(57)【要約】【課題】無端状のベルトと、前記ベルトを駆動する駆動手段と、前記ベルトの蛇行を補正する蛇行補正手段とを備えるベルト走行装置において、転写ベルトの起動直後から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、これにより転写ベルトの耐久性を維持すると共に高品質な画像印刷を早く開始する画像形成装置を提供すること。【解決手段】ベルトの幅方向のベルト位置を検出する検出手段２８と、該検出手段から検出されたベルト位置をベルト１周分以上平均してベルト平均位置を算出する平均位置算出手段３３と、蛇行補正量及び前記ベルト位置を記憶する記憶手段３８とを備えた制御手段３１を有することとした。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無端状のベルトと、前記ベルトを駆動する駆動手段と、前記ベルトの蛇行を補正する蛇行補正手段とを備えるベルト走行装置において、
前記ベルトの幅方向のベルト位置を検出する検出手段と、該検出手段から検出されたベルト位置をベルト1周分以上平均してベルト平均位置を算出する平均位置算出手段と、蛇行補正量及び前記ベルト位置を記憶する記憶手段とを備えた制御手段を有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記載のベルト走行装置において、ベルト走行装置の電源投入後、
前記蛇行補正量を、前記記録手段に記憶していた蛇行補正量に設定してから前記ベルトを駆動することを特徴とするベルト走行装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載のベルト走行装置において、前記ベルトの駆動開始時に、
前記記録手段に記憶していたベルト位置からベルト平均位置を算出し、ベルト平均位置に基づいて直ちに蛇行補正を開始することを特徴とするベルト走行装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れかに記載のベルト走行装置において、
前記ベルトの駆動中における前記記憶手段は、前記蛇行補正量の変動が、規定時間で規定量以内である場合に該蛇行補正量を前記記憶手段に記憶することを特徴とするベルト走行装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れかに記載のベルト走行装置において、
前記蛇行補正手段が、前記ベルトを張架するステアリングローラが前記ベルト平均位置に基づいた傾斜角に傾斜することで前記ベルトの蛇行を補正する手段であることを特徴とするベルト走行装置。
【請求項６】
請求項１乃至４の何れかに記載のベルト走行装置において、
前記蛇行補正量がステアリングローラの傾斜角であることを特徴とするベルト走行装置。
【請求項７】
無端状ベルトを駆動するベルト走行装置を備えた画像形成装置において、前記ベルト走行装置として請求項１乃至６の何れかに記載のベルト走行装置を使用することを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１乃至４の何れかに記載のベルト走行装置において、
前記ベルトの停止時における前記記憶手段は、前記ベルトが停止した時に前記ベルト位置を記憶することを特徴とするベルト走行装置。
【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を修正する機能を有するベルト走行装置及び該ベルト走行装置を使用する複写機、ファクシミリ、プリンタ、プロッタ、複合機などの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例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの異なる色のトナーを吸着させてトナー像を形成し、各色のトナー像を転写ベルトに順次転写するタンデム方式が知られている。ベルト走行装置によって駆動される転写ベルトは、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。ここで、転写ベルトの蛇行は各トナー像の相対的な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、ベルト走行装置には転写ベルトの蛇行を抑制するための手段が必要になる。
【０００３】
転写ベルトの蛇行を制御する方法としては、転写ベルトを支持するローラの１つをステアリングローラとして基準面からの傾斜角を制御する方式 (以下、「ステアリング方式」という。)がある。また、中間転写ベルトのベルト位置の変動量に対して調整ローラの傾きを比例関係で調整制御する方式がある（例えば、特許文献１参照）。これらの方式は、転写ベルトのエッジをガイドして偏りを抑える方式に比較して転写ベルトにかかる負担が少なく、転写ベルトの耐久性に優れている。その反面、ステアリング方式は、ベルト位置を検出する必要があり、正確なベルト位置を把握した上でステアリングローラの傾斜角を設定しないと転写ベルトが蛇行しやすい。
【０００４】
前述のように、転写ベルトが蛇行している状態で印刷を開始するとイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像の相対的な位置ずれが発生し、画像品質を低下させる要因となる。また、転写ベルトの蛇行収束時間が長くなると、画像形成装置への電源投入或いは画像形成装置のエラー復帰動作から印刷可能な状態になる時間が長くなり、印刷効率を低下させる要因となる。そのため、転写ベルトの蛇行は適正に補正して極力早く蛇行を収束させる必要がある。
【０００５】
ベルト位置検出に関して、転写ベルトのエッジ形状は非直線であることから、検出信号にはこのエッジ形状による変動成分が含まれる。そのため、ベルト位置検出では、転写ベルトのエッジ形状による変動成分を除去しなければならない。この変動成分を除去する技術として、次のものがある。
（１）転写ベルトの駆動中にベルト1周分のベルト位置データを平均してベルト位置を算出する技術(以下、「第一の従来技術」という。)（例えば、特許文献２参照。）。
（２）ベルト走行方向における基準位置を検出するため、ベルトホームとその検出手段を設け、ベルトホームを基準として、予め抽出してある転写ベルトのエッジ形状と検出したベルト位置データを比較して現在のベルト位置を算出する技術(以下、「第二の従来技術」という。)（例えば、特許文献３参照）。第一及び第二の従来技術は共にベルト位置を正確に把握するには転写ベルトを駆動してから最大で転写ベルトが１周する時間を要する。
【０００６】
転写ベルトが１周する時間を要するため、平均すると転写ベルトが半周する時間を要する。よって、ベルト位置を正確に把握するまでの期間は転写ベルトが蛇行しやすく、転写ベルトの蛇行による蛇行速度を収束させるには時間を要する。蛇行速度の収束時間が長くなると、画像形成装置への電源投入或いは画像形成装置のエラー復帰動作から印刷可能な状態になる時間が長くなり、印刷効率を低下させる要因となる。
また、蛇行速度が収束していない状態で、エラー発生等による転写ベルトの停止を何回も連続で繰返すと、転写ベルトの起動によって生じた蛇行補正が完了しないまま新たに蛇行するため蛇行量が累積してしまう。その結果、ベルト走行装置のフレーム等に転写ベルトが接触して転写ベルトが破損するなど、転写ベルトの耐久性を著しく縮めることになる。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−２８７５２７号公報
【特許文献２】特開平１１−１９３１４３号公報
【特許文献３】特開平１０−１３９２０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
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。具体的には、転写ベルトの起動直後から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、これにより転写ベルトの耐久性を維持すると共に高品質な画像印刷を早く開始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】
【０００９】
前記課題を達成するため請求項１にかかる発明は、無端状のベルトと、前記ベルトを駆動する駆動手段と、前記ベルトの蛇行を補正する蛇行補正手段とを備えるベルト走行装置において、前記ベルトの幅方向のベルト位置を検出する検出手段と、該検出手段から検出されたベルト位置をベルト１周分以上平均してベルト平均位置を算出する平均位置算出手段と、蛇行補正量及び前記ベルト位置を記憶する記憶手段とを備えた制御手段を有することとした。
請求項２にかかる発明では、請求項１記載のベルト走行装置において、ベルト走行装置の電源投入後、前記蛇行補正量を、前記記録手段に記憶していた蛇行補正量に設定してから前記ベルトを駆動することとした。
請求項３にかかる発明では、請求項１又は２記載のベルト走行装置において、前記ベルトの駆動開始時に、前記記録手段に記憶していたベルト位置からベルト平均位置を算出し、ベルト平均位置に基づいて、直ちに蛇行補正を開始することとした。
請求項４にかかる発明では、請求項１乃至３の何れかに記載のベルト走行装置において、前記ベルトの駆動中における前記記憶手段は、前記蛇行補正量の変動が、規定時間で規定量以内である場合に該蛇行補正量を前記記憶手段に記憶することとした。
請求項５にかかる発明では、請求項１乃至４の何れかに記載のベルト走行装置において、前記蛇行補正手段が、前記ベルトを張架するステアリングローラが前記ベルト平均位置に基づいた傾斜角に傾斜することで前記ベルトの蛇行を補正する手段であることとした。  請求項６にかかる発明では、請求項１乃至４の何れかに記載のベルト走行装置において、前記蛇行補正量がステアリングローラの傾斜角であることとした。
請求項７にかかる発明では、無端状ベルトを駆動するベルト走行装置を備えた画像形成装置において、前記ベルト走行装置として請求項１乃至６の何れかに記載のベルト走行装置を使用することとした。
請求項８にかかる発明では、請求項１乃至４の何れかに記載のベルト走行装置において、前記ベルトの停止時における前記記憶手段は、前記ベルトが停止した時に前記ベルト位置を記憶することとした。
【発明の効果】
【００１０】
この発明では、転写ベルトの起動直後から転写ベルトの蛇行を適正に補正できるため、転写ベルトの耐久性を維持すると共に高品質な画像印刷を早く開始する画像形成装置を提供することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
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実施形態、及び該ベルト走行装置の各部構成、及び動作の順に説明する。
【００１２】
図１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１０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１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを有する。画像形成ユニット１ａは、感光ドラム２ａ、ドラム帯電器３ａ、露光装置４ａ、現像機５ａ、転写器６ａ、清掃装置７ａから構成されている。画像形成ユニット１ｂ、１ｃ、１ｄも、画像形成ユニット１ａと同様に構成されている。そこで、図１において、画像形成ユニット１ａの各構成部材についてその符号の末尾の「ａ」だけをそれぞれ「ｂ」、「ｃ」、「ｄ」におき代えて、画像形成ユニット１ｂ、１ｃ、１ｄの各対応構成部材を示し、説明は省略する。
【００１３】
画像形成ユニット１ａ〜１ｄは、例えば、１ａがイエロー、１ｂがマゼンタ、１ｃがシアン、１ｄがブラックのように異なる色の画像を形成する。具体的には、感光ドラム２ａは、コントローラ（図示せず）から画像形成動作の開始指示信号を受けると、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。
【００１４】
感光ドラム２ａが回転を開始すると、ドラム帯電器３ａに高電圧が印加され、感光ドラム２ａの表面に負の電荷が均一に帯電される。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４ａ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２ａ表面に、露光装置４ａ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。
【００１５】
露光装置４ａからのレーザ光の照射により、感光ドラム２ａ上の電荷の低下した部分が、現像機５ａと対向する位置に到達すると、感光ドラム２ａ上の電荷の低下した部分に、負電荷に帯電したトナーが付着し、トナー像が形成される。
【００１６】
感光ドラム２ａ上に形成されたトナー像が転写器６ａに到達すると、そのトナー像は転写器６ａに印加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１０上に転写される。なお、転写器６ａに対応した転写位置を通過した感光ドラム２ａは、その表面に残留したトナー等を除去すべく、清掃装置７ａとの対向部を通過し、該通過中に清掃され、次の画像形成動作に備えられる。
【００１７】
画像形成ユニット１ａに続いて画像形成ユニット１ｂでも同様に画像形成動作が行われ、感光ドラム２ｂ上に形成されたトナー像が、転写器６ｂに印加された高電圧の作用により転写ベルト１０上に転写される。この時、画像形成ユニット１ａにて形成され、転写ベルト１０上に転写された画像が、転写器６ｂに到達するタイミングと、感光ドラム２ｂ上に形成されたトナー像が、転写ベルト１０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１ａと画像形成ユニット１ｂで形成されたトナー像が転写ベルト１０上で重なる。同様に画像形成ユニット１ｃ、１ｄで形成されたトナー像を転写ベルト１０上に重ねることによってフルカラー画像が転写ベルト１０上に形成されることになる。
【００１８】
フルカラー画像が用紙転写器９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シート状媒体の一例である用紙８が用紙転写器９に到達し、用紙転写器９に印加された高電圧の作用によって転写ベルト１０上のフルカラー画像が用紙８に転写される。そして用紙８が定着装置１１に搬送されると用紙８上のトナー像が用紙８に溶融定着される。一方、フルカラー画像が用紙転写器９を通過後、転写ベルト１０上には転写されなかったトナーが付着しており、そのトナーはベルト清掃機構１２によって除去される。
【００１９】
次にベルト走行装置について説明する。
図２は、無端状の転写ベルト１０を駆動するためのベルト走行装置の構成概略図である。以下の説明では、図２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。さらに、矢印Ｂの手前側をオペレータ側、奥行側を反オペレータ側と称する。
【００２０】
前記ベルト走行装置には駆動ローラ１３、従動ローラ１４ａ〜１４ｄ、ステアリングローラ１５が設けられ、これら複数のローラに転写ベルト１０が張架されている。ベルト駆動モータ１６には駆動ローラ１３が連結されており、ベルト駆動モータ１６の回転によって転写ベルト１０がベルト走行方向（矢印Ａ方向）に走行する。しかし、前記ベルト走行装置自体のねじれ等様々な要因によって転写ベルト１０はベルト幅方向（矢印Ｂ方向）に蛇行する。転写ベルト１０が蛇行している状態で印刷を開始するとイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像の位置ずれが発生し、画像品質を低下させる要因となる。
【００２１】
画像形成ユニットの１ａがイエロー、１ｂがマゼンタ、１ｃがシアン、１ｄがブラックの場合は、一般に、トナー像の相対的な位置ずれはイエローとブラックの組合せにおいて大きくなる。高品質な画像にするには、ベルト幅方向（矢印Ｂ方向）において、各トナー像の相対的な位置ずれを５０μｍ以下にする必要がある。
【００２２】
トナー像の位置ずれの要因は様々あるが、転写ベルト１０の蛇行補正では、転写ベルト１０が画像形成ユニット１ａから画像形成ユニット４ａに到達した際に、ベルト幅方向の位置変動が２０μｍ以内であることが要求される。
【００２３】
そこで、転写ベルト１０の走行中は、このベルト幅方向の位置変動を抑えるために転写ベルト１０の蛇行速度を常に許容蛇行速度範囲内に収める必要がある。許容蛇行速度範囲としては例えば±１２μｍ／sである。前記ベルト走行装置には転写ベルト１０の蛇行を補正する蛇行補正機構１７が備えられている。
【００２４】
図３を用いて転写ベルト１０の蛇行補正の原理について以下説明する。蛇行補正機構１７には、揺動アーム１８が備えられている。揺動アーム１８の一端部はステアリングローラ１５のオペレータ側端部に接続されている。揺動アーム１８の他端部にはベアリング１９が固定され、揺動アーム１８は、揺動アーム回転軸２０を中心に回転することが可能である。
【００２５】
そして、回転軸２１ａが円の中心から外れた位置に設けられた偏心カム２１がベアリング１９と接するように設けられ、該回転軸２１ａには図２のステアリングモータ２２(図３では図示せず)の回転軸が接続されている。また、偏心カム２１には遮蔽板２３が備えられ、偏心カム位置検出手段２４が遮蔽板２３の位置を検出することで偏心カム２１の位置を把握することが可能である。
【００２６】
偏心カム２１は、揺動アーム１８に接続された揺動アームスプリング２５の張力によって常にベアリング１９に接触した状態に保たれている。
偏心カム２１が反時計まわりの向きである矢印Ｄの方向に回転するとベアリング１９は下向きの矢印Ｅの方向に移動するため、揺動アーム１８が揺動アーム回転軸２０を中心に時計まわりの向きに回転する。ステアリングローラ１５の反オペレータ側端部は固定されており、揺動アーム回転軸２０を中心とする揺動アーム１８の回転によって、ステアリングローラ１５のオペレータ側端部だけが左斜め上方の矢印Ｆの方向に移動する。
【００２７】
つまり、偏心カム２１の矢印Ｄの方向への回転角に応じて、ステアリングローラ１５はオペレータ側端部が矢印Ｆの方向に移動する傾斜となる。これに伴い、転写ベルト１０は、このステアリングローラ１５の傾斜角に応じた蛇行速度にて反オペレータ側に移動する。逆に、偏心カム２１が時計まわりの向きである矢印Ｄ’の方向に回転するとベアリング１９は上向きの矢印Ｅ’の方向に移動し、ステアリングローラ１５のオペレータ側端部だけが右斜め下方の矢印Ｆ’の方向に移動する。この場合、転写ベルト１０は、このステアリングローラ１５の傾斜角に応じた蛇行速度にてオペレータ側に移動する。
【００２８】
この原理を利用し、例えば転写ベルト１０がオペレータ側に変動しだした場合は、転写ベルト１０が反オペレータ側に移動するようにステアリングローラ１５を傾動させる。一方、転写ベルト１０が反オペレータ側に変動しだした場合は、転写ベルト１０がオペレータ側に移動するようにステアリングローラ１５を傾動させる。以上のようにして、転写ベルト１０の蛇行制御はステアリングローラ１５の傾斜方向と傾斜角を適正に制御して転写ベルト１０の蛇行速度が常に許容蛇行速度範囲内になるようにする。
【００２９】
次に、図４を参照しながら本実施例のベルト走行装置に用いられるベルト位置検出機構２６を説明する。転写ベルト１０の幅方向のベルト位置を検出するための機構２６は、Ｌ字型をした接触子２７と、ベルト位置検出手段を形成する変位検出センサ２８を有する。
【００３０】
変位検出センサ２８は横方向の部材２７ａと縦方向の部材２７ｂを有し、これら部材２７ａ、２７ｂが交わる部位に位置する支軸２９を中心にして回動自在（図４で矢印Ｃで示す双方向に回動可能）に支持されている。接触子２７を構成する一方の部材２７ａにはスプリング３０が取り付けられており、その引っ張り力により、他方の部材２７ｂが転写ベルト１０のエッジに常に接触している。
【００３１】
一方、接触子２７の部材２７ａの支軸２９から離れた自由端側に近接して、１個の変位検出センサ２８が図示しない不動部材に配置されている。この変位検出センサ２８の詳細な説明は省くが、例えば発光部と受光部からなり、発光部が発した光が被測定物で反射し、受光部が受光した反射光の位置と、基準位置の変位より被測定物との距離を検出できるように構成されている。
【００３２】
図４に示すように、転写ベルト１０のエッジ１０Ｅの形状は、切断誤差があるため、比較のため示した直線Ｏ―Ｏから外れた非直線をなしている。そのため、変位検出センサ２８が検出したベルト位置には、このエッジ形状による変動成分が含まれる。
【００３３】
変位検出センサ２８と部材２７ａとの間隔は、所定の長さ、例えば６．５ｍｍに設定されている。接触子２７が支軸２９を中心に回動し、変位検出センサ２８と部材２７ａとの距離が変化するとその変化に応じた電気信号が得られる。図５は変位検出センサ２８の特性の一例を示すもので、横軸にベルト位置（ｍｍ）、縦軸に検出電圧（Ｖ）をとってある。この変位検出センサの検出範囲は、６．５ｍｍ±１ｍｍ、即ち５．５ｍｍ〜７．５ｍｍの２ｍｍの範囲であり、検出精度は±１０μｍである。
本発明は、上記のようなベルト走行装置を有する画像形成装置において、転写ベルト１０の蛇行補正に関するものであり、以下実施の形態例により説明する。
【００３４】
［実施の形態例１］
本発明装置の蛇行補正制御部３１の構成を図７に示す。蛇行補正制御部３１は、ベルト位置検出手段３２、ベルト平均位置算出手段３３、偏心カム回転角制御手段３４、偏心カム回転角記憶手段３５、ベルト位置記憶手段３６、ベルト駆動手段３７から構成される。
【００３５】
ベルト位置検出手段３２は、変位検出センサ２８からの検出信号をベルト位置として、転写ベルト１０が１周する時間よりも短い周期で検出する。例えば、転写ベルトが１周する時間が４．９ｓの場合に、変位検出センサ２８からの検出信号の検出周期を８０ｍｓに設定する。ここで、ベルト位置の検出は転写ベルト１０の駆動中のみ行う。ベルト位置検出手段３２は、ベルト位置を検出する毎にＲＡＭなどのメモリに格納する。
【００３６】
以下、ベルト位置検出手段３２の制御について説明する。
ベルト位置データは、図５の基準位置（６．５）の検出信号値Ｖaと現在の検出信号値Ｖbとの差分をとり、基準位置からオペレータ側へのベルト位置の変動を正、反オペレータ側を負としてメモリに格納する。
【００３７】
メモリ上には、図６のようなベルト１周分以上のベルト位置が格納できる領域（以下、「ベルト位置格納テーブル」という）を有し、一例として、ベルト位置が６４個（ベルト１周分以上のベルト位置データ）を格納できる領域を確保する。ベルト位置は、領域０から領域６３に順次書き込み、領域６３にベルト位置データを書込んだ後は、再び領域０からベルト位置データを書き込む。
【００３８】
このベルト位置データの格納手順を図８のフローチャートに示す。ここで、ベルト位置検出手段は、次にベルト位置データを格納する領域を指し示すポインタデータをも有し、このポインタデータの初期値をＮとし、ベルト格納テーブルの最終領域をＮｍａｘ(例としてＮｍａｘは６３)とする。
【００３９】
まず、ベルト位置検出手段３２は転写ベルト１０の駆動中のみベルト位置を検出するため、転写ベルト１０が駆動中であるかを判定する(ステップ１００)。転写ベルト１０が駆動中の場合はベルト位置を検出する(ステップ１０１)。一方、転写ベルト１０が停止している場合はベルト位置検出処理を停止する。
【００４０】
ベルト位置検出後は、ベルト位置データをポインタデータＮが示す領域Ｎに格納する(ステップ１０２)。次に、ポインタデータＮをＮ＝Ｎ＋１に更新する(ステップ１０３)。次いでポインタデータＮがＮ≦Ｎｍａｘか否かを判定し(ステップ１０４)、ポインタデータＮがＮ＞Ｎｍａｘの場合はポインタデータＮをＮ＝０に更新する(ステップ１０５)。続いて変位検出センサ２８の検出信号に対する検出周期の時間(例として８０ｍｓ)が経過するのを待ち(ステップ１０６)、再び転写ベルト１０が駆動しているか否かを判定する(ステップ１００)。
【００４１】
前述のように転写ベルト１０のエッジ形状は非直線であり、検出したベルト位置も転写ベルト１０のエッジ形状に合わせて変化する。図８のベルト位置の格納手順によって、ベルト位置格納テーブルは、この転写ベルト１０のエッジ形状を連続的に検出したベルト位置の時系列になっている。また、転写ベルト１０停止後はベルト位置の検出を停止し、ベルト位置格納テーブルへのベルト位置データの書込みとポインタデータの更新も停止するようになっている。
【００４２】
転写ベルト１０の停止後に転写ベルト１０を再び起動する場合は、転写ベルト１０の停止時に保持してあるベルト位置格納テーブルとポインタデータＮを用いて上記ベルト位置の格納手順に従ってベルト位置の検出を再開する。
【００４３】
図７のベルト平均位置算出手段３３は、転写ベルト１０のエッジ形状を除去して、転写ベルト１０の蛇行量を算出する手段である。この算出方法は公知であり、特許文献２では、ベルト駆動中にベルト１周分のベルト位置データを平均して蛇行量を算出する技術が開示されている。具体的な一例として、ベルト平均位置算出手段では、ベルト位置を検出する周期である８０ｍｓ毎に図６のベルト位置格納テーブルを用いて、［数１］式でベルト平均位置を算出し、蛇行量とする。
【００４４】
【数１】
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【００４５】
従来は、転写ベルト１０の停止時や転写ベルト１０の起動時にベルト位置格納テーブルのデータをリセットしたり、ポインタデータをリセットしたりしていた。そのため、転写ベルト１０のエッジ形状による変動成分が除去された蛇行量を算出するには、転写ベルト１０が１周する時間を要していた。これに対して、本実施例のベルト位置検出手段３３では、転写ベルト１０の停止後に再び転写ベルト１０を起動した場合においても、ベルト位置格納テーブルが転写ベルト１０のエッジ形状を連続的に検出したベルト位置の時系列となっている。そのため、転写ベルト１０の起動直後から転写ベルト１０のエッジ形状による変動成分が除去された蛇行量を算出することができる。
【００４６】
図７において、偏心カム回転角制御手段３４は蛇行量から蛇行補正量に相当する偏心カム２１の回転角あるいはステアリングローラ１５の傾斜角を算出してステアリングモータ２２に駆動信号を一定周期で生成する。この駆動信号の生成方法は公知であり、例えば比例演算、あるいは比例＋積分演算によって駆動信号が生成される。具体的に、ステアリングモータ２２にはステッピングモータを用いており、偏心カム回転角は該モータ２２へのステップ数であり、駆動信号は該モータ２２へのクロック信号である。また、偏心カム回転角の算出周期は転写ベルト１０が１周する時間よりも短い周期とし、例えば５００ｍｓに設定する。
【００４７】
偏心カム回転角記憶手段３５は、偏心カム回転角をＮＶＳＲＡＭなどの不揮発性記憶装置に保存する。偏心カム回転角記憶手段３５は、偏心カム回転角制御手段３４が算出した偏心カム回転角の規定時間に変動した角度を算出する。規定時間としては、前記ステアリングモータ２２への駆動信号の生成周期よりも長くし、例えば転写ベルト１０が半周する時間、あるいは転写ベルト１０が半周する時間などに設定する。
【００４８】
偏心カム回転角記憶手段３５は、偏心カム回転角制御手段３４が算出した偏心カム回転角θａと規定時間後に偏心カム回転角制御手段３４が算出した偏心カム回転角θbの変動角θb−θaを算出する。θb−θaが規定角以内の場合は偏心カム回転角θbを不揮発性記憶装置３８に保存する。一方、θb−θaが規定角以上の場合は偏心カム回転角θbを不揮発性記憶装置３８に保存しない。規定角は、転写ベルト１０の蛇行速度が許容蛇行速度範囲内における偏心カム回転角の変動角を実験から評価して設定する。しかし、例えば規定角を０°として規定時間内後に偏心カム回転角が全く変化しない場合に不揮発性記憶装置３８に保存するようにしてもよい。
【００４９】
ベルト１０の停止完了時にベルト位置のデータであるベルト位置格納テーブルとポインタデータを不揮発性記憶装置３８に保存する。ベルト位置格納テーブルとポインタデータはメモリに格納されているが、電源切断によってこれらのデータは消去される。そこで、ベルト位置格納テーブルとポインタデータを不揮発性記憶装置３８に保存することで、電源切断後に再び電源を投入した場合においても、ベルト位置格納テーブルを、転写ベルト１０のエッジ形状を連続的に検出したベルト位置の時系列としているため、転写ベルト１０の起動直後から転写ベルト１０のエッジ形状による変動成分が除去された蛇行量を算出することができる。このようにベルト駆動開始と同時に正確な蛇行量に基づいた蛇行補正を行うことができ、蛇行収束も早い。
【００５０】
次に、転写ベルト１０の起動における動作シーケンスについて説明する。以下の説明では、画像形成装置への電源投入から最初のベルト走行装置の動作を一例に説明するが、画像形成装置のエラー復帰動作におけるベルト走行装置の動作も同様な動作となる。
【００５１】
図９に本発明における制御のフローチャートを示す。電源投入から最初の転写ベルト１０の起動では、不揮発性記憶装置３８に保存した偏心カム回転角を読み込む(ステップ２００)。次に不揮発性記憶装置３８に保存したベルト位置格納テーブル及びポインタデータを読み込む(ステップ２０１)。
【００５２】
次いで、ステップ２０１にて読込んだ偏心カム回転角からステアリングモータ２２への駆動信号を生成してステアリングモータ２２を駆動する(ステップ２０２)。続いてステアリングモータ２２の駆動が完了したか否かを判定して、ステアリングモータ２２が駆動完了するのを待つ(ステップ２０３)。
【００５３】
そして、ベルト駆動手段３７がベルト駆動モータ１６への駆動信号を生成して転写ベルト１０を駆動させる(ステップ２０４)。転写ベルト１０の起動後は、図８に示したベルト位置検出を開始して、読込んだベルト位置格納テーブルとポインタデータを基に新たに検出したベルト位置データをベルト位置格納テーブルに書き込む。
【００５４】
以上のように電源投入から最初の転写ベルト１０の起動では、ステアリングローラ１５を予め傾動させた後に転写ベルト１０を起動する。さらに、電源切断前に記憶したベルト位置格納テーブルとポインタデータを用いてベルト平均位置を算出することで、転写ベルト１０が１周していない場合でも、転写ベルト１０のエッジ形状による変動成分が除去された蛇行量が算出できる。そのため、転写ベルト１０の起動直後から偏心カム回転角制御手段３４は、転写ベルト１０の蛇行を補正するように偏心カム回転角を算出してステアリングモータ２２に駆動信号を生成し、ステアリングローラ１５を傾動させる。
【００５５】
以上説明したように本発明によれば、転写ベルト１０の起動直後から転写ベルト１０の蛇行を適正に補正できるため、転写ベルト１０の耐久性を維持すると共に高品質な画像印刷を早く開始する画像形成装置を提供することができる。また、ベルトホームとその検出手段が不要であるので、ベルトホームを設ける例に比較して、（１）ベルトホームを示すマークをベルトに貼ることや、該マークを検出するセンサを設けることによるコストアップの回避、（２）ベルトホームを検出するまでは蛇行補正できないため、蛇行補正の収束が遅くなるということがない、等の利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明に係るベルト走行装置を用いた画像形成装置の概略図である。
【図２】本発明に係るベルト走行装置の概要を示した斜視図である。
【図３】本発明に係るベルト蛇行補正機構を示した図である。
【図４】本発明に係るベルト位置検出機構を説明した斜視図である。
【図５】変位検出センサの特性の概要を示した図である。
【図６】ベルト位置格納テーブルを説明した図である。
【図７】本発明に係る制御部のブロック図である。
【図８】本発明に係るベルト位置検出手段の制御フローを示すフローチャートである。
【図９】本発明に係る転写ベルトの起動時の制御フローを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５７】
１６  駆動モータ
２２  ステアリングモータ
２８  変位検出センサ
３１  蛇行補正制御部
３２  ベルト位置検出手段
３３  ベルト平均位置算出手段
３４  偏心カム回転角制御手段
３５  偏心カム回転角記憶手段
３６  ベルト位置記憶手段
３７  ベルト駆動手段
３８  不揮発性記憶装置
【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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