JP5331907B2

JP5331907B2 - 画像形成装置

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Description

本発明は、張架されたベルトを備える画像形成装置に関する。

画像形成装置には、たとえば、複数の感光体ドラムを備え、複数色のトナー像によりカラー印刷を行うものがある。このような画像形成装置では、各感光体ドラムの表面上に担持されたトナー像を用紙に転写するとき、無端状のベルト（中間転写ベルトや用紙搬送ベルトなど）を用いることがある（たとえば、特許文献１参照）。

特開２０１１−１１２６９７号公報

トナー像の形成タイミングや用紙の搬送タイミングなどを計るためには、ベルトの周回方向での位置検知を精度良く行う必要がある。たとえば、ベルトの周回方向での位置検知を行うため、ベルトの端縁の一部にインデックスを設け、ベルトの端縁と共にインデックスを周回させることがある。この構成においては、インデックスの周回経路に検知体を配置し、その検知体でインデックスを検知することにより、ベルトの周回方向での位置検知を行うことができる。

一例として、検知体が透過型光センサーであるとすると、検知体の検知領域をインデックスが通過するときには検知領域での遮光量が増大し、検知体の検知領域をインデックスが通過しきると検知領域での遮光量が減少するので、検知領域をインデックスが通過中であるか否かで検知体の出力値に差が生じる。これにより、検知体の出力値に基づきインデックスの検知を行うことができる。

ところで、中間転写ベルトや用紙搬送ベルトなどの無端状のベルトは、複数のローラーで張架した状態で周回させる。しかし、各ローラーの製造精度、各ローラーの取付精度、各ローラーの軸線のずれ、ベルトの内面の厚みの不均一、および、ベルトに対する張力の不均一、などに起因し、ベルトが蛇行する（ベルトの端縁位置が検知体に対して近づく方向や離れる方向に移動する）場合がある。そして、ベルトが蛇行すると、インデックスの検知精度が低下するという不都合が生じる。

具体的には、検知体の検知領域にインデックスが存在するか否かの判断基準となる閾値は、通常では固定値となっている。たとえば、ベルトが蛇行していない状態（ベルトの端縁が理想的な周回経路からずれていない状態）において、検知体の出力値が所定量変化した時点がインデックスの検知時点となるように、固定的に閾値が設定されているとする。この場合、ベルトが蛇行すると、閾値は一定レベルのままであるが、検知体の出力レベルが全体的に変動する。たとえば、検知体が透過型光センサーであるとすると、ベルトの端縁が検知体に近づく方向に移動すると検知領域での遮光量が増大し、ベルトの端縁が検知体から離れる方向に移動すると検知領域での遮光量が減少するので、検知体の出力レベルが全体的に下がったり上がったりする。

このため、インデックスが検知領域を通過するときの検知体の出力波形（出力値の変化量）が曲線的に変化すれば、検知体の出力値が上記所定量よりも大きく変化した時点でインデックスを検知したり、検知体の出力値が上記所定量よりも小さく変化した時点でインデックスを検知したりする。すなわち、インデックスの検知精度が低下する。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、ベルトの周回方向での位置検知（インデックスの検知）を精度良く行うことが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、複数のローラーに張架されて周回する無端状のベルトと、ベルトの端縁の一部に設けられ、ベルトと共に周回するインデックスと、ベルトの端縁およびインデックスの周回経路の一部に検知領域を有し、ベルトの端縁およびインデックスの検知領域での通過状態に応じて出力値を変動させる検知体と、検知体の出力値を一定の周期で取得して処理し、現時点の検知体の出力値と閾値とを比較することで検知体の検知領域にインデックスが存在するか否かを判断する処理部と、処理部が処理した検知体の出力値を記憶する記憶部と、を備えている。そして、処理部は、一定の周期で取得した検知体の出力値を基に閾値を設定するための基準値を求め、検知体の検知領域にインデックスが存在するか否かを判断するとき、直近に求めた基準値から予め定められた値分だけ変化させた値を閾値として設定する。

本発明の構成によると、処理部は、一定の周期で取得した検知体の出力値を基に閾値を設定するための基準値を求め、検知体の検知領域にインデックスが存在するか否かを判断するとき、直近に求めた基準値から予め定められた値分だけ変化させた値を閾値として設定する。すなわち、処理部は、ベルトが蛇行している（ベルトの端縁位置が検知体に対して近づく方向や離れる方向に移動している）場合において、検知体の出力レベルが全体的に大きくなったときには、検知体の出力レベルの変動に応じて閾値を大きい値に設定し、検知体の出力レベルが全体的に小さくなったときには、検知体の出力レベルの変動に応じて閾値を小さい値に設定する。これにより、処理部は、検知体の検知領域をインデックスが通過するとき、ベルトの蛇行状態にかかわらず、検知体の出力値が一定量だけ変化した時点で、インデックスを検知する（検知体の検知領域にインデックスが存在すると判断する）ことになる。その結果、ベルトの周回方向での位置検知（インデックスの検知）を精度良く行うことができる。

ここで、上記予め定められた値の絶対値は、インデックスが検知領域を通過するときの検知体の出力値の変化量より小さく、ベルトが最大に蛇行するときの検知体の出力値の変化量よりも大きい値である。なぜなら、インデックスが検知領域を通過するときの検知体の出力値の変化量以上の値を上記予め定められた値として用いると、インデックスの検知が行えなくなるからである。一方で、ベルトが最大に蛇行するときの検知体の出力値の変化量以下の値を上記予め定められた値として用いると、ベルトの蛇行に起因して検知体の出力値が変動したときにインデックスを検知したと誤検知する可能性がある。

上記の構成において、好ましくは、処理部は、予め定められた時間分の検知体の出力値を平均した第１平均値を算出し、その第１平均値を基に基準値を求める。これにより、検知体の出力値にバラツキが生じていたとしても、ベルトの蛇行状態に応じた閾値を容易に得ることができる。

上記の構成において、好ましくは、算出した複数回分の第１平均値をさらに平均した第２平均値を算出し、その第２平均値を基に基準値を求める。これにより、閾値の設定に際して、検知体の出力値のバラツキの影響を良好に除去することができる。

以上のように、本発明によれば、ベルトの周回方向での位置検知（インデックスの検知）を精度良く行うことが可能な画像形成装置を得ることができる。

本発明の一実施形態による画像形成装置の全体構成図本発明の一実施形態による画像形成装置の画像形成部を示した概略図本発明の一実施形態による画像形成装置のハードウェア構成を示したブロック図本発明の一実施形態による画像形成装置において中間転写ベルトに位置ずれが生じていないときの状態を説明するための図本発明の一実施形態による画像形成装置において中間転写ベルトに位置ずれが生じているときの状態を説明するための図本発明の一実施形態による画像形成装置において中間転写ベルトに位置ずれが生じているときの状態を説明するための図本発明の一実施形態による画像形成装置において中間転写ベルトが蛇行しているときの図インデックスを検知したか否かの判断基準となる閾値が固定されている場合の問題点を説明するための図インデックスの検知方法の一例を説明するための図図９に示したインデックスの検知方法の問題点を説明するための図本発明の一実施形態による画像形成装置におけるインデックスの検知方法を説明するための図本発明の一実施形態による画像形成装置においてインデックスを検知するときの動作を説明するための図

まず、図１を参照して、本発明の一実施形態による画像形成装置１００の全体構成について説明する。

本実施形態の画像形成装置１００は、たとえば、タンデム方式のカラー複合機であり、コピー、プリンター、スキャナーおよびファックスなどの複数種のジョブを実行することができる。また、この画像形成装置１００は、操作パネル１０１、画像読取部１０２、給紙部１０３、第１搬送部１０４、画像形成部１０５、中間転写部１０６、定着部１０７および第２搬送部１０８などを備える。

操作パネル１０１は、装置正面側に配置される。また、操作パネル１０１は、表示面がタッチパネルで覆われた液晶表示部１１を有する。この液晶表示部１１には、たとえば、各種設定などを行うためのメニューおよび設定キー（ソフトキー）が表示されるとともに、装置状態などを示すメッセージも表示される。また、操作パネル１０１は、数値の入力をユーザーから受け付けるためのテンキー１２や、各種ジョブの実行開始の指示をユーザーから受け付けるためのスタートキー１３なども有する。

画像読取部１０２は、原稿を読み取り、形成すべき画像の画像データを生成する。画像読取部１０２には、図示しないが、露光ランプ、ミラー、レンズおよびイメージセンサーなどの光学系部材が設けられている。この画像読取部１０２は、コンタクトガラス２１に載置される原稿に光を照射し、その原稿の反射光を受けたイメージセンサーの各画素の出力値をＡ／Ｄ変換することにより、画像データを生成する。これにより、画像読取部１０２による原稿の読み取り動作によって得られた画像データに基づき印刷を行うことができる。また、画像読取部１０２による原稿の読み取り動作によって得られた画像データを蓄積することもできる。なお、画像読取部１０２による原稿の読み取り時には、コンタクトガラス２１に載置された原稿を原稿カバー２２で押えることができる。

給紙部１０３は、記録媒体としての用紙Ｐを収容するカセット３１を複数有し、それら複数のカセット３１に収容された用紙Ｐを第１搬送部１０４に供給する。また、この給紙部１０３には、収容された用紙Ｐを引き出すピックアップローラー３２や、用紙Ｐの重送を抑制するための分離ローラー対３３などが設けられている。

第１搬送部１０４は、メイン搬送経路に沿って用紙Ｐを搬送する。すなわち、給紙部１０３から供給された用紙Ｐは、第１搬送部１０４によって、中間転写部１０６および定着部１０７をこの順番で通過して排出トレイ１０９に導かれる。この第１搬送部１０４には、用紙Ｐを中間転写部１０６の手前で待機させ、タイミングを合わせて中間転写部１０６に送り出すレジストローラー対４１などが設けられている。

画像形成部１０５は、印刷すべき画像の画像データに基づいてトナー像を形成するものであり、４色分の画像形成部５０（ブラックのトナー像を形成する画像形成部５０Ｂｋ、イエローのトナー像を形成する画像形成部５０Ｙ、シアンのトナー像を形成する画像形成部５０Ｃ、および、マゼンダのトナー像を形成する画像形成部５０Ｍ）と、露光装置５とを含む。なお、画像形成部５０Ｂｋ、５０Ｙ、５０Ｃおよび５０Ｍは、互いに異なる色のトナー像を形成するが、いずれも基本的に同様の構造である。したがって、以下の説明では、各色を表す符号（Ｂｋ、Ｙ、ＣおよびＭ）を省略する。

各画像形成部５０のそれぞれは、図２に示すように、感光体ドラム１、帯電装置２、現像装置３および清掃装置４を有する。

各感光体ドラム１は、外周面にトナー像を担持するものであって、周方向に回転可能に支持されている。各帯電装置２は、対応する感光体ドラム１を一定の電位で帯電させる。各現像装置３は、対応する色の現像剤を収容し、対応する感光体ドラム１の外周面（静電潜像）にトナーを供給する。各清掃装置４は、対応する感光体ドラム１の清掃を行う。

露光装置５は、各感光体ドラム１の外周面が帯電された後、各感光体ドラム１の外周面に対して画像データに基づき走査露光を行い、各感光体ドラム１の外周面に静電潜像を形成する。そして、各感光体ドラム１の外周面に形成された静電潜像にトナーが供給されると、画像データに応じたトナー像が各感光体ドラム１の外周面に担持される。

なお、露光装置５は、図示しないが、半導体レーザー素子、ポリゴンミラー、ポリゴンモーター、Ｆθレンズおよび反射ミラーなどからなる。そして、これら露光装置５の構成部材は、各色の画像形成部５０に対して１セットずつ設けられていてもよい。あるいは、半導体レーザー素子、Ｆθレンズおよび反射ミラーのみを各色の画像形成部５０に対して１セットずつ設け、ポリゴンミラーおよびポリゴンモーターについては２色分（または、４色分）の画像形成部５０で共用してもよい。

図１に戻って、中間転写部１０６は、画像形成部１０５からトナー像の１次転写を受けた後、用紙Ｐに２次転写を行う。中間転写部１０６は、端縁の一部にインデックス６１ａ（図４参照）が設けられた無端状の中間転写ベルト６１（ベルトに相当）と、各画像形成部５０にそれぞれ１つずつ割り当てられた１次転写ローラー６２Ｂｋ、６２Ｙ、６２Ｃおよび６２Ｍとを少なくとも含む。中間転写ベルト６１は、周回可能に張架されている。そして、インデックス６１ａは、中間転写ベルト６１の周回方向での位置検知を行うときに使用される（詳細は後述する）。また、１次転写ローラー６２Ｂｋ、６２Ｙ、６２Ｃおよび６２Ｍは、対応する画像形成部５０（具体的には、感光体ドラム１）との間で中間転写ベルト６１を挟み込んでいるとともに、１次転写用電圧（１次転写バイアス）が印加されるようになっている。

また、中間転写部１０６は、駆動ローラー６３（ローラーに相当）および従動ローラー６４（ローラーに相当）も含む。駆動ローラー６３および従動ローラー６４は、１次転写ローラー６２Ｂｋ、６２Ｙ、６２Ｃおよび６２Ｍと共に、中間転写ベルト６１を張架している。そして、駆動ローラー６３が回転駆動すると、中間転写ベルト６１が周回し、それと共にインデックス６１ａ（図４参照）も周回する。なお、駆動ローラー６３は、後述する主制御部１１０により駆動制御される中間転写モーターＭ（図３参照）から伝達される駆動力によって回転する。

さらに、中間転写部１０６は、２次転写ローラー６５も含む。この２次転写ローラー６５は、駆動ローラー６３との間で中間転写ベルト６１を挟み込んでいるとともに、２次転写用電圧（２次転写バイアス）が印加されるようになっている。

そして、各画像形成部５０で形成されたトナー像は、１次転写用電圧が印加された１次転写ローラー６２Ｂｋ、６２Ｙ、６２Ｃおよび６２Ｍにより、順次、ずれなく重畳して中間転写ベルト６１に１次転写される（１次転写処理）。すなわち、中間転写ベルト６１にフルカラートナー像が転写される。その後、中間転写ベルト６１に１次転写されたトナー像は、２次転写用電圧が印加された２次転写ローラー６５により、用紙Ｐに２次転写される（２次転写処理）。

また、中間転写部１０６は、ベルト清掃装置６６も含む。このベルト清掃装置６６は、中間転写ベルト６１から用紙Ｐへのトナー像の２次転写の後、中間転写ベルト６１の清掃を行う。

定着部１０７は、発熱源を内蔵する定着ローラー７１と、定着ローラー７１に圧接される加圧ローラー７２とを含む。そして、トナー像が２次転写された用紙Ｐは、定着ローラー７１と加圧ローラー７２との間を通過することで、加熱・加圧される。これにより、用紙Ｐにトナー像が定着される（定着処理）。

定着部１０７を通過した用紙Ｐは、排出トレイ１０９に排出される。これによって、印刷が完了する。

また、第２搬送部１０８は、両面印刷を可能とするものであり、両面印刷用搬送経路に沿って用紙Ｐを搬送する。この両面印刷用搬送経路は、定着ローラー７１および加圧ローラー７２の下流側においてメイン搬送経路と分岐し、レジストローラー対４１の上流側においてメイン搬送経路と合流している。そして、第２搬送部１０８には、メイン搬送経路と両面印刷用搬送経路との分岐点に配置された切替爪８１、排出トレイ１０９に繋がる排出口１０９ａに配置されているとともに正逆回転の切り換えが可能な排出ローラー対８２、および、用紙Ｐを搬送する搬送ローラー対８３などが設けられている。

両面印刷を行う場合、切替爪８１は、両面印刷用搬送経路を閉じ、定着部１０７から送られた用紙Ｐを排出トレイ１０９に導く。また、排出ローラー対８２は、ひとまず正回転して用紙Ｐの一部分を排出トレイ１０９に排出する。この後、排出ローラー対８２は、用紙Ｐが排出ローラー対８２を通過しきる前に一旦停止しその後逆回転する。このとき、切替爪８１は、両面印刷用搬送経路を開く方向に回動する。これにより、片面印刷された用紙Ｐは、両面印刷用搬送経路に導かれる。

この後、用紙Ｐは、搬送ローラー対８３により搬送され、レジストローラー対４１の上流側に至る。そして、再び、中間転写部１０６から定着部１０７へと送られる。このときには、用紙Ｐの表裏が逆転しているので、用紙Ｐの裏面（未印刷面）に対して、２次転写処理および定着処理がなされる。そして、両面印刷が終わった用紙Ｐは、排出トレイ１０９に排出される。

次に、図３を参照して、画像形成装置１００のハードウェア構成について説明する。

画像形成装置１００は、主制御部１１０を有する。この主制御部１１０は、中央演算処理装置であるＣＰＵ１１１や画像処理部１１２などを含む。また、主制御部１１０は、操作パネル１０１、画像読取部１０２、給紙部１０３、第１搬送部１０４、画像形成部１０５、中間転写部１０６、定着部１０７および第２搬送部１０８などと接続されている。そして、主制御部１１０は、記憶部１１３に記憶されたプログラムおよびデータなどに基づき、各部の制御や演算などを行う。なお、主制御部１１０は、全体制御や画像処理制御を行う制御部と、各種回転体を回転させるモーターの駆動制御を行うエンジン制御部とに分割されていてもよい。

記憶部１１３は、ＲＯＭ１１３ａ、ＲＡＭ１１３ｂおよびＨＤＤ１１３ｃなどの揮発性の記憶装置と不揮発性の記憶装置とを含む。そして、各種のプログラムおよびデータなどは、たとえば、ＲＯＭ１１３ａに記憶され、ＲＡＭ１１３ｂに展開される。

また、主制御部１１０は、通信部１１４と接続される。通信部１１４は、たとえば、外部のコンピューター２００とネットワーク（あるいは、ケーブル）を介して通信可能に接続される。これにより、コンピューター２００から送信された画像データに基づき印刷を行うことができる。さらに、画像読取部１０２による原稿の読み取り動作によって得られた画像データをコンピューター２００に送信することもできる。さらに、たとえば、通信部１１４にモデムなどを内蔵してもよく、この場合、電話回線などのネットワークを介して、外部のファックス装置３００とファックス通信を行うことができる。

ここで、主制御部１１０に接続される中間転写部１０６は、中間転写ベルト６１の近傍（図１参照）に配置された濃度検知センサー６７を含む。濃度検知センサー６７は、たとえば、反射型光センサーであり、中間転写ベルト６１の表面に光を出射し、中間転写ベルト６１の表面からの反射光の光量に応じて出力を変動させる。この濃度検知センサー６７の出力は、主制御部１１０が受ける。そして、主制御部１１０は、濃度検知センサー６７の出力に基づき、たとえば、画像濃度キャリブレーションなどを行う。なお、画像濃度キャリブレーションとは、中間転写ベルト６１に濃度調整用のパッチトナー像を転写してそのパッチトナー像の画像濃度を検知し、パッチトナー像の画像濃度に基づいて、現像ローラー３ａ（図２に示した現像装置３の一構成部材）に対する印加電圧などを調整することである。

たとえば、主制御部１１０は、画像濃度キャリブレーションを行うとき、中間転写ベルト６１を周回させながら、中間転写ベルト６１の表面の所定位置にパッチトナー像を転写させる。そして、主制御部１１０は、濃度検知センサー６７の出力に基づき、パッチトナー像の画像濃度（以下、単にパッチ濃度と称する）を検知する。さらに、主制御部１１０は、パッチ濃度の検知に先立って、濃度検知センサー６７の出力に基づき、中間転写ベルト６１の表面の所定位置（パッチトナー像を転写する位置）においてパッチトナー像が転写されていないときの画像濃度（以下、単に地肌濃度と称する）を検知する。続いて、主制御部１１０は、パッチ濃度値から地肌濃度値を減算した値を補正前パッチ濃度値として算出する（すなわち、パッチ濃度値から中間転写ベルト６１の地肌での光反射の影響を除去する）。その後、主制御部１１０は、補正前パッチ濃度値に基づき、現像ローラー３ａに対する印加電圧を調整する。

さらに、中間転写部１０６は、中間転写ベルト６１の周回方向の位置検知（インデックス６１ａの検知）を行うためのアナログセンサー６８（検知体に相当）も含む。アナログセンサー６８は、たとえば、発光部および受光部を有する透過型光センサーであり、受光部の受光量に応じて出力電圧値を変動させる。たとえば、アナログセンサー６８の出力電圧値は、受光部の受光量が多いほど大きくなる一方、受光部の受光量が少ないほど小さくなる。

また、アナログセンサー６８は、たとえば、断面コの字形状であり、コの字体の内側上面に発光部が配され、内側下面に受光部が配された構造を有する。そして、アナログセンサー６８は、図４に示すように、発光部と受光部とでインデックス６１ａの周回経路を挟み込んでいる。このため、アナログセンサー６８の出力電圧値は、発光部と受光部との間にインデックス６１ａが存在するときと存在しないときとで差が生じる。

具体的には、図４の右方のグラフ（アナログセンサー６８の出力電圧値と時間との関係を示したグラフ）のように、アナログセンサー６８の検知領域（発光部と受光部との間の領域）にインデックス６１ａが到達すると、アナログセンサー６８の出力電圧値は立ち下がり、小さくなる。そして、アナログセンサー６８の出力電圧値は、アナログセンサー６８の検知領域をインデックス６１ａが通過中、小さいままとなる。その後、アナログセンサー６８の検知領域をインデックス６１ａが通過しきると、アナログセンサー６８の出力電圧値は立ち上がり、大きくなる（回復する）。

このアナログセンサー６８の出力電圧値は、主制御部１１０が周期的にサンプリングする。なお、主制御部１１０のＣＰＵ１１１（図３参照）がアナログセンサー６８の出力電圧値をＡ／Ｄ変換してもよいし、Ａ／Ｄ変換器を別途設けてもよい。そして、主制御部１１０は、アナログセンサー６８の出力電圧値に基づき、中間転写ベルト６１の周回方向での位置検知（インデックス６１ａの検知）を行う。これにより、たとえば、主制御部１１０は、画像濃度キャリブレーションの実行時に、中間転写ベルト６１の表面にパッチトナー像を転写するタイミングを計ることができる（パッチ濃度の測定位置と地肌濃度の測定位置とを一致させることができる）。また、主制御部１１０は、通常印刷時に、画像の形成タイミングを計ることもできる。

また、アナログセンサー６８の出力電圧値は、中間転写ベルト６１の端縁位置の検知を行うときにも使用される。すなわち、主制御部１１０は、単一のアナログセンサー６８の出力電圧値に基づいて、中間転写ベルト６１の端縁位置の検知とインデックス６１ａの検知とを行う。

このため、アナログセンサー６８は、中間転写ベルト６１の端縁およびインデックス６１ａが常に検知領域を通過するように配置されている。たとえば、アナログセンサー６８の配置位置は、中間転写ベルト６１の端縁位置が基準位置（図４中の破線で示される位置）からずれていないときにおいて、アナログセンサー６８の出力電圧値（インデックス６１ａを検知していないときの値）がアナログセンサー６８の出力幅の中央値となるように設定されている。

たとえば、図５に示すように、中間転写ベルト６１の端縁位置が基準位置（図５中の破線で示される位置）からアナログセンサー６８に対して近づく方向にずれたとする。この場合、アナログセンサー６８の検知領域での遮光量は、中間転写ベルト６１の端縁位置がずれていない状態（図４の状態）のときよりも多くなる。このため、図５の右方のグラフのように、アナログセンサー６８の出力電圧値は、中間転写ベルト６１の端縁位置がずれていない状態（図４の状態）のときよりも低くなる。なお、図５のグラフの二点鎖線は、中間転写ベルト６１の端縁位置がずれていないときのアナログセンサー６８の出力電圧値を示したものである。

また、図６に示すように、中間転写ベルト６１の端縁位置が基準位置（図６中の破線で示される位置）からアナログセンサー６８に対して離れる方向にずれたとする。この場合、アナログセンサー６８の検知領域での遮光量は、中間転写ベルト６１の端縁位置がずれていない状態（図４の状態）のときよりも少なくなる。このため、図６の右方のグラフのように、アナログセンサー６８の出力電圧値は、中間転写ベルト６１の端縁位置がずれていない状態（図４の状態）のときよりも高くなる。なお、図６のグラフの二点鎖線は、中間転写ベルト６１の端縁位置がずれていないときのアナログセンサー６８の出力電圧値を示したものである。

そこで、主制御部１１０は、周期的にアナログセンサー６８の出力電圧値をサンプリングする。そして、主制御部１１０は、アナログセンサー６８の出力電圧値に基づき、中間転写ベルト６８の端縁位置（または、ずれ量やずれ方向）を検知する。たとえば、アナログセンサー６８の出力電圧値と中間転写ベルト６１の端縁位置（または、ずれ量やずれ方向）とを関連付けた位置検知用データが記憶部１１３に記憶されており、主制御部１１０は、アナログセンサー６８の出力電圧値および位置検知用データに基づき、中間転写ベルト６１の端縁位置（または、ずれ量やずれ方向）を検知する。

ところで、図７に示すように、中間転写ベルト６１は蛇行する（中間転写ベルト６１の端縁位置が周回を重ねる毎に変化する）ことがある。なお、図７中の破線は、中間転写ベルト６１が蛇行していないときの中間転写ベルト６１の端縁位置（基準位置）を示している。中間転写ベルト６１が蛇行する原因としては、中間転写ベルト６１を張架する各ローラーの製造精度、各ローラーの取付精度、各ローラーの軸線のずれ、中間転写ベルト６１の内面の厚みの不均一、および、中間転写ベルト６１に対する張力の不均一、などが挙げられる。

このように中間転写ベルト６１が蛇行すると、中間転写ベルト６１の端縁位置を示すアナログセンサー６８の出力電圧値は、たとえば、図８に示すように、徐々に変化する。なお、中間転写ベルト６１が蛇行したとしても、アナログセンサー６８の検知領域をインデックス６１ａが通過したときのアナログセンサー６８の出力波形（出力電圧値の変化量）については、殆ど一定である。ただし、このときのアナログセンサー６８の出力波形は、左右対称ではなく非対称となる。

したがって、インデックス６１ａを検知したか否かの判断基準となる閾値（図８中の破線）が固定されていれば、インデックス６１ａの検知を精度良く行えない。たとえば、図８のようにアナログセンサー６８の出力電圧値が変化する場合には、中間転写ベルト６１が周回を重ねる毎に、アナログセンサー６８の検知領域にインデックス６１ａが到達してからインデックス６１ａを検知するまでの時間が徐々にずれる。

たとえば、アナログセンサー６８の検知領域をインデックス６１ａが通過したときのアナログセンサー６８の出力波形が左右対称であれば、図９に示すように、アナログセンサー６８の出力が立ち下がった時点Ｔ１と立ち上がった時点Ｔ２との中間点をインデックス６１の検知時点とすることにより、中間転写ベルト６１が周回を重ねる毎にインデックス６１ａの検知時点が徐々にずれるのを抑制することができる。しかし、実際には、図１０に示すように、アナログセンサー６８の検知領域をインデックス６１ａが通過したときのアナログセンサー６８の出力波形は非対称であるので、図９に示した方法を採用したとしても、インデックス６１ａの検知を精度良く行えない。

このように、インデックス６１ａの検知を精度良く行えなければ、たとえば、画像濃度キャリブレーションの実行時において、中間転写ベルト６１の表面へのパッチトナー像の転写タイミングを精度良く制御することができない。このため、中間転写ベルト６１の表面においてパッチ濃度の測定位置と地肌濃度の測定位置とを精度良く一致させるのが困難になり、画像濃度キャリブレーションの精度が低下する。

そこで、本実施形態では、主制御部１１０は、アナログセンサー６８の出力電圧値を一定の周期（たとえば、１．２５ｍｓ毎）で取得し、記憶部１１３に記憶させる。また、主制御部１１０は、一定の周期で取得したアナログセンサー６８の出力電圧値を基に、閾値（アナログセンサー６８の検知領域にインデックス６１ａが存在するか否かを判断するための閾値）を設定するための基準値を求める。そして、主制御部１１０は、アナログセンサー６８の検知領域にインデックス６１ａが存在するか否かを判断するとき、直近に求めた基準値から予め定められた値分だけ変化させた値を閾値として設定する。

具体的には、主制御部１１０は、予め定められた時間分のアナログセンサー６８の各出力電圧値を平均した平均値（以下、第１平均値と称する）を算出する。たとえば、主制御部１１０は、アナログセンサー６８の出力電圧値を取得する毎に、直近に取得した１０回分のアナログセンサー６８の各出力電圧値を平均して第１平均値を算出する。また、主制御部１１０は、アナログセンサー６８の出力電圧値を取得する毎に、直近に算出した複数回分（たとえば、５回分）の各第１平均値をさらに平均した平均値（以下、第２平均値と称する）を算出する。そして、主制御部１１０は、アナログセンサー６８の検知領域にインデックス６１ａが存在するか否かを判断するとき、直近に算出した第２平均値を基準値として閾値を設定する。すなわち、主制御部１１０は、第２平均値から予め定められた値分だけ変化させた値（たとえば、本実施形態では、第２平均値から予め定められた値を減算した値）を閾値とする。

これにより、図１１に示すように、アナログセンサー６８の検知領域にインデックス６１ａが存在するか否かを判断するための閾値（図１１中の黒点）は、中間転写ベルト６１の蛇行状態に応じて変動する。すなわち、アナログセンサー６８の出力レベルが全体的に徐々に大きくなる場合（中間転写ベルト６１の端縁位置がアナログセンサー６８に対して離れる方向に徐々に移動する場合）には、アナログセンサー６８の出力レベルの変動に応じて閾値が徐々に大きくなる。一方で、図示しないが、アナログセンサー６８の出力レベルが全体的に徐々に小さくなる場合（中間転写ベルト６１の端縁位置がアナログセンサー６８に対して近づく方向に徐々に移動する場合）には、アナログセンサー６８の出力レベルに応じて閾値が徐々に小さくなる。したがって、主制御部１１０は、アナログセンサー６８の検知領域をインデックス６１ａが通過するとき、中間転写ベルト６１の蛇行状態にかかわらず、アナログセンサー６８の出力電圧値が一定量だけ変化した時点で、インデックス６１ａを検知する（アナログセンサー６８の検知領域にインデックス６１ａが存在すると判断する）ことになる。

なお、上記予め定められた値の絶対値は、インデックス６１ａが検知領域を通過するときのアナログセンサー６８の出力電圧値の変化量より小さく、中間転写ベルト６１が最大に蛇行するときのアナログセンサー６８の出力電圧値の変化量よりも大きい値である。なぜなら、インデックス６１ａが検知領域を通過するときのアナログセンサー６８の出力電圧値の変化量以上の値を上記予め定められた値として用いると、インデックス６１ａの検知が行えなくなるからである。一方で、中間転写ベルト６１が最大に蛇行するときのアナログセンサー６８の出力電圧値の変化量以下の値を上記予め定められた値として用いると、中間転写ベルト６１の蛇行に起因してアナログセンサー６８の出力電圧値が変動したときにインデックス６１ａを検知したと誤検知する可能性がある。

次に、図１２を参照して、中間転写ベルト６１の周回方向での位置検知を行うときの動作（インデックス６１ａを検知するまでの動作）について説明する。

たとえば、画像濃度キャリブレーションや通常印刷においては、中間転写ベルト６１に対するトナー像の転写タイミングを計るため、インデックス６１ａの検知を精度良く行う必要がある。したがって、図１２のフローのスタートは、たとえば、画像濃度キャリブレーションや通常印刷の実行に際して中間転写ベルト６１を周回させるときである。

ステップＳ１において、主制御部１１０は、中間転写モーターＭを駆動させ、予め定められた速度で中間転写ベルト６１を周回させる。ステップＳ２において、主制御部１１０は、アナログセンサー６８の出力電圧値のサンプリングを開始する。

ステップＳ３において、主制御部１１０は、アナログセンサー６８の出力電圧値を取得する毎に、直近に取得した複数回分（たとえば、１０回分）のアナログセンサー６８の各出力電圧値を平均した第１平均値を算出する。ステップＳ４において、主制御部１１０は、アナログセンサー６８の出力電圧値を取得する毎に、直近に算出した複数回分（たとえば、５回分）の各第１平均値をさらに平均した第２平均値を算出する。

ステップＳ５において、主制御部１１０は、閾値（アナログセンサー６８の検知領域にインデックス６１ａが存在するか否かを判断するための閾値）の設定に際して基準となる基準値を求め、閾値を設定する。ここでは、主制御部１１０は、第２平均値を基準値とする。そして、主制御部１１０は、第２平均値から予め定められた値分だけ変化させた値（たとえば、第２平均値から予め定められた値を減算した値）を閾値として設定する。

ステップＳ６において、主制御部１１０は、アナログセンサー６８の検知領域にインデックス６１ａが存在するか否かを判断する。すなわち、主制御部１１０は、現時点のアナログセンサー６８の出力電圧値が閾値を下回っているか否かを判断する。判断の結果、現時点のアナログセンサー６８の出力電圧値が閾値を下回っていれば、ステップＳ７に移行し、主制御部１１０は、インデックス６１ａを検知した（アナログセンサー６８の検知領域にインデックス６１ａが存在する）と認識する。一方で、現時点のアナログセンサー６８の出力電圧値が閾値を下回っていなければ、ステップＳ２に戻る。

なお、図１２のフローにおいて、ステップＳ４を省略してもよい。すなわち、第１平均値を基準値としてもよい。

また、インデックス６１ａを検知した後、一定の時間（たとえば、アナログセンサー６８の検知領域をインデックス６１ａが通過しきるのに要する時間）が経過するまで、インデックス６１ａの検知処理を中断してもよい。

本実施形態では、上記のように、主制御部１１０（処理部に相当）は、一定の周期で取得したアナログセンサー６８（検知体に相当）の出力値を基に閾値を設定するための基準値を求め、アナログセンサー６８の検知領域にインデックス６１ａが存在するか否かを判断するとき、直近に求めた基準値から予め定められた値分だけ変化させた値を閾値として設定する。すなわち、主制御部１１０は、中間転写ベルト６１（ベルトに相当）が蛇行している場合（中間転写ベルト６１の端縁位置がアナログセンサー６１に対して近づく方向や離れる方向に移動している場合）において、アナログセンサー６８の出力レベルが全体的に大きくなったときには、アナログセンサー６８の出力レベルの変動に応じて閾値を大きい値に設定し、アナログセンサー６８の出力レベルが全体的に小さくなったときには、アナログセンサー６８の出力レベルの変動に応じて閾値を小さい値に設定する。これにより、主制御部１１０は、アナログセンサー６８の検知領域をインデックス６１ａが通過するとき、中間転写ベルト６１の蛇行状態にかかわらず、アナログセンサー６８の出力値が一定量だけ変化した時点で、インデックス６１を検知する（アナログセンサー６８の検知領域にインデックス６１ａが存在すると判断する）ことになる。その結果、中間転写ベルト６１の周回方向での位置検知（インデックス６１ａの検知）を精度良く行うことができる。

また、本実施形態では、上記のように、主制御部１１０は、予め定められた時間分のアナログセンサー６８の各出力値を平均した第１平均値を算出し、その算出した第１平均値を基に基準値を求める。これにより、アナログセンサー６８の出力値にバラツキが生じていたとしても、中間転写ベルト６１の蛇行状態に応じた閾値を容易に得ることができる。

さらに、本実施形態では、主制御部１１０は、算出した複数回分の第１平均値をさらに平均した第２平均値を算出し、その算出した第２平均値を基に基準値を求める。なお、本実施形態では、第２平均値を基準値としている。これにより、閾値の設定に際して、アナログセンサー６８の出力値のバラツキの影響を良好に除去することができる。

今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

６１中間転写ベルト（ベルト）
６１ａインデックス
６３駆動ローラー（ローラー）
６４従動ローラー（ローラー）
６８アナログセンサー（検知体）
１１０主制御部（処理部）
１１３記憶部

Claims

複数のローラーに張架されて周回する無端状のベルトと、
前記ベルトの端縁の一部に設けられ、前記ベルトと共に周回するインデックスと、
前記ベルトの端縁および前記インデックスの周回経路の一部に検知領域を有し、前記ベルトの端縁および前記インデックスの前記検知領域での通過状態に応じて出力値を変動させる検知体と、
前記検知体の出力値を一定の周期で取得して処理し、現時点の前記検知体の出力値と閾値とを比較することで前記検知体の検知領域に前記インデックスが存在するか否かを判断する処理部と、
前記処理部が処理した前記検知体の出力値を記憶する記憶部と、を備え、
前記処理部は、一定の周期で取得した前記検知体の出力値を基に前記閾値を設定するための基準値を求め、前記検知体の検知領域に前記インデックスが存在するか否かを判断するとき、直近に求めた前記基準値から予め定められた値分だけ変化させた値を前記閾値として設定することを特徴とする画像形成装置。
前記処理部は、予め定められた時間分の前記検知体の出力値を平均した第１平均値を算出し、前記第１平均値を基に前記基準値を求めることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記処理部は、算出した複数回分の前記第１平均値をさらに平均した第２平均値を算出し、前記第２平均値を基に前記基準値を求めることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。