(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の支持部材により張架される無端ベルトに駆動力を伝達して該無端ベルトを駆動させるベルト駆動装置で、該無端ベルトの無端移動方向が正規の無端移動方向から外れたときに生じる該無端ベルトの蛇行を補正するベルト蛇行補正装置において、
上記複数の支持部材の中の少なくとも１つの支持部材に巻き付いた無端ベルト部分の無端移動方向と、該無端ベルト部分の正規の無端移動方向との傾斜を検出するための傾斜検出手段と、
上記傾斜検出手段による検出結果に基づいて、上記無端ベルト部分の無端移動方向を正規の無端移動方向に修正する傾斜修正手段とを備え、
上記傾斜検出手段は、上記無端ベルトの無端移動方向における互いに異なる２つの箇所で、上記少なくとも１つの支持部材に巻き付いた無端ベルト部分又はその近傍のベルト幅方向位置をそれぞれ検出する２つの位置検出手段を有し、該２つの位置検出手段による各検出結果の差分に基づいて上記傾斜を得るものであり、
上記２つの位置検出手段が検出する各ベルト幅方向位置は、上記無端ベルトが上記少なくとも１つの支持部材に接触を開始する接触開始位置と、該支持部材から離間を開始する離間開始位置であることを特徴とするベルト蛇行補正装置。
【請求項２】
請求項１のベルト蛇行補正装置において、
上記少なくとも１つの支持部材は、上記複数の支持部材の中で、上記無端ベルトとの間の摩擦係数と、該無端ベルトの巻付き角との積が最も大きいものであることを特徴とするベルト蛇行補正装置。
【請求項３】
複数の支持部材により張架される無端ベルトに駆動力を伝達して該無端ベルトを駆動させるベルト駆動装置と、
上記無端ベルトの無端移動方向が正規の無端移動方向から外れたときに生じる該無端ベルトの蛇行を補正するベルト蛇行補正装置とを備えた画像形成装置において、
上記ベルト蛇行補正装置として、請求項１又は２のベルト蛇行補正装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項３の画像形成装置において、
非画像形成動作時に、上記無端ベルトのベルト幅方向位置を正規の位置に修正する位置修正手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の支持部材に張架された無端ベルトの蛇行を補正するベルト蛇行補正装置及び複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の画像形成装置の中には、複数の支持部材であるローラに張架された無端ベルトである中間転写ベルトを用いてカラー画像を形成するカラー画像形成装置がある。このカラー画像形成装置は、感光体等に形成された各色トナー像を中間転写ベルト上に重ね合わせ、その重ね合わせた合成トナー像を転写紙に転写してカラー画像を形成する。一般に、中間転写ベルト等の無端ベルト（以下、単に「ベルト」という。）が駆動しているときには、その中間転写ベルト上の任意点がベルト幅方向（ベルト表面上における無端移動方向に直交する方向）に多少変位しながら移動するため、ベルトが蛇行する。このような蛇行が生じると、ベルトを張架するローラからベルトが脱落するという不具合が生じる。
また、上記カラー画像形成装置において中間転写ベルトが蛇行すると、その中間転写ベルト上に各色トナー像をぴったりと重ね合わせることができず、画像の色ズレ等の不具合が生じる。また、画像情報に応じた潜像を担持する潜像担持体として、無端ベルトである感光体ベルト等を用いた画像形成装置においてその感光体ベルト等が蛇行したときには、画質劣化という不具合が生じる。
【０００３】
このような不具合を抑制するため、ベルトの無端移動中にベルトの幅方向位置がズレたとき、その幅方向位置を修正する方法が種々提案されている。その方法の中の１つには、ベルトを張架するステアリングローラのベルト幅方向における傾き動作を制御して、ベルトの幅方向位置を修正する方法が知られている。以下、この方法をステアリング方式という。このステアリング方式を採用したものとしては、例えば特開平３−２８８１６７号公報に開示されたベルト駆動装置が知られている。このベルト駆動装置は、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幅方向の位置ズレを検出し、そのＣＣＤセンサで読み取った結果に基づいてステアリングローラの傾き動作を制御する。しかし、このベルト駆動装置では、ベルト上に１個だけ設けられたマークを、所定箇所に配置されたＣＣＤセンサでベルト１周ごとに読み取る。そのため、ＣＣＤセンサがベルト上のマークを読み取ってから、ベルトが１周して再度マークを読み取るまでの間に生じるベルト幅方向の位置ズレについては、ステアリングローラの傾き動作の制御にフィードバックされない。このように比較的長い周期でベルト幅方向の位置ズレを検出するのでは、ベルトの幅方向位置のズレを高い精度で修正することはできない。
【０００４】
一方、特開２０００−３４０３１号公報には、ステアリングローラの傾き動作を行う可動端部とは反対側の固定端部側に、ベルトの幅方向縁部の位置を検出するエッジセンサを配置したベルト駆動装置が開示されている。このベルト駆動装置では、ベルトの無端移動方向に沿って延びるベルトの幅方向縁部の位置をエッジセンサによって検出するので、ベルト幅方向の位置ズレを連続的に又は比較的短い周期で検出することが可能となる。よって、ベルト幅方向の位置ズレを、連続的に又は細かい間隔で、ステアリングローラの傾き動作の制御にフィードバックすることが可能となる。よって、このベルト駆動装置によれば、ベルトの幅方向位置のズレを高い精度で修正することが可能となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、上述した種々の不具合の原因となるベルトの蛇行は、次のようなメカニズムにより発生するものと考えられる。
ベルトの蛇行は、ベルト上の任意点がベルト幅方向に変位しながら移動することである。このようにベルト上の任意点をベルト幅方向に変位させる力は、主に、そのベルトとこれが巻き付けられたローラとの間に働く摩擦力によって生じる。そして、ローラに巻き付いたベルト部分での無端移動方向が正規の無端移動方向に対して傾斜し始めたときに、ベルト上の任意点がベルト幅方向に変位し始める。ベルトの正規の無端移動方向はローラの表面移動方向と一致する場合には、上記ベルト部分での無端移動方向がそのローラの表面移動方向に対して傾斜し始めたときにベルト上の任意点がベルト幅方向に変位し始める。そして、ベルト幅方向に変位したベルト上の任意点がベルトの無端移動に伴って無端移動方向下流側に伝わると、ベルトが蛇行することになる。
【０００６】
ところが、上記特開２０００−３４０３１号公報に開示のベルト駆動装置を含む従来のベルト駆動装置は、所定の箇所におけるベルトの幅方向への位置ズレをステアリングローラの傾き動作の制御にフィードバックするものである。すなわち、上述した蛇行のメカニズムからすると、従来のベルト駆動装置による制御では、ベルトが蛇行した結果生じるベルトの幅方向への位置ズレをフィードバックする。よって、従来のベルト駆動装置は、蛇行が発生した後にこの蛇行を修正するものと言える。したがって、従来のベルト駆動装置では、蛇行が発生してからステアリングローラの傾き動作による蛇行修正が行われるまでにタイムラグが生じ、蛇行が修正されるまでにある程度の時間を要するという問題があった。
【０００７】
本発明は、以上の問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、ベルトの蛇行が発生し始めてからこの蛇行を修正するまでの時間を短縮し、従来よりも効果的にベルトの蛇行を抑制できるベルト駆動装置及び画像形成装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、複数の支持部材により張架される無端ベルトに駆動力を伝達して該無端ベルトを駆動させるベルト駆動装置で、該無端ベルトの無端移動方向が正規の無端移動方向から外れたときに生じる該無端ベルトの蛇行を補正するベルト蛇行補正装置において、上記複数の支持部材の中の少なくとも１つの支持部材に巻き付いた無端ベルト部分の無端移動方向と、該無端ベルト部分の正規の無端移動方向との傾斜を検出するための傾斜検出手段と、上記傾斜検出手段による検出結果に基づいて、上記無端ベルト部分の無端移動方向を正規の無端移動方向に修正する傾斜修正手段とを備え、上記傾斜検出手段は、上記無端ベルトの無端移動方向における互いに異なる２つの箇所で、上記少なくとも１つの支持部材に巻き付いた無端ベルト部分又はその近傍のベルト幅方向位置をそれぞれ検出する２つの位置検出手段を有し、該２つの位置検出手段による各検出結果の差分に基づいて上記傾斜を得るものであり、上記２つの位置検出手段が検出する各ベルト幅方向位置は、上記無端ベルトが上記少なくとも１つの支持部材に接触を開始する接触開始位置と、該支持部材から離間を開始する離間開始位置であることを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１のベルト蛇行補正装置において、上記少なくとも１つの支持部材は、上記複数の支持部材の中で、上記無端ベルトとの間の摩擦係数と、該無端ベルトの巻付き角との積が最も大きいものであることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、複数の支持部材により張架される無端ベルトに駆動力を伝達して該無端ベルトを駆動させるベルト駆動装置と、上記無端ベルトの無端移動方向が正規の無端移動方向から外れたときに生じる該無端ベルトの蛇行を補正するベルト蛇行補正装置とを備えた画像形成装置において、上記ベルト蛇行補正装置として、請求項１又は２のベルト蛇行補正装置を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項３の画像形成装置において、非画像形成動作時に、上記無端ベルトのベルト幅方向位置を正規の位置に修正する位置修正手段を設けたことを特徴とするものである。
上記請求項１のベルト蛇行補正装置においては、無端ベルトを張架する少なくとも１つの支持部材に巻き付いた無端ベルト部分の無端移動方向と、その無端ベルト部分の正規の無端移動方向との傾斜を傾斜検出手段により検出する。そして、その傾斜検出手段による検出結果に基づいて、傾斜修正手段により、無端ベルト部分の無端移動方向を正規の無端移動方向に修正する。すなわち、このベルト蛇行補正装置では、ベルトの蛇行の発生原因である上記傾斜を検出し、この検出結果に基づいて蛇行を補正する。よって、ベルトの蛇行が発生してから蛇行を修正する従来のものに比べて、ベルトの蛇行が発生し始めてからこの蛇行を修正するまでのタイムラグが小さい。これにより、ベルトの蛇行により生じるベルト幅方向位置のズレ量が小さいうちにその蛇行を補正できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、画像形成装置としての電子写真方式のカラー複写機（以下、単に「複写機」という。）に適用した一実施形態について説明する。なお、本実施形態の複写機は、無端ベルトである中間転写ベルトを備えたいわゆるタンデム型のカラー画像形成装置である。
図２は、本実施形態に係る複写機全体の概略構成図である。この複写機は、複写機本体１００と、この複写機本体を載置する給紙テーブル２００と、その複写機本体上に取り付けるスキャナ３００と、このスキャナの上部に取り付けられる原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）４００とから構成されている。
【００１０】
図３は、複写機本体１００部分の構成を示す拡大図である。複写機本体１００には、中間転写ベルト１０が設けられている。この中間転写ベルト１０は、３つの支持部材である支持ローラ１４，１５，１６に張架された状態で、図３中時計回り方向に回転駆動される。支持ローラのうちの第１支持ローラ１４と第２支持ローラ１５との間のベルト張架部分には、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４つの画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８ＢＫが並んで配置されている。これらの画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８ＢＫの上方には、図２に示すように、露光装置２１が設けられている。この露光装置２１は、スキャナ３００で読み取った原稿の画像情報に基づいて、各画像形成ユニットに設けられる潜像担持体としての感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０ＢＫ上に静電潜像を形成するためのものである。また、支持ローラのうちの第３支持ローラ１６に対向する位置には、２次転写装置２２が設けられている。この２次転写装置２２は、２つのローラ２３ａ，２３ｂ間に無端ベルト状の２次転写ベルト２４が張架した構成を有する。そして、中間転写ベルト１０上のトナー像を転写紙上に２次転写する際には、２次転写ベルト２４を第３支持ローラ１６に巻き付いた中間転写ベルト１０部分に押し当てて２次転写を行う。なお、２次転写装置２２は、２次転写ベルト２４を用いた構成でなくても、例えば転写ローラや非接触の転写チャージャを用いた構成としてもよい。
また、２次転写装置２２の２次転写ベルト２４による転写紙搬送方向下流側には、転写紙上に転写されたトナー像を定着させるための熱定着手段としての定着装置２５が設けられている。この定着装置２５は、加熱ローラ２６に加圧ローラ２７を押し当てた構成となっている。
【００１１】
また、中間転写ベルト１０の支持ローラのうちの第２支持ローラ１５に対向する位置には、ベルトクリーニング装置１７が設けられている。このベルトクリーニング装置１７は、記録材としての転写紙に中間転写ベルト１０上のトナー像を転写した後に中間転写ベルト１０上に残留する残留トナーを除去するためのものである。このベルトクリーニング装置１７は、２つのファーブラシ９０，９１を備えている。これらのファーブラシ９０，９１は、それぞれ金属ローラ９２，９３に接触した状態で回転するように設けられている。本実施形態では、中間転写ベルト１０の無端移動方向上流側の金属ローラ９２に電源９４から負極性の電圧を印加し、下流側の金属ローラ９３に電源９５から正極性の電圧が印加されている。これにより、ファーブラシ９０，９１には、それぞれ異なる極性のバイアスが印加される。なお、金属ローラ９２，９３には、それぞれブレード９６，９７が当接している。このベルトクリーニング装置１７は、中間転写ベルト１０の表面に対し、まず上流側のファーブラシ９０により負極性のバイアスを印加してクリーニングを行う。そして、ファーブラシ９０に転移したトナーは、さらに電位差によりファーブラシ９０から金属ローラ９２に転移し、ブレード９６により掻き落とされる。このようにして、ブレード９６，９７で掻き落とされたトナーは、図示しないタンクに回収される。このようにして上流側のファーブラシ９０によるクリーニングを受けた中間転写ベルト１０の表面には、未だ多くのトナーが残留している。この残留しているトナーのほとんどは、もともと負極性トナーであったり、ファーブラシ９０に印加される負極性バイアスによる電荷注入や放電により負極性に帯電されて負極性トナーになったものである。よって、これらのトナーは、正極性のバイアスが印加された下流側のファーブラシ９１によりクリーニングされる。そして、ファーブラシ９０に転移したトナーは、さらに電位差によりファーブラシ９０から金属ローラ９２に転移し、ブレード９６により掻き落とされ、タンクに回収される。
【００１２】
次に、画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８ＢＫの構成について説明する。以下の説明では、黒色のトナー像を形成する画像形成ユニット１８ＢＫを例に挙げて説明するが、他の画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍも同様の構成を有する。なお、画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８ＢＫは、少なくとも感光体ドラム２０と、画像形成ユニットを構成する構成部品や構成装置の全部又は一部とを備えたプロセスカートリッジとして構成することができる。この場合、画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８ＢＫを複写機本体１００に対して着脱自在に構成できるので、メンテナンス性が向上する。
【００１３】
図４は、隣り合う２つの画像形成ユニット１８Ｍ，１８ＢＫの構成を示す拡大図である。なお、図中の符号では、色の区別を示す「Ｍ」及び「ＢＫ」の記号を省略しており、以下の説明でも記号は適宜省略する。
画像形成ユニット１８には、感光体ドラム２０の周囲に、帯電装置６０、現像装置６１、感光体クリーニング装置６３及び除電装置６４が設けられている。また、感光体ドラム２０に対して中間転写ベルト１０を介して対向する位置には、１次転写装置６２が設けられている。
【００１４】
上記帯電装置６０は、帯電ローラを採用した接触帯電方式のものであり、感光体ドラム２０に接触して電圧を印加することにより感光体ドラム２０の表面を一様に帯電する。この帯電装置６０には、非接触のスコロトロンチャージャなどを採用した非接触帯電方式のものも採用できる。
【００１５】
また、上記現像装置６１は、一成分現像剤を使用してもよいが、本実施形態では、磁性キャリアと非磁性トナーからなる二成分現像剤を使用している。この現像装置６１は、攪拌部６６と現像部６７に大別できる。攪拌部６６では、二成分現像剤（以下、単に「現像剤」という。）が攪拌されながら搬送されて現像剤担持体としての現像スリーブ６５上に供給される。この攪拌部６６は、平行な２本のスクリュ６８が設けられており、２本のスクリュ６８の間には、両端部で互いが連通するように仕切るための仕切り板が設けられている。また、現像ケース７０には現像装置内の現像剤のトナー濃度を検知するためのトナー濃度センサ７１が取り付けられている。一方、現像部６７では、現像スリーブ６５に付着した現像剤のうちのトナーが感光体ドラム２０に転移される。この現像部６７には、現像ケース７０の開口を通して感光体ドラム２０と対向する現像スリーブ６５が設けられており、その現像スリーブ６５内には図示しないマグネットが固定配置されている。また、現像スリーブ６５に先端が接近するようにドクタブレード７３が設けられている。
【００１６】
この現像装置６１では、現像剤を２本のスクリュ６８で攪拌しながら搬送循環し、現像スリーブ６５に供給する。現像スリーブ６５に供給された現像剤は、マグネットにより汲み上げて保持される。現像スリーブ６５に汲み上げられた現像剤は、現像スリーブ６５の回転に伴って搬送され、ドクタブレード７３により適正な量に規制される。なお、規制された現像剤は攪拌部６６に戻される。このようにして感光体ドラム２０と対向する現像領域まで搬送された現像剤は、マグネットにより穂立ち状態となり、磁気ブラシを形成する。現像領域では、現像スリーブ６５に印加されている現像バイアスにより、現像剤中のトナーを感光体ドラム２０上の静電潜像部分に移動させる現像電界が形成される。これにより、現像剤中のトナーは、感光体ドラム２０上の静電潜像部分に転移し、感光体ドラム２０上の静電潜像は可視像化され、トナー像が形成される。現像領域を通過した現像剤は、マグネットの磁力が弱い部分まで搬送されることで現像スリーブ６５から離れ、攪拌部６６に戻される。
このような動作の繰り返しにより、攪拌部６６内のトナー濃度が薄くなると、それをトナー濃度センサ７１が検出し、その検出結果に基づいて攪拌部６６にトナーが補給される。
【００１７】
また、上記１次転写装置６２は、１次転写ローラを採用しており、中間転写ベルト１０を挟んで感光体ドラム２０に押し当てるようにして設置されている。１次転写装置６２は、ローラ形状のものでなくても、導電性のブラシ形状のものや、非接触のコロナチャージャなどを採用してもよい。また、各１次転写装置６２の間には、中間転写ベルト１０の裏面すなわち内周面側に接触する導電性ローラ７４が設けられている。この導電性ローラ７４は、１次転写時に各１次転写装置６２により印加するバイアスが、中間転写ベルト１０の内周面側の層を通じて隣接する画像形成ユニットに流れ込むことを阻止するものである。
【００１８】
また、上記感光体クリーニング装置６３は、先端を感光体ドラム２０に押し当てられるように配置される、例えばポリウレタンゴム製のクリーニングブレード７５を備えている。また、本実施形態では、クリーニング性能を高めるために感光体ドラム２０に接触する導電性のファーブラシ７６を併用している。このファーブラシ７６には、金属製の電界ローラ７７からバイアスが印加されており、その電界ローラ７７にはスクレーパ７８の先端が押し当てられている。そして、クリーニングブレード７５やファーブラシ７６により感光体ドラム２０から除去されたトナーは、感光体クリーニング装置６３の内部に収容される。その後、回収スクリュ７９により感光体クリーニング装置６３の片側に寄せられ、後述するトナーリサイクル装置８０を通じて現像装置６１へと戻され、再利用する。
【００１９】
また、除電装置６４は、除電ランプで構成されており、光を照射して感光体ドラム２０の表面電位を初期化する。
【００２０】
以上の構成をもつ画像形成ユニット１８では、感光体ドラム２０の回転とともに、まず帯電装置６０で感光体ドラム２０の表面を一様に帯電する。次いでスキャナ３００により読み取った画像情報に基づいて露光装置２１からレーザやＬＥＤ等による書込光Ｌを照射し、感光体ドラム２０上に静電潜像を形成する。その後、現像装置６１により静電潜像が可視像化されてトナー像が形成される。このトナー像は、１次転写装置６２により中間転写ベルト１０上に１次転写される。１次転写後に感光体ドラム２０の表面に残留した転写残トナーは、感光体クリーニング装置６３により除去され、その後、感光体ドラム２０の表面は、除電装置６４により除電されて、次の画像形成に供される。
【００２１】
次に、本実施形態における複写機の動作について説明する。
上記構成をもつ複写機を用いて原稿のコピーをとる場合、まず、原稿自動搬送装置４００の原稿台３０に原稿をセットする。または、原稿自動搬送装置４００を開いてスキャナ３００のコンタクトガラス３２上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置４００を閉じてそれで押さえる。その後、ユーザーが図示しないスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置４００に原稿をセットしたときには、原稿がコンタクトガラス３２上に搬送される。そして、スキャナ３００が駆動して第１走行体３３および第２走行体３４が走行を開始する。これにより、第１走行体３３からの光がコンタクトガラス３２上の原稿で反射し、その反射光が第２走行体３４のミラーで反射されて、結像レンズ３５を通じて読取センサ３６に案内される。このようにしいて原稿の画像情報を読み取る。
【００２２】
また、ユーザーによりスタートスイッチが押されると、図示しない駆動モータが駆動し、支持ローラ１４，１５，１６のうちの１つが回転駆動して中間転写ベルト１０が回転駆動する。また、これと同時に、各画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８ＢＫの感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０ＢＫも回転駆動する。その後、スキャナ３００の読取センサ３６で読み取った画像情報に基づき、露光装置２１から、各画像形成ユニットの感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０ＢＫ上に書込光Ｌがそれぞれ照射される。これにより、各感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０ＢＫには、それぞれ静電潜像が形成され、現像装置６１Ｙ，６１Ｃ，６１Ｍ，６１ＢＫにより可視像化される。そして、各感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０ＢＫ上には、それぞれ、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックのトナー像が形成される。このようにして形成された各色トナー像は、各１次転写装置６２Ｙ，６２Ｃ，６２Ｍ，６２ＢＫにより、順次中間転写ベルト１０上に重なり合うようにそれぞれ１次転写される。これにより、中間転写ベルト１０上には、各色トナー像が重なり合った合成トナー像が形成される。なお、２次転写後の中間転写ベルト１０上に残留した転写残トナーは、ベルトクリーニング装置１７により除去される。
【００２３】
また、ユーザーによりスタートスイッチが押されると、ユーザーが選択した転写紙に応じた給紙テーブル２００の給紙ローラ４２が回転し、給紙カセット４４の１つから転写紙が送り出される。送り出された転写紙は、分離ローラ４５で１枚に分離して給紙路４６に入り込み、搬送ローラ４７により複写機本体１００内の給紙路４８まで搬送される。このようにして搬送された転写紙は、レジストローラ４９に突き当たったところで止められる。なお、給紙カセット４４にセットされていない転写紙を使用する場合、手差しトレイ５１にセットされた転写紙を給紙ローラ５０により送り出し、分離ローラ５２で１枚に分離した後、手差し給紙路５３を通って搬送される。そして、同じくレジストローラ４９に突き当たったところで止められる。
【００２４】
レジストローラ４９は、上述のようにして中間転写ベルト１０上に形成された合成トナー画像が２次転写装置２２の２次転写ベルト２４に対向する２次転写部に搬送されるタイミングに合わせて回転を開始する。ここで、レジストローラ４９は、一般的には接地されて使用されることが多いが、転写紙の紙粉除去のためにバイアスを印加するようにしてもよい。その印加バイアスには、ＤＣ電圧が用いられるが、転写紙をより均一に帯電させるためにＤＣオフセット成分をもったＡＣ電圧を用いてもよい。なお、このようにバイアスが印加されたレジストローラ４９を通過した後の転写紙表面は、若干ながら負極性に帯電する。よって、この場合、中間転写ベルト１０から転写紙への２次転写時にはレジストローラ４９にバイアスが印加されなかった転写紙とは転写条件が変わるため、適宜転写条件を変更する必要が生じる。
【００２５】
レジストローラ４９により送り出された転写紙は、中間転写ベルト１０と２次転写ベルト２４との間に送り込まれ、２次転写装置２２により、中間転写ベルト１０上の合成トナー像が転写紙上に２次転写される。その後、転写紙は、２次転写ベルト２４に吸着した状態で定着装置２５まで搬送され、定着装置２５で熱と圧力が加えられてトナー像の定着処理が行われる。定着装置２５を通過した転写紙は、排出ローラ５６により排紙トレイ５７に排出されスタックされる。なお、トナー像が定着された面の裏面にも画像形成を行う場合には、定着装置２５を通過した転写紙の搬送経路を切換爪５５により切り換える。そして、その転写紙は、２次転写装置２２の下方に位置するシート反転装置２８に送り込まれ、そこで反転し、再び２次転写部に案内される。
【００２６】
次に、本発明の特徴部分である、中間転写ベルト１０の蛇行補正制御について説明する。なお、本実施形態では、中間転写ベルト１０を張架する３つの支持ローラ１４，１５，１６のうちの第１支持ローラ１４が、ステアリングローラとして機能するので、以下、第１支持ローラをステアリングローラと称する。
図５は、ステアリングローラ１４を利用する傾斜修正手段としての蛇行補正機構の概略構成を示す平面図である。このステアリングローラ１４は、図中下側に位置する軸方向端部が固定端となるようにピボット軸受１４ａにより揺動かつ回動自在に軸支されている。一方、その他端となる図中上側に位置する軸方向端部は、可動端となるように揺動アーム５の一端に回動自在に連結されている。また、揺動アーム５の長手方向中央部を支持する支軸５ａを挟んだ揺動アーム５の他端部分には、図中奥側から偏心カム６が圧接している。この偏心カム６は、ステアリングモータ４の駆動軸４ａ上に固定されており、ステアリングモータ４の駆動により回転動作する。この回転動作により、偏心カム６が回転すると、揺動アーム５が支軸５ａを中心に揺動する。この揺動により、ステアリングローラ１４の可動軸がピボット軸受１４ａを中心に図中手前側又は奥側の方向に移動し、これに連動してステアリングローラ１４が傾き動作する。ステアリングローラ１４の傾き角は、偏心カム６の回転角すなわちステアリングモータ４の駆動軸の回転角によって制御される。
なお、以下の説明において、中間転写ベルト１０の幅方向とは、図５に示すように、ステアリングローラの軸に平行な方向をいう。また、中間転写ベルト１０の幅方向位置とは、ステアリングローラ１４の固定端を基準位置とし、固定端から可動端に向かう方向を正方向とする。
【００２７】
図６（ａ）は、ステアリングローラ１４の周辺の斜視図である。また、図６（ｂ）は、ステアリングローラ１４を軸方向から見たときの模式図である。図６（ｂ）において、中間転写ベルト１０の裏面部分がステアリングローラ１４との接触を開始する接触開始位置を符号Ｐ１で示している。また、中間転写ベルト１０の裏面部分がステアリングローラ１４から離間を開始する離間開始位置を符号Ｐ２で示している。また、ステアリングローラ１４の軸中心から接触開始位置Ｐ１までの最短距離を結ぶ直線と、その軸中心から離間開始位置Ｐ２までの最短距離を結ぶ直線とのなす角を巻付き角と称し、符号θで示す。
【００２８】
図７は、中間転写ベルト１０の幅方向位置を検出する傾斜検出手段としての２つの位置検出センサ１，２の概略構成を示す模式図である。本実施形態において、２つの位置検出センサ１，２は、それぞれ、上記接触開始位置Ｐ１及び上記離間開始位置Ｐ２における中間転写ベルト１０の幅方向位置を検出できるように配置されている。この位置検出センサ１，２は、三角測量を応用して位置検出を行う光学式センサである。位置検出センサ１，２は、それぞれ、発光素子１ａ，２ａ、受光素子１ｂ，２ｂ、光を集光するレンズ等から構成されている。発光素子１ａ，２ａから照射された光は、レンズを通過してベルト端面で拡散反射する。その反射光は受光用レンズによって集光され、ＣＣＤからなる受光素子１ｂ，２ｂによって検出される。受光素子１ｂ，２ｂから照射された光の反射位置は、中間転写ベルトの幅方向における位置ズレに応じて変化する。このように反射位置が変化すると、受光素子１ｂ，２ｂ上の反射光検出位置が変化する。よって、位置検出センサ１，２によれば、受光素子１ｂ，２ｂ上の検出位置によって、中間転写ベルトの幅方向における位置ズレを検出することができる。このような位置検出センサ１，２としては、例えば、株式会社キーエンス製のＣＣＤレーザ変位センサ（ＬＫシリーズ）を用いることができる。
【００２９】
なお、本実施形態のように、ステアリングローラ１４に巻き付いたベルト部分又はその近傍の幅方向位置を検出する場合、位置検出センサ１，２による検出位置がステアリングローラ１４の傾き動作に同期する必要がある。このような同期をとる方法としては、例えば、図８に示すように、位置検出センサ１，２をステアリングローラ１４の軸に固定する構成が簡便である。
【００３０】
図９は、蛇行補正制御を行う傾斜修正手段としてのベルト蛇行補正装置の制御ブロック図である。このベルト蛇行補正装置は、上記位置検出センサ１，２からの検出結果に基づいて、上記ステアリングモータ４の回転制御を行う制御部３を備えている。この制御部３は、ＣＰＵ，ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えた電気回路で構成されたものである。この制御部３には、位置検出センサ１，２からの検出信号がデジタル信号として入力される。この信号入力間隔は極めて短く、制御部３には位置検出センサ１，２からのデジタル信号が連続的に入力される。これにより、制御部３は、各位置検出センサ１，２による検出結果（検出信号）に基づいて、図６に示した接触開始位置Ｐ１及び離間開始位置Ｐ２における中間転写ベルト１０の幅方向位置を連続的に認識できる。
【００３１】
次に、上記ベルト蛇行補正装置の制御部３における制御動作について説明する。
図１は、制御部３における制御の流れを示すフローチャートである。まず、制御部３は、第１位置検出センサ１からの検出信号に基づいて接触開始位置Ｐ１のベルト幅方向位置Ｌ１をサンプリングする（Ｓ１）。また、第２位置検出センサ２からの検出信号に基づいて離間開始位置Ｐ２のベルト幅方向位置Ｌ２もサンプリングする（Ｓ２）。そして、このようにサンプリングした接触開始位置Ｐ１と離間開始位置Ｐ２のベルト幅方向位置Ｌ１，Ｌ２の差分ΔＬを算出する（Ｓ３）。
【００３２】
ここで、上記差分ΔＬの算出方法について詳述する。
図１０は、ステアリングローラ１４に巻き付いたベルト部分の無端移動方向が正規の無端移動方向Ｘすなわちステアリングローラ１４の表面移動方向に対して傾斜したときの模式図である。なお、図中符号Ｙで示す仮想線は、ベルト幅方向を示すものである。図示のように、差分ΔＬは、接触開始位置Ｐ１において、ステアリングローラ１４の表面移動方向と中間転写ベルト１０の無端移動方向とが一致しない場合すなわち傾斜した場合に生じる。以下、この傾斜を中間転写ベルト１０の傾斜という。ここで、上記差分ΔＬは、リード量と呼ばれ、中間転写ベルト１０とステアリングローラ１４との間に働く摩擦力をパラメータとしてベルトの幅方向への変位量に対して非常に強い相関関係をもつ。
なお、一般に、中間転写ベルト１０は一定の速度で無端移動することが要求されるため、３つの支持ローラ１４，１５，１６と中間転写ベルト１０との間に発生する滑りを極力抑えるように設計される。具体的には、中間転写ベルト１０と支持ローラ１４，１５，１６との間の摩擦係数μを高くしたり、中間転写ベルト１０のテンションを高めたりするような設計がなされている。よって、本実施形態においては、これらの支持ローラ１４，１５，１６の中のステアリングローラ１４と中間転写ベルト１０との間の滑りは極めて少ないものと考えることができる。したがって、ステアリングローラ１４上においては、ベルト幅方向に滑ることなく、中間転写ベルト１０が無端移動方向に無端移動するものとみなすことができる。したがって、接触開始位置Ｐ１に位置するベルト幅方向縁部は、ステアリングローラ１４上での中間転写ベルト１０の傾斜に応じ、その中間転写ベルト１０の無端移動に伴って離間開始位置Ｐ２に至ることになる。すなわち、上記差分ΔＬにより、ステアリングローラ１４上での中間転写ベルト１０の傾斜角を正確に把握することができる。
【００３３】
図１１は、中間転写ベルト１０が一定速度で無端移動しているときの接触開始位置Ｐ１のベルト幅方向位置Ｌ１及び離間開始位置Ｐ２のベルト幅方向位置Ｌ２の経時変化の様子を示すグラフである。なお、図示のグラフでは、横軸を時間軸としているが、中間転写ベルト１０が一定速度で無端移動しているためベルト移動距離と考えてもよい。また、縦軸は、ステアリングローラ１４の軸方向における各ベルト幅方向位置Ｌ１，Ｌ２を示すものである。このベルト幅方向位置Ｌ１，Ｌ２は、図１０に示すように、ステアリングローラ１４の固定端を原点とし、その原点から各点Ｐ１，Ｐ２に位置する中間転写ベルト１０の近い側の縁部までのローラ軸方向（図中Ｙ方向）距離である。また、図１１のグラフ中符号Ｔは、中間転写ベルトの１周期を示すものである。
【００３４】
本実施形態における差分ΔＬは、中間転写ベルト１０上の同一点が接触開始位置Ｐ１及び離間開始位置Ｐ２に位置するときのベルト幅方向位置Ｌ１，Ｌ２の差分を用いている。一方で、これに限らず、同時刻における接触開始位置Ｐ１及び離間開始位置Ｐ２のベルト幅方向位置Ｌ１，Ｌ２の差分を上記差分ΔＬとして用いることもできる。しかし、この場合、次のような理由により正確な上記差分ΔＬを得ることができないことがある。
【００３５】
すなわち、後者の差分を上記差分ΔＬとして利用する場合、正確な中間転写ベルト１０の傾斜角を得るには、正規の無端移動方向へのベルト無端移動時に、ベルト幅方向位置の検出対象がベルト幅方向に位置ズレしないことが前提になる。なお、ここでいう検出対象は、本実施形態における中間転写ベルト１０の幅方向縁部である。しかし、製造コストやベルト生産性を優先した場合、シーム部分を有する無端ベルトを用いることも多い。このような無端ベルトでは、シーム部分の形状がベルト幅方向に膨らんでしまう。そのため、その膨らみ部分が接触開始位置Ｐ１又は離間開始位置Ｐ２に位置したときには、その検出結果が正確なベルト幅方向位置を示すものとはならない。したがって、このときの差分ΔＬは正確な中間転写ベルト１０の傾斜角を示すものとはならない。
また、中間転写ベルトや感光体ベルト等の画像形成装置に用いられる無端ベルトでは、一般にシーム部分を有しないシームレスベルトが使用される。しかし、シームレスベルトであっても、そのベルト幅方向縁部をその全域にわたって真っ直ぐ形成することは困難であり、そのベルト幅方向縁部は緩やかにうねった状態となる。そのため、得られる差分ΔＬは、正確な中間転写ベルト１０の傾斜角を示すものとはならない。
【００３６】
なお、このようにベルト幅方向縁部がシーム部分で膨らんでいたり、緩やかにうねっていたりすることは、従来のステアリング方式においても、ベルト幅方向位置の誤検知となって表われ、正確な制御の妨げになっていた。すなわち、従来のステアリング方式では、所定の箇所におけるベルトの幅方向への位置ズレをベルトの幅方向縁部等を使って検出し、その検出結果に応じてステアリングローラの傾き動作の制御にフィードバックしていた。この方式で、ベルトの幅方向への正確な位置ズレを検出するには、上記と同様に、無端ベルトが蛇行せず真っ直ぐに無端移動するときにセンサ検出対象がベルト幅方向に位置ズレを起こさないことが前提となる。したがって、ベルト幅方向縁部がシーム部分の膨らんでいたり、緩やかにうねっていたりすると、正確な位置ズレを検出することができず、誤検知を招くことになる。
【００３７】
このような従来のステアリング方式において誤検出をなくすには、ベルト上の任意のポイントのベルト幅方向位置を検出した後、ベルトを１周させて、再度そのポイントのベルト幅方向位置を検出すればよい。このようにすれば、ベルト幅方向縁部がシーム部分で膨らんでいたり、緩やかにうねっていたりしても、その影響を受けずに、図１１に示すようなベルト幅方向への正確な位置ズレ量Ｋを検出することができる。しかし、これでは、ベルトを１周させるまでは、ベルト幅方向への正確な位置ズレ量Ｋを把握できないため、これをステアリングローラの傾き動作にフィードバックしても、正確な傾き動作の制御を行うことはできない。すなわち、このような検出方法では、ベルトの蛇行が発生してベルトの幅方向への位置ズレが生じた後、ベルトを１周させなければ、その正確な位置ズレ量Ｋを検出することができない。これでは、ベルトの蛇行が発生してからステアリングローラ１４の傾き動作により蛇行修正されるまでのタイムラグが大きすぎる。しかも、このタイムラグにより、ベルトの幅方向位置が目標値である正規の位置をオーバーシュートすることが多くなり、ベルトの幅方向位置を正規の位置に迅速に収束させることが困難となる。
なお、上述した誤検出を黙認してタイムラグやオーバーシュートを回避しようとしても、従来の方式では、上述したように、蛇行が発生してからステアリングローラの傾き動作による蛇行修正が行われるまでにタイムラグが生じる。そして、このタイムラグに伴い、オーバーシュートも生じる。したがって、従来の方式では、いずれにしても、ベルトの蛇行を十分に抑制することは困難であった。
【００３８】
上記のような理由から、本実施形態では、差分ΔＬとして、中間転写ベルト１０上の同一点が接触開始位置Ｐ１及び離間開始位置Ｐ２に位置するときのベルト幅方向位置Ｌ１，Ｌ２の差分を用いている。なお、図１１中符号Ｐ１及びＰ２は、本実施形態における差分ΔＬの算出に使用されるベルト幅方向位置Ｌ１，Ｌ２の一組の例を示すものである。図１１中点Ｐ１及び点Ｐ２の時間差は、中間転写ベルト１０上の接触開始位置Ｐ１に位置する任意の点が離間開始位置Ｐ２に到達するまでの時間を示すものである。この時間は、ステアリングローラ１４に対して滑らずに中間転写ベルト１０が一定速度で無端移動していることから、図６（ｂ）に示した巻付き角θをステアリングローラ１４の角速度θｒで除算することで求められる。つまり、本実施形態では、上記Ｓ２で得たベルト幅方向位置Ｌ２のデータと、そのデータを得た時刻よりも巻付き角θ／角速度θｒの時間分だけ前に上記Ｓ１で得たベルト幅方向位置Ｌ１のデータとから差分ΔＬを求める。このように、中間転写ベルト１０上の同一点におけるベルト幅方向位置を２箇所の点Ｐ１，Ｐ２で検出することで、ベルト幅方向縁部の形状に関わらず、中間転写ベルト１０の傾斜角を示す正確な差分ΔＬが得られる。
【００３９】
このようにして差分ΔＬを算出したら（Ｓ３）、次に、算出した差分ΔＬが０よりも大きいか否かを判断する（Ｓ４）。差分ΔＬが０よりも大きい場合、中間転写ベルト１０の傾斜の様子は、図１２（ａ）に示すようになる。よって、制御部３は、ステアリングモータ４に駆動命令を出力し、ステアリングローラ１４を図中矢印Ａの方向（正方向）に傾かせるように傾き動作させる（Ｓ５）。一方、上記Ｓ４において差分ΔＬが０よりも大きくないと判断した場合、次に差分ΔＬが０よりも小さいか否かを判断する（Ｓ６）。差分ΔＬが０よりも小さい場合、中間転写ベルト１０の傾斜の様子は、図１２（ｂ）に示すようになる。よって、制御部３は、ステアリングモータ４に駆動命令を出力し、ステアリングローラ１４を図中矢印Ｂの方向（負方向）に傾かせるように傾き動作させる（Ｓ７）。なお、ステアリングローラ１４の傾きは、上記差分ΔＬの絶対値に応じたものとするのが望ましい。また、上記Ｓ６において差分ΔＬが０よりも小さくないと判断した場合、算出した差分ΔＬは０であるので、中間転写ベルト１０は傾斜していない。よって、そのまま終了する。
そして、制御部３は、中間転写ベルト１０が駆動している間、このような制御動作を繰り返し行い、ベルトの蛇行を連続的に補正する。
【００４０】
ここで、上記制御動作では、接触開始位置Ｐ１のベルト幅方向位置Ｌ１と離間開始位置Ｐ２のベルト幅方向位置Ｌ２との差分ΔＬに基づいてステアリング制御を行っている。このため、この制御動作を繰り返し行うと、微小な蛇行の蓄積によって中間転写ベルト１０の全体が幅方向に変位し、中間転写ベルト１０がローラから脱落するおそれがある。そこで、本実施形態では、ベルトの脱落を防止するため、非画像形成動作時に、上記制御動作を応用して、接触開始位置Ｐ１のベルト幅方向位置Ｌ１を正規の位置に戻す制御動作を制御部３が行う。すなわち、第１位置検出センサ１からの検出信号に基づいて得られるベルト幅方向位置Ｌ１と、予め決められた正規の位置Ｌ０との差分を算出し、その差分に基づいてステアリング制御を行う。これにより、次回の画像形成動作時には、中間転写ベルト１０は、その全体の幅方向位置が正規の位置に戻り、微小な蛇行の蓄積がリセットされる。よって、微小な蛇行の蓄積によるベルトの脱落を防止することができる。
【００４１】
本実施形態では、このように、ステアリングローラ１４上の中間転写ベルト１０が傾斜するとすぐに、その傾斜を示す差分ΔＬに基づいてステアリングローラ１４の傾き動作を制御する。すなわち、本実施形態では、ベルト蛇行の発生原因である中間転写ベルト１０の傾斜を直接的に検出し、その検出結果を制御にフィードバックする。よって、ローラ上のベルト部分で傾斜が発生することで初めて生じるベルト幅方向の位置ズレを検出して制御する従来のステアリング方式よりも、迅速にベルトの蛇行を補正することができる。しかも、本実施形態では、ベルト蛇行の発生原因を制御にフィードバックするので、従来のステアリング方式で生じるようなタイムラグはほとんど生じず、これによってオーバーシュートも抑制できる。
また、このようにベルト蛇行の発生原因を制御にフィードバックするので、ステアリングローラ１４の傾き動作時におけるベルトの幅方向への位置ズレ量は、従来のステアリング方式よりも小さいものとなる。よって、本実施形態では、ベルト蛇行の修正に必要なステアリングローラ１４の傾き角を従来のステアリング方式よりも小さくすることができる。これにより、従来のステアリング方式に比べてオーバーシュートが発生しにくくなる。
また、ステアリングローラ１４に巻き付けられたベルト部分における差分ΔＬに基づいて、中間転写ベルト１０の傾斜を得るので、ステアリングローラ１４の傾き動作によるベルトの幅方向位置への変位をすぐに検出できる。これにより、オーバーシュートの発生を効果的に抑制できる。
【００４２】
〔変形例１〕
次に、上記実施形態における位置検出センサの変形例（以下、本変形例を「変形例１」という。）について説明する。本変形例にでは、上記接触開始位置Ｐ１と上記離間開始位置Ｐ２における中間転写ベルト１０の縁部の幅方向位置をそれぞれ検出する２つの位置検出センサが設けられている。
【００４３】
図１３は、変形例１に係る位置検出センサの概略構成を示す説明図である。この位置検出センサ１０１は、接触開始位置Ｐ１又は離間開始位置Ｐ２における中間転写ベルト１０の幅方向縁部に接触する接触子１０２を備えている。この接触子１０２は、Ｌ字状部材であって、図示のように、そのＬ字が交差部分付近で支軸１０３に回動自在に取付けられている。そして、この接触子１０２は、付勢部材としてのスプリング１０４により、中間転写ベルト１０の幅方向縁部に接触する方向に付勢され、その縁部に当接した状態で保持される。このときの当接圧は、そのベルト縁部が変形しない程度の適度な大きさに設定されている。また、位置検出センサ１０１には、エリアレーザセンサ１０５が設けられている。このエリアレーザセンサ１０５は、１対の発光素子と受光素子とから構成され、発光素子から照射されるレーザ光の受光量の変化を受光素子で検出する。この発光素子と受光素子の間には、発光素子からのレーザ光を一部遮るように、接触子１０２の中間転写ベルト１０に当接する端部とは逆の端部が位置決めされている。これにより、接触子１０２が回動すると、その回転角度に応じて接触子１０２の端部によって遮られる光量が変化し、受光素子での受光量が変化する。
【００４４】
ベルトの蛇行が発生すると、接触開始位置Ｐ１又は離間開始位置Ｐ２における中間転写ベルト１０の幅方向縁部がベルト幅方向に変位する。そして、この幅方向縁部の動きは、これに当接する接触子１０２の回動動作に変換される。この回動動作によって、エリアレーザセンサ１０５における受光素子の受光量が変化し、その受光量の変化に応じた検出信号がエリアレーザセンサ１０５から出力される。よって、そのセンサ出力によって、接触開始位置Ｐ１又は離間開始位置Ｐ２における中間転写ベルト１０の幅方向位置を連続的に検出することができる。なお、このようなエリアレーザセンサ１０５の代わりに、例えば、中間転写ベルト１０の幅方向への変位に応じて変位する接触子１０２の変位を検出するような変位センサを用いることもできる。
【００４５】
上記実施形態の位置検出センサ１，２は、光学センサで中間転写ベルト縁部の幅方向位置を直接的に検出するものであった。この場合、複写機の機内に浮遊するトナーなどの粉塵がセンサ表面に付着するなどにして、検出誤差が生じやすい。これに対し、本変形例は、接触子１０２を利用して接触開始位置Ｐ１及び離間開始位置Ｐ２における中間転写ベルト縁部の幅方向位置を間接的に検出するものである。よって、位置検出センサのセンサ表面をセンサケーシング内にパッケージングすることが可能となる。よって、検出誤差の抑制のために、トナーなどの粉塵がセンサ表面に付着するのを防止する構成を容易に得ることができる。
【００４６】
〔変形例２〕
次に、上記実施形態における位置検出センサの他の変形例（以下、本変形例を「変形例２」という。）について説明する。本変形例では、接触開始位置Ｐ１より無端移動方向上流側にズレた位置と、離間開始位置Ｐ２より無端移動方向下流側にズレた位置における中間転写ベルト縁部の幅方向位置をそれぞれ検出する２つの位置検出センサが設けられている。
【００４７】
図１４は、変形例２に係る位置検出センサの概略構成を示す説明図である。なお、説明のため、上記接触開始位置Ｐ１よりもベルト無端移動方向上流側にズレた位置における中間転写ベルト１０の縁部の幅方向位置を検出する位置検出センサのみを図示している。本変形例に係る位置検出センサ２０１の構成は、上記変形例１における位置検出センサ１０１に設けられたエリアレーザセンサ１０５と同じである。そして、位置検出センサ２０１の発光素子２０２と受光素子２０３との間には、発光素子からのレーザ光を一部遮るように、中間転写ベルト１０の幅方向縁部が位置決めされている。これにより、ベルトの蛇行が発生して中間転写ベルト１０の幅方向縁部の幅方向位置が変位すると、その変位量に応じて遮られる光量が変化し、受光素子２０３での受光量が変化する。そして、この受光量の変化に応じた検出信号は位置検出センサ２０１から出力される。よって、２つの位置検出センサ２０１によって、接触開始位置Ｐ１より無端移動方向上流側にズレた位置のベルト幅方向位置と、離間開始位置Ｐ２より無端移動方向下流側にズレた位置のベルト幅方向位置を連続的に検出することができる。このようにして検出された結果からも、上記実施形態と同様の差分ΔＬを算出することができる。
【００４８】
上記実施形態及び変形例１の位置検出センサ１，２は、ステアリングローラ１４に巻き付けられたベルト部分のベルト幅方向位置を検出するものであった。そのため、中間転写ベルト１０の振動やうねりの影響をほとんど受けず、中間転写ベルト１０の正確な傾斜角を得ることができる。これに対し、本変形例においては、ステアリングローラ１４に巻き付いていないベルト部分のベルト幅方向位置を検出するため、中間転写ベルト１０の振動やうねりの影響を多少受けることになる。しかし、本変形例のようにステアリングローラ１４に巻き付いていないベルト部分の幅方向位置を検出する構成によれば、上記実施形態の構成に比べて位置検出センサの自由度を高めることができる。これにより、採用できる位置検出センサの選択肢が増えるので、装置の小型化、低コスト化を図ることができる。
【００４９】
〔変形例３〕
次に、上記実施形態における位置検出センサの更に他の変形例（以下、本変形例を「変形例３」という。）について説明する。本変形例では、上記変形例２の場合と同様の検出位置における中間転写ベルト１０の縁部の幅方向位置をそれぞれ検出する２つの位置検出センサが設けられている。
【００５０】
図１５は、変形例３に係る位置検出センサの概略構成を示す、中間転写ベルト１０の裏面（内周面）側から見た説明図である。なお、説明のため、上記接触開始位置Ｐ１よりもベルト無端移動方向上流側にズレた位置における中間転写ベルト１０の縁部の幅方向位置を検出する位置検出センサのみを図示している。本変形例においては、中間転写ベルト１０の裏面における幅方向中央部分に、ベルト無端移動方向に平行に延びる反射テープ３０２が設けられている。なお、この反射テープ３０２は、ベルト無端移動方向に平行に延びるものであれば、幅方向中央部分でなくてもよい。本変形例に係る位置検出センサ３０１は、いわゆる光学式の反射型センサであり、反射テープ３０２のエッジ位置を検出するものである。よって、ベルトの蛇行が発生して反射テープ３０２のエッジ位置の幅方向位置が変位すると、その変位量が検出される。よって、２つの位置検出センサ３０１によって、接触開始位置Ｐ１よりも無端移動方向上流側にズレた位置のベルト幅方向位置と、離間開始位置Ｐ２よりも無端移動方向下流側にズレた位置のベルト幅方向位置を連続的に検出できる。このようにして検出された結果からも、上記実施形態と同様の差分ΔＬを算出することができる。
【００５１】
上記実施形態並びに変形例１及び変形例２においては、位置検出センサを中間転写ベルト１０により囲まれた領域の外部に配置する必要があった。これに対し、本変形例においては、位置検出センサ３０１を中間転写ベルト１０により囲まれた領域内に設置することができる。一般に、この領域内には比較的スペースの余裕があるため、装置の小型化を図ることができる。
【００５２】
以上、本実施形態におけるベルト蛇行補正装置は、無端ベルトである中間転写ベルト１０が複数の支持部材であるローラ１４，１５，１６に張架されている。そして、これらのローラの中のステアリングローラ１４に巻き付いたベルト部分の無端移動方向と、そのベルト部分の正規の無端移動方向Ｘとの傾斜を示す差分ΔＬを検出するための傾斜検出手段としての位置検出センサ１，２，１０１，２０１，３０１を備えている。また、この装置は、その位置検出センサ１，２，１０１，２０１，３０１による検出結果に基づいて、上記ベルト部分の無端移動方向を正規の無端移動方向Ｘに修正する傾斜修正手段としての蛇行補正機構を備えている。このような構成により、従来のステアリング方式で生じていたタイムラグやオーバーシュートがほとんどなく、しかも中間転写ベルト１０が大きく蛇行することなく安定したベルト駆動を実現することができる。
また、本実施形態では、中間転写ベルト１０の無端移動方向における互いに異なる２つの箇所で、ステアリングローラ１４に巻き付いたベルト部分又はその近傍のベルト幅方向位置Ｌ１，Ｌ２をそれぞれ検出する。そして、各検出結果の差分ΔＬに基づいて上記傾斜を得る。よって、ベルトの蛇行の発生原因である中間転写ベルトの傾斜を高い精度で得ることができる。これにより、蛇行補正制御の精度を向上させることができる。
特に、上記実施形態の構成及び変形例１の構成では、２つの位置検出センサが検出する各ベルト幅方向位置が、接触開始位置Ｐ１と離間開始位置Ｐ２となっている。よって、ベルトの蛇行の発生原因である中間転写ベルトの傾斜をより高い精度で得ることができる。これにより、蛇行補正制御の精度を更に向上させることができる。
また、本実施形態では、複数のローラ１４，１５，１６の中で、中間転写ベルト１０との間の摩擦係数μと、その中間転写ベルト１０の巻付き角θとの積が最も大きいステアリングローラ１４に巻き付いたベルト部分についてベルト幅方向位置Ｌ１，Ｌ２を検出している。このようなローラ１４は、中間転写ベルト１０の幅方向位置をベルト幅方向に変位させる力を最も強く生じさせるものであり、このローラ１４の箇所で最もベルトの蛇行が発生しやすい。したがって、このようなローラ１４上のベルト幅方向位置Ｌ１，Ｌ２を検出することで、最も効率よくかつ迅速にベルトの蛇行の発生を把握することができる。よって、より適切な蛇行補正制御を実現することができる。ここで、補足すると、オイラーの摩擦伝導理論によれば、図１６に示すベルトモデルにおいて、弾性体であるベルトは、張力を与えなくては動力が伝達されないとがいわれており、下記の数１に示す関係式が成り立つ。この関係式において、Ｔｔはベルト張り側の張力、Ｔｓは緩み側の張力、θはベルトの巻付き角、μはベルトとローラとの間の摩擦係数である。この関係式からすると、上述した摩擦係数μと巻付き角θとの積が最も大きいローラは、張り側張力Ｔｔから緩み側張力Ｔｓを減じた値である有効張力が最も大きいローラと言い換えることもできる。
【数１】
Ｔｔ／Ｔｓ  ＝  ｅμ・θ
また、本実施形態の画像形成装置は、中間転写ベルト１０の蛇行を補正するベルト蛇行補正装置として上述したベルト蛇行補正装置を用いているので、中間転写ベルト１０の蛇行によって生じる画像の色ズレを安定して防止できる。
特に、本実施形態の複写機は、非画像形成動作時に、中間転写ベルト１０のベルト幅方向位置を正規の位置に修正する位置修正手段としての制御部３及び蛇行補正機構を備えている。これにより、微小な蛇行の蓄積によりベルト全体の幅方向位置のズレ量が増大していったとしても、非画像形成動作中に、ベルト全体の幅方向位置を正規の位置に戻すことができ、微小な蛇行の蓄積をリセットできる。よって、微小な蛇行の蓄積による中間転写ベルト１０の脱落を防止することができる。
【００５３】
なお、本実施形態及び変形例１乃至３では、ステアリングローラ１４に巻き付けられたベルト部分における差分ΔＬに基づいて、その差分ΔＬが最小となるようにステアリングローラ１４の傾き動作を制御するものであった。しかし、ベルトの蛇行の発生原因となる中間転写ベルト１０の傾斜すなわち差分ΔＬは、ステアリングローラ１４上だけでなく、他の支持ローラ１５，１６でも生じ得る。この場合、他の支持ローラ１５，１６上における中間転写ベルト１０の傾斜がステアリングローラ１４上に移動したときに初めて、ステアリングローラ１４の傾き動作の制御がなされる。よって、ベルトの蛇行が発生してからステアリングローラ１４の傾き動作の制御がなされるまでの多少のタイムラグが生じることがある。このようなタイムラグをも抑制して更に高精度な蛇行補正制御を必要とする場合には、ステアリングローラ１４だけでなく、他の支持ローラ１５，１６においてもベルト幅方向位置の検出を行うようにしてもよい。このときには、それらの検出結果も、ステアリングローラ１４の傾き動作の制御にフィードバックする。この場合、他の支持ローラ１５，１６もステアリングローラとして構成し、各ローラ１４，１５，１６についての差分ΔＬに基づき、個々にステアリング制御を行えば、より高い精度の蛇行補正制御を実現できる。
【００５４】
【発明の効果】
請求項１乃至４の発明によれば、蛇行によるベルト幅方向位置のズレ量が小さいうちにその蛇行を補正できるので、従来よりも効果的にベルトの蛇行を抑制できるという優れた効果がある。この効果により、ベルト幅方向の位置ズレが少ない状態で無端ベルトを安定して無端移動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係る複写機におけるベルト蛇行補正装置の制御部で行われる制御の流れを示すフローチャート。
【図２】同複写機全体の概略構成図。
【図３】同複写機の本体部分の構成を示す拡大図。
【図４】同複写機における隣り合う２つの画像形成ユニットの構成を示す拡大図。
【図５】同ベルト蛇行補正装置を構成する蛇行補正機構の概略構成を示す平面図。
【図６】（ａ）は、蛇行補正機構により傾き動作されるステアリングローラの周辺の斜視図。（ｂ）は、同ステアリングローラを軸方向から見たときの模式図。
【図７】同複写機における中間転写ベルトの幅方向位置を検出する２つの位置検出センサの概略構成を示す模式図。
【図８】同位置検出センサがステアリングローラの軸に固定された構成を示す説明図。
【図９】同ベルト蛇行補正装置の制御ブロック図。
【図１０】同ステアリングローラに巻き付いたベルト部分の無端移動方向が正規の無端移動方向に対して傾斜したときの模式図。
【図１１】同中間転写ベルトが一定速度で無端移動しているときの接触開始位置及び離間開始位置のベルト幅方向位置の経時変化の様子をそれぞれ示すグラフ。
【図１２】（ａ）は、差分ΔＬが０よりも大きいときの中間転写ベルトの傾斜の様子を示す説明図。（ｂ）は、差分ΔＬが０よりも小さいときの中間転写ベルトの傾斜の様子を示す説明図。
【図１３】変形例１に係る位置検出センサの概略構成を示す説明図。
【図１４】変形例２に係る位置検出センサの概略構成を示す説明図。
【図１５】変形例３に係る位置検出センサの概略構成を示す、中間転写ベルト１０の裏面側から見た説明図。
【図１６】ベルト張力と摩擦係数との関係を説明するためのモデル図。
【符号の説明】
１，２，１０１，２０１，３０１  位置検出センサ
３    制御部
４    ステアリングモータ
５    揺動アーム
６    偏心カム
１０  中間転写ベルト
１４  ステアリングローラ
１４ａ  ピボット軸受
１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８ＢＫ  画像形成ユニット
２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０ＢＫ  感光体ドラム
１０２  接触子
１０４  スプリング
１０５  エリアレーザセンサ
３０２  反射テープ
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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