾斜位置。在这个实施方式中，固定到辊保持件81上的填充件91用作位置转换件，所述填充件91随着调整辊63的倾斜而旋转。光电断路器25的光发射部分和光接收部分设置在填充件91的移动路径的相对应侧上。光电断路器25被放置在这样的位置处，即，所述位置与在调整辊63处于基准倾斜位置时填充件91所处的位置相对应。当调整辊63处于基准倾斜位置时，填充件91中断光电断路器25的光路，并且光接收部分的输出电平变得小于或等于预定值。当光电断路器的输出电平小于或等于预定值时，基准倾斜位置信息被输入到调整控制单元21中。如果接收到基准倾斜位置信息，调整控制单元21确定调整辊63处于基准倾斜位置。
调整控制单元21在存储单元22中存储在从光电断路器25输入基准倾斜位置信息时探测到的调整电机23的运动量(旋转角度)作为基准旋转角度(运动基准值)。在存储单元22中存储的基准旋转角度在每个预定调节时刻更新。在这个实施方式中，调节时刻被定义为打印机上电时的时刻。因此，基准旋转角度在每次打印机上电时更新。利用这种结构，即使作为倾斜机构的组成部件的线80由于一些原因而伸长，伸长的线80所带来的控制误差在每次打印机上电时被校正。
图8是示出边缘传感器24的控制机构的视图。
在这个实施方式中，边缘传感器24被构造成当臂部分沿图8中顺时针方向转动时，光遮挡部分24d的后边缘进入第一光学传感器24e的传感器范围，而光遮挡部分24d的前边缘基本在同时进入第二光学传感器24f的传感器范围；而且，光遮挡部分24d的后边缘从第一光学传感器24d的传感器范围离开且光遮挡部分24d的前边缘基本在同时从第二光学传感器24f的传感器范围离开。利用这种结构，光学传感器24e和24f的传感器输出Va和Vb呈现如图9A所示的波形，在图9A中，水平轴表示带偏移量(在图8中顺时针方向上的偏移由正方向上的变化来表示，而在图8中逆时针方向上的偏移由负方向上的变化来表示)。
在这个实施方式中，光学传感器24e和24f的探测范围(输出电平随着中间转印带61在带宽方向上的偏移而变化的范围)彼此重叠。光学传感器24e和24f的重叠的探测范围可以被用作边缘传感器24的探测范围(高解析度探测范围)C，在其中，可以以高探测解析度来探测带偏移量。更具体的说，在这个实施方式中，超过阈值Vth的输出电平被用于探测来去除噪声，且边缘传感器24的探测范围(高解析度探测范围)C被如图9A所示限定。
虽然光学传感器24e和24f的探测范围在图9A所示的示例中基本上相同，边缘传感器24可以被构造成光学传感器24e和24f的探测范围彼此部分重叠，只要重叠的探测范围具有足够作为高解析度探测范围C的宽度即可。
而且在这个实施方式中，在臂部分的顺时针旋转方向方面，臂部分被调节使得在中间转印带61沿着带宽方向处于正常位置(在此情况下带偏移量＝0)时，光遮挡部分24d的后边缘基本上在第一光学传感器24e的传感器范围的中间，且光遮挡部分24d的前边缘基本上在第二光学传感器24f的传感器范围的中间。因此，在图9A的曲线中，当第一光学传感器24e的传感器输出Va等于第二光学传感器24f的传感器输出Vb(Vb-Va＝0)时，中间转印带61沿着带宽方向处于正常位置(带偏移量＝0)。
如图8所示，在这个实施方式的边缘传感器24中，光学传感器24e和24f的传感器输出Va和Vb的差动信号(differential signal)(Vb-Va)通过模拟电路27获得，该差动信号(组合信号)通过A/D转换电路28转换成数字信号，并且该数字信号作为带位置信息输出到调整控制单元21。可替代的是，光学传感器24e和24f的传感器输出之间的差动信号(Vb-Va)可以通过软件处理利用微型计算机获得。图9B示出光学传感器24e和24f的传感器输出之间的差动信号(Vb-Va)。如图9B所示，在高解析度探测范围C内的差动信号(Vb-Va)的梯度大于光学传感器24e和24f的各自传感器输出Va和Vb的梯度。该梯度表示在高解析度探测范围C内的探测解析度。从而，这个实施方式的边缘传感器24的高解析度探测范围C内的探测解析度大于各自光学传感器24e和24f的探测解析度。
图10是示出用于防止带曲折的控制过程的流程图。
当输入打印作业时(S1)，中间转印带61的旋转开始(S2)，且根据打印作业执行成像过程(S3)。在成像过程期间，边缘传感器24探测中间转印带61在带宽方向上的偏移(曲折)(S4)；并且调整控制单元21基于所探测的偏移量计算调整电机23的控制变量(目标旋转角度)，并且控制调整电机23的旋转角度以匹配所计算的目标旋转角度(这个过程下面称为带曲折防止过程)。
在这个实施方式的带曲折防止方法中，阈值Vth用于适当地切换调整控制步骤(或者模式)。如图9A所示，阈值Vth被设定在这样一个值，即该值小于表示光学传感器24e和24f的传感器输出Va和Vb的线彼此相交的点处的电压。调整控制单元21获得光学传感器24e的传感器输出Va和Vb，并且如下面所述通过将传感器输出Va和Vb与所述阈值Vth相比较来切换调整控制步骤(模式)。
当光学传感器24e和24f的传感器输出Va和Vb二者都大于阈值Vth时(在S5中为是)，调整控制单元21控制调整电机23，使得差动信号(Vb-Va)等于零(即：使得带偏移量变成零)(S6)，并由此校正中间转印带61的曲折。更具体地说，当调整电机23的输出轴沿着图2中的逆时针方向转动，同时调整辊63处于水平位置时，线80被围绕缠绕带轮87缠绕且辊保持件81在图2中的θ1方向上旋转。结果，调整辊63的驱动端被辊保持件81提升，并且根据提升量而倾斜。该倾斜又导致围绕调整辊63缠绕的中间转印带61沿着带宽方向远离调整辊63的驱动端变位。同时，当调整电机23的输出轴在图2中顺时针方向转动同时调整辊63处于水平位置时，线80从缠绕带轮87展开且辊保持件81沿着图2中θ2方向旋转。结果，调整辊63的驱动端被辊保持件81压下，并且根据压下量而倾斜。该倾斜又导致围绕调整辊63缠绕的中间转印带61沿着带宽方向朝向调整辊63的驱动端变位。由此，在这个实施方式中，中间转印带61的偏移(位置变化)被边缘传感器24探测，并且基于所探测的带偏移量通过驱动调整电机23来适当控制调整辊63的倾斜，从而校正中间转印带61的曲折。
回来参照图10，如果第一光学传感器24e的传感器输出Va大于阈值Vth，但是第二光学传感器24f的传感器输出Vb小于或等于阈值Vth(在S7中为是)，可以假设中间转印带61在宽度方向上的位置处于范围D中，该范围D沿着正方向超出边缘传感器24的高解析度探测范围C。因此，在这种情况下，调整控制单元21切换到这样的控制步骤(模式)，即：在该控制步骤(模式)下，调整电机23被控制预定的控制量，使得中间转印带61在偏移的负方向上变位(图9A中向左)(S8)。结果，中间转印带61在带宽方向上返回到S6的调整控制步骤能够执行的位置。在中间转印带61沿带宽方向的位置通过上述控制步骤(S8)返回到高解析度探测范围C时，可以执行利用差动信号(Vb-Va)的S6的调整控制步骤，来校正中间转印带61的曲折。
如果第二光学传感器24f的传感器输出Vb大于阈值Vth而第一光学传感器24e的传感器输出Va小于或等于阈值Vth(S9中为是)，可以假设中间转印带61在宽度方向上的位置处于范围E内，该范围E在负方向上超出边缘传感器24的高解析度探测范围C。因此，在这种情况下，调整控制单元21切换到如下控制步骤(模式)，即，在该控制步骤(模式)下，调整电机23被控制预定控制量，使得中间转印带61在带偏移的负方向上变位(在图9A中向右)(S10)。结果，中间转印带61在带宽方向上返回到可以执行S6的调整控制步骤的位置。在中间转印带沿带宽方向的位置由上述控制步骤(S10)返回到高解析度探测范围C之后，可以执行利用差动信号(Vb-Va)的S6的调整控制步骤，从而校正中间转印带61的曲折。
如果中间转印带61偏移超出高解析度探测范围C，不可能基于边缘传感器24的探测结果(带偏移量)来确定中间转印带61在带宽方向上的精确位置并且基于边缘传感器24的探测结构来执行调整控制过程。但是，在这个实施方式中，即使中间转印带61极大偏移，中间转印带61的偏移方向可以基于光学传感器24e和24f的传感器输出Va和Vb予以确定，而不利用额外的传感器。因此，即使中间转印带61偏移超出高解析度探测范围C，不需要立即停止中间转印带61并执行维护。从而，这个实施方式使得减少维护频率成为可能。
如果光学传感器24e和24f的传感器输出Va和Vb都小于或等于阈值Vth(在S9中为否)，表示传感器输出错误的错误信息被报告给上级控制器，并且传感器错误过程被执行来停止中间转印带61(S11)。这是因为在这个实施方式中传感器输出Va和Vb都小于或等于阈值Vth不正常发生。传感器输出错误例如由光学传感器24e或24f的线束断开、光发射部分24g或光接收部分24h的故障、或者在光发射部分24g或光接收部分24h上的污染所造成。当错误信息被报告时，执行维护来校正传感器输出错误。
包括步骤S4到S11的控制过程被反复进行，直到成像过程结束为止(S12)。
根据这个实施方式，边缘传感器24可以通过两个廉价的模拟输出的光学传感器24e和24f来实现。边缘传感器24输出由在光学传感器24e和24f的探测范围内(输出电平随着中间转印带61在带宽方向上的偏移而变化的范围，即：带偏移量可以被探测的范围)传感器输出之间的差所表示的带位置信息。边缘传感器24的这种结构使得实现比各自光学传感器24e和24f的探测解析度更高的探测解析度成为可能。换句话说，在这个实施方式中，具有相对低的探测解析度和相对宽的探测范围的光学传感器24e和24f的重叠探测范围被用作边缘传感器24的探测范围，来实现宽的高解析度探测范围C。这种结构使得实现利用具有与高解析度探测范围C相同宽度的探测范围的单个光学传感器无法实现的高探测解析度成为可能。
如果单个光学传感器用来探测带偏移量并且如果在光学传感器的整个探测范围内所接收的光的强度例如由于光发射部分24g或者光接收部分24h上的调色剂污染而被降低，与中间转印带61沿宽度方向的正常位置相对应的光学传感器的输出电平同样减小，并且正常位置与光学传感器输出电平之间的对应性变得不准确。结果，难于通过调整控制过程将中间转印带61保持在带宽方向上的正常位置，并且难于正确防止中间转印带61的曲折。这又使得需要频繁执行维护来调节光学传感器的输出电平或者清洁污染。同时，在这个实施方式中，由于带偏移量是基于光学传感器24e和24f的传感器输出Va和Vb的差动信号(Vb-Va)来探测的，因此，即使光学传感器24e和24f的输出电平由于污染而减小，对应于中间转印带61在带宽方向上的正常位置的差动信号(Vb-Va)的输出电平也保持为零。从而，利用这个实施方式，正常位置和差动信号的输出电平之间的对应性得以保持，即使光学传感器24e和24f随着时间的过去而被污染。这又使得减小用于调节光学传感器的输出电平或者清洁污染的维护的频率成为可能。
<第一种变型>
接着，描述上述实施方式的带曲折防止方法的第一种变型。
在第一种变型中，与上述实施方式相同的部件和过程被省略。
图11是示出与光学传感器24e和24f的光接收部分24f的位置相比，第一种变型中的臂部分的光遮挡部分24d中设置的两个狭缝24i和24j的结构的视图。
第一种变型不同于上述实施方式之处在于：狭缝24i和24j设置在光遮挡部分24d中。在第一种变型中，狭缝24i和24j之间的距离d2小于光学传感器24e和24f的光接收部分24h之间的距离d1。但是，只要光学传感器24e和24f的探测范围(输出电平随着中间转印带61在带宽方向上的偏移而变化的范围)彼此重叠且重叠的探测范围具有理想的宽度作为高解析度探测范围，所述狭缝24i和24j之间的距离d2可以不小于光学传感器24e和24f的光接收部分24h之间的距离d1。
而且，狭缝24i和24j的宽度Ws(臂部分的旋转方向上的长度)大于光学传感器24e和24f的光接收部分24h的宽度(在臂部分的旋转方向上的长度)。
图12A是示出第一和第二光学传感器24e和24f的传感器输出Va和Vb的曲线。在图12A中，水平轴表示带偏移量(在图8的顺时针方向上的偏移由在正方向上的变化来表示，而在图8中逆时针方向上的偏移由在负方向上的变化来表示)；并且竖直轴表示传感器输出Va和Vb的输出电平。
图12B是示出光学传感器24e和24f的传感器输出Va和Vb之间的差(Va-Vb)的曲线。
图12C是示出光学传感器24e和24f的传感器输出Va和Vb的和(Va+Vb)的曲线。
图13A是示出在中间转印带61沿带宽方向的位置处于边缘传感器24的高解析度探测范围C内时相对于光学传感器24e和24f的光接收部分24h光遮挡部分24d的位置的视图。
图13B是示出当中间转印带沿带宽方向的位置处于范围D时光遮挡部分24d相对于光学传感器24e和24f的位置的视图，其中所述范围D在正方向上超出边缘传感器24的高解析度探测范围。
图13C是示出当中间转印带沿带宽方向的位置处于错误范围F时光遮挡部分24d相对于光学传感器24e和24f的位置的视图，其中所述范围F在正方向上超出范围D。
在第一种变型中，如图12A到12C所示，与狭缝24i和24j和光学传感器24e和24f的光接收部分24h之间的位置关系相关地定义了五个范围。高解析度探测范围C对应于光学传感器24e和24f的重叠探测范围，在该范围下传感器输出Va和Vb都大于阈值Vth。在范围D内，传感器输出Vb大于阈值Vth，而传感器输出Va小于或等于阈值Vth。在范围E内，传感器输出Va大于阈值Vth而传感器输出Vb小于或等于阈值Vth。在错误范围F和G内，传感器输出Va和Vb都小于或等于阈值Vth。当传感器输出处于高解析度探测范围C内时，光学传感器24e和24f的光接收部分24h的各部分处于相应的狭缝24i和24j中。当传感器输出处于范围D内时，光学传感器24f的整个光接收部分24h处于狭缝24j内。当传感器输出处于范围E中时，光学传感器24e的整个光接收部分24h处于狭缝24i内。当传感器输出处于范围F或G内时，光学传感器24e和24f的光接收部分24h都不处于狭缝24i和24j内。
在第一种变型中，当中间转印带在带宽方向处于正常位置(带偏移量＝0)时，光遮挡部分24d如图13A所示相对于光学传感器24e和24f的光接收部分24h定位。如果中间转印带61在带偏移的正方向上从正常位置偏移时，第二光学传感器24f的传感器范围的一部分进入到光遮挡部分24d的狭缝24j中；而如果中间转印带61沿着正方向进一步变位时，第二光学传感器24f的整个传感器范围(整个光接收部分)进入到狭缝24j中，如图13B所示。然后，如果中间转印带61沿着正方向进一步偏移，第二光学传感器24f的传感器范围从狭缝24j离开，并且被光遮挡部分24d遮挡，如图13C所示。在中间转印带61从正常位置沿着带偏移的负方向移动时，光遮挡部分24d相对于光学传感器24e和24f的光接收部分24h的位置以类似的方式变化。
如图12C所示，第一种变型使得基于光学传感器24e和24f的传感器输出Va和Vb的和(Va+Vb)确定传感器输出处于错误范围F或G内成为可能。即使中间转印带61偏移超出边缘传感器24的高解析度探测范围C，只要它处于范围D或E中，通过倾斜调整辊63，中间转印带61可以返回到高解析度探测范围C，而不必停止中间转印带61。但是，如果出现超限并且中间转印带61偏移到错误范围F或G内，在该错误范围内，中间转印带61可能被损坏或者从支撑辊上脱落，优选的是停止中间转印带61并且执行维护。通过监控传感器输出Va和Vb的和(Va+Vb)变得低于或等于阈值Vth，第一种变型使得正确探测中间转印带61的超限而不被噪声影响成为可能。
图14是示出根据第一种变型的用于防止带曲折的控制过程的流程图。
在下面的描述中，省略了与图10中相同的那些步骤的细节。
在第一种变型的带曲折防止方法中，如果光学传感器24e和24f的传感器输出Va和Vb的和(Va+Vb)小于或等于阈值Vth(在S21中为是)，可以设想中间转印带61在带宽方向上的位置处于错误范围F或G内(发生超限)。在这种情况下，表示超限的错误信息被报告给上级控制器，并且执行超限错误过程，停止中间转印带61(S22)。这个结构使得执行维护来校正超限成为可能。
<第二种变型>
接着，描述上述实施方式的带曲折防止方法的第二种变型。
在此省略与上述实施方式和第一种变型相同的部件和过程的描述。
图15是根据第二种变型的边缘传感器124的正视图。
图16是根据第二种变型的边缘传感器124的侧视图。
第二种变型的边缘传感器124与上述边缘传感器24不同之处在于与中间转印带61的一侧(边缘)相接触的接触部分是通过从L形臂部分的一端沿着心轴124c的轴向延伸的接触销124k来实现的。让我们假设中间转印带61是厚度0.05-0.1mm的树脂膜，并且由高强度材料，如聚酰亚胺制成。在这种情况下，如果接触销124k由普通树脂材料制成，接触销124k会由于与中间转印带61的一侧摩擦而随时间过去而磨损，并且变得难于探测带偏移。为此原因，接触销124k优选的由几乎不会因与中间转印带61的一侧摩擦而磨损的材料制成。而且，如果接触销124k被构造成转动来防止磨损，难于获得精确探测结果。因此，该接触销124k优选的被固定而不转动。
在第二种变型的边缘传感器124中，两个光学传感器由一个光发射部分124h和包括光接收区域124e和124f的两部分(bipartite)光接收元件来实现。狭缝124i形成在光遮挡部分124d中。狭缝124i的宽度(或者在臂部分围绕心轴124c的旋转方向上的长度)基本上与每个光接收区域124e和124f的宽度相同。在第二种变型中，类似于在第一种变型中的传感器输出Va和Vb的传感器输出从两部分光接收元件的光接收区域124e和124f输出。因此，可以以与第一种变型类似的方式执行带曲折防止过程和超限错误过程。
而且，由于第二种变型的边缘传感器124的两个光学传感器由一个光发射部分和两个光接收区域来实现，可以减小边缘传感器124的成本。
为例执行超限错误过程，需要将边缘传感器124构造成能够基于传感器输出Va和Vb的和(Va+Vb)以及阈值Vth来确定中间转印带61在带宽方向上的位置是否处于错误范围F或G中。在第二种变型中，狭缝124i的宽度和光接收区域124e和124f的总宽度被调节使得可以基于传感器输出Va和Vb的和(Va+Vb)以及阈值Vth来确定中间转印带61沿着带宽方向的位置是否处于错误范围F或G内。
而且，边缘传感器124的高解析度探测范围C的宽度可以通过调节狭缝124i的宽度予以调节。
<第三种变型>
接着，描述上述实施方式的带曲折防止方法的第三种变型。
在第三种变型中，边缘传感器224的光遮挡部分包括一个狭缝224i，如同第二种变型中那样。但是，第三种变型的边缘传感器224包括三个光学传感器，并且三个光学传感器的光接收部分由三重光接收元件的光接收区域224a、224b和224c来实现。第三种变型的其他结构与第二种变型中的基本相同，并因此在此省略这些结构的描述。
图17A到17C是示出第三种变型的边缘传感器224的三重光接收元件的视图。
图18A是示出来自第一光接收区域224a的传感器输出Va、来自第二光接收区域224b的传感器输出Vb和来自第三光接收区域224c的传感器输出Vc的曲线。在图18A中，水平轴表示带偏移量(在图8的顺时针方向上的偏移由在正方向上的变化来表示，在图8中逆时针方向上的偏移由在负方向上的变化来表示)；且竖直轴表示传感器输出Va、Vb和Vc的输出电平。
图18B是示出第一光接收区域224a的传感器输出Va与第二光接收区域224b的传感器输出Vb的差(Va-Vb)以及第二光接收区域224b的传感器输出Vb与第三光接收区域224c的传感器输出Vc之间的差(Vb-Vc)的曲线。
在图17A到17C中，由虚线围绕的区域表示狭缝224i的位置。
在第三种变型中，如图18A到18B所示，与狭缝224i和光接收区域224a、224b和224c之间的位置关系相关联地定义五个范围。这五个范围包括：第一光接收区域224a和第二光接收区域224b彼此重叠的高解析度探测范围C1；第二光接收区域224b和第三光接收区域224c彼此重叠的高解析度探测范围C2；两个高解析度探测范围C1和C2之间的控制不需要范围H；对应于中间转印带61在带偏移的正方向上变位超出边缘传感器224的高解析度探测区域C2的情况的范围D；以及对应于中间转印带61在带偏移的负方向上变位超出边缘传感器224的高解析度探测区域C1的情况的范围E。
当中间转印带61在带宽方向上的位置处于高解析度探测范围C1或C2时，第三种变形的边缘传感器224输出差动信号(Va-Vb)或者差动信号(Vb-Vc)。从而，在高解析度探测区域C1和C2中，可以如同在第二种变型中那样以高探测解析度来探测带偏移量。
当中间转印带61在带宽方向上的位置处于控制不需要范围H中时，可以设想中间转印带61在带宽方向上的正常位置附近。因此，在第三种变型中，当中间转印带61在带宽方向上的位置处于控制不需要范围H中时，即当偏移量是可允许的时，不进行调整控制。另外，调整控制单元21可以构造成在中间转印带61沿着带宽方向的位置处于控制不需要范围H内时，基于第一光接收区域224a的传感器输出Va和/或光接收区域224c的传感器输出Vc来进行调整控制过程。在这种情况下，不可能实现与高解析度探测范围C1和C2中那么高的探测解析度。但是，由于带偏移量很小，可以执行有效的调整控制过程。
当中间转印带61沿着带宽方向的位置处于范围D或E中时，以与第二种变型中类似的方式执行带曲折防止过程。
<第四种变型>
接着，描述上述实施方式的带曲折防止方法的第四种变型。
在第四种变型中，狭缝124i的宽度Ds(或者在臂部分围绕心轴124c旋转方向上的长度)和每个光接收区域124e和124f的宽度Dp被优化。其他结构基本上与第二种变型中的相同。在第四种变型中，假设光接收区域124e的宽度Dp和光接收区域124f的宽度Dp相同。
图19是用于描绘狭缝124i的宽度(在竖直方向上的长度)和光接收区域124e和124f的宽度Dp(在竖直方向上的长度)彼此相比较的视图。
在第四种变型中，狭缝124i的宽度Ds和光接收区域124e和124f的宽度Dp被确定来优选的满足下面的方程(1)，更优选地满足方程(2)，再更优选的满足方程(3)。
Dp≤Ds≤2×Dp         (1)
1.5×Dp＜Ds＜1.8×Dp  (2)
Ds≈1.7×Dp           (3)
图20A到图20D是示出在条件(A)到条件(D)下传感器输出Va和Vb的近似输出电平的曲线，所述条件(A)到条件(D)表示狭缝124i的宽度Ds和光接收区域124e和124f的宽度Dp之间的不同关系。
条件(A)是Ds＜Dp；条件(B)是Ds＝Dp；条件(C)是Ds＝2×Dp；而条件(D)是Ds＞2×Dp。
在条件(A)(Ds＜Dp)下，两个传感器输出Va和Vb的波形具有梯形形状，如图20A所示。
在狭缝124i沿着移动方向的前边缘到达第一光接收区域124e之后，第一光接收区域124e的接收光强度逐渐增加，并因此传感器输出Va逐渐增大。在条件(A)下，狭缝124i的宽度小于第一光接收区域124i的宽度，因此，即使狭缝124i的整体与第一光接收区域124e重叠，传感器输出Va也不会达到光由整个第一光接收区域124e接收时的最大接收光强度Vmax。反之，传感器输出Va保持在小于Vmax的恒定电压，直到狭缝124i的前边缘移动到第一光接收区域124e的外侧为止。在狭缝124i在移动方向上的前边缘移动到第一光接收区域124e的外侧之后，第一光接收区域124e的接收光强度逐渐减小并因此传感器输出Va逐渐减小。
同时，在狭缝124i在移动方向上的前边缘到达第二光接收区域124f之后，第二光接收区域124f的接收光强度逐渐增加，并因此传感器输出Vb逐渐增大。因此，传感器输出Vb呈现出与传感器输出Va相同的波形。
在条件(A)下，狭缝124i从传感器输出Va开始到传感器输出Vb结束移动的距离由2×Dp+Ds来表示。
在条件(B)(Ds＝Dp)下，两个传感器输出Va和Vb的波形都是具有三角形形状，如图20B所示。
在狭缝124i沿移动方向的前边缘到达第一光接收区域124e之后，第一光接收区域124e的接收光强度逐渐增加并因此传感器输出Va逐渐增大。在条件(B)下，由于狭缝124i的宽度Ds与第一光接收区域124e的宽度Dp相同，因此，第一光接收区域124e的整体可以纳入狭缝124i中。因此，光可以由整个第一光接收区域124e所接收，并且传感器输出Va可以达到最大接收光强度Vmax。但是，由于狭缝124i的宽度Ds与第一光接收区域124e的宽度Dp相同，在整个第一光接收区域124e进入到狭缝124i之后，在狭缝124i的后边缘之后的光遮挡部分124d的一部分立即到达第一光接收区域124e。因此，传感器输出Va在它达到最大接收光强度Vmax之后立即开始减小。
同时，在狭缝124i在移动方向上的前边缘到达第二光接收区域124f之后，第二光接收区域124f的接收光强度逐渐增加，并因此，传感器输出Vb逐渐增大。从而，传感器输出Vb呈现与传感器输出Va相同的波形。在条件(B)下，从传感器输出Va开始到传感器输出Vb结束狭缝124i移动的距离由3×Dp(＝3×Ds)来表示。
在条件(C)(Ds＝2×Dp)下，类似于条件(A)，两个传感器输出Va和Vb的波形具有梯形形状，如图20C所示。但是，在条件(C)下，波形的高度(最大传感器输出电平)大于条件(A)中的。
在狭缝124i沿移动方向的前边缘到达第一光接收区域124e之后，第一光接收区域124e的接收光强度逐渐增加，并因此传感器输出Va逐渐增大。在条件(C)下，由于狭缝124i的宽度Ds大于第一光接收区域124e的宽度Dp，在第一光接收区域124e处于狭缝124i中的同时光可以被整个第一光接收区域124e所接收。因此，传感器输出Va可以达到最大接收光强度Vmax。而且在条件(C)下，由于狭缝124i的宽度Ds是第一光接收区域124e的宽度Dp的两倍大，从第一光接收区域124e进入到狭缝124i内到狭缝124i移动与第一光接收区域124e的宽度Dp相对应的距离为止，整个第一光接收区域124e都留在狭缝124i中。因此，传感器输出Va保持在Vmax，直到在狭缝124i的后边缘之后的光遮挡部分124d的一部分到达第一光接收区域124e为止，并此后逐渐减小。
同时，在狭缝124i沿移动方向的前边缘到达第二光接收区域124f之后，第二光接收区域124f的接收光强度逐渐增大，并因此传感器输出Vb逐渐增加。从而，传感器输出Vb呈现出与传感器输出Va相同的波形。
在条件(C)下，当狭缝124i在移动方向上的中心处于光接收区域124e和124f的边界时，光接收区域124e和124f二者都进入狭缝124i，并且两个传感器输出Va和Vb达到最大接收光强度Vmax。
而且，在条件(C)下，从传感器输出Va开始到传感器输出Vb结束狭缝124i移动的距离由4×Dp(＝2×Ds)来表示。
在条件(D)(Ds＞2×Dp)下，类似于条件(C)，两个传感器输出Va和Vb的波形具有梯形形状，如图20D所示。但是，在条件(D)下，传感器输出Va和Vb同时保持在最大接收光强度Vmax特定时间段。
在条件(D)下，由于狭缝124i的宽度Ds大于第一光接收区域124e的宽度Dp的两倍，第一光接收区域124e和第二光接受区域124f二者的整体可以纳入狭缝124i中一段时间。因此，传感器输出Va和Vb二者都保持在最大接收光强度Vmax一段时间长。
在条件(D)下，从传感器输出Va开始到传感器Vb结束狭缝124i移动的距离大于4×Dp(＝2×Ds)。
在第四种变型中，类似于上述实施方式，传感器输出Va和Vb的差(Vb-Va)被获得，并且该差动信号(组合信号)被输出到调整控制单元21，来执行带曲折防止过程。第四种变型使得改善整个探测范围的中心附近的探测解析度并由此提供高解析度探测范围成为可能，并也使得在超出高解析度范围的邻近范围内探测带偏移量成为可能。
在Ds＜Dp的条件(A)下，传感器输出Va和Vb的最大电平小于最大接收光强度Vmax。因此，在条件(A)下，基于差动信号(Vb-Va)的探测解析度低于在条件(B)、(C)和(D)下的探测解析度，在条件(B)、(C)和(D)下传感器输出Va和Vb达到最大接收光强度Vmax。而且，在条件(A)下，狭缝124i的宽度Ds小于光接收区域124e和124f的宽度Dp。因此，在条件(A)下的探测可能范围(从传感器输出Va的开始点到传感器输出Vb的结束点的范围)比在条件(B)、(C)和(D)下的探测可能范围窄，在条件(B)、(C)和(D)下狭缝124i的宽度Ds大于或等于光接收区域124e和124f的宽度Dp。
在Ds＞2×Dp的条件(D)下，由于传感器输出Va和Vb达到最大接收光强度Vmax，如图20D所示，基于差动信号(Vb-Va)可以实现高探测解析度。但是，在条件(D)下，两个传感器输出Va和Vb保持在Vmax的输出匹配范围(具有特定宽度)存在于探测可能范围的中心附近(即，靠近高解析度探测范围的中心)。在输出匹配范围内，由于差动信号(Vb-Va)的梯度(即探测解析度)变成零，不可能探测中间转印带61在带宽方向上的位置。即，在条件(D)下，在高解析度探测范围内存在不能探测中间转印带61的位置的范围。图21是示出在条件(D)下实际传感器输出Va和Vb的曲线；而图22是示出图21所示的实际传感器输出Va和Vb的差动信号(Vb-Va)的曲线。从图22可以看出，显然中间转印带61的位置在总探测范围的中心附近(即，在高解析度探测范围的中心附近)不可探测。
同时，在Ds＝Dp的条件(B)和Ds＝2×Dp的条件(C)下，由于传感器输出Va和Vb达到最大接收光强度Vmax，如图20B和20C所示，可以基于差动信号(Vb-Va)实现高探测解析度。而且在条件(B)和条件(C)下，两个传感器输出Va和Vb保持在Vmax的输出匹配范围不存在于探测可能范围的中心附近，并因此在高解析度探测范围内差动信号(Vb-Va)的梯度(即，探测解析度)不会变成零。因此，利用条件(B)和(C)，可以在整个高解析度探测范围内以高探测解析度探测中间转印带61的位置。
由于上述原因，在第四种变型中，狭缝124i的宽度Ds和光接收区域124e和124f的宽度Dp被确定成满足上述方程(1)Dp≤Ds≤2×Dp。
图23A是示出在比方程(1)更优选的方程(3)得到满足时传感器输出Va和Vb的近似输出电平的曲线。
图23B是示出图23A所示的传感器输出Va和Vb之间的差动信号(Vb-Va)的曲线。
当条件(B)Ds＝Dp和条件(C)Ds＝2×Dp相互比较时，在条件(B)下基于差动信号(Vb-Va)获得的高解析度探测范围C内的探测解析度大于在条件(C)下的，但是在条件(B)下的高解析度探测范围C的宽度比在条件(C)下的要窄。即，在方程(1)(Dp≤Ds≤2×Dp)下，随着狭缝124i的宽度Ds与光接收区域124e和124f的宽度Dp之间的关系越靠近条件(B)，探测解析度变得越高且高解析度探测范围C的宽度变得越窄；且随着该关系越靠近条件(C)，探测解析度变得越低且高解析度探测范围的宽度变得越宽。同时，在方程(1)(Dp≤Ds≤2×Dp)的条件下，提供与各自传感器输出Va和Vb的探测解析度相对应的探测解析度的普通解析度探测范围I1和I2邻近于高解析度探测范围C存在。普通解析度探测范围I1和I2并不提供与高解析度探测范围C中那么高的探测解析度，但是仍提供对应于各自传感器输出Va和Vb的探测解析度的探测解析度。而且，在方程(1)(Dp≤Ds≤2×Dp)的条件下，随着高解析度探测范围C变窄，普通解析度探测范围I1和I2变宽。因此，可以通过在方程(1)(Dp≤Ds≤2×Dp)的范围内调节狭缝124i的宽度Ds与光接收区域124e和124f的宽度之间的关系来调节高解析度探测范围C和探测可能范围的宽度之间的平衡。在第四种变型中，在方程(3)(Ds≈1.7×Dp)得到满足时，高解析度探测范围C的宽度与探测可能范围的宽度之间的最佳关系得以实现。
<第五种变型>
接着，描述上述实施方式的带曲折防止方法的第五种变型。
在第五种变型中，取代传感器输出Va和Vb之间的差动信号(Vb-Va)，表示传感器输出Va和Vb之间的差(Va-Vb)与传感器输出Va和Vb的和(Va+Vb)的比((Va-Vb)/(Va+Vb))的信号被调整控制单元21用于带曲折防止过程。其他结构基本上与第四种变型中的相同。
图24A是示出传感器输出Va和Vb的示例性输出电平的曲线。
图24B是示出图24A所示的传感器输出Va和Vb的差动信号(Va-Vb)和求和信号(Va+Vb)的曲线。
图24C是示出图24B所示的差动信号(Va-Vb)与求和信号(Va+Vb)的比(Va-Vb)/(Va+Vb)的曲线。
如上所述，当在方程(1)的条件下利用差动信号执行带曲折防止过程时，提供比高解析度探测范围C的探测解析度低的探测解析度的普通解析度探测范围I1和I2邻近高解析度探测范围C存在。因此，在高解析度探测范围C和普通解析度探测范围I1和I2的边界处，探测解析度变化，结果，在探测可能范围内的探测解析度的线性变差。在实际情况中，即使在探测可能范围的一部分中探测解析度高但是在探测可能范围内探测解析度的线性差，难于稳定执行带曲折防止过程。
为此原因，在第五种变型中，表示差动信号(Va-Vb)与求和信号(Va+Vb)的比的比率信号((Va-Vb)/(Va+Vb))取代差动信号被用于执行带曲折防止过程。如图24B所示，求和信号(Va+Vb)的电平在其中心处高并且求和信号的梯度在最高点附近较小。由于求和信号(Va+Vb)的梯度小，在比率信号((Va-Vb)/(Va+Vb))中心附近的探测解析度低于在差动信号(Va-Vb)的高解析度探测范围C内的探测解析度。同时，在比率信号((Va-Vb)/(Va+Vb))的探测可能范围的其他部分中的探测解析度高于在普通解析度探测范围I1和I2中的探测解析度(即，对应于各自传感器输出Va和Vb的探测解析度的探测解析度)。因此，通过将在梯度较小的求和信号(Va+Vb)的最高点附近的范围调节成匹配在差动信号(Va-Vb)的中心附近的高解析度探测范围C，可以在整个探测可能范围内获得提供高探测解析度和良好线性的信号。
<第六种变型>
接着，描述上述实施方式的带曲折防止方法的第六种变型。在第六种变型中，取代两部分光接收元件，利用在第一种变型中的光学传感器24e和24f的光接收部分24h来执行第四种变型或第五种变型中的带曲折防止方法。光学传感器24e和24f的光接收部分24h之间的距离d1、狭缝24i和24j之间的距离d2、以及光接收区域124e和124f的宽度Dp之间的关系被确定为满足下面的方程(4)：
d2-d1＝Dp    (4)
结果，狭缝24i和24j与光学传感器24e和24f的光接收部分24h之间的位置关系变得如图25所示，且光学传感器24e和24f的传感器输出变得类似于在第四种变型或第五种变型中的传感器输出。
<第七种变型>
接着描述上述实施方式的带曲折防止方法的第七种变型。
在第七种变型中，除了用于探测超限的阈值Vth(以下称为超限阈值Vth)外，用于探测传感器故障的第二阈值Vthsens(以下称为传感器故障阈值Vthsens)被用于调整控制单元21所执行的带曲折防止过程。其他结构与第一种变型中的基本相同。
图26A是一曲线，其中水平轴表示带偏移量，而竖直轴表示光学传感器24e和24f的传感器输出Va和Vb的输出电平。
图26B是示出传感器输出Va和Vb的和(Va+Vb)以及阈值Vth和Vthsens的曲线。
在第七种变型中，如图26A和26B所示，使用了两个阈值Vth和Vthsens，且与狭缝24i和24将与光学传感器24e和24f的光接收部分24h相关，限定了七个范围。换句话说，在第一种变型中的五个范围上加上了两个范围。七个范围包括：对应于光学传感器24e和24f的重叠探测范围的高解析度探测范围C，在此传感器输出Va和Vb都大于超限阈值Vth；传感器输出Vb大于超限阈值Vth但是传感器输出Vh小于或等于超限阈值Vth的范围D；传感器输出Va大于超限阈值Vth但是传感器输出Vb小于或等于超限阈值Vth的范围E；传感器输出Va和Vb都大于传感器故障阈值Vthsens但是小于或等于超限阈值Vth的范围F’和G’；以及传感器输出Va和Vb都小于或等于传感器故障阈值Vthsens的故障范围J和K。
从而，在第七种变型中，在第一种变型中的错误范围被进一步分成超限范围F，和G，以及传感器故障范围J和K，使得根据传感器输出将错误的原因的范围变窄。
图27是示出根据第七种变型用于防止带曲折的控制过程的流程图。
在第七种变型中，在探测到带偏移量之后(S4)，调整控制单元21确定光学传感器24e和24f的传感器输出Va和Vb的和(Va+Vb)是否大于传感器故障阈值Vthsens(S31)。如果和(Va+Vb)小于或等于传感器故障阈值Vthsens(在S31中为否)，则调整控制单元21执行传感器错误过程，来输出表示传感器故障的故障信息(S32)，并由此允许用户例如更换光学传感器24e和24f。如果和(Va+Vb)大于传感器故障阈值Vthsens(在S31中为是)，则调整控制单元21确定和(Va+Vb)是否大于超限阈值Vth(S33)。如果和(Va+Vb)小于或等于超限阈值Vth(在S33中为否)，则调整控制单元21执行在第一种变型中描述的超限错误过程(S34)。如果和(Va+Vb)大于超限阈值Vth(在S33中为是)，调整控制单元21如上面实施方式所述控制调整电机23。
根据上述实施方式及其变型的打印机包括中间转印带61，该中间转印带61作为环形带在支撑辊63、67、68、69和71上拉伸。形成在中间转印带61的外表面上的图像被转印到记录纸张P上。打印机还包括带曲折防止装置，该带曲折防止装置包括边缘传感器24(124、224)和调整控制单元21，该边缘传感器作为带偏移探测单元，用于探测中间转印带61在带宽方向上的带偏移量；该调整控制单元21作为带曲折校正单元，用于基于所探测的带偏移量来校正中间转印带61在带宽方向上的偏移。边缘传感器24(124、224)包括：用作移动件的臂部分，该臂部分与中间转印带61在带宽方向上的偏移相关联地运动；以及光学传感器24e和24f(124e和124f；224a、224b和224c)，该光学传感器输出信号，该信号的输出电平与臂部分的光遮挡部分24d(124d)在光学传感器的光路中所占的比例相对应。所述光学传感器被布置成在高解析度探测范围C(C1、C2)内，它们的输出电平随着中间转印带61沿着带宽方向的偏移而变化。光学传感器的输出信号被组合，使得在高解析度探测范围C(C1、C2)内，组合信号的输出电平Vb-Va(Va-Vb、Vb-Vc)相对于中间转印带61在带宽方向上的偏移量的变化率变得大于各个光学传感器的输出电平的变化率。组合信号作为带偏移量(带位置信息)输出。这种结构使得利用廉价光学传感器实现的边缘传感器24(124、224)来实现较宽的具有高探测解析度的高解析度探测范围C(C1、C2)成为可能。
而且，根据上述实施方式及其变型，边缘传感器24(124、224)的每个光学传感器24e和24f(124e和124f；224a、224b和224c)被构造成在中间转印带61沿着带宽方向的位置超出如下的范围时输出具有最大输出电平的信号，所述范围超出高解析度探测范围C(C1、C2)的一端；并且被构造成在中间转印带61沿着带宽方向的位置处于如下的范围时输出具有最小输出电平的信号，所述范围超出高解析度探测范围C(C1、C2)的另一端。这种结构实现了：甚至在中间转印带61偏移到高解析度探测范围C(C1、C2)之外的情况下，基于光学传感器的传感器输出而不利用额外的传感器也可以确定中间转印带61的偏移方向。于是，甚至在中间转印带61偏移到高解析度探测范围C(C1、C2)之外的情况下，取代停止中间转印带61并且执行维护，这种结构使得校正中间转印带61的偏移使得中间转印带61返回到高解析度探测范围C(C1、C2)成为可能。从而，这种结构使得减少维护频率成为可能。
根据第二和第三种变型，边缘传感器124(224)的光学传感器由包括一个光发射部分124h和光接收部分124e和124f(224a、224b和224c)的光学传感器来实现，所述光学传感器输出信号，该信号的输出电平对应于臂部分的光遮挡部分124d处于从所述光发射部分124h发射的光的光路中的比例相对应。这种结构使得减少边缘传感器124(224)的成本成为可能。
在第一和第二种变型中，光遮挡部分24d(124d)可以具有光通过狭缝24i和24j(或光通过狭缝124i)，且边缘传感器24(124)的光学传感器24e和24f(124e和124f)可以由透射型光学传感器实现，其输出信号的输出电平对应于光遮挡部分24d(124d)遮挡光路的比例。透射型光学传感器可以布置成在中间转印带61沿着一个带宽方向在高解析度探测范围C内偏移时光遮挡部分24d(124d)的移动方向方面，当其中一个光通过狭缝的后边缘基本上处于其中一个透射型光学传感器的中心，而同一个光通过狭缝的前边缘或者另一个光通过狭缝的前边缘基本上处于另一个透射型光学传感器的中心。这种结构使得最大化高解析度探测范围C的宽度成为可能。
如果两个透射型光学传感器24e和24f(124e和124f)的输出电平都大于阈值Vth，作为透射型光学传感器24e和24f(124e和124f)的输出信号之间的差动信号(Vb-Va、Va-Vb)的组合信号被用于确定带偏移量(带位置信息)。同时，如果其中一个透射型光学传感器24e和24f(124e和124f)的输出电平小于或等于阈值Vth，输出电平较高的那个透射型光学传感器24e和24f(124e和124f)的具有最大输出电平的信号被用于确定带偏移量(带位置信息)。利用阈值Vth，使得从传感器输出中去除噪声并由此稳定执行带曲折防止过程成为可能。
而且，如果两个透射型光学传感器24e和24f(124e和124f)的输出电平都小于或等于阈值Vth，调整控制单元21输出表示传感器错误的错误信号，即，起到错误信号输出单元的作用。错误信号允许用户执行维护来校正传感器错误。
而且，在第一和第二种变型中，当两个透射型光学传感器24e和24f(124e和124f)的输出电平都大于阈值Vth时，作为透射型光学传感器24e和24f(124e和124f)的输出信号的求和信号(Va+Vb)的调节信号可以被产生，并且光发射部分24g(或者光发射部分24h)的光强度可以被基于调节信号加以调节。在这种情况下，调整控制单元21也起到光强度调节单元的作用。
在第四种变型中，边缘传感器124包括光接收部分124e和124f，该光接收部分124e和124f输出的信号的输出电平对应于具有光通过狭缝124i的光遮挡部分124d处于从光发射部分124h发射的光的光路中的比例。光接收部分124e和124f布置成沿着光遮挡部分124d(或狭缝124i)的移动方向彼此相邻布置。边缘传感器124被构造成使得光接收部分124e和124f在狭缝124i(或光遮挡部分)移动方向上的长度Dp和狭缝124i在狭缝124i的移动方向上的长度Ds满足关系Dp≤Ds≤2×Dp，并且更优选的满足条件1.5×Dp＜Ds＜1.8×Dp。利用这种结构，高解析度探测范围具有足够的探测解析度但是低于最大探测解析度。这又使得增加探测可能范围成为可能，并由此使得实现足够高的探测解析度以及宽探测可能范围二者成为可能。
在第六种变型中，边缘传感器24包括光接收部分24h，该光接收部分24h输出的信号的输出电平对应于具有光通过狭缝24i和24j的光遮挡部分24d处于从光发射部分24g发出的光的光路中的比例。光接收部分24h在狭缝24i和24j(或者光遮挡部分24d)的移动方向上彼此分开布置。边缘传感器24被构造成使得光接收部分24h在狭缝24i和24j的移动方向上的长度Dp和狭缝24i和24j在它们移动方向上的长度Ds满足条件：Dp≤Ds≤2×Dp，并且更优选的满足条件1.5×Dp＜Ds＜1.8×Dp。而且，在狭缝24i和24j(或光遮挡部分24d)的移动方向上光接收部分24h之间的中心距离d1、狭缝24i和24j在狭缝24i和24j的移动方向上的中心距离d2、以及光接收部分24h的宽度Dp被构造成满足条件d2-d1＝Dp。而且，利用这种结构，高解析度探测范围具有足够的但低于最大探测解析度的探测解析度。这又使得增加探测可能范围成为可能，由此使得实现足够高的探测解析度以及宽探测可能范围二者成为可能。在第五种变型中，来自光接收部分124e和124f的输出信号Va和Vb的组合信号(Va-Vb)/(Va+Vb)用于确定带的偏移量。这种结构使得改善探测可能范围内探测解析度的线性成为可能，并由此使得稳定执行带曲折防止过程变得更容易。
在第七种变型中，调整控制单元21产生来自光接收部分24h的输出信号的求和信号(Va+Vb)，将求和信号(Va+Vb)的电平与阈值Vth和低于阈值Vth的传感器故障阈值Vthsens相比较，并且如果求和信号(Va+Vb)小于传感器故障阈值Vthsens则输出表示传感器故障的故障信息。从而，调整控制单元21也起到故障信息输出单元的作用。这种结构使得快速处理传感器故障成为可能。
本发明的一个方面实现了提供一种带曲折防止装置，该带曲折防止装置能够利用多个廉价的传感器在宽的探测范围内并且以高探测解析度探测环形带在带宽方向上的偏移，并且提供一种包括这样的带曲折防止装置的成像设备。
在本发明的实施方式中，带偏移探测单元包括多个光学传感器，它们输出的信号的输出电平对应于移动件在它们的光路中的比例。该移动件与环形带或环形带的边缘在带宽方向上的偏移相关联地移动。光学传感器可以通过廉价的透射型或反射型光学传感器来实现。
在本发明的实施方式中，在它们的探测范围(输出电平随着环形带在带宽方向上偏移而变化的范围)内来自光学传感器的输出信号被组合，使得相对于环形带在带宽方向上的带偏移量组合信号的输出电平的变化率(即，组合信号的探测解析度)变得大于各个光学传感器的输出电平的变化率(即，每个输出信号或每个光学传感器的探测解析度)。这种结构使得在光学传感器的探测范围彼此重叠的重叠探测范围(高解析度探测范围)内实现探测解析度高于由每个光学传感器所提供的探测解析度成为可能。换句话说，具有相对低探测解析度和相对宽探测范围的光学传感器24e和24f的重叠探测范围被用于提供一个宽的高解析度探测范围。这种结构使得实现高探测解析度成为可能，该高探测解析度是由探测范围与高解析度探测范围相同宽度的单个光学传感器所不能实现的。
至少一个光学传感器可以被构造成在环形带沿着带宽方向的位置超出高解析度探测范围的一端时输出具有最大输出电平的信号，而在环形带沿着带宽方向的位置超出高解析度探测范围的另一端时输出具有最小输出电平的信号。由于以下的原因这种结构是有益的。
在JP2008-275800和JP2005-338522中公开的带曲折防止装置利用位移传感器来探测环形带在带宽方向上的偏移。通常，无论目标(摆臂)是在一个摆动方向上还是在另一个摆动方向上移动超出探测范围，廉价的位移传感器都输出具有相同输出电平(0V)的信号。因此，对于现有技术的带曲折防止装置，如果环形带移动到其中能够探测环形带在带宽方向上的偏移量的探测范围之外，基于传感器输出，不可能确定环形带的偏移方向。因此，对于现有技术的带曲折防止装置，当环形带在带宽方向上偏移超出探测范围时，不可能校正环形带的位置，并且需要停止环形带的转动并执行维护来手动校正环形带在带宽方向上的位置。尤其是，当设定窄探测范围来获得必须的探测解析度时，上述问题增加了维护频率。
根据本发明的上述实施方式，即使环形带偏移超出高解析度探测范围，基于至少一个光学传感器的输出信号，也有可能确定偏移方向，所述至少一个光学传感器被设置用于在高解析度探测范围内探测环形带在带宽方向上的偏移量。这又使得校正环形带在带宽方向上的位置并将环形带返回到高解析度探测范围内而非立即停止环形带并执行维护成为可能，即使环形带偏移超出高解析度探测范围。从而，上述实施方式使得减少维护频率成为可能。
本发明不局限于具体公开的实施方式，而在不背离本发明的范围的前提下可以作出各种变型和改进。
本申请基于2009年11月20日提交的日本优先权申请第2009-264549号和2010年6月8日提交的日本优先权申请第2010-131386号，由此它们的整个内容通过引用结合于此。

Claims (16)

1.一种带曲折防止装置，包括：
带偏移探测单元，该带偏移探测单元探测环形带在带宽方向上的偏移量，所述环形带在支撑件上可旋转地拉伸；以及
带曲折校正单元，该带曲折校正单元基于所述带偏移探测单元所探测的偏移量校正所述环形带在带宽方向上的偏移，其中
所述带偏移探测单元包括：
移动件，该移动件与所述环形带或者所述环形带的边缘在带宽方向上偏移相关联地移动；以及
光学传感器，该光学传感器输出信号，该信号的输出电平对应于所述移动件处于所述光学传感器的光路中的比例；
所述光学传感器布置成在预定高解析度探测范围内，所述光学传感器的输出电平随着所述环形带在带宽方向上的偏移而变化；以及
所述带偏移探测单元被构造成组合所述光学传感器的输出信号，使得在所述高解析度探测范围内相对于所述环形带在带宽方向上的偏移量所述组合信号的输出电平的变化率大于各个光学传感器的输出电平的变化率，并且基于该组合信号探测所述偏移量。
2.如权利要求1所述的带曲折防止装置，其中，至少一个光学传感器被构造成：当所述环形带在带宽方向上的位置超出所述高解析度探测范围的一端时输出具有最大输出电平的信号；且当所述环形带在带宽方向上的位置超出所述高解析度探测范围的另一端时输出具有最小输出电平的信号。
3.如权利要求1或2所述的带曲折防止装置，其中，所述光学传感器由包括一个光发射部分和两个光接收部分的光学传感器实现，所述光接收部分输出信号，该信号的输出电平对应于所述移动件或所述环形带的边缘处于从光发射部分发出的光的光路中的比例。
4.如权利要求1或2所述的带曲折防止装置，其中，
所述移动件具有光通过狭缝；
所述光学传感器由两个透射型光学传感器实现，该透射型光学传感器输出信号，该信号的输出电平对应于所述移动件遮挡所述透射型光学传感器的光路的比例；且
所述透射型光学传感器被设置成：按照所述环形带在高解析度探测范围内沿着一个带宽方向偏移时所述移动件的移动方向，当其中一个光通过狭缝的后边缘基本上处于其中一个透射型光学传感器的光接收部分的中心时，而所述一个光通过狭缝的前边缘或者另一个光通过狭缝的前边缘基本上位于另一个透射型光学传感器的光接收部分的中心。
5.如权利要求4所述的带曲折防止装置，其中，
如果两个透射型光学传感器的两个输出电平都大于预定阈值，则带偏移探测单元利用组合信号来确定带偏移量，所述组合信号是两个透射型光学传感器的输出信号之间的差动信号；并且
如果两个透射型光学传感器的其中一个输出电平小于或等于所述预定阈值，所述带确定单元利用两个透射型光学传感器中的具有较高输出电平的那个透射型光学传感器的具有最大输出电平的信号来确定偏移量。
6.如权利要求4所述的带曲折防止装置，还包括：
错误信号输出单元，如果两个透射型光学传感器的两个输出电平都小于或等于预定阈值，该错误信号输出单元输出表示传感器错误的错误信号。
7.如权利要求4所述的带曲折防止装置，还包括：
光强度调节单元，当两个透射型光学传感器的两个输出电平都大于预定阈值时，所述光强度调节单元产生调节信号并基于该调节信号调节两个透射型光学传感器的光发射部分的光强度，所述调节信号是两个透射型光学传感器的输出信号的求和信号。
8.如权利要求1或2所述的带曲折防止装置，其中，
所述移动件具有光通过狭缝；
所述光学传感器由包括光发射部分和两个光接收部分的光学传感器实现，所述两个光接收部分沿着所述移动件的移动方向彼此邻近布置，并且输出信号，该信号的输出电平对应于所述移动件处于从所述光发射部分发出的光的光路中的比例；以及
两个光接收部分中每一个在所述移动件的移动方向上的长度Dp和所述光通过狭缝在所述移动件的移动方向上的长度Ds被构造成满足方程
(1)：Dp≤Ds≤2×Dp。
9.如权利要求1或2所述的带曲折防止装置，其中，
所述移动件具有两个沿着该移动件的移动方向布置的光通过狭缝；
所述光学传感器由包括光发射部分和两个光接收部分的光学传感器来实现，所述两个光接收部分沿着所述移动件的移动方向彼此分开布置，并且输出信号，所述信号的输出电平对应于所述移动件处于从所述光发射部分发出的光的光路中的比例；
两个光接收部分中每一个在所述移动件的移动方向上的长度Dp和每个所述光通过狭缝在所述移动件的移动方向上的长度Ds被确定成满足方程(1)：Dp≤Ds≤2×Dp；以及
在所述移动件的移动方向上两个光接收部分之间的中心距离d1、在所述移动件的移动方向上两个光通过狭缝之间的中心距离d2以及两个光接收部分中每一个的所述长度Dp被构造成满足方程(4)：d2-d1＝Dp。
10.如权利要求8所述的带曲折防止装置，其中，两个光接收部分中的每一个的所述长度Dp和光通过狭缝的所述长度Ds被构造成满足方程(2)：1.5×Dp＜Ds＜1.8×Dp。
11.如权利要求9所述的带曲折防止装置，其中，两个光接收部分中的每一个的所述长度Dp和光通过狭缝的所述长度Ds被构造成满足方程(2)：1.5×Dp＜Ds＜1.8×Dp。
12.如权利要求8所述的带曲折防止装置，其中，当两个光接收部分的输出信号是Va和Vb时，带偏移探测单元产生组合信号(Va-Vb)/(Va+Vb)，并且基于该组合信号(Va-Vb)/(Va+Vb)确定偏移量。
13.如权利要求9所述的带曲折防止装置，其中，当两个光接收部分的输出信号是Va和Vb时，带偏移探测单元产生组合信号(Va-Vb)/(Va+Vb)，并且基于该组合信号(Va-Vb)/(Va+Vb)确定偏移量。
14.如权利要求8所述的带曲折防止装置，还包括：
故障信息输出单元，该故障信息输出单元产生两个光接收部分的输出信号的求和信号，将该求和信号的电平与两个或多个不同的阈值相比较，并且如果求和信号小于所述阈值中最低一个则输出表示光学传感器单元故障的故障信息。
15.如权利要求9所述的带曲折防止装置，还包括：
故障信息输出单元，该故障信息输出单元产生两个光接收部分的输出信号的求和信号，将该求和信号的电平与两个或多个不同的阈值相比较，并且如果求和信号小于所述阈值中最低一个则输出表示光学传感器单元故障的故障信息。
16.一种成像设备，用于在记录介质上形成图像，所述成像设备包括：
环形带，该环形带在支撑件上可旋转地拉伸，并且被构造成将形成于其上的图像转印到记录介质上或者被构造成传送记录介质；以及
如权利要求1或2所述的带曲折防止装置，该带曲折防止装置被构造成校正所述环形带在带宽方向上的偏移。
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