(57)【要約】【課題】転写ベルトの蛇行修正を速やかに行うことが可能なベルト装置、およびそれを備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】ベルト装置は、無端のベルトと、所定の駆動源に接続され、ベルトを回転駆動する駆動ローラと、ベルトがベルト幅方向に蛇行するのを補正するベルト蛇行補正ローラとを含み、ベルトが張設される複数のローラと、ベルト幅方向において隣り合う複数の区間に区切られたセンサ検出領域においてベルト端面の位置を検出するセンサと、ベルト蛇行補正ローラの位置調整を行うことで、ベルトの蛇行を補正するローラ位置調整機構と、センサによるベルト端面の位置検出に基づき、ローラ位置調整機構を制御する制御部とを含み、制御部は、ベルト端面が複数の区間のうちの特定の１区間に収まるようにローラ位置調整機構を制御する。【選択図】図２
2011007945.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無端のベルトと、
所定の駆動源に接続され、前記ベルトを回転駆動する駆動ローラと、前記ベルトがベルト幅方向に蛇行するのを補正するベルト蛇行補正ローラとを含み、前記ベルトが張設される複数のローラと、
前記ベルト幅方向において隣り合う複数の区間に区切られたセンサ検出領域において前記ベルト端面の位置を検出するセンサと、
前記ベルト蛇行補正ローラの位置調整を行うことで、前記ベルトの蛇行を補正するローラ位置調整機構と、
前記センサによる前記ベルト端面の位置検出に基づき、前記ローラ位置調整機構を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記ベルト端面が前記複数の区間のうちの特定の１区間に収まるように前記ローラ位置調整機構を制御するベルト装置。
【請求項２】
請求項１に記載のベルト装置において、前記センサにより、前記ベルト端面が前記複数の区間のうちの第１区間から第２区間に移動したことが検出されたとき、前記制御部は、前記ローラ位置調整機構を制御して前記ベルト蛇行補正ローラの位置調整を行うことにより、前記ベルト端面を前記第２区間に留める制御を行うベルト装置。
【請求項３】
請求項２に記載のベルト装置において、前記ローラ位置調整機構は、前記ベルト蛇行補正ローラによって前記ベルト端面の位置を前記ベルト幅方向における第１方向または第１方向とは逆方向である第２方向に移動させ、
前記センサにより、前記ベルト端面が前記第１方向に移動することで第１区間から第２区間に移ったことが検出されたとき、前記制御部は、前記ローラ位置調整機構を制御して、前記ベルト端面を前記第２方向に所定の距離移動させることにより、前記ベルト端面の位置を前記第２区間に留める第１制御を行い、
一方、前記センサにより、前記ベルト端面が前記第２方向に移動することで第１区間から第２区間に移ったことが検出されたとき、前記制御部は、前記ローラ位置調整機構を制御して、前記ベルト端面を前記第１方向に所定の距離移動させることにより、前記ベルト端面の位置を前記第２区間に留める第２制御を行うベルト装置。
【請求項４】
請求項３に記載のベルト装置において、前記複数の区間は、前記ベルト幅方向において互いに同一かつ所定の間隔を有しており、
前記ベルト端面が前記第１区間にあった時点を第１時点とし、前記第１区間から前記第２区間に移動した時点を第２時点とすると、前記制御部は、前記第１制御または前記第２制御を行うにあたり、まず、前記第１時点から前記第２時点までに経過した経過時間を計測し、前記所定の間隔を前記経過時間で除算することにより、前記ベルト端面が前記第１区間から前記第２区間に移動した速度を表す第１の傾きを算出し、
次に、前記ベルト端面が前記第１方向に移動して前記第１区間から前記第２区間に移ったときの前記第１の傾きを正の傾きとすると、前記ベルト端面の前記第２区間における前記第２時点以後の速度を表す第２の傾きがゼロまたは負の傾きとなるように、前記ローラ位置調整機構を制御して前記ベルト端面を前記第２方向に移動させ、
一方、前記ベルト端面が前記第２方向に移動して前記第１区間から前記第２区間に移ったときの前記第１の傾きを負の傾きとすると、前記ベルト端面の前記第２区間における前記第２時点以後の速度を表す第２の傾きがゼロまたは正の傾きとなるように、前記ローラ位置調整機構を制御して前記ベルト端面を前記第１方向に移動させるベルト装置。
【請求項５】
請求項４に記載のベルト装置において、前記ベルト端面が前記第２の傾きに従って前記第２時点以後に前記第２区間から前記第１区間に再度移った場合、前記ベルト端面が前記第２区間から前記第１区間に再度移った時点を第３時点とすると、
前記制御部は、前記第２の傾きが負の傾きである場合、まず、前記ベルト端面の前記第１区間における前記第３時点以後の速度を表す第３の傾きを正の傾きに設定し、次に、前記ローラ位置調整機構を制御して前記ベルト端面を前記第１区間から前記第２区間に移動させ、
一方、前記第２の傾きが正の傾きである場合、まず、前記ベルト端面の前記第１区間における前記第３時点以後の速度を表す第３の傾きを負の傾きに設定し、次に、前記ローラ位置調整機構を制御して前記ベルト端面を前記第１区間から前記第２区間に移動させるベルト装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載のベルト装置において、前記センサは、光を所定の方向に照射する発光部と、前記光を受光する受光部とを含み、
前記受光部は、前記ベルト幅方向に隣り合って配列された複数の受光素子を有し、
前記複数の区間のそれぞれは、隣り合う前記受光素子間で構成されているベルト装置。
【請求項７】
各色のカラートナー像が形成される表面を有する複数の感光体ドラムと、
前記感光体ドラムから前記トナー像が転写される転写ベルトを有するベルト装置と、
前記転写ベルト上の前記トナー像を用紙に転写する転写部と、
前記用紙上のトナー像を該用紙に定着させる定着部と、
を備え、
前記ベルト装置として、請求項１〜６のいずれか一項に記載のベルト装置が採用されている画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばトナー像を担持する転写ベルトを有するベルト装置、およびそれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、ファクシミリ、複写機等の画像形成装置は、例えば、外部からの画像情報に基づいてトナー像が形成される感光体ドラムと、感光体ドラムからトナー像が転写される転写ベルトを有するベルト装置と、転写ベルト上のトナー像を用紙等の記録媒体に転写する転写部と、用紙上のトナー像を該用紙上に定着させる定着部とを、主要な構成要素として含む。
【０００３】
ベルト装置は、一般的に、所定の駆動源に接続された駆動ローラと、複数の従動ローラと、それらのローラに張設された転写ベルトとを含む。転写ベルトは、駆動ローラの回転に伴って従動回転しつつ、感光体ドラムからトナー像が転写される。
【０００４】
ところで、ベルト装置では、転写ベルトが回転中にベルト幅方向に移動して蛇行したり、片寄りしたりする場合がある。転写ベルトの蛇行や片寄りが発生すると、複数のカラートナー像を転写ベルト上に重ね転写する際にカラートナー像の位置が互いにずれてしまい、色ずれの原因となる。その結果、高画質の画像を形成することが困難となる。
【０００５】
このような不都合を解消するためには、転写ベルトの蛇行や片寄りを修正する必要がある。そのような技術として、例えば特許文献１のものが知られている。特許文献１のベルト装置は、転写ベルトの幅方向におけるベルト端面に接触してベルト端面の位置に応じて揺動する接触子と、接触子との間の距離を検出する変位センサと、転写ベルトが張設された複数のローラのうちの１つのローラ（蛇行補正ローラ）の傾斜を調整して、転写ベルトを幅方向に移動させることにより、転写ベルトの幅方向の蛇行を補正する蛇行補正手段と、変位センサからの検出信号に基づいて蛇行補正手段を制御する制御部とを含む。
【０００６】
上記構成のベルト装置では、変位センサからの検出信号に基づいてベルト端面の幅方向位置が検出されように構成されており、制御部は、蛇行補正手段を制御して蛇行補正ローラの傾斜を調整することにより、ベルト端面の幅方向位置がある１つの基準位置に収束するまで制御を行う。特許文献１では、このような制御によって転写ベルトの蛇行を修正している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−３４３６２９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、特許文献１のベルト装置では、ベルト端面の幅方向位置が基準位置に収束するまで、転写ベルトを、基準位置を中心として所定の正逆方向に移動させ続ける必要がある。そのため、転写ベルトの蛇行修正に時間を要してしまう。
【０００９】
そこで、本発明は、上記事情に鑑み、転写ベルトの蛇行修正を速やかに行うことが可能なベルト装置、およびそれ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】
上記目的を達成するために、本発明に係るベルト装置は、無端のベルトと、所定の駆動源に接続され、前記ベルトを回転駆動する駆動ローラと、前記ベルトがベルト幅方向に蛇行するのを補正するベルト蛇行補正ローラとを含み、前記ベルトが張設される複数のローラと、前記ベルト幅方向において隣り合う複数の区間に区切られたセンサ検出領域において前記ベルト端面の位置を検出するセンサと、前記ベルト蛇行補正ローラの位置調整を行うことで、前記ベルトの蛇行を補正するローラ位置調整機構と、前記センサによる前記ベルト端面の位置検出に基づき、前記ローラ位置調整機構を制御する制御部とを含む。前記制御部は、前記ベルト端面が前記複数の区間のうちの特定の１区間に収まるように前記ローラ位置調整機構を制御する。
【００１１】
本発明に係るベルト装置によれば、ベルト端面は制御部によって特定の区間に収まるように制御されているので、ベルト端面の位置が特定の区間から外れた場合、そのベルト端面の位置を速やかに修正することができる。したがって、ベルト端面のベルト幅方向の移動、つまりベルトの蛇行や片寄りが抑制される。その結果、像の色ずれを抑制して、高画質の画像を形成することができる。また、区間の設定を細かくするだけで、制御の分解能を向上させることができる。このように、本発明に係るベルト装置では、ベルト端面が特定の区間に収まるように制御を行うだけなので、所定の基準位置を設定し、ベルト端面を基準位置に収束させる制御を行う従来の構成と比較して、ベルトの蛇行や片寄りを速やかに修正することができる。
【００１２】
本発明の好ましい実施形態では、前記センサにより、前記ベルト端面が前記複数の区間のうちの第１区間から第２区間に移動したことが検出されたとき、前記制御部は、前記ローラ位置調整機構を制御して前記ベルト蛇行補正ローラの位置調整を行うことにより、前記ベルト端面を前記第２区間に留める制御を行う。
【００１３】
この構成によれば、ベルトの蛇行や片寄りに起因してベルト端面が第１区間から第２区間に移動したことがセンサにより検出された場合、制御部は、ベルト端面が元の区間である第１区間に戻るようにローラ位置調整機構を制御するのではなく、ベルト端面が第２区間に留まるようにローラ位置調整機構を制御する。ベルト端面が第１区間から第２区間に移動してしまっても、第２区間の隣の区間、例えば第３区間に移動することを許さず、第２区間に留まるようにローラ位置調整機構を制御することで、ベルト端面のベルト幅方向の移動、つまりベルトの蛇行や片寄りを抑制することができる。
【００１４】
本発明の他の好ましい実施形態では、前記ローラ位置調整機構は、前記ベルト蛇行補正ローラによって前記ベルト端面の位置を前記ベルト幅方向における第１方向または第１方向とは逆方向である第２方向に移動させ、前記センサにより、前記ベルト端面が前記第１方向に移動することで第１区間から第２区間に移ったことが検出されたとき、前記制御部は、前記ローラ位置調整機構を制御して、前記ベルト端面を前記第２方向に所定の距離移動させることにより、前記ベルト端面の位置を前記第２区間に留める第１制御を行い、一方、前記センサにより、前記ベルト端面が前記第２方向に移動することで第１区間から第２区間に移ったことが検出されたとき、前記制御部は、前記ローラ位置調整機構を制御して、前記ベルト端面を前記第１方向に所定の距離移動させることにより、前記ベルト端面の位置を前記第２区間に留める第２制御を行う。
【００１５】
本発明のさらに他の好ましい実施形態では、前記複数の区間は、前記ベルト幅方向において互いに同一かつ所定の間隔を有しており、前記ベルト端面が前記第１区間にあった時点を第１時点とし、前記第１区間から前記第２区間に移動した時点を第２時点とすると、前記制御部は、前記第１制御または前記第２制御を行うにあたり、まず、前記第１時点から前記第２時点までに経過した経過時間を計測し、前記所定の間隔を前記経過時間で除算することにより、前記ベルト端面が前記第１区間から前記第２区間に移動した速度を表す第１の傾きを算出し、次に、前記ベルト端面が前記第１方向に移動して前記第１区間から前記第２区間に移ったときの前記第１の傾きを正の傾きとすると、前記ベルト端面の前記第２区間における前記第２時点以後の速度を表す第２の傾きがゼロまたは負の傾きとなるように、前記ローラ位置調整機構を制御して前記ベルト端面を前記第２方向に移動させ、一方、前記ベルト端面が前記第２方向に移動して前記第１区間から前記第２区間に移ったときの前記第１の傾きを負の傾きとすると、前記ベルト端面の前記第２区間における前記第２時点以後の速度を表す第２の傾きがゼロまたは正の傾きとなるように、前記ローラ位置調整機構を制御して前記ベルト端面を前記第１方向に移動させる。
【００１６】
本発明のさらに他の好ましい実施形態では、前記ベルト端面が前記第２の傾きに従って前記第２時点以後に前記第２区間から前記第１区間に再度移った場合、前記ベルト端面が前記第２区間から前記第１区間に再度移った時点を第３時点とすると、前記制御部は、前記第２の傾きが負の傾きである場合、まず、前記ベルト端面の前記第１区間における前記第３時点以後の速度を表す第３の傾きを正の傾きに設定し、次に、前記ローラ位置調整機構を制御して前記ベルト端面を前記第１区間から前記第２区間に移動させ、一方、前記第２の傾きが正の傾きである場合、まず、前記ベルト端面の前記第１区間における前記第３時点以後の速度を表す第３の傾きを負の傾きに設定し、次に、前記ローラ位置調整機構を制御して前記ベルト端面を前記第１区間から前記第２区間に移動させる。
【００１７】
本発明のさらに他の好ましい実施形態では、前記センサは、光を所定の方向に照射する発光部と、前記光を受光する受光部とを含み、前記受光部は、前記ベルト幅方向に隣り合って配列された複数の受光素子を有し、前記複数の区間のそれぞれは、隣り合う前記受光素子間で構成されている。
【００１８】
本発明に係る画像形成装置は、各色のカラートナー像が形成される表面を有する複数の感光体ドラムと、前記感光体ドラムから前記トナー像が転写される転写ベルトを有するベルト装置と、前記転写ベルト上の前記トナー像を用紙に転写する転写部と、前記用紙上のトナー像を該用紙に定着させる定着部とを含み、前記ベルト装置として、上記構成のベルト装置を採用している。
【００１９】
本発明に係る画像形成装置は上記構成のベルト装置を採用しているので、複数の感光体ドラムのそれぞれからカラートナー像が転写ベルトに重ね転写されても色ずれが抑制される。その結果、高画質なカラー画像を形成することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係るベルト装置およびそれを備えた画像形成装置によれば、転写ベルトの蛇行修正を速やかに行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本実施形態に係るベルト装置が適用された画像形成装置の内部構造の一例を説明するための正面断面視の説明図である。
【図２】図１に示すベルト装置の拡大図である。
【図３】ベルト装置の駆動ローラおよびその周辺部分を示す斜視図である。
【図４】ベルト装置の従動ローラおよびその周辺部分を示す斜視図である。
【図５】ベルト装置のベルトセンサの構成を示す側面図である。
【図６】ベルトセンサの受光部の受光素子の配列を示す概略図である。
【図７】制御部による制御を概念的に説明するための図である。
【図８】制御部による他の制御を概念的に説明するための図である。
【図９】ベルト端面が第１０検出区間から第１１検出区間に移動した場合に行われる制御例を示す。
【図１０】図９に基づき、経時的に変化した、ベルト端面位置等を示す表である。
【図１１】ベルト端面が第９検出区間から第１１検出区間に移動した場合に行われる制御例を示す。
【図１２】図１１に基づき、経時的に変化した、ベルト端面位置等を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
まず、本発明の実施形態に係るベルト装置が設けられた画像形成装置の概要について図１を基に説明する。図１は、画像形成装置の内部構造の一実施形態を説明するための正面断面視の説明図である。画像形成装置１０は、カラー印刷用の複写機として使用されるものであり、基本構成として、箱形を呈する装置本体１１と、装置本体１１の上部に設けられ、原稿画像を読み取る画像読取部１６とを含む。
【００２３】
装置本体１１には、画像読取部１６によって読み取られた原稿の画像情報に基づき画像を形成する画像形成部１２と、画像形成部１２によって形成され、用紙Ｐに転写された画像に定着処理を施す定着部１３と、用紙Ｐを貯留する用紙貯留部１４とが内装されている。
【００２４】
画像読取部１６は、装置本体１１の上面に開閉可能に設けられた原稿押え１６１と、装置本体１１の上部内でコンタクトガラス１６３を介して原稿押え１６１と対向配置された光学系ユニット１６２とを含む。コンタクトガラス１６３は、載置された原稿の原稿面を読み取るために原稿押え１６１より若干小さい平面形状に寸法設定されている。原稿押え１６１は、画像読取部１６の一構成要素である装置本体１１の上面の一側辺において所定の軸回りに正逆回動することで開閉する。
【００２５】
光学系ユニット１６２は、図略の光源、複数のミラー、レンズユニット、ＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅ  ｃｏｕｐｌｅｄ  ｄｅｖｉｃｅ）等を有している。光源からの光が原稿面で反射され、この反射光がこれらミラーおよびレンズユニットを介して原稿情報としてＣＣＤに入力される。ＣＣＤに入力されたアナログ量としての原稿情報は、デジタル信号に変換されて所定の記憶装置に記憶される。
【００２６】
画像形成部１２は、用紙貯留部１４から給紙された用紙Ｐにトナー画像を形成させるものであり、上流側（図１の紙面の左側）から下流側へ向けて順次配設されたマゼンタ用ユニット１２Ｍと、シアン用ユニット１２Ｃと、イエロー用ユニット１２Ｙと、ブラック用ユニット１２Ｋとを含む。各ユニット１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｋには、感光体ドラム１２１および現像装置１２２が設けられている。各感光体ドラム１２１は、図１において反時計方向に回転しつつ対応する現像装置１２２からトナーの供給を受ける。装置本体１１の前面側（図１の紙面の表側）および図１の右側面側には、各現像装置１２２に対応して配設されたトナーコンテナ２０が設けられており、トナーコンテナ２０からトナーが現像装置１２２に補給される。
【００２７】
マゼンタ〜ブラックユニット１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｋの各現像装置１２２に各色のトナーを補給するマゼンタトナー用コンテナ２０Ｍ、シアントナー用コンテナ２０Ｃ、イエロートナー用コンテナ２０Ｙおよびブラックトナー用コンテナ２０Ｋは、画像形成部１２の上方において装置本体１１に対して着脱可能に設けられている。
【００２８】
各感光体ドラム１２１の直上位置には、帯電器１２３が設けられている。また、帯電器１２３および現像装置１２２の上方位置には、露光装置１２４が設けられている。各感光体ドラム１２１は、対応する帯電器１２３によって周面が一様に帯電される。帯電後の感光体ドラム１２１の周面には、画像読取部１６で入力された画像データに基づく各色に対応したレーザー光が露光装置１２４から照射される。これにより、感光体ドラム１２１の周面上に静電潜像が形成される。静電潜像に現像装置１２２から各色のトナーが供給されることにより、感光体ドラム１２１の周面にトナー像が形成される。
【００２９】
画像形成部１２の下方には、本実施形態に係るベルト装置２５が設けられている。ベルト装置２５は、感光体ドラム１２１の下方に設けられた転写ベルト１２５と、駆動源（図３）に接続され、転写ベルト１２５を回転駆動する駆動ローラ２１と、従動ローラ２２、２次転写対向ローラ１２５ｃ等からなる従動ローラ群とを含む。転写ベルト１２５は、各感光体ドラム１２１の周面に当接するように駆動ローラ２１、従動ローラ２２および２次転写対向ローラ１２５ｃ並びにその他の必要なローラ間に張設された無端ベルトである。ベルト装置２５は、さらに、各感光体ドラム１２１に対応して設けられた１次転写ローラ１２６を含む。転写ベルト１２５は、１次転写ローラ１２６によって感光体ドラム１２１の周面に押し付けられた状態で、各感光体ドラム１２１と同期しながら駆動ローラ２１と従動ローラ２２との間を時計回りに周回する。ベルト装置２５の詳細な構成は後述する。
【００３０】
転写ベルト１２５の周回と共に、転写ベルト１２５の表面に対して、まず、マゼンタ用ユニット１２Ｍの感光体ドラム１２１によるマゼンタのトナー像の転写が行なわれる。ついで、転写ベルト１２５におけるマゼンタトナー像の転写位置に、シアン用ユニット１２Ｃの感光体ドラム１２１によるシアンのトナー像の転写が重ね塗り状態で行なわれる。以下同様にして、イエロー用ユニット１２Ｙによるイエローのトナー像の転写、およびブラック用ユニット１２Ｋによるブラックのトナー像の転写が重ね塗り状態で行なわれる。これによって転写ベルト１２５の表面にカラーのトナー像が形成される。転写ベルト１２５の表面に形成されたカラーのトナー像は、用紙貯留部１４から搬送されてきた用紙Ｐに転写される。
【００３１】
各感光体ドラム１２１の図１における右方位置には、感光体ドラム１２１の周面の残留トナーを除去して清浄化するクリーナー１２７が設けられている。クリーナー１２７によって清浄化処理された感光体ドラム１２１の周面は、帯電器１２３によって再び帯電される。クリーナー１２７で感光体ドラム１２１の周面から取り除かれた廃トナーは、所定の経路を通って図略のトナー回収ボトルに回収される。
【００３２】
装置本体１１の最下部には、用紙Ｐを貯留する用紙貯留部１４が設けられている。用紙貯留部１４は、用紙Ｐの束を貯留する挿脱自在の用紙トレイ１４１を有している。図１に示す例では、用紙トレイ１４１が２段で設けられているが、３段以上であってもよいし、１段であってもよい。
【００３３】
画像形成部１２と用紙貯留部１４との間には、用紙貯留部１４から用紙Ｐを搬送する用紙搬送路１１１が設けられている。用紙搬送路１１１は、用紙貯留部１４の右方位置から画像形成部１２の下方位置にかけて延びている。用紙搬送路１１１には、適所に搬送ローラ対１１２が設けられている。また、用紙搬送路１１１には、ベルト装置２５の２次転写対向ローラ１２５ｃと対向した位置に転写ベルト１２５の表面に当接する２次転写ローラ１１３が設けられている。
【００３４】
用紙Ｐは、用紙トレイ１４１からピックアップローラ１４２の駆動で１枚ずつ繰り出される。繰り出された用紙Ｐは、搬送ローラ対１１２の駆動によって用紙搬送路１１１を通って２次転写ローラ１１３と転写ベルト１２５との間のニップ部へ向けて搬送される。ニップ部において、転写ベルト１２５の表面に転写されたカラーのトナー画像が用紙Ｐ上に転写される。
【００３５】
定着部１３は、画像形成部１２で転写された用紙Ｐ上のトナー像に対して定着処理を施すものである。定着部１３は、加熱源であるハロゲンヒータ等の通電発熱体を内部に有する加熱ローラ１３１と、加熱ローラ１３１と対向配置された定着ローラ１３２と、定着ローラ１３２および加熱ローラ１３１間に張設された定着ベルト１３３と、定着ベルト１３３を介して定着ローラ１３２と対向配置された加圧ローラ１３４とを含む。定着処理の完了したカラー画像付の用紙Ｐは、定着部１３の上部から延設された排紙搬送路１１４を通って装置本体１１の左側壁に設けられた排紙トレイ１１５へ向けて排出される。
【００３６】
以下、本実施形態に係るベルト装置２５について説明する。図２は、図１に示すベルト装置の拡大図である。ベルト装置２５は、上述したように、駆動ローラ２１と、従動ローラ２２、１次転写ローラ１２６、２次転写対向ローラ１２５ｃ等を含む従動ローラ群と、これらのローラに張設された転写ベルト１２５とを、基本構成要素として含む。駆動ローラ２１は、第１ローラ本体２３と、第１ローラ本体２３を同軸で一体回転可能に支持する第１回転軸２４（図３）とを有する。従動ローラ２２は、第２ローラ本体２６と、第２ローラ本体２６を同軸で一体回転可能に支持する第２回転軸２７（図４）とを有する。駆動ローラ２１および従動ローラ２２は、第１回転軸２４および第２回転軸２７が互いに平行に設定された状態で転写ベルト１２５の長手方向において対向配置されている。
【００３７】
第１回転軸２４は、図３に示すように所定の支持フレーム２８に回転可能に支持されている。第１回転軸２４における支持フレーム２８から突出した部分には、ギア２９が第１回転軸２４に同軸で設けられている。ギア２９は、駆動源、例えばモータ３０の出力軸に噛み合っている。したがって、モータ３０の駆動によって出力軸が回転すると、ギア２９が回転する。これに伴い、第１回転軸２４、つまり駆動ローラ２１が回転するので、転写ベルト１２５は周回駆動される。このとき、従動ローラ２２は、上述したように従動回転する。
【００３８】
ところで、上記構成のベルト装置２５では、転写ベルト１２５が周回中にベルト幅方向に移動して蛇行したり、片寄りしたりする場合がある。転写ベルト１２５の蛇行や片寄りが発生すると、マゼンタ用ユニット１２Ｍ、シアン用ユニット１２Ｃ、イエロー用ユニット１２Ｙおよびブラック用ユニット１２Ｋの各感光体ドラム１２１からトナー像が転写ベルト１２５に重ね転写される際にトナー像の位置が互いにずれてしまい、色ずれの原因となる。色ずれを抑制して高画質の画像を確保するためには、転写ベルト１２５の蛇行や片寄りを速やかに修正する必要がある。
【００３９】
本実施形態では、転写ベルト１２５の蛇行や片寄りを修正するために、ベルト装置２５は、転写ベルト１２５のベルト幅方向におけるベルト端面３１の位置を検出するベルトセンサ３２と、転写ベルト１２５をベルト幅方向に移動させるベルト蛇行補正ローラと、ベルト蛇行補正ローラの位置調整を行うことでベルト端面３１をベルト幅方向に移動させるローラ位置調整機構３３と、ベルトセンサ３２の検出信号に基づいてローラ位置調整機構３３を制御する制御部３４とを含む。本実施形態では、従動ローラ２２がベルト蛇行補正ローラの一例として採用されている。
【００４０】
ベルトセンサ３２は、図２および図３に示すように、転写ベルト１２５の周回軌道上における駆動ローラ２１と２次転写対向ローラ１２５ｃとの間に配置されている。ベルトセンサ３２は、図５に示すように、光を所定の方向（図５では下方に）に照射する発光部３５と、発光部３５に対向配置され、前記光を受光する受光部３６とを有する。ベルトセンサ３２は、転写ベルト１２５のベルト端面３１が発光部３５と受光部３６との間を通過するように配置されている。なお、ベルトセンサ３２は、支持板３７に固定されており、支持板３７を介して支持フレーム３８に支持されている。
【００４１】
ベルトセンサ３２は、ベルト幅方向において隣り合う複数の区間に区切られたセンサ検出領域を有しており、該センサ検出領域においてベルト端面３１の位置を検出する。具体的には、本実施形態では、ベルトセンサ３２の受光部３６は、図６に示すように、ベルト幅方向に隣り合って配列された複数の受光素子、例えば２０個の受光素子Ｒ１〜Ｒ２０を有する。各受光素子Ｒ１〜Ｒ２０は、少なくともベルト幅方向において１００μｍの受光範囲を有するように設定されている。つまり、センサピッチはベルト幅方向において１００μｍに設定されている。前記センサ検出領域は２１個の検出区間Ｄ０〜Ｄ２０に区分されており、１．９ｍｍの受光範囲を有する。図６で見て、検出区間Ｄ０は受光素子Ｒ１の中心から右側の範囲、検出区間Ｄ１は受光素子Ｒ１の中心から受光素子Ｒ２の中心までの範囲、検出区間Ｄ２は受光素子Ｒ２の中心から受光素子Ｒ３の中心までの範囲、検出区間Ｄ３は受光素子Ｒ３の中心から受光素子Ｒ４の中心までの範囲、検出区間Ｄ４は受光素子Ｒ４の中心から受光素子Ｒ５の中心までの範囲、検出区間Ｄ５は受光素子Ｒ５の中心から受光素子Ｒ６の中心までの範囲を有し、残りの検出区間Ｄ６〜Ｄ２０も同様に所定の範囲を有する。なお、検出区間Ｄ２０は、受光素子Ｒ２０の中心から左側の範囲を有する。各受光素子の受光範囲や検出区間の数は容易に適宜設定することができる。
【００４２】
受光素子Ｒ１〜Ｒ２０は、対応する発光素子からの光を受光すると、受光量に応じた電圧値（検出信号）を出力する。受光素子Ｒ１〜Ｒ２０が出力する電圧値の大きさは、その受光素子Ｒ１〜Ｒ２０がベルト端面３１に覆われて発光部３５からの光が遮られることで変動する、つまりベルト端面３１による遮光量に応じて変動する。
【００４３】
制御部３４は、受光素子Ｒ１〜Ｒ２０のそれぞれから出力される電圧値を受けて、それらを比較することでベルト端面３１の位置を判定する。具体的には、例えば図６における右から１番目の受光素子Ｒ１から１０番目の受光素子Ｒ１０までの電圧値が閾値（例えば２．５Ｖ）以下であり、１１番目の受光素子Ｒ１１の電圧値が閾値を超えるとき、制御部３４は、ベルト端面３１が１０番目の受光素子Ｒ１０から１１番目の受光素子Ｒ１１までの検出区間Ｄ１０に位置していると判定する。
【００４４】
制御部３４は、例えばベルト１周毎にベルト端面３１の位置を判定する。制御部３４は、ベルト端面３１の位置が１周前の位置と異なっていると判定した場合、ローラ位置調整機構３３を制御してベルト端面３１の位置を調整することにより、転写ベルト１２５の蛇行や片寄りを修正する制御を行う。前記制御についての説明に先立ち、ローラ位置調整機構３３について説明する。
【００４５】
ローラ位置調整機構３３は、上述したように、従動ローラ２２の位置調整を行うことで、ベルト端面３１をベルト幅方向に移動させる機構である。従動ローラ２２は、第２回転軸２７の図略の一端部を基点として第２回転軸２７の他端部３９を所定の正逆方向に傾斜可能に構成されている。第２回転軸２７の他端部３９を傾けさせることで、従動ローラ２２の第２ローラ本体２６に張設されている転写ベルト１２５を従動ローラ２２の長手方向に移動させることができる。つまり、ベルト端面３１をベルト幅方向に移動させることができる。そして、第２回転軸２７の傾きを微細に調整することにより、ベルト端面３１をベルト幅方向における第１方向または第１方向とは逆方向の第２方向に移動させる。
【００４６】
ローラ位置調整機構３３は、具体的には、従動ローラ２２の第２回転軸２７を回転可能に支持する軸受け４０を有する支持フレーム４１と、支持フレーム４１を揺動可能に支持する揺動支持軸４２と、支持フレーム４１を揺動支持軸４２を基点として揺動させるカム４３と、カム４３と同軸にかつ一体に形成されたギア４４と、ギア４４と噛み合う出力軸４５を有する駆動モータ４６とを含む。
【００４７】
支持フレーム４１は、転写ベルト１２５の側方位置で転写ベルト１２５の長手方向に沿って延びる部材であって、軸受け４０が設けられた一端部４７と、揺動支持軸４２が設けられた他端部４８とを有する。カム４３は、支持フレーム４１の一端部４７における所定の当接部に当接した状態で位置設定されている。なお、図４に示す支持フレーム４１は、第２回転軸２７の他端部４８を支持するフレームであり、ギア４４は、図略の支持軸によって回転可能に支持されている。
【００４８】
上記構成のローラ位置調整機構３３は、次のようにして転写ベルト１２５のベルト端面３１をベルト幅方向に移動させる。本実施形態では、駆動モータ４６はパルスモータであり、制御部３４は所定数の駆動パルスによって駆動モータ４６を駆動する。駆動モータ４６の駆動力は出力軸４５を介してギア４４に伝達され、ギア４４が回転する。これに伴い、ギア４４と一体に形成されたカム４３は、支持フレーム４１の一端部４７の前記当接部に当接した状態で支持フレーム４１の一端部４７を揺動支持軸４２を基点として揺動させる。これにより、軸受け４０に支持された従動ローラ２２の第２回転軸２７の他端部３９が第２回転軸２７の前記一端部を基点として所定の正逆方向に傾斜する。第２回転軸２７の傾斜角度は、駆動パルスの数によって微細に調整することができるので、転写ベルト１２５のベルト端面３１のベルト幅方向における位置をベルトセンサ３２の検出領域において微細に調整することができる。
【００４９】
以下、制御部３４がベルトセンサ３２からの電圧値（検出信号）に基づいて転写ベルト１２５の蛇行や片寄りを修正する制御について説明する。転写ベルト１２５の蛇行や片寄りは、ベルト端面３１をベルト幅方向において一定の位置に留める制御を行うことで抑制することができる。本実施形態では、制御部３４は、転写ベルト１２５のベルト端面３１がベルトセンサ３２の複数の検出区間Ｄ１〜Ｄ１９のうちの１区間に常に収まるようにローラ位置調整機構３３を制御することにより、転写ベルト１２５の蛇行や片寄りを抑制する。
【００５０】
制御部３４による制御は、図７および図８に示すように概念的に大きく第１制御パターン（図７）と第２制御パターン（図８）とに分けられる。すなわち、ベルト端面３１がベルトセンサ３２の複数の検出区間Ｄ１〜Ｄ１９（なお、本実施形態では、検出区間Ｄ０，Ｄ２０は使用されない）のうちの、例えば任意の第１検出区間から該第１検出区間の隣の区間である第２検出区間に移動した場合において、制御部３４がローラ位置調整機構３３を制御してベルト端面３１を第２検出区間に留める第１制御パターンと、ベルト端面３１が第１検出区間から第２検出区間に移動した場合において、制御部３４がローラ位置調整機構３３を制御してベルト端面３１を第２検出区間から第１検出区間に戻す、つまり元の検出区間に留める第２制御パターンとに分けられる。なお、図７および図８中の○は、ベルト端面３１の位置を示す。
【００５１】
ベルト端面３１は、ローラ位置調整機構３３による従動ローラ２２の傾斜によってベルトセンサ３２の発光部３５および受光部３６間でベルト幅方向における第１方向または第２方向に移動可能である。図７および図８では、第１制御パターン（図７）および第２制御パターン（図８）の説明を行うに当たり、ベルト端面３１が図６に示すセンサ検出領域における右から第１番目の受光素子Ｒ１から第２０番目の受光素子Ｒ２０に向かう方向を第１方向とし、逆に、ベルト端面３１が第２０番目の受光素子Ｒ２０から第１番目の受光素子Ｒ１に向かう方向を第２方向としている。
【００５２】
まず、第１制御パターンについて図７を参照しながら説明する。第１検出区間を構成する受光素子からの電圧値と、第２検出区間を構成する受光素子からの電圧値との比較により、ベルト端面３１が第１時点Ｔ１から第２時点Ｔ２にかけて第１検出区間から第２検出区間に移動したことが判明した場合において、ベルト端面３１が第１方向に移動することで第１検出区間から第２検出区間に移ったとすると、制御部３４は、第２時点Ｔ２において、ローラ位置調整機構３３を通して従動ローラ２２の第２回転軸２７を所定の方向に所定の角度だけ傾けさせる。すると、ベルト端面３１は、図７（Ａ）に示すように、第２時点Ｔ２から第３時点Ｔ３にかけて第２検出区間内において第２方向に所定の距離だけ移動する。これにより、ベルト端面３１を第２検出区間に留まらせることができる（第１制御）。転写ベルト１２５の蛇行または片寄りは、ベルト端面３１を第１方向に移動させるように発生しているため、ベルト端面３１を第２方向に所定の距離だけ移動させないと、転写ベルト１２５の蛇行や片寄りは第２検出区間を越えて該第２検出区間の隣の第３検出区間に進行してしまう。
【００５３】
一方、ベルト端面３１が第２方向に移動することで第１検出区間から第２検出区間に移ったとすると、制御部３４は、第２時点Ｔ２において、ローラ位置調整機構３３を通して従動ローラ２２の第２回転軸２７を、第１制御の際の方向とは逆の方向に所定の角度だけ傾けさせる。すると、ベルト端面３１は、図７（Ｂ）に示すように、第２時点Ｔ２から第３時点Ｔ３にかけて第２検出区間内において第１方向に所定の距離だけ移動する。これにより、ベルト端面３１を第２検出区間に留まらせることができる（第２制御）。転写ベルト１２５の蛇行や片寄りは、ベルト端面３１を第２方向に移動させるように発生しているため、ベルト端面３１を第１方向に所定の距離だけ移動させないと、転写ベルト１２５の蛇行や片寄りは第２検出区間を越えて第３検出区間に進行してしまう。
【００５４】
次に、第２制御パターンについて図８を参照しながら説明する。第１検出区間を構成する受光素子からの電圧値と、第２検出区間を構成する受光素子からの電圧値との比較により、ベルト端面３１が第１時点Ｔ１から第２時点Ｔ２にかけて第１検出区間から第２検出区間に移動したことが検出された場合において、ベルト端面３１が第１方向に移動することで第１検出区間から第２検出区間に移ったとすると、制御部３４は、図８（Ａ）に示すように、第２時点Ｔ２においてベルト端面３１が第２方向に移動するようにローラ位置調整機構３３を通して従動ローラ２２の第２回転軸２７を所定の方向に所定の角度だけ傾けさせることにより、ベルト端面３１を第２時点Ｔ２から第３時点Ｔ３にかけて第１検出区間に戻す。転写ベルト１２５の蛇行または片寄りは、ベルト端面３１を第１方向に移動させるように発生しているため、ベルト端面３１を第２方向に移動させないと、転写ベルト１２５の蛇行や片寄りは第２検出区間を越えて第３検出区間に進行してしまう。
【００５５】
一方、ベルト端面３１が第２方向に移動することで第１検出区間から第２検出区間に移ったとすると、制御部３４は、図８（Ｂ）に示すように、第２時点Ｔ２においてベルト端面３１が第１方向に移動するようにローラ位置調整機構３３を通して従動ローラ２２の第２回転軸２７を、図８（Ａ）に示す場合とは逆の方向に所定の角度だけ傾けさせることにより、ベルト端面３１を第２時点Ｔ２から第３時点Ｔ３にかけて第１検出区間に戻す。転写ベルト１２５の蛇行や片寄りは、ベルト端面３１が第２方向に移動するように発生しているため、ベルト端面３１を第１方向に移動させないと、転写ベルト１２５の蛇行や片寄りは第２検出区間を越えて第３検出区間に進行してしまう。なお、図７および図８のＴ１，Ｔ２，Ｔ３は、転写ベルト１２５が１周する毎に行われた検出時点を表す。
【００５６】
以下、制御部３４による具体的な制御について説明する。ベルトセンサ３２は、上述のように転写ベルト１２５が一周する度にベルト端面３１の所定の同一部分の位置を検出する。転写ベルト１２５の長さが８００ｍｍ、ベルト速度が２００ｍｍ／ｓｅｃとすると、ベルトセンサ３２は４秒毎にベルト端面３１の前記同一部分の位置を検出する。つまり、ベルト端面３１のサンプリング間隔は４秒である。そして、制御部３４は、ベルトセンサ３２から４秒毎に伝送される電圧値に基づき、以下に示す条件式（１）〜（７）を利用してベルト端面３１のベルト幅方向における位置を調整する。
【００５７】
条件式（１）：a(t)-a(t-1)=0のとき、x(t)=0、b(t)=b(t-1)+1、c(t)=c(t-1)      
条件式（２）：a(t)−a(t-1)＝１、c(t-1)≦０のとき、
x(t)＝−２５／b(t-1)、b(t)＝１、c(t)＝x(t)
条件式（３）：a(t)−a(t-1)＝１、c(t-1)＞０のとき、
x(t)＝−c(t-1)／(b(t-1)＋１)、b(t)＝１、c(t)＝x(t)
条件式（４）：a(t)−a(t-1)＝−１、c(t-1)＜０のとき、
x(t)＝−c(t-1)／(b(t-1)＋１)、b(t)＝１、c(t)＝x(t)
条件式（５）：a(t)−a(t-1)＝−１、c(t-1)≧０のとき、
x(t)＝２５／b(t-1)、b(t)＝１、c(t)＝x(t)
条件式（６）：a(t)−a(t-1)≧２のとき、
x(t)＝−２５×(a(t)−a(t-1)−０．５)、b(t)＝１、c(t)＝−２５
条件式（７）：a(t)−a(t-1)≦−２のとき、
x(t)＝−２５×(a(t)−a(t-1)＋０．５)、b(t)＝１、c(t)＝２５
a(t)：センサの段階（０〜２０）、つまり、図６における最も右側の第０検出区間Ｄ０から最も左側の第２０検出区間Ｄ２０を表す。各検出区間Ｄ１〜Ｄ１９は１００μｍの検出範囲を有する。
x(t)：駆動モータ４６を所定の正逆方向に回転駆動させるために駆動モータ４６に入力するパルス数（アライメント変更モータ入力パルス数）を表す。したがって、パルス数を細かく調整することによって、ベルト端面３１がベルト幅方向（第１方向または第２方向）に移動する距離を細かく変動させることができる。また、条件式（２）〜（７）における±の符号は、駆動モータ４６の回転方向を決める。例えば、駆動モータ４６を正回転させるとき、符号は＋であり、このとき、ベルト端面３１はベルト幅方向における第１方向に移動する。一方、駆動モータ４６を逆回転させるとき、符号は−であり、このとき、ベルト端面３１はベルト幅方向における第２方向に移動する。
b(t)：駆動モータ４６が最後に駆動された後にベルトセンサ３２がベルト端面３１の位置を検出した回数（サンプリング回数）を表す。言い換えれば、ベルトセンサ３２による検出間隔は４秒なので、ベルト端面３１の位置を最後に変更してから経過した経過時間を表す。
c(t)：駆動モータ４６を最後に駆動させたときに入力したパルス数を表す。
【００５８】
上記の条件式（１）〜（７）を設定するにあたり、入力パルス数x(t)とベルト寄り速度v(t)との関係が、x(t)(pulse)≒v(t+1)(μm/sec)-v(t)(μm/sec)となるように構成されている。ここで、ベルト寄り速度とは、転写ベルト１２５が一周する度にベルト端面３１がベルト幅方向に移動する速度のことをいい、サンプリング間隔が４秒であることから、ベルト寄り速度は、（今回のサンプリング時のベルト端面位置−１回前のサンプリング時のベルト端面位置）μｍ／４ｓｅｃで求められる。
【００５９】
条件式（１）は、センサ段階に変化ないときに適用される条件式であり、入力パルス数x(t)は０となる。
【００６０】
条件式（２）および（５）は、サンプリング回数b(t-1)でセンサ段階が±１変化したときに適用される条件式であり、この場合、平均ベルト寄り速度は、±１００μｍ／４ｓｅｃ/ｂ（ｔ−１）なので、入力パルス数x(t)を、−（±）２５／ｂ（ｔ−１）としている。
【００６１】
条件式（３）および（４）は、平均ベルト寄り速度が計算できないときに適用される条件式であり、この場合、ベルト寄り速度を０にするために、実験の結果から、入力パルス数x(t)を、−ｃ（ｔ−１）／（ｂ（ｔ−１）＋１）としている。条件式（３）および（４）が適用されるとき、駆動モータ４６を最後に駆動したときの入力パルスとは逆方向のパルスが入力され、また、駆動モータ４６を最後に駆動してからのサンプリング回数が多いほど、入力パルス数x(t)の絶対値を小さくするほうがよい。
【００６２】
条件式（６）および（７）は、ベルト一回転でセンサ段階が±２以上変化したときに適用される条件式であり、この場合、平均ベルト寄り速度は、１００μｍ／４ｓｅｃ×（ａ（ｔ）−ａ（ｔ−１））となるが、ａ（ｔ）−ａ（ｔ−１）の分布を考慮すると、入力パルス数x(t)を、−２５×（ａ（ｔ）−ａ（ｔ−１）−（±）０．５）としている。実際のベルト端面３１の寄り量が０を中心とする正規分布に従うと仮定すると、実際のベルト端面３１の寄り量をある区間ごとに区切ったときには、区間内の分布は０に近いほうが多くなり、区間内の標本平均も０に近づくため、（ａ（ｔ）−ａ（ｔ−１））から０．５だけ加算または減算する。
【００６３】
図９および図１０は、制御部３４による具体的な制御例を示す。図９では、横軸は経過時間を示し、左側縦軸は、図６に示す最右側の第０検出区間Ｄ０から最左側の第２０検出区間Ｄ２０を表している。なお、図９では、第７検出区間Ｄ７から第１３検出区間Ｄ１３まで示されている。各検出区間はベルト幅方向において１００μｍの検出範囲を有しているので、第１０検出区間Ｄ１０は、第０検出区間Ｄ０から見て１．０ｍｍから１．１ｍｍまでの範囲を有し、第１１検出区間Ｄ１１は、第０検出区間Ｄ０から見て１．１ｍｍから１．２ｍｍまでの範囲を有している。一方、図９の右側縦軸は、基準位置から見た従動ローラ２２の位置をｍｍ単位で示している。図９中の●点は、ベルトセンサ３２によるサンプリング時のベルト端面３１の位置を表している。また、図９中の実線は、従動ローラ２２の位置の推移を表している。図１０は、経時的に変化した、ベルト端面３１位置、a(t)、x(t)、b(t)およびc(t)を示す表である。
【００６４】
図９の制御例は、ベルト端面３１が図６に示す右から１０番目の検出区間Ｄ１０から１１番目の検出区間Ｄ１１に移動した場合、つまり、ベルト端面３１が隣接する異なる検出区間に移動した場合に行われる制御を示す。そして、この制御例では、制御部３４がローラ位置調整機構３３を制御してベルト端面３１の位置をベルト幅方向において調整することにより、ベルト端面３１を第１１検出区間Ｄ１１に留めている。
【００６５】
以下、ベルト端面３１を第１１検出区間Ｄ１１に留める制御について図９および図１０を参照しながら詳細に説明する。なお、図９および図１０に示すt=0は、新たなプリント作業が始まってベルトセンサ３２による検出を開始した任意の開始時点を表しており、t=0のとき、b(t)（駆動モータ４６が最後に駆動されてからのサンプリング回数）の値は２としている。
【００６６】
図９に示すように、ベルト端面３１は、t=8のとき、第１０検出区間Ｄ１０にあったが、t=12のとき、第１１検出区間Ｄ１１に移動している。ベルト端面３１がt=0の時点からt=12の時点までに進んだ距離は、１．１１０ｍｍ−１．０５０ｍｍ＝０．０５０ｍｍであり、その距離を進むのに要した時間は１２秒である。したがって、ベルト端面３１がサンプリング開始から第１０検出区間Ｄ１０から第１１検出区間Ｄ１１に進んだ速度Ｖ１は、０．０５０ｍｍ／１２秒である。制御部３４によってベルト端面３１の位置を調整しないと、ベルト端面３１は速度Ｖ１で第１１検出区間Ｄ１１内を第１方向に進み続け、第１２検出区間Ｄ１２に移動すると考えられる。
【００６７】
そこで、制御部３４は、ベルトセンサ３２からの電圧値に基づいてベルト端面３１が第１０検出区間Ｄ１０から第１１検出区間Ｄ１１に移動したと判断すると、t=12の時点では、a(t)−a(t-1)＝１、c(t-1)≦０であることから、条件式（２）を適用して、入力パルス数x(t)を求める。この場合、x(t)＝−２５／b(t-1)＝−２５／４＝−６．２５であり、本実施形態の制御ではデジタル信号を用いて行っているため、入力パルス数x(t)は−７として扱われる。そして、制御部３４が、入力パルス数x(t)=-7に対応するパルス信号をローラ位置調整機構３３の駆動モータ４６に伝送すると、駆動モータ４６は、入力パルス数x(t)=-7に対応する分だけ回転して、従動ローラ２２の第２回転軸２７を傾けさせることにより、ベルト端面３１をベルト幅方向における第２方向に所定距離移動させる。ｔ＝１２の時点以後、従動ローラ２２の第２回転軸２７の他端部３９は、基準位置から第２方向に０．１４ｍｍ移動している。これにより、ベルト端面３１の位置を結ぶと、ベルト端面３１の移動の軌跡は、t=12の時点までは正の傾きであったが、t=12の時点以後は負の傾きに変更される。
【００６８】
このように制御部３４はベルト端面３１をt=12の時点以後において第２方向に所定距離移動させることで、第１方向に移動して第１２検出区間Ｄ１２に移ろうとしていたベルト端面３１を第１１検出区間Ｄ１１に留まらせている。これにより、ベルト端面３１のベルト幅方向における移動、つまり転写ベルト１２５の蛇行や片寄りが抑制される。その結果、カラートナー像の色ずれが抑制されるので、高画質のカラートナー画像を形成することができる。
【００６９】
しかしながら、ベルト端面３１を第２方向に移動させるための入力パルス数x(t)（この場合、t=12の時点でのx(t)=−７）が大き過ぎると、つまり従動ローラ２２の傾きが大き過ぎると、図９に示すように、t=20の時点においてベルト端面３１が第１１検出区間Ｄ１１から元の第１０検出区間Ｄ１０に戻ってしまう場合がある。このように、ベルト端面３１が元の第１０検出区間Ｄ１０に戻ってしまい、第２方向に移動し続けると、転写ベルト１２５が蛇行したり片寄りしたりする原因になるので、高画質のカラートナー像を形成することが困難になる。
【００７０】
このような場合、制御部３４は、ベルトセンサ３２からの電圧値に基づいてベルト端面３１が第１１検出区間Ｄ１１から第１０検出区間Ｄ１０に戻ったと判断すると、t=20の時点では、a(t)−a(t-1)＝−１、c(t-1)＜０であることから、条件式（４）を適用して、入力パルス数x(t)を求める。この場合、x(t)＝−c(t-1)／(b(t-1)＋１)＝−（−７）／（２＋１）＝２．３であり、入力パルス数x(t)は＋３として扱われる。そして、制御部３４が、入力パルス数x(t)=＋3に対応するパルス信号を駆動モータ４６に伝送すると、駆動モータ４６は、入力パルス数x(t)=＋3に対応する分だけ回転して、従動ローラ２２を傾けることにより、ベルト端面３１を第１方向に移動させる。ｔ＝２０の時点以後、従動ローラ２２の他端部３９は、基準位置から第２方向に０．０８ｍｍ移動している。これにより、第１１検出区間Ｄ１１から第１０検出区間Ｄ１０に一旦戻ったベルト端面３１は、図９に示すように、t=28の時点において第１１検出区間Ｄ１１に移動する。このように、制御部３４は、ベルト端面３１が第１１検出区間Ｄ１１から第１０検出区間Ｄ１０に移動してしまっても、ベルト端面３１を第１１検出区間Ｄ１１に戻す制御を行う。
【００７１】
図９においてベルト端面３１の位置を結ぶと、ベルト端面３１の移動の軌跡は、t=20の時点までは負の傾きであったが、t=20の時点以後は正の傾きに変更されている。また、t=20の時点で入力したパルス数x(t)=＋3は、t=12の時点で入力したパルス数x(t)=−7よりも小さいため、ベルト端面３１のt=20の時点以後の正の傾きは、ベルト端面３１のt=12の時点からt=20までの負の傾きよりも小さい。つまり、ベルト端面３１がt=20の時点以後にベルト幅方向に移動する距離は、ベルトセンサ３２によるサンプリング毎に見ると、ベルト端面３１がt=12の時点以後にベルト幅方向に移動した距離よりも小さい。そのため、ベルト端面３１がt=20の時点以後に第１０検出区間Ｄ１０から第１１検出区間Ｄ１１に移動するのに８秒要しており、第１１検出区間Ｄ１１に戻ったベルト端面３１は、第１１検出区間Ｄ１１の範囲内を緩やかに第１方向に移動する。
【００７２】
ｔ=２０の時点以後に行った制御により、第１１検出区間Ｄ１１内をx(t)=＋３に基づく傾きで緩やかに移動するベルト端面３１は、第１１検出区間Ｄ１１内に留まる時間が長くなるので、ベルト端面３１が第１２検出区間Ｄ１２内に移動するまでの時間が長くなる。その分、転写ベルト１２５の蛇行や片寄りの度合いを低減することができるので、転写ベルト１２５の走行が安定する。その結果、色ずれに起因する画像欠陥をさらに抑制することができる。
【００７３】
本実施形態では、制御部３４は、転写ベルト１２５の走行の安定性を向上させるために、ベルト端面３１の第１１検出区間Ｄ１１内における移動の度合いをさらに緩める制御を行う。t=28の時点で第１１検出区間Ｄ１１内に移動したベルト端面３１は、入力パルス数x(t)=＋３に基づく正の傾きを示す移動軌跡に沿って第１１検出区間Ｄ１１内を第１方向に緩やかに移動し続けるが、このまま第１方向に進み続けると、第１２検出区間Ｄ１２に移動してしまうと考えられる。
【００７４】
そこで、制御部３４は、ベルトセンサ３２からの電圧値に基づいてベルト端面３１が第１０検出区間Ｄ１０から第１１検出区間Ｄ１１に移動したと判断すると、t=28の時点では、a(t)−a(t-1)＝１、c(t-1)＞０であることから、条件式（３）を適用して、入力パルス数x(t)を求める。この場合、x(t)＝−c(t-1)／(b(t-1)＋１)＝−３／（２＋１）＝−１であり、入力パルス数x(t)は−１として扱われる。そして、制御部３４が、入力パルス数x(t)＝−１に対応するパルス信号を駆動モータ４６に伝送すると、駆動モータ４６は、入力パルス数x(t)＝−１に対応する分だけ回転して従動ローラ２２を若干傾けさせる。ｔ＝２８の時点以後、従動ローラ２２の他端部３９は、基準位置から第２方向に０．１ｍｍ移動している。これにより、ベルト端面３１の移動は第１方向から第２方向に変更される。
【００７５】
しかしながら、入力パルス数x(t)=−１は、ベルト端面３１を第１１検出区間Ｄ１１から第１０検出区間Ｄ１０に移動させるには小さ過ぎるので、ベルト端面３１は、図９に示すように、t=28の時点以後において、第１１検出区間Ｄ１１と第１０検出区間Ｄ１０との間の境界線の近傍位置で第１１検出区間Ｄ１１内に留まる。ｔ=28の時点において行った制御によって、ベルト端面３１はt=28の時点以後も第１１検出区間Ｄ１１内における前記境界線の近傍位置（１．１０２ｍｍの位置）に留まっている。これにより、転写ベルト１２５の蛇行や片寄りは発生しないので、高画質のカラートナー像を形成することができる。
【００７６】
以上の説明から明らかなように、本実施形態では、制御部３４は、転写ベルト１２５の蛇行や片寄りに起因してベルト端面３１が第１０検出区間Ｄ１０から第１１検出区間Ｄ１１に移動してしまった場合において、１．１ｍｍの地点を第１０検出区間Ｄ１０と第１１検出区間Ｄ１１との間の境界線とすると、ベルト端面３１が第１１検出区間Ｄ１１内における前記境界線の近傍位置に留まるようにベルト端面３１の移動の軌跡を前記境界線から見てジグザグ状とする制御を行う。
【００７７】
また、以上の説明から、制御部３４が、ベルト幅方向においてベルト端面３１の基準位置を設定し、ベルト端面３１が前記基準位置に収束するように制御を行う従来の構成を採用しておらず、ベルト端面３１が転写ベルト１２５の蛇行や片寄りに起因して隣の検出区間（この場合、第１１検出区間Ｄ１１）に移動する度に、前記隣の検出区間（第１１検出区間Ｄ１１）をベルト端面３１の基準位置として設定し、ベルト端面３１が前記隣の検出区間に留まるように制御を行う構成を採用している。そのため、制御部３４は、ベルト端面３１が基準位置に収束するまで制御を続ける従来の構成と比較して、転写ベルト１２５の蛇行や片寄りを速やかに修正することが可能である。
【００７８】
次に、図１１および図１２を参照しながら制御部３４による他の制御例について説明する。図１１は、ベルト端面３１が転写ベルト１２５の蛇行や片寄りに起因して、例えば第９検出区間Ｄ９から第１１検出区間Ｄ１１に移動してしまった場合において、つまりベルト端面３１が隣の検出区間を越えてその先の検出区間に移動してしまった場合において、ベルト端面３１を第１１検出区間Ｄ１１内に留める制御例を示す。転写ベルト１２５は、このように大きく蛇行したり片寄りしたりすることがあり、その場合、ベルト端面３１のベルト幅方向における位置は大きく移動する。
【００７９】
t=0の時点において第９検出区間Ｄ９内にあったベルト端面３１は、転写ベルト１２５の蛇行や片寄りに起因してt=4の時点では第１０検出区間Ｄ１０を越えて第１１検出区間Ｄ１１に移動している。ベルト端面３１は、第１方向に移動して第１１検出区間Ｄ１１に移ったので、このまま第１方向に移動し続けると、第１２検出区間Ｄ１２内に移動してしまう可能性がある。そこで、制御部３４は、ベルトセンサ３２からの電圧値に基づいてベルト端面３１が第９検出区間Ｄ９から第１１検出区間Ｄ１１に移動したと判断すると、t=4の時点では、a(t)−a(t-1)≧２であることから、条件式（６）を適用して、入力パルス数x(t)を求める。この場合、x(t)＝−２５×(a(t)−a(t-1)−０．５)＝−２５×（２−０．５）＝−３７．５であり、本実施形態の制御ではデジタル信号を用いているため、x(t)=−３８として扱われる。
【００８０】
そして、制御部３４が入力パルス数x(t)=−３８に対応するパルス信号を駆動モータ４６に伝送すると、駆動モータ４６は、入力パルス数x(t)=−３８に対応する分だけ回転して、従動ローラ２２を傾けさせることにより、ベルト端面３１を第２方向に移動させる。ｔ＝４の時点以後、従動ローラ２２の他端部３９は、基準位置から第２方向に０．７６ｍｍ移動している。これにより、図９においてベルト端面３１の位置を結ぶと、ベルト端面３１の移動の軌跡は、t=4の時点までは正の傾きであったが、t=4の時点以後は負の傾きに変更される。
【００８１】
このように、制御部３４は、t=4の時点以後においてベルト端面３１の移動の軌跡を負の傾きに変更することで、第１方向に移動していたベルト端面３１を第２方向に移動させることができる。これにより、第１方向に移動して第１２検出区間Ｄ１２に移ろうとしていたベルト端面３１を第１１検出区間Ｄ１１内に留まらせることができる。その結果、転写ベルト１２５の蛇行や片寄りが抑制されるので、高画質のカラートナー像を形成することができる。
【００８２】
しかしながら、ベルト端面３１を第２方向に移動させるための入力パルス数x(t)（この場合、t=4の時点でのx(t)=−３８）が大き過ぎると、図１１に示すように、t=8の時点において、ベルト端面３１が第１１検出区間Ｄ１１から第１０検出区間Ｄ１０に移動してしまう場合がある。このように、ベルト端面３１が第１０検出区間Ｄ１０に移動してしまい、第２方向に移動し続けると、転写ベルト１２５が蛇行したり片寄りしたりする原因になるので、高画質のカラートナー像を形成することが難しくなる。
【００８３】
このような場合、制御部３４は、ベルトセンサ３２からの電圧値に基づいてベルト端面３１が第１１検出区間Ｄ１１から第１０検出区間Ｄ１０に移動したと判断すると、t=8の時点では、a(t)−a(t-1)＝−１、c(t-1)＜０であることから、条件式（４）を適用して、入力パルス数x(t)を求める。この場合、x(t)＝−c(t-1)／(b(t-1)＋１)＝−（−２５）／（１＋１）＝１２．５であり、入力パルス数x(t)は＋１３として扱われる。
【００８４】
そして、制御部３４が入力パルス数x(t)＝＋１３に対応するパルス信号を駆動モータ４６に伝送すると、駆動モータ４６は、入力パルス数x(t)は＋１３に対応する分だけ回転して、従動ローラ２２を傾けさせることにより、ベルト端面３１を第１方向に移動させる。ｔ＝８の時点以後、従動ローラ２２の他端部３９は、基準位置から第２方向に０．５ｍｍ移動している。これにより、第１０検出区間Ｄ１０に移動したベルト端面３１は、図９に示すように、t=12の時点において第１１検出区間Ｄ１１に戻る。このように、制御部３４は、ベルト端面３１が第１１検出区間Ｄ１１から第１０検出区間Ｄ１０に移動してしまっても、ベルト端面３１を第１１検出区間Ｄ１１に戻す制御を行う。これにより、転写ベルト１２５の蛇行や片寄りを速やかに修正することができる。
【００８５】
本実施形態では、制御部３４は、転写ベルト１２５の走行の安定性を向上させるために、ベルト端面３１の第１１検出区間Ｄ１１内における移動の度合いを緩めるための制御を行うことができる。ｔ=8の時点において設定した入力パルス数x(t)=13は大き過ぎるため、入力パルス数(x)=13に従ってベルト端面３１を第１方向に移動させ続けると、ベルト端面３１が第１２検出区間Ｄ１２に移動してしまう可能性がある。これを防止するために、制御部３４は、t=12の時点においてベルトセンサ３２からの電圧値に基づいてベルト端面３１が第１０検出区間Ｄ１０から第１１検出区間Ｄ１１に移動したと判断すると、a(t)−a(t-1)＝１、c(t-1)＞０であることから、条件式（３）を適用して入力パルス数x(t)を求める。この場合、x(t)＝−c(t-1)／(b(t-1)＋１)＝−（１３）／（１＋１）＝−６．５であり、入力パルス数x(t)は−７として扱われる。
【００８６】
そして、制御部３４が入力パルス数x(t)＝−７に対応するパルス信号を駆動モータ４６に伝送すると、駆動モータ４６は、入力パルス数x(t)＝−７に対応する分だけ回転して、従動ローラ２２を傾けさせる。ｔ＝１２の時点以後、従動ローラ２２の他端部３９は、基準位置から第２方向に０．６４ｍｍ移動している。従動ローラ２２の回転方向はマイナスであるため、ベルト端面３１は第２方向に移動するはずであるが、この場合、従動ローラ２２の移動量が小さく、従動ローラ２２をマイナス方向に回転させてもベルト端面３１は第２方向に移動せず、第１方向に移動し続ける。
【００８７】
しかしながら、t=12の時点において入力パルス数x(t)=−７に基づいて従動ローラ２２をマイナスの方向に傾けさせているので、ベルト端面３１がサンプリング毎に第１方向に移動する距離を減少させることができる。図１２に示すように、t=12の時点以後においてベルト端面３１が第１方向に進む距離は、サンプリング毎にわずか０．００２ｍｍである。このように、ベルト端面３１は第１１検出区間Ｄ１１内で第１方向に緩やかに移動しているので、ベルト端面３１を第１１検出区間Ｄ１１内に長時間留めておくことができる。
【００８８】
ベルト端面３１は、t=152の時点まで第１１検出区間Ｄ１１内に留まっているが、t=156の時点において第１２検出区間Ｄ１２内に移動している。制御部３４は、t=156の時点においてベルトセンサ３２からの電圧値に基づいてベルト端面３１が第１１検出区間Ｄ１１から第１２検出区間Ｄ１２に移動したと判断すると、a(t)-a(t-1)=1、c(t-1)≦０であることから、条件式（２）を適用して入力パルス数x(t)を求める。この場合、x(t)＝−２５／b(t-1)＝−２５／３６＝−０．６９４であり、入力パルス数x(t)は−１として扱われる。そして、制御部３４は、入力パルス数x(t)=−１に対応するパルス信号を駆動ローラ２１に伝送する。そして、駆動ローラ２１は、入力パルス数x(t)=−１に対応する分だけ回転して従動ローラ２２をマイナスの方向に傾けさせる。これにより、ベルト端面３１は第２方向に移動して第１１検出区間Ｄ１１に戻る。
【００８９】
このように、制御部３４は、転写ベルト１２５の蛇行や片寄りに起因して第９検出区間Ｄ９から第１１検出区間Ｄ１１に移動してしまったベルト端面３１を常に第１１検出区間Ｄ１１に留めるように制御を行うので、転写ベルト１２５の蛇行や片寄りを修正することができる。その結果、色ずれが抑制され、高画質のカラートナー像を形成することができる。
【００９０】
図７および図８を参照しながら概念的に説明した第１制御パターンおよび第２制御パターン、図９および図１０を参照しながら具体的に説明した制御例、および図１１および図１２を参照しながら具体的に説明した他の制御例から明らかなように、本実施形態に係るベルト装置２５では、制御部３４は、ベルト端面３１が第１検出区間Ｄ１から第１９検出区間Ｄ１９のうちの１つの検出区間に常に留まるようにローラ位置調整機構３３を制御する構成を採用しており、この構成により、転写ベルト１２５の蛇行や片寄りを速やかに修正することができ、その結果、色ずれが抑制され、高画質のカラートナー像を形成することができる。
【符号の説明】
【００９１】
１０  画像形成装置
２１  駆動ローラ
２２  従動ローラ（ベルト蛇行補正ローラ）
２５  ベルト装置
２６  第２ローラ本体
２７  第２回転軸
３１  ベルト端面
３２  ベルトセンサ
３３  ローラ位置調整機構
３４  制御部
３５  発光部
３６  受光部
４１  支持フレーム
４２  揺動支持軸
４３  カム
４４  ギア
４６  駆動モータ
１２５  転写ベルト
Ｄ０〜Ｄ２０  検出区間
Ｒ１〜Ｒ２０  受光素子
【図１】
2011007945.tif 000003
【図２】
2011007945.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2011007945.tif 000007
【図６】
2011007945.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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