(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のローラに張架された無端状ベルトと、
前記複数のローラの中の何れかを駆動ローラとし、該駆動ローラの回転によって前記ベルトを駆動させる駆動手段と、
前記複数のローラの中の何れかを蛇行補正ローラとし、該蛇行補正ローラの傾斜を調整することにより前記ベルトの幅方向の蛇行を補正する蛇行補正手段と、
前記ベルトの幅方向の位置を検出する位置検出手段と、
該位置検出手段からの検出信号に基づいて前記蛇行補正手段を制御する補正制御部とを備え、
該補正制御部は、前記位置検出手段からの信号に基づいて、前記ベルトの幅方向の位置に比例した値に相当する第１の補正量を算出し、比例補正量とする手段と、
前記ベルトの幅方向の位置を積分した値に相当する第２の補正量を算出し、積分補正量とする手段と、
前記ベルトの幅方向の位置が予め定めた所定範囲内にあるか否かを判定する判定手段により前記ベルトの幅方向の位置が前記所定範囲内にあると判定されたときには、前記ベルトの幅方向の位置を積分せずに前記判定されたときの前記積分補正量を保持し、該積分補正量を第３の補正量とする手段とを有し、
前記判定手段により、前記ベルトの幅方向の位置が所定範囲外にあると判定されたときには、第１の補正量と第２の補正量とを加算した値に基づいて前記蛇行補正手段を制御し、
前記ベルトの幅方向の位置が所定範囲内にあると判定されたときには、第１の補正量と第３の補正量とを加算した値に基づいて前記蛇行補正手段を制御することを特徴とするベルト走行装置。
【請求項２】
請求項１において、前記位置検出手段の検出精度保証範囲を−Ｐ〜＋Ｐ、前記無端状ベルトのエッジ位置検出信号の振幅をＥｄ，−Ｉ＞−Ｐ＋Ｅｄ，＋Ｉ＜＋Ｐ−Ｅｄとしたときに、前記所定範囲は、−Ｉ〜＋Ｉで表されることを特徴とするベルト走行装置。
【請求項３】
請求項２において、前記ベルトの幅方向の位置が、所定時間継続して−Ｉ〜＋Ｉの範囲内に収まったときに、前記判定手段により、前記ベルトの幅方向の位置が所定範囲内にあると判定することを特徴とするベルト走行装置。
【請求項４】
無端状の転写ベルトを走行するベルト走行装置と、
該転写ベルトの方向に沿って配置された複数個の画像形成ユニットと、
該複数の画像形成ユニットで形成された異なる色のトナー像を重ねて前記転写ベルトに転写することによりカラー画像を形成するカラー画像形成装置において、
前記ベルト走行装置は、
複数のローラに張架された無端状ベルトと、
前記複数のローラの中の何れかを駆動ローラとし、該駆動ローラの回転によって前記ベルトを駆動させる駆動手段と、
前記複数のローラの中の何れかを蛇行補正ローラとし、該蛇行補正ローラの傾斜を調整することにより前記ベルトの幅方向の蛇行を補正する蛇行補正手段と、
前記ベルトの幅方向の位置を検出する位置検出手段と、
該位置検出手段からの検出信号に基づいて前記蛇行補正手段を制御する補正制御部とを備え、
該補正制御部は、前記位置検出手段からの信号に基づいて、前記ベルトの幅方向の位置に比例した値に相当する第１の補正量を算出し、比例補正量とする手段と、
前記ベルトの幅方向の位置を積分した値に相当する第２の補正量を算出し、積分補正量とする手段と、
前記ベルトの幅方向の位置が予め定めた所定範囲内にあるか否かを判定する判定手段により前記ベルトの幅方向の位置が前記所定範囲内にあると判定されたときには、前記ベルトの幅方向の位置を積分せずに前記判定されたときの前記積分補正量を保持し、該積分補正量を第３の補正量とする手段と、
前記ベルトの幅方向の位置が、予め定めた所定範囲内にあるか否かを判定する判定手段とを有し、
前記判定手段により、前記ベルトの幅方向の位置が所定範囲外にあると判定されたときには、第１の補正量と第２の補正量とを加算した値に基づいて前記蛇行補正手段を制御し、
前記ベルトの幅方向の位置が所定範囲内にあると判定されたときには、第１の補正量と第３の補正量とを加算した値に基づいて前記蛇行補正手段を制御することを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項５】
請求項４において、前記位置検出手段の検出精度保証範囲を−Ｐ〜＋Ｐ、前記無端状ベルトのエッジ位置検出信号の振幅をＥｄ，−Ｉ＞−Ｐ＋Ｅｄ，＋Ｉ＜＋Ｐ−Ｅｄとしたときに、前記所定範囲は、−Ｉ〜＋Ｉで表されることを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項６】
請求項５において、前記ベルトの幅方向の位置が、所定時間継続して−Ｉ〜＋Ｉの範囲内に収まったときに、前記判定手段により、前記ベルトの幅方向の位置が所定範囲内にあると判定することを特徴とするカラー画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタや複写機等の画像形成装置に係り、特に、無端状の中間転写ベルトの蛇行を修正する機能を有するベルト走行装置及びこれを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタや複写機等のカラー画像形成装置には、無端状の中間転写ベルトの走行方向に沿って複数の感光ドラムを配置し、各感光ドラムに形成された静電潜像に、それぞれ異なる色のトナーを吸着させることによって、各色のトナー像を形成し、各色のトナー像をベルト走行装置により駆動される転写ベルト上に順次転写するタンデム方式が知られている。無端状の転写ベルトは、その走行に伴って走行方向と直交する方向（転写ベルトの幅方向）に偏ったり、蛇行したりする現象が発生する。この転写ベルトの蛇行は各トナー像の位置ずれを発生させ、画像の品質を低下させる要因となるため、タンデム方式のカラー画像形成装置では、転写ベルトの蛇行を抑制するための制御が必要になる。
【０００３】
従来、無端ベルトからなる転写ベルトのベルト寄りを制御する方法として、無端ベルトを張架する複数のローラのうちの、１つのローラの水平面に対する傾き角度を制御する方法が知られている。この制御方法は無端ベルトのエッジをガイドする方法に比較してベルトにかかる負担が少なく、ベルトの耐久性の点で優れている半面、無端ベルトの移動方向の所定位置を検出し、検出結果と設定値とを比較する手段が必要になり、簡単な構成で精度良くベルト寄りを制御することが難しいという問題がある。
【０００４】
特許文献１は、この問題に着目して、ベルト位置検出手段により検出したベルト位置に基づいて、調整ローラの傾きを調整することによりベルト寄りを制御する装置において、ローラの傾き量をベルト位置の変動量に対して比例関係で調整制御する方式を提案している。
【０００５】
この制御方式によれば、上記調整ローラの基準位置が、実際のベルト寄りを制御するときの中心位置とずれていても、そのずれた位置を中心に調整ローラの傾きが制御されるため、無端ベルトのベルト寄りが精度良く制御される。
【０００６】
このような制御方式では、ベルトの幅のベルト位置を検出する位置検出器が必要になる。例えば、特許文献１には図１１に示す位置検出センサが開示されている。
【０００７】
この位置検出センサは、転写ベルトの３０のベルトエッジ３０ａを挟んでＬＥＤ等の発光部３１と、ファトダイオード等の受光部３２を配置し、ベルトエッジ３０ａの位置が左右にずれると発光部３１から受光部３２に照射する光量が変化し、位置に応じて受光部３２の検出電圧も変化するように構成されている。
【０００８】
図１２にはこのようなセンサの特性の一例を示すもので横軸にベルト位置、縦軸に検出電圧をとってある。センサ特性は図のように、ベルト位置に応じて検出電圧がほぼ直線的に変位する領域（センサの検出範囲）と、ベルト位置にかかわらず検出電圧が一定となる領域とを有し、通常はセンサの検出範囲の中心位置がベルトの基準電圧として設定される。
【０００９】
各センサにはメーカにより検出精度が保証されているが、保証されているのは、図のセンサの検出範囲であり、この範囲外では検出精度が保証されていないため十分な検出精度を確保できない可能性がある。
【００１０】
図１２のセンサは、基準位置を６．５ｍｍとし、この位置を中心にして±１．０ｍｍの範囲で例えば検出精度±１０μｍが保証されている例を示している。本明細書では以下、このようにセンサの精度が保証されている範囲を検出精度保証範囲と称する。
【００１１】
ところで、上記のような画像形成装置に使用されるベルト走行装置においては、その筐体が経年変化等により捩れた場合、転写ベルトのエッジ位置がベルト位置検出センサの検出精度保証範囲をはみ出したり、或いは、転写ベルトの蛇行速度が規定範囲外になることがあった。このように、転写ベルトの走行位置の検出精度が保証できない場合や、転写ベルトの蛇行速度が大きくなり規定範囲外となる場合は、共に画像形成時の画質を劣化するという問題があった。
【００１２】
【特許文献１】特開２００２−２８７５２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、上記のような従来の問題を解決したベルト走行装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１４】
具体的には、本発明の目的は、ベルト走行装置の筐体が経年変化等により捩れた場合にも転写ベルトの蛇行を適正に補正し得るベルト走行装置を提供し、これにより高品質な画像を安定して形成する画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の目的を達成するために本発明は、複数のローラに張架された無端状ベルトと、前記複数のローラの中の何れかを駆動ローラとし、該駆動ローラの回転によって前記ベルトを駆動させる駆動手段と、前記複数のローラの中の何れかを蛇行補正ローラとし、該蛇行補正ローラの傾斜を調整することにより前記ベルトの幅方向の蛇行を補正する蛇行補正手段と、前記ベルトの幅方向の位置を検出する位置検出手段と、該位置検出手段からの検出信号に基づいて前記蛇行補正手段を制御する補正制御部とを備え、該補正制御部は、前記位置検出手段からの信号に基づいて、前記ベルトの幅方向の位置に比例した値に相当する第１の補正量を算出し、比例補正量とする手段と、前記ベルトの幅方向の位置を積分した値に相当する第２の補正量を算出し、積分補正量とする手段と、前記ベルトの幅方向の位置が予め定めた所定範囲内にあるか否かを判定する判定手段により前記ベルトの幅方向の位置が前記所定範囲内にあると判定されたときには、前記ベルトの幅方向の位置を積分せずに前記判定されたときの前記積分補正量を保持し、該積分補正量を第３の補正量とする手段とを有し、前記判定手段により、前記ベルトの幅方向の位置が所定範囲外にあると判定されたときには、第１の補正量と第２の補正量とを加算した値に基づいて前記蛇行補正手段を制御し、前記ベルトの幅方向の位置が所定範囲内にあると判定されたときには、第１の補正量と第３の補正量とを加算した値に基づいて前記蛇行補正手段を制御することに一つの特徴を有する。
【００１６】
本発明の他の特徴は、前記位置検出手段の検出精度保証範囲を−Ｐ〜＋Ｐ、前記無端状ベルトのエッジ位置検出信号の振幅をＥｄ，−Ｉ＞−Ｐ＋Ｅｄ，＋Ｉ＜＋Ｐ−Ｅｄとしたときに、前記所定範囲は、−Ｉ〜＋Ｉで表されることにある。
【００１７】
本発明の他の特徴は、前記ベルトの幅方向の位置が、所定時間継続して−Ｉ〜＋Ｉの範囲内に収まったときに、前記判定手段により前記ベルトの幅方向の位置が所定範囲内にあると判定することにある。
【００２０】
本発明の他の特徴は、上記のベルト走行装置を用いて画像形成装置を構成したことにある。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、ベルト走行装置の筐体が経年変化により捩れた場合でも、ベルト位置検出センサの検出精度保証範囲内でベルトの幅方向の蛇行補正制御が行われ、且つベルトの蛇行速度も規定範囲内に抑えることができるため、高品質な画像を安定して形成することができる画像形成装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明に係るベルト走行装置が用いられる画像形成装置をまず説明し、次に本発明に係るベルト走行装置の一実施例及び該装置の各部構成及び動作の順に説明する。
【００２３】
（１）４色フルカラー画像形成装置
図１０は、本発明に係る４色フルカラー画像形成装置の概略図である。画像形成装置は、転写ベルト５０の走行方向に沿って配置された４個の画像形成ユニット４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄを有する。
【００２４】
画像形成ユニット４１ａは、感光ドラム４２ａ、ドラム帯電器４３ａ、露光装置４４ａ、現像機４５ａ、転写器４６ａ、清掃装置４７ａから構成されている。画像形成ユニット４１ｂ〜４１ｄも同様に構成されている。
【００２５】
画像形成ユニット４１ａ〜４１ｄは、例えば、４１ａがイエロー、４１ｂがマゼンダ、４１ｃがシアン、４１ｄがブラック、とそれぞれ異なる色の画像を形成する。
【００２６】
感光ドラム４２ａは、コントローラ（図示せず）からの画像形成動作開始指示に基づいて、矢印Ｇの方向に回転を始め、画像形成動作が終了するまで回転を続ける。感光ドラム４２ａが回転を開始すると、帯電器４３ａに高電圧が印加され、感光ドラム４２ａの表面に負の電荷が均一に帯電される。
【００２７】
ドットイメージに変換された文字データや図形データが、露光装置４４ａのオン／オフ信号としてコントローラ（図示せず）から画像形成装置に送られると、感光ドラム４２ａ表面に、露光装置４４ａよりレーザ光が照射される部分と照射されない部分とが形成される。露光装置４４ａからのレーザ光の照射により、感光ドラム４２ａ上の電荷の低下した部分が、現像機４５ａと対向する位置に到達すると、感光ドラム４２ａ上の電荷の低下した部分に、負電荷に帯電したトナーのトナー像が形成される。
【００２８】
感光ドラム４２ａ上に形成されたトナー像が転写器４６ａに到達すると、そのトナー像は転写器４６ａに印可された高電圧の作用によって矢印Ａの方向に回転している転写ベルト５０上に転写される。なお、転写位置を通過した感光ドラム４２ａは、清掃装置４７ａで清掃され、次の画像形成動作に備えられる。
【００２９】
画像形成ユニット４１ａに続いて画像形成ユニット４１ｂでも同様に画像形成動作が行われ、感光ドラム４２ｂ上に形成されたトナー像が転写器４６ｂに印加された高電圧の作用にて転写ベルト５０上に転写される。この時、画像形成ユニット４１ａにて形成され、転写ベルト５０上に転写された画像が、転写器４６ｂに到達するタイミングと感光ドラム４２ｂ上に形成されたトナー像が、転写ベルト５０に転写されるタイミングを合わせることにより画像形成ユニット４１ａと画像形成ユニット４１ｂで形成されたトナー像が転写ベルト５０上で重なる。同様に印写ユニット４１ｃ、４１ｄで形成されたトナー像を転写ベルト５０上に重ねることによってフルカラー画像が転写ベルト５０上に形成されることになる。
【００３０】
フルカラー画像が用紙転写器４９に到達すると同時に、画像形成装置の給紙部（図示せず）から矢印Ｈ方向に搬送されてきた用紙４８が用紙転写器４９に到達し、用紙転写器４９に印加された高電圧の作用によって転写ベルト５０上のフルカラー画像は用紙４８に転写される。そして用紙４８が定着装置５１に搬送されると用紙４８上のトナー像が用紙４８に溶融定着される。
【００３１】
一方、フルカラー画像が用紙転写器４９通過後、転写ベルト５０上には転写されないトナーが付着しており、そのトナーはベルト清掃機構５２によって清掃される。
【００３２】
（２）ベルト走行装置の構成
次に本発明に係るベルト走行装置の一実施例を図３を参照して説明する。
【００３３】
図３に示すように本発明ベルト走行装置１は、転写ベルト２、ベルト位置検出機構３、ベルト蛇行補正機構１３及び蛇行補正制御部２３等から構成されている。無端ベルトからなる転写ベルト２は、駆動ローラ８、蛇行補正ローラ１１及び従動ローラ１２ａ〜１２ｄに張架されている。駆動ローラ８はベルト駆動モータ９に連結されており、該モータ９が回転するとベルト２が走行する。以下の説明では、図３の矢印Ａの方向をベルト走行方向、矢印Ｂの方向をベルト幅方向と称する。
【００３４】
上記ベルト位置検出機構３は転写ベルト２のエッジ位置を検出することにより、転写ベルト２のベルト幅方向の蛇行変位量を検出するものであり、その検出信号は、蛇行補正制御部２３に加えられる。
【００３５】
一方、ベルト蛇行補正機構１３は、蛇行補正ローラ１１の傾きを変化させて転写ベルト２の蛇行を補正するように制御する。蛇行補正ローラ１１の傾き角度は、蛇行補正モータ１４の回動量により制御され、該モータ１４の回動量は蛇行補正モータ駆動部１５により制御される。
【００３６】
蛇行補正制御部２３はベルト位置検出機構３からの検出信号を受け、蛇行補正モータ駆動部１５に蛇行の補正を指示する信号を進出し、駆動モータ駆動部１０にベルト２の走行速度を指示する信号を送出する。
【００３７】
以下、ベルト位置検出機構３、ベルト補正蛇行機構１３及び蛇行補正制御部２３の順にその詳細を説明する。
【００３８】
（３）ベルト位置検出機構３
図５はベルト位置検出機構３の一実施例を示すもので、Ｌ字型の部材４ａ，４ｂよりなる接触子４と、ベルト位置検出手段を構成する変位センサ７を有する。接触子４は、支軸５を中心にして矢印Ｃの方向に回動自在に支持されている。接触子４を構成する一方の部材４ｂにはスプリング６が取り付けられており、その引っ張り力によって他方の部材４ａが転写ベルト２のエッジと常に接触している。
【００３９】
一方、接触子４の部材４ｂに近接して、ベルト位置検出手段を構成する変位センサ７が配置されている。変位センサ７は、例えば発光ダイオードよりなる発光部と、反射光を受光する受光部とよりなり、受光部における反射光の受光位置から部材４ｂとの距離を検出できるように構成されている。
【００４０】
上記のような構成によれば、接触子４の部材４ａが転写ベルト２のエッジに常に接触しているので、ベルト２の蛇行に応じて接触子４が矢印Ｃの方向に回動し、変位センサ７の受光部における反射光の受光位置が変化するから、ベルト２の蛇行量は変位センサ７の信号の大きさとして検出することができる。
【００４１】
転写ベルト２のエッジは、通常その切断精度に応じて図５の実線で示すように、非直線状になっているため、転写ベルト２が走行した場合に、転写ベルト２が蛇行しなくても転写ベルトのエッジ位置信号は振動するが、本発明の蛇行補正制御２３は後述するように、このような場合も高精度で蛇行補正を行うことができる。
【００４２】
（４）ベルト蛇行補正機構１３
図４はベルト蛇行補正機構１３の一実施例を示すもので、揺動アーム１６、偏心カム２０、偏心カム位置検出センサ２１等から構成される。揺動アーム１６は２個の部材１６ａ，１６ｂからなり、一方の部材１６ｂの端部は蛇行補正ローラ１１の端部に接続され、他方の部材１６ａの端部にはベアリング１８が固定されている。部材１６ａ，１６ｂは回転軸１７を中心にして一体となって回動できるよう支持されている。
【００４３】
揺動アーム１６の部材１６ａにはスプリング１９が取り付けられており、その引っ張り力によってベアリング１８が偏心カム２０と常に接触している。偏心カム２０は偏心した位置に設けられた回転軸を中心に、矢印Ｄの方向に回転し、その回転軸は図３に示した蛇行補正モータ１４の回転軸と接続されている。
【００４４】
偏心カム２０に近接して偏心カム位置検出センサ２１が配置され、遮蔽板２２の位置を検出することによって偏心カム２０の基準位置を認識できるように構成されている。
【００４５】
次にベルト蛇行補正機構１３の動作について説明する。図３の蛇行補正制御部２３からの制御信号は、蛇行補正モータ駆動部１５に与えられ、蛇行補正モータ１４の回転量が指示される。モータ１４が所定量回動すると、それに伴って偏心カム２０も矢印Ｄの方向に回転するので、ベアリング１８は矢印Ｅの方向に上下動する。
【００４６】
ベアリング１８が上方向に移動すると部材１６ａの一端は軸１７を中心にして上方向に回動するので、逆に部材１６ｂの端部は軸１７を中心にして下方向に回動する。部材１６ｂの端部には蛇行補正ローラ１１が接続されているので、部材１６ｂの端部が下方向に回動すると、補正ローラ１１も矢印Ｆの方向に下方向に変動する。逆にベアリング１８が下方向に移動すると補正ローラ１１は矢印Ｆの上方向に移動する。
【００４７】
図３に示すように蛇行補正ローラ１１の一方の端部は固定され、揺動アーム１６が接続された端部が上下動するために蛇行補正ローラ１１はモータ１４の回転量に応じて傾斜することになる。蛇行補正ローラ１１が傾斜すると傾斜角度に応じて転写ベルト２はその幅方向に移動する。
【００４８】
すなわち、転写ベルト２は、ベルト走行装置１の筺体の捩れ等に要因により、ベルト幅方向の張り具合が不均一になり蛇行するが、偏心カム２０の位置により蛇行補正ローラ１１の傾斜方向と傾斜角度を制御することにより、転写ベルト２のベルト幅方向の張り具合を均一にすることで蛇行補正を行うことができる。
【００４９】
（５）蛇行補正制御部２３
次に本発明に係るベルト走行装置の蛇行補正制御部２３について説明する。図１は本発明装置の蛇行補正制御部２３のブロック構成図、図２はその動作説明図である。発明の理解を容易にするため、従来の蛇行補正制御部のブロック図を図６に、その動作説明図を図７及び図８に示したので、まず図６，７，８を説明する。
【００５０】
図６において、蛇行補正制御部２３にはベルト位置検出手段を構成する変位センサ７より転写ベルト２のエッジ検出信号が加えられる。転写ベルト２のエッジは図５に示したように切断精度の問題により非直線状になっているため、転写ベルト２が蛇行しなくてもエッジ位置検出信号は振動し、図７（１）の点線で示すような波形になる。この転写ベルトのエッジ位置検出信号はベルト位置算出処理部２４に加えられ、エッジ位置からベルト位置の算出処理が行われる。例えば図７（１）の点線で示すエッジ位置検出信号の平均をとることにより実線で示すようなベルトの走行位置が算出される。
【００５１】
ベルト走行位置を示す信号は、比例制御部２５及び積分制御部２６にそれぞれ加えられる。比例制御部２５はベルト走行位置に比例補正係数を乗算して比例補正量を算出する。
【００５２】
一方、積分制御部２６は、ベルト走行位置を表す信号を積分した後、積分補正係数を乗じて積分補正量を算出する。上記比例補正量と積分補正量は加算して補正信号が生成され、その補正信号が蛇行補正モータ駆動部１５を介して蛇行補正モータ１４に加えられる。
【００５３】
上記のように蛇行補正制御部２３を構成し、比例制御のみを行った場合の動作を図７に示し、比例積分動作を行った場合の動作を図８に示す。
【００５４】
図７において、（１）は転写ベルト２の走行位置及び転写ベルト２のエッジ位置、（２）は転写ベルト２の蛇行速度、（３）は比例制御部２５によって算出された偏心カム２０（図４）の位置を示している。
【００５５】
今、例えばベルト走行装置１の筺体が経年変化により捩れた場合を想定する。
【００５６】
一般的に、ベルト走行装置１の筐体が捩れると、図３に示した駆動ローラ８、従動ローラ１２ａ〜１２ｄ、及び蛇行補正ローラ１１が傾斜する。そのため、転写ベルト２のベルト幅方向の張り具合が不均一となる。このとき、転写ベルト２のベルト幅方向の張り具合を均一にするには、偏心カム２０の位置を例えば図７の（３）に示すＣｐにする必要がある。しかし、比例制御部２５による比例制御のみで偏心カム２０の位置をＣｐにするには、下式（１）の比例補正量算出式より転写ベルト２の走行位置はＢｐになる。
【００５７】
偏心カム位置Ｃｐ＝比例補正係数×ベルト走行装置Ｂｐ・・・（１）
このベルト走行位置Ｂｐは、例えば図７の（１）のＢｐで表される位置である。転写ベルト２のエッジ位置は（１）の点線で示したようにベルト走行位置Ｂｐを中心にして、振幅Ｅｄの大きさで振動しているため、部分的にエッジ位置信号は変位センサ７の検出精度保証範囲（−Ｐ〜＋Ｐ）をはみ出してしまう。
【００５８】
このように変位センサの検出信号は検出精度保証をはみ出すと、ベルト位置を正確に検出できないため、不適切な補正による蛇行を生じるために、画像形成装置により形成される画像の品質が大幅に低下することになる。
【００５９】
一方、蛇行補正制御部２３により、比例積分制御を行った場合の動作を図８に示す。図８も（１）は転写ベルト２の走行位置及び転写ベルト２のエッジ位置（２）は転写ベルト２の蛇行速度（３）は比例積分制御によって算出された偏心カムの位置を示している。
【００６０】
比例積分制御信号により偏心カム２０の位置を調節すると、例えばベルト走行装置１の筐体が捩れ、駆動ローラ８、従動ローラ１２ａ〜１２ｄ及び蛇行補正ローラ１１が傾斜しても、図８の（１）に示すように、転写ベルト２の走行位置を目標位置近傍に収めることができる。従って、転写ベルト２のエッジ位置が同図点線で示すように振幅Ｅｄで振動しても、エッジ位置信号を変位センサ７の検出精度保証範囲（−Ｐ〜＋Ｐ）内に収めることは可能である。しかしながらこの場合は、同図（２）に示す転写ベルト２の蛇行速度が規定範囲（−Ｖ〜＋Ｖ）外になることがある。
【００６１】
すなわち、転写ベルト２の走行位置が目標位置より大きくなれば転写ベルト２の走行位置が小さくなるように偏心カム２０を速やかに動作させる必要がある。一方、転写ベルト２の走行位置が目標位置より小さくなれば、転写ベルト２の走行位置が大きくなるように偏心カム２０が動作するため、偏心カム２０の位置は図８の（３）のように変化するが、比例積分制御による偏心カム２０の位置調節では、積分制御部２６における積分があるため、偏心カム２０は転写ベルト２の走行位置の変動に対して遅れて動作する。そのため、転写ベルト２の走行位置は目標位置近傍で図８の（１）に示すように振動することとなり、転写ベルト２の蛇行速度は図８の（２）に示すように大きく変動し、この結果、蛇行速度が規定範囲（−Ｖ〜＋Ｖ）外になることがある。
【００６２】
このように従来の蛇行補正制御部２３による制御では、比例制御の場合、転写ベルト２のエッジ位置が変位センサ７の検出精度保証範囲をはみ出すことがあり、比例積分制御の場合は、転写ベルト２の蛇行速度が所定の範囲を超えてしまうことがあるため画質の劣化の原因になる。
【００６３】
これに対し、本発明は蛇行補正制御部２３を図１のように構成することにより、転写ベルト２のエッジ位置をベルト位置検出センサ７の検出精度保証範囲（−Ｐ〜＋Ｐ）内にすると共に、転写ベルト２の蛇行速度も規定範囲（−Ｖ〜＋Ｖ）内に制御するものである。
【００６４】
図１は、図６と比較して積分制御部２６の中に積分補正判定処理部２７を有する点で相異している。この積分補正判定処理部２７は、転写ベルト２の走行位置が所定の範囲内にあるか否かを判定し、その結果に応じて異なる処理を行うものであり、以下本発明による制御を図９のフローチャートを用いて説明する。
【００６５】
ステップ１００では転写ベルト２のエッジ位置信号を検出し、この信号からステップ１０１で転写ベルト２の走行位置を算出する。またステップ１０２では算出されたベルト走行位置に比例補正係数を乗算して比例補正量を算出する。
【００６６】
次にステップ１０３では、算出されたベルト位置が所定範囲（−Ｉ〜＋Ｉ）内にあるか否かを判定する。この所定範囲（−Ｉ〜＋Ｉ）はベルト位置検出センサ７の検出精度保証範囲（−Ｐ〜＋Ｐ）と、転写ベルト２のエッジ位置検出信号の振幅Ｅｄを基に下式（２）により設定する。
【００６７】
−Ｉ＞−Ｐ＋Ｅｄ，  ＋Ｉ＜＋Ｐ−Ｅｄ・・・（２）
上記所定範囲（−Ｉ〜＋Ｉ）は、転写ベルト２の走行位置に応じて積分補正量を制限するために設けた範囲であり、積分補正制限範囲と称する。
【００６８】
ステップ１０３の判定がＮＯの場合は、積分制御部２６は、ステップ１０４において転写ベルト２の走行位置情報を積分し、更にステップ１０５において積分補正係数を乗算して積分補正量を算出する。
【００６９】
一方、ステップ１０３の判定がＹＥＳの場合、つまり転写ベルト２の走行位置が積分補正制限範囲（−Ｉ〜＋Ｉ）内の場合、積分制御部２６は転写ベルト２の走行位置を積分せずに、現状の積分補正量を保持し、この保持した値を積分補正量とする。更にステップ１０７では積分補正量と、別途算出した比例補正量とを加算し、この加算した情報に基づいて蛇行補正モータ１４を駆動すると共に、偏心カム２０の位置を調節する（ステップ１０８）。
【００７０】
次に本発明に係る蛇行補正制御部２３を備えたベルト走行装置の動作を図２を参照して説明する。
【００７１】
以下の説明では、画像形成装置の電源投入時におけるベルト走行装置１の動作を一例に説明するが、画像形成装置の画像形成開始時及びベルト走行装置１の調整時などの画像形成時以外の時も同様な動作となる。図２の（１）は転写ベルト２の走行位置及び転写ベルト２のエッジ位置を示し、（２）は転写ベルト２の蛇行速度、（３）比例積分制御によって算出された偏心カム２０の位置を示しており、いずれも横軸は時間の経過を示す。また（１）の（−Ｉ〜＋Ｉ）の範囲は前述の積分補正制限範囲である。
【００７２】
電源投入時においてはベルト走行位置が積分補正制限範囲（−Ｉ〜＋Ｉ）の外にあるため図９のステップ１００，１０１，１０２，１０３，１０４，１０５と進み、更にステップ１０７により比例補正量と積分補正量の和により偏心カム２０の位置制御信号が生成される。この制御によりベルト走行位置は、従来の比例積分制御と同様に、徐々に目標位置（＋Ｐと−Ｐとの中心位置）に向かっていく。ベルト走行位置が（−Ｉ〜＋Ｉ）の範囲に入った場合、つまり振幅Ｅｄで振動するベルトエッジ位置が（−Ｐ〜＋Ｐ）の範囲内になると蛇行補正制御の処理は図９のステップ１０３からステップ１０６に進む。この場合、ベルトエッジ位置を示す信号が振動しているので、転写ベルト２の走行位置が（−Ｉ〜＋Ｉ）の範囲内に収まった状態が所定時間継続したときにステップ１０３の判定がＹＥＳとなるような処理が行われる。
【００７３】
ステップ１０６ではステップ１０３の判定がＹＥＳとなったときの積分制御部２６の積分補正量を保持し、以後ステップ１０７では、保持された積分補正量と、比例補正量との和により偏心カムの位置制御信号を生成する。従って従来のように積分制御部２６による積分動作により、偏心カム２０が転写ベルト２の走行位置の変動に対して遅れて動作することがなくなり転写ベルト２の蛇行速度も図２の（２）のように規定範囲（＋Ｖ〜−Ｖ）の中に収まる。
【００７４】
以上の説明によって明らかなように本発明ベルト走行装置における蛇行補正制御は、例えば電源投入時には比例積分制御により、転写ベルト２の走行位置を積分補正制限範囲（−Ｉ〜＋Ｉ）内に収める制御を行うことにより、画像形成時においては、転写ベルト２のエッジ位置が変位のセンサ７の検出精度保証範囲（−Ｐ〜＋Ｐ）内とし、転写ベルト２の走行位置の検出精度を確保することができる。また、転写ベルト２の走行位置が積分補正制限範囲（−Ｉ〜＋Ｉ）内では、偏心カム２０の位置を比例制御部２５の比例補正量と積分制御部２６が保持した積分補正量との和から算出することにより、画像形成時における偏心カム２０の位置は転写ベルト２の走行位置の変化に対して速やかに動作し、転写ベルト２の走行位置の振動を抑えることができ、そのため、転写ベルト２の蛇行速度も規定範囲（−Ｖ〜＋Ｖ）内に収めることができる。
【００７５】
従ってベルト走行装置の筐体が経年変化等により捩れ、駆動ローラ、従動ローラ、蛇行補正ローラが傾斜しても、ベルトエッジがベルト位置を検出するセンサの検出精度保証範囲外になったり、転写ベルトの蛇行速度が所定範囲を超えることを防ぎ、高品質の画像を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明に係るベルト走行装置における制御部を示すブロック図である。
【図２】本発明に係るベルト走行装置の動作説明図である。
【図３】本発明に係るベルト走行装置の一実施例を示す構成概略図である。
【図４】本発明に係るベルト走行装置におけるベルト蛇行補正機構の説明図である。
【図５】本発明に係るベルト走行装置におけるベルト位置検出機構の説明図である。
【図６】ベルト走行装置の従来の制御部の構成を示すブロック図である。
【図７】ベルト走行装置の従来の制御部の動作説明図である。
【図８】ベルト走行装置の従来の制御部の動作説明図である。
【図９】本発明に係るベルト走行装置の制御部の制御フローを示すフローチャートである。
【図１０】本発明に係るベルト走行装置を用いた画像形成装置の一実施例を示す概略構成図である。
【図１１】エッジセンサーの一例を示す説明図である。
【図１２】変位センサの検出保証範囲の説明図である。
【符号の説明】
【００７７】
１：ベルト走行装置、    ２：転写ベルト、    ３：ベルト位置検出機構、
４：接触子、    ５：支軸、    ６：接触子スプリング、
７：ベルト位置検出手段（変位センサ）、    ８：駆動ローラ、    ９：ベルト駆動モータ、
１０：ベルト駆動モータ駆動部、    １１：蛇行補正ローラ、
１２ａ〜１２ｂ：従動ローラ、    １３：ベルト蛇行補正機構、
１４：蛇行補正モータ、    １５：蛇行補正モータ駆動部、    １６：揺動アーム、
１７：回転軸、    １８：ベアリング、    １９：揺動アームスプリング、
２０：偏心カム、    ２１：偏心カム位置検出センサ、    ２２：遮蔽板、
２３：蛇行補正制御部、    ２４：ベルト位置算出処理部、
２５：比例制御部、    ２６：積分制御部、    ２７：積分補正判定処理部
３０：転写ベルト、    ３１：発光部、    ３２：受光部
４１ａ〜４１ｄ：画像形成ユニット、    ４２ａ〜４２ａ：感光ドラム、
４３ａ〜４３ｄ：帯電器    ４４ａ〜４４ｄ：転写器、    ４５ａ〜４５ｄ：現像器、
４６ａ〜４６ｄ：転写器、    ４７ａ〜４６ｂ：清掃装置、    ４８：用紙、
４９：用紙転写器、    ５０：転写ベルト、    ５１：定着装置、    ５２：清掃機構
【図１】
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【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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