JP5825873B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式による帯電、露光、現像、転写の工程を経て、記録紙にトナー像を形成する画像形成装置に関する。

従来、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４つの感光ドラムと、これらの感光ドラムからトナー像が転写される中間転写ベルトを有するタンデム式の画像形成装置があった。この画像形成装置は、カラープリントモードで画像形成する場合は４つの感光ドラムに中間転写ベルトを当接させる一方、白黒プリントモードで画像形成する場合はブラック以外の３つの感光ドラムから中間転写ベルトを離間する制御を行っていた（特許文献１参照）。

感光ドラムに対する中間転写ベルトの当接動作は、一次転写ローラを感光ドラムに近づけることにより行われ、感光ドラムに対する中間転写ベルトの離間動作は、一次転写ローラを感光ドラムから遠ざけることにより行われる。

また、中間転写ベルトは、中間転写ベルトの移動方向に直交する方向（幅方向）に寄らずに搬送されるのが理想的である。しかし、中間転写ベルトを支持するローラの傾きや中間転写ベルトにおける左右の張力差、外部負荷の変動等、様々な要因により中間転写ベルトが幅方向に寄り、蛇行してしまうことが知られている。このような中間転写ベルトの蛇行を補正する技術としては、ステアリングローラを傾斜させる技術が提案されている（特許文献２参照）。

特開２０１０−１４５５５６号公報 特開２００９−２８２１９６号公報

しかしながら、中間転写ベルトを安定して搬送している最中に、感光ドラムに中間転写ベルトを当接させたり、感光ドラムから中間転写ベルトを離間させたりすると、中間転写ベルトの搬送の安定性が損なわれる場合がある。これは、当接動作や離間動作が行われることにより、感光ドラムと一次転写ローラから受ける押圧力の大きさや、押圧力を受ける位置が変化し、中間転写ベルトを安定して搬送することができるステアリングローラの傾斜角が変化するからである。このため、当接動作又は離間動作後、一時的に大きく中間転写ベルトの蛇行が発生してしまう。

これは、一次転写ローラに限らず、中間転写ベルトに対して当接動作及び離間動作を行う回転体がある場合に共通して生じる問題である。また、ベルトは中間転写ベルトに限られず、記録紙を搬送する搬送ベルト等、回転体が当接又は離間する他の種類のベルトについても共通して生じる問題である。

そこで、本発明は、ベルトの搬送中に、ベルトに対して回転体が当接又は離間することにより生じるベルトの蛇行を抑制し、ベルトを安定して搬送できるまでの時間を短縮して生産性を向上することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、表面にトナー像が形成される像担持体と、前記トナー像を記録紙に転写するために用いられるベルトと、前記ベルトを所定の搬送方向に移動可能に支持するステアリングローラと、前記ステアリングローラの軸を傾ける傾斜手段と、前記搬送方向に直交する方向の前記ベルトの位置を検知するための検知手段と、前記検知手段の検知結果に基づいて前記傾斜手段による前記ステアリングローラの傾きを制御することにより、蛇行制御を実行する制御手段と、前記ベルトに当接する当接位置と、前記ベルトから離間する離間位置とに移動可能な回転体と、を有し、前記制御手段は、前記回転体が前記当接位置に位置する状態で前記ベルトの蛇行を所定範囲内に抑えることが可能な前記ステアリングローラの第１の傾斜位置を測定するとともに、前記回転体が前記離間位置に位置する状態で前記ベルトの蛇行を所定範囲内に抑えることが可能な前記ステアリングローラの第２の傾斜位置を測定し、前記ベルトの搬送中に前記回転体を前記離間位置から前記当接位置へ移動させる場合は、前記ステアリングローラを前記第１の傾斜位置へ移動させる前記蛇行制御を開始した後に前記回転体を前記離間位置から前記当接位置へ移動させ、前記ベルトの搬送中に前記回転体を前記当接位置から前記離間位置へ移動させる場合は、前記ステアリングローラを前記第２の傾斜位置へ移動させる前記蛇行制御を開始した後に前記回転体を前記当接位置から前記離間位置へ移動させることを特徴とする。

本発明によれば、ベルトの搬送中に、ベルトに対してローラが当接又は離間することにより生じるベルトの蛇行を抑制し、ベルトを安定して搬送できるまでの時間を短縮して生産性を向上することができる。

画像形成装置の概略断面図である。 中間転写ベルトの蛇行補正制御及び当接／離間動作を説明する図である。 中間転写ベルトの蛇行補正の原理を説明するための図である。 画像形成装置の制御ブロック図である。 各モードにおけるカムの初期位置の補正値算出処理を示すフローチャートである。 図５のＳ５０２、Ｓ５０５、Ｓ５０８、及びＳ５１１における補正値算出処理のサブルーチンを示すフローチャートである。 画像形成装置の各動作モードにおけるカムの制御を示すフローチャートである。 カラー画像調整モードからカラープリントモードへの切り替え時に、本実施形態に係るカムの位置補正制御を実行する場合と、実行しない場合のエッジセンサの検出波形を示す図である。 カラー画像調整モードからカラープリントモードへ切り替える場合の、カムの位置補正制御を示す図である。

図１は、画像形成装置の概略断面図である。

本実施形態の画像形成装置１は、複数の画像形成部を並列に配置し、且つ中間転写方式を採用したカラー電子写真装置である。画像形成装置１は、記録画像信号出力部１Ｒと、画像出力部１Ｐとを有する。画像出力部１Ｐは、４つ並設された画像形成部１０（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ）と、給紙ユニット２０と、中間転写ユニット３０と、定着ユニット４０と、制御ユニット７０とを有する。更に、個々のユニットについて詳しく説明する。

各画像形成部１０ａ〜１０ｄは同じ構成とされ、各画像形成部１０ａ〜１０ｄでは、円筒形状の電子写真感光体、即ち、感光ドラム１１ａ〜１１ｄ（像担持体）が回転自在に軸支され、矢印方向に回転駆動される。感光ドラム１１ａ〜１１ｄの外周面に対向してその回転方向に一次帯電器１２ａ〜１２ｄ、露光系１３ａ〜１３ｄ、ミラー１６ａ〜１６ｄ、現像装置１４ａ〜１４ｄ、及びクリーニング装置１５ａ〜１５ｄが配置されている。

一次帯電器１２ａ〜１２ｄにおいて感光ドラム１１ａ〜１１ｄの表面に均一な帯電量の電荷を与える。次いで、光学系１３ａ〜１３ｄにより、記録画像信号出力部１Ｒからの記録画像信号に応じて変調した、例えばレーザービームなどの光線をミラー１６ａ〜１６ｄを介して感光ドラム１１ａ〜１１ｄ上に露光することによって、そこに静電潜像を形成する。

更に、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックといった４色の現像剤（以下、「トナー」という）は、それぞれ収納した現像装置１４ａ〜１４ｄによって上記静電潜像を顕像化される。顕像化されたトナー像は、一次転写ローラ３５ａ〜３５ｄによって中間転写ユニット３０を構成する中間転写ベルト３１に転写される。クリーニング装置１５ａ〜１５ｄは、中間転写ベルト３１へ転写されずに感光ドラム１１ａ〜１１ｄ上に残されたトナーを掻き落としてドラム表面の清掃を行う。

二次転写ローラ３６は、中間転写ベルト３１上のトナー像を記録紙Ｐに転写する。クリーニング装置５０は、中間転写ベルト３１の表面をクリーニングする。クリーニング装置５０は、中間転写ベルト３１上のトナーを除去するためのクリーニングブレードと、廃トナーを収納する廃トナーボックスとを備えている。

給紙ユニット２０は、カセット２１ａ及び２１ｂと、ピックアップローラ２２ａ、２２ｂ及び２６と、給紙ローラ対２３と、給紙ガイド２４と、レジストローラ２５ａ、２５ｂと、手差しトレイ２７とを有する。カセット２１ａ、２１ｂ、及び手差しトレイ２７に収納された記録紙Ｐは、各ピックアップローラ２２ａ、２２ｂ、２６により送り出される。送り出された記録紙Ｐは、給紙ローラ対２３によってレジストローラ２５ａ、２５ｂへと搬送される。レジストローラ２５ａ、２５ｂは、各画像形成部の画像形成タイミングに合わせて記録紙Ｐを二次転写ローラ３６へ送り出す。

定着ユニット４０は、内部にハロゲンヒーターなどの熱源を備えた定着ローラと、そのローラに加圧される加圧ローラ（このローラにも熱源を備える場合もある）とを有する。

なお、濃度センサ７１は、画像調整モードの実行時において、感光ドラム１１ａ〜１１ｄ上から中間転写ベルト３１上に転写されたパターン画像を検知するためのセンサである。

次に、上記構成の画像形成装置１の動作について説明する。
画像形成動作開始信号が発せられると、先ず、ピックアップローラ２２ａにより、カセット２１ａから記録紙Ｐが一枚ずつ送り出される。そして、給紙ローラ対２３によって記録紙Ｐが給紙ガイド２４の間を案内されてレジストローラ２５ａ、２５ｂまで搬送される。そのとき、レジストローラ２５ａ、２５ｂは停止されており、記録紙Ｐの先端はニップ部に突き当たる。その後、画像形成部が画像の形成を開始するタイミングに合わせてレジストローラ２５ａ、２５ｂは回転を始める。この回転時期は、記録紙Ｐと画像形成部より中間転写ベルト３１上に一次転写されたトナー画像とが二次転写ローラ３６において一致するようにそのタイミングが設定されている。

一方、画像形成部では、画像形成動作開始信号が発せられると、前述したプロセスにより感光ドラム１１ｄ上に形成されたトナー画像が、高電圧が印加された一次転写ローラ３５ｄによって中間転写ベルト３１に一次転写される。一次転写されたトナー像は、次の一次転写ローラ３５ｃまで搬送される。そこでは各画像形成部間をトナー像が搬送される時間だけ遅延して画像形成が行われており、前画像の上に位置を合わせて、その次のトナー像が転写される。以下も同様の工程が繰り返され、最終的に４色のトナー像が中間転写ベルト３１上において一次転写される。

その後、記録紙Ｐが二次転写ローラ３６に進入し、中間転写ベルト３１に接触すると、記録紙Ｐの通過タイミングに合わせて二次転写ローラ３６に高電圧が印加される。これにより、中間転写ベルト３１上に形成された４色のトナー画像が記録紙Ｐの表面に転写される。その後、記録紙Ｐは定着ユニット４０へと案内される。そして、定着ユニット４０は、記録紙Ｐに熱及び圧力を加えることによってトナー像を記録紙Ｐの表面に定着させる。その後、記録紙Ｐは機外に排出される。

図２は、中間転写ベルトの蛇行補正制御及び当接／離間動作を説明する図である。
図２（ａ）において、中間転写ベルト３１は、駆動ローラ３３と、ステアリングローラ３２と、二次転写対向ローラ３４により、矢印で示される移動方向に回転可能に支持される。そして、駆動ローラ３３とステアリングローラ３２の間に一次転写平面が形成される。駆動ローラ３３は、中間転写ベルト３１に駆動を伝達するため、金属ローラの表面に数ｍｍ厚のゴムをコーティングしてベルトとのスリップを防ぐように構成されている。

ステアリングローラ３２は、中間転写ベルト３１の回動に従動して回転する。ステアリングローラ３２の一方の軸は固定されており、もう一方の軸にステアリングアーム６４が連結されている。制御ユニット７０は、ステッピングモータであるステアリングモータ６３の駆動を制御し、カム６２を回転移動させる。カム６２が回転すると、軸６５を中心としてステアリングアーム６４が回動する。すなわち、制御ユニット７０がカム６２の回転位置を制御することで、ステアリングローラ３２の傾きを制御できる。

また、ＨＰセンサ６１は、カム６２の一端部に設けられた切欠きを検知することで、カム６２の初期位置としてのホームポジション（ＨＰ）を検知する。ＨＰセンサ６１の検知結果は、カム６２の回転角度を検知するのに用いられる。

ステアリングローラ３２と感光ドラム１１ａとの間には、エッジセンサ６０が配置されている。エッジセンサ６０は、中間転写ベルト３１の移動方向に直交する方向（幅方向）の端部（エッジ）の位置を検知して、中間転写ベルト３１の蛇行に応じた出力信号を発生する。エッジセンサ６０は、中間転写ベルト３１の端部に当接するフラグ部材の位置に応じた光量を検知する光学式センサであるが、ラインセンサ等、中間転写ベルト３１の端部位置を検知できるならばこれらに限られない。

また、図２（ｂ）において、一次転写ローラ３５ｂ〜３５ｄと二次転写ローラ３６は、中間転写ベルト３１に当接／離間するように、移動可能に設けられている。

例えば、ブラック単色で画像形成を行う白黒プリントモード時には、感光ドラム１１ｂ〜１１ｄから遠ざかるように、一次転写ローラ３５ｂ〜３５ｄが下方の離間位置へ移動する。これは、使用されない色（イエロー、マゼンタ、シアン）の感光ドラム１１ｂ〜１１ｄと中間転写ベルト３１との間の摩擦により、感光ドラム１１ｂ〜１１ｄ及び中間転写ベルト３１が劣化するのを防止するためである。

一方、４色全てで画像形成を行うカラープリントモード時には、白黒プリントモード時とは逆に、中間転写ベルト３１を感光ドラム１１ｂ〜１１ｄに接触させるように、一次転写ローラ３５ｂ〜３５ｄが上方の当接位置へ移動する。

また、画像調整モード時には、感光ドラム１１ａ〜１１ｄ上から中間転写ベルト３１上に転写されたパターン画像の濃度が濃度センサ７１により読み取られる。このとき、二次転写ローラ３６が二次転写対向ローラ３４に当接していると、パターン画像が二次転写位置を通過する際に、パターン画像のトナーが二次転写ローラ３６を汚してしまうことになる。

このため、画像調整モード時には、二次転写ローラ３６が二次転写対向ローラ３４から離間する。二次転写位置を通過したパターン画像は、クリーニング装置５０によりクリーニングされる。

図３は、中間転写ベルトの蛇行補正の原理を説明するための図である。
この図の左から、カム６２の正面図、カム６２及びステアリングローラ３２の側面図、ステアリングローラ３２の正面図を示す。なお、ステアリングローラ３２の正面図は、側面図に示されるステアリングローラ３２をＡ方向から見た図である。

図３（ａ）に示されるように、カム６２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ラ３２がほぼ水平（傾きがほぼゼロ）に保持された状態では、基本的には中間転写ベルトの位置を補正する力が働かない。

この状態から、図３（ｂ）に示されるように、ステアリングモータ６３の駆動によりカム６２を回転させると、カム６２の偏心量に応じてステアリングアーム６４が矢印θ１方向に揺動する。これにより、ステアリングローラ３２の一端がステアリングアーム６４によって持ち上がるため、その持ち上げ量に応じてステアリングローラ３２に傾きが生じる。

このとき、ステアリングローラ３２に巻き付けられた中間転写ベルト３１は、ステアリングアーム６４にて持ち上げられたローラ端側に移動する。これは、ステアリングローラ３２を中間転写ベルト３１が通過する際に、ステアリングローラ３２の持ち上げられている側の端部の外側へ、ステアリングローラ３２に巻きついている中間転写ベルト３１の進行方向がずれるためである。

これに対して、図３（ｃ）に示されるように、ステアリングモータ６３の駆動によりカム６２を回転させると、カム６２の偏心量に応じてステアリングアーム６４が矢印θ２方向に揺動する。これにより、ステアリングローラ３２の一端がステアリングアーム６４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ラ３２に傾きが生じる。

このとき、ステアリングローラ３２に巻き付けられた中間転写ベルト３１は、ステアリングアーム６４にて押し下げられたローラ端と反対側に移動する。これは、ステアリングローラ３２を中間転写ベルト３１が通過する際に、ステアリングローラ３２の押し下げられている側の端部の内側へ、ステアリングローラ３２に巻きついている中間転写ベルト３１の進行方向がずれるためである。

制御ユニット７０は、中間転写ベルト３１の蛇行方向とは反対方向に中間転写ベルト３１が移動するようにステアリングローラ３２の傾きを制御することで、中間転写ベルト３１の蛇行を補正することが可能となる。

図４は、画像形成装置の制御ブロック図である。
制御ユニット７０は、ＣＰＵ１００、ＲＯＭ１０１、及びＲＡＭ１０２を有する。ＣＰＵ１００は、画像形成装置１全体を制御する制御回路である。ＲＯＭ１０１には、画像形成装置１で実行する各種処理を制御するための制御プログラムが格納されている。ＲＡＭ１０２は、ＣＰＵ１００が動作するためのシステムワークメモリであり、また画像データを一時記憶するための画像メモリとしても機能する。操作部６７はタッチパネルディスプレイを備え、ユーザからの操作指示を受け付ける。

ベルト駆動モータ６６は、中間転写ベルト３１を回転させる駆動ローラ３３を駆動するためのモータである。ＣＰＵ１００は、ベルト駆動モータ６６へ流す電流を制御することで、中間転写ベルト３１の回転速度を制御する。

第１の当接／離間モータ６８は、中間転写ベルト３１と感光ドラム１１ｂ〜１１ｄを当接又は離間させるためのモータである。ＣＰＵ１００は、中間転写ベルト３１を感光ドラム１１ｂ〜１１ｄに当接させる際には、一次転写ローラ３５ｂ〜３５ｄを上方へ移動させるよう第１の当接／離間モータ６８を制御する。また、ＣＰＵ１００は、中間転写ベルト３１を感光ドラム１１ｂ〜１１ｄから離間させる際には、一次転写ローラ３５ｂ〜３５ｄを下方へ移動させるよう第１の当接／離間モータ６８を制御する。

第２の当接／離間モータ６９は、中間転写ベルト３１と二次転写ローラ３６を当接又は離間させるためのモータである。ＣＰＵ１００は、二次転写ローラ３６を中間転写ベルト３１に当接させる際には、二次転写ローラ３６を上方へ移動させるよう第２の当接／離間モータ６９を制御する。また、ＣＰＵ１００は、二次転写ローラ３６を中間転写ベルト３１から離間させる際には、二次転写ローラ３６を下方へ移動させるよう第２の当接／離間モータ６９を制御する。

エッジセンサ６０及びＨＰセンサ６１の検出信号はＣＰＵ１００に伝送され、ＣＰＵ１００に内蔵されたＡＤ変換回路でアナログ信号からデジタル信号に変換されてＣＰＵ１００で演算処理される。ＣＰＵ１００は、エッジセンサ６０及びＨＰセンサ６１の検出信号に基づき、ステアリングモータ６３へ流す電流を制御することで、カム６２を回転させてステアリングローラ３２の傾きを制御する。

中間転写ベルト３１が安定して搬送されている際、一次転写ローラ３５ｂ〜３５ｄ及び二次転写ローラ３６の少なくとも一方が駆動されることにより、当接状態と離間状態とが切り替わると、中間転写ベルト３１の搬送の安定性が損なわれる可能性がある。このため、当接動作又は離間動作後、一時的に大きく中間転写ベルト３１が蛇行し、色ずれが発生してしまう。そこで、本実施形態では、複数のモード毎に中間転写ベルト３１を安定して搬送できるカム６２の位置を算出する。この処理についてフローチャートを用いて説明する。

図５は、各モードにおけるカムの初期位置の補正値算出処理を示すフローチャートである。
このフローチャートを実行するためのプログラムは、ＲＯＭ１０１に記憶されており、ＣＰＵ１００により読み出されることにより実行される。このフローチャートは、画像形成装置がスタンバイ状態にあるときに、操作部６７からの指示により実行される。

まず、ＣＰＵ１００は、感光ドラム１１ａ〜１１ｄ及び中間転写ベルト３１の回転駆動を開始する（Ｓ５００）。次に、ＣＰＵ１００は、一次転写ローラ３５ｂ〜３５ｄを中間転写ベルト３１に当接させるとともに、二次転写ローラ３６を中間転写ベルト３１に当接させるよう、第１の当接／離間モータ６８及び第２の当接／離間モータ６９を制御する（Ｓ５０１）。そして、ＣＰＵ１００は、中間転写ベルト３１を安定して搬送するための、カム６２の位置の補正値Ａを算出する（Ｓ５０２）。この補正値算出処理の詳細は、図６を用いて後述する。その後、算出した補正値ＡをＲＡＭ１０２に記憶させる（Ｓ５０３）。ここで記憶された補正値Ａは、カラープリントモードの実行時に使用される。

次に、ＣＰＵ１００は、一次転写ローラ３５ｂ〜３５ｄを中間転写ベルト３１から離間させるとともに、二次転写ローラ３６を中間転写ベルト３１に当接させるよう、第１の当接／離間モータ６８及び第２の当接／離間モータ６９を制御する（Ｓ５０４）。そして、ＣＰＵ１００は、中間転写ベルト３１を安定して搬送するための、カム６２の位置の補正値Ｂを算出する（Ｓ５０５）。この補正値算出処理の詳細は、図６を用いて後述する。その後、算出した補正値ＢをＲＡＭ１０２に記憶させる（Ｓ５０６）。ここで記憶された補正値Ｂは、白黒プリントモードの実行時に使用される。

次に、ＣＰＵ１００は、一次転写ローラ３５ｂ〜３５ｄを中間転写ベルト３１に当接させるとともに、二次転写ローラ３６を中間転写ベルト３１から離間させるよう、第１の当接／離間モータ６８及び第２の当接／離間モータ６９を制御する（Ｓ５０７）。そして、ＣＰＵ１００は、中間転写ベルト３１を安定して搬送するための、カム６２の位置の補正値Ｃを算出する（Ｓ５０８）。この補正値算出処理の詳細は、図６を用いて後述する。その後、算出した補正値ＣをＲＡＭ１０２に記憶させる（Ｓ５０９）。ここで記憶された補正値Ｃは、カラー画像調整モードの実行時に使用される。

次に、ＣＰＵ１００は、一次転写ローラ３５ｂ〜３５ｄを中間転写ベルト３１から離間させるとともに、二次転写ローラ３６を中間転写ベルト３１から離間させるよう、第１の当接／離間モータ６８及び第２の当接／離間モータ６９を制御する（Ｓ５１０）。そして、ＣＰＵ１００は、中間転写ベルト３１を安定して搬送するための、カム６２の位置の補正値Ｄを算出する（Ｓ５１１）。この補正値算出処理の詳細は、図６を用いて後述する。その後、算出した補正値ＤをＲＡＭ１０２に記憶させる（Ｓ５１２）。ここで記憶された補正値Ｄは、白黒画像調整モードの実行時に使用される。

次に、ＣＰＵ１００は、感光ドラム１１ａ〜１１ｄ及び中間転写ベルト３１の回転駆動を停止する（Ｓ５１３）。その後、ＣＰＵ１００はこのフローチャートの処理を終了し、再びスタンバイ状態に移行する。

図６は、図５のＳ５０２、Ｓ５０５、Ｓ５０８、及びＳ５１１における補正値算出処理のサブルーチンを示すフローチャートである。

このフローチャートを実行するためのプログラムは、ＲＯＭ１０１に記憶されており、ＣＰＵ１００により読み出されることにより実行される。

まず、ＣＰＵ１００は、ＨＰセンサ６１からの出力に基づき、カム６２を初期位置（ホームポジション）へと移動させるようにステアリングモータ６３を制御する（Ｓ６００）。そして、ＣＰＵ１００は、中間転写ベルト３１の蛇行補正制御を開始する（Ｓ６０１）。蛇行補正制御において、ＣＰＵ１００は、エッジセンサ６０からの出力が目標値（２．５Ｖ）となるように、ステアリングモータ６３を制御する。

次に、ＣＰＵ１００は、エッジセンサ６０からの出力が所定範囲内（２．４Ｖ〜２．６Ｖ）かどうかを判断する（Ｓ６０２）。エッジセンサ６０からの出力が所定範囲内にあると判断された場合、ＣＰＵ１００は、当該出力が所定範囲内にある状態が所定時間（３０秒）経過したかどうかを判断する（Ｓ６０３）。

所定時間が経過していない場合、ＣＰＵ１００はステップＳ６０２の処理に戻る。一方、所定時間経過した場合、カム６２の角度位置が中間転写ベルト３１を安定して搬送できる位置にあると考えられる。したがって、ＣＰＵ１００はカム６２の位置を測定する（Ｓ６０４）。

具体的には、ＣＰＵ１００は、ＨＰセンサ６１の出力に基づき検知されたホームポジションを基準とし、ステアリングモータ６３を駆動するためのパルス数に応じてカム６２の角度位置を測定する。ここで測定されたカム６２の角度位置は、中間転写ベルト３１を安定して搬送できるステアリングローラ３２の傾斜位置に対応する。

カム６２の角度位置は蛇行補正制御の最中に検知されるため、ステアリングモータ６３のパルス数は刻々と変化する。したがって、本実施形態においては、約１０秒間、０．１秒間隔で測定した１００個分のサンプリングデータを平均処理することで測定誤差を低減している。

ＣＰＵ１００は、ステップＳ６０４で検知された角度位置に基づき、ホームポジションからのカムの回転量を補正値として算出する（Ｓ６０５）。その後、ＣＰＵ１００は、中間転写ベルト３１の蛇行補正制御を停止し（Ｓ６０６）、本フローチャートを終了する。

一方、ステップＳ６０２において、エッジセンサ６０からの出力が所定範囲外であると判断された場合、ＣＰＵ１００は、当該出力が所定範囲外の状態が所定時間（２分）経過したかどうかを判断する（Ｓ６０７）。

所定時間が経過していない場合、ＣＰＵ１００はステップＳ６０２の処理に戻る。一方、所定時間経過した場合、画像形成装置１は何らかの異常により蛇行補正制御が安定しない状態にあると考えられる。したがって、ＣＰＵ１００は、補正値の算出を行わずに、感光ドラム１１ａ〜１１ｄ及び中間転写ベルト３１の駆動を停止し（Ｓ６０８）、本フローチャートによる処理を中断する。

図７は、画像形成装置の各動作モードにおけるカムの制御を示すフローチャートである。

このフローチャートを実行するためのプログラムは、ＲＯＭ１０１に記憶されており、ＣＰＵ１００により読み出されることにより実行される。本フローチャートによる処理は、画像形成装置１の電源が投入され、画像形成装置１の初期動作が終わってスタンバイ状態となった時に実行される。スタンバイ状態では、一次転写ローラ３５ｂ〜３５ｄ及び二次転写ローラ３６は、中間転写ベルト３１から離間している。

まず、ＣＰＵ１００は、カラープリントモード、白黒プリントモード、カラー画像調整モード、及び白黒画像調整モードのいずれかの動作モードの実行が操作部６７から指示されるまで待つ（Ｓ７００）。いずれかの動作モードの実行が指示された場合、ＣＰＵ１００は、感光ドラム１１ａ〜１１ｄ及び中間転写ベルト３１の回転駆動を開始する（Ｓ７０１）。そして、ＣＰＵ１００は、中間転写ベルト３１の蛇行補正制御を開始する（Ｓ７０２）。蛇行補正制御において、ＣＰＵ１００は、エッジセンサ６０からの出力が目標値（２．５Ｖ）となるように、ステアリングモータ６３を制御する。

次に、ＣＰＵ１００は、操作部６７から指示された動作モードがカラープリントモードであるかどうかを判断する（Ｓ７０３）。カラープリントモードである場合、ＣＰＵ１００は、カラープリントモードで中間転写ベルト３１の搬送を安定させることができる位置にカム６２を移動させるよう、ステアリングモータ６３を制御する（Ｓ７０４）。

カム６２の目標位置は、初期位置（ホームポジション）に、図５のステップＳ５０３で記憶した補正値Ａを加算することにより求められる。したがって、ＣＰＵ１００は、ステアリングモータ６３の制御量を式（１）により算出する。
制御量＝初期位置＋補正量Ａ−現在位置 （１）
そして、ＣＰＵ１００は、一次転写ローラ３５ｂ〜３５ｄを中間転写ベルト３１に当接させるとともに、二次転写ローラ３６を中間転写ベルト３１に当接させるよう、第１の当接／離間モータ６８及び第２の当接／離間モータ６９を制御する（Ｓ７０５）。

また、ステップＳ７０３において、カラープリントモードでないと判断された場合は、ＣＰＵ１００は、操作部６７から指示された動作モードが白黒プリントモードであるかどうかを判断する（Ｓ７０６）。白黒プリントモードである場合、ＣＰＵ１００は、白黒プリントモードで中間転写ベルト３１の搬送を安定させることができる位置にカム６２を移動させるよう、ステアリングモータ６３を制御する（Ｓ７０７）。

カム６２の目標位置は、初期位置（ホームポジション）に、図５のステップＳ５０６で記憶した補正値Ｂを加算することにより求められる。したがって、ＣＰＵ１００は、ステアリングモータ６３の制御量を式（２）により算出する。
制御量＝初期位置＋補正量Ｂ−現在位置 （２）
そして、ＣＰＵ１００は、一次転写ローラ３５ｂ〜３５ｄを中間転写ベルト３１から離間させたままの状態とする一方、第２の当接／離間モータ６９を制御して二次転写ローラ３６を中間転写ベルト３１に当接させる（Ｓ７０８）。

また、ステップＳ７０６において、白黒プリントモードでないと判断された場合は、ＣＰＵ１００は、操作部６７から指示された動作モードがカラー画像調整モードであるかどうかを判断する（Ｓ７０９）。カラー画像調整モードである場合、ＣＰＵ１００は、カラー画像調整モードで中間転写ベルト３１の搬送を安定させることができる位置にカム６２を移動させるよう、ステアリングモータ６３を制御する（Ｓ７１０）。

カム６２の目標位置は、初期位置（ホームポジション）に、図５のステップＳ５０９で記憶した補正値Ｃを加算することにより求められる。したがって、ＣＰＵ１００は、ステアリングモータ６３の制御量を式（３）により算出する。
制御量＝初期位置＋補正量Ｃ−現在位置 （３）
そして、ＣＰＵ１００は、第１の当接／離間モータ６８を制御して一次転写ローラ３５ｂ〜３５ｄを中間転写ベルト３１に当接させる一方、二次転写ローラ３６は中間転写ベルト３１から離間させたままの状態にする（Ｓ７１１）。

また、ステップＳ７０９において、カラー画像調整モードでないと判断された場合、ＣＰＵ１００は、白黒画像調整モードで中間転写ベルト３１の搬送を安定させることができる位置にカム６２を移動させるよう、ステアリングモータ６３を制御する（Ｓ７１２）。

カム６２の目標位置は、初期位置（ホームポジション）に、図５のステップＳ５１２で記憶した補正値Ｄを加算することにより求められる。したがって、ＣＰＵ１００は、ステアリングモータ６３の制御量を式（４）により算出する。
制御量＝初期位置＋補正量Ｄ−現在位置 （４）
そして、ＣＰＵ１００は、一次転写ローラ３５ｂ〜３５ｄ及び二次転写ローラ３６を中間転写ベルト３１から離間させたままの状態にする（Ｓ７１３）。

次に、ＣＰＵ１００は、動作モードが終了するまで待つ（Ｓ７１４）。その後、ＣＰＵ１００は、操作部６７からの指示に基づき、次の動作モードの実行指示があるかどうかを判断する（Ｓ７１５）。次の動作モードの実行指示の指示がある場合は、ステップＳ７０３に戻る。次の動作モードの実行指示が無い場合は、ＣＰＵ１００は、感光ドラム１１ａ〜１１ｄ及び中間転写ベルト３１の駆動を停止する（Ｓ７１６）。

そして、ＣＰＵ１００は、一次転写ローラ３５ｂ〜３５ｄを中間転写ベルト３１から離間させるとともに、二次転写ローラ３６を中間転写ベルト３１から離間させるよう、第１の当接／離間モータ６８及び第２の当接／離間モータ６９を制御する（Ｓ７１７）。その後、ＣＰＵ１００は、画像形成装置１をスタンバイ状態に設定し（Ｓ７１８）、ステップＳ７００に戻る。

以上の処理によれば、画像形成装置１がいずれかの動作モードで動作中に、中間転写ベルト３１の駆動を停止することなく別の動作モードへ移行する際、当接動作／離間動作による中間転写ベルト３１の蛇行量を十分に低減することが可能となる。ここで、本実施形態による効果を、カラー画像調整モードからカラープリントモードへ切り替えた場合を例にとって説明する。

図８（ａ）は、本実施形態に係るカムの位置補正制御を行った場合のエッジセンサの検出波形を示す図である。図８（ｂ）は、本実施形態に係るカムの位置補正制御を行わない場合のエッジセンサの検出波形を示す図である。図８（ｃ）は、カラー画像調整モードからカラープリントモードへの切り替えに伴う、二次転写ローラの当接状態／離間状態を示す図である。

この図に示されているように、カラー画像調整モードからカラープリントモードへ切り替えた瞬間に、カム６２の位置補正制御が実行されない場合には、エッジセンサ６０の出力波形が約５００μｍの蛇行量分変動している。この出力は形の変動が収束するまでには、約２０秒の時間を要している。

一方、カム６２の位置補正制御が実行される場合には、二次転写ローラ３６を中間転写ベルト３１に当接させると同時にカム６２の角度位置が最適化される。このため、中間転写ベルト３１の蛇行量が約２０μｍ相当に抑えられており、すぐに画像形成を開始しても所望の画質レベルが期待できる。

図９は、カラー画像調整モードからカラープリントモードへ切り替える場合の、カムの位置補正制御を示す図である。

図９（ａ）はカラー画像調整モードへ移行した直後のカム６２の位置を示す図であり、図９（ｂ）はカラープリントモードへ移行した直後のカム６２の位置を示す図である。

図９（ａ）に示されるカラー画像調整モードにおいて、（初期位置＋補正量Ｃ）の角度位置にカム６２が回転移動することで、中間転写ベルト３１の搬送が安定する。カラー画像調整モードからカラープリントモードへ切り替えられる際、上記（１）式の演算処理に基づいて、ＣＰＵ１００は（初期位置＋補正量Ａ−現在位置）分だけステアリングモータ６３を制御する。この制御が行われることにより、カラープリントモードに切り替えられた際には、カム６２は（初期位置＋補正量Ａ）の位置に移動し、中間転写ベルト３１の蛇行は抑制されて安定して搬送される。

以上で説明したように、本実施形態によれば、中間転写ベルト３１の搬送中に、中間転写ベルト３１に対して回転体が当接又は離間することにより生じる中間転写ベルト３１の蛇行を抑制することができる。また、本実施形態によれば、中間転写ベルト３１に対して回転体が当接又は離間動作を行ってから中間転写ベルト３１を安定して搬送できるまでの時間を短縮して生産性を向上することができる。

なお、本実施形態においては、図５のフローチャートにあるように、４つのモードにおける補正値Ａ〜Ｄを一度に算出するようにしたが、これに限られるものではない。例えば、特定のモードの補正値のみを算出するように操作部６７から指示を出せるようにしてもよい。

また、本実施形態においては、中間転写ベルト３１の蛇行制御を例に挙げて説明したが、他のベルトに対して本発明の蛇行制御を行っても構わない。例えば、感光ドラム上のトナー像を記録紙に転写させるために、記録紙を感光ドラムへ向けて搬送する搬送ベルトについて、本発明を適用しても構わない。

また、本実施形態では、中間転写ベルト３１に当接／離間する回転体として、一次転写ローラ３５ｂ〜３５ｄや二次転写ローラ３６を挙げたが、これらに限られない。例えば、中間転写ベルト３１に当接／離間し、中間転写ベルト３１の表面を清掃するクリーナローラに対して本発明を適用してもよい。

また、本実施形態では、カラー画像形成装置を例に挙げて説明したが、中間転写ベルトを有する白黒画像形成装置に本発明を適用しても構わない。白黒画像形成装置の場合、一次転写ローラを当接／離間する構成は不要であるが、二次転写ローラを当接／離間する場合に本発明を適用すればよい。

１ 画像形成装置
１０ 感光ドラム（像担持体）
３１ 中間転写ベルト（ベルト）
３２ ステアリングローラ
３４ 二次転写ローラ（回転体）
３５ 一次転写ローラ（回転体）
６０ エッジセンサ（検知手段）
６１ ＨＰセンサ（第２の検知手段）
６２ カム（傾斜手段）
６３ ステアリングモータ
１００ ＣＰＵ（制御手段）
１０２ ＲＡＭ（記憶手段）

Claims (8)

1. 表面にトナー像が形成される像担持体と、
   前記トナー像を記録紙に転写するために用いられるベルトと、
   前記ベルトを所定の搬送方向に移動可能に支持するステアリングローラと、
   前記ステアリングローラの軸を傾ける傾斜手段と、
   前記搬送方向に直交する方向の前記ベルトの位置を検知するための検知手段と、
   前記検知手段の検知結果に基づいて前記傾斜手段による前記ステアリングローラの傾きを制御することにより、蛇行制御を実行する制御手段と、
   前記ベルトに当接する当接位置と、前記ベルトから離間する離間位置とに移動可能な回転体と、を有し、
   前記制御手段は、
   前記回転体が前記当接位置に位置する状態で前記ベルトの蛇行を所定範囲内に抑えることが可能な前記ステアリングローラの第１の傾斜位置を測定するとともに、前記回転体が前記離間位置に位置する状態で前記ベルトの蛇行を所定範囲内に抑えることが可能な前記ステアリングローラの第２の傾斜位置を測定し、
   前記ベルトの搬送中に前記回転体を前記離間位置から前記当接位置へ移動させる場合は、前記ステアリングローラを前記第１の傾斜位置へ移動させる前記蛇行制御を開始した後に前記回転体を前記離間位置から前記当接位置へ移動させ、前記ベルトの搬送中に前記回転体を前記当接位置から前記離間位置へ移動させる場合は、前記ステアリングローラを前記第２の傾斜位置へ移動させる前記蛇行制御を開始した後に前記回転体を前記当接位置から前記離間位置へ移動させることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御手段は、前記ベルトが搬送されている際に、前記検知手段の出力が所定範囲内である状態が所定時間経過した際の前記ステアリングローラの傾斜位置を、前記ベルトの蛇行を所定範囲内に抑えることが可能な前記ステアリングローラの傾斜位置として測定することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記制御手段は、前記ベルトが搬送されている際に、前記検知手段の出力が所定範囲外である状態が所定時間経過した場合は、前記像担持体及び前記ベルトの駆動を停止することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 前記傾斜手段は、回転駆動されることにより、前記ステアリングローラの軸を傾けるカムであり、
   前記制御手段は、前記カムの回転位置を制御することにより、前記ステアリングローラの傾きを制御することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
5. 前記カムの初期位置を検知する第２の検知手段と、
   前記ステアリングローラが前記第１の傾斜位置にあるときの前記カムの位置である第１の位置と前記初期位置との差を第１の補正値として記憶するとともに、前記ステアリングローラが前記第２の傾斜位置にあるときの前記カムの位置である第２の位置と前記初期位置との差を第２の補正値として記憶する記憶手段と、を更に有し、
   前記制御手段は、前記カムを前記第１の位置へと移動させる場合は、前記記憶手段に記憶された前記第１の補正値を用い、前記カムを前記第２の位置へと移動させる場合は、前記記憶手段に記憶された前記第２の補正値を用いることを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
6. 前記制御手段は、
   前記カムを前記第１の位置へと移動させる場合の前記カムの制御量を、前記初期位置と前記第１の補正量との和から前記カムの現在位置を引いて算出し、
   前記カムを前記第２の位置へと移動させる場合の前記カムの制御量を、前記初期位置と前記第２の補正量との和から前記カムの現在位置を引いて算出することを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
7. 前記回転体は、前記像担持体上のトナー像を前記ベルトに転写する一次転写ローラ、前記ベルト上のトナー像を記録紙上に転写する二次転写ローラ、及び前記ベルトの表面を清掃するクリーナローラのいずれかであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
8. 前記ベルトは、前記像担持体からトナー像を転写される中間転写ベルト、及び前記像担持体へ向けて記録紙を搬送する搬送ベルトのいずれかであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。

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