JP5320230B2 - ベルト駆動装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、ベルト駆動装置及びこれを有する画像形成装置に関するものである。

従来、例えば、下記の特許文献１に記載された画像形成装置では、記録媒体である用紙を搬送すると共にこの用紙に対してトナー画像を転写するための転写ベルトを駆動するベルト駆動装置を備えている。そして、転写ベルト表面に画像濃度検出や印刷位置精度検出用パターン等を印刷し、この印刷された検出用パターンを検出センサで検出し、印刷画像濃度や印刷位置の調整を行っている。

特開２００４−２５８２８１号公報

しかしながら、従来のベルト駆動装置及びこれを有する画像形成装置では、転写ベルト上に印刷された濃度検出用パターンを検出する時に、転写ベルト表面が塑性変形を起こして検出センサからの距離が変動した場合に、検出値の誤差が増大し、結果として印刷品質が低下するという課題があった。

本発明の内の第１発明のベルト駆動装置は、媒体に画像を形成する画像形成ユニットを備える画像形成装置に搭載されるベルト駆動装置であって、前記画像形成ユニットに対向して配置されるベルトと、前記ベルトを回転駆動する駆動手段と、前記ベルトの光学特性を検出する光学特性検出部と、検出された前記光学特性に基づいて前記ベルトの特定部位が所定位置で停止するように前記駆動手段を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記光学特性の分布における最大値に対応する部位を前記特定部位と特定し、前記特定部位が前記画像形成ユニットに対向する側の反対側に位置するように前記駆動手段を制御して前記ベルトを停止させることを特徴とする。
第２発明のベルト駆動装置は、ベルトと、前記ベルトを回転駆動する駆動手段と、
前記ベルトの光学特性を検出する光学特性検出部と、検出された前記光学特性に基づいて前記ベルトの特定部位が所定位置で停止するように前記駆動手段を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記光学特性の分布の平均値を算出することを特徴とする。
本発明の画像形成装置は、第１発明又は第２発明の前記ベルト駆動装置を有することを特徴とする。

本発明のベルト駆動装置及び画像形成装置によれば、ベルトの光学特性（例えば、ベルトの平滑部や変形部）に応じてベルトを所定位置で停止させる制御を行うようにしている。

そのため、例えば、ベルトを吊架する一対のローラの曲率部に、ベルト平滑部を位置させて停止させれば、ベルト１周周期内でベルト変形部（例えば、巻き癖部）を平均化させることが可能となり、ベルトの光学特性を検出するための手段の出力変動幅を低減することが可能となる。これにより、ベルト表面において実行される印刷画像濃度補正や色ずれ補正制御等の補正不具合を防止することや、ベルトの変形に伴って発生するその他の印刷の不具合（例えば、横筋や、トナー掻き取り不良による印刷裏面汚れ等）を防止することが可能となる。

又、例えば、ベルトの変形部を一対のローラの曲率部に位置させて停止させれば、その変形部を少なくとも２箇所に限定することが可能となる。これにより、その２箇所以外の部分で実行される印刷画像濃度補正や色ずれ補正制御等において、ベルトの光学特性を検出するための手段の出力変動を極めて小さくすることが可能となり、補正制御等の動作の精度を向上させることが可能となる。

図は本発明の実施例１におけるベルト駆動装置を有する画像形成装置の概略を示す構成図である。 図２は図１中の転写ベルトユニット１０を示す詳細な構成図である。 図３は図２の転写ベルトユニット１０の外観を示す斜視図である。 図４は図１中の光学センサ１７の概略を示す構成図である。 図５は図１の画像形成装置１内に設けられたプリンタ制御部６０の回路構成を示す概略のブロック図である。 図６は図１の画像形成装置１における印刷画像濃度の補正制御処理を示すフローチャートである。 図７は図２の転写ベルトユニット１０における転写ベルト１３の変形を説明するための図である。 図８は図７の光学センサ１７の出力電圧を示す波形図である。 図９は図１の画像形成装置１における転写ベルト１３の停止位置制御の処理内容を示すフローチャートである。 図１０は本発明の実施例１における光学センサ１７の出力電圧を示す波形図である。 図１１は実施例１の変形例１における転写ベルトユニット１０を示す図である。 図１２は図１１における転写ベルト１３の停止位置制御の処理内容を示すフローチャートである。 図１３は図１１における転写ベルト１３の停止位置制御の処理内容を示すフローチャートである。 図１４は本発明の実施例２における光学センサ１７の出力電圧を示す波形図である。 図１５は本発明の実施例２における転写ベルト１３の停止位置制御の処理内容を示すフローチャートである。

本発明を実施するための形態は、以下の好ましい実施例の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、明らかになるであろう。但し、図面はもっぱら解説のためのものであって、本発明の範囲を限定するものではない。

（実施例１の画像形成装置）
図１は、本発明の実施例１におけるベルト駆動装置を有する画像形成装置の概略を示す構成図である。

この画像形成装置１は、例えば、タンデム型カラー電子写真式プリンタであり、この内部の下部には、転写媒体（例えば、用紙）２がセットされている用紙カセット３が着脱自在に装着されている。用紙カセット３における用紙取り出し口３ａの近傍には、その用紙カセット３内の用紙２を給紙するための給紙ローラ４が設けられている。給紙ローラ４には、重なった用紙２を分離するためのリタードローラ５が接触している。給紙ローラ４及びリタードローラ５における用紙搬送方向の下流側には、相互に接触したレジストローラ６及びプレッシャローラ７と、相互に接触したフィールドローラ８及びプレッシャローラ９とが所定間隔隔てて設けられている。

一方のプレッシャローラ７は、レジストローラ６を加圧して、給紙ローラ４及びリタードローラ５から搬送された用紙２に対して搬送力を生み出す連れ回りのローラである。他方のプレッシャローラ９は、フィールドローラ８を加圧して、レジスタローラ６及びプレッシャローラ７から搬送された用紙２に対して搬送力を生み出す連れ回りローラである。このフィールドローラ８及びプレッシャローラ９の下流側には、ベルト駆動装置（例えば、転写ベルトユニット）１０が設けられ、この転写ベルトユニット１０の上方に、用紙２に対して画像を形成するための画像形成部３０が配設されている。

転写ベルトユニット１０は、画像形成装置１内に設けられた駆動手段（例えば、駆動モータ）２０によって回転駆動され、フィールドローラ８及びプレッシャローラ９から搬送されてきた用紙２に対し、画像形成部３０により形成されたトナー画像を転写すると共に、その用紙２を下流側へ搬送する機能等を有している。このベルトユニット１０は、駆動モータ２０により回転する駆動ローラ１１と、この駆動ローラ１１に対して所定距離離れたアイドルローラ１２と、駆動ローラ１１及びアイドルローラ１２間に吊架されてその駆動ローラ１１の摩擦力によって搬送される無端状のベルト（例えば、転写ベルト）１３と、この転写ベルト１３の内面に接触して配設された複数の転写ローラ１４とを有している。

アイドルローラ１２は、転写ベルト１３によって連れ回ると同時にこの転写ベルト１３が弛まないように張力を与えるためのローラである。複数の転写ローラ１４は、例えば、ブラック用転写ローラ１４Ｋ、イエロー用転写ローラ１４Ｙ、マゼンタ用転写ローラ１４Ｍ、及びシアン用転写ローラ１４Ｃを有し、それぞれ画像形成部３０に向かつて付勢され、転写電圧を与えて電界を発生させることにより、画像形成部３０により形成されたトナー画像を用紙２あるいは転写ベルト１３に転写するためのローラである。転写ベルト１３の下面側には、トナー掻き落とし用のクリーニングブレード１５と、掻き落とされたトナー等を収集する廃トナー収集ボックス１６と、光学特性検出部（例えば、光学センサ）１７とが設けられている。

転写ベルトユニット１０は、前述したトナー画像の転写機能、及び用紙転送機能の他に、転写ベルト１３の表面に直接トナー像を形成し、光学センサ１７から照射された光の反射光のレベルによりトナー画像の濃度や、印刷位置を補正する機能も有している。

画像形成部３０は、複数の画像形成ユニット４０、例えば、ブラック用画像形成ユニット４０Ｋ、イエロー用画像形成ユニット４０Ｙ、マゼンタ用画像形成ユニット４０Ｍ、及びシアン用画像形成ユニット４０Ｃにより構成されている。各画像形成ユニット４０は、静電潜像が形成される像担持体である感光体ドラム４１と、静電潜像が形成された感光体ドラム４１に対してトナー画像を現像する現像ローラ４２と、この現像ローラ４２に対してトナーを供給する図示しないトナー供給ローラと、感光体ドラム４１を露光してこの感光体ドラム４１に対して静電潜像を形成する露光装置４３等とにより構成されている。

複数の画像形成ユニット４０のうち、ブラック用画像形成ユニット４０Ｋは、アイドルローラ１２側の上流に配置され、ブラック用感光体ドラム４１Ｋ、ブラック用現像ローラ４２Ｋ、図示しないブラック用トナー供給ローラ、及びブラック用露光装置４３Ｋ等により構成されている。イエロー用画像形成ユニット４０Ｙは、ブラック用画像形成ユニット４０Ｋの下流側に配置され、イエロー用感光体ドラム４１Ｙ、イエロー用現像ローラ４２Ｙ、図示しないイエロー用トナー供給ローラ、及びイエロー用露光装置４３Ｙ等により構成されている。

マゼンタ用画像形成ユニット４０Ｍは、イエロー用画像形成ユニット４０Ｙの下流側に配置され、マゼンタ用感光体ドラム４１Ｍ、マゼンタ用現像ローラ４２Ｍ、図示しないマゼンタ用トナー供給ローラ、及びマゼンタ用露光装置４３Ｍ等により構成されている。更に、シアン用画像形成ユニット４０Ｃは、マゼンタ用画像形成ユニット４０Ｍと駆動ローラ１１との間に配置され、シアン用感光体ドラム４１Ｃ、シアン用現像ローラ４２Ｃ、図示しないシアン用トナー供給ローラ、及びシアン用露光装置４３Ｃ等により構成されている。

駆動ローラ１１の下流側には、定着ユニット５０が設けられている。定着ユニット５０は、定着ローラ５１と、この定着ローラ５１に向かって付勢され連れ回る加圧ローラ５２と、その定着ローラ５１を加熱するハロゲンランプ等の発熱体５３等とにより構成されている。この定着ユニット５０は、転写された未定着トナー画像を有する用紙２を、発熱体５３により加熱された定着ローラ５１及び加圧ローラ５２間を通過させて加圧及び加熱し、トナー画像を用紙２上に溶着させる機能を有している。

定着ユニット５０の下流側には、相互に接触した搬送ローラ５４及び搬送コロ５５と、相互に接触した排出ローラ５６及び排出コロ５７と、画像形成装置１の外部のフェイスダンウスタッカ５８とが配設されている。そして、定着ユニット５０で加熱溶着された用紙２は、用紙搬送用の搬送ローラ５４及びこれに連れ回る搬送コロ５５と、排出ローラ５６及びこれに連れ回る排出コロ５７とによって、フェイスダウンスタッカ５８上に排出される構成になっている。

このように構成される画像形成装置１は、次のように動作する。
先ず、用紙カセット３にセットされている用紙２が、用紙取り出し口３ａから、給紙ローラ４及びリタードローラ５によって、上から１枚ずつ分離されて搬送される。続いて、この用紙２は、レジスタローラ６及びプレッシャローラ７と、フィールドローラ８及びプレッシャローラ９とに挟持され、転送ベルト１３により、ブラック用画像形成ユニット４０Ｋの感光体ドラム４１Ｋと転写ローラ１４Ｋとの間に搬送される。その後、用紙２は、感光体ドラム４１Ｋ及び転写ローラ１４Ｋに挟持され、その記録面にトナー像が転写されると同時に感光体ドラム４１Ｋの回転によって搬送される。同様にして、用紙２は、順次画像形成ユニット４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃを通過し、その通過過程で、各露光装置４３Ｋ，４３Ｙ，４３Ｍ，４３Ｃにより形成された静電潜像を各現像ローラ１４Ｋ，１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃによって現像した各色のトナー像が、その記録面に順次転写されて重ね合わされる。

このようにして記録面上に各色のトナー像が重ね合わされた後、定着ユニット５０によってトナー像が定着された用紙２は、搬送ローラ５４及び搬送コロ５５と、排出ローラ５６及び排出コロ５７とに挟時されて、画像形成装置１の外部のフェイスダンウスタッカ５８へ排出される。以上の過程を経て、カラー画像が用紙２上に形成される。

（実施例１の転写ベルトユニット）
図２は、図１中の転写ベルトユニット１０を示す詳細な構成図である。更に、図３は、図２の転写ベルトユニット１０の外観を示す斜視図である。

転写ベルトユニット１０は、画像形成装置１内に設けられたベルトフレーム１８に装着され、このベルトフレーム１８に取り付けられた軸受１１ａを介して駆動ローラ１１が軸着されている。アイドルローラ１２は、軸受１２ａに軸着され、ベルトフレーム１８に装着された付勢部材としてのスプリング１２ｂが軸受１２ａを付勢することにより、転写ベルト１３が弛まないように張力を与えている。各転写ローラ１４Ｋ，１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃは、各軸受１４Ｋａ，１４Ｙａ，１４Ｍａ，１４Ｃａにそれぞれ軸着され、これらの各軸受１４Ｋａ，１４Ｙａ，１４Ｍａ，１４Ｃａを介して、ベルトフレーム１８に取り付けられた各スプリング１４Ｋｂ，１４Ｙｂ，１４Ｍｂ，１４Ｃｂによってそれぞれ付勢されている。

トナー掻き落とし用のクリーニングブレード１５は、図示しないホルダを介してベルトフレーム１８に固定され、転送ベルト１３上に載っているトナー等を掻き落とすようになっている。掻き落とされたトナー等は、廃トナー収集ボックス１６に集められる。駆動ローラ１１は、回転方向に固定された駆動ギヤ１９により、図１中の駆動モータ２０の駆動の伝達を受けて回転する構成になっている。

（実施例１の光学センサ）
図４は、図１中の光学センサ１７の概略を示す構成図である。

光学センサ１７は、転写ベルト１３及びこの転写ベルト１３上に形成されたトナー像の光学特性を検出するためのものであり、転写ベルト１３に対して光を照射する発光素子１７ａと、転写ベルト１３からの正反射光を受光してこの受光量に対応した電気信号を出力する受光素子１７ｂと、転写ベルト１３からの乱反射光を受光してこの受光量に対応した電気信号を出力する受光素子１７ｃと、その電気信号を増幅する図示しない増幅回路等とから構成され、増幅された電気信号（例えば、出力電圧）は図示しない回路により、後述するプリンタ制御部へ送られる。

受光素子１７ｂ，１７ｃは、発光素子１７ａにより照射された転写ベルト１３からの反射光の受光量を検知するが、この受光量は特に光学センサ１７から測定対象物までの距離や角度、あるいは測定対象物の反射率の変動によって検出レベルが変動するタイプであることが一般的である。この光学センサ１７によって、上位装置が意図した色味となるように各画像形成ユニット４０で形成される各色のトナー像の画像濃度を補正する濃度補正や、各色の画像重ね合わせ位置を一致させるように各露光装置４３の発光タイミングを変更する量を検出して色ずれ補正を行うことを主な目的として用いられる。

（実施例１のプリンタ制御部）
図５は、図１の画像形成装置１内に設けられたプリンタ制御部６０の回路構成を示す概略のブロック図である。

プリンタ制御部６０は、画像形成装置１の全体をプログラム制御する回路であり、平均値算出手段としての機能を含む演算制御機能を有する制御回路（例えば、中央処理装置、以下「ＣＰＵ」という。）６１、制御プログラムを格納するリード・オンリ・メモリ（以下「ＲＯＭ」という。）６２、ワーキングデータ等を格納するランダム・アクセス・メモリ（以下「ＲＡＭ」という。）６３、及びＣＰＵ６１により制御される駆動制御回路としてのモータ制御回路６４等により構成されている。

このプリンタ制御部６０は、画像形成装置１の内部あるいは外部に設けられた上位装置６５からの命令を入力すると共に、光学センサ１７の出力信号（例えば、出力電圧）を入力し、画像形成部３０に対して制御信号を出力すると共に、モータ制御回路６４から駆動モータ２０へ制御信号を出力する機能を有している。プリンタ制御部６０には、タイマ６６も接続されている。

ＣＰＵ６１は、ＲＯＭ６２に格納された制御プログラムに従い、光学センサ１７で検知された出力電圧の平均値を算出し、この平均値及びこの平均値から算出される最適な転写ベルト停止位置をＲＡＭ６３に保存させる機能等を有している。モータ制御回路６４は、ＣＰＵ６１から通知される転写ベルト１３の回転開始及び停止タイミングを受けて、駆動モータ２０の回転及び停止制御を行う駆動制御手段としての機能を有している。又、タイマ６６は、ＣＰＵ６１で算出された最適な転写ベルト停止位置で駆動モータ２０を停止させるためのタイミングを生成する機能を有する計時部である。

（実施例１の印刷画像濃度の補正制御）
図６は、図１の画像形成装置１における印刷画像濃度の補正制御処理を示すフローチャートである。

図１の画像形成装置１では、印刷画像濃度を一定値に保持するために、プリンタ制御部６０内のＲＯＭ６２に格納された制御プログラムを実行するＣＰＵ６１の制御により、通常の印刷動作を停止して、以下のようにして印刷画像濃度の補正制御が行われる。

図６の印刷画像濃度の補正制御処理が開始されると、ステップＳ１において、モータ制御回路６４の制御により、駆動モータ２０が回転して転写ベルト１３が駆動を開始する。ステップＳ２において、ＣＰＵ６１の制御により、光学センサ１７は、発光素子１７ａから転写ベルト１３の下地に光を照射し、予め決められた目標電圧となるように発光電流を調整して自身の基準値補正処理（キャリブレーション）を行う。

ステップＳ３において、ＣＰＵ６１の制御により、画像形成部３０及び各転写ローラ１４は、濃度測定用パッチを現像して転写ベルト１３に転写し、その濃度測定用パッチを転写ベルト１３に印刷する。ステップＳ４において、転写ベルト１３上のパッチが光学センサ１７に到達するタイミングで、この光学センサ１７がパッチ濃度の測定を開始し、この測定結果をＣＰＵ６１へ送る。

ステップＳ５において、ＣＰＵ６１は、測定結果である濃度パッチ情報から、予め設定された演算式等に基づき、濃度補正値の演算を行い、ステップＳ６において、その濃度補正値を次回印刷時に使用するための値としてＲＡＭ６３に保存する。その後、ステップＳ７において、モータ制御回路６４は、駆動モータ２０を止めて転写ベルト１３の駆動を停止し、濃度補正処理を終了する。

このような濃度補正処理が行われた後の通常の印刷動作では、ＲＡＭ６３に保存された濃度補正値に基づき、画像形成部３０が制御され、一定の濃度で用紙２に印刷される。

（実施例１の色ずれ補正制御）
色ずれ補正制御を行う場合は、前記印刷画像濃度の補正制御における濃度測定用パッチに代えて、色ずれ補正用パッチを転写ベルト１３に印刷し、光学センサ１７によりその色ずれ補正用パッチの色ずれ状態を測定し、測定結果をＣＰＵ６１へ送る。ＣＰＵ６１は、測定結果である色ずれパッチ情報から、予め設定された演算式等に基づき、色ずれ補正値の演算を行い、演算結果を次回印刷時に使用するための値としてＲＡＭ６３に保存し、色ずれ補正処理を終了する。

これにより、ＣＰＵ６１は、次回の印刷時において、ＲＡＭ６３に保存された色ずれ補正値に基き、各色の画像重ね合わせ位置が一致するように各露光装置４３の発光タイミングを変更する。従って、色ずれが補正された印刷を行うことができる。

（実施例１の転写ベルトの停止位置制御）
図７は、図２の転写ベルトユニット１０における転写ベルト１３の変形状態を説明するための図である。更に、図８は、図７の光学センサ１７の出力電圧を示す波形図である。

図８において、横軸は転写ベルト１周周期Ｈ及び半周周期Ｈ／２を示す時間（秒（ｓ））、縦軸は光学センサ１７の出力電圧（Ｖ）である。縦軸のＶａｖｅは転写ベルト１周分における光学センサ１７の出力電圧の平均値、Ｖａｖｅ＋αは巻き癖量Ｓが最大となる箇所の正側の最大値、Ｖａｖｅ−αは巻き癖量Ｓが最大となる箇所の負側の最大値である。符号１３ａ１，１３ａ２は転写ベルト１３上の巻き癖部、符号１３ｂは巻き癖量Ｓが最小となる転写ベルト１３上のベルト平滑部である。巻き癖量Ｓは、光学センサ１７における出力電圧の実測値Ｖ１と出力電圧の平均値Ｖａｖｅとの差分で求めることができ、この差分が小さいほど巻き癖量Ｓが小さくなる。

図７に示すように、長期間、張力を受けて放置された転写ベルト１３は、この物性により応力を受け、特に、駆動ローラ１１及びアイドルローラ１２に転写ベルト１３が巻き付いた位置においては、張力による応力に加え、転写ベルト１３の屈曲による応力も加わり、変形を起こしやすくなる。変形が発生した場合、転写ベルト１３が回転すると、転写ベルト表面に例えば凹凸の巻き癖部１３ａ１，１３ａ２が現われてくる。この巻き癖部１３ａ１，１３ａ２の変形量は、転写ベルト１３の厚さ、ヤング率、駆動ローラ１１やアイドルローラ１２のローラ径、張力、放置時間、放置環境等により異なり、永久歪みとして除去されない場合や、応力状態の変化により変形量が減少あるいはなくなる場合がある。この駆動ローラ１１のローラ曲率部Ｐ１やアイドルローラ１２のローラ曲率部Ｐ２で発生するベルトの変形を一般に巻き癖という。

ここで、図７において、巻き癖部１３ａ１は、駆動ローラ１１のローラ曲率部Ｐ１で放置されたことによって生成された転写ベルト１３の巻き癖であり、巻き癖部１３ａ２は、アイドルローラ１２のローラ曲率部Ｐ２で放置されたことによって生成された巻き癖である。

このように転写ベルト１３上に巻き癖がつき、且つ、光学センサ１７が光を照射及び受光する位置においてもその巻き癖が除去しきれていない場合、転写ベルト１３と光学センサ１７との距離が変動する。この時、光学センサ１７の出力電圧は、図８に示すように、巻き癖部１３ａ１及び１３ａ２に対応する位置で大きく変動する。変動の振幅（Ｖａｖｅ＋α）〜（Ｖａｖｅ−α）は、光学センサ１７と転写ベルト１３との距離及び角度の変動量に従って増減するため、巻き癖が強くなるにつれて光学センサ１７における出力電圧の変動幅が大きくなることが確認されている。

そこで、本実施例１においては、転写ベルト１３に生じた巻き癖部１３ａ１，１３ａ２を検知し、この巻き癖部１３ａ１，１３ａ２の位置を選択的に避けて転写ベルト１３を停止させる制御を行い、転写ベルト１周内で巻き癖を平均化させている。即ち、通常の印刷動作時や濃度補正制御時等において、巻き癖部１３ａ１，１３ａ２が駆動ローラ１１のローラ曲率部Ｐ１及やアイドルローラ１２の曲率部Ｐ２で停止しないような停止位置制御を行うことにより、巻き癖部１３ａ１，１３ａ２における変形量の増大を防止している。以下、本実施例１における転写ベルト１３の停止位置制御の処理内容を説明する。

図９は、図１の画像形成装置１における転写ベルト１３の停止位置制御の処理内容を示すフローチャートである。

図１の画像形成装置１では、転写ベルト１３の停止位置制御を行うために、図５のプリンタ制御部６０内のＲＯＭ６２に格納された制御プログラムを実行するＣＰＵ６１の制御により、以下のようにして転写ベルト１３の停止位置制御が行われる。

図９の停止位置制御処理が開始されると、ステップＳ１１において、モータ制御回路６４の制御により、駆動モータ２０が回転して転写ベルト１３が駆動を開始する。ステップＳ１２において、光学センサ１７の発光素子１７ａから転写ベルト１３の表面に光が照射され、受光素子１７ｂ，１７ｃによってその反射光が受光されると、ＣＰＵ６１は、光学センサ１７の出力電圧Ｖｌに対する読み取りを開始する。

ステップＳ１３において、ＣＰＵ６１は、図８に示すように、転写ベルト１３の１周分の出力電圧Ｖ１の平均値Ｖａｖｅを算出する。ステップＳ１４において、ＣＰＵ６１は、前記平均値Ｖａｖｅ、出力電圧Ｖ１、光学センサ１７及び転写ベルト１３間の距離等から、所定の演算式により巻き癖量Ｓを算出することが可能である。本実施例１では、巻き癖量Ｓは

で判断し、実使用条件の下においては、ΔＶが小さいほど巻き癖量Ｓは小さく、ΔＶが大きいほど巻き癖量Ｓは大きいと判断した。

ステップＳ１５において、ＣＰＵ６１は、図８に示すように、得られた巻き癖量Ｓが最小となる転写ベルト１３上のベルト平滑部１３ｂの位置を選定する。

ステップＳ１６において、ＣＰＵ６１は、ベルト平滑部１３ｂの位置からアイドルローラ１２におけるローラ曲率部Ｐ２の位置あるいは駆動ローラ１１におけるローラ曲率部Ｐ１の位置までの距離と回転速度から、ベルト平滑部１３ｂがローラ曲率部Ｐ１に到達する到達時間ｔ１と、ベルト平滑部１３ｂがローラ曲率部Ｐ２に到達する到達時間ｔ２とを算出し、転送ベルト１３の停止までの時間ｔ１，ｔ２が短くなる値ｔ（＝ｔ１又はｔ２）を比較決定し、タイマ６６にその時間ｔをセットする。その後、ステップＳ１７において、モータ制御回路６４は、セットされた時間ｔ後に駆動モータ２０を停止させるので、ベルト平滑部１３ｂがローラ曲率部Ｐ１，Ｐ２で停止する。これにより、停止位置制御処理が終了する。

（実施例１の効果）
図１０は、本発明の実施例１における光学センサ１７の出力電圧を示す波形図である。

図１０において、横軸は転写ベルト１周周期Ｈ及び半周周期Ｈ／２を示す時間（ｓ）、縦軸は光学センサ１７の出力電圧（Ｖ）である。縦軸のＶａｖｅは転写ベルト１３の１周分における光学センサ１７の出力電圧の平均値である。実線の曲線７１は、本実施例１のように転写ベルト停止位置制御を行ったときの転写ベルト１３の変形状態を示す図である。これに対し、破線の曲線７２は、従来技術のように転写ベルト停止位置制御を行わなかったときの転写ベルト１３の変形状態を示す図である。

図１０の曲線７２に示すように、転写ベルト停止位置を制御せずに転写ベルト駆動制御を行うと、転写ベルト１周内で何箇所もの大きな巻き癖部７２ａが発生する可能性がある。

これに対し、本実施例１によれば、既に巻き癖が強く付きつつある変形部分（例えば、図７、図８中の巻き癖部１３ａ１，１３ａ２）を光学センサ１７にて検知後、巻き癖部１３ａ１，１３ａ２が駆動ローラ１１のローラ曲率部Ｐ１やアイドルローラ１２のローラ曲率部Ｐ２で停止しないようにローラ曲率部Ｐ１，Ｐ２を選択的に避けて、転写ベルト１３の停止位置を制御している。即ち、光学センサ１７により、転写ベルト表面の反射強度からベルト平滑部１３ｂを求め、このベルト平滑部１３ｂをローラ曲率部Ｐ１，Ｐ２に位置させて転写ベルト１３を停止する制御を行っている。

そのため、図１０の曲線７１に示すように、転写ベルト１３の停止位置を転写ベルト１周周期Ｈ内で巻き癖を平均化させることが可能となり、光学センサ１７の出力電圧の変動幅を低減することが可能となる。これにより、転写ベルト表面において実行される印刷画像濃度補正や色ずれ補正制御等の補正不具合を防止することや、転写ベルト１３の変形に伴って発生するその他の印刷の不具合（例えば、横筋や、クリーニングブレード１５におけるトナー掻き取り不良による印刷裏面汚れ等）を防止することが可能となる。

（実施例１の変形例１）
図１１は、実施例１の変形例１における転写ベルトユニット１０を示す図であり、図７中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。

実施例１における転写ベルト１３の停止位置制御では、転写ベルト１３において反射強度ピークの平均値Ｖａｖｅに最も近いベルト平滑部１３ｂを光学センサ１７で検知し、そのベルト平滑部１３ｂをローラ曲率部Ｐ１，Ｐ２に位置させて停止させるような制御を行っている。

これに対し、本変形例１では、図１１に示すように、転写ベルト１３における反射強度ピークが最も高い部分（例えば、巻き癖部１３ａ１）を光学センサ１７の直ぐ下流側（例えば、光学センサ１７から２０ｍｍの下流側）に位置させて停止させるような制御を行っている。

図１２は、図１１における転写ベルト１３の停止位置制御の処理内容を示すフローチャートであり、実施例１を示す図９中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。

本変形例１では、転写ベルト１３の停止位置制御を行うために、図５のプリンタ制御部６０内のＲＯＭ６２に格納された制御プログラムを実行するＣＰＵ６１の制御により、以下のようにして転写ベルト１３の停止位置制御が行われる。

停止位置制御処理のステップＳ１１〜Ｓ１４までの巻き癖量Ｓを算出するまでは、実施例１の処理と同様である。実施例１との相違点は、ステップＳ１５ａにおいて、ＣＰＵ６１は、巻き癖量Ｓに基づき、この巻き癖量Ｓが最大となる部分（例えば、巻き癖部１３ａ１）の位置を選定する。ステップＳ１６ａにおいて、ＣＰＵ６１は、巻き癖部１３ａ１の位置から光学センサ１７の位置までの距離と回転速度から、巻き癖部１３ａ１が光学センサ１７に到達する到達時間ｔを算出し、この到達時間ｔに所定時間Δｔを加算した時間（ｔ＋Δｔ）（但し、Δｔ；光学センサ１７から２０ｍｍの下流側へのベルト移動時間）をタイマ６６にセットする。その後、ステップＳ１７において、モータ制御回路６４は、セットされた時間（ｔ＋Δｔ）後に駆動モータ２０を停止させるので、巻き癖部１３ａ１が光学センサ１７の直下流側の位置で停止する。なお、光学センサ１７の直下流側の位置は、光学センサ１７から２０ｍｍ以内であればよい。これにより、停止位置制御処理が終了する。

以上のように、実施例１では、巻き癖量Ｓが最小となるベルト平滑部１３ｂをローラ曲率部Ｐ１，Ｐ２に対応させているが、本変形例１では、巻き癖量Ｓが最大となる部分（例えば、巻き癖部１３ａ１）を光学センサ１７の直ぐ下流側（例えば、光学センサ１７から２０ｍｍ以内の下流側の位置）で停止させている。そのため、次の（ａ）〜（ｄ）のような効果がある。

（ａ） 巻き癖量Ｓが最大となる巻き癖部１３ａ１を検出して停止させるため、転写ベルト１３の停止位置制御に要する時間を短くできる。

（ｂ） 巻き癖量Ｓの最大値の巻き癖部１３ａ１が、光学センサ１７の直ぐ下流側で停止されるため、印刷画像濃度補正や色ずれ補正の際に、巻き癖量Ｓの最大値の部分の影響を少なくすることができる。

（ｃ） 図８に示すように、転写ベルト１３の反射光による光学センサ１７の出力電圧は、最大値の部分に対して転写ベルト半周周期Ｈ／２の部分に極大値が生じるが、この場合、最大値よりも少しでも小さいものであれば、最大値部分に対して、悪影響が小さいために、最大値部分を光学センサ１７の直ぐ下流側に位置させる点の優位性がある。

（ｄ） 実施例１と変形例１とを組み合わせた転写ベルト１３の停止位置制御を行うことも可能であり、これにより、実施例１及び変形例１の作用効果を奏することができる。

（実施例１の変形例２）
実施例１における転写ベルト１３の停止位置制御では、転写ベルト１３において巻き癖量Ｓが最小となるベルト平滑部１３ｂをローラ曲率部Ｐ１，Ｐ２に位置させて停止させるような制御を行っている。これに対し、本変形例２では、図１１に示すように、転写ベルト１３における反射強度ピークが最も高い部分（例えば、巻き癖部１３ａ１）を、画像形成ユニット４０Ｋ，４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ（例えば、感光体ドラム４１Ｋ，４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃ）との対向部と反対側（例えば、図１１の転写ベルト１３の下側）に位置させて停止させるような制御を行っている。

図１３は、図１１における転写ベルト１３の停止位置制御の処理内容を示すフローチャートであり、実施例１を示す図９中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。

本変形例２では、転写ベルト１３の停止位置制御を行うために、図５のプリンタ制御部６０内のＲＯＭ６２に格納された制御プログラムを実行するＣＰＵ６１の制御により、以下のようにして転写ベルト１３の停止位置制御が行われる。

停止位置制御処理のステップＳ１１〜Ｓ１４までの巻き癖量Ｓを算出するまでは、実施例１の処理と同様である。実施例１との相違点は、ステップＳ１５ｂにおいて、ＣＰＵ６１は、巻き癖量Ｓに基づき、この巻き癖量Ｓが最大となる部分（例えば、巻き癖部１３ａ１）の位置を選定する。ステップＳ１６ｂにおいて、ＣＰＵ６１は、巻き癖部１３ａ１の位置からアイドルローラ１２におけるローラ曲率部Ｐ２の位置あるいは駆動ローラ１１におけるローラ曲率部Ｐ１の位置までの距離と回転速度から、巻き癖部１３ａ１が感光体ドラム４１Ｋ，４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃに対向する側の反対側（例えば、転写ベルト１３の下側）に到達する時間ｔを算出し、この時間ｔをタイマ６６にセットする。その後、ステップＳ１７において、モータ制御回路６４は、セットされた時間ｔ後に駆動モータ２０を停止させるので、巻き癖部１３ａ１が転写ベルト１３の下側で停止する。これにより、停止位置制御処理が終了する。

以上のように、実施例１では、巻き癖量Ｓが最小となるベルト平滑部１３ｂをローラ曲率部Ｐ１，Ｐ２に対応させているが、本変形例２では、巻き癖量Ｓが最大となる部分（例えば、巻き癖部１３ａ１）を転写ベルト１３の下側の位置で停止させている。そのため、次の（Ａ）、（Ｂ）のような効果がある。

（Ａ） 巻き癖部１３ａ１を感光体ドラム４１Ｋ，４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃとの対向部側に位置させて停止させると、駆動開始の際に感光体ドラム４１Ｋ，４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃとの接触部で負荷が増大し、転写ベルトユニット１０における駆動開始時のトルクが上昇してしまう。これに対し、本変形例２のように、巻き癖部１３ａ１を転写ベルト１３の下側の位置で停止させると、駆動開始時のトルクの上昇を防止できる。

（Ｂ） 実施例１と変形例２とを組み合わせた転写ベルト１３の停止位置制御を行うことも可能であり、これにより、実施例１及び変形例２の作用効果を奏することができる。

（実施例２の構成）
本発明の実施例２におけるベルト駆動装置である転写ベルトユニット１０の構成、及びこれを有する画像形成装置１の構成は、実施例１と同様である。

図２、図３に示す転写ベルト１３の材質は、トナーの転写性能や耐久性、抵抗安定性、トナー掻き取り性能等、各種の必要性能を満足する必要があるが、材料の違いにより、長期間、駆動ローラ１１及びアイドルローラ１２によって吊架されても巻き癖そのものが発生しにくい材料（例えば、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）等）も開発されている。本実施例２では、そのような材質の転写ベルト１３を使用し、実施例１とは異なる以下のような転写ベルト１３の停止位置制御を行う構成になっている。

（転写ベルトの停止位置制御）
図１４は、本発明の実施例２における光学センサ１７の出力電圧を示す波形図であり、実施例１を示す図８中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。

転送ベルト１３の巻き癖の発生原理は、実施例１と同様である。
図１５は、本発明の実施例２における転写ベルト１３の停止位置制御の処理内容を示すフローチャートである。この図１５は、実施例１の図９に対応している。

本実施例２の画像形成装置１では、転写ベルト１３の停止位置制御を行うために、図５のプリンタ制御部６０内のＲＯＭ６２に格納された制御プログラムを実行するＣＰＵ６１の制御により、以下のようにして転写ベルト１３の停止位置制御が行われる。

図１５の停止位置制御処理が開始されると、ステップＳ２１において、図５中のモータ制御回路６４の制御により、駆動モータ２０が回転して転写ベルト１３が駆動を開始する。ステップＳ２２において、光学センサ１７の発光素子１７ａから転写ベルト１３の表面に光が照射され、受光素子１７ｂ，１７ｃによってその反射光が受光されると、ＣＰＵ６１は、光学センサ１７の出力電圧Ｖ１に対する読み取りを開始する。

ステップＳ２３において、ＣＰＵ６１は、図１４に示すように、転写ベルト１３の１周分の出力電圧Ｖ１のプロファイルから、逐次転写ベルト１３の巻き癖量Ｓを算出する。ステップＳ２４において、ＣＰＵ６１は、算出した巻き癖量Ｓから、転写ベルト１周周期Ｈ内で最も巻き癖量Ｓの大きい位置（例えば、巻き癖部１３ａ１の位置）を選定し、図５中のＲＯＭ６２に保存する。

ステップＳ２５において、ＣＰＵ６１は、転写ベルト１３上の巻き癖部１３ａ１の位置からアイドルローラ１２のローラ曲率部Ｐ２あるいは駆動ローラ１１の曲率部Ｐ１までの距離と回転速度から、巻き癖部１３ａ１の位置が曲率部Ｐ１に到達する到達時間ｔ３と、巻き癖部１３ａ１の位置が曲率部Ｐ２に到達する到達時間ｔ４とを算出し、より短い方の到達時間ｔ（＝ｔ３又はｔ４）をタイマ６６にセットする。その後、ステップＳ２６において、モータ制御回路６４は、セットされた時間ｔ後に駆動モータ２０を停止させるので、巻き癖部１３ａ１，１３ａ２がローラ曲率部Ｐ１，Ｐ２で停止する。これにより、停止位置制御処理が終了する。

このように、転写ベルト１３の巻き癖部１３ａ１がローラ曲率部Ｐ１又はＰ２で停止するようなベルト駆動制御を行うことにより、比較的巻き癖の付きにくい材質を有する転写ベルト１３においては、図１４に示すように、転写ベルト１周周期Ｈ内で２箇所以外は巻き癖が付くことなく保たれる。

（実施例２の効果）
本実施例２によれば、巻き癖の発生しにくい材質の転写ベルト１３を有する転写ベルトユニット１０において、転写ベルト１３上の最も巻き癖量Ｓの大きい巻き癖部１３ａ１がローラ曲率部Ｐ１又はＰ２で停止するようなベルト駆動制御を行っているので、少ないながらも発生する巻き癖部１３ａ１，１３ａ２を少なくとも２箇所に限定することが可能となる。これにより、その２箇所以外の部分で実行される印刷画像濃度補正や色ずれ補正制御等において、光学センサ１７の読み取り値の変動を極めて小さくすることが可能となり、補正制御等の動作の精度を向上させることが可能となる。又、前記２箇所の巻き癖部１３ａ１，１３ａ２においては、必要に応じて例えば光学センサ１７による検出サンプリング回数の増加等を行ってノイズ除去処理を行い、補正時間の増大を最小限に抑えながら、各種の補正制御等の動作を高精度に行い、更なる高品質な印刷物を提供することが可能となる。

（実施例の他の変形例）
本発明は、上記実施例１、２やこの変形例１、２に限定されず、その他の種々の利用形態や変形が可能である。この利用形態や変形例としては、例えば、次の（１）、（２）のようなものがある。

（１） 実施例１、２及びこの変形例１、２では、ベルト駆動装置の例として転写ベルトユニット１０を例に説明したが、転写ベルトユニット１０以外でも本発明を適用できる。例えば、ベルト定着方式を用いた定着ユニット５０であっても、実施例１又は２と同様なベルト巻き癖検知及びベルト停止位置制御を行うことにより、巻き癖量を減少させる効果を得ることが可能である。

（２） 実施例１、２及びこの変形例１、２では、画像形成装置１として、タンデム型カラー電子写真式プリンタについて説明したが、本発明は、カラープリンタに限らず、モノクロ、マルチカラーのプリンタ、あるいは他の複写機、ファクシミリ装置、複合機等の他の画像形成装置にも適用できる。

１ 画像形成装置
２ 用紙
１０ 転写ベルトユニット
１１ 駆動ローラ
１２ アイドルローラ
１３ 転写ベルト
１７ 光学センサ
２０ 駆動モータ
３０ 画像形成部
４０，４０Ｋ，４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ 画像形成ユニット
６０ プリンタ制御部
６１ ＣＰＵ
６４ モータ制御回路
６６ タイマ

Claims (7)

1. 媒体に画像を形成する画像形成ユニットを備える画像形成装置に搭載されるベルト駆動装置であって、
   前記画像形成ユニットに対向して配置されるベルトと、
   前記ベルトを回転駆動する駆動手段と、
   前記ベルトの光学特性を検出する光学特性検出部と、
   検出された前記光学特性に基づいて前記ベルトの特定部位が所定位置で停止するように前記駆動手段を制御する制御部と、を有し、
   前記制御部は、前記光学特性の分布における最大値に対応する部位を前記特定部位と特定し、前記特定部位が前記画像形成ユニットに対向する側の反対側に位置するように前記駆動手段を制御して前記ベルトを停止させることを特徴とするベルト駆動装置。
2. 前記光学特性検出部は、前記ベルトに対向して配置され、前記ベルトに光を照射して前記ベルトの前記光学特性を検出することを特徴とする請求項１記載のベルト駆動装置。
3. 前記制御部は、前記ベルトの回転方向において、前記特定部位が前記光学特性検出部の下流側２０ｍｍ以内に位置するように前記駆動手段を制御して前記ベルトを停止することを特徴とする請求項２記載のベルト駆動装置。
4. ベルトと、
   前記ベルトを張架する一対のローラと、
   前記ローラを回転駆動して前記ベルトを移動させる駆動手段と、
   前記ベルトの光学特性を検出する光学特性検出部と、
   検出された前記光学特性に基づいて前記ベルトの特定部位が所定位置で停止するように前記駆動手段を制御する制御部と、を有し、
   前記制御部は、前記光学特性の分布の平均値を算出して前記平均値に対応する前記ベルトの特定部位を前記ベルトの平滑部と特定し、前記平滑部が前記ローラの曲率部に位置するように前記駆動手段を制御して前記ベルトを停止することを特徴とするベルト駆動装置。
5. 前記光学特性は、前記ベルトの表面の反射特性であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載のベルト駆動装置。
6. 前記ベルトは、無端状であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載のベルト駆動装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項記載のベルト駆動装置を有することを特徴とする画像形成装置。

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