蛇行量検出装置及び画像形成装置
【課題】比較的安価で、且つ調整及び校正が不要な蛇行量検出装置を提供する。
【解決手段】回走する無端ベルトの蛇行量を検出する蛇行量検出装置であって、前記無端ベルトのベルト幅方向の移動に応じて回転するスリット円板を有し、該スリット円板の回転角度を示すデジタル信号を出力するアブソリュートエンコーダと、前記アブソリュートエンコーダから出力されるデジタル信号に基づいて前記無端ベルトのベルト幅方向の移動量を前記蛇行量として演算する演算手段とを備える。
【解決手段】回走する無端ベルトの蛇行量を検出する蛇行量検出装置であって、前記無端ベルトのベルト幅方向の移動に応じて回転するスリット円板を有し、該スリット円板の回転角度を示すデジタル信号を出力するアブソリュートエンコーダと、前記アブソリュートエンコーダから出力されるデジタル信号に基づいて前記無端ベルトのベルト幅方向の移動量を前記蛇行量として演算する演算手段とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛇行量検出装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、またはファクシミリ等の画像形成装置で用いられる画像形成方式の１つとして、無端帯状の中間転写ベルト上に、各色に対応して設けられる感光体ドラムから各色のトナー画像をそれぞれ転写して重ね合わせ、その重ね合わせによって得られるトナー画像を用紙に一括転写するタンデム方式が知られている。上記の中間転写ベルトは駆動ローラやテンションローラなどに張架されて回走するものであるため、ベルト幅方向に移動しながら走行するという蛇行現象が発生する。このような中間転写ベルトの回走中に蛇行が生じると、中間転写ベルト上における各色のトナー画像の転写位置にズレが生じてしまい、良好な画像を形成することができなくなる。
【０００３】
例えば、下記特許文献１（特開平１０−２３１０４１号公報）には、ベルト位置検出センサによって検出したベルト幅方向のベルト端部位置に基づいてベルト蛇行速度を演算し、このベルト蛇行速度が許容範囲内となるように速度制御を行った後、ベルト位置検出センサによって検出したベルト端部位置を新たな目標位置に設定し直してベルトの位置制御を行う技術が開示されている。また、下記特許文献２（特開平５−３０１６５２号公報）には、ベルト端部検知センサによって検知したベルト端部位置に基づいてベルト蛇行速度を演算し、このベルト蛇行速度を基に蛇行修正カムを回転制御することにより、ベルトの蛇行状態を修正する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２３１０４１号公報
【特許文献２】特開平５−３０１６５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、特許文献１及び２の技術は、光学式アナログセンサを用いてベルト端部の位置を検出し、その検出結果を基に無端ベルトの蛇行を修正するものである。しかしながら、上記の光学式アナログセンサは高価であると共に、温度特性のバラツキが大きいため、センサ毎に調整及び校正が必要となる。
【０００６】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、比較的安価で、且つ調整及び校正が不要な蛇行量検出装置及びそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係る蛇行量検出装置は、回走する無端ベルトの蛇行量を検出する蛇行量検出装置であって、前記無端ベルトのベルト幅方向の移動に応じて回転するスリット円板を有し、該スリット円板の回転角度を示すデジタル信号を出力するアブソリュートエンコーダと、前記アブソリュートエンコーダから出力されるデジタル信号に基づいて前記無端ベルトのベルト幅方向の移動量を前記蛇行量として演算する演算手段とを備えることを特徴とする。
また、本発明に係る蛇行量検出装置において、前記アブソリュートエンコーダは、一端が前記無端ベルトの側端部に接触し、他端が前記スリット円板の回転軸と接続された可動片を備えることを特徴とする。
また、本発明に係る蛇行量検出装置において、前記可動片は、前記回転角度と前記蛇行量との対応関係が比例関係となるように形状設定されていることを特徴とする。
さらに、本発明に係る画像形成装置は、回走する無端ベルトの蛇行を修正する機能を備える画像形成装置であって、上記の特徴を有する蛇行量検出装置を備え、該蛇行量検出装置によって検出された前記無端ベルトの蛇行量に基づいて前記無端ベルトの蛇行を修正することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る蛇行量検出装置によれば、従来のように光学式アナログセンサを用いることなく、無端ベルトの蛇行量を検出することができるため、従来と比較して安価であると共に、温度特性のバラツキがないため、調整及び校正等が不要となる。そして、画像形成装置は、蛇行量検出装置によって検出された無端ベルトの蛇行量を基に無端ベルトのベルト幅方向の位置を正確に把握し、無端ベルトの蛇行を修正することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態における画像形成装置１００の構成概略図である。
【図２】画像形成装置１００に設けられた蛇行量検出装置６０の構成概略図である。
【図３】蛇行量検出装置６０による蛇行量検出原理に関する説明図である。
【図４】蛇行量検出装置６０のアブソリュートエンコーダ６１に設けられた可動片６１ａの形状設定手法に関する第１説明図である。
【図５】蛇行量検出装置６０のアブソリュートエンコーダ６１に設けられた可動片６１ａの形状設定手法に関する第２説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
図１は、本実施形態における蛇行量検出装置６０を備えた画像形成装置１００の構成概略図である。この画像形成装置１００は、例えばコピー機、プリンタ等の機能を１台に集約した複合機（ＭＦＰ：Multi Function Peripherals)である。図１に示すように、画像形成装置１００は、原稿を読み取るための原稿読取装置１と、原稿読取装置１によって読み取った原稿の画像データ、または通信回線を介して外部から送信された画像データに基づいて用紙（記録媒体）に画像を形成するＭＦＰ本体２とから概略構成されている。
【００１１】
原稿読取装置１は、スキャナ部１０及びＡＤＦ(Auto Document Feeder：自動原稿給紙装置)２０から構成されている。スキャナ部１０は、プラテンガラス１１上にセットされた原稿、またはＡＤＦ２０によって自動給紙される原稿の読み取りを行うものであり、プラテンガラス１１、白色基準板１２、フルレートキャリッジ１３、ハーフレートキャリッジ１４、集光レンズ１５及びＣＣＤ(Charge Coupled Devices)センサ１６等を備えている。
【００１２】
プラテンガラス１１は、読み取り対象の原稿を１枚ずつセットするためのガラス板である。白色基準板１２は、シェーディング補正用の白色基準データを取得するための白色板である。フルレートキャリッジ１３は、プラテンガラス１１の下方において、不図示のキャリッジ搬送機構によりプラテンガラス１１に沿って左右方向（走査方向）に往復移動可能に設けられており、照明光を斜め上方に向けて出射するランプ１３ａと、照明光の反射光を後述するハーフレートキャリッジ１４に向けて反射するミラー１３ｂを内蔵している。
【００１３】
ハーフレートキャリッジ１４は、フルレートキャリッジ１３と同様に、不図示のキャリッジ搬送機構によりプラテンガラス１１に沿って左右方向に往復移動可能に設けられており、フルレートキャリッジ１３のミラー１３ｂからの入射光を下方に向けて反射するミラー１４ａと、ミラー１４ａからの入射光を後述する集光レンズ１５に向けて反射するミラー１４ｂを内蔵している。なお、キャリッジ搬送機構により、フルレートキャリッジ１３の移動量とハーフレートキャリッジ１４の移動量との比率は１：０．５となるように制御されている。これにより、集光レンズ１５に達するまでの照明光の光路長が一定となるように制御される。
【００１４】
プラテンガラス１１上にセットされた原稿を読み取る場合は、フルレートキャリッジ１３及びハーフレートキャリッジ１４を走査方向に移動させることで原稿をスキャンするが、後述するＡＤＦ２０によって原稿を自動給紙する場合には、フルレートキャリッジ１３及びハーフレートキャリッジ１４を所定の原稿読取位置にて待機させ、原稿側を移動（搬送）させることで原稿をスキャンする。
【００１５】
集光レンズ１５は、ハーフレートキャリッジ１４のミラー１４ｂからの入射光を集光してＣＣＤセンサ１６の受光面に結像させる。ＣＣＤセンサ１６は、不図示のＣＣＤ駆動部から供給されるタイミング信号に同期して作動し、受光面にて受光した光を光電変換することにより、読み取った原稿の画像に応じたアナログ電圧信号を生成してＡＦＥ（アナログフロントエンド：図示省略）に出力する。なお、ＡＦＥは、上記のアナログ電圧信号を所定のゲイン設定値にて増幅した後、デジタル変換して読み取った原稿の画像データを生成するものである。
【００１６】
ＡＤＦ２０は、原稿載置トレイ２２にセットされた複数枚の原稿を１枚ずつ順次自動給紙するものであり、プラテンカバー２１、原稿載置トレイ２２、ピックアップローラ２３、レジストローラ２４、プラテンローラ２５及び排紙ローラ２６等から構成されている。プラテンカバー２１は、スキャナ部１０の上面に対して開閉可能に設けられており、プラテンガラス１１上に原稿をセットして読み取りを行う場合における原稿押さえカバーとしての役割と、ピックアップローラ２３、レジストローラ２４、プラテンローラ２５及び排紙ローラ２６等の自動給紙機構に使用される部材の収納用筐体としての役割を担っている。なお、図１では、プラテンカバー２１が閉じられた状態を示している。
【００１７】
原稿載置トレイ２２は、読み取り対象の原稿をセットするためのトレイである。ピックアップローラ２３は、原稿載置トレイ２２にセットされた原稿を１枚ずつピックアップしてレジストローラ２４に搬出するためのローラである。レジストローラ２４は、所定のタイミングで原稿をプラテンローラ２５に搬送するためのローラである。プラテンローラ２５は、原稿を所定の原稿読取位置を経由して排紙ローラ２６に搬送するためのローラである。排紙ローラ２６は、読み取り完了後の原稿を外部に排出するためのローラである。
【００１８】
ＭＦＰ本体２は、原稿読取装置１にて読み取った原稿の画像データ、または通信回線を介して外部から送信された画像データに基づいて、電子写真方式によってトナー画像を形成し、そのトナー画像を用紙に転写するトナー画像形成部３と、トナー画像形成部３によって用紙に転写されたトナー画像を定着させる定着器４と、トナー画像形成部３及び定着器４を経由して用紙を外部に搬送するための用紙搬送機構５と、各種サイズの用紙を収容するための給紙カセット６、７、８とを備えている。さらに、ＭＦＰ本体２には、手前側に開閉自在な手差しトレイ９が設けられており、手差しトレイ９に載置された用紙を用紙搬送機構５によって搬送可能な構成となっている。
【００１９】
トナー画像形成部３は、中間転写ベルト（無端ベルト）３１と、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）の各色にそれぞれ対応したトナー画像形成ユニットＦ（ＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、ＦＢ）と、駆動ローラ３２と、テンションローラ３３と、二次転写ローラ３４と、クリーナー３５とから構成されている。
中間転写ベルト３１は、各トナー画像形成ユニットＦ（ＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、ＦＢ）によって形成される各色のトナー画像を１次転写するための中間転写体であり、駆動ローラ３２及びテンションローラ３３に張架されて、駆動ローラ３２による回転駆動によって図１において時計回りに回走する構成となっている。
【００２０】
トナー画像形成ユニットＦ（ＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、ＦＢ）は、それぞれ感光体ドラムＦａと、帯電部Ｆｂと、露光部Ｆｃと、現像部Ｆｄと、一次転写ローラＦｅとを備え、さらに不図示のクリーニング装置及び除電装置等とを備える。感光体ドラムＦａは、円柱に形状設定され、その周面に静電潜像及び当該静電潜像に基づくトナー画像が形成されるものである。帯電部Ｆｂは、感光体ドラムＦａに対して対向配置され、感光体ドラムＦａの周面を帯電状態とするものである。露光部Ｆｃは、画像データに基づいてレーザ光を帯電状態の感光体ドラムＦａの周面において走査して静電潜像を形成するものである。現像部Ｆｄは、感光体ドラムＦａの周面に対してトナーを付着させることによって感光体ドラムＦａの周面上に静電潜像に基づくトナー画像を形成（現像）するものである。
【００２１】
一次転写ローラＦｅは、中間転写ベルト３１を挟んで感光体ドラムＦａと対向配置され、感光体ドラムＦａに現像されたトナー画像を中間転写ベルト３１に一次転写するものである。二次転写ローラ３４は、中間転写ベルト３１を挟んで駆動ローラ３２と対向配置されており、給紙カセット６、７、８のいずれかから用紙搬送機構５によって搬送される用紙に、中間転写ベルト３１表面に転写されているトナー画像を２次転写するものである。クリーナー３５は、クリーニングローラやクリーニングブレード等を備え、中間転写ベルト３１の残留トナーを除去するものである。
【００２２】
定着器４は、用紙上に二次転写されたトナー画像を定着させるものであり、加圧・加熱することによりトナーを定着させる加熱ローラ４１を備えている。用紙搬送機構５は、給紙カセット６、７、８から用紙を１枚ずつ搬出するためのピックアップローラ５１、５２、５３と、ピックアップした用紙をトナー画像形成部３（駆動ローラ３２と２次転写ローラ３４との間）に搬送するための給紙ローラ５４、５５、５６と、定着後の用紙を外部に排紙するための排紙ローラ５７等から構成されている。給紙カセット６、７、８は、ＭＦＰ本体２に対して引き出し自在に取り付けられており、各種サイズの用紙を収容するものである。
【００２３】
ここで、中間転写ベルト３１は駆動ローラ３２やテンションローラ３３などに張架されて回走するものであるため、ベルト幅方向に移動しながら走行するという蛇行現象が発生する。このような中間転写ベルト３１の回走中に蛇行が生じると、中間転写ベルト３１上における各色のトナー画像の転写位置にズレが生じてしまい、良好な画像を形成することができなくなる。そのため、本実施形態における画像形成装置１００は、中間転写ベルト３１の蛇行を修正する蛇行修正機能を備えている。
【００２４】
以下、図２を参照して、中間転写ベルト３１の蛇行量を検出する蛇行量検出装置６０について説明する。図２（ａ）に示すように、本実施形態における蛇行量検出装置６０は、アブソリュートエンコーダ６１及び蛇行量演算部６２を備えている。なお、図２（ａ）において、Ｘ軸は中間転写ベルト３１のベルト幅方向（主走査方向）を示し、Ｚ軸は中間転写ベルト３１の走行方向を示し、またＹ軸はＸＺ平面に垂直な鉛直方向を示している。
【００２５】
アブソリュートエンコーダ６１は、中間転写ベルト３１の側端部近傍に設置されており、可動片６１ａと、スリット円板６１ｂと、フォトカプラ６１ｃとから概略構成されている。
可動片６１ａは、一端が中間転写ベルト３１の側端部に接触し、他端がスリット円板６１ｂの回転軸と接続された棒状部材である。スリット円板６１ｂは、図２（ｂ）に示すように、アブソリュートエンコーダ６１の出力ビット数（本実施形態では１０ビットと仮定する）と同数の光学トラックを有し、各光学トラックには回転角度に対応する角度値が２値コードによって明暗のスリット模様として形成されている。このようにスリット円板６１ｂに形成する各光学トラックのコードパターンとしてはグレイコードを用いることが望ましい。
【００２６】
フォトカプラ６１ｃは、スリット円板６１ｂを挟んでスリット円板６１ｂの径方向に一列に対向配置された複数の発光素子（例えば発光ダイオード）と受光素子（例えばフォトトランジスタ）とから構成されている。ここで、発光素子及び受光素子はスリット円板６１ｂに形成された光学トラックの各々に対応して設けられている。つまり、発光素子及び受光素子はそれぞれ１０個ずつ設けられており、各光学トラックに対応する発光素子から出射された光は、スリット円板６１ｂの回転に伴う各光学トラックのスリットの回転によってオン（透過）／オフ（遮断）され、各光学トラックに対応する受光素子はその光のオン／オフの検出結果に応じた２値信号を出力する。
【００２７】
上記のようにスリット円板６１ｂの各光学トラックに対応する受光素子から出力される２値信号は、スリット円板６１ｂの回転角度の現在値を示すデジタル信号である。つまり、フォトカプラ６１ｃは、スリット円板６１ｂの回転角度の現在値を示す１０ビットのデジタル信号（以下、回転角度信号と称す）Ｒａを蛇行量演算部６２に出力する。
【００２８】
このような構成のアブソリュートエンコーダ６１において、蛇行により中間転写ベルト３１の側端部がＸ軸方向に移動（＋方向の移動だけでなく、−方向の移動も含む）すると、Ｙ軸に対する可動片６１ａの傾き角が変化し、それに伴いスリット円板６１ｂが回転して回転角度も変化する（可動片６１ａの傾き角とスリット円板６１ｂの回転角度は等しいので、以下ではこれらの角度をθとする）。つまり、アブソリュートエンコーダ６１は、蛇行による中間転写ベルト３１のＸ軸方向の移動量ｘに応じた回転角度θを示す回転角度信号Ｒａを蛇行量演算部６２に出力する。
【００２９】
ここで、可動片６１ａに対し、中間転写ベルト３１のＸ軸方向の移動による外力以外の他の外力を加えないもの仮定すると、図３（ａ）に示すように、中間転写ベルト３１のＸ軸方向の移動が無い場合、可動片６１ａは重力によってＹ軸方向と平行な状態（Ｙ軸に対する可動片６１ａの傾き角０°）に保たれることになる。本実施形態では、このような状態でアブソリュートエンコーダ６１から回転角度θ＝０°を示す回転角度信号Ｒａが出力されるように、スリット円板６１ｂの原点調整が行われているものとする。
【００３０】
また、上記のように、可動片６１ａに対し、中間転写ベルト３１のＸ軸方向の移動による外力以外の他の外力を加えないとすると、可動片６１ａはＸ軸方向の−側に傾くことは無いため、図３（ａ）に示すように、中間転写ベルト３１がＸ軸方向の−側へ最大に移動した状態で中間転写ベルト３１の側端部に可動片６１ａが接触するようにアブソリュートエンコーダ６１を配置する必要がある。つまり、本実施形態では、中間転写ベルト３１がＸ軸方向の−側へ最大に移動した状態を基準としており、この基準状態での回転角度θ＝０°を把握することにより、現在、中間転写ベルト３１がＸ軸方向の−側最大移動位置（ｘ＝０）で回走していることを知ることができる。
【００３１】
図３（ａ）の基準状態から中間転写ベルト３１がＸ軸方向の＋側へ移動すると、その移動量ｘに応じた回転角度θを示す回転角度信号Ｒａがアブソリュートエンコーダ６１から出力されることになる。図３（ｂ）は、中間転写ベルト３１が蛇行無しでＸ軸方向の理想的な位置（ｘ＝ｘｈ）で回走している状態を示している。この状態での回転角度θ＝θｈを把握することにより、現在、中間転写ベルト３１が蛇行無しでＸ軸方向の理想的な位置（ｘ＝ｘｈ）で回走していることを知ることができる。また、図３（ｃ）は、中間転写ベルト３１がＸ軸方向の＋側へ最大に移動した状態を示している。この状態での回転角度θ＝θｍａｘを把握することにより、現在、中間転写ベルト３１がＸ軸方向の＋側最大移動位置（ｘ＝ｘｍａｘ）で回走していることを知ることができる。
【００３２】
図２に戻って説明を続けると、蛇行量演算部６２は、上記のアブソリュートエンコーダ６１から入力される回転角度信号Ｒａ（回転角度θ）に基づいて中間転写ベルト３１のＸ軸方向の移動量ｘを蛇行量として演算し、その蛇行量演算結果を出力する。具体的には、蛇行量演算部６２の内部メモリには、予め求めておいた、中間転写ベルト３１のＸ軸方向の移動量（蛇行量）ｘとスリット円板６１ｂの回転角度θとの対応関係を示す演算式が記憶されており、蛇行量演算部６２は、回転角度信号Ｒａが示す回転角度θに対応する移動量ｘを上記演算式から算出することにより、中間転写ベルト３１の蛇行量を求める。
【００３３】
ここで、上記演算式を簡略化するためにも、回転角度θと蛇行量ｘとの対応関係が比例関係となるように、可動片６１ａの形状を設定することが望ましい。以下、このような可動片６１ａの形状設定の手法について説明する。まず、図４（ａ）において、θは通常形状（棒形状）での可動片６１ａの傾き角（回転角度）、ｙは可動片６１ａの軸芯（回転中心）から中間転写ベルト３１までの距離を示している。この傾き角θの時の軸芯から可動片６１ａと中間転写ベルト３１との接触点までの長さｌは下記（１）式で表され、また、傾き角θの時の中間転写ベルト３１の移動量（蛇行量）ｘは下記（２）式で表される。
ｌ＝ｙ／ｃｏｓθ ・・・・（１）
ｘ＝ｌ・ｔａｎθ ・・・・（２）
【００３４】
一方、希望とする傾き角と蛇行量との比例定数をＫとすると、形状変更時における傾き角θの時の蛇行量ｘ’は下記（３）式で表される。図４（ｂ）は、下記（３）式に基づく傾き角θと形状変更時の蛇行量ｘ’との対応関係を示す特性曲線である。この図に示すように、傾き角θと形状変更時の蛇行量ｘ’との対応関係は比例関係となる。
ｘ’＝Ｋ・θ ・・・・（３）
【００３５】
また、形状変更時での可動片６１ａの傾き角θ’は下記（４）式で表され、また、傾き角θ’の時の軸芯から可動片６１ａと中間転写ベルト３１との接触点までの長さｌ’は下記（５）式で表される。
θ’＝ｔａｎ−１（ｘ’／ｙ） ・・・・（４）
ｌ’＝ｙ／ｃｏｓθ’ ・・・・（５）
【００３６】
また、通常形状時と形状変更時の可動片６１ａの位置の差分をｄは下記（６）式で表され、さらに、上記（５）式をｃｏｓθ’＝ｙ／ｌ’に変形して下記（６）式で代入すると下記（７）式が得られる。
ｄ＝（ｘ’−ｘ）・ｃｏｓθ’ ・・・・（６）
ｄ＝ｙ・（ｘ’−ｘ）／ｌ’ ・・・・（７）
【００３７】
図５（ａ）は、上記（７）式に基づく差分ｄと長さｌ’との対応関係を示す特性曲線である。このような差分ｄと長さｌ’との対応関係を示す曲線が、回転角度θと蛇行量ｘとの対応関係が比例関係となるような可動片６１ａの形状を示している。ここで、傾き角０°の時の長さｌ’を０とすることにより、図５（ｂ）に示すような可動片６１ａの形状が得られる。このように可動片６１ａの形状を設定することにより、蛇行量演算部６２の内部メモリに記憶する演算式を回転角度と蛇行量との比例関係式に簡略化することができ、蛇行量演算部６２の処理負荷を軽減することができる。
【００３８】
以上説明したように、本実施形態における蛇行量検出装置６０によれば、従来のように光学式アナログセンサを用いることなく、中間転写ベルト３１の蛇行量を検出することができるため、従来と比較して安価であると共に、温度特性のバラツキがないため、調整及び校正等が不要となる。そして、画像形成装置１００は、蛇行量検出装置６０から出力される蛇行量検出結果を基に中間転写ベルト３１のＸ軸方向の位置を正確に把握することができ、その蛇行量検出結果に応じて中間転写ベルト３１の蛇行を修正することが可能となる。蛇行の修正手法については、従来手法（特開平１０−２３１０４１号公報や特開平５−３０１６５２号公報の技術など）を用いることができるため、詳細な説明は省略する。
【００３９】
なお、本発明は上記実施形態に限定されず、以下のような変形例が考えられる。
（１）上記実施形態では、回転角度θと蛇行量ｘとの対応関係が比例関係となるように可動片６１ａの形状を設定する場合を説明したが、このような形状の可動片６１ａはアブソリュートエンコーダ６１に限らず、他のエンコーダ、例えばインクリメンタルエンコーダにも用いることができる。
【００４０】
インクリメンタルエンコーダは、スリット円板の回転に応じたパルス信号を出力するものであるので、蛇行量演算部６２に上記のパルス信号を基にスリット円板の回転角度を算出する機能（具体的には、パルス信号のパルス数をカウントすることで回転角度を算出する機能）を設ければ良い。なお、インクリメンタルエンコーダから出力されるパルス信号から得られる回転角度は相対値であるため、その回転角度から得られる蛇行量も相対値となる。よって、中間転写ベルト３１のＸ軸方向の正確な位置を把握するためには、電源投入時における中間転写ベルト３１の側端部の位置を初期位置として認識するための手段を設ける必要がある。
【００４１】
（２）上記実施形態では、回転角度θと蛇行量ｘとの対応関係が比例関係となるように可動片６１ａの形状を設定する場合を説明したが、可動片６１ａの形状はこれに限定されるものではない。つまり、回転角度θと蛇行量ｘとの対応関係さえ予め求めておけば、可動片６１ａの形状はどのような形状でも良い。
【００４２】
（３）上記実施形態では、中間転写ベルト３１のＸ軸方向の移動をスリット円板６１ｂの回転運動に変換するために、一端が中間転写ベルト３１の側端部に接触し、他端がスリット円板６１ｂの回転軸と接続された可動片６１ａを用いる場合を説明したが、中間転写ベルト３１の移動に応じてスリット円板６１ｂを回転させることさえできれば、可動片６１ａ以外のどのような機構を用いても良い。
【００４３】
（４）上記実施形態では、蛇行量演算部６２の内部メモリに蛇行量ｘと回転角度θとの対応関係を示す演算式を記憶する場合を例示したが、例えば、蛇行量ｘと回転角度θとの対応関係を示すテーブルデータを記憶しておき、回転角度信号Ｒａが示す回転角度θに対応する蛇行量ｘを上記テーブルデータから抽出することで中間転写ベルト３１の蛇行量を求めるような構成としても良い。
【００４４】
（５）上記実施形態では、画像形成装置１００としてＭＦＰを例示して説明したが、本発明はこれに限定されず、コピー機や、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置にも適用することができる。また、上記実施形態では、タンデム方式の画像形成装置１００を例示したが、その他の方式において無端ベルトの蛇行に起因して画像不良などの問題が発生する画像形成装置であれば本発明を適用可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００４５】
１００…画像形成装置、１…原稿読取装置、２…ＭＦＰ本体、１０…スキャナ部、２０…ＡＤＦ(Auto Document Feeder)、３…トナー画像形成部、４…定着器、５…用紙搬送機構、６、７、８…給紙カセット、３１…中間転写ベルト、６０…蛇行量検出装置、６１…アブソリュートエンコーダ、６２…蛇行量演算部、６１ａ…可動片、６１ｂ…スリット円板、６１ｃ…フォトカプラ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛇行量検出装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、またはファクシミリ等の画像形成装置で用いられる画像形成方式の１つとして、無端帯状の中間転写ベルト上に、各色に対応して設けられる感光体ドラムから各色のトナー画像をそれぞれ転写して重ね合わせ、その重ね合わせによって得られるトナー画像を用紙に一括転写するタンデム方式が知られている。上記の中間転写ベルトは駆動ローラやテンションローラなどに張架されて回走するものであるため、ベルト幅方向に移動しながら走行するという蛇行現象が発生する。このような中間転写ベルトの回走中に蛇行が生じると、中間転写ベルト上における各色のトナー画像の転写位置にズレが生じてしまい、良好な画像を形成することができなくなる。
【０００３】
例えば、下記特許文献１（特開平１０−２３１０４１号公報）には、ベルト位置検出センサによって検出したベルト幅方向のベルト端部位置に基づいてベルト蛇行速度を演算し、このベルト蛇行速度が許容範囲内となるように速度制御を行った後、ベルト位置検出センサによって検出したベルト端部位置を新たな目標位置に設定し直してベルトの位置制御を行う技術が開示されている。また、下記特許文献２（特開平５−３０１６５２号公報）には、ベルト端部検知センサによって検知したベルト端部位置に基づいてベルト蛇行速度を演算し、このベルト蛇行速度を基に蛇行修正カムを回転制御することにより、ベルトの蛇行状態を修正する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２３１０４１号公報
【特許文献２】特開平５−３０１６５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、特許文献１及び２の技術は、光学式アナログセンサを用いてベルト端部の位置を検出し、その検出結果を基に無端ベルトの蛇行を修正するものである。しかしながら、上記の光学式アナログセンサは高価であると共に、温度特性のバラツキが大きいため、センサ毎に調整及び校正が必要となる。
【０００６】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、比較的安価で、且つ調整及び校正が不要な蛇行量検出装置及びそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係る蛇行量検出装置は、回走する無端ベルトの蛇行量を検出する蛇行量検出装置であって、前記無端ベルトのベルト幅方向の移動に応じて回転するスリット円板を有し、該スリット円板の回転角度を示すデジタル信号を出力するアブソリュートエンコーダと、前記アブソリュートエンコーダから出力されるデジタル信号に基づいて前記無端ベルトのベルト幅方向の移動量を前記蛇行量として演算する演算手段とを備えることを特徴とする。
また、本発明に係る蛇行量検出装置において、前記アブソリュートエンコーダは、一端が前記無端ベルトの側端部に接触し、他端が前記スリット円板の回転軸と接続された可動片を備えることを特徴とする。
また、本発明に係る蛇行量検出装置において、前記可動片は、前記回転角度と前記蛇行量との対応関係が比例関係となるように形状設定されていることを特徴とする。
さらに、本発明に係る画像形成装置は、回走する無端ベルトの蛇行を修正する機能を備える画像形成装置であって、上記の特徴を有する蛇行量検出装置を備え、該蛇行量検出装置によって検出された前記無端ベルトの蛇行量に基づいて前記無端ベルトの蛇行を修正することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る蛇行量検出装置によれば、従来のように光学式アナログセンサを用いることなく、無端ベルトの蛇行量を検出することができるため、従来と比較して安価であると共に、温度特性のバラツキがないため、調整及び校正等が不要となる。そして、画像形成装置は、蛇行量検出装置によって検出された無端ベルトの蛇行量を基に無端ベルトのベルト幅方向の位置を正確に把握し、無端ベルトの蛇行を修正することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態における画像形成装置１００の構成概略図である。
【図２】画像形成装置１００に設けられた蛇行量検出装置６０の構成概略図である。
【図３】蛇行量検出装置６０による蛇行量検出原理に関する説明図である。
【図４】蛇行量検出装置６０のアブソリュートエンコーダ６１に設けられた可動片６１ａの形状設定手法に関する第１説明図である。
【図５】蛇行量検出装置６０のアブソリュートエンコーダ６１に設けられた可動片６１ａの形状設定手法に関する第２説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
図１は、本実施形態における蛇行量検出装置６０を備えた画像形成装置１００の構成概略図である。この画像形成装置１００は、例えばコピー機、プリンタ等の機能を１台に集約した複合機（ＭＦＰ：Multi Function Peripherals)である。図１に示すように、画像形成装置１００は、原稿を読み取るための原稿読取装置１と、原稿読取装置１によって読み取った原稿の画像データ、または通信回線を介して外部から送信された画像データに基づいて用紙（記録媒体）に画像を形成するＭＦＰ本体２とから概略構成されている。
【００１１】
原稿読取装置１は、スキャナ部１０及びＡＤＦ(Auto Document Feeder：自動原稿給紙装置)２０から構成されている。スキャナ部１０は、プラテンガラス１１上にセットされた原稿、またはＡＤＦ２０によって自動給紙される原稿の読み取りを行うものであり、プラテンガラス１１、白色基準板１２、フルレートキャリッジ１３、ハーフレートキャリッジ１４、集光レンズ１５及びＣＣＤ(Charge Coupled Devices)センサ１６等を備えている。
【００１２】
プラテンガラス１１は、読み取り対象の原稿を１枚ずつセットするためのガラス板である。白色基準板１２は、シェーディング補正用の白色基準データを取得するための白色板である。フルレートキャリッジ１３は、プラテンガラス１１の下方において、不図示のキャリッジ搬送機構によりプラテンガラス１１に沿って左右方向（走査方向）に往復移動可能に設けられており、照明光を斜め上方に向けて出射するランプ１３ａと、照明光の反射光を後述するハーフレートキャリッジ１４に向けて反射するミラー１３ｂを内蔵している。
【００１３】
ハーフレートキャリッジ１４は、フルレートキャリッジ１３と同様に、不図示のキャリッジ搬送機構によりプラテンガラス１１に沿って左右方向に往復移動可能に設けられており、フルレートキャリッジ１３のミラー１３ｂからの入射光を下方に向けて反射するミラー１４ａと、ミラー１４ａからの入射光を後述する集光レンズ１５に向けて反射するミラー１４ｂを内蔵している。なお、キャリッジ搬送機構により、フルレートキャリッジ１３の移動量とハーフレートキャリッジ１４の移動量との比率は１：０．５となるように制御されている。これにより、集光レンズ１５に達するまでの照明光の光路長が一定となるように制御される。
【００１４】
プラテンガラス１１上にセットされた原稿を読み取る場合は、フルレートキャリッジ１３及びハーフレートキャリッジ１４を走査方向に移動させることで原稿をスキャンするが、後述するＡＤＦ２０によって原稿を自動給紙する場合には、フルレートキャリッジ１３及びハーフレートキャリッジ１４を所定の原稿読取位置にて待機させ、原稿側を移動（搬送）させることで原稿をスキャンする。
【００１５】
集光レンズ１５は、ハーフレートキャリッジ１４のミラー１４ｂからの入射光を集光してＣＣＤセンサ１６の受光面に結像させる。ＣＣＤセンサ１６は、不図示のＣＣＤ駆動部から供給されるタイミング信号に同期して作動し、受光面にて受光した光を光電変換することにより、読み取った原稿の画像に応じたアナログ電圧信号を生成してＡＦＥ（アナログフロントエンド：図示省略）に出力する。なお、ＡＦＥは、上記のアナログ電圧信号を所定のゲイン設定値にて増幅した後、デジタル変換して読み取った原稿の画像データを生成するものである。
【００１６】
ＡＤＦ２０は、原稿載置トレイ２２にセットされた複数枚の原稿を１枚ずつ順次自動給紙するものであり、プラテンカバー２１、原稿載置トレイ２２、ピックアップローラ２３、レジストローラ２４、プラテンローラ２５及び排紙ローラ２６等から構成されている。プラテンカバー２１は、スキャナ部１０の上面に対して開閉可能に設けられており、プラテンガラス１１上に原稿をセットして読み取りを行う場合における原稿押さえカバーとしての役割と、ピックアップローラ２３、レジストローラ２４、プラテンローラ２５及び排紙ローラ２６等の自動給紙機構に使用される部材の収納用筐体としての役割を担っている。なお、図１では、プラテンカバー２１が閉じられた状態を示している。
【００１７】
原稿載置トレイ２２は、読み取り対象の原稿をセットするためのトレイである。ピックアップローラ２３は、原稿載置トレイ２２にセットされた原稿を１枚ずつピックアップしてレジストローラ２４に搬出するためのローラである。レジストローラ２４は、所定のタイミングで原稿をプラテンローラ２５に搬送するためのローラである。プラテンローラ２５は、原稿を所定の原稿読取位置を経由して排紙ローラ２６に搬送するためのローラである。排紙ローラ２６は、読み取り完了後の原稿を外部に排出するためのローラである。
【００１８】
ＭＦＰ本体２は、原稿読取装置１にて読み取った原稿の画像データ、または通信回線を介して外部から送信された画像データに基づいて、電子写真方式によってトナー画像を形成し、そのトナー画像を用紙に転写するトナー画像形成部３と、トナー画像形成部３によって用紙に転写されたトナー画像を定着させる定着器４と、トナー画像形成部３及び定着器４を経由して用紙を外部に搬送するための用紙搬送機構５と、各種サイズの用紙を収容するための給紙カセット６、７、８とを備えている。さらに、ＭＦＰ本体２には、手前側に開閉自在な手差しトレイ９が設けられており、手差しトレイ９に載置された用紙を用紙搬送機構５によって搬送可能な構成となっている。
【００１９】
トナー画像形成部３は、中間転写ベルト（無端ベルト）３１と、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）の各色にそれぞれ対応したトナー画像形成ユニットＦ（ＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、ＦＢ）と、駆動ローラ３２と、テンションローラ３３と、二次転写ローラ３４と、クリーナー３５とから構成されている。
中間転写ベルト３１は、各トナー画像形成ユニットＦ（ＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、ＦＢ）によって形成される各色のトナー画像を１次転写するための中間転写体であり、駆動ローラ３２及びテンションローラ３３に張架されて、駆動ローラ３２による回転駆動によって図１において時計回りに回走する構成となっている。
【００２０】
トナー画像形成ユニットＦ（ＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、ＦＢ）は、それぞれ感光体ドラムＦａと、帯電部Ｆｂと、露光部Ｆｃと、現像部Ｆｄと、一次転写ローラＦｅとを備え、さらに不図示のクリーニング装置及び除電装置等とを備える。感光体ドラムＦａは、円柱に形状設定され、その周面に静電潜像及び当該静電潜像に基づくトナー画像が形成されるものである。帯電部Ｆｂは、感光体ドラムＦａに対して対向配置され、感光体ドラムＦａの周面を帯電状態とするものである。露光部Ｆｃは、画像データに基づいてレーザ光を帯電状態の感光体ドラムＦａの周面において走査して静電潜像を形成するものである。現像部Ｆｄは、感光体ドラムＦａの周面に対してトナーを付着させることによって感光体ドラムＦａの周面上に静電潜像に基づくトナー画像を形成（現像）するものである。
【００２１】
一次転写ローラＦｅは、中間転写ベルト３１を挟んで感光体ドラムＦａと対向配置され、感光体ドラムＦａに現像されたトナー画像を中間転写ベルト３１に一次転写するものである。二次転写ローラ３４は、中間転写ベルト３１を挟んで駆動ローラ３２と対向配置されており、給紙カセット６、７、８のいずれかから用紙搬送機構５によって搬送される用紙に、中間転写ベルト３１表面に転写されているトナー画像を２次転写するものである。クリーナー３５は、クリーニングローラやクリーニングブレード等を備え、中間転写ベルト３１の残留トナーを除去するものである。
【００２２】
定着器４は、用紙上に二次転写されたトナー画像を定着させるものであり、加圧・加熱することによりトナーを定着させる加熱ローラ４１を備えている。用紙搬送機構５は、給紙カセット６、７、８から用紙を１枚ずつ搬出するためのピックアップローラ５１、５２、５３と、ピックアップした用紙をトナー画像形成部３（駆動ローラ３２と２次転写ローラ３４との間）に搬送するための給紙ローラ５４、５５、５６と、定着後の用紙を外部に排紙するための排紙ローラ５７等から構成されている。給紙カセット６、７、８は、ＭＦＰ本体２に対して引き出し自在に取り付けられており、各種サイズの用紙を収容するものである。
【００２３】
ここで、中間転写ベルト３１は駆動ローラ３２やテンションローラ３３などに張架されて回走するものであるため、ベルト幅方向に移動しながら走行するという蛇行現象が発生する。このような中間転写ベルト３１の回走中に蛇行が生じると、中間転写ベルト３１上における各色のトナー画像の転写位置にズレが生じてしまい、良好な画像を形成することができなくなる。そのため、本実施形態における画像形成装置１００は、中間転写ベルト３１の蛇行を修正する蛇行修正機能を備えている。
【００２４】
以下、図２を参照して、中間転写ベルト３１の蛇行量を検出する蛇行量検出装置６０について説明する。図２（ａ）に示すように、本実施形態における蛇行量検出装置６０は、アブソリュートエンコーダ６１及び蛇行量演算部６２を備えている。なお、図２（ａ）において、Ｘ軸は中間転写ベルト３１のベルト幅方向（主走査方向）を示し、Ｚ軸は中間転写ベルト３１の走行方向を示し、またＹ軸はＸＺ平面に垂直な鉛直方向を示している。
【００２５】
アブソリュートエンコーダ６１は、中間転写ベルト３１の側端部近傍に設置されており、可動片６１ａと、スリット円板６１ｂと、フォトカプラ６１ｃとから概略構成されている。
可動片６１ａは、一端が中間転写ベルト３１の側端部に接触し、他端がスリット円板６１ｂの回転軸と接続された棒状部材である。スリット円板６１ｂは、図２（ｂ）に示すように、アブソリュートエンコーダ６１の出力ビット数（本実施形態では１０ビットと仮定する）と同数の光学トラックを有し、各光学トラックには回転角度に対応する角度値が２値コードによって明暗のスリット模様として形成されている。このようにスリット円板６１ｂに形成する各光学トラックのコードパターンとしてはグレイコードを用いることが望ましい。
【００２６】
フォトカプラ６１ｃは、スリット円板６１ｂを挟んでスリット円板６１ｂの径方向に一列に対向配置された複数の発光素子（例えば発光ダイオード）と受光素子（例えばフォトトランジスタ）とから構成されている。ここで、発光素子及び受光素子はスリット円板６１ｂに形成された光学トラックの各々に対応して設けられている。つまり、発光素子及び受光素子はそれぞれ１０個ずつ設けられており、各光学トラックに対応する発光素子から出射された光は、スリット円板６１ｂの回転に伴う各光学トラックのスリットの回転によってオン（透過）／オフ（遮断）され、各光学トラックに対応する受光素子はその光のオン／オフの検出結果に応じた２値信号を出力する。
【００２７】
上記のようにスリット円板６１ｂの各光学トラックに対応する受光素子から出力される２値信号は、スリット円板６１ｂの回転角度の現在値を示すデジタル信号である。つまり、フォトカプラ６１ｃは、スリット円板６１ｂの回転角度の現在値を示す１０ビットのデジタル信号（以下、回転角度信号と称す）Ｒａを蛇行量演算部６２に出力する。
【００２８】
このような構成のアブソリュートエンコーダ６１において、蛇行により中間転写ベルト３１の側端部がＸ軸方向に移動（＋方向の移動だけでなく、−方向の移動も含む）すると、Ｙ軸に対する可動片６１ａの傾き角が変化し、それに伴いスリット円板６１ｂが回転して回転角度も変化する（可動片６１ａの傾き角とスリット円板６１ｂの回転角度は等しいので、以下ではこれらの角度をθとする）。つまり、アブソリュートエンコーダ６１は、蛇行による中間転写ベルト３１のＸ軸方向の移動量ｘに応じた回転角度θを示す回転角度信号Ｒａを蛇行量演算部６２に出力する。
【００２９】
ここで、可動片６１ａに対し、中間転写ベルト３１のＸ軸方向の移動による外力以外の他の外力を加えないもの仮定すると、図３（ａ）に示すように、中間転写ベルト３１のＸ軸方向の移動が無い場合、可動片６１ａは重力によってＹ軸方向と平行な状態（Ｙ軸に対する可動片６１ａの傾き角０°）に保たれることになる。本実施形態では、このような状態でアブソリュートエンコーダ６１から回転角度θ＝０°を示す回転角度信号Ｒａが出力されるように、スリット円板６１ｂの原点調整が行われているものとする。
【００３０】
また、上記のように、可動片６１ａに対し、中間転写ベルト３１のＸ軸方向の移動による外力以外の他の外力を加えないとすると、可動片６１ａはＸ軸方向の−側に傾くことは無いため、図３（ａ）に示すように、中間転写ベルト３１がＸ軸方向の−側へ最大に移動した状態で中間転写ベルト３１の側端部に可動片６１ａが接触するようにアブソリュートエンコーダ６１を配置する必要がある。つまり、本実施形態では、中間転写ベルト３１がＸ軸方向の−側へ最大に移動した状態を基準としており、この基準状態での回転角度θ＝０°を把握することにより、現在、中間転写ベルト３１がＸ軸方向の−側最大移動位置（ｘ＝０）で回走していることを知ることができる。
【００３１】
図３（ａ）の基準状態から中間転写ベルト３１がＸ軸方向の＋側へ移動すると、その移動量ｘに応じた回転角度θを示す回転角度信号Ｒａがアブソリュートエンコーダ６１から出力されることになる。図３（ｂ）は、中間転写ベルト３１が蛇行無しでＸ軸方向の理想的な位置（ｘ＝ｘｈ）で回走している状態を示している。この状態での回転角度θ＝θｈを把握することにより、現在、中間転写ベルト３１が蛇行無しでＸ軸方向の理想的な位置（ｘ＝ｘｈ）で回走していることを知ることができる。また、図３（ｃ）は、中間転写ベルト３１がＸ軸方向の＋側へ最大に移動した状態を示している。この状態での回転角度θ＝θｍａｘを把握することにより、現在、中間転写ベルト３１がＸ軸方向の＋側最大移動位置（ｘ＝ｘｍａｘ）で回走していることを知ることができる。
【００３２】
図２に戻って説明を続けると、蛇行量演算部６２は、上記のアブソリュートエンコーダ６１から入力される回転角度信号Ｒａ（回転角度θ）に基づいて中間転写ベルト３１のＸ軸方向の移動量ｘを蛇行量として演算し、その蛇行量演算結果を出力する。具体的には、蛇行量演算部６２の内部メモリには、予め求めておいた、中間転写ベルト３１のＸ軸方向の移動量（蛇行量）ｘとスリット円板６１ｂの回転角度θとの対応関係を示す演算式が記憶されており、蛇行量演算部６２は、回転角度信号Ｒａが示す回転角度θに対応する移動量ｘを上記演算式から算出することにより、中間転写ベルト３１の蛇行量を求める。
【００３３】
ここで、上記演算式を簡略化するためにも、回転角度θと蛇行量ｘとの対応関係が比例関係となるように、可動片６１ａの形状を設定することが望ましい。以下、このような可動片６１ａの形状設定の手法について説明する。まず、図４（ａ）において、θは通常形状（棒形状）での可動片６１ａの傾き角（回転角度）、ｙは可動片６１ａの軸芯（回転中心）から中間転写ベルト３１までの距離を示している。この傾き角θの時の軸芯から可動片６１ａと中間転写ベルト３１との接触点までの長さｌは下記（１）式で表され、また、傾き角θの時の中間転写ベルト３１の移動量（蛇行量）ｘは下記（２）式で表される。
ｌ＝ｙ／ｃｏｓθ ・・・・（１）
ｘ＝ｌ・ｔａｎθ ・・・・（２）
【００３４】
一方、希望とする傾き角と蛇行量との比例定数をＫとすると、形状変更時における傾き角θの時の蛇行量ｘ’は下記（３）式で表される。図４（ｂ）は、下記（３）式に基づく傾き角θと形状変更時の蛇行量ｘ’との対応関係を示す特性曲線である。この図に示すように、傾き角θと形状変更時の蛇行量ｘ’との対応関係は比例関係となる。
ｘ’＝Ｋ・θ ・・・・（３）
【００３５】
また、形状変更時での可動片６１ａの傾き角θ’は下記（４）式で表され、また、傾き角θ’の時の軸芯から可動片６１ａと中間転写ベルト３１との接触点までの長さｌ’は下記（５）式で表される。
θ’＝ｔａｎ−１（ｘ’／ｙ） ・・・・（４）
ｌ’＝ｙ／ｃｏｓθ’ ・・・・（５）
【００３６】
また、通常形状時と形状変更時の可動片６１ａの位置の差分をｄは下記（６）式で表され、さらに、上記（５）式をｃｏｓθ’＝ｙ／ｌ’に変形して下記（６）式で代入すると下記（７）式が得られる。
ｄ＝（ｘ’−ｘ）・ｃｏｓθ’ ・・・・（６）
ｄ＝ｙ・（ｘ’−ｘ）／ｌ’ ・・・・（７）
【００３７】
図５（ａ）は、上記（７）式に基づく差分ｄと長さｌ’との対応関係を示す特性曲線である。このような差分ｄと長さｌ’との対応関係を示す曲線が、回転角度θと蛇行量ｘとの対応関係が比例関係となるような可動片６１ａの形状を示している。ここで、傾き角０°の時の長さｌ’を０とすることにより、図５（ｂ）に示すような可動片６１ａの形状が得られる。このように可動片６１ａの形状を設定することにより、蛇行量演算部６２の内部メモリに記憶する演算式を回転角度と蛇行量との比例関係式に簡略化することができ、蛇行量演算部６２の処理負荷を軽減することができる。
【００３８】
以上説明したように、本実施形態における蛇行量検出装置６０によれば、従来のように光学式アナログセンサを用いることなく、中間転写ベルト３１の蛇行量を検出することができるため、従来と比較して安価であると共に、温度特性のバラツキがないため、調整及び校正等が不要となる。そして、画像形成装置１００は、蛇行量検出装置６０から出力される蛇行量検出結果を基に中間転写ベルト３１のＸ軸方向の位置を正確に把握することができ、その蛇行量検出結果に応じて中間転写ベルト３１の蛇行を修正することが可能となる。蛇行の修正手法については、従来手法（特開平１０−２３１０４１号公報や特開平５−３０１６５２号公報の技術など）を用いることができるため、詳細な説明は省略する。
【００３９】
なお、本発明は上記実施形態に限定されず、以下のような変形例が考えられる。
（１）上記実施形態では、回転角度θと蛇行量ｘとの対応関係が比例関係となるように可動片６１ａの形状を設定する場合を説明したが、このような形状の可動片６１ａはアブソリュートエンコーダ６１に限らず、他のエンコーダ、例えばインクリメンタルエンコーダにも用いることができる。
【００４０】
インクリメンタルエンコーダは、スリット円板の回転に応じたパルス信号を出力するものであるので、蛇行量演算部６２に上記のパルス信号を基にスリット円板の回転角度を算出する機能（具体的には、パルス信号のパルス数をカウントすることで回転角度を算出する機能）を設ければ良い。なお、インクリメンタルエンコーダから出力されるパルス信号から得られる回転角度は相対値であるため、その回転角度から得られる蛇行量も相対値となる。よって、中間転写ベルト３１のＸ軸方向の正確な位置を把握するためには、電源投入時における中間転写ベルト３１の側端部の位置を初期位置として認識するための手段を設ける必要がある。
【００４１】
（２）上記実施形態では、回転角度θと蛇行量ｘとの対応関係が比例関係となるように可動片６１ａの形状を設定する場合を説明したが、可動片６１ａの形状はこれに限定されるものではない。つまり、回転角度θと蛇行量ｘとの対応関係さえ予め求めておけば、可動片６１ａの形状はどのような形状でも良い。
【００４２】
（３）上記実施形態では、中間転写ベルト３１のＸ軸方向の移動をスリット円板６１ｂの回転運動に変換するために、一端が中間転写ベルト３１の側端部に接触し、他端がスリット円板６１ｂの回転軸と接続された可動片６１ａを用いる場合を説明したが、中間転写ベルト３１の移動に応じてスリット円板６１ｂを回転させることさえできれば、可動片６１ａ以外のどのような機構を用いても良い。
【００４３】
（４）上記実施形態では、蛇行量演算部６２の内部メモリに蛇行量ｘと回転角度θとの対応関係を示す演算式を記憶する場合を例示したが、例えば、蛇行量ｘと回転角度θとの対応関係を示すテーブルデータを記憶しておき、回転角度信号Ｒａが示す回転角度θに対応する蛇行量ｘを上記テーブルデータから抽出することで中間転写ベルト３１の蛇行量を求めるような構成としても良い。
【００４４】
（５）上記実施形態では、画像形成装置１００としてＭＦＰを例示して説明したが、本発明はこれに限定されず、コピー機や、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置にも適用することができる。また、上記実施形態では、タンデム方式の画像形成装置１００を例示したが、その他の方式において無端ベルトの蛇行に起因して画像不良などの問題が発生する画像形成装置であれば本発明を適用可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００４５】
１００…画像形成装置、１…原稿読取装置、２…ＭＦＰ本体、１０…スキャナ部、２０…ＡＤＦ(Auto Document Feeder)、３…トナー画像形成部、４…定着器、５…用紙搬送機構、６、７、８…給紙カセット、３１…中間転写ベルト、６０…蛇行量検出装置、６１…アブソリュートエンコーダ、６２…蛇行量演算部、６１ａ…可動片、６１ｂ…スリット円板、６１ｃ…フォトカプラ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回走する無端ベルトの蛇行量を検出する蛇行量検出装置であって、
前記無端ベルトのベルト幅方向の移動に応じて回転するスリット円板を有し、該スリット円板の回転角度を示すデジタル信号を出力するアブソリュートエンコーダと、
前記アブソリュートエンコーダから出力されるデジタル信号に基づいて前記無端ベルトのベルト幅方向の移動量を前記蛇行量として演算する演算手段と、
を備えることを特徴とする蛇行量検出装置。
【請求項２】
前記アブソリュートエンコーダは、一端が前記無端ベルトの側端部に接触し、他端が前記スリット円板の回転軸と接続された可動片を備えることを特徴とする請求項１記載の蛇行検出装置。
【請求項３】
前記可動片は、前記回転角度と前記蛇行量との対応関係が比例関係となるように形状設定されていることを特徴とする請求項２記載の蛇行量検出装置。
【請求項４】
回走する無端ベルトの蛇行を修正する機能を備える画像形成装置であって、
請求項１〜３のいずれか一項に記載の蛇行量検出装置を備え、該蛇行量検出装置によって検出された前記無端ベルトの蛇行量に基づいて前記無端ベルトの蛇行を修正することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
回走する無端ベルトの蛇行量を検出する蛇行量検出装置であって、
前記無端ベルトのベルト幅方向の移動に応じて回転するスリット円板を有し、該スリット円板の回転角度を示すデジタル信号を出力するアブソリュートエンコーダと、
前記アブソリュートエンコーダから出力されるデジタル信号に基づいて前記無端ベルトのベルト幅方向の移動量を前記蛇行量として演算する演算手段と、
を備えることを特徴とする蛇行量検出装置。
【請求項２】
前記アブソリュートエンコーダは、一端が前記無端ベルトの側端部に接触し、他端が前記スリット円板の回転軸と接続された可動片を備えることを特徴とする請求項１記載の蛇行検出装置。
【請求項３】
前記可動片は、前記回転角度と前記蛇行量との対応関係が比例関係となるように形状設定されていることを特徴とする請求項２記載の蛇行量検出装置。
【請求項４】
回走する無端ベルトの蛇行を修正する機能を備える画像形成装置であって、
請求項１〜３のいずれか一項に記載の蛇行量検出装置を備え、該蛇行量検出装置によって検出された前記無端ベルトの蛇行量に基づいて前記無端ベルトの蛇行を修正することを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−２２４００８（Ｐ２０１０−２２４００８Ａ）
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−６８３４５（Ｐ２００９−６８３４５）
【出願日】平成２１年３月１９日（２００９．３．１９）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１９日（２００９．３．１９）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
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