JP2013164507A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ベルトフレームや本体フレームが変形し、その変形量が経時的に変化しても、露光ユニット並び方向とベルトの搬送方向との傾きによる色ずれを低減する。
【解決手段】感光ドラム１２それぞれに対応して設けられ、感光ドラムを露光する露光ユニット１１と、露光ユニットによって感光ドラム上に形成された潜像をトナーにより現像し、現像されたトナー像を回転軸によって回転駆動される中間転写ベルト３１に転写する画像形成手段と、中間転写ベルトに形成されたトナー像を検知するフォトセンサ５１、５２と、露光ユニットと中間転写ベルトの相対位置を検知するレーザ照射部６１、ラインセンサ７２と、中間転写ベルトの搬送方向を制御するために回転軸を揺動させる駆動ローラ３２、従動ローラ３３と、フォトセンサ、ラインセンサの検知結果に基づいて、駆動ローラ、従動ローラによる回転軸の揺動量を制御する制御部８１と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、各露光ユニットからの光ビームによって各感光体を露光し、各感光体に互いに異なる色の画像を形成するタンデム方式の画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置は、感光体を帯電器により帯電し、露光ユニットが画像情報に応じてレーザ光等により感光体を露光して潜像を形成し、潜像をトナーにより現像し、現像されたトナー像を記録材に転写する、というプロセスによって、画像を形成する。タンデム方式のカラー画像形成装置では、この画像形成プロセスを実行する画像形成部を色毎に備え、各色で現像されたトナー像を各々の感光体上に形成し、各感光体上のトナー像を記録材に重ねて転写することで画像形成を行う。また、高速の印刷速度が要求される機種においては、感光体上に形成されたトナー像を一旦中間転写体（以下、「ベルト」という）に転写してから記録材に転写する方法が主流となっている。

カラー画像を形成した場合、各露光ユニットによる感光体への書き込み位置の変動や、感光体、ベルトの寄り（主走査方向のずれ）や蛇行運動（副走査方向の傾き）によって、主走査方向や副走査方向の色ずれを生ずることがある。そこで、ベルトの寄りや蛇行運動を修正するため、まず、ベルトの搬送方向の２箇所において、ベルト端部の位置を検知する。次に、その検知結果に基づいて、ベルトの搬送方向の最上流及び最下流に設けられたステアリングローラを揺動して、ベルトの寄りや蛇行を調整する方法が、例えば特許文献１において提案されている。

特開２００６−７６７８４号公報

前述したベルト端部の位置を検知して、ベルトの寄りや蛇行を調整する方法における課題について、図９を用いて説明する。図９は、従来のタンデム方式の画像形成装置の一例である画像形成装置２００の構成を示した図である。図９（ａ）は、画像形成装置２００内部の構成を示す斜視図であり、本体フレーム２０１、露光ユニット２１１、感光ドラムを含む現像ユニット２１２（破線で表示）、トナー像を記録紙に転写するためのベルトユニット２２０等で構成されている。また、露光ユニット２１１及び現像ユニット２１２は、それぞれトナーの色に対応して配設されている。また、ベルトユニット２２０は、ベルトユニット外枠２０２内で上下動できるように固定されている。

図９（ｂ）は、ベルトユニット２２０を画像形成装置２００の上部から見た上面図である。ベルトユニット２２０は、ベルトフレーム２２１、ベルト２２２、転写ローラ２２３、駆動ローラ２２４、ステアリングローラ２２５、ガイドローラ２２６、駆動モータ２２７、ステアリングモータ２２８、エッジセンサ２３０等から構成される。ベルトユニット２２０では、ベルト２２２の搬送方向の最上流と最下流に設けられた２つのローラ、駆動ローラ２２４とステアリングローラ２２５によりステアリングが行われ、ベルト２２２はベルトフレーム２２１に固定された各種ローラによって張架されている。

ベルト端部の変位は、エッジセンサ２３０によって、エッジセンサ２３０取り付け位置を基準に検知することができる。エッジセンサ２３０は、図９（ｃ）に示すようにセンサアーム２３１、静電容量センサ２３２、アームステー２３３、押し当てバネ２３４から構成され、ベルトフレーム２２１上に設置されている。センサアーム２３１の軸（Ｌ字の中心）はアームステー２３３に固定され、ベルト２２２が幅方向（左右方向）に動くと、センサアーム２３１の垂直部は軸を中心に回転する。静電容量センサ２３２は、静電容量センサ２３２とセンサアーム２３１間の静電容量を検知し、検知された静電容量により、静電容量センサ２３２とセンサアーム２３１間の距離を検知することができる。そして、検知された距離に基づいて、ベルト２２２の幅方向の変位を算出することができる。

２つのエッジセンサ２３０で検知されたベルト２２２の端部の変位が異なれば、ベルト２２２の搬送方向ＤＢは、ベルトフレーム２２１に対して傾いていることになる。そこで、駆動ローラ２２４とステアリングローラ２２５を、図９（ｄ）のように上下方向に揺動させることにより、ベルト２２２の搬送方向ＤＢを調整し、ベルトフレーム２２１に対して平行にすることができる。図９（ｅ）に示すように、ベルト２２２がベルトフレーム２２１に対して傾いている場合には、エッジセンサ２３０によりベルト２２２の傾きを検知でき、駆動ローラ２２４とステアリングローラ２２５を揺動させ、ベルトの搬送方向ＤＢを調整することができる。ところが、図９（ｆ）のように、平行状態のベルトフレーム２２１とベルト２２２が一体となり、露光ユニットの並び方向ＤＥに対して傾いる場合には、ベルト２２２の端部の変位がエッジセンサ２３０で検知されない。その結果、ベルトの搬送方向ＤＢは調整されないので、ベルトの寄りや蛇行は調整されないことになる。

ベルトフレーム２２１と本体フレーム２０１は、図９（ｃ）に示すように、ベルトユニット２２０が不図示の上下機構により上方に移動され、ベルトフレーム側の位置決めピン２２９と本体フレーム側の位置決めブロック２０３によって連結されている。本体フレーム２０１は比較的ねじれ剛性が弱いので、図９（ｇ）に示すように、本体フレーム２０１の上部と下部間で、ねじれ変形を起こしやすい。そして、このねじれ変形が原因で、露光ユニットの並び方向ＤＥに対して、ベルトフレーム２２１とベルト２２２が一体となって、露光ユニットの並び方向に対して、傾きを生ずることがあるが、この場合も、上述したように、ベルトの搬送方向ＤＢは調整されない。

更に、定着器や駆動モータ等の熱源からの発熱量は印刷モード等により変化し、これらの熱源からの熱により、印刷中に本体フレーム２０１やベルトフレーム２２１が変形することがある。経時的に変化する熱源からの発熱量により、本体フレーム２０１やベルトフレーム２２１の変形量も経時的に変化するため、ベルトの傾き調整では対応が難しい。

本発明は、このような状況のもとでなされたもので、ベルトフレームや本体フレームが変形し、その変形量が経時的に変化しても、露光ユニット並び方向とベルトの搬送方向との傾きによる色ずれを低減することを目的とする。

前述の課題を解決するために、本発明は以下の構成を備える。

（１）複数の像担持体それぞれに対応して設けられ、前記複数の像担持体それぞれを露光する複数の露光手段と、前記複数の露光手段によって露光されることで前記複数の像担持体上に形成された潜像をトナーにより現像し、前記複数の像担持体上に現像されたトナー像を回転軸によって回転駆動される無端状の中間転写体に転写する画像形成手段と、前記複数の露光手段及び前記画像形成手段により前記中間転写体に形成されたトナー像を検知する像検知手段と、前記複数の露光手段それぞれと前記中間転写体の相対位置を検知する位置検知手段と、前記中間転写体の搬送方向を制御するために前記回転軸を揺動させる駆動手段と、前記中間転写体の搬送方向と前記複数の露光手段の並び方向との傾きによる前記複数の像担持体上に形成されるトナー像間の前記像担持体上におけるずれが低減するように、前記像検知手段及び前記位置検知手段の検知結果に基づいて前記駆動手段による前記回転軸の揺動量を制御する制御手段と、を備えた画像形成装置。

（２）複数の像担持体それぞれに対応して設けられ、前記複数の像担持体それぞれを露光する複数の露光手段と、前記複数の露光手段によって露光されることで前記複数の像担持体上に形成された潜像をトナーにより現像し、前記複数の像担持体上に現像されたトナー像を回転軸によって回転駆動される無端状の中間転写体に転写する画像形成手段と、前記複数の露光手段及び前記画像形成手段により前記中間転写体に形成されたトナー像を検知する像検知手段と、前記複数の露光手段の前記中間転写体の幅方向の端部に沿って設けられ、前記中間転写体の幅方向に広がるシート状のレーザ光の一部が、前記中間転写体の幅方向の端部により遮断されるように、シート状のレーザ光を照射するレーザ照射手段と、前記レーザ照射手段に対向して、張架された前記中間転写体と連結されたベルトフレームに設けられ、前記レーザ照射手段からのシート状のレーザ光を検知する受光素子が前記中間転写体の幅方向に直線状に配置され、前記レーザ照射手段から照射され、前記中間転写体の幅方向の端部により遮断されなかったシート状のレーザ光を検知するラインセンサと、前記複数の露光手段の並び方向に対する前記ベルトフレームの傾きを調整するための調整手段と、前記中間転写体の搬送方向と前記複数の露光手段の並び方向との傾きによる前記複数の像担持体上に形成されるトナー像間の前記像担持体上におけるずれが低減するように、前記像検知手段及び前記ラインセンサの検知結果に基づいて前記調整手段による前記ベルトフレームの傾き量を制御する制御手段と、を備えた画像形成装置。

本発明によれば、ベルトフレームや本体フレームが変形し、その変形量が経時的に変化しても、露光ユニット並び方向とベルトの搬送方向との傾きによる色ずれを低減することができる。

実施例１〜４のカラー画像形成装置の概略断面図 実施例１の露光ユニット、ベルトユニット近傍の構成図 実施例１〜３のベルト搬送方向を制御するための制御系を示すブロック図 実施例１〜３のベルト搬送方向を制御するための制御処理手順を示すフローチャート 実施例１〜３の初期ベルト傾き検知処理、ベルト傾き補正処理の詳細を示すフローチャート 実施例２におけるベルト幅方向検知手段の構成を示す図 実施例３におけるベルト幅方向検知手段の構成を示す図 実施例４におけるベルトユニット駆動手段の構成を示す図、及びベルトユニット駆動方法を説明する図 従来例のカラー画像形成装置を説明する図

以下に、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。

［画像形成装置の概要］
図１は、複数の露光ユニット（露光部）を搭載したタンデム方式のカラー画像形成装置１００（以下、「画像形成装置１００」という）の要部縦断面図である。画像形成装置１００には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）の各色に対応したトナー像を形成するため、４セットの画像形成部が配置されている。図１において、符号の添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ、ＢＫは、トナー色を示す。各画像形成部の構成は同一なので、以下の説明では、特に必要のない場合には、符号の添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ、ＢＫを省略する。

画像形成部は、感光ドラム１２、一次帯電器１３、現像装置１４、クリーニング装置１５等により構成される。像担持体としての感光ドラム１２は、画像形成部の中心で軸支され、矢印方向に回転駆動される。各感光ドラム１２の外周面に対向してその回転方向に、一次帯電器１３、現像装置１４が配置されている。一次帯電器１３は、感光ドラム１２の表面に均一な帯電量の電荷を与える。露光ユニット１１は、記録画像信号に応じて変調したレーザ光１６により、感光ドラム１２を走査して露光し、感光ドラム１２上に、静電潜像を形成する。各画像形成部の感光ドラム１２上に形成された静電潜像は、対応する各現像装置１４で、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）の現像剤（以下、「トナー」という）により、トナー像として可視像化される。可視像化された感光ドラム１２上のトナー像は、中間転写体である中間転写ベルト３１（以下、「ベルト３１」という）上に転写される。感光ドラム１２は、転写されずに感光ドラム１２の表面に残されたトナーを、ベルト３１への転写位置の下流側に設けられたクリーニング装置１５で掻き落とすことにより、感光ドラム１２の表面が清掃される。

感光ドラム１２からベルト３１上に転写されたトナー像は、記録媒体である記録材２２上に転写される。そのため、画像形成装置１００の内部には、記録材２２を収納したカセット２１が配置され、カセット２１から給紙された記録材２２は、給紙ローラ対２３、給紙ガイド２４によって、レジストローラ対２５まで搬送される。そして、画像形成タイミングに合わせて、レジストローラ対２５が駆動されることにより、記録材２２は二次転写部へ搬送される。

二次転写部は、駆動ローラ３２、従動ローラ３３に張架された無端状のベルト３１と、二次転写ローラ３５と、二次転写対向ローラ３４から構成されている。ベルト３１は、駆動ローラ３２により周回動作する。駆動ローラ３２、従動ローラ３３は、ベルト３１の回転方向と直交する上下方向に揺動可能であり、ベルト３１の蛇行を調整することができる。また、二次転写ローラ３５は、ベルト３１と給紙された記録材２２を、二次転写対向ローラ３４との間に挟んで、適度な圧力で加圧し、ベルト３１上のトナー像を記録材２２に転写する。

二次転写部でトナー像が転写された記録材２２は、定着ユニット４１へ搬入され、加熱定着処理が行われる。定着ユニット４１は、定着ローラ対４２、搬送ガイド２６、定着断熱カバー４３、４４、排紙ローラ４５等から構成され、定着断熱カバー４３、４４は、熱を定着ユニット４１内部に閉じ込めるように、構成されている。この定着ユニット４１では、搬送ガイド２６によって、記録材２２は定着ローラ対４２へ導かれ、内部にハロゲンヒータ等の熱源を備えた定着ローラ対４２は、記録材２２を加熱及び加圧して、トナー像を記録材２２上に定着させる。トナー像が定着された状態で、定着ローラ対４２から排出された記録材２２は、排紙ローラ４５により、画像形成装置外部に導き出される。

また、ベルト３１の搬送方向の最下流に位置する感光ドラム１２ＢＫと従動ローラ３３の間に、像検知手段であるフォトセンサ５１、５２がそれぞれ、主走査方向の右側、左側に設けられている。画像形成装置１００では、電源を入れた直後の印刷開始前と、色ずれ調整要求の発生時に、ベルト３１上に色ずれ補正用のトナーパターンが形成され、フォトセンサ５１、５２によって読み取られる「レジ検知」が行われる。そして、フォトセンサ５１、５２による検知結果に基づいて、必要な色ずれの補正量が算出される。更に、算出された補正量に基づいて、画像形成される画像信号に電気的な補正が施され、レーザ光の光路中に設けられている補正光学系を駆動することによって、適切な色重ねの調整である「レジ調整」が行われる。レジ検知、レジ調整は、トナーを消費し、色重ね調整に時間を要し、生産性を低下させることから、実施頻度は低いことが望ましい。

画像形成装置１００では、露光ユニット１１とベルト３１の相対的な位置関係を検知するため、２つの露光ユニット１１Ｙと１１ＢＫには、例えば、ＬＥＤで構成されたレーザ照射部６１Ｙ、６１ＢＫが設けられている。詳細については後述するが、レーザ照射部６１Ｙ、６１ＢＫからのレーザ光７０Ｙ、７０ＢＫは、それぞれ、ベルト３１の幅方向の端部（以下、「ベルト３１の端部」と略記する）に当接したエッジセンサ７１Ｙ、７１ＢＫで検知される。そして、検知結果に基づいて、駆動ローラ３２、従動ローラ３３を揺動させることにより、ベルト３１の搬送方向が制御され、その結果、ベルト３１の端部の寄り量、蛇行量を小さくすることができる。

ところで、露光ユニット１１の温度が変動すると、露光ユニット内の光学素子群１７の熱変形等により、レーザ光１６による感光ドラム１２への走査線が変形する。走査線が変形した結果、主走査方向の倍率ずれ、シフト（左右方向のずれ）、副走査方向のシフト（感光ドラムの回転方向のずれ）、傾き、湾曲（ラインの曲がり）が現れる。即ち、各露光ユニット１１に温度差があると、走査線が変形し、色ずれが発生することになる。そのため、本実施例の画像形成装置１００では、露光ユニット１１が設置された空間は、不図示の温度調整手段により適切に温度管理が行われ、光学素子群１７の熱変形等により走査線が変形し、色ずれが発生しないように、温度差が小さく保たれている。

［露光ユニットの位置検知］
次に、本実施例における露光ユニット１１とベルト３１の相対的な位置関係を検知する方法について、詳細に説明する。図２は露光ユニット、ベルトユニット近傍の構成を示した図である。図２（ａ）は、ベルト３１の搬送方向上流側から見た図である。図２（ｂ）は、レーザ照射部６１Ｙ（６１ＢＫ）を有する露光ユニット１１Ｙ（１１ＢＫ）をベルト３１の幅方向（図２（ａ）右方向）から見た図であり、ベルト３１上の矢印はベルトの搬送方向を、感光ドラム１２内の矢印は回転方向を示している。図２（ｃ）は、露光ユニット１１、ベルトユニットを画像形成装置１００の上部方向から見た上面図である。なお、以下の説明は、イエローの露光ユニット１１Ｙに設けられたレーザ照射部６１Ｙについて行う。ブラックの露光ユニット１１ＢＫに設けられたレーザ照射部６１ＢＫも同一構成なので、以下では、括弧内に対応する符号を記載するものとする。

図２（ａ）に示すように、レーザ照射部６１Ｙ（６１ＢＫ）は、露光ユニット１１Ｙ（１１ＢＫ）に固定され、ベルト３１に対して垂直方向に、スポット状のレーザ光７０Ｙ（７０ＢＫ）を照射する。レーザ光７０Ｙ（７０ＢＫ）は、平行光、又はラインセンサ７２Ｙ（７２ＢＫ）上に集光するように設計され、スポット径はφ１０〜２０μｍ程度となる。

エッジセンサ７１Ｙ（７１ＢＫ）は、ラインセンサ７２Ｙ（７２ＢＫ）、センサステー７３Ｙ（７３ＢＫ）、一軸ガイド７４Ｙ（７４ＢＫ）から構成されている。センサステー７３Ｙ（７３ＢＫ）は、ラインセンサ７２Ｙ（７２ＢＫ）を支持する支持部である。更に、センサステー７３Ｙ（７３ＢＫ）は、ベルトフレーム１０１に支持された一軸ガイド７４Ｙ（７４ＢＫ）によって、ベルト３１に押し当てられることにより、ベルト３１の端部の動きに追従する。

ラインセンサ７２Ｙ（７２ＢＫ）は、レーザ光７０Ｙ（７０ＢＫ）の受光素子の並び方向が、ベルト３１の幅方向とほぼ平行になるように、センサステー７３Ｙ（７３ＢＫ）上部に固定され、レーザ光７０Ｙ（７０ＢＫ）を受光する。ラインセンサ７２Ｙ（７２ＢＫ）は、直線状に一列に並んだ受光素子（フォトダイオード）から、レーザ光７０Ｙ（７０ＢＫ）の受光量に応じた電荷を、ＣＣＤ方式やＣＭＯＳ方式によって読み出す。受光素子のピッチは数μｍ〜５μｍ程度、受光素子数は５０００〜７５００個程度であり、ベルト３１の端部に設けられた、ラインセンサ７２Ｙ（７２ＢＫ）のレーザ光７０Ｙ（７０ＢＫ）の検知可能範囲は、概ねピッチ数×受光素子数となる。

本実施例では、露光ユニット１１Ｙ、１１ＢＫに設けられた、２箇所のレーザ照射部６１Ｙ、６１ＢＫから照射されたレーザ光７０Ｙ、７０ＢＫを、ラインセンサ７２Ｙ、７２ＢＫがそれぞれ検知し、スポット中心位置を算出する。算出されたスポット中心位置の位置情報は、露光ユニットに設けられたレーザ照射部の、ベルト３１の端部からの距離を示している。算出された２点のスポット中心位置を結んだ、ベルト３１の搬送方向を示す直線ＤＢ（図２（ｃ）破線）と、露光ユニットが一列に並んでいる方向（以下、「露光ユニット並び方向」と略記する）を示す直線ＤＥ（図２（ｃ）実線）が平行であれば、色ずれは生じない。逆に、直線ＤＢと直線ＤＥが平行でなければ、主走査方向のシフトが生じ、その結果、ベルト３１上に形成された画像に色ずれが生じる。そのため、ベルト３１の搬送方向を示す直線ＤＢが、露光ユニット並び方向を示す直線ＤＥに対して平行になるように、ベルト３１の搬送方向が制御される。

従って、２箇所のレーザ照射位置は、できるだけ離れている方がよいので、露光ユニット並びの両端に相当する、イエローの露光ユニット１１Ｙと、ブラックの露光ユニット１１ＢＫに、レーザ照射部６１Ｙ、６１ＢＫを設けている。更に、レーザ照射位置は２箇所以上あればよいので、例えば各露光ユニットにレーザ照射部を設けてもよい。その場合は、各レーザ照射位置からの距離の二乗和が最小となるように定義された直線を、露光ユニット並び方向を示す直線ＤＥとすればよい。

また、本実施例では、レーザ照射部６１Ｙ（６１ＢＫ）を露光ユニット１１Ｙ（１１ＢＫ）に、ラインセンサ７２Ｙ（７２ＢＫ）をベルトユニット側に設置している。これとは逆に、レーザ照射部６１Ｙ（６１ＢＫ）をセンサステー７３Ｙ（７３ＢＫ）上に設け、ラインセンサ７２Ｙ（７２ＢＫ）を露光ユニット１１Ｙ（１１ＢＫ）上に設けても、同様の効果が得られる。更に、本実施例では、レーザ照射部６１Ｙ（６１ＢＫ）を露光ユニット１１Ｙ（１１ＢＫ）に設けている。要求される精度の許容範囲内であれば、レーザ照射部６１Ｙ（６１ＢＫ）を露光ユニット１１Ｙ（１１ＢＫ）から離しても良く、例えば露光ユニット１１Ｙ（１１ＢＫ）が設置された本体フレームの露光ユニット近傍に設置してもよい。

なお、本実施例の画像形成装置１００では、前述したように、露光ユニット１１が設置された空間は、不図示の温度調整手段によって、適切に温度管理されている。これにより、本実施例においては、露光ユニット１１が設置されている本体フレームは、温度変動により伸び縮みしないものとする。また、各露光ユニット１１は、温度変動等の経時的な外乱の影響を受けにくいため、各露光ユニット間の相対位置関係が大きくずれることはなく、露光ユニットの並び方向は、直線上に整列されているものとする。

［ベルト制御系の概要］
図３は、ベルト３１の搬送方向を制御する制御系の構成を概略的に示すブロック図である。図３の制御部８１は、画像形成装置１００全体の制御を行う。メモリ８２は、不図示のＲＯＭとＲＡＭを有しており、ＲＯＭには、制御部８１が実行する制御プログラムやデータが保持され、ＲＡＭは、制御部８１が実行する制御プログラムが一時的に情報を保持するために使用される。

レーザ照射部６１Ｙ、６１ＢＫから照射されたレーザ光７０Ｙ、７０ＢＫは、ラインセンサＹ（以下、ラインセンサ７２Ｙとする）、ラインセンサＢＫ（以下、ラインセンサ７２ＢＫとする）により受光される。ラインセンサ７２Ｙ、ラインセンサ７２ＢＫは、受光素子から読み出した受光量に応じた電荷データを制御部８１に出力する。制御部８１は、ラインセンサ７２Ｙ、７２ＢＫから出力されたデータに基づいて、ラインセンサ７２Ｙ、７２ＢＫ上のレーザ光７０Ｙ、７０ＢＫのスポット中心位置を算出し、メモリ８２のＲＡＭにレーザ光７０Ｙ、７０ＢＫのスポット中心位置データを保存する。

フォトセンサＲ（「フォトセンサ５１」ともいう）、フォトセンサＬ（「フォトセンサ５２」ともいう）は、色ずれ量を検知するためにベルト３１上の搬送方向の右側、左側に形成されたトナーパターンを読み取り、読み取ったデータは制御部８１に出力される。

制御部８１は、フォトセンサ５１、５２から出力されたデータに所定の処理を行う。そして、制御部８１は、各色の色ずれデータを、感光ドラムにおける主走査方向の倍率ずれ、シフト（左右のずれ）、副走査方向のシフト（感光ドラムの回転方向のずれ）、傾きに分解して、メモリ８２のＲＡＭに保存する。

制御部８１は、メモリ８２のＲＡＭに保存されたデータから、露光ユニット１１Ｙ、１１ＢＫの並び方向を基準に、ベルト３１の寄り量（ベルト幅方向の変位量）、蛇行量（ベルトの搬送方向に対する、ベルト端部の傾き）を算出する。そして、制御部８１は、算出された寄り量、蛇行量を小さくするために、図２（ｃ）に示すステアリングモータＵ３６、ステアリングモータＤ３７の駆動量を算出し、モータドライバＵ８３、モータドライバＤ８４に出力する。モータドライバＵ８３、モータドライバＤ８４は、制御部８１から出力されたステアリングモータの駆動量に基づいて、ステアリングモータＵ３６、ステアリングモータＤ３７を駆動する。これにより、駆動ローラ３２、従動ローラ３３の回転軸は、図９（ｄ）のように、ベルト３１の搬送方向に直交する上下方向に傾けられ（揺動され）、ベルト３１の搬送方向を調整することができる。

［ベルトの搬送方向の制御］
図４は、ベルトの搬送方向を制御する制御シーケンスを示すフローチャートである。図４に示す処理は、メモリ８２のＲＯＭに格納された制御プログラムに基づいて、制御部８１により実行され、以降のフローチャートの処理も、同様に制御部８１により実行される。

まず、ステップ１（以下、Ｓ１のように記す）では、画像形成装置１００の電源がオンされると、制御部８１が起動され、各種エラーチェック等の所定の初期化処理を行う。次に、Ｓ２では、制御部８１は、各露光ユニットに対するレジ検知及びレジ調整（主走査方向のシフト調整を除く）と、主走査方向のシフト調整のために、露光ユニット並び方向ＤＥに対するベルト３１の搬送方向ＤＢの傾き量の算出を行う。そして、制御部８１は、露光ユニット並び方向ＤＥとベルト３１の搬送方向ＤＢが平行となるように、露光ユニットのベルト３１に対する目標位置を算出する初期ベルト傾き検知処理を行う。更に、制御部８１は、色ずれ調整要求のタイミングを判断するために、タイマをスタートさせると共に、印刷枚数をカウントするカウンタをリセットする。

Ｓ３では、制御部８１は、印刷要求があるかどうかを判断し、あればＳ４に進み、なければＳ３の処理を繰り返す。Ｓ４では、制御部８１は、露光ユニットのベルト３１に対する位置が、Ｓ２で算出した目標位置から所定の誤差範囲以内に入るように、ベルト傾き補正処理を行う。Ｓ５では、制御部８１は、前述した画像形成部による印刷処理を行い、印刷枚数をカウントするカウンタを更新する。Ｓ６では、制御部８１は、タイマのタイマ値を読み出し、前回の色ずれ調整から所定の時間が経過したかどうか判断すると共に、前回の色ずれ調整から所定枚数分の印刷が行われたかどうか判断する。制御部８１は、所定の時間の経過、又は所定枚数分の印刷実行により、色ずれ調整を行う必要があればＳ２に戻り、必要がなければＳ７に進む。Ｓ７では、制御部８１は、画像形成装置１００の停止要求があるかどうか判断し、なければＳ３に戻り、あれば、全ての処理を停止する。

［ベルトの傾き検知］
図５（ａ）は、図４のＳ２において実行される、初期ベルト傾き検知処理の詳細な制御シーケンスを示すフローチャートである。図５（ａ）では、ベルト３１の傾き調整によって調整が可能な主走査方向のシフト量調整を除いたレジ調整は、Ｓ１４で行う。そして、図５（ａ）では、ベルト３１の傾き検知のみを行い、ベルト３１の傾き調整は、図５（ｂ）の処理で行われる。図５（ａ）のＳ１５において、ベルト３１の傾きを検知するために、ラインセンサ７２Ｙ、７２ＢＫにおいて検知されたレーザ光の検知位置を用いていない。その理由は、ラインセンサ７２Ｙ、及びラインセンサ７２ＢＫの基準位置（端部の位置）が必ずしも一致しておらず、更に、ベルト３１の同じ端部位置で検知が行われるとは限らず、ベルト幅が異なるとずれが生じる。その結果、ラインセンサの検知位置に基づいてベルト３１の傾きの有無を判断すると、露光ユニット並び方向とベルト３１の搬送方向とが平行とはなっていない場合がある。そのため、後述するＳ１５の処理においては、ベルト３１の傾きの有無を判断するのに、トナーパターンに基づいた主走査方向のシフト量の有無を用いている。

Ｓ１１では、制御部８１は、画像形成部を制御して、色ずれ検知用のイエローのトナーパターンをベルト３１上に形成すると共に、露光ユニット１１Ｙに設けられたレーザ照射部６１Ｙを制御して、ラインセンサ７２Ｙにレーザ光７０Ｙを照射する。そして、制御部８１は、ラインセンサ７２Ｙが検知したレーザ光７０Ｙの検知位置Ｙ０を、メモリ８２のＲＡＭに保存する。

Ｓ１２では、制御部８１は、画像形成部を制御して、色ずれ検知用のマゼンタのトナーパターン、シアンのトナーパターンを順次、ベルト３１上に形成する。Ｓ１２の処理は、画像形成装置の設置直後で、露光ユニットが一直線上に並んでいない可能性が高い場合や、露光ユニットが交換された直後には実行され、それ以外の場合には、省略することができる。

Ｓ１３では、制御部８１は、画像形成部を制御して、色ずれ検知用のブラックのトナーパターンをベルト３１上に形成すると共に、露光ユニット１１ＢＫに設けられたレーザ照射部６１ＢＫを制御して、ラインセンサ７２ＢＫにレーザ光７０ＢＫを照射する。そして、制御部８１は、ラインセンサ７２ＢＫが検知したレーザ光７０ＢＫの検知位置ＢＫ０を、メモリ８２のＲＡＭに保存する。

Ｓ１４では、ベルトの搬送方向最下流に設置されたフォトセンサ５１、５２により、ベルト３１上に形成されたトナーパターンが読み取られ、制御部８１は、読み取りデータをフォトセンサ５１、５２より受信する。制御部８１は、フォトセンサ５１、５２から出力されたデータに所定の処理を行い、各色の色ずれデータを主走査方向の倍率ずれ、シフト（左右のずれ）、副走査方向のシフト（上下のずれ）、傾きに分解して、メモリ８２のＲＡＭに保存する。また、ベルト３１の搬送方向の調整では調整ができない主走査方向の倍率ずれや、副走査方向のシフト、傾きについては、制御部８１は、検知された色ずれデータに基づいて、露光ユニットの露光タイミングの調整等により、例えば公知の色ずれ調整処理を行う。

Ｓ１５では、制御部８１は、メモリ８２のＲＡＭに保存された色ずれデータを読み出し、検知された主走査方向のシフト量が所定の誤差範囲以内かどうかを判断する。そして、制御部８１は、所定の誤差範囲以内であれば、メモリ８２のＲＡＭに保存されたレーザ光の検知位置Ｙ０、ＢＫ０に対するレーザ光検知位置の補正量ΔＹ、ΔＢＫを０とし、Ｓ１６に進む。逆に、主走査方向のシフト量が所定の誤差範囲より大きければ、制御部８１は、露光ユニット並び方向に対する、ベルト３１の搬送方向の傾き量θを算出する。傾き量θは、レーザ照射部６１Ｙ、６１ＢＫ間の距離であるＬ（図２（ｃ））を用いて、算出式θ＝主走査方向のシフト量／Ｌにより、算出することができる。そして、算出された傾き量θを０にする、即ち、ベルト３１の搬送方向ＤＢを露光ユニット並び方向ＤＥと平行にすることにより、主走査方向のシフト量が０となり、主走査方向のシフトによるベルト３１上の色ずれが解消できる。そのため、制御部８１は、ベルト３１の搬送方向ＤＢを露光ユニット並び方向ＤＥと平行にするよう、メモリ８２のＲＡＭに保存されたレーザ光の検知位置Ｙ０、ＢＫ０に対するレーザ光検知位置の補正量ΔＹ、ΔＢＫを算出する。主走査方向のシフト量はＬ×ｔａｎθにより求められるので、補正量ΔＹ、ΔＢＫの決め方としては、例えば、ΔＹを０にし、ΔＢＫ＝Ｌ×ｔａｎθとしてもよいし、ΔＢＫを０にして、ΔＹ＝−Ｌ×ｔａｎθとしてもよい。また、ラインセンサ７２Ｙ、７２ＢＫの中心付近がレーザ光７０Ｙ、７０ＢＫの検知位置となるように、レーザ光Ｙの検知位置がラインセンサ７２Ｙの中心からαだけずれていた場合には、ΔＹ＝−α、ΔＢＫ＝−α＋Ｌ×ｔａｎθとしてもよい。なお、補正量において、Ｌ×ｔａｎθは、主走査方向のシフト量と同じ値であるため、Ｌ×ｔａｎθの代わりに、主走査方向のシフト量を用いてもよい。また、補正量ΔＹ、ΔＢＫの符号（＋の符号又は−の符号）については、露光ユニット並び方向ＤＥと平行にするため、ベルト３１の搬送方向ＤＢを調整しようとする方向（右側、左側）により決定される。

Ｓ１６では、制御部８１は、Ｓ１１においてラインセンサ７２Ｙが検知したレーザ光７０Ｙの検知位置Ｙ０に、Ｓ１５で算出した補正量ΔＹを加え、ラインセンサ７２Ｙにおけるレーザ光検知の目標位置Ｙ０として、メモリ８２のＲＡＭに保存する。同様に、制御部８１は、Ｓ１４においてラインセンサ７２ＢＫが検知したレーザ光７０ＢＫの検知位置ＢＫ０に、Ｓ１５で算出した補正量ΔＢＫを加え、ラインセンサ７２ＢＫにおけるレーザ光検知の目標位置ＢＫ０として、メモリ８２のＲＡＭに保存する。

［ベルトの傾き補正］
図５（ｂ）は、図４のＳ４において実行される、ベルト傾き補正処理の詳細な制御シーケンスを示すフローチャートである。Ｓ２１では、制御部８１は、露光ユニット１１Ｙに設けられたレーザ照射部６１Ｙを制御して、ラインセンサ７２Ｙにレーザ光７０Ｙを照射する。そして、制御部８１は、ラインセンサ７２Ｙが検知したレーザ光７０Ｙの検知位置Ｙ１（ベルト３１の端部からの位置）を、メモリ８２のＲＡＭに保存する。

ラインセンサがレーザ光の検知を行う際のベルト３１の搬送方向における位置は、図４のＳ２において、初期ベルト傾き検知処理を行った際の同じ位置でもよいし、任意の位置でもよい。ベルト３１の幅は、製造時の加工精度によりベルト３１全体で必ずしも同じであるとは限らず、ラインセンサ７２Ｙ、７２ＢＫが、それぞれベルト３１の異なる検知位置でレーザ光の検知を行った場合に、検知位置におけるベルト幅が異なることがある。その結果、ベルト３１の搬送方向と露光ユニット並び方向が平行であっても、ラインセンサ７２Ｙ、７２ＢＫが検知したレーザ光の検知位置、即ち、ベルト３１の端部からの距離が異なると、ベルト３１が傾いていると誤検知される可能性がある。そのため、ラインセンサ７２Ｙ、７２ＢＫそれぞれにおいて、レーザ光の検知を行う際のベルト３１の搬送方向の検知位置は、ほぼ同じ位置である必要がある。なお、ベルト３１上の幅方向の位置検知を行う搬送方向のスタート位置を決めて、ベルト３１の端部の位置をベルト１周分検知し、メモリ８２に記憶しておけば、ベルトの搬送方向の任意の位置で、ベルトの幅方向の位置制御をすることは可能である。

Ｓ２２では、制御部８１は、Ｓ２１でラインセンサ７２Ｙが検知したレーザ光７０Ｙの検知位置Ｙ１が図５（ａ）のＳ１６で算出した目標位置Ｙ０に一致するよう、２つの位置Ｙ０、Ｙ１のずれ量、揺動方向を算出し、ステアリングモータＵ３６の駆動量を算出する。そして、制御部８１は、駆動ローラ３２の揺動量を示すステアリングモータＵ３６の駆動量を用いて、モータドライバＵ８３を介して、ステアリングモータＵ３６を駆動することで、駆動ローラ３２を揺動し、ベルト３１の搬送方向上流側の端部位置の補正を行う。

Ｓ２３では、制御部８１は、露光ユニット１１ＢＫに設けられたレーザ照射部６１ＢＫを制御して、ラインセンサ７２ＢＫにレーザ光７０ＢＫを照射する。そして、制御部８１は、ラインセンサ７２ＢＫが検知したレーザ光７０ＢＫの検知位置（ベルト３１の端部からの位置）をＢＫ１として、メモリ８２のＲＡＭに保存する。

Ｓ２４では、制御部８１は、ラインセンサ７２ＢＫが検知したレーザ光７０ＢＫの検知位置ＢＫ１が、Ｓ１６で算出した目標位置ＢＫ０に一致するよう、２つの位置ＢＫ０、ＢＫ１のずれ量、揺動方向を算出し、ステアリングモータＤ３７の駆動量を算出する。そして、制御部８１は、従動ローラ３３の揺動量を示すステアリングモータＤ３７の駆動量を用いて、モータドライバＤ８４を介して、ステアリングモータＤ３７を駆動することで、従動ローラ３３を揺動し、ベルト３１の搬送方向下流側の端部位置の補正を行う。

Ｓ２５では、制御部８１は、Ｓ２１で検知したレーザ光７０Ｙの検知位置Ｙ１と、図５（ａ）のＳ１６で算出したレーザ光７０Ｙの目標位置Ｙ０との差分が所定の規定値よりも大きいかどうかを判断する。制御部８１は、２つの検知位置Ｙ１、Ｙ０の差分が所定の規定値よりも大きければＳ２１に戻り、所定の規定値以下であればＳ２６に進む。

Ｓ２６では、制御部８１は、Ｓ２３で検知したレーザ光７０ＢＫの検知位置ＢＫ１と、図５（ａ）のＳ１６で算出したレーザ光７０ＢＫの目標位置ＢＫ０との差分が所定の規定値よりも大きいかどうかを判断する。２つの検知位置ＢＫ１、ＢＫ０の差分が所定の規定値よりも大きければＳ２３に戻り、所定の規定値以下であれば処理を終了する。

以上説明したように、本実施例によれば、ベルトフレームや本体フレームが変形し、その変形量が経時的に変化しても、露光ユニット並び方向とベルトの搬送方向との傾きによる色ずれを低減することができる。これにより、本実施例は、各色の画像が主走査方向にシフトすることにより発生する色ずれを低減させる効果がある。また、露光ユニット並び方向を基準に、ベルトの搬送方向を調整し、ベルトの寄り、蛇行に起因する色ずれを小さくできるので、定期的に行われるトナーパターンによるレジ検知、レジ調整の頻度を低減できるという効果もある。更に、露光ユニット並び方向を基準にベルトの搬送方向を制御するので、本体フレームのねじれ剛性を過度に高くする必要がなく、画像形成装置の重量を軽減できるという効果もある。

本実施例では、ベルトの傾き制御は、ステアリングローラである駆動ローラと従動ローラにより行われる。露光ユニット並び方向とベルトの搬送方向との傾きによって発生する副走査方向の傾きが許容され、主走査方向のシフトのみを補正する場合には、ステアリングローラによるベルトの搬送方向の制御でなく、露光ユニットの書き出しタイミング調整で対応してもよい。

また、本実施例では、トナー色毎に独立した露光ユニットを採用した画像形成装置の場合について説明しているが、２色が１つの露光ユニット、あるいは全色とも１つの露光ユニットに収められている画像形成装置の場合についても適用できる。この場合、露光ユニットとベルトの相対的な位置関係を検知するため、２色が１つの露光ユニットの場合には、露光ユニットに少なくとも１つ以上、全色が１つの露光ユニットの場合には少なくとも２つ以上のレーザ照射部が設けられる。更に、本実施例では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に、ベルト３１上に色重ねを行っているが、色の順序は、これに限られたものではなく、各色の並びは、自由に設定することができる。

実施例１においては、レーザ照射部はスポット状のレーザ光を照射し、ラインセンサは、照射されたレーザ光のスポット中心位置を検知していた。本実施例は、レーザ照射部はシート状（帯状）のレーザ光を照射し、ラインセンサは検知されたレーザ光の幅を検知する点が、実施例１とは異なる。なお、図６で説明するレーザ照射部やラインセンサの構成を除き、その他の画像形成装置の構成は、実施例１と同様なので、説明を省略する。

［露光ユニットの位置検知］
図６は、本実施例の露光ユニット１１、ベルトユニット近傍の構成を、ベルト３１の搬送方向上流側から見た図である。図６は、本実施例の特徴的な構成を示すためのものであり、感光ドラム１２Ｙ、１２ＢＫ等は省略されている。図６に示すように、露光ユニット１１Ｙ（１１ＢＫ）の位置検知手段は、シート状のレーザ光７５Ｙ（７５ＢＫ）を照射可能なレーザ照射部６２Ｙ（６２ＢＫ）とラインセンサ７６Ｙ（７６ＢＫ）で構成されている。レーザ照射部６２Ｙ（６２ＢＫ）は、照射するレーザ光７５Ｙ（７５ＢＫ）の広がり方向（ベルト３１の幅方向）の半分程度がベルト３１に遮断されるように、露光ユニット１１Ｙ（１１ＢＫ）に設置されている。ラインセンサ７６Ｙ（７６ＢＫ）は、レーザ照射部６２Ｙ（６２ＢＫ）に対向するように、ベルトフレーム１０１上に設置され、ベルト３１に遮られずに通過したシート状のレーザ光７５Ｙ（７５ＢＫ）を検知する。

ラインセンサ７６Ｙ（７６ＢＫ）に検知されたシート状のレーザ光７５Ｙ（７５ＢＫ）の両端の位置のうち、ベルト３１のエッジ（端部）側に相当する位置をＣ、反対側の位置をＳとする。位置Ｃと位置Ｓ間の距離は、図６より、露光ユニット１１Ｙ（１１ＢＫ）に設けられたレーザ照射部６２Ｙ（６２ＢＫ）の、ベルト３１の端部からの距離を示していることが分かる。従って、位置Ｃと位置Ｓ間の距離がレーザ照射部６２Ｙ、６２ＢＫにおいて同じであれば、露光ユニット並び方向とベルト３１の搬送方向は平行であるといえる。逆に、レーザ照射部６２Ｙ、６２ＢＫにおける位置Ｃと位置Ｓ間の距離が異なれば、露光ユニット並び方向とベルト３１の搬送方向が平行ではないことが分かる。

そして、実施例１で説明した図５（ａ）、（ｂ）のフローチャートにおいて、ラインセンサが検知したレーザ光の検知位置を以下のように読み替えることにより、図５（ａ）、（ｂ）に記載された制御シーケンスを実施例２でも、そのまま適用することができる。即ち、図５（ａ）のＳ１１のレーザ光７０Ｙの検知位置であるＹ０をシート状のレーザ光７５Ｙの検知位置であるＳＹ０、ＣＹ０の差分から算出されるレーザ光の幅（ＳＹ０−ＣＹ０）に置き換える。同様にして、図５（ａ）のＳ１３のレーザ光７０ＢＫの検知位置であるＢＫ０を、シート状のレーザ光７５ＢＫの検知位置であるＳＢＫ０、ＣＢＫ０の差分から算出されるレーザ光の幅（ＳＢＫ０−ＣＢＫ０）に置き換える。これにより、図５（ａ）のＳ１５では、ベルト３１の傾き量θは、レーザ照射部６２Ｙ、６２ＢＫ間の距離であるＬ（図２（ｃ））を用いて、算出式θ＝（（｜ＳＢＫ０−ＣＢＫ０｜−｜ＳＹ０−ＣＹ０｜）／Ｌ）により算出することができる。更に、（｜ＳＢＫ０−ＣＢＫ０｜−｜ＳＹ０−ＣＹ０｜）の差分の符号が正であれば、ベルト３１は搬送方向の右側に傾いていることが分かり、差分の符号が負であれば、ベルト３１は搬送方向の左側に傾いていることが分かる。なお、主走査方向のシフト量はＬ×ｔａｎθで算出することができるが、主走査方向のシフト量として、（｜ＳＢＫ０−ＣＢＫ０｜−｜ＳＹ０−ＣＹ０｜）を用いてもよい。そして、算出された主走査方向のシフト量に基づいて、制御部８１は、実施例１で説明した方法により、露光ユニット並びに対するベルト３１の傾きを０にする傾き補正量を算出することができる。Ｓ１６では、制御部８１は、求められた傾き補正量を加えたラインセンサ７６Ｙ、７６ＢＫにおけるレーザ光検知の目標位置（レーザ光の目標幅（位置Ｃと位置Ｓ間の距離））を算出する。

また、図５（ｂ）についても同様に、Ｓ２１のレーザ光７０Ｙの検知位置であるＹ１をシート状のレーザ光７５Ｙの検知位置であるＳＹ１、ＣＹ１の差分から算出されるレーザ光の幅（ＳＹ１−ＣＹ１）に置き換える。更に、図５（ｂ）のＳ２３のレーザ光７０ＢＫの検知位置であるＢＫ１は、シート状のレーザ光７５ＢＫの検知位置であるＳＢＫ１、ＣＢＫ１の差分から算出されるレーザ光の幅（ＳＢＫ１−ＣＢＫ１）に置き換える。これらの置き換えにより、実施例１同様に、制御部８１は、駆動ローラ３２、従動ローラ３３の駆動制御（揺動制御）により、ベルト３１の傾き補正を行うことができる。

以上説明したように、本実施例によれば、ベルトフレームや本体フレームが変形し、その変形量が経時的に変化しても、露光ユニット並び方向とベルトの搬送方向との傾きによる色ずれを低減することができる。特に、本実施例によれば、実施例１におけるラインセンサ７２Ｙ、７２ＢＫをベルト３１の端部に当接して移動する機構（センサステー７３Ｙ、７３ＢＫ、一軸ガイド７４Ｙ、７４ＢＫ）を削除することができる。また、本実施例では、レーザ照射部を露光ユニットに、ラインセンサをベルトフレーム上に設置しているが、ベルトフレーム上にレーザ照射部を設け、露光ユニット上にラインセンサを設けても、同様の効果が得られる。

実施例１におけるレーザ照射部６１Ｙ、６１ＢＫ、実施例２におけるレーザ照射部６２Ｙ、６２ＢＫは、独立した装置として、露光ユニット１１Ｙ、１１ＢＫの外部に取り付けられ、内部にレーザ光源を備えている。本実施例では、露光ユニット１１（Ｙ、ＢＫの添え字は省略する）から感光ドラム１２を露光するレーザ光１６の一部を取り出して、レーザ照射部として用いる点が、実施例１、２とは異なる。なお、図７で説明する露光ユニットを用いたレーザ照射部の構成を除き、その他の画像形成装置の構成は、実施例１と同様なので説明を省略する。

［露光ユニットの位置検知］
図７（ａ）、（ｂ）は、実施例１で使用された露光ユニット１１、レーザ照射部６１の代替となる露光ユニット１８を示す図である。図７（ａ）は、露光ユニット１８を画像形成装置１００の上部方向から見た上面図であり、図７（ｂ）は、ベルト３１の搬送方向上流側から見た図である。

図７（ａ）、（ｂ）において、レーザ光源９０から照射されたレーザ光１６は、回転する回転多面鏡９１によって反射走査された後、光学素子群９２を通過し、ミラー９３で反射され、感光ドラム１２上を図７（ｂ）の矢印方向に走査露光する。レーザ光１６の一部は、ミラー９４で反射され、走査露光光の書き出し位置を揃えるために用いられるレーザ検知センサ９５に入射する。更に、レーザ光１６の一部は、ミラー９４、９６に反射され、光学系９７を通過した後、ミラー９８で反射され、露光ユニット１８の、ベルト３１の端部からの位置検知のためのレーザ照射部のレーザ光７０として使用される。ラインセンサは、実施例１において説明した構成のものをそのまま使用することができ、更に、ベルト３１の傾き検知や傾き補正処理は、実施例１の図５（ａ）、（ｂ）に記載された制御シーケンスを、本実施例においても、そのまま適用することができる。

次に、図７（ｃ）〜（ｅ）は、実施例２に使用された露光ユニット１１、レーザ照射部６２の代替となる露光ユニット１９を示す図である。図７（ｃ）は、露光ユニット１９を画像形成装置１００の上部方向から見た上面図、図７（ｄ）は、露光ユニット１９をベルト３１の搬送方向上流側から見た図、図７（ｅ）は、露光ユニット１９をベルト３１の幅方向から見た図である。レーザ光１６の一部は、シート状に切り出され、ミラー９４、９６に反射され、光学系９７を通過した後、ミラー群９９に反射され、露光ユニット１９の、ベルト３１の端部からの位置検知のためのレーザ照射部のレーザ光７５として使用される。ラインセンサは、実施例２において説明した構成のものがそのまま使用することができる。更に、ベルト３１の傾き検知や傾き補正処理は、実施例１の図５（ａ）、（ｂ）に記載された制御シーケンスを実施例２と同様に読み替えることにより、本実施例においても、そのまま適用することができる。

以上説明したように、本実施例によれば、ベルトフレームや本体フレームが変形し、その変形量が経時的に変化しても、露光ユニット並び方向とベルトの搬送方向との傾きによる色ずれを低減することができる。特に、本実施例によれば、露光ユニットとベルトの相対的な位置関係を検知するための、露光ユニットと独立したレーザ照射部を、別途設ける必要がない。

前述した実施例１〜３においては、ステアリングローラである駆動ローラ３２、従動ローラ３３を使用して、ベルト３１の傾き補正が行われていた。本実施例では、ベルト３１の傾き補正手段として、ステアリングローラを使わず、一軸駆動部を使用している点が、同様の構成のレーザ照射部、ラインセンサを用いた実施例２と異なる点である。なお、図８で説明する構成を除き、その他の画像形成装置の構成は、実施例１と同様なので説明を省略する。

［ベルトの傾き補正］
図８（ａ）は、本実施例の露光ユニット、ベルトユニット近傍の構成を、ベルト３１の搬送方向上流側から見た図である。図８（ａ）は、本実施例の特徴的な構成を示すためのものであり、感光ドラム１２Ｙ、１２ＢＫ等は省略されている。また、露光ユニット１１Ｙ（１１ＢＫ）の位置検知を行う、シート状のレーザ光７５Ｙ（７５ＢＫ）を照射可能なレーザ照射部６２Ｙ（６２ＢＫ）とラインセンサ７６Ｙ（７６ＢＫ）は、実施例２と同じであり、説明を省略する。図８（ａ）において、本体フレーム２０１とベルトユニット外枠２０２は、位置決めピン２２９と位置決めブロック２０３によって連結されている。ベルトフレーム１０１は、一軸駆動部１０３Ｙ、１０３ＢＫによって、ベルトユニット外枠２０２に連結されている。一軸駆動部１０３Ｙ、１０３ＢＫには、例えばエアシリンダ、圧電アクチュエータ等を使用することができる。ベルトフレーム１０１は、ベルトユニット外枠２０２上を滑らかに移動できるように、少なくとも３箇所にベアリング機構１０２を有している。ベルト３１は、ステアリング機構を持たない固定ローラのみで構成され、ベルトフレーム１０１に張架され、一体化されている。制御部８１は、ラインセンサ７６Ｙ、７６ＢＫにて検知されたシート状のレーザ光のエッジ位置Ｓ、Ｃに基づいて、露光ユニット並び方向に対する、ベルト３１の搬送方向の傾きを算出する。そして、制御部８１は、ベルト３１の搬送方向を露光ユニット並び方向と平行にするために必要な一軸駆動部１０３Ｙ、１０３ＢＫの駆動量を算出する。そして、ドライバ８５は、制御部８１から指示された駆動量に基づいて、一軸駆動部１０３Ｙ、１０３ＢＫを駆動する。

図８（ｂ）、（ｃ）は、本実施例における露光ユニットの並び方向ＤＥに、ベルト３１の搬送方向を示す直線ＤＢを合わせる（平行にする）ように調整している様子を示した図である。図８（ｂ）は、本体フレーム２０１が、露光ユニットを備えた上部とベルトユニットを備えた下部で、ねじれ変形を起こした様子を示した図である。図８（ｂ）では、ベルトフレーム１０１とベルトユニット外枠２０２は平行であるが、本体フレームに連結された露光ユニット１１とは、ねじれた位置関係となり、露光ユニット１１の並び方向ＤＥに対して、ベルト３１の搬送方向ＤＢは傾いている。図８（ｃ）は、一軸駆動部１０３Ｙ、１０３ＢＫがベルトフレーム１０１を駆動した結果、ベルトフレーム１０１はベルトユニット外枠２０２に対し傾いているが、ベルト３１の搬送方向ＤＢと露光ユニット１１の並び方向ＤＥが平行になった様子を示す図である。

以上説明したように、本実施例によれば、ベルトフレームや本体フレームが変形し、その変形量が経時的に変化しても、露光ユニット並び方向とベルトの搬送方向との傾きによる色ずれを低減することができる。特に、本実施例によれば、構成部品の多い、複雑なステアリング機構を使わずに、２つの単純な一軸駆動部によって、ベルトの傾き補正が可能となる。

なお、本実施例のシート状のレーザ光とラインセンサによるベルトの幅方向の端部検知により、１つのラインセンサで２つの位置データ（２つのエッジ位置Ｓ、Ｃ）を得ることができる。そこで、本実施例にステアリングローラを有するステアリング機構を追加し、ステアリングローラと一軸駆動部を組み合わせることにより、ベルトの搬送方向を制御することができる。即ち、エッジ位置Ｓのデータに基づいて一軸駆動部を駆動し、エッジ位置Ｃのデータに基づいて、ステアリングローラの制御をすることにより、ベルトの搬送方向を制御することができる。例えば、本実施例では、本体フレームのねじれ剛性を低く抑えることができるので、その結果、生じる大きなねじれ変形に対しては、一軸駆動部によりステアリング機構の傾き制御範囲内に追い込み、残る傾きについてはステアリング機構で制御することができる。

１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ 露光ユニット
１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫ 感光ドラム
３１ 中間転写ベルト
３２ 駆動ローラ
３３ 従動ローラ
５１、５２ フォトセンサ
６１Ｙ、６１ＢＫ レーザ照射部
７２Ｙ、７２ＢＫ ラインセンサ
８１ 制御部

Claims (8)

1. 複数の像担持体それぞれに対応して設けられ、前記複数の像担持体それぞれを露光する複数の露光手段と、
   前記複数の露光手段によって露光されることで前記複数の像担持体上に形成された潜像をトナーにより現像し、前記複数の像担持体上に現像されたトナー像を回転軸によって回転駆動される無端状の中間転写体に転写する画像形成手段と、
   前記複数の露光手段及び前記画像形成手段により前記中間転写体に形成されたトナー像を検知する像検知手段と、
   前記複数の露光手段それぞれと前記中間転写体の相対位置を検知する位置検知手段と、
   前記中間転写体の搬送方向を制御するために前記回転軸を揺動させる駆動手段と、
   前記中間転写体の搬送方向と前記複数の露光手段の並び方向との傾きによる前記複数の像担持体上に形成されるトナー像間の前記像担持体上におけるずれが低減するように、前記像検知手段及び前記位置検知手段の検知結果に基づいて前記駆動手段による前記回転軸の揺動量を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記位置検知手段は、前記複数の露光手段の前記中間転写体の幅方向の端部に沿って設けられ、スポット状のレーザ光を照射するレーザ照射手段と、前記レーザ照射手段に対向して設けられ、前記レーザ照射手段からのレーザ光を検知する受光素子が前記中間転写体の幅方向に直線状に配置されたラインセンサと、前記ラインセンサを支持する支持部と、を有し、
   前記支持部は、前記中間転写体の幅方向の端部に当接していることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記位置検知手段は、前記複数の露光手段の前記中間転写体の幅方向の端部に沿って設けられ、シート状のレーザ光を照射するレーザ照射手段と、前記レーザ照射手段に対向して設けられ、前記レーザ照射手段からのシート状のレーザ光を検知する受光素子が前記中間転写体の幅方向に直線状に配置されたラインセンサと、を有し、
   前記レーザ照射手段は、前記中間転写体の幅方向に照射されるシート状のレーザ光の一部が、前記中間転写体の幅方向の端部により遮断されるように、シート状のレーザ光を照射し、
   前記ラインセンサは、前記中間転写体を張架する前記駆動手段を支持するベルトフレームに設けられ、前記レーザ照射手段から照射され、前記中間転写体の幅方向の端部により遮断されなかったシート状のレーザ光を検知することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記複数の露光手段の並び方向に対する前記ベルトフレームの傾きを調整する調整手段を更に有し、
   前記制御手段は、前記像検知手段及び前記ラインセンサの検知結果から、前記複数の露光手段の並び方向に対する前記ベルトフレームの傾き量と、前記ベルトフレームに対する前記中間転写体の幅方向の端部の傾き量を算出し、前記複数の露光手段の並び方向に対する前記ベルトフレームの傾き量に基づいて、前記調整手段を制御し、前記ベルトフレームに対する前記中間転写体の幅方向の端部の傾き量に基づいて、前記駆動手段を制御することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 複数の像担持体それぞれに対応して設けられ、前記複数の像担持体それぞれを露光する複数の露光手段と、
   前記複数の露光手段によって露光されることで前記複数の像担持体上に形成された潜像をトナーにより現像し、前記複数の像担持体上に現像されたトナー像を回転軸によって回転駆動される無端状の中間転写体に転写する画像形成手段と、
   前記複数の露光手段及び前記画像形成手段により前記中間転写体に形成されたトナー像を検知する像検知手段と、
   前記複数の露光手段の前記中間転写体の幅方向の端部に沿って設けられ、前記中間転写体の幅方向に広がるシート状のレーザ光の一部が、前記中間転写体の幅方向の端部により遮断されるように、シート状のレーザ光を照射するレーザ照射手段と、
   前記レーザ照射手段に対向して、張架された前記中間転写体と連結されたベルトフレームに設けられ、前記レーザ照射手段からのシート状のレーザ光を検知する受光素子が前記中間転写体の幅方向に直線状に配置され、前記レーザ照射手段から照射され、前記中間転写体の幅方向の端部により遮断されなかったシート状のレーザ光を検知するラインセンサと、
   前記複数の露光手段の並び方向に対する前記ベルトフレームの傾きを調整するための調整手段と、
   前記中間転写体の搬送方向と前記複数の露光手段の並び方向との傾きによる前記複数の像担持体上に形成されるトナー像間の前記像担持体上におけるずれが低減するように、前記像検知手段及び前記ラインセンサの検知結果に基づいて前記調整手段による前記ベルトフレームの傾き量を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
6. 前記レーザ照射手段が照射するレーザ光は、前記露光手段のレーザ光源から照射されたレーザ光であることを特徴とする請求項２ないし５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記レーザ照射手段が照射するレーザ光は、前記レーザ照射手段が有する、前記露光手段のレーザ光源とは異なるレーザ光源から照射されたレーザ光であることを特徴とする請求項２ないし５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記像検知手段は、前記中間転写体に形成されたトナーパターンを読み取り、色ずれを検知することを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の画像形成装置。

Images