JP2000098762A

JP2000098762A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2000098762A
Application number: JP10264155A
Authority: JP
Inventors: Norio Hokari; 則雄保苅; Keiji Yamamoto; 啓司山本; Naoto Nishi; 直人西; Yukio Hayashi; 幸男林; Takashi Kawabata; 隆川端; Hideji Izeki; 秀二井関; Naoto Yoshino; 直人吉野; Tatsuya Soga; 達也曽我; Nobuyoshi Komatsu; 伸嘉小松
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1998-09-18
Filing date: 1998-09-18
Publication date: 2000-04-07

Abstract

(57)【要約】【課題】エッジラーンサイクルを実行すると、画像形
成の生産性が低下するという難点があった。【解決手段】エッジラーンサイクル中において、中間
転写ベルトの幅方向の位置変動レートＶを算出し、この
算出した位置変動レートＶが許容値ＶＲ以下であるか否
かを判断する処理（Ｓ９）と、位置変動レートＶが許容
値ＶＲ以下であると判断されたときに画像形成を開始す
る処理（Ｓ１０）を行う画像形成装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無端ベルトを走行
させて画像形成を行うとともに、そのベルト走行中にお
いて無端ベルトの幅方向（画像形成プロセスでの軸方
向：主走査方向）の位置変動（蛇行運動）を修正する機
能を備えた画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、複写機やプリンタ等の画像形成装
置のなかには、無端状の中間転写ベルト、感光体ベルト
又は用紙搬送ベルト等の像担持体ベルトを用いて多色
（カラー）画像を形成するカラー画像形成装置がある。
また、この種のカラー画像形成装置には、中間転写ベル
ト等の像担持体ベルト上に、一つの画像形成ユニットに
よってイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像を
重ね転写するシングルタイプのカラー画像形成装置、或
いは各色に対応した画像形成ユニットを個別に備えたタ
ンデム型のカラー画像形成装置がある。

【０００３】一般に、像担持体ベルトを所定数のロール
で支持し、いずれかのロールを駆動ロールとして像担持
体ベルトを走行させる場合には、走行中の像担持体ベル
トが幅方向（ベルト走行方向と直交する方向）に移動す
る、いわゆるベルトの蛇行運動（ベルトウォーク）が発
生する。このベルトの蛇行運動は、上記カラー画像形成
装置において、例えば無端状の中間転写ベルト上に各色
の画像を重ね転写する際に、主走査方向において各色の
画像の相対的な位置ずれ、ひいては色ずれや色むら等の
原因となる。そのため、高品位な出力画像（カラー画
像）を得るには、ベルトの蛇行を適切に修正する必要が
ある。

【０００４】そこで、ベルトの蛇行修正方式としては、
これまで幾つかの技術が提案されているが、その代表的
な技術の一つに、像担持体ベルトを支持するロールを傾
き動作させてベルトの蛇行を制御する方式（以下、「ス
テアリング方式」という）が知られている。このステア
リング方式は、ベルトの蛇行をリブやガイド等によって
強制的に抑える方式に比べて、ベルトに加わる力が小さ
く、高い信頼性が得られるという利点を有している。

【０００５】上記ステアリング方式を採用した従来技術
として、例えば特開平３−２８８１６７号公報には、像
担持体ベルト上に設けたマークをＣＣＤセンサで読み取
ってベルトの蛇行を検出し、その検出結果に基づいてロ
ールの傾きを制御する技術（以下、「第１の従来技術」
という）が開示されている。また、特公昭６３−６４７
９２号公報及び特開平９−１２１７３号公報には、像担
持体ベルトの寄り方向をセンサにより検出し、その検出
結果に基づいてロールの傾きを制御する技術（以下、
「第２の従来技術」という）がそれぞれ開示されてい
る。さらに、特開平８−１０６２３７号公報には、像担
持体ベルトのエッジ位置を変位センサでアナログ的に検
出し、その検出結果に基づいてロールの傾きを制御する
技術（以下、「第３の従来技術」という）が開示されて
いる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記第１
〜第３の従来技術には、以下のような問題があった。先
ず、第１の従来技術においては、像担持体ベルト上に１
個のマークを設け、このマークをベルト１回転ごとにＣ
ＣＤセンサで読み取ってステアリング制御する方式であ
るため、像担持体ベルトが１回転する間の位置変動につ
いては細かく検出・制御できず、ベルトの蛇行に対して
制御応答性が悪いという問題があった。また、制御応答
性を上げるべく、像担持体ベルトに複数のマークを設け
ることも考えられる。しかしながら、一般に、像担持体
ベルト上に複数のマークを精度良く設けることは非常に
困難であり、そうした場合はマークそのものの位置精度
がステアリング制御の良否を大きく左右してしまう。

【０００７】一方、第２の従来技術においては、像担持
体ベルトの幅方向に、そのベルトエッジからそれぞれ所
定の距離（間隙）を隔てて一対のセンサを配置する構成
となるため、これら一対のセンサで像担持体ベルトの寄
り方向を検出してステアリング制御した場合、像担持体
ベルトは一対のセンサ間で往復運動を繰り返すことにな
る。そのため、像担持体ベルトの蛇行を細かく制御する
ことができなかった。また、原理的には、ベルトエッジ
からセンサまでの距離を短く設定することで、ステアリ
ング制御の精度を上げることも可能である。しかしなが
ら、部品の加工や組立等の寸法公差を考慮すると、ベル
トエッジからセンサまでの距離を短くするにも限界があ
るため、像担持体ベルトの蛇行を精度良く修正すること
ができなかった。

【０００８】さらに、第３の従来技術においては、像担
持体ベルトのエッジ位置を変位センサでアナログ的に検
出した場合、その検出結果に像担持体ベルトのエッジ形
状による誤差成分が含まれるため、これに基づいてステ
アリング制御を行っても、上記誤差成分の影響で像担持
体ベルトの蛇行が適切に修正されないという問題があっ
た。

【０００９】そこで本出願人は、像担持体ベルトのエッ
ジ形状データを予め記憶しておき、このエッジ形状デー
タを用いて、画像形成時に検出したベルトエッジ位置の
検出データの中から上記誤差成分を排除することによ
り、高精度なステアリング制御を実現した技術を既に出
願している（特願平１０−１０３２４１号明細書参
照）。

【００１０】ところが、上記先願技術においては、像担
持体ベルトのエッジ形状を測定し、その測定結果に基づ
くエッジ形状データを記憶するまでの一連の処理（以
下、エッジラーンサイクル）を、通常の画像形成モード
とは別モードで行うようにしており、それが終了するま
での間は、像担持体ベルトの蛇行によって色ずれが発生
する虞れがあるため、画像形成を開始することができな
かった。さらに、ポリマーで形成された像担持体ベルト
では、特に温湿度等の環境変化によって形状変化が生じ
やすく、その変形量はカラー画像を形成する際に色ずれ
量となって現れる。そのため、環境変化による色ずれの
発生を回避するには、ベルトエッジ形状を再度測定し、
これを記憶し直す必要があることから、実質的な生産性
の低下は避けられない状況にあった。本発明は、上記課
題を解決するためになされたもので、その目的とすると
ころは、画像形成の生産性を極力低下させることなく、
像担持体ベルトの蛇行を高精度に修正することができる
画像形成装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するためになされたもので、無端状の像担持体ベルト
を走行させて該像担持体ベルトのエッジ形状を測定し、
その測定結果に基づくエッジ形状データを記憶するエッ
ジラーンサイクルを有し、このエッジラーンサイクルに
よって記憶したエッジ形状データを用いて像担持体ベル
トの幅方向の位置変動を修正する画像形成装置であっ
て、エッジラーンサイクル中に、像担持体ベルトの幅方
向の位置変動レートを算出する算出手段と、この算出手
段によって算出した位置変動レートが許容値以下である
か否かを判断する判断手段と、この判断手段において位
置変動レートが許容値以下であると判断されたときに画
像形成を開始する制御手段とを備えた構成を採用してい
る。

【００１２】上記構成からなる画像形成装置において
は、エッジラーンサイクルを実行している間に、像担持
体ベルトの幅方向の位置変動レートが算出手段で算出さ
れ、その算出された位置変動レートが判断手段で許容値
以下であると判断されると、その時点で制御手段により
画像形成が開始される。これにより、位置変動レートの
許容値を適切な値に設定することで、エッジラーンサイ
クル中であっても、出力画像の質を低下させずに、画像
形成を行うことが可能となる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は本発明が適
用される画像形成装置の構成例を示す概略図である。図
１においては、無端ベルトからなる中間転写ベルト１
が、駆動ロール２、ステアリングロール３、二次転写ロ
ール４及び従動ロール５，６，７により、所定の張力を
もって支持されている。また、中間転写ベルト１上に
は、そのベルト走行方向ｘに従って、イエロー（Ｙ）、
マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色
に対応した画像形成ユニット８，９，１０，１１が順に
配設されている。

【００１４】各々の画像形成ユニット８，９，１０，１
１は、それぞれ図示せぬ装置本体フレームに回転可能に
支持された感光体ドラム８ａ，９ａ，１０ａ，１１ａ
と、各々の感光体ドラム８ａ，９ａ，１０ａ，１１ａの
表面をレーザビーム等で露光走査する画像書込み部８
ｂ，９ｂ，１０ｂ，１１ｂを有している。また、各々の
感光体ドラム８ａ，９ａ，１０ａ，１１ａの周囲には、
そのドラム回転方向（図の時計廻り方向）に従って、帯
電器８ｃ，９ｃ，１０ｃ，１１ｃ、現像器８ｄ，９ｄ，
１０ｄ，１１ｄ、一次転写ロール８ｅ，９ｅ，１０ｅ，
１１ｅ及びクリーナー８ｆ，９ｆ，１０ｆ，１１ｆが順
に配設されている。

【００１５】さらに中間転写ベルト１の走行経路上に
は、ベルトホームセンサ１２とエッジセンサ１３とが配
置されている。このうち、ベルトホームセンサ１２は、
中間転写ベルト１の周長方向１箇所に設けられたマーク
等を検知するもので、ベルト走行方向ｘにおいてイエロ
ー（Ｙ）の画像形成ユニット８の上流側に配置されてい
る。エッジセンサ１３は、中間転写ベルト１のエッジ位
置を検出するもので、ベルト走行方向ｘにおいてブラッ
ク（Ｋ）の画像形成ユニット１１の下流側（ステアリン
グロール３の手前）に配置されている。

【００１６】また、画像形成対象となる用紙１４は図示
せぬ給紙カセットに収容され、その給紙カセットの用紙
繰出側に設けられたピックアップロール１５により一枚
ずつ繰り出される。繰り出された用紙１４は、所定数の
ロール対１６により図中破線で示す経路を辿って搬送さ
れ、二次転写ロール４の圧接位置へと送られる。

【００１７】図２は上記エッジセンサ１３の具体的な構
成を示す概略図である。図２において、中間転写ベルト
１の一端部には、スプリング１３ａの引っ張り力をもっ
て接触子１３ｂの一端側が圧接状態に保持されている。
この場合、スプリング１３ａによる接触子１３ｂの圧接
力は、中間転写ベルト１を変形させない程度の適度な大
きさに設定されている。また、接触子１３ｂは、その中
間部位を支軸１３ｃにて回動自在に支持され、その支軸
１３ｃを境にした接触子１３ｂの他端側に変位センサ１
３ｄが対向状態に配設されている。

【００１８】このエッジセンサ１３においては、ベルト
蛇行時における中間転写ベルト１の幅方向ｙへの動き
が、そのベルトエッジに圧接する接触子１３ｂの動き
（揺動動作）に置き換えられる。このとき、接触子１３
ｂの動き（変位）に対応して変位センサ１３ｄの出力レ
ベルが変動するため、そのセンサ出力に基づいてベルト
エッジの位置変動を検出することができる。

【００１９】続いて、上記構成からなる画像形成装置を
用いてカラー画像を形成する場合の動作手順について説
明する。先ず、駆動ロール２の回転によって中間転写ベ
ルト１をｘ方向に走行させると、そのベルト走行中にお
いて、ベルトホームセンサ１２から出力されたマーク検
知信号（ベルトホーム信号）を基準に各々の画像形成ユ
ニット８，９，１０，１１で画像の書き込みが順に開始
される。次いで、中間転写ベルト１上には、イエロー、
マゼンタ、シアン、ブラックの各色画像が順次重ね転写
（一次転写）され、これによって一つのカラー画像が形
成される。その後、カラー画像は中間転写ベルト１の走
行とともに二次転写ロール４へと送り込まれ、そこで中
間転写ベルト１上のカラー画像が用紙１４に一括転写
（二次転写）される。カラー画像が転写された用紙１４
は、用紙搬送系１７によって定着器１８に送られ、そこ
で画像の定着処理（加熱、加圧等）がなされたのち、図
示せぬトレイに排出される。

【００２０】こうした一連の画像形成動作において、中
間転写ベルト１の位置がその幅方向（ラテラル方向）に
蛇行してずれると、各々の画像形成ユニット８，９，１
０，１１によって中間転写ベルト１上に転写される画像
の位置に相対的なずれが生じ、これが出力画像（カラー
画像）の色ずれや色むらとなって現れる。そこで、中間
転写ベルト１の蛇行を修正すべく、ステアリングロール
３を傾き動作させる構成が組み込まれている。

【００２１】図３は蛇行修正のための基本的な構成を示
す概略図である。図３において、ステアリング制御装置
１９は、蛇行修正のための駆動源となるステアリングモ
ータ２０の駆動状態を制御するもので、そのためのモー
タ制御信号（モータドライブ信号）をステアリングモー
タ２０に出力する。ステアリングモータ２０としては、
その回転角度や回転速度を高精度に制御可能なステッピ
ングモータ等が用いられる。また、ステアリング制御装
置１９には、前述したベルトホームセンサ１２とエッジ
センサ１３とが接続されており、ベルトホームセンサ１
２からはベルトホーム信号が、エッジセンサ１３からは
ベルトエッジ信号がそれぞれ入力されようになってい
る。

【００２２】一方、ステアリングロール３を傾き動作さ
せるメカ的な構成としては、揺動アーム２１と偏心カム
２２を備えている。揺動アーム２１は、その中間部位を
支軸２３にて回動自在に支持されている。また、揺動ア
ーム２１の一端にはステアリングロール３の一端部が回
動自在に接続され、その反対側のアーム他端に偏心カム
２２が圧接状態に保持されている。この偏心カム２２
は、ステアリングモータ２０の駆動により回転動作する
ものである。

【００２３】なお、エッジセンサ１３については、接触
式、非接触式に関わらず、中間転写ベルト１の位置変動
（蛇行）に応じた出力を発生するものであれば、特にい
ずれの構成を採用してもかまわない。例えば、図４に示
すように、中間転写ベルト１のエッジ部分を介してＬＥ
Ｄ(Light Emitting Diode)１３ｅと光量センサ１３ｆを
対向状態に配置し、ＬＥＤ１３ｅから出射された光が光
量センサ１３ｆに入射される光量に応じてセンサ出力レ
ベルが変化するものであってもよい。

【００２４】続いて、ステアリングロール３の傾き動作
による中間転写ベルト１の蛇行修正の原理につき、図５
を用いて簡単に説明する。先ず、図５（ａ）に示すよう
に、偏心カム２２が所定の角度で停止し、その停止角度
に対応してステアリングロール３がほぼ水平（傾きがほ
ぼゼロ）に保持された状態では、走行中の中間転写ベル
ト１が幅方向ｙに移動（蛇行）しないものと仮定する。

【００２５】この状態から、図５（ｂ）に示すように、
ステアリングモータ２０の駆動により偏心カム２２を図
の反時計廻りに回転させると、偏心カム２２の偏心量に
応じて揺動アーム２１がθ１方向に揺動する。これによ
り、ステアリングロール３の一端が揺動アーム２１によ
って持ち上げるため、その持ち上げ量に応じてステアリ
ングロール３に傾きが生じる。このとき、ステアリング
ロール３に巻き付けられた中間転写ベルト１は、揺動ア
ーム２１にて持ち上げられたロール端側に移動する。

【００２６】これに対して、図５（ｃ）に示すように、
ステアリングモータ２０の駆動により偏心カム２２を図
の時計廻りに回転させると、偏心カム２２の偏心量に応
じて揺動アーム２１がθ２方向に揺動する。これによ
り、ステアリングロール３の一端が揺動アーム２１によ
って押し下げられるため、その押し下げ量に応じてステ
アリングロール３に傾きが生じる。このとき、ステアリ
ングロール３に巻き付けられた中間転写ベルト１は、揺
動アーム２１にて押し下げられたロール端と反対側に移
動する。

【００２７】このことから、中間転写ベルト１の幅方向
ｙへの位置変動を先述のエッジセンサ１３で検出し、そ
の検出結果を基にステアリングモータ２０を駆動してス
テアリングロール３の傾きを適宜制御することにより、
中間転写ベルト１の蛇行を修正することが可能となる。
ただし、中間転写ベルト１の蛇行を適切に修正するため
には、ベルトの位置変動（蛇行）を正確に検出し、その
検出結果に基づいてステアリングロール３の傾きを最適
条件で細かく設定（制御）する必要がある。

【００２８】そこで本実施の形態においては、ステアリ
ングロール３の傾きを制御するステアリング制御システ
ムとして、図６に示すような構成を採用している。図に
おいて、コントローラ１９ａは、上述したステアリング
制御装置１９の中の一機能部を構成するもので、特に、
実際の画像形成動作（画像形成モード）においてステア
リングロール３の傾きを制御するものである。コントロ
ーラ１９ａは、主に、補償器２４、モータドライバ２
５、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器２６、演算部
２７及び記憶部２８を備えている。なお、ステアリング
モジュール２９は、先述したステアリングロール３、揺
動アーム２１及び偏心カム２２を含むメカ機構で、ベル
トモジュール３０は、先述した中間転写ベルト１とこれ
を走行させるロール類（２，５，６，７）を含むメカ機
構である。

【００２９】補償器２４は、その入力情報となるベルト
の位置変動量ｗ（ｒ，ｎ）の情報に基づいてゲインと周
波数特性を決定し、上記位置変動量ｗ（ｒ，ｎ）の情報
に対応したステアリング量ｓ（ｒ，ｎ）の制御情報をモ
ータドライバ２５に出力するものである。ここで、
“ｒ”はベルトの周回数、“ｎ”はベルトの走行方向
（周長方向）に対応した番地である。これに対して、モ
ータドライバ２５は、補償器２４から送られた制御情報
にしたがってステアリングモータ２０を駆動するもの
で、このモータ駆動によってステアリングモジュール２
９におけるロール傾き角度θ（ｔ）が制御される。な
お、本実施の形態では、ステアリングモータ２０にステ
ッピングモータを採用していることから、補償器２４か
ら送られる制御情報ｓ（ｒ，ｎ）はモータステップ数に
対応したものとなる。

【００３０】一方、Ａ／Ｄ変換器２６は、エッジセンサ
１３から出力されるアナログの検出信号Ｅ（ｔ）をデジ
タル信号に変換し、そのデジタル化した検出信号を演算
部２７に与えるものである。これに対して、演算部２７
は、Ａ／Ｄ変換器２６から与えられるデジタル信号、す
なわちベルトエッジの検出データを平均化してエッジデ
ータｅ（ｒ．ｎ）を生成するものである。

【００３１】また、記憶部２８は、ステアリング制御に
使用される中間転写ベルト１のエッジ形状データｐ
（ｎ）を記憶するものである。

【００３２】続いて、通常の画像形成モードにおいて、
コントローラ１９ａにより実行されるステアリング制御
の処理手順について説明する。先ず、中間転写ベルト１
の走行中においては、そのベルトエッジ位置がエッジセ
ンサ１３によって連続的に検出され、これによってベル
トエッジの位置変動に対応した連続情報がエッジセンサ
１３から出力される。ただし、エッジセンサ１３から出
力されるベルトエッジの位置情報Ｅ（ｔ）は、ベルトの
蛇行による位置変動Ｗ（ｔ）とベルトエッジ形状（凹
凸）による位置変動Ｐ（ｔ）の両方を含んだものとな
る。

【００３３】これに対してコントローラ１９ａにおいて
は、前述したベルトホームセンサ１２からのベルトホー
ム信号を基準に、所定のサンプルタイミングでエッジセ
ンサ１３の検出データを取り込み、これをＡ／Ｄ変換器
２６でデジタル信号に変換する。

【００３４】その際、ベルトホーム信号を基準にしたサ
ンプルタイミングは、中間転写ベルト１が１回転する間
にＮ個の検出データが得られるように設定される。さら
に、その検出データの個数；Ｎは、上記ベルトの走行方
向に対応した番地の数；ｎと１対１の関係を満たすよう
に設定される。ちなみに、上述したベルトの周回数；ｒ
は、ベルトホームセンサ１２からベルトホーム信号が出
力されるたびに１ずつ加算されるのに対し、ベルト走行
方向の番地；ｎは、ベルトホーム信号が出力されるたび
にリセットされる。

【００３５】このとき、各々のサンプルタイミングにお
いて、それぞれ１つの検出データを取り込むようにして
もよいが、そうした場合は、個々の検出データに含まれ
るノイズ成分が検出誤差となって現れることも懸念され
る。そこで本実施の形態においては、各々のサンプルタ
イミングにおいて、１つの検出データにつき、例えば数
十ｍｓｅｃの微小ピッチで複数のデータを取り込むよう
にしている。そして、各々のサンプルタイミングで取り
込まれたＮ個の検出データを順に演算部２７に与え、そ
こで平均化処理するようにしている。

【００３６】具体的には、最初（１番目）のサンプルタ
イミングで例えば５つのデータを検出データとして取り
込んだ場合、これら５つのデータの加算値をそのデータ
数（５）で割って平均化し、これを番地；１に対応する
検出データとする。そして、これと同様の処理を２番目
以降のサンプルタイミングで取り込んだ検出データにつ
いても繰り返すことにより、番地；ｎに対応するＮ個の
検出データｅ（ｒ，ｎ）を取得する。

【００３７】このように各々のサンプルタイミングで取
り込んだ複数のデータをそれぞれ平均化することによ
り、個々のデータに含まれるノイズ成分が削除（相殺）
されるため、検出誤差の少ない正確な検出データｅ
（ｒ，ｎ）を得ることができる。

【００３８】続いて、コントローラ１９ａにおいては、
演算部２７から生成されたエッジ位置の検出データｅ
（ｒ，ｎ）と、記憶部２８に記憶されたエッジ形状デー
タｐ（ｎ）とが比較される。このとき、演算部２７から
は、上述したサンプルタイミングに対応して時系列的に
検出データｅ（ｒ，ｎ）が生成されることから、例えば
１番目に生成された検出データｅ（ｒ，１）に対して
は、その番地情報“１”に対応して記憶部２８に記憶さ
れているエッジ形状データｐ（１）が比較対象となる。

【００３９】なお、検出データｅ（ｒ，ｎ）に含まれる
ｒの値は、中間転写ベルト１の周回数に応じて変化する
が、比較対象となるエッジ形状データＰ（ｎ）は、ｒの
値に関係なく選択される。つまり、ｒの値が異なる検出
データであっても、ｎの値が同じであれば、同一のエッ
ジ形状データが比較対象として選択される。

【００４０】ここで、コントローラ１９ａにおける検出
データｅ（ｒ，ｎ）とエッジ形状データｐ（ｎ）との比
較では、それらの差分が演算によって求められる。この
場合の差分データは、上述のごとくエッジセンサ１３に
よって検出されるベルトエッジの位置情報Ｅ（ｔ）の中
から、ベルトエッジ形状（凹凸）による位置変動成分Ｐ
（ｔ）を差し引いた値となるため、ベルトの蛇行による
位置変動成分Ｗ（ｔ）に対応したデータとなる。

【００４１】そこで、コントローラ１９ａにおいては、
上記差分による位置データと予め設定された基準の位置
データ（ＲＥＦ）とを比較して、基準位置に対するベル
トの位置変動量ｗ（ｒ，ｎ）を算出する。この位置変動
量ｗ（ｒ，ｎ）は、基準位置からのベルトのずれ方向に
応じて正（＋）／負（−）が反転したものとなる。した
がって、この位置変動量ｗ（ｒ，ｎ）を基にステアリン
グ量ｓ（ｒ，ｎ）を設定し、これに基づいてステアリン
グモータ２０を駆動制御することにより、中間転写ベル
ト１のエッジ形状による誤差成分を排除したかたちで、
ベルトの蛇行を適切に修正することが可能となる。

【００４２】これにより、画像形成時においては、中間
転写ベルト１の幅方向への位置変動をステアリングロー
ル３の傾き動作によって最小限に抑えることができるた
め、カラー画像を形成するにあたっては、色ずれや色む
らのない高品質の出力画像を得ることが可能となる。

【００４３】続いて、ステアリング制御装置１９によっ
て実行されるエッジラーンサイクルの処理手順につき、
図７〜図１１を用いて説明する。ここで、エッジラーン
サイクルとは、先述のステアリング制御で使用されるエ
ッジ形状データを得るための一連の処理を言い、その処
理の中には、中間転写ベルト１を走行させて中間転写ベ
ルト１のエッジ形状を測定し、その測定結果に基づくエ
ッジ形状データを記憶する処理が含まれる。

【００４４】先ず、駆動ロール２を回転させて中間転写
ベルト１の走行駆動を開始したのち、エッジセンサ１３
によって中間転写ベルト１のエッジ位置を一箇所または
複数箇所にわたって測定する（ステップＳ１，Ｓ２）。
このとき、エッジセンサ１３の測定値は電圧値（０〜５
ｖ）で認識され、またその電圧値は、中間転写ベルト１
の幅方向のエッジ位置に対応して変化するものとする。

【００４５】次に、エッジセンサ１３の測定値が４Ｖ以
下であるか否かを判断し（ステップＳ３）、測定値が４
Ｖを超えていたとき、すなわち中間転写ベルト１のエッ
ジ位置がエッジセンサ１３の測定範囲の一方端に存在す
るか、あるいは測定範囲を外れていたときは、処理Ａを
実行する（ステップＳ４）。

【００４６】処理Ａでは、図８に示すように、まず画像
形成の中止及びエッジ形状測定の中止を指示したのち
（ステップＳ４１）、偏心カム２２を反時計廻り（ＣＣ
Ｗ）方向に最大の角度をもって回転させる（ステップＳ
４２）。このときの偏心カム２２の回転方向は、中間転
写ベルト１のエッジ位置を、エッジセンサ１３の測定範
囲の中央側に移動させる方向であり、その方向は、中間
転写ベルト１の幅方向における揺動アーム２１とエッジ
センサ１３との配置関係や、偏心カム２２の回転方向と
揺動アーム２１の揺動動作との関係などによって決ま
る。

【００４７】次に、ベルトホームセンサ１２から出力さ
れるベルトホーム信号をカウントしつつ、中間転写ベル
ト１が予め設定された所定数だけ回転したか否かを繰り
返し判定する（ステップＳ４３）。そして、ベルト回転
数が所定数に達したら処理Ａを終了し、図７の処理フロ
ーに戻る。

【００４８】続いて、ステップＳ５においては、エッジ
センサ１３の測定値が０．５Ｖ以上であるか否かを判断
し、測定値が０．５Ｖを下回っていたとき、すなわち中
間転写ベルト１のエッジ位置がエッジセンサ１３の測定
範囲の他方端に存在するか、あるいは測定範囲を外れて
いたときは、処理Ｂを実行する（ステップＳ６）。

【００４９】処理Ｂでは、図９に示すように、まず画像
形成の中止及びエッジ形状測定の中止を指示したのち
（ステップＳ６１）、偏心カム２２を時計廻り（ＣＷ）
方向（処理Ａでの回転方向と反対方向）に最大の角度を
もって回転させる（ステップＳ６２）。

【００５０】次に、ベルトホームセンサ１２から出力さ
れるベルトホーム信号をカウントしつつ、中間転写ベル
ト１が予め設定された所定数だけ回転したか否かを繰り
返し判定する（ステップＳ６３）。そして、ベルト回転
数が所定数に達したら処理Ｂを終了し、図７の処理フロ
ーに戻る。

【００５１】次いで、ステップＳ７においては、中間転
写ベルト１のエッジ形状を測定する準備が完了したか否
かを判断し、完了していない場合は処理Ｃを実行する
（ステップＳ８）。ちなみに、測定準備の完了は、エッ
ジセンサ１３の測定値がその測定範囲のほぼ中間値付近
で安定しているかどうかによって判断する。

【００５２】処理Ｃでは、図１０に示すように、まずエ
ッジセンサ１３の測定値に基づいて、中間転写ベルト１
のエッジ位置が中央（基準となる位置）からＯＵＴ側に
あるかどうかを判断する（ステップＳ８１）。ここで本
実施形態の場合には、中間転写ベルト１のエッジ位置が
中央にあるときにエッジセンサ１３の測定値が２．５Ｖ
となり、ベルトエッジ位置がＯＵＴ側に移動したときに
エッジセンサ１３の測定値（電圧）が増加するように構
成されている。そこでステップＳ８１では、エッジセン
サ１３の測定値が２．５Ｖ以上になっているかどうかに
よってベルトエッジ位置が中央からＯＵＴ側にあるかど
うかを判断する。

【００５３】そして、ベルトエッジ位置がＯＵＴ側にあ
る場合は、中間転写ベルト１の移動方向をＩＮ側に設定
し（ステップＳ８２）、反対にベルトエッジ位置がＩＮ
側にある場合は、中間転写ベルト１の移動方向をＯＵＴ
側に設定する（ステップＳ８３）。

【００５４】続いて、中間転写ベルト１の幅方向の位置
変動レートＶが所定値Ｖ１以下であるかどうかを判断す
る（ステップＳ８４）。中間転写ベルト１の位置変動レ
ートＶについては、中間転写ベルト１を少なくとも１回
転させ、その間に、ベルト周長方向の同一箇所がベルト
幅方向に変位する変位量から算出する。具体的には、ベ
ルトホームセンサ１２からのベルトホーム信号の出力タ
イミングを基準にしてベルト周長方向の所定箇所（１か
所でも複数箇所でもよい）のエッジ位置をエッジセンサ
１３で検出したのち、再び上記ベルトホーム信号の出力
タイミングを基準にベルト周長方向の上記所定箇所のエ
ッジ位置を検出し、それらの差分をベルト１回転あたり
の変位量として求める。そして、これにより求めた変位
量（μｍ）と、既知情報である中間転写ベルト１の周長
（ｍ）との関係から位置変動レートＶを求める。

【００５５】また、ステップＳ８４で比較基準となる所
定値Ｖ１は、中間転写ベルト１のエッジ形状測定を行う
にあたって、中間転写ベルト１の位置変動レートＶをＶ
１以下に規定することにより、エッジ形状データを測定
する際にエッジ形状の歪みによって測定精度が悪化する
ことを防止するためのものである。

【００５６】ここで、位置変動レートＶが所定値Ｖ１以
下であった場合は、そのまま処理Ｃを終了して図７の処
理フローに戻る。一方、位置変動レートＶが所定値Ｖ１
を超えていた場合は、その差分に応じて偏心カム２２を
回転させる（ステップＳ８５）。このときの偏心カム２
２の回転方向については、先のステップＳ８２又はＳ８
３で設定したベルト移動方向（ＩＮ側又はＯＵＴ側）に
したがって制御される。また、偏心カム２２の回転角度
については、（Ｖ−Ｖ1)／Ｇａｉｎによって求める。こ
こで、「Ｇａｉｎ」は、ステアリングモータ２０の分解
能を単位として偏心カム２２を回転させたときに、中間
転写ベルト１の位置変動レートがどれだけ変化するかを
表す数値であり、これは予め実験等によって得られる。

【００５７】続いて、処理Ｃを終了したら、中間転写ベ
ルト１の幅方向の位置変動レートＶが許容値ＶＲ以下で
あるかどうかを判断する（ステップＳ９）。ここで判断
基準となる「許容値ＶＲ」とは、実際に画像形成を行う
場合に色ずれ等の画質面で許容される中間転写ベルト１
の位置変動レートに相当するもので、これは上記所定値
Ｖ１よりも厳しい条件で設定される。ちなみに、出力画
像の画質を考えると、位置変動レートの許容値ＶＲとし
ては、中間転写ベルト１の走行距離１ｍにつき、該中間
転写ベルト１の幅方向の位置変動量（蛇行量）５０μ
ｍ、さらに好ましくは２０μｍに設定することが望まし
い。

【００５８】上記ステップＳ９において、位置変動レー
トＶが許容値ＶＲ以下であった場合は、その時点で画像
形成を開始する（ステップＳ１０）。一方、位置変動レ
ートＶが許容値ＶＲを超えていた場合は、その差分に応
じて偏心カム２２を回転させる（ステップＳ１１）。こ
のときの偏心カム２２の回転角度は、（Ｖ−ＶＲ）／Ｇ
ａｉｎによって求める。これにより、中間転写ベルト１
の位置変動レートが小さくなるように制御される。

【００５９】続いて、中間転写ベルト１のエッジ形状を
測定する処理Ｄに進む（ステップＳ１２）。この処理Ｄ
では、図１１に示すように、まずステアリングロール３
の傾き角度を固定した状態で中間転写ベルト１のエッジ
形状の測定開始を指示したのち（ステップＳ１２１）、
ベルトホームセンサ１２からベルトホーム信号が出力さ
れるのを待つ（ステップＳ１２２）。このとき、ステア
リングロール３の傾き角度を固定することにより、中間
転写ベルト１はその幅方向に一定の割合（レート）で移
動することになる。ただし、この時点では、中間転写ベ
ルト１の移動レートは、その前の処理によって所定値Ｖ
１以下となるように制御されている。

【００６０】次に、ベルトホームセンサ１２からベルト
ホーム信号が出力されたら、それをトリガとして、一定
時間毎に中間転写ベルト１のエッジ位置をエッジセンサ
１３で測定（サンプリング）する（ステップＳ１２
３）。次いで、エッジセンサ１３による測定回数（サン
プリング回数）が規定数に達したかどうかを判断する
（ステップＳ１２４）。このとき、例えば中間転写ベル
ト１の周長方向にＮ個の測定箇所が設定されている場合
は、中間転写ベルト１が１回転する間に、そのエッジ位
置がエッジセンサ１３によってＮ回測定されることにな
る。

【００６１】その後、規定回数の測定が行われたら、こ
れによって得られた測定データから、ベルト１回転分の
エッジ形状データを算出し、これをメモリ等に記憶する
（ステップＳ１２５）。このとき、規定回数の測定によ
って得られる測定データは、中間転写ベルト１の幅方向
への位置変動レートに対応した一定の傾き成分を持つた
め、その傾き成分を差し引いて補正することにより、ベ
ルトエッジ形状に対応したエッジ形状データを算出する
ことができる。以上で処理Ｄを終了し、図７の処理フロ
ーに戻る。

【００６２】その後、ベルトエッジ測定に係るベルト回
転数が規定回転数（例えば、５回）に達したかどうかを
判断し（ステップＳ１３）、規定回転数に達していない
場合は先のステップＳ２に戻って上記同様の処理を繰り
返す。その際、初回の処理サイクルでは、ステップＳ９
にてＶ≦ＶＲの条件を満たさずに画像形成が開始されな
かったとしても、その後のステップＳ１１にて中間転写
ベルト１の位置変動が小さくなるように制御されるた
め、次回の処理サイクルではＶ≦ＶＲの条件を満たす可
能性、つまり画像形成が開始される可能性が非常に高く
なる。

【００６３】その後、ベルト回転数が規定回転数に達し
たら、それまでに蓄積したエッジ形状データをメモリ等
から読み出し、これを上記規定回転数で割って平均化処
理する（ステップＳ１４）。これにより、エッジセンサ
１３による測定誤差が解消されて精度の高いエッジ形状
データが得られるため、これをステアリング制御に用い
るエッジ形状データとして記憶部２８に記憶する。ただ
し、ステップＳ１４での平均化処理によって得られたエ
ッジ形状データの平均値が、予め設定された基準値から
外れた、いわゆるＤＣオフセット成分をもっている場合
は、そのオフセット成分を取り除いたうえで、エッジ形
状データを記憶部２８に記憶する。

【００６４】そして、その後は、上記メモリに記憶した
エッジ形状データを用いた通常のステアリング制御へと
進む（ステップＳ１５）。これにより、中間転写ベルト
１のエッジ位置はその基準となる中心位置（ＲＥＦ）に
向かうように制御され、その時点で一連のエッジラーン
サイクルが終了となる。

【００６５】このように本実施形態においては、エッジ
ラーンサイクル中に、中間転写ベルト１の幅方向の位置
変動レートＶを算出し、その算出した位置変動レートＶ
が許容値ＶＲ以下であるときに画像形成を開始するよう
にしたので、エッジラーンライクルの実行に伴う画像形
成の空白時間（無駄時間）を削減することができる。こ
れにより、画像形成の生産性を極力低下させることな
く、中間転写ベルト１の蛇行を高精度に修正することが
可能となる。

【００６６】なお、上記実施形態においては、４連タン
デム型の画像形成装置を適用対象として例示したが、本
発明はこれに限らず、シングルエンジンタイプの画像形
成装置や、２連タンデム型の画像形成装置等において、
無端状の像担持体ベルト（中間転写ベルト、感光体ベル
ト、用紙搬送ベルト等）を走行させて画像形成を行うも
のに広く適用することが可能である。

【００６７】

【発明の効果】以上説明したように本発明の画像形成装
置によれば、エッジラーンサイクル中に像担持体ベルト
の幅方向の位置変動レートを算出し、この算出した位置
変動レートが許容値以下と判断されたときに画像形成を
開始するため、エッジラーンサイクルの実行に伴う画像
形成の空白時間（無駄時間）を削減することができる。
これにより、画像形成に係る生産性の向上と画質の向上
を同時に実現することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される画像形成装置の構成例を
示す概略図である。

【図２】エッジセンサの構成例を示す概略図である。

【図３】蛇行修正のための基本的な構成を示す概略図
である。

【図４】エッジセンサの他の構成例を示す概略図であ
る。

【図５】蛇行修正の原理を説明する図である。

【図６】実施形態におけるステアリング制御システム
の構成図である。

【図７】エッジラーンサイクルの処理手順を示すフロ
ーチャートである。

【図８】エッジラーンサイクルにおける処理Ａのフロ
ーチャートである。

【図９】エッジラーンサイクルにおける処理Ｂのフロ
ーチャートである。

【図１０】エッジラーンサイクルにおける処理Ｃのフ
ローチャートである。

【図１１】エッジラーンサイクルにおける処理Ｄのフ
ローチャートである。

【符号の説明】

１…中間転写ベルト、３…ステアリングロール、１３…
エッジセンサ、１９…ステアリング制御装置、１９ａ…
コントローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者西直人神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社海老名事業所内 (72)発明者林幸男神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社海老名事業所内 (72)発明者川端隆神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社海老名事業所内 (72)発明者井関秀二神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社海老名事業所内 (72)発明者吉野直人神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社海老名事業所内 (72)発明者曽我達也神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社海老名事業所内 (72)発明者小松伸嘉神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社海老名事業所内Ｆターム(参考） 2H027 DA01 DA21 DA35 DE02 DE07 DE10 EC11 EC19 EK17 HA02 HA16 ZA07 2H032 AA05 AA15 BA09 BA19 BA23 BA25 CA02 CA11 2H035 CA07 CB01 CG01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】無端状の像担持体ベルトを走行させて該
像担持体ベルトのエッジ形状を測定し、その測定結果に
基づくエッジ形状データを記憶するエッジラーンサイク
ルを有し、このエッジラーンサイクルによって記憶した
エッジ形状データを用いて前記像担持体ベルトの幅方向
の位置変動を修正する画像形成装置であって、前記エッジラーンサイクル中に、前記像担持体ベルトの幅方向の位置変動レートを算出す
る算出手段と、前記算出手段によって算出した位置変動レートが許容値
以下であるか否かを判断する判断手段と、前記判断手段において前記位置変動レートが前記許容値
以下であると判断されたときに画像形成を開始する制御
手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記位置変動レートの算出にあたって
は、前記像担持体ベルトを少なくとも１回転させ、前記算出手段は、前記像担持体ベルトが１回転する間に
ベルト周長方向の同一箇所がベルト幅方向に変位する変
位量から前記位置変動レートを算出することを特徴とす
る請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】前記判断手段において前記位置変動レー
トが前記許容値を超えていると判断されたときに、前記
像担持体ベルトの幅方向の位置変動が小さくなるように
制御することを特徴とする請求項１記載の画像形成装
置。
【請求項４】前記位置変動レートの許容値を、前記像
担持体ベルトの走行距離１ｍにつき、該像担持体ベルト
の幅方向の位置変動量５０μｍに設定してなることを特
徴とする請求項１記載の画像形成装置。