(57)【要約】【課題】無端ベルトが蛇行していてもベルトの回転速度を正確に算出することを目的とする。【解決手段】ベルト駆動装置は、環状のベルトである無端ベルトと、前記無端ベルトを回転駆動させる駆動ローラと、前記無端ベルトを支持する従動ローラと、前記無端ベルトの回転速度を検知する速度検知部と、前記無端ベルトの幅方向位置を検知する幅方向位置検知部と、前記幅方向位置検知部の検知結果に基づき、前記速度検知部によって検知された前記回転速度を補正する補正部と、を備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状のベルトである無端ベルトと、
前記無端ベルトを回転駆動させる駆動ローラと、
前記無端ベルトを支持する従動ローラと、
前記無端ベルトの回転速度を検知する速度検知部と、
前記無端ベルトの幅方向位置を検知する幅方向位置検知部と、
前記幅方向位置検知部の検知結果に基づき、前記速度検知部によって検知された前記回転速度を補正する補正部と、
を備えるベルト駆動装置。
【請求項２】
前記補正部は、前記幅方向位置検知部が出力する値が所定値以上である場合に、補正を行うことを特徴とする請求項１に記載のベルト駆動装置。
【請求項３】
前記幅方向位置検知部の検知結果にもとづき、前記無端ベルトの幅方向位置を制御する幅方向位置制御部をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載のベルト駆動装置。
【請求項４】
前記補正部によって補正された前記回転速度にもとづき、前記無端ベルトの駆動速度を制御する駆動制御部をさらに備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のベルト駆動装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のベルト駆動装置と、
前記ベルト駆動装置で駆動される無端ベルト上に画像を形成する画像形成部と、
を備える画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベルト駆動装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、無端ベルトは、複写機やプリンタ等の画像形成装置の中で、中間転写ベルト、感光体ベルト、または用紙搬送ベルトとして利用される。一般に、無端ベルトは複数のローラで支持され、いずれかのローラを回転駆動することで、無端ベルトを走行させることが知られている。
【０００３】
上記無端ベルトの走行中に、ベルト幅方向（ローラ軸方向）に移動する現象が起きることがあり、これはベルトの蛇行と呼ばれる。このベルト蛇行現象は、色毎に形成した画像を重ねるカラー画像形成装置では特に問題となる。
【０００４】
中間転写ベルトの幅方向の位置を補正する手法としては、ベルトを支持するローラを傾き動作させてベルトの蛇行を制御する方式（以下、ステアリング方式）が既に知られている。このステアリング方式を採用した技術としては、例えば、ベルトの側端部のエッジ位置を検出するエッジセンサを設け、検出されたベルトエッジ位置から、ベルトの蛇行量を検出し、傾き動作を行うローラ（以下、ステアリングローラ）の傾きを制御して、蛇行量を一定に保つ手法がある。
【０００５】
また、従来の中間転写ベルトの駆動手法として、ベルト上に設けられた複数のマークをマークセンサによって検出し、そのマーク間隔を基に、中間転写ベルトの速度を制御する手法（以下、中転ベルトフィードバック制御）が既に知られている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
いずれの手法においても、制御に先立ち、センサによる検知が正確であることが重要である。しかしながら、上記従来技術では、ベルトが蛇行した状態ではセンサに対してベルトが斜めに入るにもかかわらず、その点を加味せず以降の制御が行われるため、所望の制御結果が得にくいという問題があった。
【０００７】
例えば、特許文献１には、蛇行量の検出を行い、それに応じてベルト速度を調整することについての記載がある。しかしながら、ベルトが蛇行した場合、ベルト速度の検出にもズレが含まれる。つまり、ベルト速度制御を従来よりも高精度に行うには、ベルト速度の検出値に、蛇行による誤差が含まれることの解決が重要である。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、無端ベルトが蛇行していてもベルトの回転速度を正確に算出することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のベルト駆動装置は、環状のベルトである無端ベルトと、前記無端ベルトを回転駆動させる駆動ローラと、前記無端ベルトを支持する従動ローラと、前記無端ベルトの回転速度を検知する速度検知部と、前記無端ベルトの幅方向位置を検知する幅方向位置検知部と、前記幅方向位置検知部の検知結果に基づき、前記速度検知部によって検知された前記回転速度を補正する補正部と、を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、中間転写ベルトが蛇行したとしても中間転写ベルトの速度を正確に算出することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本実施形態にかかる画像形成装置１００の構成を概略的に示す図である。
【図２】図２は、中間転写ベルト１に対するステアリングコントロールセンサ１５およびスケール検知センサ１９の配置を示す図である。
【図３】図３は、画像形成装置１００の電気的接続を示すブロック図である。
【図４】図４は、中間転写ベルト１の蛇行に応じた速度検知について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、ベルト駆動装置および画像形成装置の一実施形態について説明する。図１は、本実施形態にかかる画像形成装置１００の構成を概略的に示す図である。
【００１３】
画像形成装置１００は、中間転写ベルト１、駆動ローラ２、従動ローラ３〜５、感光体ドラム６〜９、モータ１０、二次転写装置１１、モータ１２、給紙装置１３、ステアリングコントロールセンサ１５、モータ１６、エンコーダ１７、エンコーダ１８、スケール検知センサ１９、スケール２０（図２参照、後述）などを備えている。
【００１４】
中間転写ベルト１は、環状のベルトである無端ベルトの一例であり、感光体ドラム６〜９の表面に形成した静電潜像をトナーで現像したトナー像が、転写される。駆動ローラ２は、駆動源であるモータ１０の駆動力を受けて回転して、中間転写ベルト１を回転させる。
【００１５】
エンコーダ１７は、従動ローラ３の一端を支持する支持アームに接続された偏心カムの回転数を検知する。エンコーダ１８は、駆動ローラ２に接続されており、駆動ローラ２の回転数を検知する。
【００１６】
従動ローラ３〜５は、駆動ローラ２とともに中間転写ベルト１を支持し、中間転写ベルト１に連れ回りされる。従動ローラ３〜５は、中間転写ベルト１が適切な張力で張り渡されるように配置される。また、従動ローラ３は、モータ１６およびエンコーダ１７によりアーム部材を介して上下位置または傾きを調整する、ステアリングローラとして機能する。
【００１７】
二次転写装置１１は、無端ベルト１１ａがローラ１１ｂ，１１ｃで支持され、ローラ１１ｂがモータ１２により回転駆動されることにより、無端ベルト１１ａおよびローラ１１ｃも回転する。二次転写装置１１は、給紙装置１３から供給される用紙を、後段の定着装置へと運ぶ。また、無端ベルト１１ａと中間転写ベルト１とは、ローラ４とローラ１１ｂとの間で接している。これにより、中間転写ベルト１上のトナー像は、二次転写装置１１で搬送される用紙に転写される。
【００１８】
図２は、中間転写ベルト１に対するステアリングコントロールセンサ１５およびスケール検知センサ１９の配置を示す図である。
【００１９】
ステアリングコントロールセンサ１５は、幅方向位置検知部の一例であって、中間転写ベルト１の側端部の位置の変動を検知する。つまりステアリングコントロールセンサ１５は、中間転写ベルト１の蛇行の程度を検知する。ステアリングコントロールセンサ１５の出力は、中間転写ベルト１の蛇行の程度に対応する。
【００２０】
スケール検知センサ１９は、速度検知部の一例であって、中間転写ベルト１の側端部に設けられた縞状のスケール２０を検知する。スケール検知センサ１９の出力は、検知点と中間転写ベルト１との相対的な移動の速度を示す。
【００２１】
図３は、画像形成装置１００の電気的接続を示すブロック図である。画像形成装置１００は、制御部１１０をさらに備えている。制御部１１０は、例えば、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）等により構成されている。制御部１１０は、ＲＯＭ等が記憶するプログラムをＣＰＵがＲＡＭに展開して実行することにより、各部（モータ１０、モータ１２、給紙装置１３、モータ１６等）を統括的に制御する。
【００２２】
また、制御部１１０は、プログラムの実行により、速度補正部１１１、蛇行制御部１１２、および、駆動制御部１１３として機能する。
【００２３】
速度補正部１１１は、ステアリングコントロールセンサ１５やスケール検知センサ１９の出力から、スケール検知センサ１９の出力を補正して、正確な中間転写ベルト１の回転速度を算出する。
【００２４】
制御部１１０（駆動制御部１１３）は、ステアリングコントロールセンサ１５およびスケール検知センサ１９の出力を用いてのフィードバック制御によって、エンコーダ１８の出力を参照しながらモータ１０の駆動を制御することにより、中間転写ベルト１の駆動速度を制御する。また、制御部１１０（蛇行制御部１１２）は、ステアリングコントロールセンサ１５の出力結果にもとづき、エンコーダ１７の出力（偏心カムの回転量に対応する出力値である）を参照しながらモータ１６の駆動を制御し、アーム部材を介して従動ローラ３の上下位置または傾きの調整を行う。これにより、中間転写ベルト１の蛇行を補正する。
【００２５】
図４は、中間転写ベルト１の蛇行に応じた速度検知について説明する図である。ステアリングコントロールセンサ１５およびスケール検知センサ１９の出力を用いてのフィードバック制御は、一定時間経過毎の制御周期で繰り返される。
【００２６】
図４に示すΔｄは、一定時間経過したときの、中間転写ベルト１の幅方向の移動量である。Δｄは、ステアリングコントロールセンサ１５の前回値と今回値との差として算出される。また、ΔＬは、一定時間経過したときの、中間転写ベルト１のスケール検知センサ１９に対する相対移動量である。ΔＬは、スケール検知センサ１９の前回値と今回値との差として算出される。
【００２７】
Δｘは、一定時間経過したときに中間転写ベルト１が実際に進んだ距離である。速度補正部１１１は、ΔｄおよびΔＬの算出値を、下記式（１）に代入することにより、Δｘを算出する。
【数１】
2020154181.tif 000003
【００２８】
速度補正部１１１は、上記式により算出されるΔｘの値、すなわち今周期に中間転写ベルト１が実際に進んだ距離を、制御部１１０に出力する。制御部１１０は、従来ΔＬを用いて行った制御を、Δｘを用いて行う。
【００２９】
駆動制御部１１３は、速度補正部１１１によって算出された値Δｘすなわちベルト蛇行を加味したベルトの移動速度に相当する値を参照しながら、ベルトが狙いの速度となるようにモータ１０の駆動を制御することにより、中間転写ベルト１の駆動速度を制御する。これにより、蛇行が生じた場合であっても中間転写ベルト１を精度よく駆動することができる。また、中間転写ベルト１上に精度よく画像を形成することができる。
【００３０】
中間転写ベルト１の回転速度を用いるフィードバック制御に、ΔＬに替えてΔｘを用いると、従来回転速度の近似値（ΔＬ）で代用されていた計算を正確な値（Δｘ）で行うようになるので、制御、特にベルトの回転駆動の制御の精度を向上させることができる。これにより、モータ１０およびエンコーダ１８を用いたベルト回転速度の調整や、モータ１６による従動ローラ３の上下位置または傾きの調整を、精度よく行うことができる。
【００３１】
以上のように、本実施形態によれば、中間転写ベルト１の蛇行を考慮して速度を算出するようにしたので、中間転写ベルト１が蛇行したとしても中間転写ベルト１の速度を正確に算出することができる。つまり、中間転写ベルト１の蛇行により当該中間転写ベルト１の速度の検出値に不正確さが生じることを防止することができる。
【００３２】
なお、上記実施形態に加えて、速度補正部１１１は、ステアリングコントロールセンサ１５が出力する値が所定の閾値以上の場合にのみ稼働する（補正を行う）ようにしてもよい。ステアリングコントロールセンサ１５の出力値（Δｄ）が小さいときには、速度補正部１１１による速度値の算出結果の補正をおこなわない。出力値（Δｄ）が小さいときには、ベルト速度を参照する際にベルト蛇行を考慮しなくても算出値の誤差は大きくないためである。これにより、出力値（Δｄ）が小さい場合には、ベルトの駆動の精度を確保しつつ、制御部１１０にかかる計算負荷を下げることができる。
【００３３】
上記実施形態においては表面にトナー画像が形成される中間転写ベルト１を例に説明したが、ベルトの種類はこれに限られない。用紙を搬送する搬送ベルトや、表面に静電潜像を担持可能な感光体ベルトに本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【００３４】
１００…画像形成装置
１    …中間転写ベルト
２    …駆動ローラ
３〜５…従動ローラ
６    …感光体ドラム
１０  …モータ
１１  …二次転写装置、１１ａ…無端ベルト、１１ｂ…ローラ、１１ｃ…ローラ
１２  …モータ
１３  …給紙装置
１５  …ステアリングコントロールセンサ
１６  …モータ
１９  …スケール検知センサ
２０  …スケール
１１０…制御部、１１１…速度補正部、１１２…蛇行制御部、１１３…駆動制御部
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３５】
【特許文献１】特開２００６−０３０７１１号公報
【特許文献２】特開平１１−０２４５０７号公報
【図１】
2020154181.tif 000004
【図２】
2020154181.tif 000005
【図３】
2020154181.tif 000006
【図４】
2020154181.tif 000007