JPH11295948A - ベルト駆動装置及びこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 無端ベルトの幅方向の位置変動（蛇行）を精
度良くしかも適切に修正することができるベルト駆動装
置を提供する。 【解決手段】 無端ベルトの幅方向の位置変動を修正す
べく、ステアリングモータ２０を駆動源として動作する
ステアリングモジュール２９と、無端ベルトの幅方向の
エッジ位置を検出するエッジセンサ１３と、無端ベルト
のエッジ形状データを記憶する記憶部２８と、エッジセ
ンサ１３によるエッジ位置の検出データと記憶部２８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
を基にステアリングモータ２０を駆動することで、ステ
アリングモジュール２９の動作を制御するコントローラ
１９ａとを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無端ベルトの幅方
向の位置変動を修正する機能を備えたベルト駆動装置及
びこれ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
を走行させるベルト駆動装置では、走行中の無端ベルト
が幅方向（ベルト走行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周ごとに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周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】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するためになされたもので、無端ベルトと、この無端
ベルトを支持する所定数のロールとを有し、これら所定
数のロールのうちのいずれかを駆動ロールとし、この駆
動ロールの回転によって無端ベルトを走行させるベルト
駆動装置において、無端ベルトの幅方向の位置変動を修
正すべく駆動する駆動手段と、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、無端ベルトのエッジ形
状データを記憶する記憶手段と、検出手段によるエッジ
位置の検出データと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駆動手段を駆
動制御する制御手段とを備えた構成を採用している。

【００１０】上記構成からなるベルト駆動装置において
は、無端ベルトの幅方向の位置変動を駆動手段の駆動に
よって修正する場合、検出手段によるエッジ位置の検出
データと記憶手段に記憶されたエッジ形状データとが制
御手段で比較される。このとき、例えばエッジ位置の検
出データとエッジ形状データとの差分をとることで、検
出手段によるエッジ位置の検出データの中から、無端ベ
ルトのエッジ形状による位置変動成分を取り除くことが
できる。これにより、無端ベルトのエッジ形状による誤
差成分を排除したかたちで、制御手段による駆動制御が
行われるようになるため、無端ベルトの位置変動（蛇
行）をより適切に修正することが可能となる。

【００１１】

【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、そのベルト走行方向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。

【００１２】各々の画像形成ユニット８，９，１０，１
１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８
ｂ，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。

【００１３】さらに中間転写ベルト１の走行経路上に
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、ベルト走行方向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のエッジ位
置を検出するもので、ベルト走行方向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。

【００１４】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。

【００１５】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１
３ｄが対向状態に配設されている。

【００１６】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１３
ｂ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ベルト
エッジの位置変動を検出することができる。

【００１７】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概
略説明する。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方向に走行させると、そのベルト走行中
において、ベルトホームセンサ１２から出力されたマー
ク検知信号（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
の走行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１
４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。

【００１８】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８，９，１
０，１１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。

【００１９】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１
２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。

【００２０】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。

【００２１】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)１３
ｅと光量センサ１３ｆを対向状態に配置し、ＬＥＤ１３
ｅ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。

【００２２】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
を用いて簡単に説明する。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、走行中の中間転写ベル
ト１が幅方向ｙに移動（蛇行）しないものと仮定する。

【００２３】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によ
って持ち上げるため、その持ち上げ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にて持ち上げられたロール端側に移動する。

【００２４】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によ
って押し下げられるため、その押し下げ量に応じてステ
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にて押し下げられたロール端と反対側に移
動する。

【００２５】このことから、中間転写ベルト１の幅方向
ｙへの位置変動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。
ただし、中間転写ベルト１の蛇行を適切に修正するため
には、ベルトの位置変動（蛇行）を正確に検出し、その
検出結果に基づいてステアリングロール３の傾きを最適
条件で細かく設定（制御）する必要がある。

【００２６】そこで本実施の形態においては、ステアリ
ングロール３の傾きを制御するステアリング制御システ
ムとして、図６に示すような構成を採用している。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、
実際の画像形成動作（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２
５、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器２６、演算部
２７及び記憶部２８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を含むメカ機構もので、
ベルトモジュール３０は、先述した中間転写ベルト１と
これを走行させるロール類（２，５，６，７）を含むメ
カ機構である。

【００２７】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）の情報に基づいてゲインと周
波数特性を決定し、上記位置変動量ｗ（ｒ，ｎ）の情報
に対応したステアリング量ｓ（ｒ，ｎ）の制御情報をモ
ータドライバ２５に出力するものである。ここで、
“ｒ”はベルトの周回数、“ｎ”はベルトの走行方向に
対応した番地である。これに対して、モータドライバ２
５は、補償器２４から送られた制御情報にしたがってス
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におけるロール
傾き角度θ（ｔ）が制御される。なお、本実施の形態で
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から送られる制御情報
ｓ（ｒ，ｎ）はモータステップ数に対応したものとな
る。

【００２８】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（ｒ，ｎ）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してエ
ッジデータｅ（ｒ．ｎ）を生成するものである。

【００２９】また、記憶部２８は、中間転写ベルト１の
エッジ形状データｐ（ｎ）をテーブル形式（以下、「エ
ッジ形状テーブル」という）で記憶するものである。こ
のエッジ形状テーブルは、画像形成装置の製造時や中間
転写ベルト１の交換時、あるいは画像形成装置の定期的
なメンテナンス時など、通常の画像形成モードとは別の
モードで予め作成されるもので、その際のテーブル作成
手順については後段で詳しく説明する。

【００３０】続いて、通常の画像形成モードにおいて、
コントローラ１９ａにより実行されるステアリング制御
の処理手順について説明する。先ず、中間転写ベルト１
の走行中においては、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。ただし、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。

【００３１】これに対してコントローラ１９ａにおいて
は、前述したベルトホームセンサ１２からのベルトホー
ム信号を基準に、所定のサンプルタイミングでエッジセ
ンサ１３の検出データを取り込み、これをＡ／Ｄ変換器
２６でデジタル信号に変換する。

【００３２】その際、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周する間に
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、上記ベルトの走行方
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。ちなみに、上述したベルトの周回数；ｒ
は、ベルトホームセンサ１２からベルトホーム信号が出
力されるたびに１ずつ加算されるのに対し、ベルト走行
方向の番地；ｎは、ベルトホーム信号が出力されるたび
にリセットされる。

【００３３】このとき、各々のサンプルタイミングにお
いて、それぞれ１つの検出データを取り込むようにして
もよいが、そうした場合は、個々の検出データに含まれ
るノイズ成分が検出誤差となって現れることも懸念され
る。そこで本実施の形態においては、各々のサンプルタ
イミングにおいて、１つの検出データにつき、例えば数
十ｍｓｅｃの微小ピッチで複数（ｍ）のデータを取り込
むようにしている。そして、各々のサンプルタイミング
で取り込まれたｍ個の検出データを順に演算部２７に与
え、そこで平均化処理するようにしている。

【００３４】具体的には、最初（１番目）のサンプルタ
イミングで例えば５つのデータ（ｍ＝５）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）で割って平均化し、これを番地；ｎ
＝１に対応する検出データとする。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も繰り返すことにより、番地；ｎに
対応するＮ個の検出データｅ（ｒ，ｎ）を取得する。

【００３５】このように各々のサンプルタイミングで取
り込んだ複数のデータをそれぞれ平均化することによ
り、個々のデータに含まれるノイズ成分が削除（相殺）
されるため、検出誤差の少ない正確な検出データｅ
（ｒ，ｎ）を得ることができる。

【００３６】続いて、コントローラ１９ａにおいては、
演算部２７から生成されたエッジ位置の検出データｅ
（ｒ，ｎ）と、記憶部２８に記憶されたエッジ形状デー
タｐ（ｎ）とが比較される。このとき、演算部２７から
は、上述したサンプルタイミングに対応して時系列的に
検出データｅ（ｒ，ｎ）が生成されることから、例えば
１番目に生成された検出データｅ（ｒ，１）に対して
は、その番地情報“１”に対応して記憶部２８に記憶さ
れているエッジ形状データｐ（１）が比較対象となる。

【００３７】なお、検出データｒ（ｒ，ｎ）に含まれる
ｒの値は、中間転写ベルト１の周回数に応じて変化する
が、比較対象となるエッジ形状テータＰ（ｎ）は、ｒの
値に関係なく選択される。つまり、ｒの値が異なる検出
データであっても、ｎの値が同じであれば、同一のエッ
ジ形状データが比較対象として選択される。

【００３８】ここで、コントローラ１９ａにおける検出
データｅ（ｒ，ｎ）とエッジ形状テータｐ（ｎ）との比
較では、それらの差分が演算によって求められる。この
場合の差分データは、上述のごとくエッジセンサ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）を差し引いた値となるため、ベルトの蛇行による
位置変動成分Ｗ（ｔ）に対応したデータとなる。

【００３９】そこで、コントローラ１９ａにおいては、
上記差分による位置データと予め設定された基準の位置
データ（ＲＥＦ）とを比較して、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。この位置変動
量ｗ（ｒ，ｎ）は、基準位置からのベルトのずれ方向に
応じて正（＋）／負（−）が反転したものとなる。した
がって、この位置変動量ｗ（ｒ，ｎ）を基にステアリン
グ量ｓ（ｒ，ｎ）を設定し、これに基づいてステアリン
グモータ２０を駆動制御することにより、中間転写ベル
ト１のエッジ形状による誤差成分を排除したかたちで、
ベルトの蛇行を適切に修正することが可能となる。

【００４０】これにより、画像形成時においては、中間
転写ベルト１の幅方向への位置変動をステアリングロー
ル３の傾き動作によって最小限に抑えることができるた
め、カラー画像を形成するにあたっては、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。

【００４１】また、中間転写ベルト１が１周する間の位
置変動（蛇行）に関しても、高い応答性をもって細かく
制御することができるため、画像形成開始時において１
枚目の画像が出力されるまでの時間（例えば複写機にお
けるＦＣＯＴ(Fast Copy Output time) ）を短縮できる
とともに、用紙搬送時等の外乱に対する蛇行制御を安定
的に行うことが可能となる。

【００４２】続いて、本実施の形態におけるエッジ形状
テーブルの作成手順について詳しく説明する。図７はエ
ッジ形状テーブルの作成手順を示すフローチャートであ
り、図８はエッジ形状テーブルの作成時における中間転
写ベルト１の位置変動状態を示す図である。なお、エッ
ジ形状テーブルの作成に係る一連の処理はステアリング
制御装置１９によって実行されるものであり、その実行
時期は先述のごとく画像形成装置の製造時やベルト交換
時など、通常の画像形成時とは別に設定される。

【００４３】先ず、画像形成装置の製造時等において、
中間転写ベルト１を所定数のロールに張架した場合、そ
の取付位置の誤差等により、ベルトのエッジ位置は予め
設定された基準位置から若干（例えば、数ｍｍ単位で）
ずれた状態となる。そこで、ステップＳ１においては、
エッジセンサ１３からの検出データを基にステアリング
モータ２０を駆動することで、ステアリングロール３の
傾き動作を制御（ステアリング制御１）する。ただし、
この時点では、ベルトエッジ形状が未知の情報となって
いるため、エッジセンサ１３の検出データだけを用いて
ステアリング制御を行うことになる。

【００４４】これにより、中間転写ベルト１のエッジ位
置は、上記ステップＳ１でのステアリング制御１によ
り、図８に示すようにベルト取付時の位置から徐々に基
準位置（ＲＥＦ）へと近づいていく。なお、図８におい
ては、ベルトエッジ形状による変動成分を含んだベルト
エッジ位置の動きを破線で示し、ベルトエッジ形状によ
る変動成分を含まない本来のベルトの動きを実線で示し
ている。

【００４５】続いて、エッジセンサ１３からの検出デー
タを基に、中間転写ベルト１の移動量（蛇行量）Ｗ
（ｎ）が予め設定された許容範囲Ｗａになったか否かを
繰り返し判定し（ステップＳ２）、中間転写ベルト１の
移動量Ｗ（ｎ）が許容範囲Ｗａ内に収まったら、その状
態におけるステアリングロール３の傾き角度の平均値を
算出し、その算出値をもってステアリングロール３の傾
き角度を固定する（ステップＳ３）。このとき固定され
るステアリングロール３の傾き角度は、中間転写ベルト
１が基準位置付近で安定走行している状態の角度とな
る。

【００４６】ここで、上述のように中間転写ベルト１が
基準位置付近で安定走行している状態で、ステアリング
ロール３の傾き角度を固定した理由について述べる。先
ず、一般にステアリングロール３の傾き角度を固定する
と、中間転写ベルト１はその幅方向において図９に示す
ように一定の割合（以下、ウォークレート）で一方向に
移動する。ただし、中間転写ベルト１のエッジ形状は、
その組立上、正確に直線とはならないため、エッジセン
サ１３によるベルトエッジ位置の検出データは、ベルト
自体のエッジ形状（凹凸形状）が足されたかたちで測定
される。このとき、時間軸に対する中間転写ベルト１の
位置変動の傾き（ウォークレート）は直線（図の破線）
で表されるため、この傾き成分（ウォークレート成分）
を検出データから差し引くことにより、中間転写ベルト
１のエッジ形状データを算出することができる。ところ
が、エッジ形状データの算出に際して、その元になるエ
ッジ位置の検出データのウォークレート（ベルトの移動
割合）が大きいと、エッジ形状データを算出する際の歪
みが大きくなって精度が悪化する。

【００４７】図１０は、ウォークレートに対するエッジ
形状データの誤差を測定した結果である。この図から
も、ウォークレート（μｍ／ｃｙｃｌｅ）を小さくした
方が、エッジ形状データの誤差が小さくなることが容易
に理解できる。このような理由から本実施の形態におい
ては、中間転写ベルト１のエッジ形状データを算出する
にあたって、ウォークレートを所定のレベル（０．５ｍ
ｍ／ｃｙｃｌｅ以下）に抑えるべくステアリング制御を
行い、上記歪みによる誤差が極力小さくなるように配慮
している。

【００４８】ただし、中間転写ベルト１が基準位置付近
で安定走行している状態であっても、ステアリングロー
ル３の傾き角度を固定した後は、中間転写ベルト１が所
定の割合（０．５ｍｍ／ｃｙｃｌｅ以下）で基準位置
（ＲＥＦ）から少しずつずれていく。

【００４９】そこでステアリングロール３の傾き角度を
固定したら、その時点から中間転写ベルト１をＲＬ周に
わたって走行させ、そのときのベルトエッジの位置情
報、つまりエッジセンサ１３の検出データｅ（ｒ，ｎ）
を取得する（ステップＳ４）。ただし、この場合のベル
ト周回数は２周以上（ＲＬ≧２）とする。また、エッジ
センサ１３によるベルトエッジ位置のサンプルタイミン
グは、先述のステアリング制御時と同様にベルトホーム
センサ１２からのベルトホーム信号を基準にして、ベル
ト１周あたりＮ個の検出データが得られるように設定す
る。

【００５０】これにより、例えばベルト周回数を３周
（ＲＬ＝３）とし、ベルト１周あたりのサンプル回数を
１０回（Ｎ＝１０）とした場合は、図１１（ａ）に示す
ような検出データが得られる。そこで、この検出データ
を用いてエッジ形状データを以下のように算出する（ス
テップＳ５）。

【００５１】先ず、エッジセンサ１３によるサンプル開
始時の検出データをｅ（ｒ₁ ，Ｎ）とすると、１サンプ
ル周期あたりのウォークレートＷＲは以下の数１式によ
って求められる。ここで、“ｒ₁ ”はエッジ形状テーブ
ルの作成処理を開始直前のベルト周回数である。

【００５２】

【数１】

【００５３】次に、上記数１式によって求めたウォーク
レート成分ＷＲを以下の数２式によって検出データｅ
（ｒ，ｎ）から除去することにより、図１１（ｂ）に示
すようにベルトのエッジ形状成分ｐ（ｒ，ｎ）だけを抽
出する。

【００５４】

【数２】

【００５５】次に、以下の数３式を用いて、ＲＬ周（本
例では３周）分のエッジ形状データを平均化処理するこ
とにより、図１１（ｃ）に示すようにベルト１周分のエ
ッジ形状データｐ₀ （ｎ）を算出する。この平均化処理
により、エッジセンサ１３を用いたベルトエッジ位置の
検出精度を高めることができる。

【００５６】

【数３】

【００５７】ただし、これによって得られたエッジ形状
データｐ₀ （ｎ）は、その平均値が基準値（ＲＥＦ＝
０）から外れた、いわゆるＤＣオフセット成分を持って
いる。したがって、このエッジ形状データｐ₀ （ｎ）を
用いて実際にステアリング制御を行うと、中間転写ベル
ト１のエッジ位置が上記オフセット成分により基準位置
から一定量だけずれた状態で制御されることになるた
め、そのオフセット成分を以下の数４式を用いて除去す
る。

【００５８】

【数４】

【００５９】これにより、図１１（ｄ）に示すように、
中間転写ベルト１のエッジ形状データの平均値がほぼゼ
ロとなり、このエッジ形状データｐ（ｎ）をエッジ形状
テーブルのデータとして記憶部２８に記憶する。

【００６０】一方、こうしてエッジ形状データｐ（ｎ）
を算出するまでの間、ステアリングロール３の傾き角度
は固定されたままであるため、中間転写ベルト１は一定
の割合で一方向に移動している。そのため、中間転写ベ
ルト１の位置は基準位置（ＲＥＦ）からずれた状態にあ
る。そこで今度は、先ほど得られたエッジ形状データｐ
（ｎ）を用いて、画像形成時と同様のステアリング制御
（ステアリング制御２）を行う（ステップＳ６）。これ
により、中間転写ベルト１のエッジ位置は徐々に基準位
置（ＲＥＦ）へと近づいていく。

【００６１】次に、エッジセンサ１３からの検出データ
を基に、中間転写ベルト１の移動量Ｗ（ｎ）が予め設定
された許容範囲Ｗｂになったか否か（Ｗ（ｎ）＜Ｗｂ）
を繰り返し判定し（ステップＳ７）、中間転写ベルト１
の移動量Ｗ（ｎ）が許容範囲Ｗｂ内に収まった、つまり
中間転写ベルト１の位置が基準位置に戻った時点でステ
アリング制御がスタンバイ状態（準備完了）となる（ス
テップＳ８）。以上で、一連のテーブル作成処理が完了
する。

【００６２】なお、上述した“Ｎ”，“ＲＬ”の値につ
いては任意に変更が可能であり、また“Ｎ”の値（制御
回数，サンプル回数）を増やすことでステアリング制御
の緻密性が向上し、“ＲＬ”の値を増やすことで平均化
処理の精度が向上することは言うまでもない。

【００６３】また、ベルトの幅方向の位置変動（蛇行）
を修正するための駆動手段としても、ステアリングロー
ル３の傾き動作を利用したものに限らず、例えばベルト
を支持する所定数のロールのうち、いずれかのロールを
軸方向に移動させることでベルトの位置変動を修正する
ものなど、他の手段を採用してもかまわない。

【００６４】さらに、本実施の形態においては、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
可能であり、また画像形成装置以外の他の装置のベルト
駆動装置としても適用可能である。

【００６５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るベル
ト駆動装置によれば、無端ベルトの幅方向の位置変動を
修正するために、検出手段によるエッジ位置の検出デー
タを用いて制御手段が駆動手段を駆動制御するにあた
り、記憶手段に記憶されたエッジ形状データを用いて、
上記エッジ位置の検出データの中から無端ベルトのエッ
ジ形状による位置変動成分（誤差成分）を取り除くこと
ができるため、ベルトエッジ形状の影響を受けることな
く、無端ベルトの位置変動をより適切に修正することが
可能となる。これにより、例えば無端ベルトを用いたカ
ラー画像形成装置にあっては、色ずれや色むらのない高
品質な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】 本発明の実施の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７】 エッジ形状テーブルの作成手順を示すフロー
チャートである。

【図８】 エッジ形状テーブルの作成時におけるベルト
の位置変動状態を示す図である。

【図９】 ロールの傾き角度を固定した場合のベルトの
位置変動状態を説明する図である。

【図１０】 ベルトの移動割合に対するエッジ形状デー
タの誤差を測定した際の測定結果を示す図である。

【図１１】 エッジ形状データの算出手順を示す模式図
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、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、２７…演算部、２８…記憶部

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 無端ベルトと、この無端ベルトを支持す
   る所定数のロールとを有し、前記所定数のロールのうち
   のいずれかを駆動ロールとし、この駆動ロールの回転に
   よって前記無端ベルトを走行させるベルト駆動装置にお
   いて、 前記無端ベルトの幅方向の位置変動を修正すべく駆動す
   る駆動手段と、 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駆動手段を駆動制御する制御手段
   とを備えたことを特徴とするベルト駆動装置。
2. 【請求項２】 前記記憶手段に記憶されるエッジ形状デ
   ータは、前記無端ベルトを一定の割合で幅方向に移動さ
   せた状態での前記検出手段の検出結果に基づいて算出さ
   れたものであることを特徴とする請求項１記載のベルト
   駆動装置。
3. 【請求項３】 前記無端ベルトが幅方向に移動する割合
   を、ベルト１周あたり０．５ｍｍ以下に設定してなるこ
   とを特徴とする請求項２記載のベルト駆動装置。
4. 【請求項４】 前記エッジ形状データを算出する際に、
   前記無端ベルトを２周以上にわたって走行させるととも
   に、これによって得られた前記検出手段の検出結果を平
   均化処理することを特徴とする請求項２記載のベルト駆
   動装置。
5. 【請求項５】 前記駆動手段は、前記所定数のロールと
   ともに前記無端ベルトを支持し且つその傾き動作によっ
   て前記無端ベルトの幅方向の位置変動を修正するステア
   リングロールを有し、 このステアリングロールの傾き角度を固定することで、
   前記無端ベルトを一定の割合で幅方向に移動させること
   を特徴とする請求項２記載のベルト駆動装置。
6. 【請求項６】 前記平均化処理によって得られるベルト
   １周分のエッジ形状データを、その平均値が約０となる
   ように補正し、この補正したエッジ形状データを前記記
   憶手段に記憶することを特徴とする請求項４記載のベル
   ト駆動装置。
7. 【請求項７】 前記ステアリングロールの傾き角度は、
   予め設定された基準位置付近で前記無端ベルトが安定走
   行している状態で固定されることを特徴とする請求項５
   記載のベルト駆動装置。
8. 【請求項８】 請求項１〜７のうちのいずれか１項に記
   載のベルト駆動装置を備えたことを特徴とする画像形成
   装置。