JP4715272B2

JP4715272B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP4715272B2
Application number: JP2005095108A
Authority: JP
Inventors: 進木林; 聰西川
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2005-03-29
Filing date: 2005-03-29
Publication date: 2011-07-06
Anticipated expiration: 2025-03-29
Also published as: JP2006276427A

Description

この発明は、電子写真方式等を採用したカラープリンターやカラーファクシミリ、あるいはカラー複写機等のカラー画像を形成可能な画像形成装置に関し、特に複数のロールによって張架搬送される無端状のベルト部材を用いて画像を形成する画像形成装置であって、無端状ベルト部材の位置変動に起因する画像の歪みを検出して補正可能とした画像形成装置に関するものである。

特開２００１−１４６３３５号公報特開平１１−２９５９４８号公報特開２０００−２３３８４３号公報特開平８−１８４７７４号公報特開２００３−２７４１４２号公報

従来、この種のカラープリンターやカラーファクシミリ、あるいはカラー複写機等のカラー画像を形成可能な画像形成装置としては、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）等の各色に対応した複数の画像形成部によって、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）等の各色の画像を形成し、これらイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）等の各色の画像を、中間転写ベルト上に互いに重ね合わせた状態で一次転写した後に、当該中間転写ベルト上から記録用紙上に一括して二次転写するか、又は用紙搬送ベルトによって搬送される記録用紙上に互いに重ね合わせた状態で転写することにより、カラー画像を形成するように構成したものがある。

かかる画像形成装置においては、中間転写ベルトや用紙搬送ベルト等の無端状のベルト部材を用いているため、当該無端状ベルト部材の製造誤差等によって肉厚の不均一性が発生したり、当該無端状ベルト部材を張架する張架ロールの製造誤差や取付位置の誤差等が発生する。そして、上記画像形成装置では、これらの無端状ベルト部材の製造誤差や、張架ロールの製造誤差や取付位置の誤差等に起因して、図１９に示すように、中間転写ベルトや用紙搬送ベルトが、搬送方向と直交する方向に位置が変化する所謂" ベルト蛇行" が発生する。

このように、上記中間転写ベルトや用紙搬送ベルト等の無端状ベルト部材に" ベルト蛇行" が発生すると、中間転写ベルト上や用紙搬送ベルトによって搬送される記録用紙上に転写される画像に位置ずれが生じ、色ずれや画像の歪み等の原因となる。

そこで、従来の画像形成装置では、中間転写ベルトや用紙搬送ベルト等の無端状ベルト部材に生じる" ベルト蛇行" を防止する技術としては、例えば、特開２００１−１４６３３５号公報に開示されている技術を採用するように構成されている。

この特開２００１−１４６３３５号公報に係る画像形成装置は、トナー画像を担持する複数の像担持体と、前記複数の像担持体に対向して配置され、転写材を担持搬送する転写材搬送ベルトと、前記転写材搬送ベルトに担持された転写材に前記像担持体のトナー画像を転写する転写手段と、前記転写材搬送ベルトの片寄りを防止するために該転写材搬送ベルトを張架する回転軸と同軸上に設けられたベルト寄り規制部材と、を有し、前記ベルト寄り規制部材の周長を前記複数の隣接する像担持体が対向する前記転写材搬送ベルト上の転写位置相互の離間距離の略整数分の１又は略整数倍で構成したものである。

上記特開２００１−１４６３３５号公報に係る画像形成装置の場合には、転写材搬送ベルトを張架する回転軸と同軸上にベルト寄り規制部材を設けるという簡単な構成で良いものの、ベルト寄り規制部材が経時的に変形してしまうなど、当該ベルト寄り規制部材そのものの信頼性の問題や、ベルト寄り規制部材を備えたベルトの製造精度によって、ベルトの蛇行精度が影響されてしまい、各色の画像の位置ずれによるカラーレジストレーションずれ（色ずれ）等が発生するという問題点を有していた。

そこで、かかる問題点を解決して、ベルトに発生する蛇行の防止精度を向上させて、カラーレジストレーションずれ（色ずれ）等が発生するのを抑制し得る技術としては、例えば、特開平１１−２９５９４８号公報に開示されているように、ベルトを張架するロールを傾けるステアリング方式を採用したものが既に提案されている。このステアリング方式は、ベルトに与えるストレスが小さく、高精度な蛇行制御が可能となっている。

上記特開平１１−２９５９４８号公報に係るベルト駆動装置は、無端ベルトと、この無端ベルトを支持する所定数のロールとを有し、前記所定数のロールのうちのいずれかを駆動ロールとし、この駆動ロールの回転によって前記無端ベルトを走行させるベルト駆動装置において、前記無端ベルトの幅方向の位置変動を修正すべく駆動する駆動手段と、前記無端ベルトの幅方向のエッジ位置を検出する検出手段と、前記無端ベルトのエッジ形状データを記憶する記憶手段と、前記検出手段によるエッジ位置の検出データを前記記憶手段に記憶されたエッジ形状データとを比較し、その比較結果に基づいて前記駆動手段を駆動制御する制御手段とを備えるように構成したものである。

しかしながら、上記従来技術の場合には、次のような問題点を有している。すなわち、上記特開平１１−２９５９４８号公報に係るベルト駆動装置の場合には、中間転写ベルト等の無端ベルトが、その搬送方向と直交する方向に平行移動する所謂" ベルトの蛇行" を防止することができるものの、図２０に示すように、無端ベルトがその搬送方向に対して傾斜した状態で搬送される所謂" ベルトの斜行" を防止することができないという問題点を有している。上記中間転写ベルト等の無端ベルトに" ベルトの斜行" が発生すると、図２１及び図２２に示すように、本来、記録用紙のエッジに対して平行に、且つ縦方向と横方向の端縁に沿って直角に形成されるべき画像が、記録用紙のエッジに対して傾斜した状態で形成されててしまい、且つ縦方向と横方向の端縁が直角にならずに歪んだ状態で形成されることになる。

このように、上記記録用紙上に形成される画像の歪みは、殆ど、Ａ３サイズの用紙の長手方向に沿った両端部であっても、約１ｍｍ以下の小さいものであるが、記録用紙の表裏両面に画像を形成する場合や、用紙を２つ折り等にした場合、あるいは用紙を２つ折り等にして製本した場合など、記録用紙の表裏両面の画像が精度良く重ならず、互いにずれてしまい、画像品質を低下させるという問題点を有している。

また、本出願人は、特開２０００−２３３８４３号公報に開示されているように、" ベルトの蛇行" を補正するとともに、併せて" ベルトの斜行" をも補正可能とした技術を既に提案している。

この特開２０００−２３３８４３号公報に係る画像形成装置は、無端ベルトを走行させるベルト駆動手段と、ベルト走行方向の異なる位置で、それぞれベルト走行方向と直交するベルト幅方向での前記無端ベルトの位置を検出する複数の検出手段と、前記複数の検出手段の検出結果に基づいてベルト走行方向における前記無端ベルトの傾き量を算出する算出手段と、前記算出手段の算出結果に基づいてベルト走行方向における前記無端ベルトの傾きを補正する補正手段とを備えるように構成したものである。

しかしながら、本出願人の提案に係る上記特開２０００−２３３８４３号公報に開示された画像形成装置の場合には、" ベルトの蛇行" と" ベルトの斜行" を検出するための２つのセンサと、ベルトを張架する２つのステアリングロールを使用して、画像の歪みを補正するように構成したものであるため、機構が複雑になり、大幅なコストアップを招くという問題点を有している。

また、上記特開２０００−２３３８４３号公報に開示された画像形成装置の場合には、" ベルトの蛇行" と" ベルトの斜行" を制御するための２つの制御系を有しているため、ベルトの駆動状態を安定して制御することが非常に困難であり、条件によってはベルトの駆動状態が不安定になる虞れがあるという新たな問題点を有している。

さらに、上記画像の歪みを補正する技術としては、例えば、ＲＯＳのミラーで補正する特開平８−１８４７７４号公報や、画像データで補正する特開２００３−２７４１４２号公報に開示されているように、用紙上にプリントした画像の歪みを画像読み取り装置で検出して補正する技術も提案されている。

しかし、上記特開平８−１８４７７４号公報や特開２００３−２７４１４２号公報等に開示された技術の場合には、画像の形成前もしくは画像の形成を一旦中断してテストパターンを作成するため、画像形成中に画像の歪みが変化するような場合には対応することができないという問題点を有していた。

更に説明すると、上記画像の歪みは、ベルトに加わる外乱によって変化し、ベルトに加わる外乱としては、例えば、温度、湿度、用紙サイズ、用紙種類、画像のサイズ、画像の濃度等が挙げられる。例えば、温度や湿度等が変化すると、ベルトが変形したり、フレームが変形したりし、用紙サイズや用紙の種類が変化すると、転写部で用紙からベルトに加わる外力が変化し、ベルトに斜行が発生する。また、画像サイズや画像濃度が変化すると、感光体ドラムから転写ベルトに加わる外力が変化する。そして、上記転写ベルト等の無端状ベルト部材に加わる外力の装置奥側と手前側とのバランスが崩れると、ベルトの蛇行特性が変化し、ベルトの安定の仕方、つまりベルトに斜行が生じて画像歪みが発生するという問題点を有している。

そこで、この発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、複雑な制御を必要とせず、ベルトの蛇行補正に起因して当該ベルトに斜行が発生した場合であっても、当該ベルトに発生した斜行に応じて画像の歪みを補正することができ、画像歪みのない高画質のカラー画像を形成することが可能な画像形成装置を提供することにある。

すなわち、請求項１に記載された発明は、複数のロールによって張架搬送される無端状のベルト部材を用いて、画像形成手段によって画像を形成する画像形成装置において、
前記無端状ベルト部材の搬送方向と直交する方向の一端部の位置を検出する端部検出手段と、
前記端部検出手段によって検出された前記無端状ベルト部材の一端部の位置に基づいて、当該無端状ベルト部材の搬送方向と直交する方向への移動を補正する１つのステアリングロールと、
前記端部検出手段によって無端状ベルト部材の搬送方向と直交する方向の一端部の移動が検出された場合に、前記無端状ベルト部材の搬送方向と直交する方向への移動を補正する前記ステアリングロールの補正データに基づいて、前記画像形成手段により画像の歪みを補正する画像補正手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置である。

この発明によれば、複雑な制御を必要とせず、ベルトの蛇行補正に起因して当該ベルトに斜行が発生した場合であっても、当該ベルトに発生した斜行に応じて画像の歪みを補正することができ、画像歪みのない高画質のカラー画像を形成することが可能な画像形成装置を提供することができる。

以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

実施の形態１
図２はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのタンデム型のカラー電子写真複写機を示す概略構成図である。なお、このタンデム型のカラー電子写真複写機は、画像読取装置を備えているが、画像形成装置としては、画像読取装置を備えずに、図示しないパーソナルコンピュータ等から出力される画像データに基づいて画像を形成するカラープリンターやファクシミリ等であっても勿論よい。

図２において、１はタンデム型のカラー電子写真複写機の本体を示すものであり、このカラー電子写真複写機本体１は、その一端側の上部に、原稿２の画像を読み取る画像読取装置（ＩＩＴ：ＩｍａｇｅＩｎｐｕｔＴｅｒｍｉｎａｌ）４を備えているとともに、当該カラー電子写真複写機本体１の内部には、画像読取装置４や図示しないパーソナルコンピュータ等から出力される画像データ、あるいは電話回線やＬＡＮ等を介して送られてくる画像データに、所定の画像処理を施す画像処理装置（ＩＰＳ：ＩｍａｇｅＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）１２と、当該画像処理装置１２で所定の画像処理が施された画像データに基づいて画像を出力する画像出力装置（ＩＯＴ：ＩｍａｇｅＯｕｔｐｕｔＴｅｒｍｉｎａｌ）１００とが配設されている。

上記画像読取装置４では、プラテンカバー３によってプラテンガラス５上に押圧された原稿２や、図示しないＡＤＦによって自動的に搬送される原稿の画像が読み取られる。この画像読取装置４は、プラテンガラス５上に載置された原稿２を光源６によって照明し、原稿２からの反射光像を、フルレートミラー７及びハーフレートミラー８、９及び結像レンズ１０からなる縮小光学系を介してＣＣＤ等からなる画像読取素子１１上に走査露光して、この画像読取素子１１によって原稿２の色材反射光像を所定のドット密度（例えば、１６ドット／ｍｍ）で読み取るように構成されている。

上記画像読取装置４によって読み取られた原稿２の色材反射光像は、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）（各８ｂｉｔ）の３色の原稿反射率データとして画像処理装置１２に送られ、この画像処理装置１２では、原稿２の反射率データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度／色空間変換、ガンマ補正、枠消し、色／移動編集等の所定の画像処理が施される。

そして、上記の如く画像処理装置１２で所定の画像処理が施された画像データは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）（各８ｂｉｔ）の４色の原稿色材階調データ（ラスタデータ）に変換され、次に述べるように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋのレーザー書き込み装置（ＲＯＳ：ＲａｓｔｅｒＯｕｔｐｕｔＳｃａｎｎｅｒ）１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋに送られ、これらのレーザー書き込み装置１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋでは、所定の色の原稿色材階調データに応じてレーザー光ＬＢによる画像露光が行われる。

ところで、上記タンデム型のカラー電子写真複写機本体１の内部には、上述したように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４つの画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋが、水平方向に一定の間隔をおいて並列的に配置されている。

これらの４つの画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋは、すべて同様に構成されており、大別して、矢印Ａ方向に沿って所定の速度で回転駆動される像担持体としての感光体ドラム１５と、この感光体ドラム１５の表面を一様に帯電する帯電手段としての一次帯電用のスコロトロン１６と、当該感光体ドラム１５の表面に各色の画像情報に応じたレーザービームを走査露光して静電潜像を形成するレーザー書き込み装置１４と、感光体ドラム１５上に形成された静電潜像を現像する現像装置１７、クリーニング装置１８等からなる作像装置（作像手段）によって構成されている。

上記レーザー書き込み装置１４は、図２に示すように、半導体レーザー１９を画像データに応じて変調して、この半導体レーザー１９からレーザー光ＬＢを画像データに応じて出射する。この半導体レーザー１９から出射されたレーザー光ＬＢは、反射ミラー２０、２１を介して回転多面鏡２２によって偏向走査され、再び反射ミラー２０、２１及び複数枚の反射ミラー２３、２４を介して像担持体としての感光体ドラム１５上に走査露光される。

上記画像処理装置１２からは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋのレーザー書き込み装置１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋに各色の画像データ（ラスタデータ）が順次出力され、これらのレーザー書き込み装置１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋから画像データに応じて出射されるレーザービームＬＢが、それぞれの感光体ドラム１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋの表面に走査露光されて静電潜像が形成される。上記各感光体ドラム１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋに形成された静電潜像は、対応する現像装置１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｋによって、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像として現像される。

上記各画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの感光体ドラム１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ上に、順次形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の未定着トナー像は、当該感光体ドラム１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋと中間転写体としての中間転写ベルト２５とが接する一次転写位置において、中間転写ベルト２５の表面に互いに重ね合わされた状態で順次転写される。この一次転写位置における中間転写ベルト２５の裏面側には、半導電性のバイアスロール２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋが配設されており、これらのバイアスロール２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋによって中間転写ベルト２５が感光体ドラム１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋの表面に当接するようになっている。上記一次転写用のバイアスロール２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋには、トナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加されており、感光体ドラム１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ上に形成された各色の未定着トナー像は、それぞれ中間転写ベルト２５上に順次静電的に吸引され、フルカラーの画像が形成される。

上記中間転写ベルト２５は、駆動ロール２７と、従動ロール２８と、ステアリングロール２９と、二次転写用の対向ロール（バックアップロール）３０と、従動ロール３２との間に、一定のテンションで張架されており、図示しない定速性に優れた専用の駆動モーターによって回転駆動される駆動ロール２７により、矢印Ｂ方向に所定の速度で循環駆動されるようになっている。

なお、単色の画像を形成する場合には、所望の色の画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋのみを動作させ、中間転写ベルト２５上に所望の単色の未定着トナー像が形成される。

このようにして、上記中間転写ベルト２５上に多重に一次転写されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の未定着トナー像は、中間転写ベルト２５の回動に伴って記録用紙３３（シート）の搬送経路に面した二次転写位置へと搬送され、この二次転写位置において、中間転写ベルト２５から記録用紙３３に未定着トナー像が二次転写される。記録用紙３３は、プリント用紙トレイ３４からフィードローラ３５によって給紙され、複数の搬送ローラ３６を備えた用紙搬送路３７によってレジストローラ３８まで搬送されて一旦停止される。次に、上記記録用紙３３は、レジストローラ３８によって所定のタイミングで搬送され、二次転写用のバイアスロール３９と中間転写ベルト２５との間に挟み込まれる。また、二次転写位置における中間転写ベルト２５の裏面側には、前記バイアスロール３９の対向をなすバックアップロール３０と、当該バックアップロール３０に当接する金属ロール４１が配設されている。上記二次転写位置では、前記金属ロール４１にトナーの帯電極性と同極性の電圧（正規の転写バイアス）を印加することにより、前記バイアスロール３９が対向電極として転写電界を形成させ、中間転写ベルト２５上に担持された未定着トナー像は、前記二次転写位置において記録用紙３３に静電転写される。なお、上記二次転写用のバイアスロール３９は、ブラシロール４２によって清掃されるようになっている。

そして、未定着トナー像が転写された記録用紙３３は、平板状の除電装置４３によって除電されつつ、中間転写ベルト２５から剥離された後、シュート４４を介して、２連の転写材搬送手段としての用紙搬送ベルト４５、４６によって定着装置４７に送り込まれ、未定着トナー像の定着処理がなされる。上記用紙搬送ベルト４５、４６は、駆動ローラ４５ａと従動ローラ４５ｂとの間に張架された無端状のゴムベルト４５ｃから構成されており、１つの用紙搬送ベルトでゴムベルトが５本並列に張架されている。

上記定着装置４７は、内部にヒータ（図示せず）を有する加熱ロール４８と、この加熱ロール４８に圧接して配設された加圧ロール４９とからなる一対の定着ロール（定着部材）を有している。この定着装置４７は、未定着トナー像が形成された記録用紙３３が、加熱ロール４８と加圧ロール４９の間の定着領域を通過する際に、熱及び圧力によって記録用紙３３上にトナー像を定着するようになっている。

この定着処理の際、通常、上記記録用紙３３の未定着トナー面が直接加熱ロール４８の外周面に接触するため、記録用紙３３上の未定着トナーの一部が加熱ロール４８側に転移し、そのトナーが加熱ロール４８の１回転後に記録用紙３３に再転移してしまう現象（トナーオフセット現象）が起こってしまう。そこで、この実施の形態では、トナーオフセット現象を防止するために、加熱ロール４８表面に離型剤を塗布する離型剤塗布装置５０が設けられている。

一方、未定着トナー像の二次転写が終了した中間転写ベルト２５は、図２に示すように、二次転写部の下流に位置するベルトクリーナ５５によって残留トナーが除去される。

また、両面プリント作成時においては、図２に示すように、記録用紙３３が前記定着装置４７を通過して第１面目が定着処理された後、画像形成装置の外部に排出されるのではなく、前記定着装置４７の下流側に配設された図示しない切り替えゲートにより、用紙反転部５７および両面用の用紙搬送部５８の方向に切り替えられる。上記用紙反転部５７において、記録用紙３３はスイッチバックにより反転し、前記用紙搬送部５８を通過して、前記レジストローラ３８まで再度搬送される。記録用紙３３が前記レジストローラ３８まで搬送される間に、第２面目用の画像が第１面目の画像形成プロセスと同様に前記中間転写ベルト２５上に作像され、前記レジストローラ３８によって所定のタイミングで第１面面が作像されている先ほどの記録用紙３３が二次転写部に搬送され、第１面目と同様に第２面目に画像が転写される。その後、第２面目にトナー画像が転写された記録用紙３３は、前記用紙搬送ベルト４５、４６によって前記定着装置４７に搬送され、定着処理が行われた後、画像形成装置の外部に設けられた排出トレイ５９上に排出されて一連の両面プリントの作像プロセスが終了する。

上記中間転写ベルト２５としては、ポリイミドあるいはポリアミド等の合成樹脂にカーボンブラック等の帯電防止剤を適当量含有させ、無端ベルト状に形成したものが用いられ、その体積抵抗率が１０⁶〜１０¹⁴Ω・ｃｍとなるように形成され、その厚みは、例えば０．１ｍｍ程度に設定されている。

また、上記一次転写用のバイアスロール２６は、カーボンブラックを分散した発泡ウレタンゴムからなり、その体積抵抗が１０⁶〜１０¹⁰Ωでロール径がφ２８ｍｍとなるように形成され、硬度は例えば３５°（アスカＣ）に設定される。

さらに、上記二次転写用のバイアスロール３９は、表面にカーボンブラックを分散したウレタンゴム製のチューブ、内部はカーボンブラックを分散した発泡ウレタンゴムからなり、さらにロール表面にフッ素コートを施し、その体積抵抗が１０³〜１０¹⁰Ωでロール径がφ２８ｍｍとなるように形成され、硬度は例えば３０°（アスカＣ）に設定される。一方、バックアップロール３０は、表面がカーボンブラックを分散したＥＰＤＭとＮＢＲのブレンドゴム製のチューブ、内部はＥＰＤＭ製のゴムからなり、その表面抵抗率が１０⁷〜１０¹⁰Ω／□でロール径がφ２８ｍｍとなるように形成され、硬度は例えば７０°（アスカＣ）に設定される。

また、上記用紙搬送ベルト４５、４６のゴムベルトは、ＥＰＤＭからなるゴム製で無端状に形成され、ベルトの厚みは約１ｍｍに設定される。

更に、上記加熱ロール４８および加圧ロール４９は、アルミニウムなど熱伝導率の高い金属で形成された円筒状のコアの表面にシリコーンゴムを被覆したもので形成される。

ところで、上記カラー電子写真複写機では、図１に示すように、中間転写ベルト２５の蛇行が、ベルトホームセンサ１０１によって検出されるホームポジションを基準として、エッジセンサ１０２によって検出され、これらベルトホームセンサ１０１及びエッジセンサ１０２の検出結果がステアリング制御回路１０３に入力されて、当該ステアリング制御回路１０３によって中間転写ベルト２５にベルト蛇行が発生しないように制御されるように構成されている。

上記ベルトホームセンサ１０１は、中間転写ベルト２５の幅方向の端部に設けられた図示しない反射板や透過孔からなるホームポジションを示すマークを検出することによって、当該中間転写ベルト２５のホームポジションを検出するためのものである。このベルトホームセンサ１０１は、図１に示すように、例えば、駆動ロール２７の下流側であって、且つ最上流のイエロー色の画像形成ユニット１３Ｙの上流側に配設されている。

また、上記エッジセンサ１０２は、図３に示すように、中間転写ベルト２５の端部( エッジ) に当接する接触子( アクチュエータ) １０４を備えており、この接触子１０４の動きを変位センサ１０５で検出することによって、ベルト２５の幅方向ｙの位置( 蛇行) を検出するようになっている。上記接触子１０４は、支点１０６を中心に揺動自在に支持されているとともに、コイルスプリング１０７によって時計回り方向に付勢されている。上記変位センサ１０５としては、ＬＥＤから出射された光の反射光の光量を検出することによって、接触子１０４の傾き、つまりベルト２５の端部を検出するものや、ＰＳＤセンサ等を使用しても良い。なお、上記変位センサ１０５としては、図４に示すように、接触子を用いない、非接触方式のセンサ（ＬＥＤ１０８からの光量をＣＣＤ等からなる光量センサ１０９によって検出するもの）などを使用しても良い。上記エッジセンサ１０２は、最下流側のブラック色の画像形成ユニット１３Ｋの更に下流側に配設されている。

上記エッジセンサ１０２によって検出されるエッジデータは、ベルトエッジの形状を含んだ形状となる。そのため、予め測定したエッジデータを参照してベルトの蛇行を制御するには、ベルトと同期を取る必要があるので、ベルトのホームポジションを検出するベルトホームセンサ１０１からの検出信号が必要となる。

上記中間転写ベルト２５を張架するステアリングロール２９の一端部は、図５に示すように、揺動アーム１１０の先端に回転自在に支持されており、当該揺動アーム１１０の基端部をステアリングモータ１１１によって回動される偏心カム１１２により揺動させることで、ステアリングロール２９の角度θを制御するように構成されている。上記ステアリング制御回路１０３は、ベルトホームセンサ１０１及びエッジセンサ１０２の検出結果に基づいて、ステッピングモータ等からなるステアリングモータ１１１を所定量だけ回転駆動し、偏心カム１１２によって揺動アーム１１０を所定量だけ揺動させるようになっている。また、上記揺動アーム１１０は、支点１１３を中心にして揺動自在に取付けられている。

ところで、上記中間転写ベルト２５には、当該中間転写ベルト２５の製造誤差、あるいは中間転写ベルト２５を張架するロール２７、２８、２９、３０、３２の製造誤差や取付位置の誤差等によって、その搬送方向と直交する方向に移動する所謂" ベルト蛇行" が生じることがある。

そのため、上記の如く構成されるカラー電子写真複写機では、図１に示すように、中間転写ベルト２５の端部の位置を、エッジセンサ１０２によって検出し、当該エッジセンサ１０２によって検出された中間転写ベルト２５の端部位置に応じて、ステアリングロール２９を制御することにより、" ベルト蛇行" を防止して、中間転写ベルト２５の端部位置が一定となるように制御するように構成されている。

その際、上記中間転写ベルト２５は、当該中間転写ベルト２５の端部位置が一定となるように制御しても、中間転写ベルト２５の端部位置そのものが、所定の位置から周期的にずれている場合など、" ベルト蛇行" が残ってしまう虞れがある。

そこで、上記カラー電子写真複写機では、予め、ステアリングロール２９の制御を行わない状態で、図６の破線に示すように、中間転写ベルト２５の端部位置の周期的な変動をエッジセンサ１０２によって検出しておき、図６の実線に示すように、当該中間転写ベルト２５の端部位置の周期的な変動を平均化したデータを、ステアリング制御回路１０３などに設けられた図示しない記憶手段に記憶させておくようになっている。そして、上記記憶手段に記憶された中間転写ベルト２５の端部位置の変動情報に基づいて、実際に生じる中間転写ベルト２５の端部位置の変動を検出して、" ベルト蛇行" を防止するように構成されている。図６において、ステップＳ１〜Ｓ８は、制御の手順をそれぞれ示している。

上記ステアリングモータ１１１の制御量と中間転写ベルトに生じる蛇行速度とは、図７に示すように、リニアに変動する関係を有しているが、このステアリングモータ１１１の制御量と中間転写ベルト２５の蛇行速度とのリニアな関係は、機械の差や温度等の条件によって図７中のＡやＢに示すように種々異なるものである。そのため、上記カラー電子写真複写機では、出荷時に、ステアリングモータ１１１の制御量とベルトの蛇行速度との関係にキャリブレーションを施して、ベルトの蛇行速度が０となる点としてＡやＢを求めることにより、常に一定のベルトの蛇行速度が得られるように調整するようになっている。

また、上記の如くステアリングモータ１１１を駆動させてステアリングロール２９を変位させると、中間転写ベルト２８には、図８に示すように、" ベルトの斜行" （ベルトのスキュー）が発生し、当該ステアリングロール２９の制御量と、中間転写ベルト２５の斜行角度（ベルトのスキュー）との間にも、図９に示すように、リニアに変動する関係を有している。ただし、このリニアな関係も、機械の差や温度等の条件によって種々異なるものであり、出荷時等にキャリブレーションを施す必要がある。

この実施の形態では、複数のロールによって張架搬送される無端状のベルト部材を用いて、画像形成手段によって画像を形成する画像形成装置において、前記無端状ベルト部材が当該無端状ベルト部材の搬送方向に対して傾斜した状態で搬送されることを検出する斜行検出手段と、前記斜行検出手段によって無端状ベルト部材の斜行が検出された場合に、前記斜行検出手段によって検出された無端状ベルト部材の斜行量に基づいて、画像形成手段により画像の歪みを補正する画像補正手段とを備えるように構成されている。

また、この実施の形態では、前記斜行検出手段は、前記無端状ベルト部材の搬送方向と直交する方向への移動を補正するステアリングロールの制御データに基づいて、前記無端状ベルト部材の斜行状態を検出するように構成されている。

すなわち、この実施の形態に係るカラー電子写真複写機では、図１に示すように、中間転写ベルト２５が当該中間転写ベルト２５の搬送方向に対して傾斜した状態で搬送されることを検出する斜行検出手段として、ステアリングロール２９を制御する制御データを出力するステアリング制御回路１０３を用いるように構成されている。

このステアリング制御回路１０３は、ベルトホームセンサ１０１及びエッジセンサ１０２の検出結果に基づいて、記憶手段に記憶された中間転写ベルト２５の端部位置の情報を考慮して、ステアリングモータ１１１を回転駆動する制御量を決定して、当該制御データをステアリングモータ１１１に対して出力するようになっている。

また、上記ステアリング制御回路１０３は、ステアリングモータ１１１の制御データと同様の制御データを、画像補正手段としての画像出力回路１２０に対しても出力するように構成されている。図１中、１２１はカラー電子写真複写機の全体の動作を制御するＣＰＵを示している。

上記画像出力回路１２０は、画像データ１２２を各画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋに対して出力するとともに、ステアリングモータ１１１の制御データに基づいて、各画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３ＫのＲＯＳ１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋに対して、最終段のミラー２４（図２参照）の傾斜角度を制御する制御データを出力する。そして、上記各画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３ＫのＲＯＳ１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋでは、図１０に示すように、最終段のミラー２４の傾斜角度を、ステアリングロール２９を傾斜させる機構と同様の機構によって制御するように構成されている。上記ＲＯＳ１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋは、最終段のミラー２４の傾斜角度を制御することによって、感光体ドラム１５上に走査露光するレーザビームＬＢの主走査方向の角度を、感光体ドラム１５の軸方向に対して傾斜させることが可能となっている。

以上の構成において、この実施の形態に係る画像形成装置では、次のようにして、複雑な制御を必要とせず、温度、湿度、用紙サイズ、用紙種類、画像のサイズ、画像の濃度等の外乱によって、ベルトに斜行が発生した場合であっても、当該ベルトに発生した斜行に応じて画像の歪みを補正することができ、画像歪みのない高画質のカラー画像を形成することが可能となっている。

すなわち、この実施の形態に係るカラー電子写真複写機では、図２に示すように、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋによって、各色の画像を形成し、これら各色の画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋによって形成されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像は、中間転写ベルト２５上に順次互いに重ね合わせた状態で一次転写された後、当該中間転写ベルト２５上に転写されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像を、記録用紙３３上に一括して二次転写し、定着装置４７によって定着することにより、カラー画像を形成するようになっている。

その際、上記カラー電子写真複写機では、図１に示すように、中間転写ベルト２５の端部の位置を、エッジセンサ１０２によって検出し、当該ベルト２５の端部位置に応じて、ステアリングモータ１１１を回転させて、ステアリングロール２９の傾きを調整してベルトの蛇行制御を行うようになっている。

ところで、上記中間転写ベルト２５には、当該中間転写ベルト２５を製造する際の製造誤差によって、ベルトの端部の位置にもばらつきが存在する。上記中間転写ベルト２５の端部位置のバラツキは、予めエッジセンサ１０２によって検出されており、記憶手段に記憶されている。

そのため、上記ステアリング制御回路１０３では、記憶手段に記憶されたベルトの端部位置のデータに基づいて、当該ベルト２５の端部位置に応じて、ステアリングモータ１１１を回転させて、ステアリングロール２９の傾きを調整してベルトの蛇行制御を行う。

その際、この実施の形態では、ステアリングロール２９の傾きを調整してベルトの蛇行制御を行うと、中間転写ベルト２５に斜行（スキュー）が生じるため、ステアリングロール２９を傾斜させる制御量（モータ制御量）に基づいて、ベルトのスキュー量を算出して、画像出力回路１２０でベルトのスキュー量に応じて画像書き込み位置を制御するようになっている。

上記画像の書き込み位置の補正は、レーザーＲＯＳ１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋの最終段のミラー２４の傾斜角度を制御することによって行うようになっている。その結果、上記中間転写ベルト２５上に転写される各色のトナー像は、図１０に示すように、傾斜して搬送される中間転写ベルト２５に対して、当該中間転写ベルト２５の搬送方向に平行且つ直交するように転写されるため、画像に歪みが発生するのを防止することができるようになっている。

ただし、上記中間転写ベルト２５上に転写された画像は、図１０中に破線で示すように、記録用紙３３に対して傾いたままであるため、用紙搬送路の調整で用紙を傾けて搬送することによって、図１０中に実線で示すように、記録用紙３３に対して正しく画像を転写することが可能になる。なお、用紙を傾けて搬送する技術としては、周知の技術を用いることができる。

このように、上記実施の形態によれば、ステアリング制御回路１０３の制御データをそのまま画像の補正データとして使用することができ、複雑な制御を必要とせず、温度、湿度、用紙サイズ、用紙種類、画像のサイズ、画像の濃度等の外乱によって、中間転写ベルト２５に斜行が発生した場合であっても、当該中間転写ベルト２５の斜行をエッジセンサ１０２で直ちに検出して、ベルトに発生した斜行に応じて画像の歪みを補正することができ、画像歪みのない高画質のカラー画像を形成することが可能となっている。

なお、画像の補正は、レーザーＲＯＳのミラーを傾ける以外にも、ＬＥＤ露光装置の場合は、軸方向に発光タイミングを変えたりすることで可能になる。

実施の形態２
図１１はこの発明の実施の形態２を示すものであり、前記実施の形態１と同一の部分には同一の符号を付して説明すると、前記実施の形態１では、ＲＯＳのミラーを制御することによって露光位置を傾けていたが、この実施の形態２では、露光位置を傾けるのではなく、画像データを傾けることによって同様の効果を得ることができるように構成されている。

すなわち、この実施の形態２では、図１１（ａ）に示すように、中間転写ベルト２５に斜行が発生した場合に、レーザーＲＯＳのミラーを傾斜させるのではなく、図１に示すように、画像データ１２２を画像出力回路１２０のメモリ上に展開する際に、当該画像データ１２２を所定の角度だけ傾斜させた状態で展開し、この所定の角度だけ傾斜させた画像データ１２２を各画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３ＫのＲＯＳ１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋに対して出力するように構成されている。

また、上記画像データの位置補正は、画像データ１２２そのものを補正してもよいが、画像処理回路１２０内で補正することも可能である。または、従来のレーザーＲＯＳでは、ＳＯＳ信号（スキャン基準信号）から画像書き込みタイミングの時間を副走査方向で変化させることでも同様に補正することが可能である。ＬＥＤ露光装置では、主走査方向の発光開始位置を副走査方向で変化させてもよい。

なお、図１１（ｂ）に示すように、用紙３３に対する画像の傾斜をも考慮して、画像データの位置補正を行えば、用紙３３を斜めに給紙する必要がなくなる。

その他の構成及び作用は、前記実施の形態１と同様であるので、その説明を省略する。

実施の形態３
図１２はこの発明の実施の形態２を示すものであり、前記実施の形態１と同一の部分には同一の符号を付して説明すると、前記実施の形態３では、前記斜行検出手段は、前記無端状ベルト部材上に形成された画像位置検出用のマークをマーク検出手段によって検出することにより、前記無端状ベルト部材の斜行状態を検出するように構成されている。

すなわち、この実施の形態３では、図１３に示すように、中間転写ベルト２５の画像領域の間に位置する非画像領域に所定のタイミングで、シェブロンパターンと呼ばれる画像位置検出用のパターン５０を形成し、この画像位置検出パターン５０をパターン検出器（画像出力状態検知手段）６０によって検出して、各画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋで形成される画像の位置ずれ量を求めて補正した後、所望のカラー画像を形成するように構成されている。なお、上記パターン検出器６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃは、図１２に示すように、最も下流側のシアン色の画像形成ユニット１３Ｋの下流側に設けられた検出位置において、図１３に示すように、主走査方向に沿って、カラー複写機本体１のＯＵＴ側（図中、手前側）と、ＣＥＮＴＥＲ部（中央部）と、ＩＮ側（図中、奥側）にそれぞれ配置されているが、必要に応じて、中間転写ベルト２５の幅方向に沿って等間隔に複数個（４個以上）設けてもよく、検知する画像位置ずれの種類に応じて適宜配置される。

テストパターン５０としては、種々の形状のものを用いることができるが、例えば、図１４に示すように、中央部を先頭として、左右両側に副走査方向に沿って等しい角度だけ傾斜させた直線状の画像からなる山型マーク５１を、画像位置検出器６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃの位置に対応させて形成したものが用いられる。上記画像位置検出パターン５０は、副走査方向（中間転写ベルト２５の移動方向）に沿って所定の間隔で複数形成される。

更に説明すると、上記テストパターン５０としては、図１４に示すように、第１の基準色（図示例では、シアン色）からなる第１番目の山型マーク５１ＣＣと、第２の被測定色（図示例では、イエロー色）からなる第２番目の山型マーク５１ＹＹと、第１の色と第２の色からなる第３番目の山型マーク５１ＣＹマークを、１つの単位として被測定色のすべてを組み合わせたパターンが用いられる。図１４に示すパターン５０の組み合わせが基準色と被測定色における１ブロックとする。このパターンを実際に用いる場合には、数ブロック分繰り返して形成してサンプリングし、サンプリング値を平均化する等の処理が行われる。なお、黒色の山型マーク５１は、検出精度を上げるため、下地を反射率の高いイエロー色とし、その上に黒色のトナーで所定の山型マーク５１の部分が開口したマクスを施すことによって、黒色の山型マーク５１を形成するのが望ましい。なお、上記画像位置検出用のパターン５０を出力するための画像データは、例えば、画像形成装置の制御部５のＲＯＭ等に予め記憶されている。

図１５は上記テストパターン５０を検出するパターン検出器６０を示す構成図である。

図１５において、６１はパターン検出器６０の筐体であり、６２、６３は中間転写ベルト８上に形成された画像位置検出用パターン５０をそれぞれ照明する２つのＬＥＤ等からなる発光素子であり、６４、６５は２つの受光素子をそれぞれ一組とした" バイセル" と呼ばれる受光素子対を示すものである。この" バイセル" と呼ばれる受光素子対６４、６５としては、例えば、特開平６−１１８７３５号公報に開示されているように、２つのフォトダイオード等からなる受光素子６４ａ、６４ｂ及び６５ａ、６５ｂを組み合わせた検出器を左右対称に配置したものが用いられる。なお、上記受光素子対６４、６５の傾斜角度は、山型パターン５１の傾斜角度（例えば、４５度）に等しく設定されている。上記２つの発光素子６２、６３としては、例えば、特定波長（赤外領域）の光、あるいは所定の波長分布を持った光を出射するＬＥＤなどが用いられ、これらの発光素子６２、６３は、中間転与ベルト８上の２つの検出位置を、互いに所定の角度だけ傾斜した状態で照明するように配置されている。また、上記２組の受光素子対６４及び６５は、中央部が互いに接触し、両端部が水平方向に対して所定の角度だけ下方に傾斜した状態で、隣接して配置された細長い平行四辺形状の２つの受光素子６４ａ、６４ｂと６５ａ、６５ｂを備えており、各受光素子６４ａ、６４ｂと６５ａ、６５ｂは、図６（Ｂ）に示すように、反射光の検知タイミング及び検知角度が互いに異なるように設定されている。

上記パターン検出器６０は、中間転写ベルト８上に形成されたテストパターン５０を検出すると、当該テストパターン５０の直線状のマーク５１によって、一方の受光素子６４ｂからは、反射光量に応じた山型の波形が出力され、他方の受光素子６４ａからも、幾らか遅れて山型の波形が出力される。そして、これら２つの受光素子６４ｂ、６４ａから出力される波形を増幅してから差分をとるか、差分をとってから増幅することにより、図５に示すように、一旦大きく山型に立ち下がってから、今度は大きく山型に立ち上がる出力波形が得られる。そこで、上記２つの受光素子６４ａ、６４ｂから出力される波形の差分をとることにより、ＣＣＤ等の高精度のセンサーを使用しなくとも、テストパターン５０の直線状マーク５１の位置を、高解像度で精度良く検出することが可能となる。

そして、上記テストパターン５０がパターン検出器６０によって検出されると、当該パターン検出器６０からは、図１４の右端に示すような波形が、テストパターン５０を検出した時にのみ出力される。したがって、上記パターン検出器６０からの出力を、一定の閾値と比較することによって、テストパターン５０を検出したときに、" ＯＦＦ" から" ＯＮ" に変化し、当該テストパターン５０が通過したときに、" ＯＮ" から" ＯＦＦ" に変化するパルス信号が得られる。

このように、本結果の" ＯＮ" のみ着目すると、上記にて述べた通り" ＯＮ" の期間はパターンを検出している期間であり、" ＯＦＦ" の期間はパターンを検出していない期間である。故に、" ＯＮ" →" ＯＮ" の時間間隔を測定すれば、上記パターン間の距離を測定したことになり、その結果より基準色の画像に対する各色のずれ量を計算し、そのずれ量分から複数種類の位置ずれ量を求めて、各画像形成ユニットにて補正することで常に安定／良好な画像を得ることが可能となる。

図１６は上記画像位置検出器６０の信号処理回路を示すブロック図である。

上記画像位置検出器６０は、図１６に示すように、一方の発光素子としてのＬＥＤ６２に対応した反射光量検出部６６ａと、他方の発光素子としてのＬＥＤ６３に対応した反射光量検出部６６ｂとを備えている。一方の反射光量検出部６６a において、受光素子としてのフォトダイオード６４ａの出力端は、電流−電圧変換器８０、増幅器（ＡＭＰ）８１、Ａ／Ｄ変換器８２を介して制御部５のマイクロコンピュータ８３に接続されており、フォトダイオード６４ａから出力される受光量に応じた大きさの電流は、フォトダイオード６４ａの出力電圧を表すデジタルデータに変換されてマイクロコンピュータ８３に入力される。マイクロコンピュータ８３は、ＬＥＤドライバ８４を介して発光素子（ＬＥＤ）６２に接続されている。そして、上記マイクロコンビュータ８３は、ＬＥＤドライバ８４を介して、フォトダイオード６４ａからの出力電圧が所定の範囲内となるように、ＬＥＤ６２に供給する駆動電流を制御する。

また、他方のフォトダイオード６４ｂの出力端は、電流−電圧変換器８５を介して差動入力増幅器８６の２つある入力端のうちの一方に接続されており、２つある入力端の他方には、フォトダイオード６４ａからの出力である電流−電圧変換器８０の出力端が接続されている。上記差動入力増幅器８６は、電流−電圧変換器８５、８０から入力された信号の差分（フォトダイオード６４ａ、６４ｂの受光量差に相当）を増幅して出力する。なお、図１４には、画像位置検出器６０が画像位置検出パターン５０を検出した際の差動入力増幅器８６の出力電圧のおおよその変化が、パターン５１と対応させて示されている。

上記差動入力増幅器８６の出力端は、コンパレータ８７、バッファ８８、カウンタ８９を介してマイクロコンピュータ８３に接続されている。コンパレータ８７は、差動入力増幅器８６から入力された信号のレベルを予め設定された閾値と比較し、信号のレベルが閾値以上のときには出力信号をハイレベル（便宜的に「ＯＮ」という) 、信号のレベルが閾値未満のときには出力信号をローレベル（便宜的に「ＯＦＦ」という）に切替える。コンパレータ８７からの出力信号は、バッファ８８を介してカウンタ８９へ入力される。

そして、上記カウンタ８９は、入力された信号のレベルが「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に切り替わるとカウントを開始し、信号のレベルが「ＯＮ」から「ＯＦＦ」に切り替わった後に再度「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に切り替わると、それまでのカウント値をマイクロコンピュータ８３へ出力すると共にカウント値をリセットし、次に信号のレベルが「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に切り替わる迄の時間をカウントすることを繰り返す。

マイクロコンピュータ８３は、後述する画像位置補正時（画像位置検出器６０が画像位置検出パターン５０を検出した時）に、カウンタ８９から入力されたカウント結果に基づいて画像位置検出パターン５０の位置を検出し、画像形成部７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｂｋによる画像形成位置のずれ（レジずれ）を補正するように構成されている。

なお、他方の反射光量検出部６６ｂのフォトダイオード６５ａ、６５ｂにも反射光量検出部６６ａと同一構成の回路が接続されているので、図１６に示すように、接続されている回路の各部に同一の符号を付して、その説明を省略する。

上記マイクロコンピュータ８３は、レジずれの補正に際して、図１４に示すようなテストパターン５０が中間転写ベルト８の外周面上に形成されるように画像形成部７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｂｋを制御する。

中間転写ベルト８に上記のテストパターン５０が形成されると、パターン検出器６０によるテストパターン５０の検出が行われる。ここで、中間転写ベルト８の外周面上でのフォトダイオード６４ａ、６４ｂによる検出位置は、副走査方向にずれているため、テストパターン５０の検出時には、差動入力増幅器８６からは、電流−電圧変換器８５、８０から入力された信号の差分（フォトダイオード６４ａ、６４ｂの受光量差）に相当する波形、すなわち図１４に「検出波形」として示すように、中間転写ベルト８の外周面上でのフォトダイオード６４ａ、６４ｂによる検出位置を単一の山型マークが横切る毎に、出力信号のレベルが負方向及び正方向にパルス状に変化する波形の信号が出力される。

差動入力増帽器８６の出力信号は、コンパレータ８７に入力され、コンパレータ８７によって上記出力信号のレベルが予め設定された閾値と比較される。コンパレータ８７は、入力された信号のレベルが閾値以上のときには出力信号のレベルを「ＯＮ」とし、入力された信号のレべルが閾値未満のときには出力信号のレべルを「ＯＦＦ」とする。コンパレータ８７から出力された信号はバッファ８８を介してカウンタ８９に入力され、信号のレベルが「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に切り替わる時間間隔が順次カウントされる。カウンタ８９によるカウント値は、パターン検知信号（図１６参照）としてマイクロコンピュータ８３に入力される。

マイクロコンピュータ８３には、パターン検知信号として、単一の画像位置検出器６０当り２個（合計６個）のカウンタ８９からカウント値が各々入力される。コンパレータ８７から出力される信号において、レベルが「ＯＮ」となっている期間は、検出器が山型パターンを検出している期間に相当し、レベルが「ＯＦＦ」となっている期間は、検出器が山型パターンを検出していない期間（山型パターンの間隙を検出している期間）に相当する。従って、カウンタ８９から入力されるカウント値は、画像位置検出パターン５０における山型パターン５１の形成間隔を表している。

図１２はこの実施の形態に係るカラー電子写真複写機の制御回路をも示すブロック図である。

図１２において、１３０はレジ検出回路であり、このレジ検出回路１３０では、次のようにしてカラーレジずれが検出される。

上記レジ検出回路１３０は、図１６に示す各カウンタ８９から入力されるカウント値に基づいて、画像位置検出パターン５０内の各部位における山型マーク５１の形成時間間隔（図１７（Ａ）に示す時間間隔ａ、ｂ、ｃ、ｄ）を検知する。単一の画像位置検出器６０から入力される２個のカウント値から求めた時間間隔ａ、ｂ、ｃ、ｄは、主走査方向（以下、ＦＳ（Fast Scan）方向という）及び副走査方向（以下、ＳＳ（Slow Scan ）方向という）についてパターン形成位置のずれが無ければ、図１７（Ｂ）に示すように互いに等しい値（ａ＝ｂ＝ｃ＝ｄ）となるが、図１７（Ｃ）又は（Ｄ）に示すようにパターンの形成位置がＦＳ方向にずれている場合、或いは図１７（Ｅ）又は（Ｆ）に示すようにパターン形成位置がＳＳ方向にずれている場合には、時間間隔ａ、ｂ、ｃ、ｄの少なくとも何れかの値が他の値と相違する。

このため、レジ検出回路１３０は、下記の演算式に従い、特定の色（例えばＣ）を基準として他の３色（例えばＹ、Ｍ、Ｂｋ）のＦＳ方向の色ずれ量ＦＳerr 及びＳＳ方向の色ずれ量ＳＳerr の演算を、画像位置検出器６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃから入力されるカウント値に基づいて行う。

ＦＳerr ［sec ］＝（ｂ−ａ）÷２
ＦＳerr ［mm］＝ＦＳerr ［sec ］・（単位時間当たりの距離）［mm/sec］
ＳＳerr ［sec ］＝（ｄ−ｃ）＋（ｂ−ａ）÷２
ＳＳerr ［mm］＝ＳＳerr ［sec ］・（単位時間当たりの距離）［mm/sec］
ここでは、例えば、中央部の画像位置検出器６０Ｂにおける副走査方向に沿った位置ずれ量であるＳＳerr ［mm］の値が、そのままＳＳ方向に沿った位置ずれ量となる。

そして、上記レジ検出回路１３０では、上記の値に基づいて、中間転写ベルト２５のスキュー量を算出するように構成されている。

上記レジコンパターンは、通常、画像形成開始前や画像形成動作を中断して形成するが、インターイメージを使用することで、画像形成動作中でもベルトのスキュー量を検出することが可能である。このレジコンパターンの検出は、単色の検出でもベルトのスキュー量の検出は可能である。

実施の形態４
図１８はこの発明の実施の形態４を示すものであり、前記実施の形態１と同一の部分には同一の符号を付して説明すると、この実施の形態４では、前記斜行検出手段は、前記無端状ベルト部材の搬送方向に沿ったエッジ部の位置を複数箇所で検出することにより、前記無端状ベルト部材の斜行状態を検出するように構成されている。

すなわち、この実施の形態４では、図１８に示すように、エッジセンサ１４１、１４２を複数設けることで、中間転写ベルト２５のスキューを検出して補正することが可能である。エッジセンサ１４１、１４２は、画像形成部（感光体ドラム）を含む転写面に少なくとも２つ設置することで、ベルトのスキュー量を正確に検出することができる。

なお、前記実施の形態では、無端状ベルト部材として中間転写ベルトの場合について説明したが、これに限定されるものではなく、用紙搬送ベルトや感光体ベルトでも同様に適用できることは勿論である。

また、ステアリング制御値を用いた実施の形態以外では、ベルト案内部材を用いたり、ベルト端部を直接ガイドする方式でも同様であり、機械的にベルトを案内するすべての方式で同様に適用できる。

さらに、前記実施の形態では、タンデム型のカラー画像形成装置について説明したが、マルチパス方式（４サイクル）のカラー画像形成装置でも有効であり、単色の装置でも画像位置を補正することができ、有効である。

図１はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのタンデム型のカラー電子写真複写機の要部を示す構成図である。図２はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのタンデム型のカラー電子写真複写機を示す構成図である。図３はエッジセンサを示す構成図である。図４は他のエッジセンサを示す構成図である。図５はステアリングロールの制御を示す説明図である。図６は中間転写ベルトのエッジ位置の制御を示す説明図である。図７はステアリング制御量とベルトの蛇行速度との関係を示すグラフである。図８はステアリングロールの制御に伴うベルトのスキュー量を示す説明図である。図９はステアリング制御量とベルトのスキューとの関係を示すグラフである。図１０はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのタンデム型のカラー電子写真複写機における制御動作を示す説明図である。図１１はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのタンデム型のカラー電子写真複写機における他の制御動作を示す説明図である。図１２はこの発明の実施の形態２に係る画像形成装置としてのタンデム型のカラー電子写真複写機の要部を示す構成図である。図１３はレジずれ検知用のマークを示す斜視図である。図１４はレジずれ検知用のマークを示す平面図である。図１５は画像位置検出器を示す構成図である。図１６はレジずれ検出回路を示すブロック図である。図１７はレジずれ検知用のマークを用いたレジずれの検知状態を示す説明図である。図１８はこの発明の実施の形態３に係る画像形成装置としてのタンデム型のカラー電子写真複写機の要部を示す構成図である。図１９はベルトの蛇行を示す説明図である。図２０はベルトの斜行を示す説明図である。図２１はベルトの斜行に伴う画像の歪みを示す説明図である。図２２はベルトの斜行なしの場合とありの場合における画像の歪みを示す説明図である。

符号の説明

２５：中間転写ベルト、２９：ステアリングロール、１０１：ベルトホームセンサ、１０２：エッジセンサ、１０３：ステアリング制御回路、１２０：画像出力回路。

Claims

複数のロールによって張架搬送される無端状のベルト部材を用いて、画像形成手段によって画像を形成する画像形成装置において、
前記無端状ベルト部材の搬送方向と直交する方向の一端部の位置を検出する端部検出手段と、
前記端部検出手段によって検出された前記無端状ベルト部材の一端部の位置に基づいて、当該無端状ベルト部材の搬送方向と直交する方向への移動を補正する１つのステアリングロールと、
前記端部検出手段によって無端状ベルト部材の搬送方向と直交する方向の一端部の移動が検出された場合に、前記無端状ベルト部材の搬送方向と直交する方向への移動を補正する前記ステアリングロールの補正データに基づいて、前記画像形成手段により画像の歪みを補正する画像補正手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。