(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無端ベルトを用いて画像形成を行う画像形成装置において、
前記無端ベルトを回転させるベルト駆動手段と、
前記無端ベルトの幅方向のエッジ位置を検出する検出手段と、
前記無端ベルトのエッジ形状データを記憶する記憶手段と、
前記検出手段によるベルトエッジ位置の検出データと前記記憶手段に記憶されたエッジ形状データとを比較し、その比較結果に基づいて前記無端ベルトの幅方向の位置変動量を求める演算手段と、
前記演算手段により得られる前記位置変動量に応じた信号を１未満のゲインで補償した修正信号を出力する補償器と、
前記補償器から出力された修正信号に従って前記無端ベルトの幅方向の位置を修正する修正手段と、
前記検出手段によるベルトエッジ位置の検出データを用いて、前記記憶手段に記憶されたエッジ形状データを変更する変更手段と
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記変更手段は、前記無端ベルトの幅方向の位置変動が所定値以下の場合に前記エッジ形状データを変更することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記変更手段は、前記修正手段によるベルト位置変動の修正誤差が許容値を越えた場合に前記エッジ形状データを変更することを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無端ベルトを用いて画像形成を行う画像形成装置に係り、特に、無端ベルトの幅方向の位置変動を修正する機能を備えた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複写機やプリンタ等の画像形成装置のなかには、無端状の中間転写ベルト、感光体ベルト又は用紙搬送ベルトを用いて多色（カラー）画像を形成するカラー画像形成装置がある。また、この種のカラー画像形成装置には、中間転写ベルト等の無端ベルト上に、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応した画像形成ユニットを個別に備えた、タンデム型のカラー画像形成装置がある。
【０００３】
一般に、無端ベルトを所定数のロールで支持し、いずれかのロールを駆動ロールとして無端ベルトを回転させるベルト駆動装置では、回転中の無端ベルトが幅方向（ベルト回転方向と直交する方向）に移動する、いわゆるベルトの蛇行（ベルトウォーク）が発生する。このベルトの蛇行現象は、上記タンデム型のカラー画像形成装置において、例えば無端状の中間転写ベルト上に各色の画像を重ね転写する際に、各色の画像の相対的な位置ずれ、ひいては色ずれや色むら等の原因となる。そのため、高品位な出力画像（カラー画像）を得るには、ベルトの蛇行を適切に修正する必要がある。
【０００４】
そこで、ベルトの蛇行修正方式としては、これまで幾つかの技術が提案されているが、その代表的な技術の一つに、無端ベルトを支持するロール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」という）が知られている。このステアリング方式は、ベルトの蛇行をリブやガイド等によって強制的に抑える方式に比べて、ベルトに加わる力が小さく、高い信頼性が得られるという利点を有している。
【０００５】
上記ステアリング方式を採用した従来技術として、例えば特開平３−２８８１６７号公報には、無端ベルト上に設けたマークをＣＣＤセンサで読み取ってベルトの蛇行を検出し、その検出結果に基づいてロールの傾きを制御する技術（以下、「第１の従来技術」という）が開示されている。また、特公昭６３−６４７９２号公報及び特開平９−１２１７３号公報には、無端ベルトの寄り方向をセンサにより検出し、その検出結果に基づいてロールの傾きを制御する技術（以下、「第２の従来技術」という）がそれぞれ開示されている。さらに、特開平８−１０６２３７号公報には、無端ベルトのエッジ位置を変位センサでアナログ的に検出し、その検出結果に基づいてロールの傾きを制御する技術（以下、「第３の従来技術」という）が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記第１〜第３の従来技術には、以下のような問題があった。
先ず、第１の従来技術においては、無端ベルト上に１個のマークを設け、このマークをベルト１回転ごとにＣＣＤセンサで読み取ってステアリング制御する方式であるため、無端ベルトが１回転する間の位置変動については細かく検出・制御できず、ベルトの蛇行に対して制御応答性が悪いという問題があった。また、制御応答性を上げるべく、無端ベルトに複数のマークを設けることも考えられる。しかしながら、一般に、無端ベルト上に複数のマークを精度良く設けることは非常に困難であり、そうした場合はマークそのものの位置精度がステアリング制御の良否を大きく左右してしまう。
【０００７】
一方、第２の従来技術においては、無端ベルトの幅方向に、そのベルトエッジからそれぞれ所定の距離（間隙）を隔てて一対のセンサを配置する構成となるため、これら一対のセンサで無端ベルトの寄り方向を検出してステアリング制御した場合、無端ベルトは一対のセンサ間で往復運動を繰り返すことになる。そのため、無端ベルトの蛇行を細かく制御することができなかった。また、原理的には、ベルトエッジからセンサまでの距離を短く設定することで、ステアリング制御の精度を上げることも可能である。しかしながら、部品の加工や組立等の寸法公差を考慮すると、ベルトエッジからセンサまでの距離を短くするにも限界があるため、無端ベルトの蛇行を精度良く修正することができなかった。
【０００８】
さらに、第３の従来技術においては、無端ベルトのエッジ位置を変位センサでアナログ的に検出した場合、その検出結果に無端ベルトのエッジ形状による誤差成分が含まれるため、これに基づいてステアリング制御しても、上記誤差成分の影響で無端ベルトの蛇行が適切に修正されないという問題があった。
【０００９】
そこで本出願人は、無端ベルトのエッジ形状データを予め記憶しておき、このエッジ形状データを用いて、画像形成時に検出したベルトエッジ位置の検出データの中から上記誤差成分を排除することにより、高精度なステアリング制御を実現した技術を既に出願している（特願平１０−１０３２４１号明細書参照）。
【００１０】
ところが、上記先願技術においては、装置製造時やベルト交換時においてのみ無端ベルトのエッジ形状を測定し、これによって得られたエッジ形状データを記憶手段に記憶させているのに対し、ベルトエッジの形状は、装置の設置環境や使用状況による温湿度の変化、長期使用による経時的な塑性変形、あるいはベルトの摩耗や亀裂といったベルトの劣化、機械的な接触による外力等によって変化する。そうすると、装置製造時やベルト交換時に記憶したエッジ形状データと実際の無端ベルトのエッジ形状との間に誤差（以下、形状誤差という）が生じるため、ベルトの蛇行を的確に修正することができなくなる。
【００１１】
この点に関しても本出願人は、所定のタイミングで無端ベルトのエッジ形状をチェックし、それを基に記憶手段のエッジ形状データの適不適を判断し、不適の場合に記憶手段のエッジ形状データを更新することにより、無端ベルトのエッジ形状変化に伴う蛇行修正の不具合を解消した技術を出願している（特願平１０−１８３５２９号明細書参照）。
【００１２】
ただし、特願平１０−１８３５２９号明細書に開示した技術では、或るタイミングで無端ベルトのエッジ形状をチェックしてから、次にチェックするまでの間（期間）、上述した各種の要因で無端ベルトのエッジ形状が変化した場合に対応できないという難点がある。また、エッジ形状のチェックサイクルを短くすれば、無端ベルトのエッジ形状変化にいち早く対応できるものの、チェックサイクルを短縮すると新たな不具合が発生する。
【００１３】
すなわち、エッジ形状をチェックするにあたっては、蛇行修正のためのステアリング制御（ロールの傾き動作）を中断する必要があり、またこれに伴う画像品質の低下を回避するには画像形成動作も中断せざるを得なくなる。さらに、エッジ形状チェック後にデータ更新を行う場合は、エッジ形状の測定やこれに基づくエッジ形状データの作成に時間を要するため、その分だけ画像形成の中断時間も長くなる。このことから、エッジ形状のチェックサイクルを短縮すると、画像形成の生産性が著しく低下し、制御形態も複雑になってしまう。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、無端ベルトを用いて画像形成を行う画像形成装置において、前記無端ベルトを回転させるベルト駆動手段と、前記無端ベルトの幅方向のエッジ位置を検出する検出手段と、前記無端ベルトのエッジ形状データを記憶する記憶手段と、前記検出手段によるベルトエッジ位置の検出データと前記記憶手段に記憶されたエッジ形状データとを比較し、その比較結果に基づいて前記無端ベルトの幅方向の位置変動量を求める演算手段と、前記演算手段により得られる前記位置変動量に応じた信号を１未満のゲインで補償した修正信号を出力する補償器と、
前記補償器から出力された修正信号に従って前記無端ベルトの幅方向の位置を修正する修正手段と、前記検出手段によるベルトエッジ位置の検出データを用いて、前記記憶手段に記憶されたエッジ形状データを変更する変更手段とを備えた構成を採用している。
【００１５】
上記構成の画像形成装置では、記憶手段に記憶されたエッジ形状データと実際の無端ベルトのエッジ形状との間に形状誤差が生じても、演算手段により得られる位置変動量に応じた信号を１未満のゲインで補償した修正信号として出力する一方、検出手段によるベルトエッジ位置の検出データを用いて、記憶手段に記憶されたエッジ形状データを変更手段で変更することにより、いちいち画像形成を中断して無端ベルトのエッジ形状をチェックしたり測定し直したりしなくても、上記形状誤差が小さくなる方向で記憶手段のエッジ形状データが補正されるようになる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は本発明が適用される画像形成装置の構成例を示す概略図である。
図１においては、無端ベルトからなる中間転写ベルト１が、駆動ロール２、ステアリングロール３、二次転写ロール４及び従動ロール５，６，７により、所定の張力をもって支持されている。また、中間転写ベルト１上には、そのベルト回転方向ｘに従って、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応した画像形成ユニット８，９，１０，１１が順に配設されている。
【００１７】
各々の画像形成ユニット８，９，１０，１１は、それぞれ図示せぬ装置本体フレームに回転可能に支持された感光体ドラム８ａ，９ａ，１０ａ，１１ａと、各々の感光体ドラム８ａ，９ａ，１０ａ，１１ａの表面をレーザビーム等で露光走査する画像書込み部８ｂ，９ｂ，１０ｂ，１１ｂを有している。また、各々の感光体ドラム８ａ，９ａ，１０ａ，１１ａの周囲には、そのドラム回転方向（図の時計廻り方向）に従って、帯電器８ｃ，９ｃ，１０ｃ，１１ｃ、現像器８ｄ，９ｄ，１０ｄ，１１ｄ、一次転写ロール８ｅ，９ｅ，１０ｅ，１１ｅ及びクリーナー８ｆ，９ｆ，１０ｆ，１１ｆが順に配設されている。
【００１８】
さらに中間転写ベルト１の回転経路上には、ベルトホームセンサ１２とエッジセンサ１３とが配置されている。
このうち、ベルトホームセンサ１２は、中間転写ベルト１の周長方向１箇所に設けられたマーク等を検知するもので、ベルト回転方向ｘにおいてイエロー（Ｙ）の画像形成ユニット８の上流側に配置されている。
エッジセンサ１３は、中間転写ベルト１の幅方向の位置を検出するもので、ベルト回転方向ｘにおいてブラック（Ｋ）の画像形成ユニット１１の下流側（ステアリングロール３の手前）に配置されている。
【００１９】
また、画像形成対象となる用紙１４は図示せぬ給紙カセットに収容され、その給紙カセットの用紙繰出側に設けられたピックアップロール１５により一枚ずつ繰り出される。繰り出された用紙１４は、所定数のロール対１６により図中破線で示す経路を辿って搬送され、二次転写ロール４の圧接位置へと送られる。
【００２０】
図２は上記エッジセンサ１３の具体的な構成を示す概略図である。
図２において、中間転写ベルト１の一端部には、スプリング１３ａの引っ張り力をもって接触子１３ｂの一端側が圧接状態に保持されている。この場合、スプリング１３ａによる接触子１３ｂの圧接力は、中間転写ベルト１を変形させない程度の適度な大きさに設定されている。また、接触子１３ｂは、その中間部位を支軸１３ｃにて回動自在に支持され、その支軸１３ｃを境にした接触子１３ｂの他端側に変位センサ１３ｄが対向状態に配設されている。
【００２１】
このエッジセンサ１３においては、ベルト蛇行時における中間転写ベルト１の幅方向ｙへの動きが、そのベルトエッジに圧接する接触子１３ｂの動き（揺動動作）に置き換えられる。このとき、接触子１３ｂの動き（変位）に対応して変位センサ１３ｄの出力レベルが変動するため、そのセンサ出力に基づいて中間転写ベルト１の幅方向の位置を連続的に検出することができる。
【００２２】
続いて、上記構成からなる画像形成装置を用いてカラー画像を形成する場合の動作手順について説明する。
先ず、駆動ロール２の回転によって中間転写ベルト１をｘ方向に回転させると、そのベルト回転中において、ベルトホームセンサ１２から出力されたベルトホーム信号を基準に各々の画像形成ユニット８，９，１０，１１で画像の書き込みが順に開始される。次いで、中間転写ベルト１上には、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色画像が順次重ね転写（一次転写）され、これによって一つのカラー画像が形成される。その後、カラー画像は中間転写ベルト１の回転とともに二次転写ロール４へと送り込まれ、そこで中間転写ベルト１上のカラー画像が用紙１４に一括転写（二次転写）される。カラー画像が転写された用紙１４は、用紙搬送系１７によって定着器１８に送られ、そこで画像の定着処理（加熱、加圧等）がなされたのち、図示せぬトレイに排出される。
【００２３】
こうした一連の画像形成動作において、中間転写ベルト１の位置がその幅方向（ラテラル方向）に蛇行してずれると、各々の画像形成ユニット８，９，１０，１１によって中間転写ベルト１上に転写される画像の位置に相対的なずれが生じ、これが出力画像（カラー画像）の色ずれや色むらとなって現れる。
そこで、中間転写ベルト１の蛇行を修正すべく、ステアリングロール３を傾き動作させる構成が組み込まれている。
【００２４】
図３は蛇行修正のための基本的な構成を示す概略図である。
図３において、ステアリング制御装置１９は、蛇行修正のための駆動源となるステアリングモータ２０の駆動状態を制御するもので、そのためのモータ制御信号（モータドライブ信号）をステアリングモータ２０に出力する。ステアリングモータ２０としては、その回転角度や回転速度を高精度に制御可能なステッピングモータ等が用いられる。また、ステアリング制御装置１９には、前述したベルトホームセンサ１２とエッジセンサ１３とが接続されており、ベルトホームセンサ１２からはベルトホーム信号が、エッジセンサ１３からはベルトエッジ信号がそれぞれ入力されようになっている。
【００２５】
一方、ステアリングロール３を傾き動作させるメカ的な構成としては、揺動アーム２１と偏心カム２２を備えている。揺動アーム２１は、その中間部位を支軸２３にて回動自在に支持されている。また、揺動アーム２１の一端にはステアリングロール３の一端部が回動自在に接続され、その反対側のアーム他端に偏心カム２２が圧接状態に保持されている。この偏心カム２２は、ステアリングモータ２０の駆動により回転動作するものである。
【００２６】
なお、エッジセンサ１３については、中間転写ベルト１の位置変動（蛇行）に応じた出力を発生するものであれば、特にいずれの構成を採用してもかまわない。例えば、図４に示すように、中間転写ベルト１のエッジ部分を介してＬＥＤ(Light Emitting Diode)１３ｅと光量センサ１３ｆを対向状態に配置し、ＬＥＤ１３ｅから出射された光が光量センサ１３ｆに入射される光量に応じてセンサ出力レベルが変化するものであってもよい。
【００２７】
続いて、ステアリングロール３の傾き動作による中間転写ベルト１の蛇行修正の原理につき、図５（ａ）〜（ｃ）を用いて説明する。
先ず、図５（ａ）に示すように、偏心カム２２が所定の角度で停止し、その停止角度に対応してステアリングロール３がほぼ水平（傾きがほぼゼロ）に保持された状態では、回転中の中間転写ベルト１が幅方向ｙに移動（蛇行）しないものと仮定する。
【００２８】
この状態から、図５（ｂ）に示すように、ステアリングモータ２０の駆動により偏心カム２２を図の反時計廻りに回転させると、偏心カム２２の偏心量に応じて揺動アーム２１がθ１方向に揺動する。これにより、ステアリングロール３の一端が揺動アーム２１の揺動動作に連動して上方（ベルトテンション印加方向と略直交する方向）に変位するため、その変位量に応じてステアリングロール３に傾きが生じる。このとき、ステアリングロール３に巻き付けられた中間転写ベルト１は、揺動アーム２１にて移動させられたロール端側に移動する。
【００２９】
これに対して、図５（ｃ）に示すように、ステアリングモータ２０の駆動により偏心カム２２を図の時計廻りに回転させると、偏心カム２２の偏心量に応じて揺動アーム２１がθ２方向に揺動する。これにより、ステアリングロール３の一端が揺動アーム２１の揺動動作に連動して下方（ベルトテンション印加方向と略直交する方向）に変位するため、その変位量に応じてステアリングロール３に傾きが生じる。このとき、ステアリングロール３に巻き付けられた中間転写ベルト１は、揺動アーム２１にて移動させられたロール端と反対側に移動する。
【００３０】
このことから、中間転写ベルト１の幅方向ｙの位置を先述のエッジセンサ１３で検出し、その検出結果を基にステアリングモータ２０を駆動してステアリングロール３の傾きを適宜制御することにより、中間転写ベルト１の蛇行を修正することが可能となる。
【００３１】
図６は本実施形態で採用したステアリング制御システムの構成図である。
図において、コントローラ１９ａは、上述したステアリング制御装置１９の中の一機能部を構成するもので、特に、通常の画像形成動作（画像形成モード）においてステアリングロール３の傾き動作を制御するものである。コントローラ１９ａは、主に、補償器２４、モータドライバ２５、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器２６、演算部２７、記憶部２８、変更部３１を備えている。なお、ステアリングモジュール２９は、先述したステアリングロール３、揺動アーム２１及び偏心カム２２を含むメカ機構で、ベルトモジュール３０は、先述した中間転写ベルト１とこれを支持するロール（２，５，６，７）を含むメカ機構である。
【００３２】
補償器２４は、その入力情報となるベルトの位置変動量Ｗ（ｒ，ｎ）に応じた信号を、周波数がベルト１回転以上の帯域では１未満のゲインで補償し、周波数がベルト１回転未満の帯域では１以上のゲインで補償し、これを修正信号として出力するものである。この補償器２４から出力される修正信号は、ステアリングロール３の傾き角度を制御するためのステアリング量Ｓ（ｒ，ｎ）に応じた信号となる。ここで、“ｒ”は中間転写ベルト１が起動（回転開始）してからベルトホーム信号が出力された回数、つまり起動時から中間転写ベルト１が何回、回転したかを示す値である。また、“ｎ”は中間転写ベルト１の回転方向（周長方向）に対応した番地の値である。ちなみに本実施形態では、ステアリングモータ２０にステッピングモータを採用していることから、補償器２４から出力される修正信号Ｓ（ｒ，ｎ）はモータステップ数に対応したものとなる。
【００３３】
モータドライバ２５は、補償器２４から出力される修正信号Ｓ（ｒ，ｎ）に従ってステアリングモータ２０を駆動するもので、このモータ駆動によってステアリングモジュール２９におけるステアリングロール３の傾き角度θ（ｔ）が制御される。ここで、上述したモータドライバ２５と、ステアリングモータ２０を駆動源とするステアリングモジュール２９は、本発明における修正手段を構成するものである。
【００３４】
一方、Ａ／Ｄ変換器２６は、エッジセンサ１３から出力されるアナログの検出信号Ｅ（ｔ）をデジタル信号に変換し、そのデジタル化した検出信号を演算部２７に与えるものである。これに対して、演算部２７は、Ａ／Ｄ変換器２６から与えられるデジタル信号、すなわちベルトエッジの検出データを平均化処理し、これを検出データＥ（ｒ，ｎ）として出力するものである。演算部２７での具体的な平均化処理としては、最初のサンプルタイミング（番地ｎ＝１）で例えば５つのデータを検出データとして取り込んだ場合、これら５つのデータの加算値をそのデータ数（５）で割り、これを番地ｎ＝１に対応する検出データＥ（ｒ，１）とする。そして、これと同様の処理を２番目以降のサンプルタイミングで取り込んだ検出データについて繰り返す。
【００３５】
記憶部２８は、中間転写ベルト１のエッジ形状データＰ（ｒ，ｎ）を例えばテーブル形式で記憶するもので、変更部３１は、演算部２７から出力された検出データＥ（ｒ，ｎ）をベルト１回転分（１周期分）にわたって一次的に記憶し、所定の条件（後述）が満たされたときに、その記憶した検出データＥ（ｒ，ｎ）を用いて記憶部２８のエッジ形状データを変更するものである。
【００３６】
続いて、通常の画像形成動作中に、コントローラ１９ａにより実行されるステアリング制御の処理手順につき、図７のフローチャートを用いて説明する。
先ず、駆動ロール２の回転によって中間転写ベルト１の回転駆動が開始されると、そのベルトエッジ位置がエッジセンサ１３によって連続的に検出され、これによってベルトエッジの位置変動に対応した連続情報がエッジセンサ１３から出力される。このとき、エッジセンサ１３から出力されるベルトエッジの位置情報Ｅ（ｔ）は、ベルトの蛇行による位置変動Ｗ（ｔ）とベルトエッジ形状（凹凸）による位置変動Ｐ（ｔ）の両方を含んだものとなる。
【００３７】
こうして中間転写ベルト１の回転駆動が開始されると、コントローラ１９ａでは、ベルトの回転数ｒをゼロにリセットしたのち、ベルトホームセンサ１２からベルトホーム信号が出力（ＯＮ）されたか否かを繰り返し判定する（ステップＳ１，Ｓ２）。そして、ベルトホーム信号が出力されると、ベルトの回転数ｒをインクリメント（＋１）するとともに、ベルトの回転方向に対応した番地の値ｎをゼロにリセットする（ステップＳ３）。
【００３８】
次いで、中間転写ベルト１の回転を終了する旨の信号が入力されたか否かを判断し（ステップＳ４）、入力された場合はその時点で処理を抜け、入力されなかった場合は上記番地の値ｎをインクリメント（＋１）する（ステップＳ５）。
【００３９】
続くステップＳ６では、上記ベルトホーム信号の出力タイミングを基準にエッジセンサ１３の検出データをサンプリングし、これを平均化処理して検出データＥ（ｒ，ｎ）を取得する。このとき、エッジセンサ１３からの検出データは、Ａ／Ｄ変換器２６でデジタル信号に変換されたのち、演算部２７に与えられ、そこでノイズ成分を削除するために平均化処理される。また、ベルトホーム信号を基準にしたサンプルタイミングは、中間転写ベルト１が１回転する間にＮ個の検出データが得られるように設定される。さらに、その検出データの個数Ｎは、上記ベルトの回転方向に対応した番地の数ｎと１対１の関係を満たすように設定される。
【００４０】
次に、記憶部２８に記憶されたエッジ形状データを用いて、上述のように取得した検出データＥ（ｒ，ｎ）とこれに対応するエッジ形状データＰ（ｒ，ｎ）との差分を取り、この差分による位置データと基準の位置データ（ＲＥＦ）との比較により、基準位置に対するベルトの位置変動量Ｗ（ｒ，ｎ）を算出する（ステップＳ７）。このとき、記憶部２８に記憶されているエッジ形状データＰ（ｒ，ｎ）と実際のベルトエッジ形状との間に形状誤差が無いものとすると、上記検出データＥ（ｒ，ｎ）とこれに対応するエッジ形状データＰ（ｒ，ｎ）との差分データは、エッジセンサ１３によって検出されるベルトエッジの位置情報Ｅ（ｔ）の中から、ベルトエッジ形状（凹凸）による位置変動成分Ｐ（ｔ）を差し引いた値、つまりベルトの蛇行による位置変動成分Ｗ（ｔ）に対応したものとなる。
【００４１】
次いで、ステップＳ７にて算出したベルトの位置変動量Ｗ（ｒ，ｎ）に応じた信号を補償器２４に入力し、そこに設定されているゲインと周波数特性に基づいてステアリング量Ｓ（ｒ，ｎ）を算出し、かつ該ステアリング量Ｓ（ｒ，ｎ）に応じた修正信号をモータドライバ２５に出力する。これにより、モータドライバ２５によってステアリングモータ２０が駆動され、先の図５で示した蛇行修正原理に従ってステアリングロール３の傾き動作が行われる（ステップＳ８）。
【００４２】
続いて、番地の値ｎが、ベルト１回転の間に検出すべきデータの個数Ｎに達したか否かを判断し（ステップＳ９）、達していない場合は先のステップＳ４に戻る。その後、番地の数ｎが、ベルト１回転の間に検出すべきデータの個数Ｎに達したら、以下の数１式を用いて、ｒ回転時のベルトの位置変動量Ｗ（ｒ，ｎ）の平均値Ｗav（ｒ）を算出する（ステップＳ１０）。ちなみに、ここで求められる平均値Ｗav（ｒ）は、ｒ回転時において中間転写ベルト１の幅方向の位置が基準位置（ＲＥＦ）から平均してどの程度ずれていたかを示す値となる。
【００４３】
【数１】
0003931467.tif 000002
【００４４】
続いて、上記数１式により算出したｒ回転時のベルト位置変動の平均値Ｗav（ｒ）と、予め設定された所定値Ｗa とを比較する（ステップＳ１１）。ここで、所定値Ｗa は、中間転写ベルト１が基準位置（ＲＥＦ）付近で安定的に回転しているかどうかを判定する判定基準となるもので、これは基準位置（ＲＥＦ）を０点とした絶対値で与えられる。このとき、平均値Ｗav（ｒ）が所定値Ｗa を超えていた場合は先のステップＳ２に戻り、平均値Ｗav（ｒ）が所定値Ｗa 以下であった場合は次のステップＳ１２に進む。
【００４５】
ステップＳ１２においては、上記ステップＳ７で算出したＮ個のベルト位置変動量Ｗ（ｒ，ｎ）を用いて、ステアリング制御におけるベルト位置変動の修正誤差Ｗsd（ｒ）を以下の数２式により算出する。
【００４６】
【数２】
0003931467.tif 000003
【００４７】
この数２式により算出した修正誤差Ｗsd（ｒ）は、上記Ｎ個のベルト位置変動量Ｗ（ｒ，ｎ）の標準偏差であるが、これ以外にも、Ｎ個のベルト位置変動量Ｗ（ｒ，ｎ）の最大値または最小値を「修正誤差」として算出してもよい。
【００４８】
続いて、上記数２式により算出した修正誤差Ｗsd（ｒ）と予め設定された許容値Ｗc とを比較し（ステップＳ１３）、修正誤差Ｗsd（ｒ）が許容値Ｗc 以下であれば先のステップＳ２に戻って一連のステアリング制御を継続する。これに対して、修正誤差Ｗsd（ｒ）が許容値Ｗc を越えていた場合は、記憶部２８に記憶されているエッジ形状データが実際のベルトエッジ形状に対して誤差をもっていると判断し、その記憶内容（エッジ形状データ）を、先のステップＳ６で算出した検出データＥ（ｒ，ｎ）を用いて変更する（ステップＳ１４）。このステップＳ１４でのデータ変更は、変更部３１によって行われる。また、そこで変更されたエッジ形状データは、次のベルト回転時（ｒ＋１）にベルト位置変動量Ｗ（ｒ＋１，ｎ）を算出する際に参照されるエッジ形状データＰ（ｒ＋１，ｎ）となる。そして、データ変更後は上記ステップＳ２に戻って処理を継続する。
【００４９】
こうした一連のステアリング制御処理においては、補償器２４の特性（特に、ゲイン）を適宜設定するとともに、記憶部２８に記憶されたエッジ形状データを最新の検出データＥ（ｒ，ｎ）を用いて変更することにより、形状誤差による蛇行修正の誤差を解消することができる。以下に、この点を詳しく述べる。
【００５０】
いま、実際のベルトエッジ形状をＰb （ｒ，ｎ）という仮想データで表現し、記憶部２８に記憶されているエッジ形状データＰ（ｒ，ｎ）との間にΔＰ（ｒ，ｎ）の形状誤差が生じているものとすると、その形状誤差ΔＰ（ｒ，ｎ）は次式で表される。
ΔＰ（ｒ，ｎ）＝Ｐ（ｒ，ｎ）−Ｐb （ｒ，ｎ）
【００５１】
そうした場合、コントローラ１９ａの内部では、上記形状誤差ΔＰ（ｒ，ｎ）を含む位置変動量Ｗ（ｒ，ｎ）に応じた信号が補償器２４に入力される。このとき、仮に、上記形状誤差ΔＰ（ｒ，ｎ）を含む位置変動量Ｗ（ｒ，ｎ）をゼロにすべく補償器２４が補償動作を行うと、上記形状誤差ΔＰ（ｒ，ｎ）に対応した角度分だけステアリングロール３が余計に傾き動作するため、中間転写ベルト１も上記形状誤差ΔＰ（ｒ，ｎ）に対応した量ΔＷ（ｒ，ｎ）だけ余計に位置変動（ウォーク）してしまうことになる。
【００５２】
ここで、上述のごとくベルトの位置変動量Ｗ（ｒ，ｎ）に応じた信号を、補償器２４にて周波数がベルト１回転以上の帯域で１未満のゲインで補償し、これをステアリング量Ｓ（ｒ，ｎ）に応じた修正信号として出力すると、ΔＰ（ｒ，ｎ）＞ΔＷ（ｒ，ｎ）の関係を維持することができる。これは、上記形状誤差ΔＰ（ｒ，ｎ）がベルト１回転の周期で、その周波数がベルト１回転以上の成分しか含まないためである。このとき補償器２４のゲインは、次のように定義する。
ΔＷ（ｒ，ｎ）／Ｗ（ｒ，ｎ）
【００５３】
このように補償器２４の特性を設定した状態のもとで、中間転写ベルト１が安定的に制御されているとき、すなわち上記ステップＳ１１におけるＷav（ｒ）≦Ｗa の条件を満たすときの検出データＥ（ｒ，ｎ）は、次式で表される。
Ｅ（ｒ，ｎ）＝Ｐb （ｒ，ｎ）＋ΔＷ（ｒ，ｎ）
【００５４】
一方、（ｒ＋１）回転時に適用されるエッジ形状データＰ（ｒ＋１，ｎ）を、その前の（ｒ）回転時にエッジセンサ１３を用いて得られる検出データＥ（ｒ，ｎ）と入れ替えると（上記ステップＳ１４でデータ変更を行うと）、
Ｐ（ｒ＋１，ｎ）＝Ｅ（ｒ，ｎ）＝Ｐb （ｒ，ｎ）＋ΔＷ（ｒ，ｎ）…▲１▼
となる。
【００５５】
このとき、（ｒ＋１）回転時における形状誤差ΔＰ（ｒ＋１，ｎ）は、
ΔＰ（ｒ＋１，ｎ）＝Ｐ（ｒ＋１，ｎ）−Ｐb （ｒ＋，ｎ）
となって表され、これを変形すると、
Ｐ（ｒ＋１，ｎ）＝Ｐb （ｒ＋，ｎ）＋ΔＰ（ｒ＋１，ｎ）…▲２▼
となる。
【００５６】
このことから、▲２▼式におけるΔＰ（ｒ＋１，ｎ）は、▲１▼式におけるΔＷ（ｒ，ｎ）で置き換えられたことになる。これを式で表すと、
ΔＰ（ｒ＋１，ｎ）＝ΔＷ（ｒ，ｎ）…▲３▼
となる。
【００５７】
ここで、上述した補償器２４の特性によりΔＷ（ｒ，ｎ）とΔＰ（ｒ，ｎ）との間には“ΔＰ（ｒ，ｎ）＞ΔＷ（ｒ，ｎ）”の関係があり、この関係は（ｒ＋１）回転時も維持されることから、
ΔＰ（ｒ＋１，ｎ）＞ΔＷ（ｒ＋１，ｎ）…▲４▼
となる。
そこで、上記▲３▼式と▲４▼式を組み合わせると、
ΔＷ（ｒ＋１，ｎ）＜ΔＰ（ｒ＋１，ｎ）＝ΔＷ（ｒ，ｎ）…▲５▼
の関係となる。
【００５８】
このことから、記憶部２８に記憶されたエッジ形状データと実際のベルトエッジ形状との間に形状誤差ΔＰ（ｒ，ｎ）が生じたとしても、通常の画像形成動作のなかで中間転写ベルト１の回転を繰り返す（ｒ＝ｒ＋１→ｒ＋２→ｒ＋３…）ことにより、常に形状誤差ΔＰ（ｒ，ｎ）が小さくなる方向で記憶部２８のエッジ形状データを補正することが可能となる。
【００５９】
その結果、中間転写ベルト１の回転数（ｒ）の増加とともに、形状誤差ΔＰ（ｒ，ｎ）による位置変動量ΔＷ（ｒ，ｎ）を徐々に減少させ、最終的にゼロに収束させることが可能となる。これにより、いちいち画像形成を中断して中間転写ベルト１のエッジ形状をチェックしたり測定したりしなくても、常に適正なエッジ形状データを参照しつつ中間転写ベルト１の蛇行を修正することができるため、色ずれや色むらのない高品質の出力画像を得ることが可能となる。
【００６０】
また、本実施形態においては、中間転写ベルト１の幅方向の位置変動（本例ではＷav（ｒ））が所定値（Ｗa ）以下の場合にのみ、記憶部２８のエッジ形状データを変更するようにしたので、常に中間転写ベルト１の走行状態が安定しているときの検出データＥ（ｒ，ｎ）を用いてエッジ形状データを変更することができ、高精度なステアリング制御が可能となる。
【００６１】
さらに、本実施形態においては、ステアリング制御中におけるベルト位置変動の修正誤差（Ｗsd（ｒ））が許容値（Ｗc ）を越えた場合にのみ、記憶手段２８のエッジ形状データを変更するようにしたので、上記形状誤差ΔＰ（ｒ，ｎ）が画像形成に影響を及ぼす虞れがあるときだけ所望の補正機能を働かせ、信頼性を高めることができる。
【００６２】
ところで、上記ステップＳ１４におけるデータ変更に際して、（ｒ）回転時に検出された検出データＥ（ｒ，ｎ）を、そのまま、次の（ｒ＋１）回転時に適用されるエッジ形状データＰ（ｒ＋１）と入れ替えるようにすると、エッジ形状変化に対するエッジ形状データの応答性が高過ぎて中間転写ベルト１の挙動が不安定になることも懸念される。また、突発的なノイズの発生によってエッジ形状データが無用に変更された場合などでは、これに伴う中間転写ベルト１の位置変動が大きくなってしまうことも懸念される。
【００６３】
そこで本実施形態においては、以下の数３式に示すように、（ｒ）回転時に適用されたエッジ形状データＰ（ｒ，ｎ）と、（ｒ）回転時に検出された検出データＥ（ｒ，ｎ）の両方を用いて、次の（ｒ＋１）回転時に適用されるエッジ形状データＰ（ｒ＋１）を変更することとした。また、（ｒ＋１）回転時に適用されるエッジ形状データＰ（ｒ＋１）のなかで、（ｒ）回転時のエッジ形状データＰ（ｒ，ｎ）と検出データＥ（ｒ，ｎ）とが占める割合（比率）を、αの値で設定することとした。
【００６４】
【数３】
0003931467.tif 000004
【００６５】
上記数３式においては、αの値の大／小により、（ｒ＋１）回転時に適用されるエッジ形状データＰ（ｒ＋１，ｎ）に占める、（ｒ）回転時の検出データＥ（ｒ，ｎ）の割合が増／減し、これに従ってエッジ形状変化に対するエッジ形状データの応答性が変化する。したがって、画像形成装置のシステム状態に合わせてαの値を可変調整（例えばα＝０．５に設定）することにより、システムに合った最適な条件でエッジ形状データを変更することができる。
【００６６】
なお、上記実施形態においては、無端状の中間転写ベルト１を用いた画像形成装置への適用例について説明したが、本発明は、無端状の感光体ベルトや用紙搬送ベルト等を用いた画像形成装置にも同様に適用可能である。
【００６７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る画像形成装置によれば、記憶手段に記憶されたエッジ形状データと実際の無端ベルトのエッジ形状との間に形状誤差が生じても、その誤差をなくす方向でエッジ形状データを補正することができるため、常に正しいエッジ形状データを参照して無端ベルトの蛇行（幅方向の位置変動）を修正することができる。これにより、無端ベルトのエッジ形状変化に影響されることなく、色ずれや色むらのない高品質の出力画像を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明が適用される画像形成装置の構成例を示す概略図である。
【図２】  エッジセンサの具体的な構成を示す概略図である。
【図３】  蛇行修正のための基本的な構成を示す概略図である。
【図４】  エッジセンサの他の構成例を示す概略図である。
【図５】  蛇行修正の原理を説明する図である。
【図６】  本発明の実施形態に係るステアリング制御システムの構成図である。
【図７】  実施形態に係るステアリング制御の処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１…中間転写ベルト、２…駆動ロール、３…ステアリングロール、４…二次転写ロール、５，６，７…従動ロール、１３…エッジセンサ、１９…ステアリング制御装置、１９ａ…コントローラ、２０…ステアリングモータ、２１…揺動アーム、２２…偏心カム、２４…補償器、２７…演算部、２８…記憶部、３１…変更部
【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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