JP2007065692A - ベルト搬送装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ベルトの位置ずれが大きくなってしまうことが抑制されたベルト搬送装置、およびそのベルト搬送装置を適用した画像形成装置を提供する。また、低コストでベルトの位置を高精度に制御できるベルト搬送装置、およびそのベルト搬送装置を適用した画像形成装置を提供する。
【解決手段】 エッジセンサにより検出されたベルトのエッジ位置と、変更自在に設定された制御ゲインとに基づいて、ステアリング部材の現在のステアリング制御位置からの、ベルトの幅方向の位置ずれを補正するためのステアリング制御位置変化量を求める第１の変化量算出手段が、エッジセンサで検出されたエッジ位置の、所定の基準位置からのエッジ位置ずれ量に応じて制御ゲインを変化させる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ベルト搬送装置および画像形成装置に関する。

近年、画像形成装置の高速化、小型化等が望まれ、トナー像を坦持するトナー坦持体（例えば、中間転写体や感光体等）または用紙を坦持する用紙坦持体にベルトを用いた画像形成装置の要請が高まっている。ベルトを用いた画像形成装置では、ベルトのウォーク（蛇行）を抑制することが、画質を向上させる上で極めて重要である。このベルトのウォークを抑制する方法として、例えば、ベルトの幅方向の位置を検出し、その検出されたベルトの位置に応じてステアリングロールの傾斜角度を制御することにより、ベルトの幅方向の位置を制御するステアリング方式が考えられる。このステアリング方式は、ベルトリブやエッジガイドによりベルトをガイドする方式に比べ、ベルトに加わる力が少なく、ベルトのウォークの抑制に適した方式である。この方式では、ベルト幅方向のベルトのエッジ位置をエッジセンサで検出し、そのエッジセンサで検出されたエッジ位置を、あらかじめ記憶されたベルトのエッジの形状（エッジプロファイル）と比較し、その比較結果に基づいて、ベルトの幅方向の位置ずれを是正している。

この方法では、エッジセンサで検出されたエッジ位置と、あらかじめ記憶されたベルトのエッジプロファイルとを比較するときに、エッジセンサで検出されたエッジ位置と、あらかじめ記憶されたベルトのエッジプロファイルとの位相がずれないように、通常ベルトの表面もしくは裏面の所定位置にマークを設け、そのマークが検出されたタイミングで、エッジセンサが検出したエッジ位置をサンプリングし、あらかじめ記憶されたエッジプロファイルと比較している。従って、ベルトが起動してから、ベルトのマークが検出されるまでの間は、エッジプロファイルと比較することができない。ここで、例えば、ベルトが起動してから、ベルトのマークが検出されるまでの間、ステアリングロールの傾斜角度を所定の角度に固定することが考えられるが、その所定の角度が、画像形成装置の使用環境に適切な角度であるとは限らない。そこで、ステアリングロールの最適な傾斜角度を算出し、ベルトが起動してからベルトのマークが検出されるまでの間、ステアリングロールの傾斜角度を、その算出された傾斜角度に固定する方法が考えられる。この方法では、ベルトを新たに駆動する前に、前回そのベルトを駆動した時のステアリングロールの傾斜角度に基づいて、ベルトを新たに駆動するときのステアリングロールの最適な傾斜角度を算出している。ところが、ベルトの停止状態が長かったり、ベルトの交換や画像形成装置の設置場所の変更等の環境変化があり、ベルトを新たに駆動するときのそのベルトの幅方向の位置ずれが、前回ベルトを駆動したときの位置ずれよりも大きい場合、ベルトの走行を開始すると、ベルトの走行直後に、そのベルトの位置ずれが一旦さらに大きくなる恐れがある。このとき、ベルトの走行直後のそのベルトの位置ずれが極端に大きくなってしまうと、ベルトの位置を制御することができなくなったり、最悪の場合、ベルトが画像形成装置本体のフレーム等に接触し、そのベルトが破損することもある。

また、ベルトの幅方向の位置をエッジセンサで検出し、その検出されたベルトの位置に応じてステアリングロールの傾斜角度を制御することにより、ベルトの幅方向の位置を制御するステアリング方式では、ステアリングロールの傾斜角度を制御するために、例えば、そのステアリングロールを駆動するステアリングモータを用意し、エッジセンサが検出した位置と、制御ゲインとに基づいて、そのステアリングモータを正転／逆転させる正逆転量Ｓを計算させることが考えられる。例えばステアリングモータとしてステップモータを用いると、正逆転量Ｓは整数の値で求める必要がある。ここで、ステップモータの分解能が高い（モータのステップ数が大きい）場合は、ステップモータのステップ角度を細かく設定することができ、ベルト位置の制御を高精度で行うことができる。

ところが、分解能の低いステップモータを用いた場合、モータが１ステップ分回転するときのそのモータの回転角度の変化量は、高分解能のステップモータの１ステップ分の回転角度の変化量よりも大きくなるので、低分解能のモータにおいても、高分解能のモータを用いた場合と同じ制御ゲインを用いてモータを正転／逆転させる正逆転量Ｓを算出すると、結果的にモータの回転角度の変化量が大きくなり、ベルトの位置をうまく制御できないという問題がある。

この問題の対策として、低分解能のステップモータを用いるときには制御ゲインを小さい値に設定することが考えられるが、エッジセンサが検出した位置とエッジプロファイルとの差が微少の場合、モータの正逆転量Ｓがゼロと算出されてしまう可能性がある。つまり、ベルトの位置ずれが微少の場合、今度は逆に、ステップモータの回転角度の変化量はゼロとなり、やはり、ベルトの位置をうまく制御できないという問題がある。

従って、ベルトの位置を高精度で制御する方法として、高分解能のステップモータ（マイクロステップ方式のステップモータ）を用いる方法や、減速機を用いることにより低分解能のステップモータの分解能を高くする方法が考えられるが、高分解能のステップモータを用いる方法では、そのステップモータの制御方式が複雑なためコスト高になるという問題がある。一方、減速機を用いる方法では、減速機の精度等が問題となりステップモータの回転角度の制御を高精度に行うことが難しく、このため、ベルトの蛇行を抑制することが難しく、用紙に形成される画像が劣化しやすいという問題がある。

本発明は、上記事情に鑑み、ベルトの位置ずれが大きくなってしまうことが抑制されたベルト搬送装置、およびそのベルト搬送装置を適用した画像形成装置を提供することを目的とする。

また、本発明は、低コストでベルトの位置を高精度に制御できるベルト搬送装置、およびそのベルト搬送装置を適用した画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明の第１のベルト搬送装置は、
所定の経路に沿って移動するベルト、
上記ベルトの、所定の基準移動経路からの幅方向の位置ずれを検出する位置ずれ検出手段、
上記ベルトに接しステアリング制御位置を変えることにより上記ベルトの幅方向の位置ずれを是正するステアリング部材、
上記ステアリング部材のステアリング制御位置を所定の第１の分解能でステップ的に変化させるステアリング制御手段、
上記位置ずれ検出手段により検出された上記ベルトの位置ずれに基づいて、上記ステアリングロールの現在のステアリング制御位置からの、上記ベルトの幅方向の位置ずれを補正するためのステアリング制御位置変化量を、上記第１の分解能よりも高分解能である第２の分解能で算出する高分解能変化量算出手段、
上記ステアリング部材の現在のステアリング制御位置と上記高分解能変化量算出手段により算出されたステアリング制御位置変化量とに基づいて新たなステアリング制御位置を算出するステアリング制御位置算出手段、および
上記ステアリング部材の現在のステアリング制御位置と、上記ステアリング制御位置算出手段により算出された新たなステアリング制御位置とに基づいて、上記ステアリング部材のステアリング制御位置の変化量を上記第１の分解能で算出する低分解能変化量算出手段を備え、
上記ステアリング制御手段が、上記ステアリング部材のステアリング制御位置を、上記低分解能変化量算出手段で算出されたステアリング制御位置変化量だけ変化させるものであることを特徴とする。

ここで、本発明の第１のベルト搬送装置は、上記ステアリング制御手段が、ステップモータを有し、そのステップモータを回動させることにより、上記ステアリング部材のステアリング制御位置をステップ的に変化させるものであることが好ましい。

また、本発明の第１の画像形成装置は、トナー像を形成しそのトナー像を最終的に所定の用紙上に転写して定着することによりその用紙上に画像を形成する画像形成装置において、
トナー像を形成あるいは搬送する工程に採用された、所定の経路に沿って移動するベルト、
上記ベルトの、所定の基準移動経路からの幅方向の位置ずれを検出する位置ずれ検出手段、
上記ベルトに接しステアリング制御位置を変えることにより上記ベルトの幅方向の位置ずれを是正するステアリング部材、
上記ステアリング部材のステアリング制御位置を所定の第１の分解能でステップ的に変化させるステアリング制御手段、
上記位置ずれ検出手段により検出された上記ベルトの位置ずれに基づいて、上記ステアリングロールの現在のステアリング制御位置からの、上記ベルトの幅方向の位置ずれを補正するためのステアリング制御位置変化量を、上記第１の分解能よりも高分解能である第２の分解能で算出する高分解能変化量算出手段、
上記ステアリング部材の現在のステアリング制御位置と上記高分解能変化量算出手段により算出されたステアリング制御位置変化量とに基づいて新たなステアリング制御位置を算出するステアリング制御位置算出手段、および
上記ステアリング部材の現在のステアリング制御位置と、上記ステアリング制御位置算出手段により算出された新たなステアリング制御位置とに基づいて、上記ステアリング部材のステアリング制御位置の変化量を上記第１の分解能で算出する低分解能変化量算出手段を備え、
上記ステアリング制御手段が、上記ステアリング部材のステアリング制御位置を、上記低分解能変化量算出手段で算出されたステアリング制御位置変化量だけ変化させるものであることを特徴とする。

また、本発明の第２のベルト搬送装置は、
所定の経路に沿って移動するベルト、
上記ベルトの、移動経路に交わる方向の、そのベルトのエッジ位置を検出するエッジセンサ、
上記ベルトに接しステアリング制御位置を変えることにより上記ベルトの移動経路を制御するステアリング部材、
上記エッジセンサにより検出された上記ベルトのエッジ位置と、変更自在に設定された制御ゲインとに基づいて、上記ステアリング部材の現在のステアリング制御位置からの、上記ベルトの幅方向の位置ずれを補正するためのステアリング制御位置変化量を求める第１の変化量算出手段、および
上記ステアリング部材のステアリング制御位置を、上記第１の変化量算出手段で算出されたステアリング制御位置変化量だけ変化させるステアリング制御手段を備え、
上記第１の変化量算出手段が、上記エッジセンサで検出されたエッジ位置の、所定の基準位置からのエッジ位置ずれ量に応じて制御ゲインを変化させるものであることを特徴とする。

ここで、本発明の第２のベルト搬送装置は、上記第１の変化量算出手段が、上記エッジ位置ずれ量が所定範囲内にある場合に、その所定範囲から外れた場合と比べ、制御ゲインを、０を含む小さな値に変化させるものであることが好ましい。

また、本発明の第２のベルト搬送装置は、上記ベルトが、無端状のベルトであって、所定の循環移動経路に沿って循環的に移動するものであり、このベルト搬送装置がさらに、
上記ベルトのエッジプロファイルを記憶しておく記憶手段と、
上記ベルトの所定位置がそのベルトの循環移動経路上の所定位置を通過したことを検知する検知手段と、
上記エッジセンサにより検出された上記ベルトのエッジ位置を、上記記憶手段に記憶されたエッジプロファイルを参照して補正することにより、そのベルトの、所定の基準移動経路からの幅方向の位置ずれを算出する位置ずれ算出手段と、
上記位置ずれ算出手段で算出されたベルトの幅方向の位置ずれに基づいて、上記ステアリング部材の現在のステアリング制御位置からの、ベルトの幅方向の位置ずれを補正するためのステアリング制御位置変化量を求める第２の変化量算出手段とを備え、
上記ステアリング制御手段は、上記ステアリング部材のステアリング制御位置を、上記ベルトが移動を開始してから上記検知手段による検知があるまでの間は、上記第１の変化量算出手段で算出されたステアリング制御位置変化量だけ変化させるとともに、上記検知手段による検知があった以後は上記第２の変化量算出手段で算出されたステアリング制御位置変化量だけ変化させるものであることが好ましい。

また、本発明の第２の画像形成装置は、トナー像を形成しそのトナー像を最終的に所定の用紙上に転写して定着することによりその用紙上に画像を形成する画像形成装置において、
トナー像を形成あるいは搬送する工程に採用された、所定の経路に沿って移動するベルト、
上記ベルトの、移動経路に交わる方向の、そのベルトのエッジ位置を検出するエッジセンサ、
上記ベルトに接しステアリング制御位置を変えることにより上記ベルトの移動経路を制御するステアリング部材、
上記エッジセンサにより検出された上記ベルトのエッジ位置と、変更自在に設定された制御ゲインとに基づいて、上記ステアリング部材の現在のステアリング制御位置からの、上記ベルトの幅方向の位置ずれを補正するためのステアリング制御位置変化量を求める第１の変化量算出手段、および
上記ステアリング部材のステアリング制御位置を、上記第１の変化量算出手段で算出されたステアリング制御位置変化量だけ変化させるステアリング制御手段を備え、
上記第１の変化量算出手段が、上記エッジセンサで検出されたエッジ位置の、所定の基準位置からのエッジ位置ずれ量に応じて制御ゲインを変化させるものであることを特徴とする。

本発明によれば、ベルトの位置ずれが大きくなってしまうことが抑制されたベルト搬送装置、およびそのベルト搬送装置を適用した画像形成装置が得られる。

また、本発明によれば、低コストでベルトの位置を高精度に制御できるベルト搬送装置、およびそのベルト搬送装置を適用した画像形成装置替えられる。

以下、本発明の実施形態について説明する。

図１は、本発明のベルト搬送装置の一実施形態を適用した、本発明の画像形成装置の一実施形態を示す概略構成図である。

この画像形成装置は中間転写ベルト１を備えている。この中間転写ベルト１は、駆動ロール２、ステアリングロール３、バックアップロール４、およびアイドラーロール５，６，７により所定の張力で張設されている。この駆動ロール２により、中間転写ベルト１は矢印方向（以下、プロセス方向と呼ぶ）Ｐに循環移動する。また、ステアリングロール３は、中間転写ベルト１の幅方向（図１が示されている紙面の垂直方向。以下、ラテラル方向と呼ぶ）の位置を調整するためのロールである。

また、この画像形成装置は、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４つの画像形成ユニット８，９，１０，１１を備えている。これら４つの画像形成ユニット８，９，１０，１１は、中間転写ベルト１の移動経路上の、駆動ロール２よりも下流側かつアイドラーロール５よりも上流側におけるプロセス方向Ｐに並ぶように配置されている。

各画像形成ユニット８，９，１０，１１それぞれは、表面にトナー像が形成される感光体ドラム８ａ，９ａ，１０ａ，１１ａを備えている。これら各感光体ドラム８ａ，９ａ，１０ａ，１１ａは、画像形成装置本体フレーム（図示せず）に、一次転写位置Ｔ１を経由しながら矢印Ｄ方向に回転自在に支持されている。各感光体ドラム８ａ，９ａ，１０ａ，１１ａに形成されたトナー像は、一次転写位置Ｔ１において中間転写ベルト１に転写される。さらに、各画像形成ユニット８，９，１０，１１それぞれは、各感光体ドラム８ａ，９ａ，１０ａ，１１ａの表面をレーザビーム等で露光走査するラスタ走査器８ｂ，９ｂ，１０ｂ，１１ｂを有している。また、各感光体ドラム８ａ，９ａ，１０ａ，１１ａの周囲には、そのドラム回転方向Ｄに、クリーナ８ｆ，９ｆ，１０ｆ，１１ｆ、帯電器８ｃ，９ｃ，１０ｃ，１１ｃ、および現像器８ｄ，９ｄ，１０ｄ，１１ｄが順に配設されており、中間転写ベルト１を介在させて、各感光体ドラム８ａ，９ａ，１０ａ，１１ａとの間に一次転写ロール８ｅ，９ｅ，１０ｅ，１１ｅが配設されている。

また、中間転写ベルト１の移動経路上の、駆動ロール２よりも下流側かつ一次転写ロール８ｅよりも上流側には、中間転写ベルト１の裏面に設けられたマーク（図示せず）を検知するベルトホームセンサ１２が配置されている。さらに、中間転写ベルト１の移動経路上の、アイドラーロール５よりも下流側かつステアリングロール３よりも上流側には、エッジセンサ１３が配置されている。このエッジセンサ１３は、中間転写ベルト１のラテラル方向Ｒ（図１が示される紙面の垂直方向。後述する図２、図３参照）に関して、中間転写ベルト１のエッジ（後述する図２、図３に示すエッジ１ａに相当）の位置を検出するセンサである。これらベルトホームセンサ１２およびエッジセンサ１３それぞれから出力される信号は、ステアリング制御部２０（後述する図４参照）に入力される。

図２は、エッジセンサの一例である接触型センサを示す概略構成図である。

エッジセンサ１３は接触子１３ｂを備えており、その接触子１３ｂは、その中間部位に設けられた支軸１３ｃを中心としてＺ方向に回動自在に支持されている。その接触子１３ｂの一端１３ｄは、スプリング１３ａにより、約０．１Ｎの圧接力で中間転写ベルト１の一方のエッジ１ａに圧接した状態に保たれている。また、接触子１３ｂの他端１３ｅに対向する位置には、接触子１３ｂのＺ方向の変位を検出する変位センサ１３ｆが配置されている。

中間転写ベルト１がプロセス方向Ｐ（図２が示される紙面の垂直方向）に移動すると、その中間転写ベルト１の蛇行（ラテラル方向Ｒの移動）や、その中間転写ベルト１のエッジ１ａ自体の形状により、エッジセンサ１３の接触子１３ｂが支軸１３ｃを中心としてＺ方向に変位する。このとき、中間転写ベルト１のエッジ１ａのラテラル方向Ｒの変位量に応じて、そのエッジセンサ１３の接触子１３ｂのＺ方向の変位量が変化する。この変位量の変化に応じて変位センサ１３ｆから出力される信号が変動し、これにより、中間転写ベルト１のエッジ１ａのラテラル方向Ｒの位置が連続的に検出される。

図３は、エッジセンサの別の例である非接触型センサを示す概略構成図である。

エッジセンサ１３は、中間転写ベルト１のエッジ１ａを間において、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）１３ｇと、そのＬＥＤ１３ｇから発せられ中間転写ベルト１のエッジ１ａの横を通過した光の光量を検出する光量センサ１３ｈが配置されている。このエッジセンサ１３は、中間転写ベルト１がプロセス方向Ｐに移動すると、その中間転写ベルト１のラテラル方向Ｒの変動や、その中間転写ベルト１のエッジ１ａ自体の形状により、ＬＥＤ１３ｇから発せられ中間転写ベルト１のエッジ１ａの横を通過する光の光量が変化する。従って、中間転写ベルト１のエッジ１ａのラテラル方向Ｒの位置が連続的に検出される。

このエッジセンサ１３それぞれにより検出された信号は、後述するステアリング制御部２０に入力される。このステアリング制御部２０は、エッジセンサ１３により検出された中間転写ベルト１のエッジ１ａのラテラル方向Ｒの位置に基づいて偏心カム２３（後述する図４参照）の偏心量を変えることにより、ステアリングロール３の傾斜角度を調整するものである。このステアリングロール３の傾斜角度が調整されることにより、中間転写ベルト１のラテラル方向の位置ずれが是正される。この中間転写ベルト１のラテラル方向の位置ずれが是正される様子については後に詳しく述べる。

図１に戻って説明を続ける。

この画像形成装置において、画像が形成される用紙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、所定数設けられたロール対１６により図中破線で示す経路を辿って二次転写位置Ｔ２に搬送される。その二次転写位置Ｔ２には、中間転写ベルト１に接離自在に接触する二次転写ロール１７が配置されている。この二次転写ロール１７は、中間転写ベルト１に転写されたトナー像を用紙１４に転写するロールである。

定着器１９は、用紙１４に転写されたトナー像をその用紙１４に定着するものである。

続いて、上記の構成を有する画像形成装置が中間転写ベルト１の蛇行を是正する様子について、図４を参照しながら説明する。

図４は、図１に示す画像形成装置において、エッジセンサで検出される信号の経路を具体的に示した図である。

この画像形成装置はステアリングアーム２２を備えている。このステアリングアーム２２はその中間部位を支軸２４にて回動自在に支持されている。また、このステアリングアーム２２の一端２２ａには、ステアリングロール３の一端が回動自在に接続され、他端２２ｂには、ステップモータ２１の回転軸に固定された偏心カム２３が圧接されている。このステップモータ２１は、回転角度がステップ的に変化するモータである。

また、この画像形成装置はステップモータ２１の駆動を制御するステアリング制御部２０を備えている。

中間転写ベルト１の走行が開始されると、エッジセンサ１３は、その中間転写ベルト１のエッジのラテラル方向の位置を検出し、その位置を表すベルトエッジ信号Ｅ（ｔ）（ｔ；時間）をステアリング制御部２０に向けて出力する。また、ベルトホームセンサ１２は、中間転写ベルト１の走行によりその中間転写ベルト１の裏面のマークがそのベルトホームセンサ１２の上を通過するときにそのマークを検出し、そのマークが検出された旨を表すベルトホーム信号をステアリング制御部２０に向けて出力する。ベルトホームセンサ１２が出力したベルトホーム信号がステアリング制御部２０に入力されると、そのステアリング制御部２０は、エッジセンサ１３が出力したベルトエッジ信号を連続的にサンプリングし、そのサンプリングされたベルトエッジ信号に基づいて、ステップモータ２１の回転角度を表す制御信号をそのステップモータ２１に出力する。ステップモータ２１は、その制御信号に基づいて回転し、その回転量に応じてステアリングロール３の傾斜角度が制御され、中間転写ベルト１の蛇行修正が行われる。

図５は、その中間転写ベルトの蛇行が修正される様子の説明図である。

図５（ａ），（ｂ），（ｃ）それぞれには、左から順に、ステアリングロール３の正面図、ステアリングアーム２２の正面図、および、偏心カム２３が取り付けられたステップモータ２１の側面図が示されている。

図５（ａ）には、ステップモータ２１が所定の回転角度で停止し、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）に保持された状態が示されている。このステアリングロール３は、一端３ｂをピボット（固定）とし他端３ａをステアリングアーム２２により移動自在な片持ち方式で支持されている。

尚、以下では、ステップモータ２１が取り得る回転角度に対応したそのステップモータ２１の回転位置をステップ位置と呼び、各ステップ位置を、あるステップ位置を基準ステップ位置としたときのその基準ステップ位置から各ステップ位置に変化するのに必要なステップ数で表わす。また、ステップモータ２１が現在のステップ位置から新たなステップ位置に変化するときのステップ位置の変化をステップ位置変化量と呼ぶ。

図５（ａ）に示す状態からステップモータ２１が回動してステップ位置を変更し、図５（ｂ）に示すように、偏心カム２３が反時計廻りに回転すると、その偏心カム２３の偏心位置に応じてステアリングアーム２２がθ１方向に回動する。これにより、ステアリングロール３の一端３ａが上方に移動し、ステアリングロール３の傾斜角度が、ステップモータ２１のステップ位置変化量に応じた角度だけ変化する。ステアリングロール３の一端３ａが上方に移動すると、中間転写ベルト１は、ステアリングロール３の一端３ａ側に移動する。

これに対して、図５（ｃ）に示すように、偏心カム２３が時計廻りに回転すると、その偏心カム２３の偏心位置に応じてステアリングアーム２２がθ２方向に回動し、今度は逆に、ステアリングロール３の一端３ａがステアリングアーム２２によって押し下げられる。このとき、中間転写ベルト１は、ステアリングロール３の一端３ａとは反対側の他端３ｂ側に移動する。

この画像形成装置では、上記のように、ステアリング制御部２０が、エッジセンサ１３が出力したベルトエッジ信号に基づいてステップモータ２１を駆動することにより、ステアリングロール３の傾斜角度が制御され、中間転写ベルト１の蛇行を修正している。この蛇行を修正するためには、中間転写ベルト１のエッジ位置を高精度で検出し、その検出結果に基づいてステアリングロール３の傾斜角度を最適条件で細かく設定するシステムが必要であり、本実施形態の画像形成装置は、そのシステムを備えている。以下に、そのシステムについて説明する。

図６は、そのシステムの一例を示す構成図である。

図６に示すコントローラ２０ａは、上述したステアリング制御部２０の一部を構成するものである。コントローラ２０ａは、補償器２０ｂ、ステップモータドライバ２０ｃ、Ａ／Ｄ変換器２０ｄ、演算部２０ｅ、および記憶部２０ｆを備えている。

また、ステアリングモジュール２５は、ステアリングロール３、ステアリングアーム２２、偏心カム２３、および支軸２４を含むメカ機構であり、ベルトモジュール３０は、先述した中間転写ベルト１と、その中間転写ベルト１を張設する駆動ロール２等のロールを含むメカ機構である。

コントローラ２０ａが有するＡ／Ｄ変換器２０ｄは、エッジセンサ１３から出力されるアナログのベルトエッジ信号Ｅ（ｔ）をデジタル信号に変換し、そのデジタル化したエッジ信号を演算部２０ｅに与えるものである。その演算部２０ｅは、Ａ／Ｄ変換器２０ｄから与えられるデジタル化したベルトエッジ信号Ｅ（ｔ）から、エッジ位置ｅ（ｒ，ｎ）を算出する。以下、ｒは、最初にベルトホーム信号が検出されてからの中間転写ベルト１の回転数、ｎは、中間転写ベルト１のプロセス方向Ｐに関する部位に対応した番地を表す。ここでは、ｎは０〜５０までの整数である。また記憶部２０ｆは、中間転写ベルト１のエッジの形状を表すエッジプロファイルｐ（ｎ）がテーブル形式で記憶されている。このエッジプロファイルは、ステアリングロールの傾斜角度を所定の角度に固定した状態で中間転写ベルト１を走行させて測定したエッジ位置である。

また、コントローラ２０ａが有する補償器２０ｂは、中間転写ベルト１自体の、基準位置からのラテラル方向に関する位置ずれ量（以下、ウォーク量と呼ぶ）Ｗ（ｒ，ｎ）に基づいて、中間転写ベルト１の位置ずれを補正するために必要なステップモータ２１のステップ位置変化量Ｓ（ｒ，ｎ）を算出し、そのステップ位置変化量Ｓ（ｒ，ｎ）を表す制御信号をステップモータドライバ２０ｃに出力するものである。このステップモータドライバ２０ｃは、補償器２０ｂから出力された制御信号にしたがってステップモータ２１を駆動するもので、このステップモータ２１の駆動により、ステアリングモジュール２５を構成するステアリングロール３の傾斜角度が制御される。

上記のような構成のシステムでは、エッジセンサ１３の検出により得られたベルトエッジ信号Ｅ（ｔ）は、Ａ／Ｄ変換器２０ｄでデジタル信号に変換され、演算部２０ｅで、回転数ｒ、番地ｎにおけるエッジ位置ｅ（ｒ，ｎ）が生成される。

次に、記憶部２０ｆに記憶されたエッジプロファイルｐ（ｎ）を用いて、上述のように取得したエッジ位置ｅ（ｒ，ｎ）とこれに対応するエッジプロファイルｐ（ｎ）との差分を算出する。これにより、エッジ位置ｅ（ｒ，ｎ）から、そのエッジ位置ｅ（ｒ，ｎ）に埋もれているエッジプロファイルｐ（ｎ）が取り除かれ、中間転写ベルト１自体のラテラル方向の位置を表すデータが算出される。この算出されたデータと、中間転写ベルト１の基準位置を表す基準位置データＲＥＦとの差分を算出することにより、ウォーク量Ｗ（ｒ，ｎ）が求められる。

そのウォーク量Ｗ（ｒ，ｎ）は、補償器２０ｂで補償され、ステップ位置変化量Ｓ（ｒ，ｎ）が算出される。モータドライバ２０ｃは、この算出されたステップ位置変化量Ｓ（ｒ，ｎ）だけ、ステップモータ２１のステップ位置を変化させる。ステップモータ２１のステップ位置が変化すると、そのステップ位置の変化に対応して、ステアリングモジュール２５を構成するステアリングロール３の傾斜角度が変化する。これにより、中間転写ベルト１のラテラル方向の位置が制御され、その中間転写ベルト１の蛇行が抑制される。

この画像形成装置は、このように中間転写ベルト１の蛇行の修正を行いながら、用紙１４に画像を形成する画像形成モードを実行する。以下に、この画像形成モードについて説明する。

画像形成モードの実行にあたっては、ベルトホームセンサ１２から出力されたベルトホーム信号を基準として、ラスタ走査器８ｂ，９ｂ，１０ｂ，１１ｂ（図１参照）から、画像信号に基づいて露光光が照射され、各感光体ドラム８ａ，９ａ，１０ａ，１１ａ表面それぞれに静電潜像が書き込まれる。その後、各感光体ドラム８ａ，９ａ，１０ａ，１１ａそれぞれに形成された静電潜像が、現像器８ｄ，９ｄ，１０ｄ，１１ｄそれぞれにより現像され、各感光体ドラム８ａ，９ａ，１０ａ，１１ａそれぞれに、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像が形成される。各感光体ドラム８ａ，９ａ，１０ａ，１１ａそれぞれに形成されたトナー像は、一次転写位置Ｔ１において中間転写ベルト１に順次重ね転写（一次転写）され、これによってその中間転写ベルト１にカラーのトナー像が形成される。その後、そのカラーのトナー像は中間転写ベルト１の走行により二次転写位置Ｔ２に搬送されるとともに、その二次転写位置Ｔ２に用紙１４も搬送される。二次転写位置Ｔ２に搬送されたカラーのトナー像は、その二次転写位置Ｔ２に配置された二次転写ロール１７により、用紙１４に一括転写（二次転写）される。カラーのトナー像が転写された用紙１４は、用紙搬送系１８によって定着器１９に送られてその定着器１９により定着処理（加熱、加圧等）が施され、用紙１４に転写されたカラーのトナー像がその用紙１４に定着する。定着処理（加熱、加圧等）がなされた用紙１４は、図示せぬトレイに排出される。

このように構成された画像形成装置は、中間転写ベルト１の位置を調整する中間転写ベルト位置調整モードとして、２つのモードを有している。１つは、中間転写ベルト１の回転が開始してから、最初にベルトホーム信号が検出されるまでの間に行われる第１の中間転写ベルト位置調整モードであり、もう１つは、ベルトホーム信号が検出された後に行われる第２の中間転写ベルト位置調整モードである。

以下、実施例について説明する。

上述したステップモータ２１として２種類のステップモータを用意した。１つは、３６０度を１００分割したときの１分割に相当する角度Ｒ＝３．６度の間隔でモータの回転角度をステップ的に変化させる１００分割（以下、この分割数をステップモータの分解能と呼ぶ）のステップモータであり、もう１つは、３６０度を１０００分割したときの１分割に相当する角度Ｒ＝０．３６度の間隔でモータの回転角度をステップ的に変化させる１０００分割のステップモータである。

実施例１の画像形成装置として、１０００分割のステップモータ２１を備えた画像形成装置を用意した。この実施例１の画像形成装置では、第１，第２の中間転写ベルト位置調整モードのうちの第１の中間転写ベルト位置調整モードのみを実行させて中間転写ベルト１の位置を調整する。また、実施例２の画像形成装置として、１００分割のステップモータ２１を備えた画像形成装置を用意した。この実施例２の画像形成装置では、第１，第２の中間転写ベルト位置調整モードのうちの第２の中間転写ベルト位置調整モードのみを実行させて中間転写ベルト１の位置を調整する。

以下、実施例１，２について順に説明する。

（実施例１）
実施例１の画像形成装置においては、ステップモータ２１に、ステアリング制御部２０が出力する制御信号が入力されると、そのステップモータ２１のステップ位置は、現在のステップ位置から、以下に示す（１）式で求められるステップ位置変化量Ｓだけ変化する。

ここで、Ｋは制御ゲインであり、Ｗは、図６に示す演算部２０ｅで算出されたエッジ位置ｅ（ｒ，ｎ）に基づいて算出されるウォーク量である。また、ＫＷは、少数第１位まで算出される値であり、ｉｎｔは、その少数第１位まで算出されたＫＷを整数化することを表す。

図７は、実施例１の画像形成装置が備えている中間転写ベルト１の位置ずれを是正するために実行される第１の中間転写ベルト位置調整モードのフローチャートを示す図、図８は、そのフローチャート実行時における、中間転写ベルトのラテラル方向の位置ずれを示す図である。

実施例１の画像形成装置において、第１の中間転写ベルト位置調整モードの実行が開始されると、中間転写ベルト１の回転が開始され、エッジセンサ１３により検出されたベルトエッジ信号に基づいて、図６に示す演算部２０ｅでエッジ位置ｅ（ｒ，ｎ）が算出される（ステップＳ１）。尚、ここでは、中間転写ベルト１の回転が開始してから最初にベルトホーム信号が検出された時点を、中間転写ベルト１の回転数０、すなわち中間転写ベルト１の１回転目が開始された時点とし、中間転写ベルト１の回転が開始してからベルトホーム信号が検出されるまでの間は、回転数ｒ＝−１と設定する。

ステップＳ１においてエッジ位置ｅ（ｒ，ｎ）が得られると、ステップＳ２に進み、そのステップＳ１で検出されたエッジ位置ｅ（ｒ，ｎ）の絶対値｜ｅ（ｒ，ｎ）｜が基準値Ｅ０より小さいか否かが判断される。ここで、基準値Ｅ０は、第１の中間転写ベルト位置調整モードを実行する前に中間転写ベルト１のエッジ位置を予め測定することにより得られた、その中間転写ベルト１のエッジプロファイルの最大値（ここでは０．４ｍｍ）に設定してある。尚、第１の中間転写ベルト位置調整モードの実行開始前に中間転写ベルト１を交換した場合等、第１の中間転写ベルト位置調整モードの実行開始前と実行開始後とでＥ０の値が異なる場合は、Ｅ０の値を、交換後の中間転写ベルト１に対応した値に変更すればよい。

ステップＳ２において、｜ｅ（ｒ，ｎ）｜＜Ｅ０（＝０．４ｍｍ）と判断されると、（１）式に示す制御ゲインＫ＝０に設定し、ステップモータ２１のステップ位置変化量Ｓを０にしたまま（すなわち、ステップモータ２１のステップ位置を固定することにより、ステアリングロール３の傾斜角度を固定する）、ステップＳ３に進み、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か否かが判断される。ベルトホーム信号が出力されていないと判断されると、再度ステップＳ１に進み、ステップＳ２で｜ｅ（ｒ，ｎ）｜＜Ｅ０であると判断されつづける限り、ステップモータ２１のステップ位置変化量Ｓ＝０のまま、ステップＳ３でベルトホーム信号が出力されるまで、ステップＳ１〜ステップＳ３のループが繰り返し実行される。

図８（Ａ）に、中間転写ベルト１の回転数と、その中間転写ベルト１の位置ずれとの関係を示す。破線は、中間転写ベルト１のエッジ位置を示し、実線は、エッジ位置からエッジプロファイルが取り除くことにより算出されたその中間転写ベルト１自体の、基準位置からの位置ずれ量（ウォーク量）を示す。

ここでは、中間転写ベルト１の走行開始時（ｒ＝−１）において、エッジ位置は約１．０ｍｍであるため、ステップＳ２において、ステップＳ１で検出されたエッジ位置ｅ（ｒ，ｎ）が基準値Ｅ０（＝０．４ｍｍ）より大きい、すなわち、｜ｅ（ｒ，ｎ）｜≧Ｅ０と判断される。｜ｅ（ｒ，ｎ）｜≧Ｅ０と判断されると、ステップＳ４に進み、以下に示す（２）式を用いて、（１）式に示す制御ゲインＫを算出する。

Ｋ０；定数
制御ゲインＫが算出されると、ステップＳ５に進み、上述した（１）式中のＫに（２）式を用いて算出されたＫを代入するとともに、（１）式中のＷにｅ（ｒ，ｎ）を代入してステップ位置変化量Ｓを算出し、その算出されたステップ位置変化量Ｓだけステップモータ２１のステップ位置を変更し、ステアリングロール３の傾斜角度を調整する。

つまり、実施例１の画像形成装置は、ステップＳ２において、エッジ位置ｅ（ｒ，ｎ）が、−０．４ｍｍ＜ｅ（ｒ，ｎ）＜０．４ｍｍの範囲にあるか否かを判断し、エッジ位置ｅ（ｒ，ｎ）がその範囲内に入った場合は、制御ゲインＫを０に設定してステアリングロール３の傾斜角度を固定し、中間転写ベルト１の位置の是正は行わず、一方、エッジ位置ｅ（ｒ，ｎ）がその範囲から外れた場合は、（２）式で表される制御ゲインＫをｅ（ｒ，ｎ）の値に応じて変化させてステアリングロール３の傾斜角度を制御し、中間転写ベルト１の位置の是正を積極的に行っている。つまり、実施例１の画像形成装置では、エッジ位置ｅ（ｒ，ｎ）が０．４ｍｍよりも大きい場合は、中間転写ベルト１のウォーク量が大きいと判断して、中間転写ベルト１の位置の是正を積極的に行っており、一方、エッジ位置ｅ（ｒ，ｎ）が０．４ｍｍよりも小さい場合は、中間転写ベルト１のウォーク量はそれほど大きくはないと判断して、中間転写ベルト１の位置の是正は行っていない。

このようにして中間転写ベルト１の位置の是正を行うと、中間転写ベルト１のウォーク量が大きいほど、ステップ位置変化量Ｓが大きくなる。このため、ステアリングロール３の傾斜角度が大きくなり、中間転写ベルト１の位置ずれに対する修正量が大きくなる。つまり、中間転写ベルト１のウォーク量が大きい場合は、その中間転写ベルト１の位置ずれに対する修正量が大きく、一方、中間転写ベルト１のウォーク量が小さい場合は、その中間転写ベルト１の位置ずれに対する修正量が小さく設定され、中間転写ベルト１のウォーク量に応じて、中間転写ベルト１の位置ずれを効果的に是正することができる。

ステップＳ５において、ステップ位置変化量Ｓが算出されたら、ステップＳ３に進み、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か否かが判断される。ベルトホーム信号が出力されていないと判断されると、再度ステップＳ１に進み、ステップＳ２で｜ｅ（ｒ，ｎ）｜≧Ｅ０であると判断されつづける限り、ステップＳ３でベルトホーム信号が出力されるまで、ステップＳ１、Ｓ２、Ｓ４、Ｓ５、およびＳ３のループが繰り返し実行される。このループの実行により、中間転写ベルト１の位置ずれは小さくなり、ここでは、図８（Ａ）に示すように、ステップＳ３でベルトホーム信号が出力されたと判断された時点（ベルト回転数ｒ＝０）では、中間転写ベルト１のウォーク量は約０．４ｍｍである。

ステップＳ３でベルトホーム信号が出力されたと判断されると、中間転写ベルト１の回転数ｒ＝０、中間転写ベルト１の番地ｎ＝０に設定されステップＳ６に進み、回転数ｒ＝０、番地ｎ＝０におけるエッジ位置ｅ（０，０）が算出される。エッジ位置ｅ（０，０）が算出されると、ステップＳ７に進み、その算出されたエッジ位置ｅ（０，０）に基づいて、回転数ｒ＝０、番地ｎ＝０における中間転写ベルト１のウォーク量Ｗ（０，０）が算出される。このウォーク量Ｗ（０，０）は、以下の（３）式で表されるウォーク量Ｗ（ｒ，ｎ）において、ｒ＝０、ｎ＝０とすることにより算出される。

Ｗ（ｒ，ｎ）は、回転数ｒ、番地ｎにおける、中間転写ベルト１のウォーク量である。従って、Ｗ（０，０）は、回転数ｒ＝０、番地ｎ＝０におけるウォーク量である。このＷ（０，０）は、エッジ位置ｅ（０，０）と、予め測定されたエッジプロファイルｐ（ｎ）のうちの番地ｎ＝０におけるｐ（０）との差分であり、この差分を算出することによりウォーク量Ｗ（０，０）が算出される。ウォーク量Ｗ（０，０）が算出されると、ステップＳ８に進み、（２）式を用いて、回転数ｒ＝０、番地ｎ＝０におけるＫ＝Ｋ０・（ｅ（０，０）−Ｅ０）が算出され、さらに、上述した（１）式のＫに、その算出されたＫ０・（ｅ（０，０）−Ｅ０）が代入されるとともに、ＷにステップＳ７で算出されたウォーク量Ｗ（０，０）が代入され、回転数ｒ＝０、番地ｎ＝０におけるステップ位置変化量Ｓ（０，０）が算出される。ステップ位置変化量Ｓ（０，０）が算出されると、ステップモータ２１は、その算出されたステップ位置変化量Ｓ（０，０）に対応するステップ数だけ回転してステップ位置を変更し、ステアリングロール３の傾斜角度が調整される。

ステップＳ８において、ステップ位置変化量Ｓ（０，０）が算出されたら、ステップＳ９に進み、中間転写ベルト１の走行を終了する旨の終了信号が入力されたか否かが判断される。終了信号が入力されていないと判断されると、ステップＳ１０に進み、番地ｎが、最大値Ｎ（ここでは５０）であるか否かが判断される。この時点では番地ｎ＝０であるので、最大値Ｎ（＝５０）ではないと判断され、ステップＳ１１で番地ｎがインクリメントされてｎ＝１となり、ステップＳ６に戻る。ステップＳ６に戻ると、今度は、中間転写ベルト１の回転数ｒ＝０、中間転写ベルト１の番地ｎ＝１におけるエッジ位置ｅ（０，１）が検出され、ステップＳ７、ステップＳ８それぞれで、回転数ｒ＝０、番地ｎ＝１におけるウォーク量Ｗ（０，１）、ステップ位置変化量Ｓ（０，１）が算出される。ステップモータ２１は、その算出されたステップ位置変化量Ｓ（０，１）に対応するステップ数だけ回転し、これにより、ステアリングロール３の傾斜角度が調整される。その後、ステップＳ９で、中間転写ベルト１の走行を終了する旨の終了信号が入力されていないと判断されるのであれば、この時点では番地ｎ＝１であるので、ステップＳ１０で、番地ｎが最大値Ｎ（＝５０）ではないと判断され、ステップＳ１１に進み、番地ｎがインクリメントされてｎ＝２となり、再度ステップＳ６に戻る。

以下同様にして、ステップＳ９で終了信号が入力されていないと判断されるのであれば、ステップＳ１０で、番地ｎが最大値Ｎ（＝５０）であると判断されるまで、ステップＳ６〜ステップＳ１１のループが繰り返し実行される。このループが繰り返し実行されることにより、中間転写ベルト１の回転数ｒ＝０と、中間転写ベルト１の番地ｎ＝０，１，２，……，５０それぞれとの組み合わせにおけるエッジ位置ｅ（０，０），ｅ（０，１），ｅ（０，２），……，ｅ（０，５０）が検出され、ステップモータ２１は、各エッジ位置ｅ（０，０），ｅ（０，１），ｅ（０，２），……，ｅ（０，５０）に基づいて求められたステップ位置変化量Ｓ（０，０），Ｓ（０，１），Ｓ（０，２），……，Ｓ（０，５０）それぞれに対応するステップ数だけ順次回転し、中間転写ベルト１のラテラル方向の位置が制御される。ここで、ステップＳ１０において、番地ｎが最大値Ｎ（＝５０）であると判断されると、ステップＳ３に戻り、ベルトホーム信号が出力されたら中間転写ベルト１の回転数ｒがインクリメントされｒ＝１となる。このインクリメントにより、中間転写ベルト１の１回転目が終了となる。図８（Ａ）に示すように、中間転写ベルト１が１回転し終えた時点では、中間転写ベルト１のウォーク量は、約０．２ｍｍである。

また、ステップＳ３においてｒ＝１にインクリメントされると、今度はその中間転写ベルト１の回転が２回転目に入り、再度ステップＳ６〜ステップＳ１１のループが繰り返し実行され、ｒ＝１（中間転写ベルト１の回転が２回転目）において、番地ｎ＝０，１，２，……，５０それぞれのときのステップ位置変化量Ｓ（１，０），Ｓ（１，１），Ｓ（１，２），……，Ｓ（１，５０）が求められ、ステップモータ２１が、それらステップ位置変化量Ｓ（１，０），Ｓ（１，１），Ｓ（１，２），……，Ｓ（１，５０）それぞれに対応するステップ数だけ順次回転する。ここで、ステップＳ１０において、番地ｎが最大値Ｎ（＝５０）であると判断されると、ステップＳ３に戻り、ベルトホーム信号が出力されたら中間転写ベルト１の回転数ｒがインクリメントされｒ＝２となる。このインクリメントにより、中間転写ベルト１の２回転目が終了となる。図８（Ａ）に示すように、中間転写ベルト１が２回転し終えた時点では、中間転写ベルト１のウォーク量は、ほぼ０ｍｍとなっている。

以下、同様にして、ｒが順次インクリメントされ、ステップモータ２１は、ｒ＝０，１，２，３……、ｎ＝０，１，２，……，５０それぞれの組合わせに対応したステップ位置変化量Ｓ（ｒ，ｎ）に対応するステップ数だけ回転し、中間転写ベルト１の位置が制御される。図８（Ａ）に示すように、中間転写ベルト１の位置ずれは、その中間転写ベルト１が２回転し終えたころに是正されていることがわかる。

尚、参考として、図８（Ｂ）に、中間転写ベルト１の回転数と、ステップモータ２１のステップ位置変化量Ｓ（ｒ，ｎ）との関係を示す。ここで、ステップ位置変化量Ｓ（ｒ，ｎ）は、中間転写ベルト１の回転数ｒにおいて、番地ｎ−１におけるステップモータ２１のステップ位置が、番地ｎにおけるステップモータ２１のステップ位置に変化するときのステップ位置の変化量である。また図８（Ｃ）に、中間転写ベルト１の回転数ｒと、ステップモータ２１のステップ位置との関係を示す。尚、ステップ位置は、回転数ｒ＝−１のときのステップモータ２１のステップ位置を基準位置としてある。

このように、実施例１の画像形成装置において、第１の中間転写ベルト位置調整モードを実行することにより、中間転写ベルト１の位置ずれが是正されるる。ここで、１０００分割のステップモータ２１を備えるが、第１の中間転写ベルト位置調整モードを有さない画像形成装置（比較例１）を用いた場合、中間転写ベルト１の位置がどのように制御されるかについて説明する。

図９は、比較例１の画像形成装置において、中間転写ベルトの位置ずれを是正するために実行されるフローチャートであり、図１０は、そのフローチャート実行時における、中間転写ベルトのラテラル方向の位置ずれを示す図である。

図９に示すフローチャートと、図７に示すフローチャートとの相違点は、図９に示すフローチャートが、図７に示すフローチャートのステップＳ１，Ｓ２，Ｓ４，Ｓ５を備えていない点のみである。尚、図９に示すフローチャートを実行するにあたり、中間転写ベルト１が回転し始めてから、最初にベルトホーム信号が出力されるまでの間、ステップモータ２１のステップ位置は所定のステップ位置に固定されている。また、比較例１の画像形成装置においても、実施例１と同様に、ステップモータのステップ位置変化量Ｓは上述した（１）式で表される。

図１０（Ａ）は、中間転写ベルト１の回転数と、エッジ位置および中間転写ベルトのウォーク量それぞれとの関係を示すグラフである。図８（Ａ）と図１０（Ａ）とを比較すると、中間転写ベルト１の回転を開始した時点（ｒ＝−１）でのウォーク量と、最も大きいウォーク量との差Ｚは、図８（Ａ）の方が小さい。従って、第１の中間転写ベルト位置調整モードを実行することにより、中間転写ベルト１の走行を開始してから、ベルトホーム信号が検出される間の、中間転写ベルト１のウォーク量Ｗが抑制されていることがわかる。

尚、参考として、図１０（Ｂ）に、中間転写ベルト１の回転数と、ステップモータのステップ位置変化量との関係を示し、図１０（Ｃ）に、中間転写ベルト１の回転数と、ステップモータのステップ位置との関係を示す。

（実施例２）
ここで、実施例２の画像形成装置の説明に先立って、図９に示すフローチャートにしたがって中間転写ベルトの位置を是正する、分解能１０００のステップモータを備えた比較例１の画像形成装置を用いたときに、中間転写ベルト１の回転を開始し、最初にベルトホーム信号が検出された時点以後の、中間転写ベルトのラテラル方向の位置ずれが是正される様子について説明する。

図１１は、比較例１の画像形成装置において、図９に示すフローチャート実行時における、中間転写ベルトのラテラル方向の位置ずれが是正される様子を示す図である。尚、図１１では、ベルトホーム信号が出力された時点での中間転写ベルトのウォーク量が０．２ｍｍの場合の例が示されている。

図１１（Ａ）は、中間転写ベルト１の回転数と、エッジ位置および中間転写ベルトのウォーク量それぞれとの関係、図１１（Ｂ）は、中間転写ベルト１の回転数と、ステップモータのステップ位置変化量との関係、図１１（Ｃ）は、中間転写ベルト１の回転数と、ステップモータのステップ位置との関係を示す。

図１１（Ａ）から、中間転写ベルト１の位置ずれは、その中間転写ベルト１が２回転し終えたころに是正されていることがわかる。

次に、比較例１の画像形成装置において、１０００分割のステップモータ２１の代わりに、１００分割のステップモータ２１を備えた画像形成装置（比較例２）を用意し、この比較例２の画像形成装置を用いたときの、中間転写ベルトのラテラル方向の位置ずれについて説明する。尚、比較例２の画像形成装置においても、ステップモータのステップ位置変化量Ｓは、上述した（１）式で表される。

図１２は、比較例２の画像形成装置において、中間転写ベルトのラテラル方向の位置ずれを示す図である。

尚、ここでは、（１）式において、算出されたウォーク量Ｗ（ｒ，ｎ）に対して、ステップモータのステップ数変化量Ｓ（ｒ，ｎ）が小さい値に設定されるように、制御ゲインＫを小さい値に設定してある。

図１２（Ａ）は、中間転写ベルト１の回転数と、エッジ位置および中間転写ベルトのウォーク量それぞれとの関係、図１２（Ｂ）は、中間転写ベルト１の回転数と、ステップモータのステップ位置変化量との関係、図１２（Ｃ）は、中間転写ベルト１の回転数と、ステップモータのステップ位置との関係を示す。

図１２（Ａ）に示すように、中間転写ベルトのウォーク量は約−０．２ｍｍで飽和していしまい、位置ずれが是正されていないことがわかる。そこで、比較例２の画像形成装置において、（１）式で表されるステップ位置変化量Ｓの算出に用いられる制御ゲインＫを、図１２の場合における制御ゲインＫよりも大きい値に設定することによりステップモータのステップ数変化量を大きくしたときの、中間転写ベルトのラテラル方向の位置ずれの是正を試みた。

図１３は、そのときの中間転写ベルトのラテラル方向の位置ずれを示す図である。

図１３（Ａ）は、中間転写ベルト１の回転数と、エッジ位置および中間転写ベルトのウォーク量それぞれとの関係、図１３（Ｂ）は、中間転写ベルト１の回転数と、ステップモータのステップ位置変化量との関係、図１３（Ｃ）は、中間転写ベルト１の回転数と、ステップモータのステップ位置との関係を示す。

制御ゲインＫを大きくしても、図１３（Ａ）に示すように、中間転写ベルトのウォーク量が約−０．１ｍｍで飽和していしまい、位置ずれが是正されていないことがわかる。

このように、比較例１の画像形成装置では、図１１（Ａ）に示すように、位置ずれが是正されているが、ステップモータ２１として高分解能のモータ（分解能１０００）を用いる必要があり、コストがかかるという問題がある。一方、比較例２の画像形成装置では、低コスト化を図るために、ステップモータ２１として低分解能のモータ（分解能１００）を用いているが、このような低分解能のモータでは、図１２（Ａ）、図１３（Ａ）に示すように、位置ずれを是正することができないという問題がある。そこで、減速機を用いて、低分解能のステップモータの分解能を高分解能にする方法が考えられるが、この方法では、減速機の精度等が問題となりステップモータの制御を高精度に行うことが難しい。

これに対し、実施例２の画像形成装置では、上述したように、低分解能のステップモータ（分解能１００）が用いられ、さらに、第２の中間転写位置調整モードが実行される。このように、第２の中間転写位置調整モードを実行することにより、高分解能のステップモータの代わりに低分解能のステップモータを用いても、中間転写ベルト１の位置ずれが精度よく是正される。以下に、その中間転写ベルト１の位置ずれが是正される原理について説明する。

図１４は、ステップモータのステップ位置と、中間転写ベルトが１回転する間のウォーク量の最大値（以下、ウォーク速度と呼ぶ）との関係を示すグラフである。

図１４に示すように、ステップモータのステップ位置（すなわちステアリングロールの傾斜角度）とウォーク速度との間には直線Ｌで表される線形の対応関係がある。従って、ステップモータのステップ位置（ステアリングロールの傾斜角度）を正確に制御することにより、中間転写ベルト１のウォーク速度を０にできることがわかる。

以下、実施例２において、ステップモータのステップ位置（ステアリングロールの傾斜角度）をどのように制御しているかについて説明する。

図１５は、実施例２の画像形成装置が実行する第２の中間転写ベルト位置調整モードのフローチャートを示す図、図１６は、そのフローチャート実行時における、中間転写ベルトのラテラル方向の位置ずれを示す図である。

中間転写ベルト１の回転が開始され、ステップＳ１でベルトホーム信号が出力されたと判断されると、中間転写ベルト１の回転数ｒ＝０、中間転写ベルト１の番地ｎ＝０にリセットされる。ここでは、図１６（Ａ）に示すように、ベルトホーム信号が出力された時点（ｒ＝０）での、ベルトのウォーク量は約０．２ｍｍである。ベルトホーム信号が出力されると、ステップＳ２に進み、回転数ｒ＝０、番地ｎ＝０におけるエッジ位置ｅ（０，０）が検出される。エッジ位置ｅ（０，０）が検出されると、ステップＳ３に進み、エッジ位置ｅ（０，０）とエッジプロファイルｐ（０）との差分から、回転数ｒ＝０、番地ｎ＝０におけるウォーク量Ｗ（０，０）を算出する。ウォーク量Ｗ（０，０）が算出されると、ステップＳ４に進み、その算出されたウォーク量Ｗ（０，０）に基づいて、回転数ｒ＝０、番地ｎ＝０において、中間転写ベルト１の位置ずれを是正するのに必要なステップ位置変化量Ｓ０（０，０）が算出される。このステップ位置変化量Ｓ０（０，０）は、以下の（４）式で表されるステップ位置変化量Ｓ０（ｒ，ｎ）において、ｒ＝０、ｎ＝０とすることにより算出される。

このステップ位置変化量Ｓ０（ｒ，ｎ）は、回転数ｒ、番地ｎにおける、中間転写ベルト１の位置ずれを是正するのに必要なステップモータ２１のステップ位置変化量を、実施例２の画像形成装置が備えているステップモータ２１の分解能１００よりも高分解能である分解能１０００で算出したときのステップモータ２１のステップ位置変化量である。従って、（４）式で求められたステップ位置変化量Ｓ０をそのまま用いて、分解能１００のステップモータのステップ位置を変更しようとすると、分解能１００のステップモータ２１では本来設定できないステップ位置を新たなステップ位置と設定する場合が出てくる。そこで、（４）式で求められたステップ位置変化量Ｓ０に基づいて、分解能１００のステップモータ２１が設定可能なステップ位置のみを新たなステップ位置に設定するステップ位置変化量Ｓを算出する。そのステップ位置変化量Ｓは、以下のようにして算出される。

ステップＳ４においてステップ位置変化量Ｓ０（０，０）が算出されると、ステップＳ５に進み、その算出されたステップ位置変化量Ｓ０（０，０）に基づいて、回転数ｒ＝０、番地ｎ＝０において、分解能１００のステップモータ２１が設定可能なステップ位置の中から１つのステップ位置Ａ（０，０）が設定される。このステップ位置Ａ（０，０）は、現在のステップ位置とのステップ位置変化量がステップＳ４で算出されたステップ位置変化量Ｓ０（０，０）に最も近いように設定される。このＡ（０，０）は、以下の（５）式で表されるステップ位置Ａ（ｒ，ｎ）において、ｒ＝０、ｎ＝０とすることにより算出される。

Ａ（ｒ，ｎ）は、回転数ｒ、番地ｎにおける、ステップモータ２１のステップ位置である。

（５）式から、Ａ（０，０）＝ｉｎｔ｛Ｓ０（０，０）｝となる。

ステップＳ５において、Ａ（０，０）が算出されると、ステップＳ６に進み、その算出されたＡ（０，０）に基づいて、回転数ｒ＝０、番地ｎ＝０において、ステップモータのステップ位置を現在のステップ位置からステップ位置Ａ（０，０）にするのに必要なステップ位置変化量Ｓ（０，０）が算出される。このステップ位置変化量Ｓ（０，０）は、以下の（６）式で表されるステップ位置変化量Ｓ（ｒ，ｎ）において、ｒ＝０、ｎ＝０とすることにより算出される。

だだし、ｎ−１；０以上の整数
つまり、Ｓ（０，０）＝ｉｎｔ｛Ａ（０，０）｝となる。

このようにしてステップ位置変化量Ｓ（０，０）を算出し、その算出されたステップ位置変化量Ｓ（０，０）に対応したステップ数だけステップモータ２１を回転しステアリングロール３の傾斜角度を調整する。ステップＳ６において、ステップ位置変化量Ｓ（０，０）が算出されたら、ステップＳ７に進み、中間転写ベルト１の走行を終了する旨の終了信号が入力されたか否かが判断される。終了信号が入力されていないと判断されると、ステップＳ８に進み、番地ｎが、最大値Ｎ（ここでは５０）であるか否かが判断される。この時点では番地ｎ＝０であるので、最大値Ｎ（＝５０）ではないと判断され、ステップＳ９で番地ｎがインクリメントされてｎ＝１となり、ステップＳ２に戻る。ステップＳ２に戻ると、今度は、中間転写ベルト１の回転数ｒ＝０、中間転写ベルト１の番地ｎ＝１におけるエッジ位置ｅ（０，１）が検出され、ステップＳ３、ステップＳ４それぞれで、中間転写ベルト１の回転数ｒ＝０、中間転写ベルト１の番地ｎ＝１に対応したウォーク量Ｗ（０，１）、ステップ位置変化量Ｓ０（０，１）が算出される。その後、ステップＳ５に進み、（５）式を用いて、Ａ（０，１）を算出する。

Ａ（０，１）＝ｉｎｔ｛ΣＳ０（ｒ，ｎ）｝
＝ｉｎｔ｛Ｓ０（０，０）＋Ｓ０（０，１）｝
Ａ（０，１）が算出されたらステップＳ６に進み、（６）式を用いて、ステップ位置変化量Ｓ（０，１）を算出する。

Ｓ（０，１）＝ｉｎｔ｛Ａ（ｒ，ｎ）−Ａ（ｒ，ｎ−１）｝
＝ｉｎｔ｛Ａ（０，１）−Ａ（０，０）｝
このようにして算出されたステップ位置変化量Ｓ（０，１）に対応したステップ数だけステップモータ２１を回動しステアリングロール３の傾斜角度を調整する。その後、ステップＳ７で、中間転写ベルト１の走行を終了する旨の終了信号が入力されていないと判断されるのであれば、この時点では番地ｎ＝１であるので、ステップＳ８で、番地ｎが最大値Ｎ（＝５０）ではないと判断され、ステップＳ９に進み、番地ｎがインクリメントされてｎ＝２となり、再度ステップＳ２に戻る。

以下、ステップＳ７で、中間転写ベルト１の走行を終了する旨の終了信号が入力されていないと判断されるのであれば、ステップＳ８で、番地ｎが最大値Ｎ（＝５０）であると判断されるまで、ステップＳ２〜ステップＳ９のループが繰り返し実行される。このループが繰り返し実行されることにより、中間転写ベルト１の回転数ｒ＝０と、中間転写ベルト１の番地ｎ＝０，１，２，……，５０それぞれとの組み合わせにおけるエッジ位置ｅ（０，０），ｅ（０，１），ｅ（０，２），……，ｅ（０，５０）が検出され、ステップモータ２１は、各エッジ位置ｅ（０，０），ｅ（０，１），ｅ（０，２），……，ｅ（０，５０）に基づいて求められたステップ位置変化量Ｓ（０，０），Ｓ（０，１），Ｓ（０，２），……，Ｓ（０，５０）それぞれに対応したステップ数だけ順次回動し、中間転写ベルト１のラテラル方向の位置が制御される。ここで、ステップＳ８において、番地ｎが最大値Ｎ（＝５０）であると判断されると、ステップＳ１に戻り、ベルトホーム信号が出力されたら中間転写ベルト１の回転数ｒがインクリメントされｒ＝１となる。このインクリメントにより、中間転写ベルト１の、最初にベルトホーム信号を検出してからの１回転目が終了となる。図１６（Ａ）に示すように、中間転写ベルト１が１回転し終えた時点では、中間転写ベルト１のウォーク量は、約０．１ｍｍである。また、図１６（Ｃ）に示すように、ステップモータ２１のステップ位置は、回転数ｒが０から１になるまでの間に、−１、−２、−３、−２と変化している。

また、ステップＳ１においてｒ＝１にインクリメントされると、今度はその中間転写ベルト１の回転が２回転目に入り、再度ステップＳ２〜ステップＳ９のループが繰り返し実行され、ｒ＝１（中間転写ベルト１の回転が２回転目）において、番地ｎ＝０，１，２，……，５０それぞれのときのステップ位置変化量Ｓ（１，０），Ｓ（１，１），Ｓ（１，２），……，Ｓ（１，５０）が求められ、ステップモータ２１が、それらステップ位置変化量Ｓ（１，０），Ｓ（１，１），Ｓ（１，２），……，Ｓ（１，５０）それぞれに対応したステップ数だけ順次回動する。ここで、ステップＳ８において、番地ｎが最大値Ｎ（＝５０）であると判断されると、ステップＳ１に戻り、ベルトホーム信号が出力されたら中間転写ベルト１の回転数ｒがインクリメントされｒ＝２となる。このインクリメントにより、中間転写ベルト１の２回転目が終了となる。図１６（Ａ）に示すように、中間転写ベルト１が２回転し終えた時点では、中間転写ベルト１のウォーク量は、ほぼ０ｍｍとなっている。また、図１６（Ｃ）に示すように、ステップモータ２１のステップ位置は、回転数ｒが１から２になるまでの間に、−２、−１、０と変化している。

以下、同様にして、ｒが順次インクリメントされ、ステップモータ２１は、ｒ＝０，１，２，３……、ｎ＝０，１，２，……，５０それぞれの組合わせに対応したステップ位置変化量Ｓ（ｒ，ｎ）だけ順次回動し、中間転写ベルト１の位置が制御される。図１６（Ａ）に示すように、中間転写ベルト１の位置ずれは、その中間転写ベルト１が２回転し終えたころに是正されていることがわかる。

実施例２の画像形成装置では、ステップＳ４において、ステップ位置変化量Ｓ０（ｒ，ｎ）を、実施例２の画像形成装置が備えているステップモータ２１の分解能１００よりも高分解能である分解能１０００で算出し、ステップＳ５において、その算出されたステップ位置変化量Ｓ０（ｒ，ｎ）と、ステップモータ２１のステップ位置Ａ（ｒ，ｎ−１）とに基づいて、ステップ位置Ａ（ｒ，ｎ）を算出し、ステップＳ６において、ステップモータ２１のステップ位置Ａ（ｒ，ｎ）と、ステップ位置Ａ（ｒ，ｎ−１）との差分を算出することにより、ステップモータ２１のステップ位置変化量Ｓ（ｒ，ｎ）を求めている。

このように、そのステップモータ２１の分解能１００よりも高分解能である分解能１０００でステップモータ２１のステップ位置変化量Ｓ０（ｒ，ｎ）を求め、その算出されたステップ位置変化量Ｓ０（ｒ，ｎ）と、回転数ｒ，番地ｎ−１におけるステップモータ２１のステップ位置Ａ（ｒ，ｎ−１）とに基づいて、実施例２の画像形成装置が備えている分解能１００のステップモータ２１のステップ位置Ａ（ｒ，ｎ）を算出することにより、ステップモータ２１のステップ位置を、実施例２の画像形成装置が備えている分解能１００のステップモータ２１よりも高分解能である分解能１０００のステップモータのステップ位置に近づけることができる。従って、低分解能のステップモータを用いても、図１６（Ａ）に示すように、中間転写ベルト１の位置ずれが是正される。

分解能１０００（高分解能）のステップモータのステップ位置を表す図１１（Ｃ）と、分解能１００（低分解能）のステップモータのステップ位置を表す図１２（Ｃ）、図１３（Ｃ）、および図１６（Ｃ）それぞれとを比較すると、図１６（Ｃ）に示すステップモータのステップ位置の軌跡が、図１１（Ｃ）に示すステップモータのステップ位置の軌跡に最も近いことがわかる（図１１（Ｃ）におけるステップ位置−３０は、図１２（Ｃ）、図１３（Ｃ）、および図１６（Ｃ）におけるステップ位置−３に相当する）。このように、低分解能のステップモータを用いても、そのステップモータのステップ位置を、高分解能のステップモータのステップ位置に近づけることにより、低コストで、その中間転写ベルト１の位置ずれを精度よく是正することができる。

本発明のベルト搬送装置の一実施形態を適用した、本発明の画像形成装置の一実施形態を示す概略構成図である。 エッジセンサの一例である接触型センサを示す概略構成図である。 エッジセンサの別の例である非接触型センサを示す概略構成図である。 図１に示す画像形成装置において、エッジセンサで検出される信号の経路を具体的に示した図である。 中間転写ベルトの蛇行が修正される様子の説明図である。 ステアリングロール３の傾斜角度を最適条件で細かく設定するシステムの一例を示す図である。 実施例１の画像形成装置が備えている中間転写ベルト１の位置ずれを是正するために実行される第１の中間転写ベルト位置調整モードのフローチャートを示す図である。 図７に示すフローチャート実行時における、中間転写ベルトのラテラル方向の位置ずれを示す図である。 比較例１の画像形成装置において、中間転写ベルトの位置ずれを是正するために実行されるフローチャートである。 図９に示すフローチャート実行時における、中間転写ベルトのラテラル方向の位置ずれを示す図である。 比較例１の画像形成装置において、図９に示すフローチャート実行時における、中間転写ベルトのラテラル方向の位置ずれが是正される様子を示す図である。 比較例２の画像形成装置において、上述した（１）式に示す制御ゲインＫを小さい値に設定したときの中間転写ベルトのラテラル方向の位置ずれを示す図である。 制御ゲインＫを、図１２の場合における制御ゲインＫよりも大きい値に設定したときの中間転写ベルトのラテラル方向の位置ずれを示す図である。 ステップモータのステップ位置と、中間転写ベルトが１回転する間の位置ずれ量の最大値との関係を示すグラフである。 実施例２の画像形成装置が実行する第２の中間転写ベルト位置調整モードのフローチャートを示す図である。 図１５に示すフローチャート実行時における、中間転写ベルトのラテラル方向の位置ずれを示す図である。

符号の説明

１ 中間転写ベルト
１ａ エッジ
２ 駆動ロール
３ ステアリングロール
３ａ，１３ｅ，２２ｂ 他端
３ｂ，１３ｄ，２２ａ 一端
４ バックアップロール
５，６，７ アイドラーロール
８，９，１０，１１ 画像形成ユニット
８ａ，９ａ，１０ａ，１１ａ 感光体ドラム
８ｂ，９ｂ，１０ｂ，１１ｂ ラスタ走査器
８ｃ，９ｃ，１０ｃ，１１ｃ 帯電器
８ｄ，９ｄ，１０ｄ，１１ｄ 現像器
８ｅ，９ｅ，１３ｅ，１１ｅ 一次転写ロール
８ｆ，９ｆ，１３ｆ，１１ｆ クリーナ
１２ ベルトホームセンサ
１３ エッジセンサ
１３ｂ 接触子
１３ｃ，２４ 支軸
１３ｆ 変位センサ
１３ｇ ＬＥＤ
１３ｈ 光量センサ
１４ 用紙
１５ ピックアップロール
１６ ロール対
１７ 二次転写ロール
１８ 用紙搬送系
１９ 定着器
２０ ステアリング制御部
２０ａ コントローラ
２０ｂ 補償器
２０ｃ ステップモータドライバ
２０ｄ Ａ／Ｄ変換器
２０ｅ 演算部
２０ｆ 記憶部
２１ ステップモータ
２２ ステアリングアーム
２３ 偏心カム
２５ ステアリングモジュール

Claims (4)

1. 所定の経路に沿って移動するベルト、
   前記ベルトの、移動経路に交わる方向の、該ベルトのエッジ位置を検出するエッジセンサ、
   前記ベルトに接しステアリング制御位置を変えることにより前記ベルトの移動経路を制御するステアリング部材、
   前記エッジセンサにより検出された前記ベルトのエッジ位置と、変更自在に設定された制御ゲインとに基づいて、前記ステアリング部材の現在のステアリング制御位置からの、前記ベルトの幅方向の位置ずれを補正するためのステアリング制御位置変化量を求める第１の変化量算出手段、および
   前記ステアリング部材のステアリング制御位置を、前記第１の変化量算出手段で算出されたステアリング制御位置変化量だけ変化させるステアリング制御手段を備え、
   前記第１の変化量算出手段が、前記エッジセンサで検出されたエッジ位置の、所定の基準位置からのエッジ位置ずれ量に応じて制御ゲインを変化させるものであることを特徴とするベルト搬送装置。
2. 前記第１の変化量算出手段は、前記エッジ位置ずれ量が所定範囲内にある場合に、該所定範囲から外れた場合と比べ、制御ゲインを、０を含む小さな値に変化させるものであることを特徴とする請求項１記載のベルト搬送装置。
3. 前記ベルトは、無端状のベルトであって、所定の循環移動経路に沿って循環的に移動するものであり、このベルト搬送装置がさらに、
   前記ベルトのエッジプロファイルを記憶しておく記憶手段と、
   前記ベルトの所定位置が該ベルトの循環移動経路上の所定位置を通過したことを検知する検知手段と、
   前記エッジセンサにより検出された前記ベルトのエッジ位置を、前記記憶手段に記憶されたエッジプロファイルを参照して補正することにより、該ベルトの、所定の基準移動経路からの幅方向の位置ずれを算出する位置ずれ算出手段と、
   前記位置ずれ算出手段で算出されたベルトの幅方向の位置ずれに基づいて、前記ステアリング部材の現在のステアリング制御位置からの、ベルトの幅方向の位置ずれを補正するためのステアリング制御位置変化量を求める第２の変化量算出手段とを備え、
   前記ステアリング制御手段は、前記ステアリング部材のステアリング制御位置を、前記ベルトが移動を開始してから前記検知手段による検知があるまでの間は、前記第１の変化量算出手段で算出されたステアリング制御位置変化量だけ変化させるとともに、前記検知手段による検知があった以後は前記第２の変化量算出手段で算出されたステアリング制御位置変化量だけ変化させるものであることを特徴とする請求項１記載のベルト搬送装置。
4. トナー像を形成し該トナー像を最終的に所定の用紙上に転写して定着することにより該用紙上に画像を形成する画像形成装置において、
   トナー像を形成あるいは搬送する工程に採用された、所定の経路に沿って移動するベルト、
   前記ベルトの、移動経路に交わる方向の、該ベルトのエッジ位置を検出するエッジセンサ、
   前記ベルトに接しステアリング制御位置を変えることにより前記ベルトの移動経路を制御するステアリング部材、
   前記エッジセンサにより検出された前記ベルトのエッジ位置と、変更自在に設定された制御ゲインとに基づいて、前記ステアリング部材の現在のステアリング制御位置からの、前記ベルトの幅方向の位置ずれを補正するためのステアリング制御位置変化量を求める第１の変化量算出手段、および
   前記ステアリング部材のステアリング制御位置を、前記第１の変化量算出手段で算出されたステアリング制御位置変化量だけ変化させるステアリング制御手段を備え、
   前記第１の変化量算出手段が、前記エッジセンサで検出されたエッジ位置の、所定の基準位置からのエッジ位置ずれ量に応じて制御ゲインを変化させるものであることを特徴とする画像形成装置。

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