(57)【要約】【課題】安価なセンサを用いてもベルトの端部位置を測定することができるベルト蛇行量測定装置を提供することを目的とする。【解決手段】ベルト１４の一端側には、測定基準部５１と、切り欠き部５２と、突き出し部５３とが形成され、レバーセンサ５５のレバー５８が当接される。このレバーセンサ５５は、レバー５８が当接する位置に応じて電圧を出力する。ベルト１４の使用前データ設定時において、測定基準部５１と切り欠き部５２と突き出し部５３においてレバーセンサ５５のレバー５８の当接時の電圧を測定し、その電圧とレバー５８の当接位置との関係を表す換算式を予め求めておく。使用時には、所定間隔で測定基準部５０の電圧を測定し、ベルト移動量算出手段５６が換算式を用いてベルト１４の端部位置を求め、所定間隔で求められたベルト１４の端部位置の差分を求めることによりベルト蛇行量を測定する。【選択図】図４
2010256789.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のローラに巻き掛けられて回動させられる無端状のベルトの蛇行量を測定するベルト蛇行量測定装置において、
前記ベルトの幅方向の一側端部には、
前記ベルトの回動方向に沿って延びる所定の長さの測定基準部と、
前記測定基準部に対し前記ベルトの幅方向にずらして、前記ベルトの回動方向に沿って平行に延びる第一測定部と、
前記測定基準部及び第一測定部に対して前記ベルトの幅方向にずらして、前記ベルトの回動方向に沿って平行に述べる第二測定部と、
が形成され、
前記ベルトの幅方向の一側端部側には、前記測定基準部、前記第一測定部、及び前記第二測定部の前記ベルトの幅方向の位置に応じて電圧を出力するセンサが配置され、
前記ベルトの使用前データ設定として、前記ベルトが蛇行せずに回動する状態で、前記測定基準部を基準位置として前記測定基準部、前記第一測定部及び前記第二測定部の位置における電圧を測定し、
その測定結果と、前記基準位置からの前記第一測定部、及び前記第二測定部の前記ベルトの幅方向の距離との関係を表す換算式を求め、
前記ベルトの使用時に、前記測定基準部、前記第一測定部、及び前記第二測定部のいずれかの位置を、前記センサが所定間隔で電圧を測定し、前記換算式により前記ベルトの幅方向における前記基準位置からの距離に変換し、前記所定間隔で求められた前記基準位置からの距離の差分を求めることにより、前記ベルトの蛇行量を測定する、
ことを特徴とするベルト蛇行量測定装置。
【請求項２】
複数のローラに巻き掛けられて回動させられる無端状のベルトと、
前記請求項１に記載のベルト蛇行量測定装置と、
前記ベルトの蛇行を補正するベルト蛇行補正機構と、
前記ベルト蛇行量測定装置によって検出された前記ベルトの蛇行量より求まる前記ベルトの蛇行速度に基づいて前記ベルト蛇行補正機構を作動制御する駆動手段と、
を備えたことを特徴とするベルトユニット。
【請求項３】
前記請求項２に記載のベルトユニットと、
前記ベルトユニットによって搬送されるシートに画像を形成する画像形成部と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無端状のベルトの蛇行量を測定することが可能なベルト蛇行測定装置、このベルト蛇行量測定装置を備えたベルトユニット、及びこのベルトユニットを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ，複写機，ファクシミリ等のカラー印刷が可能な画像形成装置には、中間転写ベルトの移動方向に沿って４色（マゼンタ、シアン、イエロー、ブラック）の画像形成ステーションが所定の間隔で配置され、これら各画像形成ステーションに沿って移動する中間転写ベルト上にトナー画像を重ね合わせて転写し、そのトナー画像をシート（コピー用紙、プラスチックフィルム等）に印刷するものがある。そして、中間転写ベルトは、複数のローラに張架された無端状のベルトであり、複数のローラによって回動されるようになっている。
【０００３】
このような画像形成装置において、中間転写ベルトが蛇行すると、転写位置が中間転写ベルトの回動方向に対して直交する方向へずれ、中間転写ベルト上に重ね合わされる各色のトナー画像にズレを生じ、シートに印刷されたカラー画像に色ズレが生じる。
【０００４】
このような色ズレを防止するため、中間転写ベルトの蛇行を正確に測定し、その測定結果に基づいて中間転写ベルトの蛇行を制御する技術が、例えば、特許文献１に提案されている。
【０００５】
図８を用いて、特許文献１に記載のベルト蛇行量測定装置１０１を説明する。図８は、特許文献１に記載のベルト蛇行量測定装置１０１の概略斜視図である。図８で示す通り、無端状の中間転写ベルト１０２は、駆動ローラ１０３と従動ローラ１０４により張架され、矢印の向きに回動可能となっている。中間転写ベルト１０２の一端側には、被検知部材１０５が取り付けられて、中間転写ベルト１０２と一体回動する。そして、被検知部材１０５に対向するように光学的検知手段１０６が配設されている。光学的検知手段１０６は、被検知部材１０５の側面へ光学的検知手段１０６より光を投射している。そして、その光の反射光を光学的検知手段１０６で検知し、その光量の増減を電圧変換することにより、被検知部材１０５が取り付けられる中間転写ベルト１０２の幅方向の移動量を計算するようになっている。
【０００６】
特許文献１では、光学的検知手段１０６としてオムロン製のマイクロ変位センサが使用されている。このマイクロ変位センサの分解能は、±１０μｍである。このような高性能の光学センサは、出力電圧と測定対象物の距離とが比例し、直線の傾きとなって表れる。このため、出力された電圧から、特別な補正式や換算式を用いずに、測定対象物との距離を測定することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−２６８４９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、このような光学センサは高価でありコストアップになるという問題があった。また、安価なセンサを測定に用いると出力電圧と測定対象物との距離との関係が比例せず、出力電圧から正確にベルトの移動距離を求めることができなかった。
【０００９】
そこで、安価なセンサを用いても、ベルトの移動量を測定することができるベルト蛇行量測定装置、このベルト蛇行量測定装置を備えたベルトユニット、及びこのベルトユニットを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１の発明は、複数のローラに巻き掛けられて回動させられる無端状のベルトの蛇行量を測定するベルト蛇行量測定装置に関する。
【００１１】
前記ベルトの幅方向の一側端部には、前記ベルトの回動方向に沿って延びる所定の長さの測定基準部と、前記測定基準部に対し前記ベルトの幅方向にずらして、前記ベルトの回動方向に沿って平行に延びる第一測定部と、前記測定基準部及び第一測定部に対して前記ベルトの幅方向にずらして、前記ベルトの回動方向に沿って平行に述べる第二測定部と、が形成されている。
【００１２】
前記ベルトの幅方向の一側端部側には、前記測定基準部、前記第一測定部、及び前記第二測定部の前記ベルトの幅方向の位置に応じて電圧を出力するセンサが配置されている。
【００１３】
そして、前記ベルトの使用前データ設定として、前記ベルトが蛇行せずに回動する状態で、前記測定基準部を基準位置として前記測定基準部、前記第一測定部及び前記第二測定部の位置における電圧を測定し、その測定結果と、前記基準位置からの前記第一測定部、及び前記第二測定部の前記ベルトの幅方向の距離との関係を表す換算式を求める。
【００１４】
そして、前記ベルトの使用時に、前記測定基準部、前記第一測定部、及び前記第二測定部のいずれかの位置を、前記センサが所定間隔で電圧を測定し、前記換算式により前記ベルトの幅方向における前記基準位置からの距離に変換し、前記所定間隔で求められた前記基準位置からの距離の差分を求めることにより、前記ベルトの蛇行量を測定することを特徴としている。
【００１５】
請求項２の発明は、ベルトユニットに関する。複数のローラに巻き掛けられて回動させられる無端状のベルトと、請求項１に記載のベルト蛇行量測定装置と、ベルトの蛇行を補正するベルト蛇行補正機構と、ベルト蛇行補正機構によって検出された前記ベルトの蛇行量より求まる前記ベルトの蛇行速度に基づいて前記ベルト蛇行補正機構を作動制御する駆動手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１６】
請求項３の発明は、画像形成装置に関する。請求項２に記載のベルトユニットと、ベルトユニットによって搬送されるシートに画像を形成する画像形成部と、を備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、センサから所定間隔で電圧を測定する。この電圧は、予め求められた換算式によってベルトの幅方向の移動距離に換算される。これにより、安価なセンサを用いても電圧からベルト端部位置を測定することができ、ベルトの蛇行量を求めることができる。また、安価なレバーセンサを使用することによりコストダウンを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一例を説明するための模式的構造図であり、画像形成装置の内部構成を正面側（画像形成装置の使用時にユーザが位置する側）から見て示す模式的構造図である。
【図２】本発明に係る画像形成装置の中間転写ユニットに取り付けられたベルト蛇行補正機構を模式的に示す図であり、中間転写ユニットを図１のＡ方向から見て示す図である。
【図３】ベルト蛇行検知装置が設置された中間転写ユニットを後ろ側の下方から見て模式的に示す斜視図である。
【図４】図４（ａ）は、中間転写ユニットのうちのベルト蛇行検知装置が設置された部分を拡大して示す斜視図である。図４（ｂ）は、検知部材が、マーク部材を検出した瞬間を示す図である。
【図５】中間転写ベルトの一端に形成された測定基準部、切り欠き部、及び、突き出し部を模式的に表した図である。
【図６】本発明に係るベルト蛇行量測定装置を備えた中間転写ユニットの制御ブロックである。
【図７】図７（ａ）は、三点の基礎データを通る曲線を表したグラフである。図７（ｂ）は、レバー位置換算式を表したグラフである。
【図８】特許文献１に記載のベルト蛇行量測定装置の概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の最良の実施形態を図面に基づき詳述する。
【００２０】
（画像形成装置）
図１は、本発明に係る画像形成装置１の一例を説明するための模式的構造図である。この図１に示す画像形成装置１は、電子写真方式の４色フルカラーのプリンタであり、タンデム方式、中間転写方式を採用している。そして、この画像形成装置１は、画像形成装置本体２内に、シート給紙部３と、画像形成部４と、定着部５と、シート再給紙部６とが設けられている。
【００２１】
シート給紙部３には、複数の給紙カセット７と、各給紙カセット７に対応して配設されたピックアップローラ８と、給送ローラ１０と、リタードローラ１１と、レジストローラ対１２とが配設されている。各給紙カセット７内には、複数枚のシートＰが積層状態で収納されている。給紙カセット７内のシートＰは、ピックアップローラ８により給紙カセット７内から送り出された後、給送ローラ１０及びリタードローラ１１によって重送が防止されて、一枚だけシート搬送路１３へ送り出される。シート搬送路１３に送り出されたシートＰは、停止中のレジストローラ対１２のニップに先端部が当接させられ、斜行が矯正されるとともに一時停止される。その後、一時停止されたシートＰは、中間転写ベルト（ベルト）１４上のトナー像が中間転写ベルト１４の矢印Ｒ１４方向の回転に伴って２次転写部Ｔ２に搬送されるのと同期して２次転写部Ｔ２に位置するように、レジストローラ対１２の回転によって２次転写部Ｔ２へ向けて供給される。なお、シート搬送路１３には図示しない搬送コロが配置され、その搬送コロがシートＰをシート搬送路１３に沿って搬送する。
【００２２】
画像形成部４には、４個の画像形成ステーションと、中間転写ユニット（ベルトユニット）１５とが配設されている。４個の画像形成ステーションは、中間転写ベルトの回転方向上流側から順に、マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），イエロー（Ｙ），ブラック（ＢＫ）の各色の画像形成ステーション１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｙ，１６ＢＫが配設されている。これら４色の各画像形成ステーション１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｙ，１６ＢＫは、使用する現像剤を除き、同様に構成されている。マゼンタの画像形成ステーション１６Ｍを例に説明すると、感光ドラム（像担持体）１７と、帯電器１８と、露光装置２０と、現像装置２１と、クリーニング装置２２とを有している。一方、中間転写ユニット１５は、転写フレーム２３と、この転写フレーム２３によって回転可能に支持された複数のローラ（すなわち、駆動ローラ２４，従動ローラ２５，１次転写ローラ２６，２次転写対向ローラ２７，複数のテンションローラ等）と、これらローラに張架された（テンションをかけた状態で巻き掛けられた）無端状の中間転写ベルト１４とを備えている。中間転写ベルト１４は、駆動ローラ２４の矢印方向（図１中の時計回り）の回転により、矢印Ｒ１４方向に回転する。また、中間転写ユニット１５の全体は、画像形成装置本体２の正面側から画像形成装置本体２に対して着脱できるように構成されている。
【００２３】
マゼンタの画像形成ステーション１６Ｍにおいて、感光ドラム１７は、駆動手段（不図示）によって所定のプロセススピード（周速度）で矢印方向（図１中の反時計回り）に回転駆動され、その表面（外周面）が帯電器１８によって所定の極性・電位に一様に帯電される。帯電後の感光ドラム１７表面は、露光装置２０によって画像情報に応じた露光がなされ、露光部分の電荷が除去されて静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置２１によってマゼンタのトナーが付着されてマゼンタのトナー像として現像される。マゼンタのトナー像は、１次転写ローラ２６によって１次転写部Ｔ１において中間転写ベルト１４上に転写される。トナー像転写後の感光ドラム１７は、表面に残った転写残トナーがクリーニング装置２２によって除去されて次の画像形成に供される。
【００２４】
同様にして、シアン，イエロー，ブラックの画像形成ステーション１６Ｃ，１６Ｙ，１６ＢＫの一次転写部において、各感光ドラム１７上にそれぞれ形成されたシアン，イエロー，ブラックのトナー像は、１次転写ローラ２６によって中間転写ベルト１４上のマゼンタのトナー像に順次に重ね合わされるようにして１次転写される。こうして中間転写ベルト１４上で重ね合わされた４色のトナー像は、中間転写ベルト１４の回転によって２次転写部Ｔ２に搬送される。これと並行して、レジストローラ１２対が回転することでシートＰが２次転写部Ｔ２に供給される。中間転写ベルト１４上の４色のトナー像は、２次転写ローラ２８によってシートＰ上に一括で２次転写される。２次転写後の中間転写ベルト１４は、ベルトクリーナ３０によって表面に残った転写残トナーが除去される。一方、トナー像転写後のシートＰは、搬送ベルト３１によって定着部５に搬送される。
【００２５】
定着部５には、定着ローラ３２と、これに圧接されて定着ニップ部Ｎを構成する加圧ローラ３３とを有する定着装置３４が配設されている。定着装置３４に搬送されたシートＰは、定着ニップ部Ｎを通過する際に、加熱・加圧されて、表面にトナー像が定着される。トナー像定着後のシートＰは、排紙ローラ対３５によって排紙トレイ３６上に排出される。これにより、１枚のシートＰの片面に対する４色フルカラーの画像形成が終了する。
【００２６】
なお、片面が印刷済みのシートＰの裏面（未印刷面）にも画像形成を行う場合、シート再給紙部６に配設されたフラッパ３７，３８、反転パス４０等によって表裏反転されたシートＰは、再給紙パス４１等を介して、再度、画像形成部４に供給され、上述と同様にして、裏面（未印刷面）にトナー像が転写され、定着された後、排紙トレイ３６上に排出される。
【００２７】
（ベルト蛇行補正機構）
図２は、画像形成装置の中間転写ユニット１５に取り付けられたベルト蛇行補正機構４２を模式的に示す図であり、中間転写ユニット１５を図１のＡ方向から見て示す図である。
【００２８】
この図２に示すように、ベルト蛇行補正機構４２は、中間転写ユニット１５を構成する従動ローラ２５のローラ軸４３の一端側で、且つ、中間転写ベルト１４の幅方向端部から外方へ突出するローラ軸４３の一端部に接続されている。そして、このベルト蛇行補正機構４２は、中間転写ユニット１５の転写フレーム２３に支持された従動ローラ２５を制御コントローラ４４からの制御信号に基づいて揺動させ、従動ローラ２５のアライメント調整を行うことができるようになっており、ローラ軸４３の他端側を揺動支点４３ａとして、従動ローラ２５を２δの角度だけ揺動させることができる。
【００２９】
このベルト蛇行補正機構４２は、制御コントローラ４４からの制御信号に基づいて微小角度ずつ回転することが可能なステッピングモータ等のモータ４５と、このモータ４５の回転に基づいてローラ軸４３を揺動させる動力伝達機構部４６と、を備えている。そして、動力伝達機構部４６は、モータ４５によって回動させられるカム（図示せず）、カムによって揺動させられるレバー（図示せず）、モータ４５によって回動させられるギヤトレイン（図示せず）等を適宜選択して組み合わせることによって構成され、従動ローラ２５を微小角度ずつ高精度に揺動させることができるようになっている。
【００３０】
ここで、従動ローラ２５は、ローラ本体２５ａの外表面に中間転写ベルト１４が張架されており（所望の張力が作用する状態で巻き掛けられており）、ローラ本体２５ａが中間転写ベルト１４の幅方向の両側に出っ張るような軸方向長さに形成されている。そして、従動ローラ２５は、ローラ軸４３の他端側が軸受４８を介して中間転写ユニット１５の転写フレーム２３に支持されており、軸受４８のローラ軸支持点を揺動支点４３ａとして、反時計回り方向又は時計回り方向へ揺動させられる。なお、従動ローラ２５のローラ本体２５ａは、中間転写ベルト１４が許容される蛇行量だけ蛇行したとしても、中間転写ベルト１４の幅方向外方側へ出っ張るだけの軸方向長さに形成されており、中間転写ベルト１４の内周面側を確実に支持することができるようになっている。
【００３１】
（ベルト蛇行量測定装置）
図３乃至図６を参照してベルト蛇行量測定装置５０を説明する。図３は、従動ローラ２５が右側に位置し、駆動ローラ２４が左側に位置するように、中間転写ユニット１５を斜め下方から視て模式的に示す斜視図である。図４（ａ）は、図３の中間転写ユニット１５のうちのベルト蛇行量測定装置５０が設置された部分を拡大して示す斜視図である。図４（ｂ）は、検知部材６２が、マーク部材６１を検出した瞬間を示す図である。図５は、中間転写ベルト１４の幅方向の一端側に形成された測定基準部５１、切り欠き部５２、及び、突き出し部５３を模式的に表した図である。図６は、本発明に係るベルト蛇行量測定装置を備えた中間転写ユニットの制御ブロック図である。
【００３２】
図３で示す通り、ベルト蛇行量測定装置５０は、中間転写ベルト１４の幅方向の一端側に配置されるレバー形センサ（センサ）５５と、このレバー形センサ５５が測定すべき中間転写ベルト１４の回動方向での位置を判断する測定位置判断手段５４と、所定の間隔でレバー形センサ５５からの電圧を測定し、この電圧から中間転写ベルト１４の幅方向の移動量を算出するベルト移動量算出手段５６と、を備えている。
【００３３】
図５を用いて、中間転写ベルト１４の一端に形成された突き出し部５３、切り欠き部５２、測定基準部５１を説明する。図５で示す通り、中間転写ベルト１４には、中間転写ベルト１４の回動方向Ｒ１４の下流から上流に向かって、幅方向の一端に、突き出し部５３（第一測定部）、切り欠き部５２（第二測定部）、測定基準部５１の順で、所定の間隔を空けて形成されている。
【００３４】
測定基準部５１は、中間転写ベルト１４の幅方向に直交する方向（中間転写ベルト１４の回動方向）に沿って、所定の長さで形成される。
【００３５】
切り欠き部５２は、中間転写ベルト１４の幅方向に対して測定基準部５１よりも内側、且つ、中間転写ベルト１４の幅方向に直交する方向（中間転写ベルト１４の回動方向）に沿って形成される。切り欠き部５２は、測定基準部５１となだらかな曲線で繋がれてベルトの一端部を構成している。
【００３６】
突き出し部５３は、中間転写ベルト１４の幅方向に対して測定基準部５１よりも外側、且つ、中間転写ベルト１４の幅方向に直交する方向（中間転写ベルト１４の回動方向）に沿って形成される。突き出し部５３は、切り欠き部５２となだらかな曲線で繋がれてベルトの一端部を構成している。
【００３７】
突き出し部５３、切り欠き部５２、測定基準部５１の加工は、例えば、トムソン型で精度よくカットする。測定基準部５１と切り欠き部５２、切り欠き部５２と突き出し部５３はなだらかな曲線で繋がれると説明したが、面取りされていれば良く。例えば、直線で繋がれていても良い。
【００３８】
本実施例においては、切り欠き部５２を、中間転写ベルト１４の幅方向に対して測定基準部５１よりも０．５ｍｍ内側に形成し、突き出し部５３は、中間転写ベルト１４の幅方向に対して測定基準部５１よりも０．５ｍｍ外側に形成した。
【００３９】
突き出し部５３、切り欠き部５２、測定基準部５１の測定領域、すなわち、ベルトの回動方向の長さは、いずれも、中間転写ベルト１４の幅方向に直交する方向（中間転写ベルト１４の回動方向）に沿って３０ｍｍ形成した。
【００４０】
また、突き出し部５３と切り欠き部５２及び切り欠き部５２と測定基準部５１は、中間転写ベルト１４の幅方向に直交する方向に対して１５ｍｍ離して形成した。
【００４１】
なお、本実形態においては、突き出し部５３を第一測定部、切り欠き部５２を第二測定部として説明したが、突き出し部５３が第二測定部、切り欠き部５２が第一測定部であっても良い。
【００４２】
また、測定基準部５１に対して、幅方向に０．５ｍｍずらした切り欠き部５２（第一測定部）と幅方向に１．０ｍｍずらした切り欠き部５２（第二測定部）とを形成する構成でも良い。この場合、１．０ｍｍの切り欠き部５２が第一測定部で、０．５ｍｍの切り欠き部が第二測定部であっても良い。同様に、突き出し部５３を２個形成する構成でも良い。この場合、０．５ｍｍ、１．０ｍｍの突き出し部５３が、第一測定部、第二測定部、又は、第二測定部、第一測定部となる。
【００４３】
図４（ａ）を用いてレバー形センサ５５について説明する。図４（ａ）に示す通り、レバー形センサ５５は、転写フレーム２３に取り付けられるベース部５７と、このベース部５７に揺動自在に一端側が支持されるレバー５８と、このレバー５８の他端側を中間転写ベルト１４の一側端部に付勢する図示しない弾性部材（例えば、ばね）とを備えている。
【００４４】
レバー形センサ５５は、レバー５８の揺動に応じて、これに対応する電圧を出力するようになっている。
【００４５】
ここで、図８に示したような高精度の光学センサは、出力電圧と測定対象物の位置とが比例し、直線の傾きとなって表れる。そのため特別な換算式を用いなくとも出力された電圧から測定対象物の距離を算出することができる。これに対し、レバー形センサ５５は、出力電圧とレバー５８の移動距離とが、比例せず、直線の傾きで表れないため、出力電圧からレバー５８の位置を正確に測定することができない状態となっている。よって、後述するレバー位置換算式（換算式）によりレバー５８の位置を算出する。
【００４６】
図３及び図４で示す通り、レバー形センサ５５は、中間転写ベルト１４の測定基準部５１が形成される幅方向の一端側で、中間転写ベルト１４が掛け渡された従動ローラ２５から離間した位置であって、従動ローラ２５よりも中間転写ベルト１４の回動方向Ｒ１４に沿った上流側の位置に配置されている。このレバー形センサ５５は、転写フレーム２３に図示しない固定手段、例えば、ねじで固定されている。
【００４７】
レバー形センサ５５は、中間転写ベルト１４の幅方向の中心が、駆動ローラ２４，従動ローラ２５の長手方向のほぼ真ん中に位置し、且つ、蛇行せずに回転する状態（以下、中間転写ベルト１４の初期設定位置）において、レバー５８がほぼ垂直に起立した状態で測定基準部５１に付勢されて当接するように配置される。従って、レバー５８の位置は、中間転写ベルト１４の端部位置を表す。以下、中間転写ベルト１４の初期設定位置における測定基準部５１にレバー形センサ５５のレバー５８が当接する位置をレバー位置の基準位置（０位置）とする。そして、中間転写ベルト１４の幅方向に移動するレバー５８の位置をレバー位置（ｘ）と表す。
【００４８】
なお、レバー形センサ５５の配置位置は、中間転写ベルト１４に形成された測定基準部５１、切り欠き部５２、突き出し部５３を測定することができる位置であればよく、前述した位置に限定されるものではない。
【００４９】
図４（ａ）、図４（ｂ）、図６を用いて測定位置判断手段５４について説明する。測定位置判断手段５４は、レバー形センサ５５が測定すべき中間転写ベルト１４の回動方向での位置を判断する。図６に示す通り、測定位置判断手段５４は、制御コントラーラ４４内で実行され、検知部材６２がマーク部材６１を検知すると、検知部材６２から制御信号を受信する。そして、検知部材６２から制御信号を受信すると、後述するベルト移動量算出手段５６に対して、レバー形センサ５５から電圧の測定を行わせる制御信号を送信するようになっている。
【００５０】
図４（ａ）で示す通り、マーク部材６１は、中間転写ベルト１４の基準測定部５１よりも中間転写ベルト１４の回動方向上流側の位置から中間転写ベルト１４の幅方向に沿って、画像形成領域に干渉しないように取り付けられている。マーク部材６１は、例えば、アルミニウム等の光反射材料を有した被膜である。
【００５１】
検知部材６２は、レバー形センサ５５のベルトの回動方向における下流側に隣接配置され、且つ、中間転写ベルト１４の回動に伴って移動してくるマーク部材６１と対向する位置に配置されている。検知部材６２は、例えば、光学センサが使用され、光を中間転写ベルト１４に向けて投射する発光部と、中間転写ベルトからの反射光を受光する受光部とを有している。
【００５２】
なお、マーク部材６１が、検知部材６２を検知するタイミングでレバー形センサ５５の電圧を測定する構成で説明したが、電圧を測定するタイミングはこれに限定されるものではない。例えば、レバーセンサ５５が、切り欠き部５２、突き出し部５３を検出してから所定時間経過後、に電圧を測定する構成でも良い。このとき、レバーセンサ５５は、少なくとも、切り欠き部５２、突き出し部５３が検出できる程度に、定期的に電圧を測定し続けている必要がある。また、切り欠き部５２、突き出し部５３を検出してから所定時間経とは、レバー形センサ５５が、切り欠き部５２又は突き出し部５３を検出後、測定基準面５１に当接するのに要する時間をいう。
図４（ｂ）に示す通り、マーク部材６１により、光が反射されると、検知部材６２は、マーク部材６１を検知する。この検知部材６２は、マーク部材６１を検知したときに、レバー形センサ５５のレバー５８が測定基準部５１に付勢されるような位置に取り付けられるよう設計される。これにより、後述するベルト移動量算出手段５６は、レバー位置が測定基準部５１に当接する状態におけるレバー形センサ５５の電圧を測定するようになっている。検知部材６２は、転写フレーム２３に図示しない固定手段、例えば、ねじで固定されている。
【００５３】
図６及び図７を用いてベルト移動量算出手段５６について説明する。図７（ａ）は、三点の基礎データを通る曲線を表したグラフである。図７（ｂ）は、レバー位置換算式を表したグラフである。前述した通り、ベルト移動量算出手段５６は、測定位置判断手段５４より制御信号を受信すると、測定基準部５１におけるレバー形センサ５５の電圧を測定するようになっている。この電圧はレバー位置換算式によりレバー位置として記憶手段６３に記憶され、次回以降のレバー位置と比較することにより中間転写ベルト１４の幅方向の移動量を算出するようになっている。
【００５４】
以下、中間転写ベルト１４の移動量の算出方法を具体的に説明する。前述した通り、ベルト移動量算出手段５６は、中間転写ベルト１４の一周毎に、測定基準部５１における出力電圧を測定している。しかしながら、この出力電圧とレバー５８の当接位置とは比例しないため、中間転写ベルト１４の測定基準部５１に当接するレバー５８の当接位置を正確に測定することができない状態となっている。
そこで、レバー位置（ｘ）と出力電圧（ｙ）との関係を表すレバー位置換算式（換算式）を求め、レバー形センサ５５から出力される出力電圧（ｙ）からレバー位置（ｘ）、を求める。
【００５５】
レバー位置換算式は、以下の手順で求める。まず、中間転写ベルト１４の初期設定位置において、この中間転写ベルト１４を回動させて、突き出し部５３、切り欠き部５２及び測定基準部５１のそれぞれの位置で、レバー形センサ５５からの出力電圧（ｙ）を読み取り、三点の基礎データとする。
【００５６】
測定基準部５１、切り欠き部５２、突き出し部５３に当接するレバー位置（ｘ）とそのレバー位置（ｘ）におけるレバー形センサ５５の出力電圧（ｙ）の結果をまとめると表１のように示される。
【００５７】
【表１】
2010256789.tif 000003
【００５８】
表１で示される三点の基礎データを通る曲線を描くと図７（ａ）で示す通りに表される。
図７で示す通り、三点の基礎データから表される出力電圧（ｙ）と、レバー位置（ｘ）との関係が曲線で表れるため、３点の基礎データを通る曲線は、下記で示す２次関数で近似することができる。
【００５９】
【数１】
2010256789.tif 000004
【００６０】
そして、前述の三点の基礎データを数１に代入し整理すると、下記の数２で表される。      
【００６１】
【数２】
2010256789.tif 000005
【００６２】
そして、数２の（１）〜（３）から係数ａ、ｂ、ｃを求めることができる。具体的には、（１）式より係数ｃの値２．５が求めることができる。そして、（２）式と（３）式との和から係数ａの値０．５が求めることができ、（２）式と（３）式との差から係数ｂの値１．７５が求めることができる。以上より、出力電圧（ｙ）とレバー位置（ｘ）との関係を表す二次関数は、次式で表される。
【００６３】
【数３】
2010256789.tif 000006
【００６４】
この数３を変形し、出力電圧（ｙ）に対するレバー位置（ｘ）を表す式に変形する。この式は次式で表される。
【００６５】
【数４】
2010256789.tif 000007
【００６６】
この数４は、出力電圧が０．９６８７５Ｖより小さい値が出力されると、レバー位置（ｘ）が虚数解となってしまうため、出力電圧が０．９６８７５Ｖより小さい値の場合は、レバー位置（ｘ）は、−１．７５ｍｍとする。この数４は、図７（ｂ）の示す通りに表される。
【００６７】
なお、本実施例では、ベルトの蛇行範囲は、中間転写ベルト１４の初期設定位置から±０．５ｍｍの間（−０．５≦ｘ≦０．５）で使用されるのが好ましい。
【００６８】
以上により求めたレバー位置換算式（数４）により、測定位置判断手段５４が測定した測定基準部５１の出力電圧（ｖ）は、レバー位置（ｘ）に換算される。このレバー位置換算式の係数は、例えば工場出荷時に設定される。
【００６９】
なお、レバー位置換算式を２次関数で求めたが、例えば、安価で感度の悪い光学センサをベルト端部位置の測定に用いる場合は、基準データを多数とれるように中間転写ベルト１４の幅方向に様々な値で突き出し部５３と切り欠き部５２とを形成し、その基準データをもとに最小二乗法により移動量算出式を求めても良い。
【００７０】
そして、実際に中間転写ベルト１４の稼働時にベルトの移動量を求めるときには、ベルト移動量算出手段５６が、前述した通り中間転写ベルト１４の一周毎に測定基準部５１におけるレバー形センサ５５の出力電圧（ｖ）を測定し、レバー位置換算式により、測定基準部５１におけるレバー位置（ｘ）が算出される。このとき、制御コントローラ４４は、測定基準部５１におけるレバー位置（ｘ）の値Ｌと、測定時の時刻Ｔとを、記憶手段６３であるメモリに記憶する。例えば、１回目の測定時には、メモリ上に、レバー位置（ｘ）の値Ｌ１と測定時刻Ｔ１としてメモリに記憶する。
【００７１】
そして、ベルト移動量算出手段５６は、２周目も同様に測定基準部５１におけるレバー位置（ｘ）の値Ｌ２と測定時刻Ｔ２とを測定する。
【００７２】
Ｌ２が求まると、このＬ２からメモリ上に記憶していた前測定時のレバー位置Ｌ１を引くことにより、測定基準部５１におけるレバー５８の当接位置の移動量、すなわち、中間転写ベルト１４の幅方向の蛇行量を求めることができる。
【００７３】
また、次式を行うことによりベルトの蛇行速度を求めることができる。
【００７４】
【数５】
2010256789.tif 000008
【００７５】
なお、Ｔ２−Ｔ１の値は、中間転写ベルト１４が１周をするのに要する時間である。よって、中間転写ベルト１４の一回転あたりにかかる時間を予め記憶させておき、その値を使用しても良い。しかし、中間転写ベルト１４は、ベルト速度の変動があり得るので、上述の算出方法の方が正確にベルトの蛇行速度を求めることができる。
【００７６】
その後は、メモリ上に記憶されていた先のレバー５８の位置Ｌ１と測定時刻Ｔ１とが消去され、Ｌ２とＴ２がメモリ上に記憶される。以上の動作を繰り返すことにより、ベルト移動量算出手段５６は、中間転写ベルト１４の移動量及び蛇行速度を求めることができるようになっている。
【００７７】
なお、制御コントローラ４４から測定時刻Ｔを取得できない場合は、初回測定時Ｔ１を０とし、それ以降は、タイマーで測定する構成にしても良い。
【００７８】
（中間転写ユニットの作動制御）
以下、図３及び図６を参照して、ベルト蛇行量測定装置５０の測定結果を利用した中間転写ユニット１５の作動制御を説明する。
【００７９】
ベルト蛇行量測定装置５０は、中間転写ベルト１４が駆動ローラ２４により回動させられると、制御コントローラ４４内で、測定位置判断手段５４、ベルト移動量算出手段５６蛇行補正値算出手段６４が実行される。移動量算出手段５６は、中間転写ベルトの一周毎にレバー形センサ５５から電圧が入力され、その電圧を基に測定基準部５１の位置を算出する。中間転写ベルト１４の２周目以降は、中間転写ベルト１４の移動量と中間転写ベルト１４の幅方向の蛇行速度を算出するようになっている。
【００８０】
そして、蛇行補正値算出手段６４は、ベルトの蛇行速度に基づいて、ベルト蛇行補正機構４２のモータ４５の回転量（駆動パルス数）を算出し、この算出結果に基づいてベルト蛇行補正機構４２のモータ４５を回動させ、従動ローラのアライメント調整を行う。これによって、制御コントローラ４４は、中間転写ベルト１４の蛇行速度を零に近づけることができる。
【００８１】
なお、蛇行補正値算出手段６４は、予め、モータ４５の回動量に対する従動ローラ２５のローラ軸４３の揺動角度が求められており、また、ローラ軸４３の揺動角度及び中間転写ベルト１４の回動速度と中間転写ベルト１４の蛇行速度との関係が求められているため、中間転写ベルト１４の蛇行速度から中間転写ベルト１４の蛇行速度を零に近づけるために必要とされるモータ４５の駆動用パルス数を算出できるようになっている。
【００８２】
また、本発明に係るベルト蛇行量測定装置５０は、測定基準部５１を定期的に測定することにより、中間転写ベルト１４の蛇行量を求める構成にしたが、これに限定されるものではなく、切り欠き部５２、突き出し部５３、のいずれかを定期的に測定することにより、中間転写ベルト１４の蛇行量を求めるようにしても良い。
【００８３】
また、測定基準部５１を１つ形成する構成で説明したが、マーク部材６１と併せて多数形成しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明に係るベルト蛇行検知装置５０は、無端状のベルトを有する種々の画像形成装置、電子写真方式の画像形成装置であって、中間転写方式の４色フルカラーの画像形成装置、インクジェット記録方式の画像形成装置や、モノクロ印刷用の画像形成装置に対して広く利用することができる。
【符号の説明】
【００８５】
１……画像形成装置、４……画像形成部、１４……中間転写ベルト（ベルト）、１５……中間転写ユニット（ベルトユニット）、２４……駆動ローラ（ローラ）、２５……従動ローラ（ローラ）、４４……制御コントローラ（制御手段）、４５……モータ（駆動手段）、５０……ベルト蛇行量測定装置、５１……測定基準部、５２……切り欠き部（第二測定部）、５３……突き出し部（第一測定部）、５５……レバー形センサ（センサ）、５６……ベルト移動量算出手段、Ｐ……シート
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【図１】
2010256789.tif 000009
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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