JP2014106251A - ベルト駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ベルトの駆動を中断することなく、突発外乱が生じた際にも無端ベルトの幅方向の位置の補正制御を発散させずに、エッジ形状データの変更が行える構成を実現する。
【解決手段】エッジセンサ３８により検知した無端ベルトのエッジ位置Ｅ（ｒ，ｎ）を第２メモリ７に記憶する。このエッジ位置と第１メモリ６に記憶されたエッジ形状データＢ（ｒ，ｎ）とを比較して、無端ベルトの幅方向の位置変動量Ｗ（ｒ，ｎ）を演算する。補償器２は、この位置変動量に応じた修正信号Ｓ（ｒ，ｎ）を出力し、この修正信号は、第３メモリ８に記憶される。第４メモリには伝達関数Ｐが記憶されている。変更部５は、エッジ位置と、修正信号と、伝達関数とを用いて、第１メモリ６に記憶されたエッジ形状データを変更する。
【選択図】図５

Description

本発明は、無端ベルトを駆動するベルト駆動装置に関し、特に、無端ベルトの幅方向の位置を補正する構成に関する。

従来から、画像形成プロセスに電子写真方式や静電記録方式を採用した種々の形式の、プリンタ、複写機、ファクシミリ、これらの複合機などの画像形成装置が開発されている。このような画像形成装置において、像担持体から転写されるトナー像を担持する中間転写体、あるいは像担持体からのトナー像を転写する記録材を担持して搬送する記録材搬送機構に無端状のベルト（以下、無端ベルト）を採用したものがある。更には、記録材に転写されたトナー像を加熱して定着する定着装置に無端ベルトを採用したものもある。

このような中間転写体、転写材搬送機構等に無端ベルトを採用したベルト駆動装置においては、駆動時のベルトの寄りや蛇行等が発生する。ベルト駆動時の寄りや蛇行は、ベルト駆動機構を始め、ベルト自身の機械的精度、ベルトの特性変化、転写材が転写材供給機構から転写材搬送ベルトに突入することによって生じる搬送ベルトの振動等、外部から加えられる様々な力が原因となる。このため、ベルトのエッジ位置を検出し、その検出結果に基づいてベルトに対する配設角度を調整するステアリングローラにより、ベルトの寄りや蛇行を補正する方法が知られている。

ところが、この検出結果には、ベルトのエッジ形状成分が含まれる。このため、例えば、ベルト交換時においてのみエッジ形状を測定してエッジ形状データを記憶させ、ベルト寄り位置検知結果からエッジ形状成分を除去する方法が知られている。しかし、無端ベルトのエッジ形状は、ベルト交換時だけでなく、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、ベルトの摩耗や亀裂といった劣化等によって変化する。このため、ベルト交換時のみのエッジ形状データだけでは、ベルトの蛇行を的確に修正することは難しい。

そこで、所定のタイミングで現在のベルトのエッジ形状と記憶部のエッジ形状データの差分をチェックし、差分が大きい場合は、ベルトの駆動を中断し、エッジ形状データを再取得・更新（変更）する技術が開示されている（特許文献１）。

また、現在のエッジ形状データと記憶部でのエッジ形状データとを比較し、差分が大きい場合でもベルトの駆動を中断せず、補償器のゲインを１未満にし、エッジ形状データを再取得・更新（変更）する技術が開示されている（特許文献２）。

特許第３６３２７３１号公報 特許第３９３１４６７号公報

しかしながら、上述の特許文献１に記載の技術においては、ベルトの駆動を中断するため、画像形成の生産性が低下してしまう恐れがあった。また、特許文献２に記載の技術では、エッジ形状を再取得する際、補償器のゲインを１未満にするため、ベルト位置変動を生じさせる突発外乱が生じた場合、ベルトの幅方向の位置の補正制御が発散する恐れがあった。

本発明は、このような事情に鑑み、ベルトの駆動を中断することなく、突発外乱が生じた際にも無端ベルトの幅方向の位置の補正制御を発散させずに、エッジ形状データの変更が行える構成を実現すべく発明したものである。

本発明は、無端ベルトと、前記無端ベルトを走行させる駆動手段と、前記無端ベルトの走行方向に交差する幅方向のエッジ位置を検知するエッジ位置検知手段と、前記無端ベルトのエッジ形状データを記憶する第１記憶手段と、前記エッジ位置検知手段により検知した前記エッジ位置を記憶する第２記憶手段と、前記エッジ位置検知手段により検知した前記エッジ位置と前記第１記憶手段に記憶された前記エッジ形状データとを比較して、前記無端ベルトの幅方向の位置変動量を演算する位置変動量演算手段と、前記位置変動量演算手段により求めた前記位置変動量に応じ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前記修正信号に従って、前記無端ベルトの幅方向の位置を補正するベルト幅方向位置補正手段と、前記補償器から出力された前記修正信号を記憶する第３記憶手段と、前記ベルト幅方向位置補正手段に対する入力値と、前記ベルト幅方向位置補正手段が補正する前記無端ベルトの幅方向の位置との関係である伝達関数を記憶する第４記憶手段と、前記第２記憶手段に記憶された前記エッジ位置と、前記第３記憶手段に記憶された前記修正信号と、前記第４記憶手段に記憶された伝達関数とを用いて、前記第１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、ことを特徴とするベルト駆動装置にある。

本発明によれば、エッジ位置、修正信号、伝達関数を用いて、エッジ形状データを変更するため、ベルトの駆動を中断することなく、突発外乱が生じた際にも無端ベルトの幅方向の位置の補正制御を発散させずに、エッジ形状データの変更が行える。

本発明の第１の実施形態に係るベルト駆動装置を備えた画像形成装置の概略構成断面図。 図１のステアリングローラ近傍の詳細図。 （ａ）ベルトエッジセンサの配置図と、（ｂ）その概略構成を示す模式図。 ベルト駆動装置のシステム構成の概略を示す図。 第１の実施形態のベルト寄り補正制御に関するブロック図。 （ａ）エッジ形状補正なし時、（ｂ）エッジ形状除去時、（ｃ）外乱発生時、（ｄ）エッジ形状誤差時における、ベルトの走行方向の位置とベルト位置変動量との関係の一例をそれぞれ示す図。 第１の実施形態のベルト寄り補正制御の一例を示すフローチャート。 本発明の第２の実施形態のベルト寄り補正制御に関するブロック図。 第２の実施形態のベルト寄り補正制御の一例を示すフローチャート。

＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態について、図１ないし図７を用いて説明する。まず、本実施形態の画像形成装置の概略構成について、図１を用いて説明する。

［画像形成装置］
画像形成装置１は、電子写真方式のフルカラー画像形成装置で、不図示の制御部からの制御信号に基づいて以下で説明する動作を行う。図１において、２２はＹ（イエロー）画像形成部、２３はＭ（マゼンタ）画像形成部、２４はＣ（シアン）画像形成部、２５はＫ（ブラック）画像形成部である。以上の各画像形成部の構成は全て同一なので、以下ではＹ画像形成部２２を詳細に説明し、他の画像形成部の説明は省略する。また、本構成においては４つの画像形成部を採用しているがこれに限定するものでない。

Ｙ画像形成部２２において、３０は感光ドラム（像担持体）で、レーザースキャナ（露光装置）２９からの光によって、その表面に潜像が形成される。２６は一次帯電器で、感光ドラム３０の表面を所定の電位に帯電させ、潜像形成の準備をする。２８は現像器で、感光ドラム３０上の潜像を現像して、トナー画像を形成する。現像器２８には、現像バイアスを印加して現像するためのスリーブ（不図示）が含まれている。３３は１次転写ローラで、中間転写ベルト３１の背面から電圧を加え、感光ドラム３０上のトナー画像を、中間転写ベルト３１上に転写する。転写終了後、感光ドラム３０に残ったトナーを掻き落とすためにドラムクリーニングブレード（不図示）が配置され次の画像形成に供される。

無端ベルトである中間転写ベルト３１は、ベルト駆動ローラ３４、従動ローラ３２Ａ、３２Ｂ、ステアリングローラ３５、２次転写内ローラ３６により張架され、ベルト駆動装置１００を構成する。２次転写内ローラ３６は、中間転写ベルト３１上に転写されたトナー像を更に記録材としての記録紙２１に転写する。

ステアリングローラ３５は、中間転写ベルト３１の内側から外側へ向かってバネ４２によって加圧され、移動可能に取り付けられていることから、中間転写ベルト３１に一定の張力を付与している。また詳細は後述するが、ステアリングローラ３５のアライメントを任意に変更することによって、中間転写ベルト３１の幅方向の位置の補正（寄り補正）制御を行う。

ベルト駆動ローラ３４は、駆動手段としてのベルト駆動モータ４０によって回転されて、中間転写ベルト３１を図中の矢印方向に走行させる。また、本実施形態の場合、中間転写ベルト３１の走行（搬送）方向１箇所に設けられたマーク等を検知する、ベルトホーム検知センサ４３も備えている。

前述した感光ドラム３０上に形成されたトナー像は、１次転写ローラ３３の作用によって像担持体でもある中間転写ベルト３１上に一次転写される。同様の画像形成工程が各画像形成部２３、２４、２５においても行われて各色のトナー像が形成され、先に形成されたトナー像に順番に重ね転写される。

一方、記録紙２１が給紙部（不図示）から２次転写領域に搬送され、２次転写内ローラ３６と二次転写外ローラ３７の作用によって、中間転写ベルト３１上に形成されたトナー像が記録紙２１に転写される。このときに転写しきれずに中間転写ベルト３１上に残った廃トナーは中間転写ベルト３１に当接する当接部材であるクリーニングブレード３９によって除去され、中間転写ベルト３１は次の画像形成に供される。

［ベルト寄り補正機構］
次に、図２を用いてベルト駆動装置１００のベルト寄り補正機構１１０について説明する。ベルト駆動装置１００は、中間転写ベルト３１の幅方向の位置の補正（寄り補正）制御を行う、ベルト幅方向位置補正手段としてのベルト寄り補正機構１１０を備える。

ベルト寄り補正機構１１０は、ステアリングローラ３５及びローラ揺動機構１１１を有する。ステアリングローラ３５は、軸受ホルダ１０７によって回転自在に支持されている。また軸受ホルダ１０７はスライドレール１０６の可動側に固定されている。さらにスライドレール１０６の可動側の同じ面には、スライダ１０５が固定されている。一方、スライドレール１０６の固定側はステアリングアーム（支持部材）１０１に固定されている。また、スライダ１０５はステアリングアーム１０１にかけられたバネ（付勢部材）４２によって矢印Ｔ方向に付勢されている。したがって、スライダ１０５はステアリングアーム１０１上をスライドし、この結果、ステアリングローラ３５が矢印Ｔ方向に付勢され、中間転写ベルト３１にテンションを与えている。なお、本実施形態ではステアリングローラ３５がバネ４２によって付勢され、中間転写ベルト３１に一定のテンションを付与する機能も持ち合わせているが、ステアリング機能とテンション付与機能とは分離させて、別構成としてもかまわない。

ローラ揺動機構１１１は、ステアリングアーム１０１、揺動軸１０４、カム１０３、フォロワ１０２、ステアリングモータ４１などにより構成される。図２の紙面手前側のステアリングアーム１０１は揺動軸１０４を中心に揺動可能に軸支されている。ステアリングアーム１０１上には、揺動軸１０４に対してステアリングローラ３５とは対称の方向に、フォロワ１０２が軸支されている。また、フォロワ１０２に当接するようにカム１０３が設けられ、カム１０３はステアリングモータ（駆動手段）４１によって回転可能に構成されている。

ここで、カム１０３が図２中の矢印Ａ方向に回動すると、ステアリングアーム１０１のフォロワ１０２側は揺動軸１０４を中心に矢印Ｃ方向に回動し、この結果、ステアリングローラ３５側が矢印Ｅ方向に回動して、そのアライメントが変更される。これとは逆に、カム１０３が矢印Ｂ方向に回動すると、ステアリングアーム１０１のフォロワ１０２側は揺動軸１０４を中心に矢印Ｄ方向に回動し、この結果、ステアリングローラ３５側が矢印Ｆ方向に回動して、そのアライメントが変更される。ステアリングローラ３５のアライメントが矢印Ｅ方向に変移すると中間転写ベルト３１は紙面奧側に移動し、矢印Ｆ方向に変移すると中間転写ベルト３１は紙面手前側に移動する。

なお、本実施形態では紙面奥側のステアリングアーム（不図示）を固定としているが、例えば、紙面奥側にも紙面手前側と同様の機構を用いるなどをして前奥共に揺動可能な構成としてもよい。その場合は、紙面手前側と奥側とでステアリングアームの揺動方向を逆にし、なおかつ揺動量の絶対値を一致させれば、ステアリングローラ３５の中央を軸として揺動させることが可能である。

［エッジセンサ］
次に、図３を用いて、ベルトの寄り量の検知手法について説明する。図３（ａ）において、中間転写ベルト３１の感光ドラム３０からトナー像が転写される転写面の走行方向下流には、エッジ位置検知手段としてのエッジセンサ３８が配置されている。そして、このエッジセンサ３８により、中間転写ベルト３１の走行方向に交差する幅方向のエッジ位置（ベルト寄り位置）を検知する。なお、転写面は図１のステアリングローラ３５の遠方に配置されている従動ローラ３２Ａ及びステアリングローラ３５の近傍に配置されている従動ローラ３２Ｂより形成されている。

図３（ｂ）に、エッジセンサ３８の具体的構成を示す。エッジセンサ３８は、スプリング３８ａの引っ張り力をもって接触子３８ｂの一端側が中間転写ベルト３１の端部に、圧接状態に保持されている。この場合、スプリング３８ａによる接触子３８ｂの圧接力は、中間転写ベルト３１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３８ｂは、その中間部位を支軸３８ｃにて回動自在に支持され、その支軸３８ｃを境にした接触子３８ｂの他端側に変位センサ３８ｄが対向状態に配設されている。

このエッジセンサ３８においては、ベルト蛇行時における中間転写ベルト３１の幅方向（図中のｙ方向）への動きが、そのベルトエッジに圧接する接触子３８ｂの動き（揺動動作）に置き換えられる。このとき、接触子３８ｂの動き（変位）に対応して変位センサ３８ｄ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３１の幅方向の位置を連続的に検知することができる。

なお、ベルトの幅方向の位置を検知するセンサは、上述のようなベルト端部に接触式のセンサを配置する方式以外に、非接触式としてもかまわない。非接触式の構成としては、例えば、ベルトに描かれたマークをベルト上部より非接触式のセンサで読み取る方式が挙げられる。何れにしても、エッジセンサ３８はベルト端部に配置されており、ベルト寄り位置の変動量を直接検知する。

［ベルト駆動装置のシステム構成］
次に、図４を用いてベルト駆動装置１００のシステム構成について説明する。図４において、ステアリング制御装置１２は、ベルト寄りや蛇行の補正手段となるための駆動源となるステアリングモータ４１の駆動を制御するために、モータ制御信号をステアリングモータ４１に出力する。ステアリングモータ４１には、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を使用することが望ましい。またステアリング制御装置１２には、前述したベルトホーム検知センサ４３とエッジセンサ３８が接続されていて、ベルトホーム検知センサ４３からはベルトホーム信号が、エッジセンサ３８からは、ベルトエッジ信号がそれぞれ入力される。

［ベルト寄り補正制御］
次いで、図５ないし図７を用いて本実施形態に係るベルト寄りや蛇行を補正するベルト寄り補正制御（ステアリング制御）について説明する。図５において、制御手段としてのコントローラ１２ａは、上述したステアリング制御装置１２の中の一部機能を有する。コントローラ１２ａは、主に補償器２、モータドライバ３、第１演算部４、変更部５、各種メモリ６〜１０を備えている。各種メモリ６〜１０は、同一の記憶装置であっても良いし、複数の記憶装置であっても良い。また、ステアリングモータ４１とステアリングローラ３５は、前述した図２のベルト寄り補正機構１１０に対応する。また、ベルトモジュール１１は、前述の中間転写ベルト３１と、このベルトを張架するローラ３２Ａ、３２Ｂ、３４、３６を含むメカ構成である。

第１記憶手段としての第１メモリ６には、中間転写ベルト３１のエッジ形状データが記憶されている。初期段階では、装置に組み込む前に予め測定したデータ、或いは、最初の電源投入時などにエッジセンサ３８により測定したデータが記憶される。そして、後述するように、第１メモリ６に記憶されているエッジ形状データは、変更部５により変更（更新）されていく。

位置変動量演算手段としての第１演算部４は、エッジセンサ３８により検知したエッジ位置と第１メモリ６に記憶されたエッジ形状データとを比較して、中間転写ベルト３１の幅方向の位置変動量（ベルト寄り位置）を演算する。即ち、ベルトの幅方向の位置を検出するためのエッジセンサ３８には、実際のベルト幅方向の位置変動の他に、ベルトのエッジ形状が読み取り誤差として加わる。本実施形態では、ベルト寄り補正制御実行時に、第１メモリ６のエッジ形状データＢ（ｒ，ｎ）をエッジセンサ３８のデータＥ（ｒ，ｎ）から引くことで、ベルトのエッジ形状を減じたベルトの位置変動量Ｗ（ｒ，ｎ）を求めるようにしている。これにより、ベルトのエッジ形状に起因する読み取り誤差を抑制できる。なお、エッジセンサ３８により検知したエッジ位置Ｅ（ｒ，ｎ）は、第２記憶手段としての第２メモリ７に記憶される。

ここで、「ｒ」は中間転写ベルト３１の回転開始から、ベルトホーム検知センサ４３によってベルトホーム信号が出力された回数、つまり回転開始から中間転写ベルト３１が何回回転したかを示す値である。また「ｎ」は、ベルトホーム信号を基準にした、中間転写ベルト３１の搬送方向に対応した番地の値を示す。

補償器２は、第１演算部４により求めた位置変動量に応じた修正信号を出力する。即ち、ベルト位置目標値とベルトの位置変動量Ｗ（ｒ，ｎ）との偏差に応じた修正信号Ｓ（ｒ，ｎ）を、モータドライバ３に出力する。したがって、この修正信号Ｓ（ｒ，ｎ）は、ステアリングモータドライバ指令値となる。なお、本実施形態では、ステアリングモータ４１としてステッピングモータを採用しているため、補償器２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ている。また、補償器２から出力された修正信号Ｓ（ｒ，ｎ）は、第３記憶部としての第３メモリ８に記憶される。

モータドライバ３は、ステアリングモータドライバ指令値としての修正信号Ｓ（ｒ，ｎ）に従って、ステアリングモータ４１を駆動し、このモータ駆動によってステアリングローラ３５が傾き、ベルトの幅方向の位置が変動する。言い換えれば、ベルト寄り補正機構１１０は、補償器２から出力された修正信号Ｓ（ｒ，ｎ）に従って、中間転写ベルト３１の幅方向の位置を補正する。

第４記憶手段としての第４メモリ９には、ベルト寄り補正機構１１０に対する入力値と、ベルト寄り補正機構１１０が補正する中間転写ベルト３１の幅方向の位置との関係である伝達関数Ｐを記憶している。この伝達関数Ｐとは、ステアリングモータ指令値と、ステアリングモータ４１が駆動し、ステアリングローラ３５が傾斜することで生じる中間転写ベルト３１の幅方向の位置変動量との関係を示す数式化したものである。このような伝達関数は、物理法則からのモデリングにより求める方法もあれば、出荷前にシステム同定手法に則り取得してもよい。また、画像形成動作の停止中にシステム同定を実施し、伝達関数を再取得して第４メモリ９に記憶させる方法も考えられる。これにより、装置の設置環境によるローラアライメントの変化や、ローラとベルト間の摩擦係数変化に伴う伝達関数の変化に対応できる。なお、この伝達関数の取得タイミングや取得方法については、上述内容に限定されるものではない。

変更手段としての変更部５は、第１メモリ６に記憶されたエッジ形状データＢ（ｒ，ｎ）を変更する。この変更は、第２メモリ７に記憶されたエッジ位置Ｅ（ｒ，ｎ）と、第３メモリ８に記憶された修正信号Ｓ（ｒ，ｎ）と、第４メモリ９に記憶された伝達関数とを用いて行われる。具体的には、変更部５は、第２メモリに記憶されたエッジ位置に関するデータから、第３メモリに記憶された修正信号に関するデータに第４メモリに記憶された伝達関数Ｐを乗じた値を減じることで新たなエッジ形状データを求める。

ここで、エッジ位置に関するデータは、例えば、第２メモリ７に記憶された中間転写ベルト３１の所定回転分のエッジ位置の平均Ｅ（ｎ）とする。また、修正信号に関するデータは、第３メモリ８に記憶された中間転写ベルト３１の所定回転分の修正信号の平均Ｓ（ｎ）とする。なお、それぞれのデータは、これに限らず、例えば、変更前の直近のデータ（変更する直前のベルト１周分のデータ）としても良い。本実施形態では、それぞれのデータは、中間転写ベルト３１の所定回転分の平均とする。このために変更部５は、エッジ位置の平均Ｅ（ｎ）を演算する第２演算部５１と、修正信号の平均Ｓ（ｎ）を演算する第３演算部５２とを有する。また、エッジ形状データを求めるための演算を行う第４演算部５３も有する。

より具体的に説明する。変更部５は、第２メモリ７と第３メモリ８とから、それぞれエッジ位置Ｅ（ｒ，ｎ）と修正信号（モータ指令値）Ｓ（ｒ，ｎ）とを、例えばベルト３回転分にわたってデータを読み出す。そして、第２演算部５１により、各回転における同一番地のエッジ位置Ｅ（１，ｎ）、Ｅ（２，ｎ）、Ｅ（３，ｎ）の和をベルト回転数３で割り、エッジ位置に関するデータＥ（ｎ）を算出する。また、第３演算部５２により、各回転における同一番地の修正信号Ｓ（１，ｎ）、Ｓ（２，ｎ）、Ｓ（３，ｎ）の和をベルト回転数３で割り、修正信号に関するデータＳ（ｎ）を算出する。さらにＳ（ｎ）とＥ（ｎ）は、それぞれの演算部で、データの傾き補正と、平均値が０となるようにオフセット補正とが実施される。即ち、互いに対比可能なデータに補正される。続いて、第４演算部５３により、エッジ位置に関するデータＥ（ｎ）から、修正信号に関するデータＳ（ｎ）と第４メモリ９の伝達関数を掛けた値を引き、得られた値を新たなエッジ形状データＢ（ｎ）とする。

また、第５記憶手段としての第５メモリ１０は、第１演算部４により演算した位置変動量Ｗ（ｒ，ｎ）を記憶する。そして、変更部５は、中間転写ベルト３１が１回転する間に第５メモリ１０に記憶された位置変動量のデータに関する値が所定の範囲内である場合に、エッジ形状データを変更するようにしている。即ち、変更部５では、エッジ形状データＢ（ｒ，ｎ）とエッジセンサ３８のデータＥ（ｒ，ｎ）の差分であるＷ（ｒ，ｎ）の標準偏差が後述する範囲内であった場合に、第１メモリ６のエッジ形状データＢ（ｒ，ｎ）を変更する。このために変更部５は、第５演算部５４と判断部５５とを有する。

第５演算部５４は、第５メモリ１０に記憶された位置変動量のデータに関する値として、下記の式（１）を用いて、中間転写ベルト３１のｒ回転時のベルト位置変動標準偏差（Ｗ（ｒ，ｎ）の標準偏差）Ｗｓｔｄｅｖ（ｒ）を算出する。

判断部５５は、式（１）により算出したベルト位置変動標準偏差Ｗｓｔｄｅｖ（ｒ）と、予め設定したＷ_{ｔｈ＿ｍｉｎ}及びＷ_{ｔｈ＿ｍａｘ}と比較する。そして、ベルト位置変動標準偏差Ｗｓｔｄｅｖ（ｒ）が、Ｗ_{ｔｈ＿ｍｉｎ}より大きく、Ｗ_{ｔｈ＿ｍａｘ}以下（所定の範囲内）かを判断する。ベルト位置変動標準偏差Ｗｓｔｄｅｖ（ｒ）が所定の範囲内であった場合は、第１メモリ６でのエッジ形状データと現在のベルトエッジ形状の誤差が大きくなっていると考えられる。このため、第１メモリ６でのエッジ形状データを、第４演算部５３で求めたエッジ形状データＢ（ｎ）に変更（更新）する。

ここで図６を用いて、判断部５５での判定の際のベルト位置変動量Ｗ（ｒ，ｎ）の一例となるデータを示す。図６（ａ）は、エッジセンサ３８での検出値Ｅ（ｒ，ｎ）から、第１メモリ６のエッジ形状データＢ（ｒ，ｎ）を差し引いていない時の、ベルト位置変動量Ｗ（ｒ，ｎ）を示している。

図６（ｂ）は、エッジセンサ３８での検出値Ｅ（ｒ，ｎ）から第１メモリ６のエッジ形状データＢ（ｒ，ｎ）を差し引き、エッジ形状を除去できた状態、つまり実際のベルト幅方向の位置を示している場合のデータである。この状態では、前述のｒ回転時のベルト位置変動標準偏差Ｗｓｔｄｅｖ（ｒ）が、Ｗ_{ｔｈ＿ｍｉｎ}以下となる。

図６（ｃ）は、突発外乱が生じた際のベルト位置変動量Ｗ（ｒ，ｎ）を示しており、この状態では、前述したｒ回転時のベルト位置変動標準偏差Ｗｓｔｄｅｖ（ｒ）が、Ｗ_{ｔｈ＿ｍａｘ}より大きくなる。

図６（ｄ）は、第１メモリ６のエッジ形状データと現在のベルトエッジ形状に誤差が生じている状態で、前述したｒ回転時のベルト位置変動標準偏差Ｗｓｔｄｅｖ（ｒ）は、Ｗ_{ｔｈ＿ｍｉｎ}＜Ｗｓｔｄｅｖ（ｒ）≦Ｗ_{ｔｈ＿ｍａｘ}という関係になる。この状態では、判断部５５により、エッジ形状データが更新される。ここでは、エッジ形状データの更新時の判定基準として、標準偏差を用いたが、分散でもよく、また上記に限定されるものではない。

［制御の流れ］
続いて、図７のフローチャートを用いて、画像形成動作中に実行されるベルト寄り補正制御及びエッジ形状データの更新手順について説明する。まず、ベルト駆動ローラ３４の回転によって中間転写ベルト３１の走行が開始されると、コントローラ１２ａでは、ベルトの回転数ｒをゼロにリセットする（Ｓ１）。次いで、ベルトホーム検知センサ４３からベルトホーム信号が出力されたか否かを繰り返し判定する（Ｓ２）。そして、ベルトホーム信号が検知されると、ベルトの回転数ｒをインクリメント（＋１）し、ベルトの回転方向（走行方向）に対応した番地の値ｎをゼロにリセットする（Ｓ３）。

次いで、中間転写ベルト３１の搬送終了の信号が入力されたか否かを判断し（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ベルトの回転方向に対応した番地の値ｎをインクリメント（＋１）する（Ｓ５）。

続いて、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３８の検出データＥ（ｒ，ｎ）を取得し、第２メモリ７に保存する（Ｓ６）。次に、エッジセンサ３８の検出データＥ（ｒ，ｎ）とこれに対応する第１メモリ６に記憶されたエッジ形状データＢ（ｒ，ｎ）との差分を取り、ベルト位置変動量Ｗ（ｒ，ｎ）を算出し、第５メモリ１０に保存する（Ｓ７）。

次いで、ベルト位置変動量Ｗ（ｒ，ｎ）とベルト目標値との偏差に応じて補償器２から出力された修正信号Ｓ（ｒ，ｎ）に従ってステアリング制御を行う。これにより、モータドライバ３によってステアリングモータ４１が駆動され、ステアリングローラ３５が傾斜する。このとき、ベルトホーム信号の出力タイミングを基準に、この修正信号Ｓ（ｒ，ｎ）を第３メモリ８に保存する（Ｓ８）。

続いて、番地の値「ｎ」が、ベルトの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（Ｓ９）、達していない場合はＳ４に戻る。達した場合は、第５演算部５４により、ｒ回転時のベルト位置変動標準偏差Ｗｓｔｄｅｖ（ｒ）を算出する（Ｓ１０）。

次に、ベルト位置変動標準偏差Ｗｓｔｄｅｖ（ｒ）が、Ｗ_{ｔｈ＿ｍｉｎ}＜Ｗｓｔｄｅｖ（ｒ）≦Ｗ_{ｔｈ＿ｍａｘ}の範囲内か否かを判断し（Ｓ１１）、範囲外であった場合はＳ２に戻る。一方、Ｓ１１において、範囲内であった場合は、第１メモリ６でのエッジ形状データと現在のベルトエッジ形状の誤差が大きくなっていると判断し、第１メモリ６のエッジ形状データの更新へと移行する（Ｓ１２）。即ち、上述したように、第４演算部５３により、エッジ位置に関するデータＥ（ｎ）から、修正信号に関するデータＳ（ｎ）と第４メモリ９の伝達関数を掛けた値を引き、新たなエッジ形状データＢ（ｎ）を得る。そして、この新たなエッジ形状データＢ（ｎ）に第１メモリ６のエッジ形状データを変更する。

このように本実施形態の場合、エッジ位置、修正信号、伝達関数を用いて、エッジ形状データを変更する。このため、ベルトの駆動を中断することなく、また、補償器２のゲインを１未満としないことから突発外乱が生じた際にも中間転写ベルト３１の幅方向の位置の補正制御を発散させずに、エッジ形状データの変更が行える。この結果、エッジ形状誤差成分起因による色ずれを低減することができ、高画質の印刷物を取得することが可能となる。

＜第２の実施形態＞
本発明の第２の実施形態について、図８及び図９を用いて説明する。本実施形態は、エッジ形状データを更新するか否かの判断基準が、上述の第１の実施形態と異なる。このため、第１の実施形態と同様の構成に関しては、同一の符号を付して説明を省略若しくは簡略にし、以下、第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。

本実施形態の場合、変更部５は、第６演算部５６と判断部５７とを有する。また、第４演算部５３は、中間転写ベルト３１（図１など参照）が１回転する間に第２メモリ７及び第３メモリ８に記憶されたデータと、第４メモリ９に記憶された伝達関数Ｐとから、Ｒ（ｒ，ｎ）を求める。即ち、第２メモリに記憶されたエッジ位置のデータＥ（ｒ，ｎ）から、第３メモリ８に記憶された修正信号のデータＳ（ｒ，ｎ）に伝達関数Ｐを乗じた値を減じたデータＲ（ｒ，ｎ）を求める。

また、第６演算部５６は、データＲ（ｒ，ｎ）と第１メモリ６に記憶されたエッジ形状データＢ（ｒ，ｎ）との差分に関する値Ｙｓｔｄｅｖ（ｒ）を求める。そして、判断部５７が、値Ｙｓｔｄｅｖ（ｒ）が所定の範囲内であるか否かを判断し、所定の範囲内である場合に、第１メモリ６に記憶されたエッジ形状データを変更する。

図９のフローチャートを参照しつつ、具体的に説明する。なお、図９のフローチャートのＳ９までは、第１の実施形態で説明した図７のフローチャートと同様であるため、Ｓ１３以降について詳細説明を行う。

Ｓ１３において、第４演算部５３により、エッジセンサ３８のデータＥ（ｒ，ｎ）から、修正信号Ｓ（ｒ，ｎ）と伝達関数Ｐを掛けた値を引き、得られた値をＲ（ｒ，ｎ）とする。次に、第６演算部５６により、得られた値Ｒ（ｒ，ｎ）と第１メモリ６に記憶されているエッジ形状データＢ（ｒ，ｎ）との差分を取り、Ｙ（ｒ，ｎ）を算出する。次いで、第６演算部５６により、下記の式（２）を用いて、ｒ回転時のエッジ形状補正差分の標準偏差Ｙｓｔｄｅｖ（ｒ）を算出する（Ｓ１４）。

続いて、判断部５７により、式（２）により算出したエッジ形状補正差分の標準偏差Ｙｓｔｄｅｖ（ｒ）と、予め設定したＹ_{ｔｈ＿ｍｉｎ}及びＹ_{ｔｈ＿ｍａｘ}と比較する。そして、ベルト位置変動標準偏差Ｙｓｔｄｅｖ（ｒ）が、Ｙ_{ｔｈ＿ｍｉｎ}より大きく、Ｙ_{ｔｈ＿ｍａｘ}以下（所定の範囲内）かを判断する（Ｓ１５）。範囲外であった場合はＳ２に戻る。一方、Ｓ１５において、範囲内であった場合は、第１メモリ６でのエッジ形状データと現在のベルトエッジ形状の誤差が大きくなっていると判断し、第１メモリ６でのエッジ形状データの更新へと移行する（Ｓ１２）。エッジ形状データの更新法は第１の実施形態と同様であるため、説明は省略する。ここでは、エッジ形状データの更新時の判定基準として、標準偏差を用いたが、分散でもよく、また上記に限定されるものではない。その他の構成及び作用についても、上述の第１の実施形態と同様である。

＜他の実施形態＞
上述の各実施形態では、本発明を画像形成装置の中間転写ベルトを駆動する構成について説明したが、その他のベルトを有する構成にも本発明は適用可能である。例えば、像担持体からのトナー像を転写する記録材を担持して搬送する記録材搬送機構に無端ベルトを採用した構成や、記録材に転写されたトナー像を加熱して定着する定着装置に無端ベルトを採用した構成にも適用可能である。

１・・・画像形成装置、２・・・補償器、４・・・第１演算部（位置変動量演算手段）、５・・・変更部（変更手段）、６・・・第１メモリ（第１記憶手段）、７・・・第２メモリ（第２記憶手段）、８・・・第３メモリ（第３記憶手段）、９・・・第４メモリ（第４記憶手段）、１０・・・第５メモリ（第５記憶手段）、１２ａ・・・コントローラ、３１・・・中間転写ベルト（無端ベルト）、３８・・・エッジセンサ（エッジ位置検知手段）、４１・・・ステアリングモータ（駆動手段）、４３・・・ベルトホーム検知センサ、１００・・・ベルト駆動装置、１１０・・・ベルト寄り補正機構（ベルト幅方向位置補正手段）

Claims (5)

1. 無端ベルトと、
   前記無端ベルトを走行させる駆動手段と、
   前記無端ベルトの走行方向に交差する幅方向のエッジ位置を検知するエッジ位置検知手段と、
   前記無端ベルトのエッジ形状データを記憶する第１記憶手段と、
   前記エッジ位置検知手段により検知した前記エッジ位置を記憶する第２記憶手段と、
   前記エッジ位置検知手段により検知した前記エッジ位置と前記第１記憶手段に記憶された前記エッジ形状データとを比較して、前記無端ベルトの幅方向の位置変動量を演算する位置変動量演算手段と、
   前記位置変動量演算手段により求めた前記位置変動量に応じ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前記修正信号に従って、前記無端ベルトの幅方向の位置を補正するベルト幅方向位置補正手段と、
   前記補償器から出力された前記修正信号を記憶する第３記憶手段と、
   前記ベルト幅方向位置補正手段に対する入力値と、前記ベルト幅方向位置補正手段が補正する前記無端ベルトの幅方向の位置との関係である伝達関数を記憶する第４記憶手段と、
   前記第２記憶手段に記憶された前記エッジ位置と、前記第３記憶手段に記憶された前記修正信号と、前記第４記憶手段に記憶された伝達関数とを用いて、前記第１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、
   ことを特徴とするベルト駆動装置。
2. 前記変更手段は、前記第２記憶手段に記憶された前記エッジ位置に関するデータから、前記第３記憶手段に記憶された前記修正信号に関するデータに前記第４記憶手段に記憶された伝達関数を乗じた値を減じることで新たなエッジ形状データを求める、
   ことを特徴とする、請求項１に記載のベルト駆動装置。
3. 前記エッジ位置に関するデータは、前記第２記憶手段に記憶された前記無端ベルトの所定回転分の前記エッジ位置の平均であり、
   前記修正信号に関するデータは、前記第３記憶手段に記憶された前記所定回転分の前記修正信号の平均である、
   ことを特徴とする、請求項２に記載のベルト駆動装置。
4. 前記位置変動量演算手段により演算した前記位置変動量を記憶する第５記憶手段を有し、
   前記変更手段は、前記無端ベルトが１回転する間に前記第５記憶手段に記憶された前記位置変動量のデータに関する値が所定の範囲内である場合に、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ないし３のうちの何れか１項に記載のベルト駆動装置。
5. 前記変更手段は、前記無端ベルトが１回転する間に前記第２記憶手段に記憶された前記エッジ位置のデータから、同じく１回転する間に前記第３記憶手段に記憶された前記修正信号のデータに前記第４記憶手段に記憶された伝達関数を乗じた値を減じたデータと、前記第１記憶手段に記憶されたエッジ形状データとの差分に関する値が所定の範囲内である場合に、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ないし３のうちの何れか１項に記載のベルト駆動装置。

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