JP6659135B2 - ベルト片寄り量検出装置、及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、ベルトの片寄り量を検出するベルト片寄り量検出装置、及び該ベルト片寄り量検出装置を備えた画像形成装置に関する。

従来から、複数の感光体上にそれぞれ形成されたトナー像を中間転写ベルトに一次転写し、中間転写ベルト上で重畳して形成されたカラー画像を記録材に二次転写する構成の画像形成装置が知られている。

ところで、画像形成装置における中間転写ベルトがベルト搬送方向と直交する幅方向に片寄ることによって、中間転写ベルト上に転写される複数色のトナー像がずれる、いわゆる色ずれが発生することがある。このような色ずれを防止するために、中間転写ベルトのベルト搬送方向と直交する幅方向の片寄り量を検出するベルト片寄り量検出技術が提案されている。

中間転写ベルトの片寄り量を検出する装置として、例えば、中間転写ベルトのエッジに一端が当接して揺動する揺動アームと、該揺動アームの他端上に設けられた２つの透過型光センサを備えたものが挙げられる。この片寄り検出装置は、揺動アームの回転角に応じて２つの透過型光センサの遮蔽率が変化することを利用し、遮蔽率の変化に伴う光量変化率に応じてベルトの片寄り量を検出するものである（例えば、特許文献１）。

特開２０１１−１２８５８５号公報

しかしながら、上記ベルトの片寄り量検出技術では、ベルトの片寄り量の検出に用いる光学センサのうちいずれか１つが壊れていても、センサの壊れ（以下、「故障」という。）を検知することができなかった。そして、複数のセンサのうち１つが故障したまま誤検知された中間転写ベルトの片寄り量に応じてベルトの片寄りが補正されると、寄り切りエラーの発生、又はベルトが端部部品に乗り上げて破損するという問題が生じることがある。

本発明は、かかる従来技術に鑑みてなされたものであり、ベルトの片寄り量の誤検知に基づく誤った片寄り補正制御を防止することができるベルト片寄り量検出装置、及び画像形成装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１記載のベルト片寄り量検出装置は、回転駆動される無端ベルトの回転方向に直交する幅方向の端部に一端を当接する揺動部材と、前記揺動部材の前記一端と揺動軸を介して対向する他端が当接する移動部材と、前記移動部材の移動方向に交叉する方向に沿って配置されたＭ個の光学センサおよび該Ｍ個の光学センサと異なる１個の光学センサと、前記移動部材が移動した際、該移動部材の位置に応じて、前記Ｍ個の光学センサおよび前記１個の光学センサのそれぞれに入射される光のいずれかを遮光するように設けられ、前記移動部材上に形成された複数の遮光手段と、前記光学センサの出力信号を用いて前記無端ベルトの片寄り量を検出する検出手段と、前記Ｍ個の光学センサおよび前記１個の光学センサの出力信号の総和に基づき前記光学センサの故障を判定する判定手段と、を備え、前記複数の遮光手段は、前記移動部材の移動位置に応じて前記Ｍ個の光学センサから出力される出力信号の組合せが２のＭ乗個となるように設けられており、かつ、前記複数の遮光手段は、前記Ｍ個の光学センサおよび前記１個の光学センサの出力信号の総和が偶数になるように設けられており、前記判定手段は、前記光学センサの出力信号の総和が奇数になった場合、前記光学センサが故障したと判定し、前記検出手段は、前記判定手段が前記光学センサが故障していると判定しない場合、前記Ｍ個の光学センサの出力信号に基づき、前記無端ベルトの片寄り量を検出し、前記判定手段が前記光学センサが故障していると判定する場合、前記Ｍ個の光学センサおよび前記１個の光学センサの出力信号に基づき、前記無端ベルトの片寄り量を検出することを特徴とする。
また、請求項２記載のベルト片寄り量検出装置は、回転駆動される無端ベルトの回転方向に直交する幅方向の端部に一端を当接する揺動部材と、前記揺動部材の前記一端と揺動軸を介して対向する他端が当接する移動部材と、前記移動部材の移動方向に交叉する方向に沿って配置されたＭ個の光学センサおよび該Ｍ個の光学センサと異なる１個の光学センサと、前記移動部材が移動した際、該移動部材の位置に応じて、前記Ｍ個の光学センサおよび前記１個の光学センサのそれぞれに入射される光のいずれかを遮光するように設けられ、前記移動部材上に形成された複数の遮光手段と、前記光学センサの出力信号を用いて前記無端ベルトの片寄り量を検出する検出手段と、前記Ｍ個の光学センサおよび前記１個の光学センサの出力信号の総和に基づき前記光学センサの故障を判定する判定手段と、を備え、前記複数の遮光手段は、前記移動部材の移動位置に応じて前記Ｍ個の光学センサから出力される出力信号の組合せが２のＭ乗個となるように設けられており、かつ、前記複数の遮光手段は、前記Ｍ個の光学センサおよび前記１個の光学センサの出力信号の総和が奇数になるように設けられており、前記判定手段は、前記光学センサの出力信号の総和が偶数になった場合、前記光学センサが故障したと判定し、前記検出手段は、前記判定手段が前記光学センサが故障していると判定しない場合、前記Ｍ個の光学センサの出力信号に基づき、前記無端ベルトの片寄り量を検出し、前記判定手段が前記光学センサが故障していると判定する場合、前記Ｍ個の光学センサおよび前記１個の光学センサの出力信号に基づき、前記無端ベルトの片寄り量を検出することを特徴とする。

本発明によれば、検出手段は、判定手段が光学センサが故障していると判定しない場合、Ｍ個の光学センサの出力信号に基づき、無端ベルトの片寄り量を検出し、判定手段が光学センサが故障していると判定する場合、Ｍ個の光学センサおよび前記１個の光学センサの出力信号に基づき、無端ベルトの片寄り量を検出する。これによって、ベルトの片寄り量の誤検知を防止することができる。

第１の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。 図１の画像形成装置における中間転写体を示す斜視図である。 図１の画像形成装置におけるベルト片寄り量検出装置の概略構成を示す図である。 回動部材における突起部の一配置例を示す図である。 透過型光センサに回動領域θ１〜θ８がそれぞれ対向する回動部材の回動位置を示す図である。 図１の画像形成装置で実行されるセンサ故障検知処理の手順を示すフローチャートである。 第２の実施の形態におけるベルト片寄り量検出装置の概略構成を示す図である。 スライド部材における突起部の一配置例を示す図である。 透過型光センサにスライド領域ｘ１〜ｘ８がそれぞれ対向するスライド部材のスライド位置を示す図である。

＜第１の実施の形態＞
以下、第１の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は、第１の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。図１において、画像形成装置１００は、中間転写体としての中間転写ベルト６と、該中間転写ベルト６の水平部に沿って配置された複数の画像形成ステーション１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋを備えている。

画像形成ステーション１０Ｙ〜１０Ｋは、それぞれ感光体としての感光ドラム２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋと、感光ドラム２Ｙ〜２Ｋの周りにそれぞれ配置された帯電ローラ３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ、レーザースキャナ部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋを備えている。感光ドラム２Ｙ〜２Ｋは、アルミシリンダの外周に有機光導伝層を塗布して構成されており、図示省略した駆動モータの駆動力が伝達されて図１中、反時計方向に回転する。

帯電ローラ３Ｙ〜３Ｋは、それぞれ対応する感光ドラム２Ｙ〜２Ｋの表面を一様に帯電させる。レーザースキャナ部１Ｙ〜１Ｋは、それぞれ図示省略したコントローラから送られてくる画像データに基づいて対応する感光ドラム２Ｙ〜２Ｋを選択的に露光することにより、感光ドラム２Ｙ〜２Ｋの表面に静電潜像を形成する。

画像形成ステーション１０Ｙ〜１０Ｋは、また、それぞれ現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ、ドラムクリーナ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ、中間転写ベルト６を介して各感光ドラムと対向するように設けられた一次転写ローラ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋを備えている。現像器４Ｙ〜４Ｋは、それぞれ現像スリーブと現像剤を撹拌する撹拌搬送部材を備えており、感光ドラム２Ｙ〜２Ｋの表面に現像剤を供給して静電潜像を現像する。ドラムクリーナ５Ｙ〜５Ｋは、それぞれ一次転写後の感光ドラム２Ｙ〜２Ｋの表面に残留するトナーを回収する。回収された残留トナーは、図示省略したクリーナ容器に蓄えられる。

中間転写体としての中間転写ベルト６は、無端ベルトであり、駆動ローラ８、寄り制御ローラ９、二次転写内ローラ１２をはじめとする複数のローラによって回転可能に張架されている。中間転写ベルト６は、感光ドラム２Ｙ〜２Ｋに摺接して図１中、時計方向に回転駆動し、感光ドラム２Ｙ〜２Ｋからそれぞれ可視画像の転写を受ける。中間転写ベルト６に転写された可視画像は、重畳されてカラー画像となる。

二次転写内ローラ１２に対向するように二次転写外ローラ１１が配置されている。二次転写内ローラ１２と二次転写外ローラ１１との当接部が二次転写部となる。回転する中間転写ベルト６上に形成されたカラー画像と同期するように二次転写部に転写材が搬送され、該転写材に中間転写ベルト６上のカラー画像が転写される。二次転写外ローラ１１は、中間転写ベルト６にカラー画像が転写されている間は、中間転写ベルト６に当接しているが、転写終了後は、中間転写ベルト６から離間する。

中間転写ベルト６を介して駆動ローラ８と対向するように、中間転写ベルト６を清掃するベルトクリーナ１６が配置されている。ベルトクリーナ１６は、二次転写後に中間転写ベルト６に残留するトナーを回収する。回収された残留トナーは、図示省略したクリーナー容器に蓄えられる。

次に、図１の画像形成装置における中間転写体について説明する。

図２は、図１の画像形成装置における中間転写体を示す斜視図である。

図２において、中間転写ベルト６は、駆動ローラ８、寄り制御ローラ９、二次転写内ローラ１２、アイドラローラ１３〜１５等によって張架されている。中間転写ベルト６は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応した画像形成ステーション１０Ｙ〜１０Ｋの一次転写ローラ７Ｙ〜７Ｋにそれぞれ摺接するように回転する。

駆動ローラ８は、表面がゴム層で形成され、図示省略した駆動部によって時計方向に回転し、ゴム層と中間転写ベルト６の内側面との摩擦力によって中間転写ベルト６を回転させる。また、駆動ローラ８は、ベルトクリーナ１６（図１）の対向ローラとして機能し、クリーニングブレードの圧を受ける。

寄り制御ローラ９は、中間転写ベルト６の片寄りを補正するローラである。寄り制御ローラ９は、長手方向奥側を位置固定とし、片寄り補正カム１８が回転することによって、片寄り補正アーム１７を介して当該寄り制御ローラ９の傾きが変化されることによって中間転写ベルト６の片寄りを補正している。また、寄り制御ローラ９は、テンションバネ１９（奥側は図示省略）によって中間転写ベルト６の外側方向に加圧されており、これによって、中間転写ベルト６を張り上げている。

二次転写内ローラ１２は、中間転写ベルト６上に形成されたカラー画像を転写材に転写する際、二次転写外ローラ１１をバックアップする対向ローラである。アイドラローラ１３〜１５は中間転写ベルト６を張加する張加ローラであり、特にアイドラローラ１３は、転写材が中間転写ベルト６に沿って二次転写部に侵入できるように、中間転写ベルト６の姿勢を調節している。また、アイドラローラ１４、１５は、感光ドラム２Ｙ〜２Ｋと一次転写ローラ７Ｙ〜７Ｋの当接部で形成される複数の一次転写位置を略直線状に保つように中間転写ベルト６の姿勢を調節している。

中間転写体は、傾き補正モータ３１、傾き補正モータＨＰセンサ３２、及びこれらを制御するＣＰＵ２０を有する。ＣＰＵ２０は、後述するベルト片寄り量検出装置の検出結果に基づいて中間転写ベルト６の片寄り量を検出し、傾き補正モータを制御して中間転写ベルト６の傾きを補正する。また、ＣＰＵ２０は、ベルト片寄り量検出装置の検出結果に基づいて片寄りを検出する光学センサの故障を検知する。

次に、画像形成装置１００における中間転写ベルトの片寄り量を検出するベルト片寄り量検出装置について説明する。

図３は、図１の画像形成装置におけるベルト片寄り量検出装置の概略構成を示す図である。図３（ａ）は、ベルト搬送方向に垂直な断面図、図３（ｂ）は、図３（ａ）の回動部材２３を矢印Ｚ方向から見た図である。なお、図３において、矢印ＩＦは、図３（ａ）における中間転写ベルト６が図中、左方向に片寄った場合の作用力の方向を示し、矢印ＩＲは、図３（ａ）における中間転写ベルト６が図中、右方向に片寄った場合の作用力の方向を示す。

図３において、中間転写ベルト６の下方に、平面図上、扇型を呈する回動部材２３が回動自在に配置されている。移動部材としての回動部材２３の２つの辺２３ａ、２３ｂで形成する角度は、例えば９０度である。回動部材２３における２辺２３ａ、２３ｂの交点である扇の要部分が回動軸２４となる。回動部材２３の回動方向と交叉する方向、例えば、辺２３ａの長さ方向に沿ってその上方に、複数個、例えば、４つの光学センサである透過型光センサ２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄが配置されている。

回動部材２３が回動軸２４を中心として回動した場合、透過型光センサ２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄによって回動部材２３上に形成される複数の軌跡に沿って回動部材２３上に複数種類の突起部２６Ａ〜２６Ｄが設けられている。移動部材上（回動部材２３上）に設けられた突起部２６Ａ〜２６Ｄは、透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｄに対し、遮光部材として機能する。なお、回動部材２３は、光透過性の材料で構成されており、回動部材２３を介して透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｄとそれぞれ対向する回動部材２３の下方には、回動部材２３を透過して透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｄにそれぞれ光を照射する光源が設けられている。

このような構成の回動部材２３は、円弧部分２３ｃを、例えば８等分した単位円弧に対応する８つの回動領域θ１〜θ８（後述する図４、図５参照）に分割されている。回動部材２３を８つの回動領域θ１〜θ８に分割する理由は、後ほど図４及び図５を用いて詳しく説明する。

透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｄの軌跡に沿って回動部材２３上に設けられた突起部２６Ａ〜２６Ｄは、読み取られた際の透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｄの出力信号の組み合わせが回動領域θ１〜θ８ごとに変化するように異なる形態で設けられている。突起部の配置については、図４を用いて後述する。

揺動部材としての揺動アーム２１は、一端が中間転写ベルト６の回転方向に直交する幅方向の端部に当接しており、揺動軸２１ａを挟んで反対側の他端が回動部材２３の当接面２５に当接している。当接面２５は、回動部材２３の扇型における円弧２３ｃの近傍の側面に設けられている。

揺動アーム２１は、中間転写ベルト６の片寄り量に応じて揺動軸２１ａを中心に揺動し、当接面２５に当接する他端が回動部材２３の当接面２５を押圧することによって回動部材２３を図３（ｂ）中、例えば、矢印ＩＦ方向に回動させる。なお、回動部材２３は、バネ部材によって常時ｍ図７（ｂ）中、矢印ＩＲ方向に付勢されている。回動部材２３の回転角度に応じて透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｄがそれぞれ対向する突起部２６Ａ〜２６Ｄの形態が変化し、これによって、透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｄの出力信号の組み合わせが変化する。

透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｄは、遮光部材である突起部２６によって入射光が遮蔽された場合、例えば、検出結果がＯＮである出力信号「１」を出力するものとする。一方、透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｄは、遮光部材である突起部２６によって入射光が遮蔽されない場合、すなわち、入射光を受光する場合は、例えば、検出結果がＯＦＦである出力信号「０」を出力するものとする。

図４は、回動部材における突起部２６Ａ〜２６Ｄの一配置例を示す図である。

図４において、回動部材２３の扇型の半径方向の１辺２３ａに沿って、その上方に、回動軸２４に近い方から順に４つの透過型光センサ２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄが配置されている。回動軸２４から透過型光センサ２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄまでの距離は、それぞれＲａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄである。回動部材上には、透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｄにそれぞれ対応した半径位置に、円弧状の突起部２６Ａ〜２６Ｄが回動領域θ１〜θ８ごとに形態が変化するように設けられている。

透過型光センサ２２Ａに対応する突起部２６Ａは、回動軸２４から半径Ｒａの位置であって、回動領域θ１〜θ４に形成されている。また、透過型光センサ２２Ｂに対応する突起部２６Ｂは、回動軸２４から半径Ｒｂの位置であって、回動領域θ１、θ２、及びθ５、θ６に形成されている。また、透過型光センサ２２Ｃに対応する突起部２６Ｃは、回動軸２４から半径Ｒｃの位置であって、回動領域θ１、θ３、θ５、θ７に形成されている。また、透過型光センサ２２Ｄに対応する突起部２６Ｄは、回動軸２４から半径Ｒｄの位置であって、回動領域θ１、θ４、θ６、θ７に形成されている。

表１は、図４における透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｄのうち、３個の透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｃの出力信号を回動領域θ１〜θ８ごとに示したものである。

表１において、透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｃの出力信号の組み合わせは、８つの回動領域θ１〜θ８で異なっており、突起部２６Ａ〜２６Ｃは、透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｃの出力信号の組み合わせがそれぞれ異なるように配置されていることが分かる。

また、図５は、透過型光センサに回動領域θ１〜θ８がそれぞれ対向する回動部材２３の回動位置を示す図である。

図５において、図５（ａ）は、透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｄに回動領域θ１が対向する回動部材２３の回動位置を示し、図５（ｂ）は、透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｄに回動領域θ２が対向する回動部材２３の回動位置を示す。また、図５（ｃ）は、透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｄに回動領域θ３が対向する回動部材２３の回動位置を示し、図５（ｄ）は、透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｄに回動領域θ４が対向する回動部材２３の回動位置を示す。また、図５（ｅ）は、透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｄに回動領域θ５が対向する回動部材２３の回動位置を示し、図５（ｆ）は、透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｄに回動領域θ６が対向する回動部材２３の回動位置を示す。さらに、図５（ｇ）は、透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｄに回動領域θ７が対向する回動部材２３の回動位置を示し、図５（ｈ）は、透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｄに回動領域θ８が対向する回動部材２３の回動位置を示す。

このような構成の回動部材２３及び透過型光センサを備えたベルト片寄り量検出装置において、透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｃの出力信号の組み合わせを用いて中間転写ベルト６の片寄り量が検出される。すなわち、本実施の形態においては、Ｎ種類（４種類）の突起部うち１種類を除くＭ種類（３種類）の突起部２６Ａ〜２６Ｃに対応するＭ個（３個）の透過型光センサの出力信号の組み合わせを用いて中間転写ベルト６の片寄り量が検出される。

図４及び図５において、突起部２６Ａは回動領域θ１〜θ４に、突起部２６Ｂは回動領域θ１、θ２、θ５、θ６に、突起部２６Ｃは回動領域θ１、θ３、θ５、θ７に設けられている。

ここで、回動部材２３を８つの回動領域θ１〜θ８に分割した理由、及び突起部２６Ａ〜Ｃを上述のように配置した理由について説明する。

本実施の形態においては、上述したように、例えば、４つの透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｄのうち、例えば、３つの透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｃを用いて回動部材２３の回動角Δθ、ひいては中間転写ベルト６の片寄り量を検出する。

このため、先ず、３つの透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｃで何通りの出力信号の組み合わせができるかを考える。１のセンサの出力結果は、ＯＮ、ＯＦＦの２通り、センサ個数が３であるから、３つのセンサで得られる出力信号の組み合わせは、２^３である８通りとなる。従って、回動部材２３の表面を８つの回動領域θ１〜θ８に分割し、各領域内で異なる形態となるように遮光部材である突起部２６Ａ〜２６Ｃを設ける。これによって、３つの透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｃで得られる出力信号の組み合わせを特定することによって、センサが対向する回動領域θ１〜θ８を特定できる。透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｃは定位置に固定されているので、センサが対向する回動領域θ１〜θ８が特定されることによって、回動部材２３の回動角Δθを検出できる。そして、回動部材２３の回動角Δθが検出されると、揺動アーム２１の移動量に基づいて中間転写ベルト６の片寄り量が検出される。

しかしながら、中間転写ベルト６の片寄り量の検出に用いる複数のセンサのうち１つが故障すると、表１に示した出力信号の組み合わせが異なってくる。従って、回動部材２３の正確な回転角Δθが得られなくなる。この場合、中間転写ベルト６の片寄り量を誤検出することになる。そして、誤検出に基づく誤ったベルト片寄り量の補正制御が行われると、寄り切りエラーや、ベルトの破損等を招くことにもなる。

そこで、本実施の形態では、回動部材２３及び透過型光センサを利用してセンサの故障を検出し、これによって、誤った検出結果に基づく誤ったベルトの片寄り補正制御を防止している。

以下、図１の画像形成装置で実行される透過型光センサの故障を検知するセンサ故障検知処理について説明する。

図６は、図１の画像形成装置で実行されるセンサ故障検知処理の手順を示すフローチャートである。このセンサ故障検知処理は、画像形成装置１００のＣＰＵ２０が、図示省略したＲＯＭに格納されたセンサ故障検知処理プログラムに従って実行する。なお、センサ故障検知処理は、画像形成処理時に一定時間毎に繰り返し実行される。

図６において、センサ故障検知処理が開始されると、ＣＰＵ２０は、４つの透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｄの出力値を読み取る（ステップＳ１０１）。次いで、ＣＰＵ２０は、読み取った４つの透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｄの出力信号の総和を算出する（ステップＳ１０２）。出力値の総和を算出した後、ＣＰＵ２０は、算出した出力信号の総和が、偶数から奇数に反転したか否か判定する（ステップＳ１０３）。

ステップＳ１０３の判定の結果、出力信号の総和が偶数から奇数に反転した場合（ステップＳ１０３で「ＹＥＳ」）、ＣＰＵ２０は、透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｄのいずれかが故障したことを検知する（ステップＳ１０４）。

本実施の形態においては、回動部材２３の４種類の突起部２６Ａ〜２６Ｄのうち、中間転写ベルト６の片寄り量の検出に適用されたＭ種類以外の遮光部材である突起部２６Ｄと、突起部２６Ｄに対応する透過型光センサ２２Ｄを用いてセンサ故障検知を行う。

すなわち、突起部２６Ｄは、３つの透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｃの出力信号と、突起部２６Ｄに対向する透過型光センサ２２Ｄの出力信号の総和が、例えば偶数となるように設けられている。透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｄの検出信号の組み合わせ、及び出力信号の総和の一例を表２に示す。

表２において、回動領域θ１〜θ８に対応する透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｃの出力信号の組み合わせがそれぞれ異なっており、回動領域θ１〜θ８に対応する過型光センサ２２Ａ〜２２Ｄの出力信号の総和がそれぞれ偶数になっている。この場合、突起部２６Ｄは、回動領域θ１、θ４、θ６、θ７に設けられている（図４、図５参照）。

このように構成されたベルト片寄り検出装置において、透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｄのうちいずれか１つが故障した場合、４つのセンサ出力信号の総和は偶数から奇数に反転する。従って、透過型光センサの出力信号の総和が偶数から奇数へ反転することによって、センサの故障を検知することができる。なお、通常、限定された複数個、この場合４つの透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｄのうち２つが同時に故障する可能性は極めて低い。従って、本実施の形態においては、出力信号の総和が偶数から奇数へ反転することによって、４つの透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｄのうちいづれか１つが故障したと判定される。

以下、４つの透過型光センサのうち１つが故障した具体例について説明する。

表３は、透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｄのうち透過型光センサ２２Ｂが故障した場合の各回動領域に対応するセンサの検出信号の組み合わせを示す。

表３において、透過型光センサ２２Ｂが壊れているために、透過型光センサ２２Ｂの出力信号は常に「０」となる。この場合、表２に示した回動領域θ１〜θ８に対応する出力信号の総和は、回動領域θ１、θ２、θ５、θ６で偶数から奇数に反転する。

従って、中間転写ベルト６の片寄り量に応じて回動した回動部材２３の透過型光センサ２２Ａ等に対向する回動領域がθ１、θ２、θ５、θ６の場合、検出信号の総和が反転することによって、透過型光センサのいずれかが故障したことを検知することができる。

一方、上記以外の回動領域θ３・θ４・θ７・θ８においては出力信号の総和が偶数から奇数に変化していないので、透過型光センサの故障を検知することはできない。しかしながら、この場合、透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｄは、回動部材２３の回動領域θ１〜θ８における現実に検出対象となる回動領域に対向しているので、透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｃの出力信号の組み合わせに基づいてセンサが対向する回動領域が特定される。従って、回動部材２３の回転角Δθが誤検出されることはない。

また、その後、中間転写ベルト６の片寄り量が変化して透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｄに対向する回動部材の回動領域が、回動領域θ１、θ２、θ５、又はθ６に変化した時点で、検出信号の総和の偶数／奇数は反転する。従って、この時点で一の透過型光センサの故障を検出することができる。

なお、透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｃの出力信号の組み合わせが同一である回動領域θ１とθ３、θ２とθ４、θ５とθ７、θ６とθ８については、それぞれ出力信号の総和が奇数か偶数かによって区別可能である。透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｃの出力信号の組み合わせと、出力信号の総和が奇数か偶数かによる判定を組合わせたベルトの片寄り検出方法については、表４を用いて後述する。

図６に戻り、透過型光センサの故障を検知した後（ステップＳ１０４）、ＣＰＵ２０は、表示部に複数のセンサのうち１つが故障したことのエラー表示を行い（ステップＳ１０５）、その後、本処理を終了する。

一方、ステップＳ１０３の判定の結果、出力信号の総和が偶数から奇数へ反転しなかった場合（ステップＳ１０３で「ＮＯ」）、ＣＰＵ２０は、透過型光センサの故障を検知できないと判定し（ステップＳ１０６）、その後、本処理を終了する。

図６の処理によれば、遮光部材を検知した時「１」を、遮光部材を検知しない時「０」を出力する複数の透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｄを回動部材２３の１辺に沿って配置し、回動領域θ１〜θ８ごとに各センサの出力信号の組み合わせが異なるように構成する。また、各センサの出力信号の合計が偶数になるように遮光部材２６の配置を設定する。そして、透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｃの出力信号の合計が、正常時における出力信号の合計と比較して偶数から奇数に変化した場合にセンサの故障と認定する。これによって、透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｄのうちのいずれか１つのセンサの故障を検出することができる。

次に、センサの故障検知を利用した中間転写ベルト６の片寄り量の検出方法について説明する。

表４は、透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｄのうちの１つ透過型光センサ２２Ａが故障した場合の出力信号を示す。

表４において、透過型光センサ２２Ａが故障した場合、透過型光センサ２２Ｄを用いないで、３つの透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｃのみを用いると、回動領域θ１とθ５、θ２とθ６、θ３とθ７、θ４とθ８の出力信号をそれぞれ区別することができない。そのため、実際に透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｄに対向する回動領域がθ１であるにも関わらず、回動領域θ５と誤検知される場合がある。この場合、透過型光センサに対向する回動領域がθ１からθ５に変化するまで回動部材２３が、例えば、図５（ａ）中、ＩＦ方向に急速に回転した判定され、その結果、中間転写ベルト６がＩＦ方向に急速に片寄ったと誤検知される。

そして、このとき、寄り制御ローラ９によって、中間転写ベルト６の片寄りをＩＦ方向の反対方向であるＩＲ方向に補正する片寄り補正制御が行われる。しかしながら、実際には中間転写ベルト６の片寄り量は回動領域θ１に相当する量であるため、補正後の中間転写ベルト６の位置は、結果としてＩＲ方向に過剰に片寄ってしまう。そして、中間転写ベルト６が片寄りすぎたことに起因して寄り切りエラーが発生したり、中間転写ベルト６が端部部材に乗り上げて破損することにもなる。

そこで、本実施の形態においては、中間転写ベルト６の片寄り量の検出に、センサの故障検知結果を利用する。すなわち、表４において、透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｃの出力信号の総和を用いて回動部材２３の回動角Δθを求めようとすると、回動領域θ１とθ５、θ２とθ６、θ３とθ７、θ４とθ８の出力信号をそれぞれ区別することができない。しかしながら、θ１、θ２、θ３、及びθ４における出力信号の総和は、それぞれ奇数であり、θ５、θ６、θ７、及びθ８における出力信号の総和は、それぞれ偶数である。従って、透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｃの出力信号の組み合わせと、出力信号の総和の反転判定結果を組合わせることによって、回動領域θ１とθ５、θ２とθ６、θ３とθ７、θ４とθ８の区別がそれぞれ可能となる。これによって、回動部材２３の回動角の誤検知を回避できる。

本実施の形態によれば、透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｃの出力信号の組み合わせと、透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｄの出力信号の総和が偶数か又は奇数かの判定結果の組み合わせに基づいて、回動部材２３の回動角Δθを誤検知なく検出することができる。そして、検出した回動部材２３の回動角Δθを用いて中間転写ベルト６の片寄り量が求まる。また、求めた片寄り量に基づいて中間転写ベルト６の片寄りを補正することによって、誤検知に基づく中間転写ベルト６の誤った補正制御を防止することができ、寄り切りエラー、ベルトの破損等を回避することができる。

本実施の形態において、透過型光センサを３つ（Ｍ個）用いて、２のＭ乗個、すなわち２の３乗個である８つの回動領域に基づいて回動部材２３の回動角Δθを検出して中間転写ベルト６の片寄り量を検出する構成を説明した。しかしながら、透過型光センサ２２の適用個数は、特に限定されるものではない。透過型光センサ２２の適用個数を増やすことによって回動部材２３の回動領域を細分化し、検出できる片寄り量の分解能をより細かくすることもできる。

本実施の形態において、４つの透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｄの出力信号の総和が偶数から奇数に反転したことによって、センサの故障を検知するようにした。しかしながら、遮光部材である突起部２６Ｄを、４つの透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｄの出力信号の総和が奇数になるように配置し、４つのセンサの検出出力の総和が奇数から偶数に変化することによってセンサの故障を検知することもできる。

＜第２の実施の形態＞
次に、第２の実施の形態について説明する。

図７は、第２の実施の形態におけるベルト片寄り量検出装置の概略構成を示す図である。図７（ａ）は、ベルト搬送方向に垂直な断面図、図７（ｂ）は、図７（ａ）のスライド部材を図７（ａ）の矢印Ｚ方向から見た図、図７（ｃ）は、図７（ａ）のスライド部材を矢印Ｘ方向から見た図である。なお、図７において、矢印ＩＦは、図７（ａ）における中間転写ベルト６が図中、左方向に片寄った場合の作用力の方向を示し、矢印ＩＲは、図７（ａ）における中間転写ベルト６が図中、右方向に片寄った場合の作用力の方向を示す。

図７において、中間転写ベルト６の下方に、平面図上、長方形を呈する平板状のスライド部材２７が、所定方向、すなわち長方形の長さ方向に沿って移動可能に配置されている。スライド部材２７の移動方向に直交する短辺２７ａの上方に、該短辺２３ａに沿うように複数、例えば４つの透過型光センサ２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄが配置されている。透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｄの構成は、上述した第１の実施の形態と同様である。

スライド部材２７が図中、ＩＦ方向又はＩＲ方向にスライドした場合、透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｄによってスライド部材２７上に形成される複数の軌跡に沿ってスライド部材２７上に複数の突起部２９Ａ〜２９Ｄが設けられている。突起部２６Ａ〜２６Ｄは、透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｄに対して遮光部材として機能する。なお、スライド部材２７は、光透過性の材料で構成されており、スライド部材２７の下方には、透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｄにそれぞれ光を照射する光源が設けられている。

このような構成のスライド部材２７は、後述する図８に示したように、該スライド部材２７の長方形の長さ方向に交叉する方向に沿って、例えば８等分されたスライド領域ｘ１〜ｘ８に分割されている。スライド領域を８つに分割した理由等は、第１の実施の形態と同様である。従って、説明を省略する。

透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｄの軌跡に沿ってスライド部材２７上に設けられた突起部２９Ａ〜２９Ｄは、読み取られた際の透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｄの出力信号の組み合わせがスライド領域ｘ１〜ｘ８に対応して変化するように複数の形態に設けられている。突起部の配置形態については、図８を用いて後述する。

揺動部材としての揺動アーム２１は、一端が中間転写ベルト６の回転方向に直交する幅方向の端部に当接しており、揺動軸２１ａを挟んで反対側の他端がスライド部材２７の当接面２８に当接している。当接面２８は、スライド部材２７の側面に設けられている。

揺動アーム２１は、中間転写ベルト６の片寄り量に応じて揺動軸２１ａを中心に揺動し、当接面２８に当接する他端がスライド部材２７を押圧することによってスライド部材２７を図７（ｂ）中、例えば、右方向に移動させる。なお、スライド部材２７は、バネ部材によって常時、図７（ｂ）中、左方向に付勢されている。スライド部材２７のスライド量に応じて透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｄがそれぞれ対向する突起部２９Ａ〜２９Ｄの形態が変化し、これによって、透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｄの出力信号の組み合わせが複数通りに変化する。

透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｄは、遮光部材である突起部２９を検知すると、例えば、検出結果がＯＮである出力信号「１」を出力するものとする。一方、透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｄは、遮光部材を検知しないと、例えば、検出結果がＯＦＦである検出信号「０」を出力するものとする。

図８は、スライド部材における突起部２９Ａ〜２９Ｄの一配置例を示す図である。

図８において、スライド部材２７のスライド方向に直交する短辺２７ａに沿って、その上方に、当接面２８に近い順に４つの透過型光センサ２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄが配置されている。スライド部材２７上には、透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｄに対応する位置に４種類の突起部２９Ａ〜２９Ｄがスライド領域ｘ１〜ｘ８ごとに形態が変化するように設けられている。

透過型光センサ２２Ａに対応する突起部２９Ａは、スライド領域ｘ１〜ｘ４に形成されている。また、透過型光センサ２２Ｂに対応する突起部２９Ｂはスライド領域ｘ１、ｘ２、ｘ５、ｘ６に形成されている。また、透過型光センサ２２Ｃに対応する突起部２９Ｃは、スライド領域ｘ１、ｘ３、ｘ５、ｘ７に設けられている。また、透過型光センサ２２Ｄに対応する突起部２９Ｄは、ｘ１、ｘ４、ｘ６、ｘ７に設けられている。

表５は、図８における透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｄのうち、例えば、３個の透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｃの出力信号をスライド領域ｘ１〜ｘ８ごとに示したものである。

表５において、透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｃの出力信号の組み合わせは、８つのスライド領域ｘ１〜ｘ８で異なっており、突起部２９Ａ〜２９Ｃは、透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｃの出力信号の組み合わせがそれぞれ異なるように配置されていることが分かる。

また、図９は、透過型光センサにスライド領域ｘ１〜ｘ８がそれぞれ対向するスライド部材２７のスライド位置を示す図である。

図９において、図９（ａ）は、透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｄにスライド領域ｘ１が対向するスライド部材２７のスライド位置を示し、図９（ｂ）は、透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｄにスライド領域ｘ２が対向するスライド部材２７のスライド位置を示す図である。また、図９（ｃ）は、透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｄにスライド領域ｘ３が対向するスライド部材２７のスライド位置を示し、図９（ｄ）は、透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｄにスライド領域ｘ４が対向するスライド部材２７のスライド位置を示す。また、図９（ｅ）は、透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｄにスライド領域ｘ５が対向するスライド部材２７のスライド位置を示し、図９（ｆ）は、透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｄにスライド領域ｘ６が対向するスライド部材２７のスライド位置を示す。さらに、図９（ｇ）は、透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｄにスライド領域ｘ７が対向するスライド部材２７のスライド位置を示し、図９（ｈ）は、透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｄにスライド領域ｘ８が対向するスライド部材２７のスライド位置を示す。

図８及び図９において、突起部２９Ａはスライド領域ｘ１〜ｘ４に、突起部２９Ｂはスライド領域ｘ１、ｘ２、ｘ５、ｘ６に、突起部２９Ｃはスライド領域ｘ１、ｘ３、ｘ５、ｘ７に設けられている。

このような構成のベルト片寄り検知装置において、透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｃの出力信号の組み合わせによって中間転写ベルト６の片寄り量検出が検出される。すなわち、透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｃの出力信号の組み合わせが、スライド部材２７の８つの領域に対応して異なることを利用してスライド部材２７のスライド量が検出される。そして、スライド部材２７のスライド量に基づいて中間転写ベルト６の片寄り量が検出される。

しかしながら、中間転写ベルトの片寄り量の検出に用いる複数のセンサのうち１つが故障すると、表５に示した出力信号の組み合わせが異なってくる。従って、スライド部材２７の正確な移動量Δｘが得られなくなり、中間転写ベルト６の片寄り量を誤検出することになる。そして、誤った検出結果に基づく誤ったベルトの片寄り補正制御が行われると、寄り切りエラーや、ベルトの破損を招くことになる。

そこで、本実施の形態では、スライド部材２７及び透過型光センサを利用してセンサの故障を検出し、これによって誤った検出結果に基づく誤ったベルト片寄り補正制御を防止している。

すなわち、スライド部材２７の４種類の突起部２９Ａ〜２９Ｄのうち、中間転写ベルト６の片寄り量の検出に適用されなかった突起部２９Ｄと、突起部２９Ｄに対応する透過型光センサ２２Ｄを用いてセンサの故障検知を行う。

本実施の形態において、突起部２９Ｄは、３つの透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｃの出力信号と、突起部２９Ｄに対向する透過型光センサ２２Ｄの出力信号の総和が、例えば、偶数となるように配置される。透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｄの出力信号の組み合わせ、及び出力信号の総和の一例を表６に示す。

表６において、スライド領域ｘ１〜ｘ８に対応する透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｃの出力信号の組み合わせがそれぞれ異なっており、スライド領域ｘ１〜ｘ８に対応する過型光センサ２２Ａ〜２２Ｄの出力信号の総和がそれぞれ偶数になっている。この場合、突起部２９Ｄは、スライド領域ｘ１、ｘ４、ｘ６、ｘ７に設けられている（図８、図９参照）。

このように構成されたベルト片寄り検出装置において、透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｄのうちいずれか１つが故障した場合、４つのセンサ出力信号の総和は、偶数から奇数に反転する。従って、透過型光センサ２２の出力信号の総和が偶数から奇数へ反転することによってセンサの故障を検知することができる。

センサ故障検知処理の手順は、上述した図６のフローチャートと同様である。従って説明を省略する。また、センサの故障検知を利用した中間転写ベルト６の片寄り量の検出方法も上述した第１の実施の形態に準じて実行される。

第２の実施の形態によれば、複数のスライド領域ｘ１〜ｘ８ごとに遮光部材である突起部２９の形態を変更し、これを複数の透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｃで検出し、出力信号の組み合わせに基づいてスライド部材２７の移動量Δｘを検出する。また、複数の突起部２９のうち１つを透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｄの出力信号の総和が偶数又は奇数になるように構成し、出力信号の総和の偶数／奇数が反転したことによって透過型光センサの故障を検知する。そして、スライド部材２７の移動量Δｘの検出と、出力信号の総和の偶数又は奇数への反転の有無を組合わせることによって、スライド部材２７の移動量Δｘ、ひいては中間転写ベルト６の片寄り量の誤検知を回避することができる。また、これによって、誤検知に基づく誤ったベルトの片寄り補正を防止して寄り切りエラーや、ベルトの破損等を伴わない良好な片寄りを補正を実行することができる。

本実施の形態において、透過型光センサ２２の適用個数を増大させ、スライド部材におけるスライド領域を細分化することによって、検出できる中間転写ベルト６の片寄り量の分解能をより細かくすることができる。また、４つの透過型光センサ２２Ａ〜２２Ｄの出力信号の総和が奇数から偶数に反転することによって、センサの故障を検知するようにしてもよい。

６ 中間転写ベルト
９ 寄り制御ローラ
１７ 片寄り補正アーム
１８ 片寄り補正カム
２１ 揺動アーム
２２Ａ〜２２Ｄ 透過型光センサ
２３ 回動部材
２４ 回転軸
２６Ａ〜２６Ｄ 突起部（遮光部材）
２７ スライド部材
２９Ａ〜２９Ｄ 突起部（遮光部材）

Claims (7)

1. 回転駆動される無端ベルトの回転方向に直交する幅方向の端部に一端を当接する揺動部材と、
   前記揺動部材の前記一端と揺動軸を介して対向する他端が当接する移動部材と、
   前記移動部材の移動方向に交叉する方向に沿って配置されたＭ個の光学センサおよび該Ｍ個の光学センサと異なる１個の光学センサと、
   前記移動部材が移動した際、該移動部材の位置に応じて、前記Ｍ個の光学センサおよび前記１個の光学センサのそれぞれに入射される光のいずれかを遮光するように設けられ、前記移動部材上に形成された複数の遮光手段と、
   前記光学センサの出力信号を用いて前記無端ベルトの片寄り量を検出する検出手段と、
   前記Ｍ個の光学センサおよび前記１個の光学センサの出力信号の総和に基づき前記光学センサの故障を判定する判定手段と、
   を備え、
   前記複数の遮光手段は、前記移動部材の移動位置に応じて前記Ｍ個の光学センサから出力される出力信号の組合せが２のＭ乗個となるように設けられており、かつ、前記複数の遮光手段は、前記Ｍ個の光学センサおよび前記１個の光学センサの出力信号の総和が偶数になるように設けられており、
   前記判定手段は、前記光学センサの出力信号の総和が奇数になった場合、前記光学センサが故障したと判定し、
   前記検出手段は、
   前記判定手段が前記光学センサが故障していると判定しない場合、前記Ｍ個の光学センサの出力信号に基づき、前記無端ベルトの片寄り量を検出し、
   前記判定手段が前記光学センサが故障していると判定する場合、前記Ｍ個の光学センサおよび前記１個の光学センサの出力信号に基づき、前記無端ベルトの片寄り量を検出する
   ことを特徴とするベルト片寄り量検出装置。
2. 回転駆動される無端ベルトの回転方向に直交する幅方向の端部に一端を当接する揺動部材と、
   前記揺動部材の前記一端と揺動軸を介して対向する他端が当接する移動部材と、
   前記移動部材の移動方向に交叉する方向に沿って配置されたＭ個の光学センサおよび該Ｍ個の光学センサと異なる１個の光学センサと、
   前記移動部材が移動した際、該移動部材の位置に応じて、前記Ｍ個の光学センサおよび前記１個の光学センサのそれぞれに入射される光のいずれかを遮光するように設けられ、前記移動部材上に形成された複数の遮光手段と、
   前記光学センサの出力信号を用いて前記無端ベルトの片寄り量を検出する検出手段と、
   前記Ｍ個の光学センサおよび前記１個の光学センサの出力信号の総和に基づき前記光学センサの故障を判定する判定手段と、
   を備え、
   前記複数の遮光手段は、前記移動部材の移動位置に応じて前記Ｍ個の光学センサから出力される出力信号の組合せが２のＭ乗個となるように設けられており、かつ、前記複数の遮光手段は、前記Ｍ個の光学センサおよび前記１個の光学センサの出力信号の総和が奇数になるように設けられており、
   前記判定手段は、前記光学センサの出力信号の総和が偶数になった場合、前記光学センサが故障したと判定し、
   前記検出手段は、
   前記判定手段が前記光学センサが故障していると判定しない場合、前記Ｍ個の光学センサの出力信号に基づき、前記無端ベルトの片寄り量を検出し、
   前記判定手段が前記光学センサが故障していると判定する場合、前記Ｍ個の光学センサおよび前記１個の光学センサの出力信号に基づき、前記無端ベルトの片寄り量を検出する
   ことを特徴とするベルト片寄り量検出装置。
3. 前記移動部材は、扇型の回動部材であることを特徴とする請求項１又は２に記載のベルト片寄り量検出装置。
4. 前記移動部材は、平板状のスライド部材であることを特徴とする請求項１又は２に記載のベルト片寄り量検出装置。
5. 前記揺動部材の前記他端は、前記スライド部材の側面に当接しており、前記無端ベルトの片寄り量に応じて前記側面を押圧して前記スライド部材を所定方向に移動させることを特徴とする請求項４記載のベルト片寄り量検出装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載のベルト片寄り量検出装置を備えた画像形成装置であって、前記無端ベルトは中間転写ベルトであることを特徴とする画像形成装置。
7. 前記ベルト片寄り量検出装置で検出した片寄り量に応じて前記無端ベルトの片寄りを補正する補正手段を有することを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。