JP5939391B2 - Endless moving member detection apparatus and image forming apparatus - Google Patents

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本発明は、無端状移動部材検出装置、該無端状移動部材検出装置を備えた画像形成装置に関する。   The present invention relates to an endless moving member detection device and an image forming apparatus including the endless moving member detection device.

複写機やプリンタ等の電子写真方式のカラー画像形成装置は、近年の高速化への要求に応えるために、4色(イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック)のトナーのそれぞれに対応した4つの感光体(潜像担持体)が並設された、いわゆるタンデム方式のものが主流となってきている。   An electrophotographic color image forming apparatus such as a copying machine or a printer has four photoconductors corresponding to toners of four colors (yellow, cyan, magenta, black) in order to meet the recent demand for higher speed. A so-called tandem system in which (latent image carriers) are arranged side by side has become mainstream.

このようなタンデム方式では、各色の感光体から各色のトナー像が、無端状移動部材としての転写ベルトによって搬送されるシート状記録媒体上に順次転写される直接転写方式、または、各色の感光体から各色のトナー像が、無端状移動部材としての中間転写ベルト上に順次転写された後に、前記中間転写ベルトからフルカラーのトナー像が一括でシート状記録媒体上に転写される中間転写方式によって、各色の感光体上で現像された各色のトナー像がシート状記録媒体(例えば、用紙、葉書、OHP(Overhead projector)シートなど)上に転写されている。   In such a tandem system, a direct transfer system in which each color toner image is sequentially transferred onto a sheet-like recording medium conveyed by a transfer belt as an endless moving member, or each color photoconductor. From the intermediate transfer system in which each color toner image is sequentially transferred onto an intermediate transfer belt as an endless moving member, and then a full color toner image is collectively transferred onto the sheet-like recording medium from the intermediate transfer belt. Each color toner image developed on each color photoconductor is transferred onto a sheet-like recording medium (eg, paper, postcard, OHP (Overhead projector) sheet, etc.).

直接転写方式では、シート状記録媒体を搬送する搬送ベルトを高精度で駆動しなければ色ズレが発生し、また、中間転写方式では、中間転写ベルトを高精度で駆動しなければ色ズレが発生してしまう。   In the direct transfer method, color misregistration occurs unless the conveyance belt that conveys the sheet-like recording medium is driven with high accuracy. In the intermediate transfer method, color misregistration occurs unless the intermediate transfer belt is driven with high accuracy. Resulting in.

このようなことから、中間転写ベルトを高精度で駆動するために、中間転写ベルトに照査されたレーザビームのスペックルパターンをCMOSイメージセンサ(Complementary Metal Oxide Semiconductor Image Sensor)等の固体撮像素子で受光するとともに、中間転写ベルト上におけるスペックルパターンの経時による変化を相関演算によって、中間転写ベルトのXY方向(X方向が中間転写ベルトの搬送方向、Y方向がX方向に対して直交する寄り方向)、いわゆる面内方向の変位を検出する変位検出装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。   For this reason, in order to drive the intermediate transfer belt with high accuracy, the speckle pattern of the laser beam that is scanned on the intermediate transfer belt is received by a solid-state image sensor such as a CMOS image sensor (Complementary Metal Oxide Semiconductor Image Sensor). At the same time, the chronological change of the speckle pattern on the intermediate transfer belt is correlated to calculate the XY direction of the intermediate transfer belt (the X direction is the transport direction of the intermediate transfer belt, and the Y direction is a direction perpendicular to the X direction). A displacement detection device that detects a displacement in a so-called in-plane direction is known (for example, see Patent Document 1).

また、中間転写ベルトの蛇行を防止するために、互いに対向する発光部と受光部とが設けられたフォトインタラプタ等のセンサを中間転写ベルトの搬送方向に平行である端部に配置し、前記センサからの端部検知信号に基づいて蛇行修正ローラを駆動させて中間転写ベルトの蛇行を修正させる蛇行修正装置が知られている(例えば、特許文献2参照)。   In order to prevent meandering of the intermediate transfer belt, a sensor such as a photo interrupter provided with a light emitting portion and a light receiving portion facing each other is disposed at an end portion parallel to the conveyance direction of the intermediate transfer belt, and the sensor There is known a meandering correction device that drives a meandering correction roller based on an end detection signal from the sensor to correct meandering of an intermediate transfer belt (see, for example, Patent Document 2).

しかしながら、前記特許文献1に示された従来の変位検出装置は、中間転写ベルトの張架姿勢の変化によっても該中間ベルトの搬送方向(X方向)に対して直交方向(Y方向)のベクトルが変化するため、検出されたY方向のベクトルの成分は、中間転写ベルトがY方向に寄っていく成分と、中間転写ベルトがローラに張架されている角度との合成になることから、中間転写ベルトがローラに張架されている角度が直角ではない場合に、中間転写ベルトがY方向に寄っていくことなく周回移動していても、当該中間転写ベルトがY方向に寄っていくベクトルを検出してしまうという問題があった。   However, in the conventional displacement detection device disclosed in Patent Document 1, the vector in the orthogonal direction (Y direction) with respect to the conveyance direction (X direction) of the intermediate belt is also changed by the change in the tension posture of the intermediate transfer belt. Therefore, the detected vector component in the Y direction is a combination of the component in which the intermediate transfer belt approaches the Y direction and the angle at which the intermediate transfer belt is stretched around the roller. Detects the vector where the intermediate transfer belt moves in the Y direction even if the intermediate transfer belt moves around without moving in the Y direction when the angle of the belt stretched around the roller is not right angle There was a problem of doing.

このため、検出されたY方向に寄っていくベクトルに基づいて、Y方向に寄っていくことなく周回移動している中間転写ベルトの位置を調整させると、中間転写ベルト上に転写されるトナー像の転写位置がずれる虞があった。   For this reason, if the position of the intermediate transfer belt that moves around without moving in the Y direction is adjusted based on the detected vector that moves in the Y direction, the toner image transferred onto the intermediate transfer belt is adjusted. There is a possibility that the transfer position of the image is shifted.

また、固体撮像素子の取付角度が本来の角度から傾いた場合に、中間転写ベルトがY方向に寄っていくベクトルを検出してしまうため、誤った制御を行い、ローラから中間転写ベルトが脱落したり、Y方向に寄りすぎて周辺の部品を破損させたりする虞があった。   In addition, when the mounting angle of the solid-state imaging device is tilted from the original angle, the intermediate transfer belt detects a vector that approaches the Y direction, so that erroneous control is performed, and the intermediate transfer belt falls off the roller. Or it may be too close to the Y direction and damage surrounding parts.

また、前記特許文献2に示された従来の蛇行修正装置は、フォトインタラプタが中間転写ベルトの端部の直行性の影響を受けるとともに、フォトインタラプタの受光部を構成するフォトトランジスタの受光量の増減に応じて中間転写ベルトの端部が検知されるため、中間転写ベルトのY方向に寄っていく変位量を高精細に検知するのには限度があった。   Further, in the conventional meandering correction device disclosed in Patent Document 2, the photointerrupter is affected by the orthogonality of the end of the intermediate transfer belt, and the received light amount of the phototransistor constituting the photointerceptor of the photointerrupter is increased or decreased. Accordingly, the end of the intermediate transfer belt is detected, so that there is a limit in detecting the amount of displacement of the intermediate transfer belt in the Y direction with high definition.

また、中間転写ベルトの端部(ベルトエッジ)には切断ムラ等があり、端部を正確に検知するためには、当該端部のプロファイルを記憶させておくか、中間転写ベルトの一回転分の平均値を用いるかして、前記切断ムラ等の成分を除去する必要があり、リアルタイム性が失われてしまうという問題があった。   Further, there is uneven cutting at the end (belt edge) of the intermediate transfer belt, and in order to accurately detect the end, the profile of the end is stored, or for one rotation of the intermediate transfer belt. It is necessary to remove the components such as the cutting unevenness by using the average value of the above, and there is a problem that the real-time property is lost.

このようなことから、前記特許文献1に示された従来の変位検出装置、または、前記特許文献2に示された従来の蛇行修正装置が搭載された画像形成装置においては、画像位置精度や位置合わせ精度の向上には限度があり、精度の高い高品質な画像形成には限度があった。   For this reason, in the image forming apparatus in which the conventional displacement detection device shown in Patent Document 1 or the conventional meandering correction device shown in Patent Document 2 is mounted, image position accuracy and position There is a limit to the improvement in alignment accuracy, and there is a limit to high-quality and high-quality image formation.

本発明は、かかる問題を解決することを目的としている。すなわち、本発明は、無端状移動部材の張架姿勢の変化の影響を軽減させるとともに固体撮像素子の取付姿勢の変化の影響を軽減させることができ、無端状移動部材の変位量を高精細に検知することのできる無端状移動部材検出装置を提供することを目的とし、また、精度の高い高品質な画像を形成できる画像形成装置を提供することを目的とする。   The present invention aims to solve this problem. That is, the present invention can reduce the influence of the change in the stretching posture of the endless moving member and can reduce the influence of the change in the mounting posture of the solid-state imaging device, and the amount of displacement of the endless moving member can be high-definition. It is an object of the present invention to provide an endless moving member detection device capable of detecting, and an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of forming a high-quality image with high accuracy.

前記課題を解決し目的を達成するために、本発明の無端状移動部材検出装置は、周回する無端状移動部材に対してコヒーレント光を照射させるための光源と、二次元画像を取得可能な固体撮像素子と、前記光源からコヒーレント光が前記無端状移動部材に対して照射された際のスペックルパターンを前記固体撮像素子に結像させる結像光学系と、前記無端状移動部材の移動とともに一定時間間隔で前記固体撮像素子に結像される前記スペックルパターンを画像パターンとして取得する画像パターン取得手段と、前記画像パターン取得手段で取得した画像パターンを演算することにより前記無端状移動部材の速度を算出する速度算出手段と、を有する無端状移動部材検出装置であって、前記無端状移動部材のホームポジションに対応してホームポジション信号を生成するホームポジション信号生成手段と、該ホームポジション信号生成手段からのホームポジション信号に基づいて前記固体撮像素子によって画像パターンを取得するための取得タイミングを生成するタイミング生成手段と、前記画像パターン取得手段で取得した画像パターンを演算することにより前記無端状移動部材の搬送方向に対して直交である方向の移動量を算出する直交移動算出手段と、を備え、前記タイミング生成手段からの取得タイミングに基づいて取得された前記無端状移動部材のホームポジションにおける画像パターンの画像情報が記憶手段に記憶され、前記直交移動算出手段が、前記記憶手段に記憶された画像パターンの画像情報と、前記タイミング生成手段からの取得タイミングに基づいて取得された前記無端状移動部材のホームポジションにおける画像パターンの画像情報と、を比較して当該無端状移動部材の搬送方向に対して直交である方向の移動量を算出することを特徴としている。   In order to solve the above problems and achieve the object, an endless moving member detection apparatus of the present invention includes a light source for irradiating coherent light to a circulating endless moving member, and a solid capable of acquiring a two-dimensional image. An imaging device, an imaging optical system that forms an image on the solid-state imaging device with a speckle pattern when coherent light is applied to the endless moving member from the light source, and constant along with the movement of the endless moving member Image pattern acquisition means for acquiring the speckle pattern imaged on the solid-state image sensor at time intervals as an image pattern, and the speed of the endless moving member by calculating the image pattern acquired by the image pattern acquisition means An endless moving member detecting device having a speed calculating means for calculating a home position corresponding to a home position of the endless moving member. A home position signal generating means for generating a transition signal, a timing generating means for generating an acquisition timing for acquiring an image pattern by the solid-state imaging device based on a home position signal from the home position signal generating means, and the image Orthogonal movement calculating means for calculating a movement amount in a direction orthogonal to the conveying direction of the endless moving member by calculating the image pattern acquired by the pattern acquisition means, and acquiring from the timing generating means The image information of the image pattern at the home position of the endless moving member acquired based on the timing is stored in the storage means, and the orthogonal movement calculation means includes the image information of the image pattern stored in the storage means, Acquired based on the acquisition timing from the timing generation means It is characterized by calculating the movement amount in the direction which is perpendicular to the conveying direction of the image information of the image pattern in the home position of the endless moving member, by comparing the endless moving member.

本発明の移動部材検出装置は、記憶手段に記憶された画像パターンの画像情報と、タイミング生成手段からの取得タイミングに基づいて取得された画像パターンの画像情報とを直交移動算出手段で比較演算させ、無端状移動部材の搬送方向に対して直交である方向(寄り方向)の移動量(寄り量)を算出させることによって、たとえ固体撮像素子の取付姿勢が傾いていたとしても、無端状移動部材の寄りが発生していない場合には、スペックルパターンの寄り方向の変化が検出されないので、前記無端状移動部材の位置が不必要に調整されてしまうことを防止することができる。   The moving member detection apparatus of the present invention causes the orthogonal movement calculation means to compare and calculate the image information of the image pattern stored in the storage means and the image information of the image pattern acquired based on the acquisition timing from the timing generation means. Even if the mounting posture of the solid-state imaging device is tilted by calculating the movement amount (shift amount) in the direction (shift direction) orthogonal to the transport direction of the endless move member, the endless move member When no deviation occurs, a change in the deviation direction of the speckle pattern is not detected, so that the position of the endless moving member can be prevented from being unnecessarily adjusted.

また、固体撮像素子の取付姿勢が傾いており、無端状移動部材の寄りが発生している場合には、スペックルパターンの寄り方向の変化を検出できるので、前記無端状移動部材の位置を調整することができる。   In addition, when the mounting posture of the solid-state imaging device is inclined and the endless moving member is shifted, the change in the direction of the speckle pattern can be detected, so the position of the endless moving member is adjusted. can do.

また、無端状移動部材の張架姿勢が傾いているとともに当該無端状移動部材の寄りが発生していない場合には、スペックルパターンの寄り方向の変化が検出されず、無端状移動部材の張架姿勢が傾いているとともに当該無端状移動部材の寄りが発生している場合には、スペックルパターンの寄り方向の変化を検出できるので、前記無端状移動部材の位置を適切に調整することができる。   If the endless moving member is tilted and the endless moving member is not displaced, a change in the direction of the speckle pattern is not detected, and the endless moving member is not stretched. When the position of the endless moving member is tilted and the endless moving member is deviated, a change in the direction of the speckle pattern can be detected, so that the position of the endless moving member can be adjusted appropriately. it can.

すなわち、無端状移動部材の搬送方向に対して同一化させた箇所を比較演算することによって、無端状移動部材の張架姿勢の傾き、および、固体撮像素子の取付姿勢の傾きの双方に影響されることなく、ベルトの寄り方向のスペックルパターンの移動を正確に検出し、安定した寄り制御を行うことができる。   In other words, by comparing and calculating the same location with respect to the conveying direction of the endless moving member, it is influenced by both the inclination of the stretching posture of the endless moving member and the inclination of the mounting posture of the solid-state imaging device. Therefore, it is possible to accurately detect the movement of the speckle pattern in the belt shift direction and perform stable shift control.

また、スペックルパターンは十分に微細であり、このスペックルパターンの変位から無端状移動部材の寄り方向の寄り量を検出するので、無端状移動部材の寄り量を高精細に検知することができる。   Further, the speckle pattern is sufficiently fine, and the shift amount in the shift direction of the endless moving member is detected from the displacement of the speckle pattern, so that the shift amount of the endless moving member can be detected with high definition. .

したがって、無端状移動部材の寄り量の誤検知による当該無端状移動部材の脱落や破損の虞を回避し、前記無端状移動部材の蛇行を高精度に制御することができる。   Therefore, the endless moving member can be prevented from dropping or damaged due to erroneous detection of the deviation amount of the endless moving member, and the meandering of the endless moving member can be controlled with high accuracy.

このように、無端状移動部材の脱落や破損の虞を回避し、当該無端状移動部材の蛇行を高精度に制御することができるので、無端状移動部材としての転写ベルトまたは中間転写ベルトを備えた画像形成装置においては、画像位置精度や位置合わせ精度の高い高品質な画像を形成することができる。   In this way, the endless moving member can be prevented from falling off or damaged, and the meandering of the endless moving member can be controlled with high accuracy. Therefore, the transfer belt or the intermediate transfer belt as the endless moving member is provided. In the image forming apparatus, a high-quality image with high image position accuracy and alignment accuracy can be formed.

本発明の第1の実施の形態にかかる画像形成装置の概略図である。1 is a schematic diagram of an image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention. 図1に示す画像形成装置に設けられる無端状移動部材検出装置の構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the endless moving member detection apparatus provided in the image forming apparatus shown in FIG. 図2に示す無端状移動部材検出装置の速度算出手段の回路の模式図である。It is a schematic diagram of the circuit of the speed calculation means of the endless moving member detection apparatus shown in FIG. ホームポジション信号生成手段の構成を説明するための説明図である。(A)は平面図、(B)はスペックルパターンの模式図である。It is explanatory drawing for demonstrating the structure of a home position signal production | generation means. (A) is a top view, (B) is a schematic diagram of a speckle pattern. ホームポジション信号生成手段のホームポジションマークを説明するための説明図である。(A)は部分拡大図、(B)はエリアセンサに撮像されるホームポジションマークの模式図である。It is explanatory drawing for demonstrating the home position mark of a home position signal production | generation means. (A) is a partially enlarged view, and (B) is a schematic diagram of a home position mark imaged by an area sensor. 図2に示す無端状移動部材検出装置において相関演算処理する処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence which performs a correlation calculation process in the endless moving member detection apparatus shown in FIG. エリアセンサに撮像された画像パターンを示す図である。(A)は一回転目の画像パターンを示す図、(B)は二回転目の画像パターンを示す図である。It is a figure which shows the image pattern imaged by the area sensor. (A) is a figure which shows the image pattern of the 1st rotation, (B) is a figure which shows the image pattern of the 2nd rotation. エリアセンサに撮像された画像パターンにおいて速度算出手段で利用される搬送方向エリアと直交移動算出手段で利用される寄り方向エリアとを示す図である。It is a figure which shows the conveyance direction area utilized by a speed calculation means, and the shift direction area utilized by an orthogonal movement calculation means in the image pattern imaged by the area sensor. 本発明の第3の実施の形態にかかる無端状移動部材検出装置のホームポジションセンサと画像取得クロックとのタイミングチャートである。It is a timing chart of the home position sensor and image acquisition clock of the endless moving member detection apparatus concerning the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態にかかる無端状移動部材検出装置のエリアセンサに撮像された画像パターンを示す図である。(A)は1サンプル目の画像パターンを示す図、(B)は2サンプル目の画像パターンを示す図である。It is a figure which shows the image pattern imaged by the area sensor of the endless moving member detection apparatus concerning the 3rd Embodiment of this invention. (A) is a figure which shows the image pattern of the 1st sample, (B) is a figure which shows the image pattern of the 2nd sample. 一定時間周期でのサンプリングによる寄り成分の積算を表す図である。It is a figure showing integration | accumulation of the shift component by the sampling in a fixed time period. 寄り成分の積算結果の補正について説明するための図である。(A)は補正前の図、(B)は補正後の図である。It is a figure for demonstrating correction | amendment of the integration | accumulation result of a shift component. (A) is a figure before correction | amendment, (B) is a figure after correction | amendment. 本発明の第4の実施の形態にかかる無端状移動部材検出装置の中間転写ベルト上の検知エリアを示す図である。(A)は平面図、(B)はメモリに記憶される画像情報に対応する画像パターンを示す図である。It is a figure which shows the detection area on the intermediate transfer belt of the endless moving member detection apparatus concerning the 4th Embodiment of this invention. (A) is a plan view and (B) is a diagram showing an image pattern corresponding to image information stored in a memory. 本発明の第5の実施の形態にかかる画像形成装置の概略図である。It is the schematic of the image forming apparatus concerning the 5th Embodiment of this invention.

以下に添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下に説明する本発明の実施の形態は、本発明の代表的な形態を示したものに過ぎず、本発明は、実施の形態に限定されるものではない。したがって、本発明は、本発明の骨子を逸脱しない範囲、すなわち、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲で種々変更して実施することができる。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The embodiments of the present invention described below are merely representative embodiments of the present invention, and the present invention is not limited to the embodiments. Therefore, the present invention can be implemented with various modifications without departing from the gist of the present invention, that is, those that can be easily assumed by those skilled in the art, substantially the same, and so-called equivalent ranges.

(第1の実施の形態)
図1は、本発明の第1の実施の形態にかかる画像形成装置30の概略図である。図2は、画像形成装置30に設けられる無端状移動部材検出装置1の構成を説明するための図である。図3は、速度算出手段12の回路の模式図である。図4および図5は、中間転写ベルト2の概略図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic diagram of an image forming apparatus 30 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram for explaining the configuration of the endless moving member detection device 1 provided in the image forming apparatus 30. FIG. 3 is a schematic diagram of a circuit of the speed calculation unit 12. 4 and 5 are schematic views of the intermediate transfer belt 2.

本発明の第1の実施の形態にかかる画像形成装置30は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機などとされており、例えば、タンデム方式のフルカラー画像形成装置とされている。また、画像形成装置30は、用紙、記録紙、転写紙、OHP(Overhead projector)シートなどのシート状記録媒体に、トナー像を記録するものである。   The image forming apparatus 30 according to the first embodiment of the present invention is a copying machine, a printer, a facsimile, or a complex machine thereof, and is, for example, a tandem type full-color image forming apparatus. The image forming apparatus 30 records a toner image on a sheet-like recording medium such as paper, recording paper, transfer paper, or an OHP (Overhead projector) sheet.

図1に示すように、画像形成装置30は、潜像形成手段としての光走査装置31と、潜像担持体としての感光体ドラム33Y〜33Kと、無端状移動部材としての中間転写ベルト2と、一次転写ローラ38Y〜38Kと、二次転写ローラ43と、定着装置47と、を備えている。   As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 30 includes an optical scanning device 31 as a latent image forming unit, photosensitive drums 33Y to 33K as a latent image carrier, and an intermediate transfer belt 2 as an endless moving member. Primary transfer rollers 38Y to 38K, a secondary transfer roller 43, and a fixing device 47.

光走査装置31は、図示しないコンタクトガラス上の原稿から反射した反射光を受光して電気信号に変換するイメージセンサからの電気信号を画像処理する画像処理手段と、該画像処理手段によって処理された画像情報に基づいてレーザ光を主走査方向にライン走査するレーザ発光装置と、該レーザ発光装置からのレーザ光を集光するとともに主走査方向の走査速度が一定となるように補正するfθレンズと、該fθレンズによって主走査方向の走査速度が一定となったレーザ光を各感光体ドラム33Y〜33K上に照射させる反射ミラーと、を備えている。   The optical scanning device 31 receives the reflected light reflected from the document on the contact glass (not shown) and converts the electrical signal from the image sensor into an electrical signal, and the image processing means processes the electrical signal. A laser light emitting device that performs line scanning of laser light in the main scanning direction based on image information, and an fθ lens that collects the laser light from the laser light emitting device and corrects the scanning speed in the main scanning direction to be constant. And a reflecting mirror that irradiates the respective photosensitive drums 33Y to 33K with laser light whose scanning speed in the main scanning direction is constant by the fθ lens.

レーザ発光装置は、レーザ光を放射する半導体レーザからなる光源と、レーザ光を主走査方向に偏向させる光偏向器と、を備えている。また、光源は、カラー画像の色分解成分であるイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックのそれぞれに対応した半導体レーザが設けられている。   The laser light emitting device includes a light source composed of a semiconductor laser that emits laser light, and an optical deflector that deflects the laser light in the main scanning direction. The light source is provided with a semiconductor laser corresponding to each of yellow, cyan, magenta, and black, which are color separation components of a color image.

光偏向器は、例えば、回転多面鏡(ポリゴンミラー)、ガルバノミラーなど、レーザ光を主走査方向に偏向させることのできる公知のものを採用することができる。   As the optical deflector, for example, a known one capable of deflecting laser light in the main scanning direction, such as a rotating polygon mirror (polygon mirror) or a galvanometer mirror, can be adopted.

感光体ドラム33Yは、イエローのトナーに対応した帯電手段としての帯電器35Yと現像手段としての現像器36Yとクリーニング装置37Yとを備え、感光体ドラム33Cは、シアンのトナーに対応した帯電器35Cと現像器36Cとクリーニング装置37Cとを備え、感光体ドラム33Mは、マゼンタのトナーに対応した帯電器35Mと現像器36Mとクリーニング装置37Mとを備え、感光体ドラム33Kは、ブラックのトナーに対応した帯電器35Kと現像器36Kとクリーニング装置37Kとを備えている。   The photosensitive drum 33Y includes a charging unit 35Y as a charging unit corresponding to yellow toner, a developing unit 36Y as a developing unit, and a cleaning device 37Y. The photosensitive drum 33C is a charging unit 35C corresponding to cyan toner. A developing device 36C and a cleaning device 37C. The photosensitive drum 33M includes a charging device 35M corresponding to magenta toner, a developing device 36M, and a cleaning device 37M. The photosensitive drum 33K corresponds to black toner. The charging device 35K, the developing device 36K, and the cleaning device 37K are provided.

なお、感光体ドラム33Y〜33Kと帯電器35Y〜35Kと現像器36Y〜36Kとクリーニング装置37Y〜37Kとから、画像形成装置30に対して着脱可能に形成されたプロセスユニットが構成されている。   The photosensitive drums 33Y to 33K, the chargers 35Y to 35K, the developing devices 36Y to 36K, and the cleaning devices 37Y to 37K constitute a process unit that is detachably attached to the image forming apparatus 30.

また、感光体ドラム33Y〜33Kは、例えば、円筒形状のアルミニウム素管からなり、該アルミニウム素管の外周面に有機感光体層が設けられている。感光体ドラム33Y〜33Kは、画像形成信号に対応して走査されたレーザ光によって前記有機感光体層に静電潜像が形成され、現像器36Y〜36Kの現像剤によって未定着画像としてのトナー像が形成される。   The photoconductor drums 33Y to 33K are made of, for example, a cylindrical aluminum base tube, and an organic photoconductor layer is provided on the outer peripheral surface of the aluminum base tube. On the photosensitive drums 33Y to 33K, electrostatic latent images are formed on the organic photosensitive layer by the laser beam scanned in accordance with the image forming signal, and toner as an unfixed image is formed by the developer of the developing units 36Y to 36K. An image is formed.

有機感光体層は、例えば、アルミニウム素管の外周面にコーティングされるアンダコート層と、光電変換によってプラスおよびマイナスの双方の電荷を生ずる電荷発生層と、該電荷発生層で生じたプラスの電荷を輸送して表面に帯電されたマイナスの電荷を中和する電荷輸送層と、耐久性を向上させるためのオーバコート層と、を有している。   The organic photoreceptor layer includes, for example, an undercoat layer coated on an outer peripheral surface of an aluminum base tube, a charge generation layer that generates both positive and negative charges by photoelectric conversion, and a positive charge generated in the charge generation layer. And a charge transport layer for neutralizing negative charges charged on the surface, and an overcoat layer for improving durability.

帯電器35Y〜35Kは、感光体ドラム33Y〜33Kの表面を一様に帯電させるものであって、帯電バイアスを印加することによって感光体ドラム33Y〜33Kの表面を所望の極性および所望の電位に一様に帯電させる帯電部材を備えている。帯電部材は、例えば、弾性体からなる帯電ローラや、ワイヤ電極とグリッド電極とを有するスコロトロン帯電器などを用いることができる。   The chargers 35Y to 35K are for uniformly charging the surfaces of the photosensitive drums 33Y to 33K. By applying a charging bias, the surfaces of the photosensitive drums 33Y to 33K are set to a desired polarity and a desired potential. A charging member for uniformly charging is provided. As the charging member, for example, a charging roller made of an elastic body, a scorotron charger having a wire electrode and a grid electrode, or the like can be used.

現像器36Y〜36Kは、各色に対応した現像剤と、感光体ドラム33Y〜33Kに対向配置されて該感光体ドラム33Y〜33K上にトナーを供給する現像ローラと、を備えている。   The developing devices 36Y to 36K include a developer corresponding to each color, and a developing roller that is disposed to face the photosensitive drums 33Y to 33K and supplies toner onto the photosensitive drums 33Y to 33K.

現像器36Yには、カラー画像の色分解成分のイエローに対応する現像剤が収容され、現像器36Cには、カラー画像の色分解成分のシアンに対応する現像剤が収容され、現像器36Mには、カラー画像の色分解成分のマゼンタに対応する現像剤が収容され、現像器36Kには、カラー画像の色分解成分のブラックに対応する現像剤が収容されている。   The developer 36Y contains a developer corresponding to yellow, which is a color separation component of a color image, and the developer 36C contains a developer, corresponding to cyan, which is a color separation component of a color image. The developer corresponding to magenta of the color separation component of the color image is accommodated, and the developer corresponding to black of the color separation component of the color image is accommodated in the developing device 36K.

現像剤は、例えば、磁性のキャリアと非磁性のトナーとからなる2成分現像剤(添加剤などが添加された場合も含む)が用いられている。キャリアとトナーとは、現像器36Y〜36Kのケーシング内で混合されることによって、キャリアが正極に帯電され、トナーが負極に帯電されている。キャリアは、例えば、鉄、フェライト等の微粉末の表面が有機重合体で被覆されて形成されている。   As the developer, for example, a two-component developer (including a case where an additive or the like is added) composed of a magnetic carrier and a nonmagnetic toner is used. The carrier and the toner are mixed in the casings of the developing units 36Y to 36K, so that the carrier is charged to the positive electrode and the toner is charged to the negative electrode. The carrier is formed, for example, by coating the surface of a fine powder such as iron or ferrite with an organic polymer.

トナーは、例えば、加熱により溶融する接着剤としての透明な樹脂の微粒子と、シアン(水色)の顔料、マゼンタ(赤紫色)の顔料、イエロー(黄色)の顔料、ブラック(黒色)の顔料のうちのいずれか一つの顔料の微粒子と、加熱により溶融した樹脂のべたつきを抑制させるためのワックスの微粒子と、キャリアとトナーとの摩擦帯電を促進させるための帯電制御剤の微粒子と、粒子同士の付着を抑制させるための添加剤の微粒子と、が分散されて形成されている。   The toner includes, for example, transparent resin fine particles as an adhesive that is melted by heating, cyan (light blue) pigment, magenta (red purple) pigment, yellow (yellow) pigment, and black (black) pigment. Particles of any one of the above, fine particles of wax for suppressing the stickiness of the resin melted by heating, fine particles of a charge control agent for promoting frictional charging between the carrier and the toner, and adhesion between the particles And fine particles of an additive for suppressing the dispersion.

なお、現像剤は、前述の構成に代えて、磁性のトナーを用いることができ、また、この他の公知の現像剤を採用することができる。   As the developer, a magnetic toner can be used instead of the above-described configuration, and other known developers can be adopted.

現像ローラは、複数の固定磁極を有する円筒形状のマグネットローラと、該マグネットローラに外挿された非磁性の導電性の芯金と、を備えている。芯金は、例えば、中空のアルミニウム素管で構成されている。また、現像ローラは、感光体ドラム33Y〜33Kと対向する領域が現像領域とされている。   The developing roller includes a cylindrical magnet roller having a plurality of fixed magnetic poles, and a non-magnetic conductive cored bar that is externally attached to the magnet roller. The cored bar is made of, for example, a hollow aluminum base tube. In the developing roller, a region facing the photosensitive drums 33Y to 33K is a developing region.

このため、現像ローラは、該現像ローラの表面に現像剤を汲み上げて当該表面に担持しながら回転し、担持した現像剤を感光体ドラム33Y〜33Kと対向する現像領域に搬送することができる。   For this reason, the developing roller draws up the developer on the surface of the developing roller and rotates while being carried on the surface, and can carry the carried developer to the developing area facing the photosensitive drums 33Y to 33K.

また、現像ローラは、現像バイアス電源から現像バイアスが印加されている。このため、前記現像領域において、現像ローラの表面の電位と感光体ドラム33Y〜33Kの表面の静電潜像部分における電位との間に電位差が生じ、この電位差によって形成される現像電界の作用を受けて、現像剤中のトナーが静電潜像に付着される。   The developing roller is applied with a developing bias from a developing bias power source. For this reason, in the developing area, a potential difference is generated between the potential of the surface of the developing roller and the potential of the electrostatic latent image portion on the surface of the photosensitive drums 33Y to 33K, and the action of the developing electric field formed by this potential difference is caused. In response, the toner in the developer adheres to the electrostatic latent image.

このように、現像ローラから感光体ドラム33Y〜33K上の静電潜像へトナーを付着させることによって、感光体ドラム33Y〜33K上の静電潜像が未定着画像としてのトナー像となる。   In this manner, by attaching toner from the developing roller to the electrostatic latent images on the photosensitive drums 33Y to 33K, the electrostatic latent images on the photosensitive drums 33Y to 33K become toner images as unfixed images.

クリーニング装置37Y〜37Kは、シート状記録媒体上に転写されずに感光体ドラム33Y〜33Kの表面に残留した転写残トナーを当該感光体ドラム33Y〜33Kの表面から除去するものである。クリーニング装置37Y〜37Kは、前記感光体ドラム33Y〜33Kの表面上の転写残トナーを掻き取って除去するブレード部材を備えている。   The cleaning devices 37Y to 37K are for removing residual transfer toner remaining on the surfaces of the photosensitive drums 33Y to 33K without being transferred onto the sheet-like recording medium from the surfaces of the photosensitive drums 33Y to 33K. The cleaning devices 37Y to 37K include blade members that scrape off and remove the transfer residual toner on the surfaces of the photosensitive drums 33Y to 33K.

ブレード部材は、転写残トナーの他に、シート状記録媒体の紙粉、帯電器35Y〜35Kによって感光体ドラム33Y〜33Kを帯電させた際の放電生成物、現像剤に添加されている添加剤などの不純物等を、感光体ドラム33Y〜33Kから除去するものである。   In addition to the untransferred toner, the blade member includes paper powder of the sheet-like recording medium, discharge products when the photosensitive drums 33Y to 33K are charged by the chargers 35Y to 35K, and additives added to the developer. Are removed from the photosensitive drums 33Y to 33K.

また、ブレード部材は、例えば、ポリウレタン樹脂などの合成樹脂で形成されており、感光体ドラム33Y〜33Kの回転方向に対してカウンタ方向となるように設けられ、当該感光体ドラム33Y〜33Kの表面に接触されている。   Further, the blade member is made of, for example, a synthetic resin such as polyurethane resin, and is provided so as to be in a counter direction with respect to the rotation direction of the photosensitive drums 33Y to 33K, and the surface of the photosensitive drums 33Y to 33K. Is touching.

中間転写ベルト2は、無端状のベルトであって、駆動ローラ39と従動ローラ40とテンションローラ41とに張架されている。また、中間転写ベルト2は、図示しないベルトクリーニング装置を備えている。   The intermediate transfer belt 2 is an endless belt, and is stretched around a driving roller 39, a driven roller 40, and a tension roller 41. Further, the intermediate transfer belt 2 includes a belt cleaning device (not shown).

中間転写ベルト2は、例えば、フッ化ビニリデン樹脂(PVDF樹脂)、四フッ化エチレン・エチレン共重合樹脂(ETFE樹脂)、ポリイミド樹脂(PI樹脂)、ポリカーボネート樹脂(PC樹脂)などの単層または複数層で構成され、カーボンブラック等の導電性材料が分散されている。   The intermediate transfer belt 2 is a single layer or a plurality of layers such as, for example, vinylidene fluoride resin (PVDF resin), tetrafluoroethylene / ethylene copolymer resin (ETFE resin), polyimide resin (PI resin), polycarbonate resin (PC resin), or the like. A conductive material such as carbon black is dispersed.

また、中間転写ベルト2は、トナーの電荷の極性とは逆の極性でバイアスが印加されている。このため、感光体ドラム33Y〜33Kの表面から中間転写ベルト2側にトナーを引き寄せて当該中間転写ベルト2上にトナー像が転写される。   Further, a bias is applied to the intermediate transfer belt 2 with a polarity opposite to the polarity of the charge of the toner. For this reason, the toner image is transferred onto the intermediate transfer belt 2 by attracting the toner from the surface of the photosensitive drums 33Y to 33K to the intermediate transfer belt 2 side.

ベルトクリーニング装置は、中間転写ベルト2に当接するウレタンゴムなどの弾性体で構成されたクリーニングブレードを備えている。クリーニングブレードは、揺動可能なブレードホルダに着脱可能に保持されている。   The belt cleaning device includes a cleaning blade made of an elastic material such as urethane rubber that comes into contact with the intermediate transfer belt 2. The cleaning blade is detachably held by a swingable blade holder.

クリーニングブレードは、中間転写ベルト2の周回方向に対してカウンタ方向で当該中間転写ベルト2の表面に接触し、中間転写ベルト2の表面の転写残トナーが堰き止められて除去される。   The cleaning blade contacts the surface of the intermediate transfer belt 2 in a counter direction with respect to the circumferential direction of the intermediate transfer belt 2, and residual transfer toner on the surface of the intermediate transfer belt 2 is blocked and removed.

このように、クリーニングブレードが中間転写ベルト2の表面に接触するので、転写残トナーの他に、シート状記録媒体の紙粉、現像剤に添加されている添加剤などの不純物等が中間転写ベルト2の表面から除去される。中間転写ベルト2から除去された転写残トナーなどは、ベルトクリーニング装置内に設けられている搬送手段によってトナー回収部に回収される。   As described above, since the cleaning blade comes into contact with the surface of the intermediate transfer belt 2, impurities such as paper powder of the sheet-like recording medium, additives added to the developer, and the like in addition to the transfer residual toner are present in the intermediate transfer belt. 2 is removed from the surface. Transfer residual toner or the like removed from the intermediate transfer belt 2 is collected by a toner collecting unit by a conveying unit provided in the belt cleaning device.

一次転写ローラ38Y〜38Kは、感光体ドラム33Y〜33Kに対向配置されている。一次転写ローラ38Y〜38Kは、導電性軸体と、該導電性軸体に外挿された導電性弾性体と、を備えている。一次転写ローラ38Y〜38Kは、感光体ドラム33Y〜33Kとの間で一次転写ニップが形成されている。   The primary transfer rollers 38Y to 38K are disposed to face the photosensitive drums 33Y to 33K. The primary transfer rollers 38 </ b> Y to 38 </ b> K include a conductive shaft body and a conductive elastic body extrapolated to the conductive shaft body. A primary transfer nip is formed between the primary transfer rollers 38Y to 38K and the photosensitive drums 33Y to 33K.

一次転写ローラ38Y〜38Kは、感光体ドラム33Y〜33K上のトナーの電荷の極性とは逆の極性でバイアスが印加されている。このため、感光体ドラム33Y〜33Kの表面から中間転写ベルト2側にトナーが引き寄せられて当該中間転写ベルト2の表面にトナー像が一次転写される。   The primary transfer rollers 38Y to 38K are biased with a polarity opposite to the polarity of the charge on the photosensitive drums 33Y to 33K. Therefore, the toner is attracted from the surface of the photosensitive drums 33 </ b> Y to 33 </ b> K toward the intermediate transfer belt 2, and the toner image is primarily transferred onto the surface of the intermediate transfer belt 2.

導電性軸体は、円柱形状の棒状に形成されており、例えば、ステンレス鋼、アルミニウム等の金属で構成されている。なお、導電性軸体は、炭素繊維、金属繊維、表面に金属めっきが施された樹脂製の棒など、機械的強度の高くて導電性を有する材料を用いることができる。   The conductive shaft is formed in a cylindrical bar shape, and is made of a metal such as stainless steel or aluminum. Note that the conductive shaft body may be made of a material having high mechanical strength and conductivity, such as carbon fiber, metal fiber, or a resin rod having a surface plated with metal.

導電性弾性体は、前記導電性軸体に外挿される円筒形状に形成されており、例えば、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)、エチレン・プロピレン・ジエンゴム(EPDM)、クロロプレンゴム(CR)などにカーボンブラック等の導電性材料が添加されたスポンジゴムが用いられている。   The conductive elastic body is formed in a cylindrical shape that is extrapolated to the conductive shaft body. For example, acrylonitrile butadiene rubber (NBR), ethylene / propylene / diene rubber (EPDM), chloroprene rubber (CR), etc. are carbon black. Sponge rubber to which a conductive material such as is added is used.

二次転写ローラ43は、中間転写ベルト2が張架された対向ローラ42に対して対向配置されており、該対向ローラ42との間に二次転写ニップが形成されている。二次転写ローラ43は、導電性軸体と、該導電性軸体に外挿された導電性弾性体と、を備えている。   The secondary transfer roller 43 is disposed to face the opposing roller 42 on which the intermediate transfer belt 2 is stretched, and a secondary transfer nip is formed between the secondary transfer roller 43 and the opposing roller 42. The secondary transfer roller 43 includes a conductive shaft and a conductive elastic body extrapolated to the conductive shaft.

二次転写ローラ43は、中間転写ベルト2上のトナーの電荷の極性とは逆の極性でバイアスが印加されている。このため、中間転写ベルト2の表面から、前記二次転写ニップに狭持されるシート状記録媒体側にトナーが引き寄せられて当該シート状記録媒体上にトナー像が二次転写される。   A bias is applied to the secondary transfer roller 43 with a polarity opposite to the polarity of the toner charge on the intermediate transfer belt 2. For this reason, the toner is attracted from the surface of the intermediate transfer belt 2 to the sheet-like recording medium side sandwiched by the secondary transfer nip, and the toner image is secondarily transferred onto the sheet-like recording medium.

導電性軸体は、一次転写ローラ38Y〜38Kと同様に、導電性の金属で構成され、また、導電性弾性体は、一次転写ローラ38Y〜38Kと同様に、導電性のスポンジゴムで構成されている。   The conductive shaft body is made of a conductive metal similarly to the primary transfer rollers 38Y to 38K, and the conductive elastic body is made of a conductive sponge rubber like the primary transfer rollers 38Y to 38K. ing.

対向ローラ42は、二次転写ローラ43と同様に、導電性の金属で構成された導電性軸体と、該導電性軸体に外挿されて導電性のスポンジゴムで構成された導電性弾性体と、を備えている。   Similar to the secondary transfer roller 43, the opposing roller 42 has a conductive shaft made of a conductive metal, and a conductive elastic made of a conductive sponge rubber that is extrapolated to the conductive shaft. And a body.

定着装置47は、シート状記録媒体上の未定着画像としてのトナー像を加熱および加圧して当該シート状記録媒体上に定着させるものである。定着装置47は、定着ローラと、該定着ローラに対向配置されるとともに圧接されて当該定着ローラを回転駆動させる押圧ローラと、を備えている。前記定着ローラと前記押圧ローラとが互いに圧接されて、定着ニップが形成されている。   The fixing device 47 heats and pressurizes a toner image as an unfixed image on a sheet-like recording medium and fixes it on the sheet-like recording medium. The fixing device 47 includes a fixing roller, and a pressure roller that is disposed to face the fixing roller and is pressed against the fixing roller to rotate the fixing roller. The fixing roller and the pressing roller are pressed against each other to form a fixing nip.

定着ローラは、例えば、円筒形状に形成された芯金と、該芯金の外周面を被覆する弾性層と、該弾性層の外周面を被覆する離型層と、前記芯金内に設けられた加熱源としてのヒータと、を備えている。   The fixing roller is provided in the core metal, for example, a core metal formed in a cylindrical shape, an elastic layer that covers the outer peripheral surface of the core metal, a release layer that covers the outer peripheral surface of the elastic layer, and the like. And a heater as a heating source.

芯金は、例えば、ステンレス鋼や機械構造用炭素鋼鋼管など、機械的強度の高い金属等の公知の材料で構成されている。芯金は、定着ニップを通過するシート状記録媒体よりも幅広(長尺)に形成されている。   The metal core is made of a known material such as a metal having high mechanical strength such as stainless steel or a carbon steel pipe for machine structure. The cored bar is formed wider (longer) than the sheet-like recording medium that passes through the fixing nip.

弾性層は、例えば、シリコーンゴム、フッ素ゴム、発泡性シリコーンゴム等の弾性材料で構成されている。離型層は、例えば、四フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂(PFA樹脂)、四フッ化エチレン樹脂(PTFE樹脂)等のフッ素樹脂で構成されている。   The elastic layer is made of, for example, an elastic material such as silicone rubber, fluorine rubber, or foamable silicone rubber. The release layer is made of, for example, a fluororesin such as a tetrafluoroethylene / perfluoroalkoxyethylene copolymer resin (PFA resin) or a tetrafluoroethylene resin (PTFE resin).

ヒータは、セラミックヒータやハロゲンヒータなどの公知の加熱手段が用いられている。ヒータは、温度検知センサによって検知された定着ローラの表面温度に基づいて出力制御され、定着ローラの表面温度が所定の温度に保持されている。   As the heater, a known heating means such as a ceramic heater or a halogen heater is used. The output of the heater is controlled based on the surface temperature of the fixing roller detected by the temperature detection sensor, and the surface temperature of the fixing roller is held at a predetermined temperature.

押圧ローラは、定着ローラと同様に、機械的強度の高い金属等で構成された芯金と、弾性材料で構成された弾性層と、フッ素樹脂で構成された離型層と、を備えている。押圧ローラは、モータなどの駆動装置によって回転駆動され、対向配置されて圧接される定着ローラを回転駆動させる。   Similar to the fixing roller, the pressing roller includes a cored bar made of a metal having high mechanical strength, an elastic layer made of an elastic material, and a release layer made of a fluororesin. . The pressing roller is rotationally driven by a driving device such as a motor, and rotationally drives the fixing roller that is disposed opposite to and pressed against the pressing roller.

このように構成された画像形成装置30は、さらに、図2に示すように、無端状移動部材としての中間転写ベルト2の搬送速度および寄り量を検出するための無端状移動部材検出装置1を備えている。   As shown in FIG. 2, the image forming apparatus 30 configured as described above further includes an endless moving member detection device 1 for detecting the conveyance speed and the shift amount of the intermediate transfer belt 2 as an endless moving member. I have.

無端状移動部材検出装置1は、コヒーレント光としてのレーザビーム5を中間転写ベルト2の表面に照射する光源4と、中間転写ベルト2の表面を二次元画像として取得可能であるエリアセンサ7と、中間転写ベルト2の移動とともに一定時間間隔で前記エリアセンサ7に結像されるスペックルパターン(図4(B)参照)SPを画像パターン(図7(A)参照)Pとして取得する画像パターン取得手段9と、前記画像パターン取得手段9で取得した画像パターンPを演算することにより中間転写ベルト2の速度を算出する速度算出手段12と、前記中間転写ベルト2のホームポジションに対応してホームポジション信号を生成するホームポジション信号生成手段と、前記ホームポジション信号生成手段からのホームポジション信号に基づいて前記エリアセンサ7によって画像パターンPを取得するための取得タイミングを生成するタイミング生成手段11と、前記画像パターン取得手段9で取得した画像パターンPを演算することにより中間転写ベルト2の搬送方向(図4(A)参照)Xに対して直交である方向(寄り方向Y)の移動量(寄り量)を算出する直交移動算出手段13と、一連の手段を制御するための制御コントローラ14と、駆動ローラ39を回転駆動するモータ17、および、従動ローラ40のステアリングを調整するステアリング調整装置19の双方を駆動するための駆動部(モータドライバ)15と、を備えている。   The endless moving member detection apparatus 1 includes a light source 4 that irradiates the surface of the intermediate transfer belt 2 with a laser beam 5 as coherent light, an area sensor 7 that can acquire the surface of the intermediate transfer belt 2 as a two-dimensional image, Image pattern acquisition for acquiring a speckle pattern (see FIG. 4B) SP imaged on the area sensor 7 at regular time intervals as the intermediate transfer belt 2 moves as an image pattern (see FIG. 7A) P. Means 9; speed calculating means 12 for calculating the speed of the intermediate transfer belt 2 by calculating the image pattern P acquired by the image pattern acquiring means 9; and a home position corresponding to the home position of the intermediate transfer belt 2. Home position signal generating means for generating a signal, and based on a home position signal from the home position signal generating means A timing generation unit 11 that generates an acquisition timing for acquiring the image pattern P by the area sensor 7 and a conveyance direction of the intermediate transfer belt 2 by calculating the image pattern P acquired by the image pattern acquisition unit 9 (see FIG. 4 (A)) orthogonal movement calculation means 13 for calculating a movement amount (shift amount) in a direction orthogonal to X (shift direction Y), a controller 14 for controlling a series of means, and driving A drive unit (motor driver) 15 for driving both the motor 17 that rotationally drives the roller 39 and the steering adjustment device 19 that adjusts the steering of the driven roller 40 is provided.

光源4は、コヒーレント光であるレーザビーム5を出射する半導体レーザ素子と、該半導体レーザ素子から出射されたレーザビーム5を略平行光にするコリメートレンズと、を備えている。なお、半導体レーザ素子は、中間転写ベルト2上にスペックルパターン(図4(B)参照)SPが明瞭に形成される出力に設定されている。   The light source 4 includes a semiconductor laser element that emits a laser beam 5 that is coherent light, and a collimator lens that makes the laser beam 5 emitted from the semiconductor laser element substantially parallel light. The semiconductor laser element is set to an output at which a speckle pattern (see FIG. 4B) SP is clearly formed on the intermediate transfer belt 2.

エリアセンサ7は、中間転写ベルト2の表面を二次元画像として取得する固体撮像素子と、中間転写ベルト2の表面に照射されたレーザビーム5によって形成されたスペックルパターンSPを前記固体撮像素子に結像させるための図示しない結像光学系と、を備えている。   The area sensor 7 uses a solid-state imaging device that acquires the surface of the intermediate transfer belt 2 as a two-dimensional image and a speckle pattern SP formed by the laser beam 5 irradiated on the surface of the intermediate transfer belt 2 as the solid-state imaging device. An imaging optical system (not shown) for forming an image.

また、エリアセンサ7は、中間転写ベルト2の表面の平面に対して平行に配置されている。すなわち、エリアセンサ7の光軸が、中間転写ベルト2の表面の平面に対して直交するように配置されている。また、エリアセンサ7は、図4(A)に示すように、後述するホームポジションマーク(図4(A)参照)3の一部を検出することのできる領域を、前記エリアセンサ7の検出領域としての検知エリアR0としている。   The area sensor 7 is arranged in parallel to the plane of the surface of the intermediate transfer belt 2. That is, the optical axis of the area sensor 7 is arranged so as to be orthogonal to the plane of the surface of the intermediate transfer belt 2. In addition, as shown in FIG. 4A, the area sensor 7 has a region where a part of a home position mark (see FIG. 4A) 3 described later can be detected as a detection region of the area sensor 7. As a detection area R0.

固体撮像素子は、例えば、CCDイメージセンサ(Charge Coupled Device Image Sensor)またはCMOSイメージセンサ(Complementary Metal Oxide Semiconductor Image Sensor)が用いられている。なお、CMOSイメージセンサでは、画素単位のデータが得られることから画像処理をしやすくなるので、エリアセンサ7の固体撮像素子として好適に用いることができる。   As the solid-state imaging device, for example, a CCD image sensor (Charge Coupled Device Image Sensor) or a CMOS image sensor (Complementary Metal Oxide Semiconductor Image Sensor) is used. Note that the CMOS image sensor can be suitably used as a solid-state imaging device of the area sensor 7 because it can easily perform image processing since data in pixel units is obtained.

画像パターン取得手段9は、図2に示すように、中間転写ベルト2の移動とともに一定時間間隔でエリアセンサ7の固体撮像素子に結像されるスペックルパターン(図4(B)参照)SPの画像が入力されるようになっている。   As shown in FIG. 2, the image pattern acquisition means 9 is a speckle pattern (see FIG. 4B) SP that is imaged on the solid-state image sensor of the area sensor 7 at regular time intervals as the intermediate transfer belt 2 moves. An image is entered.

また、画像パターン取得手段9は、前記エリアセンサ7の固体撮像素子に対して、中間転写ベルト2の移動とともに一定時間間隔でスペックルパターンSPの画像を結像(すなわち露光)させるために、エリアセンサ7に設けられた図示しないシャッター装置の電子シャッターの開閉を制御する制御信号が出力されるようになっている。   Further, the image pattern acquisition unit 9 forms an area of the speckle pattern SP on the solid-state image pickup device of the area sensor 7 at a predetermined time interval (ie, exposure) as the intermediate transfer belt 2 moves. A control signal for controlling opening and closing of an electronic shutter of a shutter device (not shown) provided in the sensor 7 is output.

また、画像パターン取得手段9は、中間転写ベルト2の搬送速度、固体撮像素子の感度、光源4から照射されるレーザビーム5の強度などに応じて、中間転写ベルト2上のスペックルパターンSPを固体撮像素子で明瞭に読み取ることのできる露光時間となるように制御している。   Further, the image pattern acquisition unit 9 generates the speckle pattern SP on the intermediate transfer belt 2 according to the conveyance speed of the intermediate transfer belt 2, the sensitivity of the solid-state imaging device, the intensity of the laser beam 5 emitted from the light source 4, and the like. The exposure time is controlled so that it can be clearly read by the solid-state imaging device.

また、画像パターン取得手段9は、中間転写ベルト2の移動とともに一定時間間隔で取得したスペックルパターンSPの画像を画像パターン(図7(A)または図7(B)参照)Pとして速度算出手段12と直交移動算出手段13とのそれぞれに出力するようになっている。   Further, the image pattern acquisition means 9 uses the speckle pattern SP image acquired at regular time intervals as the intermediate transfer belt 2 moves as an image pattern (see FIG. 7A or FIG. 7B) P as a speed calculation means. 12 and the orthogonal movement calculation means 13.

速度算出手段12は、図3に示すように、後述するタイミング生成手段11からの取得タイミングに基づいて画像パターン取得手段9から一定時間間隔で出力された二次元画像である画像パターンPをフーリエ変換する高速フーリエ変換部21と、該高速フーリエ変換部21で変換した結果のうち、スペックルパターンSPの相関演算には必要としない画像のバックグランドである空間周波数の低周波数の領域を削除して記憶するメモリ22と、該メモリ22に記憶された結果を読み出して、記憶時に削除された部分を0で置き換えた後に共役複素数に変換する共役複素数変換部23と、該共役複素数変換部23の結果および当該共役複素数変換部23の結果に対応する時間間隔が隣接する画像パターンPを前記高速フーリエ変換部21で変換した結果の双方を掛け合わせる複素乗算部24と、該複素乗算部24の結果を逆フーリエ変換する逆高速フーリエ変換部25と、該逆高速フーリエ変換部25の結果をサブピクセル処理して相関ピークを導出するピーク位置検知部26と、該ピーク位置検知部26の導出した相関ピークを中間転写ベルト2の搬送方向(X方向)および寄り方向(Y方向)に関してベクトル分解して当該中間転写ベルト2の搬送速度と変位(斜行)とを出力するベクトル分解部27と、を備えている。   As shown in FIG. 3, the speed calculation unit 12 performs Fourier transform on an image pattern P that is a two-dimensional image output from the image pattern acquisition unit 9 at regular time intervals based on an acquisition timing from a timing generation unit 11 described later. The fast Fourier transform unit 21 and the result of transforming by the fast Fourier transform unit 21 are deleted from the low frequency region of the spatial frequency that is the background of the image that is not necessary for the correlation calculation of the speckle pattern SP. Memory 22 to be stored, conjugate complex number conversion unit 23 that reads the result stored in the memory 22, replaces the part deleted at the time of storage with 0, and converts it to a conjugate complex number, and results of the conjugate complex number conversion unit 23 The fast Fourier transform unit 21 changes the image pattern P having adjacent time intervals corresponding to the result of the conjugate complex number transform unit 23. A complex multiplication unit 24 that multiplies both the obtained results, an inverse fast Fourier transform unit 25 that performs inverse Fourier transform on the result of the complex multiplication unit 24, and a correlation peak obtained by performing subpixel processing on the result of the inverse fast Fourier transform unit 25. The peak position detection unit 26 for deriving and the correlation peak derived by the peak position detection unit 26 are vector-decomposed with respect to the transport direction (X direction) and the shift direction (Y direction) of the intermediate transfer belt 2 and the intermediate transfer belt 2 And a vector decomposing unit 27 for outputting the transport speed and displacement (skew).

また、速度算出手段12は、メモリ22に記憶された画像パターン(図7(A)参照)P1の画像情報と、タイミング生成手段からの取得タイミングに基づいて取得された中間転写ベルト2上のホームポジションにおける画像パターン(図7(B)参照)P2の画像情報と、を比較して当該中間転写ベルト2の搬送方向Yの移動速度を算出するように構成されている。   Further, the speed calculation means 12 is a home on the intermediate transfer belt 2 acquired based on the image information of the image pattern (see FIG. 7A) P1 stored in the memory 22 and the acquisition timing from the timing generation means. The moving speed in the transport direction Y of the intermediate transfer belt 2 is calculated by comparing the image information of the image pattern (see FIG. 7B) P2 at the position.

本実施例では、詳しくは、速度算出手段12は、周回する中間転写ベルト2上のホームポジションマーク3をホームポジション信号生成手段が検知した際に、前記中間転写ベルト2の回転が一回転目であるときにはメモリ22に、一回転目の画像パターン(図7(A)参照)P1の画像情報を記憶させ、また、前記中間転写ベルト2の回転が二回転目(および二回転目以降)であるときには、二回転目(および二回転目以降)の画像パターン(図7(B)参照)P2の画像情報と、前記メモリ22に記憶された一回転目の画像パターンP1の画像情報とを相関演算して比較するようになっている。   Specifically, in this embodiment, when the home position signal generating means detects the home position mark 3 on the rotating intermediate transfer belt 2, the speed calculation means 12 rotates the intermediate transfer belt 2 at the first rotation. In some cases, the memory 22 stores the image information of the image pattern P1 of the first rotation (see FIG. 7A) P1, and the rotation of the intermediate transfer belt 2 is the second rotation (and the second and subsequent rotations). Sometimes, the correlation between the image information of the second rotation (and the second and subsequent rotations) image pattern (see FIG. 7B) P2 and the image information of the first rotation image pattern P1 stored in the memory 22 is calculated. To compare.

なお、画像パターンPの画像情報が入力される直交移動算出手段13における一定時間間隔とは異なる別途の時間間隔で、エリアセンサ7で撮像された画像パターンPの画像情報を速度算出手段12に入力するようにしてもよい。   Note that the image information of the image pattern P captured by the area sensor 7 is input to the speed calculation unit 12 at a different time interval different from the fixed time interval in the orthogonal movement calculation unit 13 to which the image information of the image pattern P is input. You may make it do.

例えば、速度算出手段12の時間間隔は、時間間隔の隣接する画像パターンP同士を相関演算した際に、スペックルパターンSPの変化(搬送方向Xの変位および寄り方向Yの変位)を比較できる程度の時間間隔であって、直交移動算出手段13の時間間隔に比べて相対的に短い時間間隔に設定されている。   For example, the time interval of the speed calculation unit 12 is such that changes in the speckle pattern SP (displacement in the transport direction X and displacement in the shift direction Y) can be compared when correlation calculation is performed between image patterns P adjacent to each other in time interval. These time intervals are set to be relatively shorter than the time interval of the orthogonal movement calculating means 13.

また、速度算出手段12は、時間間隔の隣接する画像パターンPの画像情報を順次比較し、画像パターンPの位置ズレを相関ピーク位置として求めるように構成されている。   Further, the speed calculation means 12 is configured to sequentially compare the image information of the image patterns P adjacent to each other at time intervals, and obtain the positional deviation of the image pattern P as the correlation peak position.

さらに、速度算出手段12は、スペックルパターンSPの相関演算には必要としない画像のバックグランドである空間周波数の低周波数の領域を削除してメモリ22に記憶させることによって、記憶容量を削減させることができ、また、削除せずに記憶させる場合に比べて、フーリエ変換の実行回数を減らすことができて算出効率を向上させることができる。   Furthermore, the speed calculation unit 12 reduces the storage capacity by deleting the low-frequency region of the spatial frequency that is the background of the image that is not necessary for the correlation calculation of the speckle pattern SP and storing it in the memory 22. In addition, the number of executions of Fourier transform can be reduced and the calculation efficiency can be improved as compared with the case of storing without deleting.

また、図8に示すように、速度算出手段12においては、搬送方向Xに対して画像パターンP上の画像情報が十分に得られるように、搬送方向Xに長尺となる矩形状の搬送方向エリアHを画像情報として処理するようになっている。   As shown in FIG. 8, in the speed calculation unit 12, a rectangular conveyance direction that is long in the conveyance direction X so that image information on the image pattern P is sufficiently obtained in the conveyance direction X. Area H is processed as image information.

すなわち、速度算出手段12は、搬送方向Xの画像情報を十分に確保することによって正確に搬送速度を算出することができるとともに、寄り方向Yの画像情報を削減することによって相関演算処理の負荷を軽減させることができる。   That is, the speed calculation unit 12 can accurately calculate the transport speed by sufficiently securing the image information in the transport direction X, and reduce the load of the correlation calculation process by reducing the image information in the shift direction Y. It can be reduced.

速度算出手段12のメモリ(図3参照)22は、例えば、電源の供給がなくても画像パターン(図7(A)参照)Pの画像情報の記憶を保持することができ、記憶内容の一部を選択的に消去することができるとともに再書き込みが可能であるEEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)等の不揮発性メモリが用いられている。   The memory (see FIG. 3) 22 of the speed calculation unit 12 can hold the storage of the image information of the image pattern (see FIG. 7A) P even if no power is supplied. A nonvolatile memory such as an EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) capable of selectively erasing a part and rewriting is used.

このように、速度算出手段12のメモリ22として不揮発性メモリが用いられているので、例えば、移動部材検出装置1が再起動された際に、画像パターンPの画像情報を記憶させるためのステップを省略することができ、実動作に早く移行することができる。   Thus, since the non-volatile memory is used as the memory 22 of the speed calculation unit 12, for example, when the moving member detection device 1 is restarted, a step for storing the image information of the image pattern P is performed. This can be omitted, and the actual operation can be shifted to early.

なお、ベクトル分解部(図3参照)27からは、中間転写ベルト2の搬送速度のみに関する情報が後述する制御コントローラ(図2参照)14に入力されるようになっている。   Note that information relating only to the conveyance speed of the intermediate transfer belt 2 is input from the vector decomposing unit (see FIG. 3) to a controller 14 (see FIG. 2) described later.

ホームポジション信号生成手段は、図2および図4に示すように、中間転写ベルト2の表面に設けられたホームポジションマーク3と、該ホームポジションマーク3を検出するホームポジションセンサ10と、を備えている。   As shown in FIGS. 2 and 4, the home position signal generation means includes a home position mark 3 provided on the surface of the intermediate transfer belt 2 and a home position sensor 10 that detects the home position mark 3. Yes.

ホームポジションマーク3は、例えば、図5(A)に示すように、搬送方向Xにおける前方側から後方側に向かって延在される一対の延在部3a,3bを備えている。ホームポジションマーク3は、数学記号である不等号の>形状に形成されている。   For example, as shown in FIG. 5A, the home position mark 3 includes a pair of extending portions 3a and 3b extending from the front side to the rear side in the transport direction X. The home position mark 3 is formed in a> shape of an inequality sign which is a mathematical symbol.

一対の延在部3a,3bは、搬送方向Xにおける前方側から後方側に向かって互いに徐々に離間して形成されている。一対の延在部3a,3bは、例えば、公知のレジストマークと同様の方法で中間転写ベルト2上に形成されている。   The pair of extending portions 3a and 3b are formed so as to be gradually separated from the front side to the rear side in the transport direction X. The pair of extending portions 3a and 3b are formed on the intermediate transfer belt 2 by, for example, a method similar to a known registration mark.

すなわち、ホームポジションマーク3は、図5(A)に示すように、エリアセンサ7の検知エリアR内において、中間転写ベルト2の寄り方向Yに対して、その形状が変化するように形成されている。   That is, as shown in FIG. 5A, the home position mark 3 is formed so that its shape changes in the direction Y of the intermediate transfer belt 2 in the detection area R of the area sensor 7. Yes.

詳しくは、図5(B)ないし図5(D)に示すように、エリアセンサ7の検知エリアR内におけるホームポジションマーク3のパターン6が、中間転写ベルト2の寄り方向Yに対して異なるように形成されている。   Specifically, as shown in FIGS. 5B to 5D, the pattern 6 of the home position mark 3 in the detection area R of the area sensor 7 is different from the shifting direction Y of the intermediate transfer belt 2. Is formed.

このため、図5(B)ないし図5(D)に示すように、中間転写ベルト2の寄り方向Yに対して、ホームポジションマーク3の異なるパターン6が得られるので、パターンマッチング処理やエッジ検出処理などによって、中間転写ベルト2の寄り方向Yのおおよその位置を検知することができる。   Therefore, as shown in FIGS. 5B to 5D, a different pattern 6 of the home position mark 3 is obtained with respect to the direction Y of the intermediate transfer belt 2, so that pattern matching processing and edge detection are performed. The approximate position in the direction Y of the intermediate transfer belt 2 can be detected by processing or the like.

なお、ホームポジションマーク3は、中間転写ベルト2の寄り方向Yに対して、ホームポジションマーク3の異なるパターン6が得られる形状であればよいので、数学記号である不等号の>形状に限定されることなく、種々の形状を採用することができる。   The home position mark 3 is only required to have a shape in which a different pattern 6 of the home position mark 3 can be obtained with respect to the direction Y of the intermediate transfer belt 2, and is therefore limited to an> sign of an inequality sign which is a mathematical symbol. Without limitation, various shapes can be employed.

ホームポジションセンサ(図2参照)10は、発光ダイオード(Light Emitting Diode:LED)等の発光素子が設けられて前記中間転写ベルト2上に光を投光する投光器と、フォトトランジスタ等の受光素子が設けられて前記中間転写ベルト2上から反射された光を受光する受光器と、を備えた、いわゆる反射型フォトセンサが用いられている。   The home position sensor 10 (see FIG. 2) includes a light emitting element such as a light emitting diode (LED) and a light projecting device that projects light onto the intermediate transfer belt 2, and a light receiving device such as a phototransistor. A so-called reflective photosensor is used, which is provided with a light receiver that is provided and receives light reflected from the intermediate transfer belt 2.

また、ホームポジションセンサ10は、例えば、受光器の受光素子の受光量に応じた電圧を出力するアンプユニットを備えている。前記アンプユニットから出力される電圧が、ホームポジション信号生成手段におけるホームポジション信号とされている。   The home position sensor 10 includes an amplifier unit that outputs a voltage corresponding to the amount of light received by the light receiving element of the light receiver, for example. The voltage output from the amplifier unit is the home position signal in the home position signal generating means.

ホームポジションセンサ10から出力されるホームポジション信号は、後述するタイミング生成手段(図2参照)11に受信されるようになっている。   The home position signal output from the home position sensor 10 is received by timing generation means (see FIG. 2) 11 described later.

なお、ホームポジションセンサ10は、ホームポジションマーク3を検知するとともに、ホームポジション信号をタイミング生成手段11に対して出力するものであればよいので、公知のフォトインタラプタなどを採用することができる。   Since the home position sensor 10 only needs to detect the home position mark 3 and output a home position signal to the timing generation unit 11, a known photo interrupter or the like can be employed.

タイミング生成手段11(図2参照)は、例えば、一定時間周期の周期信号を生成する発振回路部と、該発振回路部の周期信号をカウントするカウンタ部と、該カウンタ部のカウントをリセットさせるリセット部と、前記カウンタ部のカウントと前記ホームポジション信号と前記周期信号とに基づいて前記エリアセンサ7によって画像パターンPを一定時間間隔で取得させるための取得タイミングが一定時間間隔で生成されるタイミング生成部と、を備えている。   The timing generation unit 11 (see FIG. 2) includes, for example, an oscillation circuit unit that generates a periodic signal having a constant time period, a counter unit that counts the periodic signal of the oscillation circuit unit, and a reset that resets the count of the counter unit Generating timing at which the image sensor P is acquired at regular time intervals by the area sensor 7 based on the counter, the count of the counter unit, the home position signal, and the periodic signal And a section.

また、タイミング生成手段11は、画像パターン取得手段9に取得タイミングが入力されるように、タイミング生成部で生成された取得タイミングを一定時間間隔で出力するように構成されている。   Further, the timing generation unit 11 is configured to output the acquisition timing generated by the timing generation unit at regular time intervals so that the acquisition timing is input to the image pattern acquisition unit 9.

このため、タイミング生成手段11から出力された取得タイミングが画像パターン取得手段9に一定時間間隔で入力され、前記シャッター装置の電子シャッターの一定時間間隔での開閉を制御するための制御信号が画像パターン取得手段9から出力される。   Therefore, the acquisition timing output from the timing generation unit 11 is input to the image pattern acquisition unit 9 at regular time intervals, and a control signal for controlling opening and closing of the electronic shutter of the shutter device at regular time intervals is an image pattern. Output from the acquisition means 9.

すなわち、タイミング生成手段11から一定時間間隔で出力される取得タイミングに基づいて、画像パターン取得手段9から一定時間間隔で前記シャッター装置の電子シャッターの開閉が制御されるので、エリアセンサ7に一定時間間隔で中間転写ベルト2上の画像パターンPを撮像することができる。   That is, based on the acquisition timing output from the timing generation unit 11 at regular time intervals, the image pattern acquisition unit 9 controls the opening and closing of the electronic shutter of the shutter device at regular time intervals. The image pattern P on the intermediate transfer belt 2 can be imaged at intervals.

直交移動算出手段13は、図3に示すように、速度算出手段12と同様に、タイミング生成手段からの取得タイミングに基づいて前記画像パターン取得手段9から一定時間間隔で出力された二次元画像である画像パターンPをフーリエ変換する高速フーリエ変換部21と、該高速フーリエ変換部21で変換した結果のうち、スペックルパターンSPの相関演算には必要としない画像のバックグランドである空間周波数の低周波数の領域を削除して記憶するメモリ22と、該メモリ22に記憶された結果を読み出して、記憶時に削除された部分を0で置き換えた後に共役複素数に変換する共役複素数変換部23と、該共役複素数変換部23の結果および当該共役複素数変換部23の結果に対応する時間間隔が隣接する画像パターンPを前記高速フーリエ変換部21で変換した結果の双方を掛け合わせる複素乗算部24と、該複素乗算部24の結果を逆フーリエ変換する逆高速フーリエ変換部25と、該逆高速フーリエ変換部25の結果をサブピクセル処理して相関ピークを導出するピーク位置検知部26と、該ピーク位置検知部26の導出した相関ピークを中間転写ベルト2の搬送方向(X方向)および寄り方向(Y方向)に関してベクトル分解して当該中間転写ベルト2の搬送速度と変位(斜行)とを出力するベクトル分解部27と、を備えている。   As shown in FIG. 3, the orthogonal movement calculation unit 13 is a two-dimensional image output from the image pattern acquisition unit 9 at regular time intervals based on the acquisition timing from the timing generation unit, similarly to the speed calculation unit 12. A fast Fourier transform unit 21 that Fourier transforms a certain image pattern P, and of the result of transforming by the fast Fourier transform unit 21, a low spatial frequency that is a background of an image that is not necessary for the correlation calculation of the speckle pattern SP. A memory 22 that deletes and stores a frequency region, a conjugate complex number conversion unit 23 that reads a result stored in the memory 22, replaces a portion deleted at the time of storage with 0, and converts the result to a conjugate complex number; The image pattern P adjacent to the result of the conjugate complex number conversion unit 23 and the time interval corresponding to the result of the conjugate complex number conversion unit 23 is the high speed A complex multiplication unit 24 that multiplies both the results converted by the Fourier transform unit 21, an inverse fast Fourier transform unit 25 that performs inverse Fourier transform on the result of the complex multiplication unit 24, and subtracts the result of the inverse fast Fourier transform unit 25. A peak position detection unit 26 that derives a correlation peak by pixel processing, and a correlation peak derived by the peak position detection unit 26 is subjected to vector decomposition with respect to the conveyance direction (X direction) and the shift direction (Y direction) of the intermediate transfer belt 2. And a vector decomposing unit 27 for outputting the conveyance speed and displacement (skew) of the intermediate transfer belt 2.

また、直交移動算出手段13は、メモリ22に記憶された画像パターン(図7(A)参照)P1の画像情報と、前記タイミング生成手段11からの取得タイミングに基づいて取得された中間転写ベルト2上のホームポジションにおける画像パターン(図7(B)参照)P2の画像情報と、を比較して当該無端状移動部材の搬送方向に対して直交である方向(寄り方向Y)の移動量(寄り量)を算出するように構成されている。   Further, the orthogonal movement calculating means 13 is the intermediate transfer belt 2 acquired based on the image information of the image pattern (see FIG. 7A) P1 stored in the memory 22 and the acquisition timing from the timing generating means 11. Compared with the image information of the image pattern (see FIG. 7B) P2 at the upper home position, the movement amount (shift) in the direction (shift direction Y) orthogonal to the transport direction of the endless moving member (Quantity) is calculated.

本実施例では、直交移動算出手段13は、周回する中間転写ベルト2上のホームポジションマーク3をホームポジション信号生成手段が検知した際に、前記中間転写ベルト2の回転が一回転目であるときにはメモリ22に、一回転目の画像パターン(図7(A)参照)P1の画像情報を記憶させ、また、前記中間転写ベルト2の回転が二回転目(および二回転目以降)であるときには、二回転目(および二回転目以降)の画像パターン(図7(B)参照)P2の画像情報と、前記メモリ22に記憶された一回転目の画像パターンP1の画像情報とを相関演算して比較するようになっている。   In this embodiment, when the home position signal generating means detects the home position mark 3 on the circulating intermediate transfer belt 2, the orthogonal movement calculating means 13 detects that the rotation of the intermediate transfer belt 2 is the first rotation. When the image information of the image pattern P1 of the first rotation (see FIG. 7A) P1 is stored in the memory 22 and the rotation of the intermediate transfer belt 2 is the second rotation (and after the second rotation), The image information of the second rotation (and the second and subsequent rotations) image pattern (see FIG. 7B) P2 and the image information of the first rotation image pattern P1 stored in the memory 22 are subjected to correlation calculation. It comes to compare.

すなわち、直交移動算出手段13は、一回転目の画像パターンP1の画像情報と、周回する中間転写ベルト2上のホームポジションマーク3をホームポジション信号生成手段が検知することによって取得された二回転目以降の画像パターンP2の画像情報と、を順次比較するように構成されている。また、直交移動算出手段13は、画像パターンPの位置ズレを相関ピーク位置として求めるように構成されている。   That is, the orthogonal movement calculation unit 13 obtains the image information of the image pattern P1 of the first rotation and the home position mark 3 on the rotating intermediate transfer belt 2 by the home position signal generation unit and detects the second rotation. It is configured to sequentially compare image information of subsequent image patterns P2. Further, the orthogonal movement calculation means 13 is configured to obtain the positional deviation of the image pattern P as the correlation peak position.

さらに、直交移動算出手段13は、スペックルパターンSPの相関演算には必要としない画像のバックグランドである空間周波数の低周波数の領域を削除してメモリ22に記憶させることによって、記憶容量を削減させることができ、また、削除せずに記憶させる場合に比べて、フーリエ変換の実行回数を減らすことができて算出効率を向上させることができる。   Further, the orthogonal movement calculating means 13 reduces the storage capacity by deleting the low frequency region of the spatial frequency which is the background of the image which is not necessary for the correlation calculation of the speckle pattern SP and storing it in the memory 22. In addition, the number of executions of Fourier transform can be reduced and the calculation efficiency can be improved as compared with the case of storing without deleting.

また、図8に示すように、直交移動算出手段13においては、寄り方向Yに対して画像パターンP上の画像情報が十分に得られるように、寄り方向Yに長尺となる矩形状の寄り方向エリアVを画像情報として処理するようになっている。   Further, as shown in FIG. 8, the orthogonal movement calculation means 13 has a rectangular shift that is long in the shift direction Y so that image information on the image pattern P can be sufficiently obtained with respect to the shift direction Y. The direction area V is processed as image information.

すなわち、直交移動算出手段13は、寄り方向Yの画像情報を十分に確保することによって正確に変位(斜行)を算出することができるとともに、搬送方向Xの画像情報を削減することによって相関演算処理の負荷を軽減させることができる。   That is, the orthogonal movement calculation means 13 can accurately calculate the displacement (skew) by sufficiently securing the image information in the shift direction Y, and can reduce the correlation information by reducing the image information in the transport direction X. The processing load can be reduced.

直交移動算出手段13のメモリ22は、例えば、電源の供給がなくても一回転目の画像パターンP1の画像情報の記憶を保持することができ、記憶内容の一部を選択的に消去することができるとともに再書き込みが可能であるEEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)等の不揮発性メモリが用いられている。   For example, the memory 22 of the orthogonal movement calculation means 13 can hold the storage of the image information of the image pattern P1 of the first rotation without supplying power, and can selectively erase a part of the stored contents. A nonvolatile memory such as an EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) that can be written and rewritten is used.

このように、直交移動算出手段13のメモリ22として不揮発性メモリが用いられているので、例えば、移動部材検出装置1が再起動された際に、一回転目の画像パターンP1の画像情報を記憶させるためのステップを省略することができ、実動作に早く移行することができる。   Thus, since the non-volatile memory is used as the memory 22 of the orthogonal movement calculation means 13, for example, when the moving member detection device 1 is restarted, the image information of the first rotation image pattern P1 is stored. The step for making it possible can be omitted, and the actual operation can be quickly shifted to.

なお、ベクトル分解部27からは、中間転写ベルト2の変位(斜行)のみに関する情報が後述する制御コントローラ14に入力されるようになっている。   Note that information relating only to displacement (skew) of the intermediate transfer belt 2 is input from the vector decomposing unit 27 to the controller 14 described later.

制御コントローラ14は、図2に示すように、例えば、タイミング生成手段11を制御するための制御信号が出力され、速度算出手段12から中間転写ベルト2の搬送速度の情報が入力され、直交移動算出手段13から中間転写ベルト2の変位(斜行)の情報が入力され、後述する駆動部15を制御するための制御信号が出力されるI/O回路と、前記搬送速度の情報と変位(斜行)の情報とに基づいて前記タイミング生成手段11および前記駆動部15の双方の制御を決定する集積回路(Integrated Circuit:IC)と、を備えている。   As shown in FIG. 2, for example, the controller 14 outputs a control signal for controlling the timing generation unit 11, receives information on the conveyance speed of the intermediate transfer belt 2 from the speed calculation unit 12, and calculates orthogonal movement. Information on displacement (skew) of the intermediate transfer belt 2 is inputted from the means 13 and an I / O circuit to which a control signal for controlling the drive unit 15 to be described later is outputted; information on the conveyance speed and displacement (skew) And an integrated circuit (IC) that determines control of both the timing generation unit 11 and the drive unit 15 based on the information of the row).

駆動部15は、例えば、前記中間転写ベルト2の搬送速度の情報と変位(斜行)の情報とに基づいて前記制御コントローラ14から出力された制御信号によって、中間転写ベルト2を回転駆動させるモータ17の駆動と、中間転写ベルト2が張架される従動ローラ40のステアリング調整装置19の駆動と、を制御するための電力を出力するように構成されている。   For example, the drive unit 15 is a motor that drives the intermediate transfer belt 2 to rotate by a control signal output from the controller 14 based on information on the conveyance speed of the intermediate transfer belt 2 and information on displacement (skew). 17 is configured to output electric power for controlling the driving of the steering adjustment device 19 of the driven roller 40 on which the intermediate transfer belt 2 is stretched.

このため、直交移動算出手段13からの変位(斜行)の情報に基づいて、制御コントローラ14によって前記中間転写ベルト2の斜行(張架姿勢の傾き)が発生していると判断された場合、または、中間転写ベルト2の寄り方向Yへの変位が発生していると判断された場合には、図2に示すように、制御コントローラ14から制御信号が出力され、中間転写ベルト2が張架される従動ローラ40のステアリングを調整するためのステアリング調整装置19と、中間転写ベルト2を周回駆動させる駆動ローラ39を駆動するためのモータ17とが駆動部15によって駆動され、中間転写ベルト2の斜行または変位、あるいは、中間転写ベルト2の斜行および変位を解消することができる。   Therefore, when the controller 14 determines that the intermediate transfer belt 2 is skewed (the inclination of the stretching posture) based on the displacement (skew) information from the orthogonal movement calculation means 13. Alternatively, if it is determined that the intermediate transfer belt 2 is displaced in the shifting direction Y, a control signal is output from the controller 14 as shown in FIG. A steering adjustment device 19 for adjusting the steering of the driven roller 40 to be mounted and a motor 17 for driving a driving roller 39 for rotating the intermediate transfer belt 2 are driven by the drive unit 15, and the intermediate transfer belt 2. The skew or displacement of the intermediate transfer belt 2 or the skew and displacement of the intermediate transfer belt 2 can be eliminated.

なお、ステアリング調整装置19は、中間転写ベルト2に対して従動ローラ40のステアリングを調整することのできるステアリング機構やステアリング装置などの公知のものを採用することができる。また、画像パターン取得手段9と速度算出手段12と直交移動算出手段13と制御コントローラ14と駆動部15とは、例えば、ワンチップマイコンで構成してもよい。   As the steering adjustment device 19, a known device such as a steering mechanism or a steering device that can adjust the steering of the driven roller 40 with respect to the intermediate transfer belt 2 can be adopted. Further, the image pattern acquisition means 9, the speed calculation means 12, the orthogonal movement calculation means 13, the controller 14 and the drive unit 15 may be constituted by a one-chip microcomputer, for example.

次に、上述の如く構成された本発明の第1の実施の形態にかかる画像形成装置30における動作および処理について説明する。   Next, the operation and processing in the image forming apparatus 30 according to the first embodiment of the present invention configured as described above will be described.

図1に示すように、画像形成装置30の操作部のスタートキーが押下され、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色に対応した感光体ドラム33Y〜33Kが回転駆動され、この各色に対応した感光体ドラム33Y〜33Kの表面が帯電器35Y〜35Kによって所定の極性に一様に帯電される。   As shown in FIG. 1, when the start key of the operation unit of the image forming apparatus 30 is pressed, the photosensitive drums 33Y to 33K corresponding to the respective colors of yellow, cyan, magenta, and black are rotationally driven. The surfaces of the body drums 33Y to 33K are uniformly charged to a predetermined polarity by the chargers 35Y to 35K.

また、図示しない画像読み取り装置によってコンタクトガラス上の原稿の画像情報が副走査方向にライン走査されて読み取られ、光走査装置31に送られる。   Further, the image information of the document on the contact glass is read by line scanning in the sub-scanning direction by an image reading device (not shown) and sent to the optical scanning device 31.

光走査装置31に送られた画像情報は、フルカラー画像である画像情報を画像処理手段によってイエロー、シアン、マゼンタおよびブラックのそれぞれの色情報に分解した単色の画像情報とされ、各色に対応した単色の画像情報に基づいてレーザ光が主走査方向にライン走査され、各色に対応した感光体ドラム33Y〜33K上にレーザ光が照射される。   The image information sent to the optical scanning device 31 is single-color image information obtained by separating the image information, which is a full-color image, into color information of yellow, cyan, magenta, and black by the image processing unit. Based on the image information, the laser beam is line-scanned in the main scanning direction, and the laser beams are irradiated onto the photosensitive drums 33Y to 33K corresponding to the respective colors.

光走査装置31から照射されたレーザ光によって、感光体ドラム33Y〜33K上には、原稿の単色の画像情報に対応した静電潜像が形成され、各色に対応した現像器36Y〜36Kから各色に対応した現像剤が感光体ドラム33Y〜33K上に供給され、静電潜像から未定着のトナー像が形成される。   An electrostatic latent image corresponding to single-color image information of the original is formed on the photosensitive drums 33Y to 33K by the laser light emitted from the optical scanning device 31, and each color is supplied from the developing units 36Y to 36K corresponding to each color. Is supplied onto the photoconductive drums 33Y to 33K, and an unfixed toner image is formed from the electrostatic latent image.

このとき、中間転写ベルト2および一次転写ローラ38Y〜38Kは、感光体ドラム33Y〜33K上の未定着のトナー像のトナーの帯電極性とは逆極性のバイアスが印加され、感光体ドラム33Y〜33Kと中間転写ベルト2との間で転写電界が形成される。   At this time, the intermediate transfer belt 2 and the primary transfer rollers 38Y to 38K are applied with a bias having a polarity opposite to the charging polarity of the toner of the unfixed toner images on the photosensitive drums 33Y to 33K, and the photosensitive drums 33Y to 33K. And an intermediate transfer belt 2 form a transfer electric field.

中間転写ベルト2が矢印b方向(図面上では、時計回り)に周回され、感光体ドラム33Y〜33K上のトナー像が前記転写電界によって中間転写ベルト2上に順次重ね合わされて転写され、中間転写ベルト2上にフルカラーのトナー像が形成される。   The intermediate transfer belt 2 is rotated in the direction of the arrow b (clockwise in the drawing), and the toner images on the photoconductive drums 33Y to 33K are sequentially superimposed and transferred onto the intermediate transfer belt 2 by the transfer electric field. A full color toner image is formed on the belt 2.

図示しない用紙カセットから一枚のシート状記録媒体が給送され、レジストローラによってタイミングが計られて二次転写ローラ43の転写ニップに送り出される(矢印a)。   A sheet-like recording medium is fed from a paper cassette (not shown), and the timing is measured by a registration roller and is fed to the transfer nip of the secondary transfer roller 43 (arrow a).

このとき、二次転写ローラ43には、中間転写ベルト2上のフルカラーのトナー像のトナーの帯電極性とは逆極性のバイアスが印加され、中間転写ベルト2と二次転写ローラ43との間に転写電界が形成される。   At this time, a bias having a polarity opposite to the charging polarity of the toner of the full-color toner image on the intermediate transfer belt 2 is applied to the secondary transfer roller 43, and between the intermediate transfer belt 2 and the secondary transfer roller 43. A transfer electric field is formed.

前記転写電界によって、中間転写ベルト2上のフルカラーのトナー像が、二次転写ローラ43の転写ニップに狭持されたシート状記録媒体上に一括で転写される。   Due to the transfer electric field, the full-color toner image on the intermediate transfer belt 2 is collectively transferred onto a sheet-like recording medium held in the transfer nip of the secondary transfer roller 43.

このとき、感光体ドラム33Y〜33Kの表面に残留する転写残トナーなどは、クリーニング装置37Y〜37Kによって感光体ドラム33Y〜33Kの表面から除去される。また、感光体ドラム33Y〜33Kの表面は、除電装置から除電作用を受けて、その表面電位が初期化されて次の画像形成に備えられる。   At this time, transfer residual toner and the like remaining on the surfaces of the photosensitive drums 33Y to 33K are removed from the surfaces of the photosensitive drums 33Y to 33K by the cleaning devices 37Y to 37K. Further, the surfaces of the photosensitive drums 33Y to 33K are subjected to a charge removing action from the charge removing device, and the surface potential thereof is initialized to prepare for the next image formation.

また、中間転写ベルト2の表面に残留する転写残トナーなどは、ベルトクリーニング装置によって中間転写ベルト2の表面から除去される。   Further, residual toner remaining on the surface of the intermediate transfer belt 2 is removed from the surface of the intermediate transfer belt 2 by a belt cleaning device.

フルカラーのトナー像が転写されたシート状記録媒体は、搬送装置45によって定着装置47に搬送され、当該シート状記録媒体に熱と圧力とが加えられてフルカラーのトナー像が定着される。   The sheet-like recording medium to which the full-color toner image has been transferred is conveyed to the fixing device 47 by the conveying device 45, and heat and pressure are applied to the sheet-like recording medium to fix the full-color toner image.

フルカラーのトナー像が定着されたシート状記録媒体は、画像形成装置30の図示しない排紙トレイに排紙され、該排紙トレイ上にスタックされる。   The sheet-like recording medium on which the full-color toner image is fixed is discharged to a discharge tray (not shown) of the image forming apparatus 30 and stacked on the discharge tray.

このとき、中間転写ベルト2は、図2に示す無端状移動部材検出装置1によってその搬送速度と変位(斜行)とが検出される。図4(A)に示すように、中間転写ベルト2上の検知エリアR0に光源4からレーザビーム(図2参照)5が照射され、図4(B)に示すように、中間転写ベルト2の表面に前記レーザビーム5の散乱光であるスペックルパターンSPが形成される。   At this time, the conveyance speed and displacement (skew) of the intermediate transfer belt 2 are detected by the endless moving member detection device 1 shown in FIG. As shown in FIG. 4 (A), the detection area R0 on the intermediate transfer belt 2 is irradiated with a laser beam (see FIG. 2) 5 from the light source 4, and as shown in FIG. A speckle pattern SP that is scattered light of the laser beam 5 is formed on the surface.

検知エリアR0内に形成されたスペックルパターンSPは、ホームポジションマーク3を検知したタイミング生成手段11からの取得タイミングに基づいて、画像パターン取得手段9による制御で前記中間転写ベルト2の一回転ごとにエリアセンサ7の固体撮像素子に撮影され、画像パターンPとして画像パターン取得手段9に出力される(ステップS1、S2)。   The speckle pattern SP formed in the detection area R0 is controlled by the image pattern acquisition unit 9 based on the acquisition timing from the timing generation unit 11 that has detected the home position mark 3 for each rotation of the intermediate transfer belt 2. The image is taken by the solid-state imaging device of the area sensor 7 and output to the image pattern acquisition means 9 as an image pattern P (steps S1 and S2).

詳しくは、速度算出手段12には、直交移動算出手段13における一定時間間隔とは異なる別途の時間間隔となる中間転写ベルト2の画像パターンPが入力される。   Specifically, the image pattern P of the intermediate transfer belt 2 having a different time interval different from the constant time interval in the orthogonal movement calculation unit 13 is input to the speed calculation unit 12.

また、直交移動算出手段13には、中間転写ベルト2の一回転目の画像パターン(図7(A)参照)P1、および、中間転写ベルト2の二回転目以降の画像パターン(図7(B)参照)P2のそれぞれが入力される。   The orthogonal movement calculation means 13 includes an image pattern P1 for the first rotation of the intermediate transfer belt 2 (see FIG. 7A) P1 and an image pattern for the second and subsequent rotations of the intermediate transfer belt 2 (FIG. 7B). ) Reference) Each of P2 is input.

なお、図7(A)および図7(B)では、6画素×6画素の解像度を有する固体撮像素子の捉えた画像パターンP1を模式的に表したものであって、これに限定されるものではない。   7A and 7B schematically show an image pattern P1 captured by a solid-state imaging device having a resolution of 6 pixels × 6 pixels, and the present invention is not limited to this. is not.

速度算出手段12では、直交移動算出手段13における一定時間間隔とは異なる別途の時間間隔で取得された画像パターンPの画像情報がメモリ22に記憶されるとともに、該メモリ22に記憶された画像情報よりも新しい画像パターンPの画像情報と、前記メモリ22に記憶された画像情報とが相関演算処理されて比較され、中間転写ベルト2の搬送速度が検出される。   In the speed calculation unit 12, image information of the image pattern P acquired at a different time interval different from the fixed time interval in the orthogonal movement calculation unit 13 is stored in the memory 22, and the image information stored in the memory 22 is also stored. The image information of the newer image pattern P and the image information stored in the memory 22 are subjected to correlation calculation processing and compared, and the conveyance speed of the intermediate transfer belt 2 is detected.

また、速度算出手段12では、順次取得された画像パターンPの画像情報がメモリ22に順次記憶されるとともに、順次取得されて前記メモリ22に順次記憶された画像情報よりも新しい画像パターンPの画像情報と、前記メモリ22に順次記憶された画像情報とが相関演算処理されて比較されるので、中間転写ベルト2の搬送速度をリアルタイムに検出することができる。   Further, the speed calculation means 12 sequentially stores the image information of the image pattern P acquired sequentially in the memory 22, and the image of the image pattern P newer than the image information acquired sequentially and stored in the memory 22 sequentially. Since the information and the image information sequentially stored in the memory 22 are subjected to correlation calculation processing and compared, the conveyance speed of the intermediate transfer belt 2 can be detected in real time.

直交移動算出手段13では、一回目の画像パターンP1の画像情報がメモリ22に記憶されるとともに、二回目以降の画像パターンP2の画像情報と、前記メモリ22に記憶された一回目の画像パターンP1の画像情報とが相関演算処理されて比較され、中間転写ベルト2の一回転ごとの変位(斜行)が検出される(ステップS3:NO、ステップS5ないしステップS7)。   In the orthogonal movement calculating means 13, the image information of the first image pattern P 1 is stored in the memory 22, the image information of the second and subsequent image patterns P 2, and the first image pattern P 1 stored in the memory 22. The image information is subjected to correlation calculation processing and compared, and displacement (skew) for each rotation of the intermediate transfer belt 2 is detected (step S3: NO, steps S5 to S7).

具体的には、例えば、図7(A)および図7(B)に示すような一回目の画像パターンP1および二回目以降の画像パターンP2が得られた場合には、一回目の画像パターンP1に対して、二回目以降の画像パターンP2におけるスペックルパターンSPの変位が矢印eで示すベクトルで表される。   Specifically, for example, when the first image pattern P1 and the second and subsequent image patterns P2 as shown in FIGS. 7A and 7B are obtained, the first image pattern P1. On the other hand, the displacement of the speckle pattern SP in the second and subsequent image patterns P2 is represented by a vector indicated by an arrow e.

すなわち、図7(A)および図7(B)に示すような画像パターンPが得られた場合には、スペックルパターンSPの矢印eで示されるベクトルの寄り方向Yの成分によって、中間転写ベルト2に寄りが発生していると判断することができる。   That is, when the image pattern P as shown in FIGS. 7A and 7B is obtained, the intermediate transfer belt is caused by the component in the direction Y of the vector indicated by the arrow e of the speckle pattern SP. It can be determined that a shift in 2 has occurred.

また、スペックルパターンSPの矢印eで示されるベクトルの寄り方向Yの変位が、画像パターンP2上における1画素分であることから、該1画素分に対応する移動量(寄り量)を算出することができる。   Further, since the displacement in the direction Y of the vector indicated by the arrow e of the speckle pattern SP is one pixel on the image pattern P2, the movement amount (shift amount) corresponding to the one pixel is calculated. be able to.

なお、中間転写ベルト2の一回転ごと(すなわち二回転目以降)のホームポジションにおける画像パターンP2と、一回転目のホームポジションにおける画像パターンP1とを相関演算処理して比較するので、たとえエリアセンサ7の取付位置が傾いていたとしても、寄りの発生していない状態で中間転写ベルト2が周回されている場合には、一回転目の画像パターンP1と二回転目以降の画像パターンP2におけるスペックルパターンSPの寄り方向Yの変位が検出されない。このため、中間転写ベルト2の不要な調整を行ってしまうことを防止することができる。   Since the image pattern P2 at the home position for each rotation of the intermediate transfer belt 2 (that is, the second and subsequent rotations) and the image pattern P1 at the home position of the first rotation are compared by performing correlation calculation processing, If the intermediate transfer belt 2 is rotated in a state where there is no deviation even if the attachment position of 7 is inclined, the specifications in the image pattern P1 for the first rotation and the image pattern P2 for the second and subsequent rotations. The displacement in the shift direction Y of the blue pattern SP is not detected. For this reason, unnecessary adjustment of the intermediate transfer belt 2 can be prevented.

また、エリアセンサ7の取付位置が傾いており、寄りの発生している状態で中間転写ベルト2が周回されている場合には、二回転目以降の画像パターンP2上のスペックルパターンSPの寄り方向Yの変位を検出できるとともに寄り量を検出できるので、中間転写ベルト2を適切に調整することができる。   Further, when the attachment position of the area sensor 7 is tilted and the intermediate transfer belt 2 is rotated in a state where a deviation occurs, the deviation of the speckle pattern SP on the image pattern P2 in the second and subsequent rotations. Since the displacement in the direction Y can be detected and the shift amount can be detected, the intermediate transfer belt 2 can be adjusted appropriately.

このように、一回転目の中間転写ベルト2のホームポジションにおける画像パターンP1と、二回転目以降の中間転写ベルト2のホームポジションにおける画像パターンP2とを相関演算処理して比較することによって、中間転写ベルト2の寄り方向の変位(斜行)と移動量(寄り量)とを検出することができるので、各色のトナー像の重ね合わせ(色重ね)に対して誤差成分となる張架姿勢を検出し、該張架姿勢を制御したり、出力画像の調整をしたりすることによって、色ズレのない高精度なフルカラー画像を得ることができる。   In this way, the image pattern P1 at the home position of the intermediate transfer belt 2 for the first rotation and the image pattern P2 at the home position of the intermediate transfer belt 2 for the second and subsequent rotations are compared by performing correlation calculation processing, thereby comparing the image pattern P1. Since the displacement (skew) and moving amount (shift amount) in the shift direction of the transfer belt 2 can be detected, a tension posture that becomes an error component with respect to the superposition (color overlap) of the toner images of the respective colors can be detected. By detecting and controlling the tension posture or adjusting the output image, it is possible to obtain a high-precision full-color image without color misregistration.

また、検出された寄り方向Yと寄り量とに基づいてステアリング制御を行うことができるので、寄り方向Yに関して中間転写ベルト2の搬送位置を一定に保つように制御することができる。   Further, since the steering control can be performed based on the detected deviation direction Y and deviation amount, the conveyance position of the intermediate transfer belt 2 can be controlled to be kept constant with respect to the deviation direction Y.

したがって、中間転写ベルト2の寄り方向Yの位置が変化しないように制御することによって、中間転写ベルト2上においては位置ズレや色ズレのない高品質なフルカラーのトナー像を担持させることができ、画像形成装置30から出力される出力画像の高精度化を図ることができる。   Therefore, by controlling so that the position of the intermediate transfer belt 2 in the shifting direction Y does not change, it is possible to carry a high-quality full-color toner image with no positional deviation or color deviation on the intermediate transfer belt 2, The accuracy of the output image output from the image forming apparatus 30 can be increased.

以上に説明したように、本発明の第1の実施の形態にかかる無端状移動部材検出装置1は、周回する中間転写ベルト2に対してレーザビーム5を照射させるための光源4と、二次元画像を取得可能なエリアセンサ7と、前記光源4からレーザビーム5が前記中間転写ベルト2に対して照射された際のスペックルパターンSPを前記エリアセンサ7に結像させる結像光学系と、前記中間転写ベルト2の移動とともに一定時間間隔で前記エリアセンサ7に結像される前記スペックルパターンSPを画像パターンPとして取得する画像パターン取得手段9と、前記画像パターン取得手段9で取得した画像パターンPを演算することにより前記中間転写ベルト2の速度を算出する速度算出手段12と、を有する無端状移動部材検出装置1であって、前記中間転写ベルト2のホームポジションに対応してホームポジション信号を生成するホームポジション信号生成手段と、該ホームポジション信号生成手段からのホームポジション信号に基づいて前記エリアセンサ7によって画像パターンPを取得するための取得タイミングを生成するタイミング生成手段11と、前記画像パターン取得手段9で取得した画像パターンPを演算することにより前記中間転写ベルト2の搬送方向Yに対して直交である方向(寄り方向Y)の移動量(寄り量)を算出する直交移動算出手段13と、を備え、前記タイミング生成手段11からの取得タイミングに基づいて取得された前記中間転写ベルト2のホームポジションにおける画像パターンPの画像情報がメモリ22に記憶され、前記直交移動算出手段13が、前記メモリ22に記憶された画像パターンPの画像情報と、前記タイミング生成手段11からの取得タイミングに基づいて取得された前記中間転写ベルト2のホームポジションにおける画像パターンPの画像情報と、を比較して当該中間転写ベルト2の搬送方向Xに対して直交である方向(寄り方向Y)の移動量(寄り量)を算出することを特徴とするものである。   As described above, the endless moving member detection apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention includes the light source 4 for irradiating the circulating intermediate transfer belt 2 with the laser beam 5, the two-dimensional An area sensor 7 capable of acquiring an image; and an imaging optical system that forms an image on the area sensor 7 of a speckle pattern SP when the laser beam 5 is irradiated from the light source 4 onto the intermediate transfer belt 2; An image pattern acquisition unit 9 that acquires the speckle pattern SP imaged on the area sensor 7 at regular time intervals as the intermediate transfer belt 2 moves, and an image acquired by the image pattern acquisition unit 9. An endless moving member detection apparatus 1 having speed calculation means 12 for calculating the speed of the intermediate transfer belt 2 by calculating a pattern P, A home position signal generating means for generating a home position signal corresponding to the home position of the intermediate transfer belt 2 and an image pattern P is acquired by the area sensor 7 based on the home position signal from the home position signal generating means. A timing generation unit 11 that generates the acquisition timing of the intermediate transfer belt 2 and a direction perpendicular to the conveyance direction Y of the intermediate transfer belt 2 by calculating the image pattern P acquired by the image pattern acquisition unit 9 (shift direction Y). Image information of the image pattern P at the home position of the intermediate transfer belt 2 acquired based on the acquisition timing from the timing generation unit 11. Is stored in the memory 22, and the orthogonal movement calculating means 13 The image information of the image pattern P stored in the memory 22 is compared with the image information of the image pattern P at the home position of the intermediate transfer belt 2 acquired based on the acquisition timing from the timing generation means 11. Thus, a movement amount (shift amount) in a direction (shift direction Y) perpendicular to the conveyance direction X of the intermediate transfer belt 2 is calculated.

また、本発明の第1の実施の形態にかかる無端状移動部材検出装置1は、直交移動算出手段13が、タイミング生成手段11からの最初の取得タイミングに基づいて取得された前記中間転写ベルト2のホームポジションにおける一回転目の画像パターンP1の画像情報をメモリ22に記憶させるとともに、前記タイミング生成手段11からの二回目以降の取得タイミングに基づいて取得された前記中間転写ベルト2のホームポジションにおける二回転目以降の画像パターンP2の画像情報と、前記メモリ22に記憶させた一回転目の画像パターンP1の画像情報と、を比較して当該中間転写ベルト2の搬送方向Xに対して直交である方向(寄り方向Y)の移動量(寄り量)を算出することを特徴とするものである。   Further, in the endless moving member detecting apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention, the intermediate transfer belt 2 acquired by the orthogonal movement calculating unit 13 based on the initial acquisition timing from the timing generating unit 11. The image information of the image pattern P1 of the first rotation at the home position is stored in the memory 22 and at the home position of the intermediate transfer belt 2 acquired based on the second and subsequent acquisition timings from the timing generation means 11. The image information of the image pattern P2 after the second rotation and the image information of the image pattern P1 of the first rotation stored in the memory 22 are compared and orthogonal to the conveyance direction X of the intermediate transfer belt 2. The movement amount (shift amount) in a certain direction (shift direction Y) is calculated.

このように、メモリ22に記憶された画像パターンPの画像情報と、タイミング生成手段11からの取得タイミングに基づいて取得された画像パターンPの画像情報とを直交移動算出手段13で比較演算させ、中間転写ベルト2の搬送方向Xに対して直交である方向(寄り方向Y)の移動量(寄り量)を算出させるので、たとえエリアセンサ7の取付姿勢が傾いていたとしても、中間転写ベルト2の寄りが発生していない場合には、スペックルパターンSPの寄り方向Yの変化が検出されない。このため、中間転写ベルト2の位置が不適切に調整されてしまうことを防止することができる。   In this manner, the image information of the image pattern P stored in the memory 22 and the image information of the image pattern P acquired based on the acquisition timing from the timing generation unit 11 are compared and calculated by the orthogonal movement calculation unit 13. Since the movement amount (shift amount) in the direction (shift direction Y) orthogonal to the conveyance direction X of the intermediate transfer belt 2 is calculated, even if the mounting posture of the area sensor 7 is tilted, the intermediate transfer belt 2 When no deviation occurs, no change in the deviation direction Y of the speckle pattern SP is detected. For this reason, it is possible to prevent the position of the intermediate transfer belt 2 from being adjusted inappropriately.

また、エリアセンサ7の取付姿勢が傾いており、中間転写ベルト2の寄りが発生している場合には、スペックルパターンSPの寄り方向Yの寄り量を検出できるので、前記中間転写ベルト2の位置を適切に調整することができる。   Further, when the mounting posture of the area sensor 7 is inclined and the intermediate transfer belt 2 is shifted, the shift amount of the speckle pattern SP in the shift direction Y can be detected. The position can be adjusted appropriately.

また、中間転写ベルト2の張架姿勢が傾いているとともに当該中間転写ベルト2の寄りが発生していない場合には、スペックルパターンSPの寄り方向Yの変化が検出されず、また、中間転写ベルト2の張架姿勢が傾いているとともに当該中間転写ベルト2の寄りが発生している場合には、スペックルパターンSPの寄り方向の変化を検出できるので、前記中間転写ベルト2の位置を適切に調整することができる。   Further, when the tension posture of the intermediate transfer belt 2 is inclined and the intermediate transfer belt 2 is not shifted, a change in the shift direction Y of the speckle pattern SP is not detected, and the intermediate transfer is not performed. When the tension posture of the belt 2 is inclined and the intermediate transfer belt 2 is shifted, a change in the shift direction of the speckle pattern SP can be detected, so that the position of the intermediate transfer belt 2 is appropriately set. Can be adjusted.

すなわち、中間転写ベルト2の搬送方向Xに対して同一化させた箇所(すなわちホームポジション)を比較演算することによって、中間転写ベルト2の張架姿勢の傾き、および、エリアセンサ7の取付姿勢の傾きの双方に影響されることなく、中間転写ベルト2の寄り方向YのスペックルパターンSPの移動を正確に検出し、安定した寄り制御を行うことができる。   That is, by comparing and calculating the same position (that is, the home position) with respect to the conveyance direction X of the intermediate transfer belt 2, the inclination of the tension posture of the intermediate transfer belt 2 and the mounting posture of the area sensor 7 are determined. The movement of the speckle pattern SP in the shift direction Y of the intermediate transfer belt 2 can be accurately detected without being affected by both of the tilts, and stable shift control can be performed.

また、スペックルパターンSPは十分に微細であり、このスペックルパターンSPの変位から中間転写ベルト2の寄り方向の寄り量を検出するので、中間転写ベルト2の寄り量を高精細に検知することができる。   Further, the speckle pattern SP is sufficiently fine, and the shift amount in the shift direction of the intermediate transfer belt 2 is detected from the displacement of the speckle pattern SP, so that the shift amount of the intermediate transfer belt 2 is detected with high definition. Can do.

したがって、中間転写ベルト2の寄り量の誤検知による当該中間転写ベルト2の脱落や破損の虞を回避し、中間転写ベルト2の蛇行を高精度に制御することができる。   Therefore, it is possible to avoid the possibility of the intermediate transfer belt 2 being dropped or damaged due to erroneous detection of the shift amount of the intermediate transfer belt 2, and to control the meandering of the intermediate transfer belt 2 with high accuracy.

また、本発明の第1の実施の形態にかかる無端状移動部材検出装置1は、メモリ22が、不揮発性メモリであるので、電源を供給しなくても画像パターンP(P1)の画像情報の記憶を保持することができることから、移動部材検出装置1が再起動された際に、画像パターンP(P1)の画像情報を記憶させるためのステップを省略することができ、実動作に早く移行することができる。   Further, in the endless moving member detection apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention, since the memory 22 is a nonvolatile memory, the image information of the image pattern P (P1) can be stored without supplying power. Since the memory can be held, when the moving member detection apparatus 1 is restarted, the step for storing the image information of the image pattern P (P1) can be omitted, and the process can be shifted to the actual operation quickly. be able to.

また、本発明の第1の実施の形態にかかる無端状移動部材検出装置1は、ホームポジション信号生成手段が、中間転写ベルト2の表面に設けられるホームポジションマーク3を備え、前記ホームポジションマーク3が、前記中間転写ベルト2の寄り方向に対してパターンが異なるように形成されているので、中間転写ベルト2の寄りが発生している状態では、エリアセンサ7に撮像される画像パターンPにおける前記中間転写ベルト2の寄り方向Yに対して、ホームポジションマーク3の異なるパターン6が得られる。このため、パターンマッチング処理やエッジ検出処理などによって、中間転写ベルト2の寄り方向Yのおおよその位置を検知することができる。   Further, in the endless moving member detection apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention, the home position signal generating means includes a home position mark 3 provided on the surface of the intermediate transfer belt 2, and the home position mark 3 However, since the pattern is formed so as to be different with respect to the shifting direction of the intermediate transfer belt 2, the image pattern P captured by the area sensor 7 in the state where the shifting of the intermediate transfer belt 2 is generated. A different pattern 6 of the home position mark 3 is obtained with respect to the lateral direction Y of the intermediate transfer belt 2. For this reason, the approximate position in the shifting direction Y of the intermediate transfer belt 2 can be detected by pattern matching processing or edge detection processing.

すなわち、ホームポジションマーク3における絶対位置をエリアセンサ7によって検出可能となるので、中間転写ベルト2の変位の検出範囲を拡大することができるとともに、直交移動算出手段13の演算処理の負荷の低減を図ることができる。   That is, since the absolute position at the home position mark 3 can be detected by the area sensor 7, the detection range of the displacement of the intermediate transfer belt 2 can be expanded and the calculation processing load of the orthogonal movement calculating means 13 can be reduced. Can be planned.

また、本発明の第1の実施の形態にかかる無端状移動部材検出装置1は、画像パターン取得手段9で取得した画像パターンPの画像情報のうち、中間転写ベルト2の搬送方向Xの画像情報を抽出した搬送方向エリアHが速度算出手段12で演算されるとともに、前記中間転写ベルト2の寄り方向Yの画像情報を抽出した寄り方向エリアVが直交移動算出手段13で演算されるので、寄り方向Yの画像情報を削減することによって速度算出手段12における相関演算処理の負荷を軽減させることができるとともに、搬送方向Xの画像情報を削減することによって直交移動算出手段13における相関演算処理の負荷を軽減させることができる。   Further, the endless moving member detection apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention includes image information in the conveyance direction X of the intermediate transfer belt 2 among the image information of the image pattern P acquired by the image pattern acquisition unit 9. Since the transport direction area H from which the image is extracted is calculated by the speed calculation unit 12 and the shift direction area V from which the image information in the shift direction Y of the intermediate transfer belt 2 is extracted is calculated by the orthogonal movement calculation unit 13, By reducing the image information in the direction Y, the load of the correlation calculation process in the speed calculation unit 12 can be reduced, and by reducing the image information in the transport direction X, the load of the correlation calculation process in the orthogonal movement calculation unit 13 Can be reduced.

また、本発明の第1の実施の形態にかかる無端状移動部材検出装置1は、画像パターンPをフーリエ変換したデータをメモリ22に記憶させるようにしているので、メモリ22に画像パターンPを保存させる場合よりも、当該メモリ22の容量を減らすことができる。   Further, the endless moving member detection apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention stores the data obtained by Fourier transforming the image pattern P in the memory 22, and therefore stores the image pattern P in the memory 22. The capacity of the memory 22 can be reduced as compared with the case of making it.

また、本発明の第1の実施の形態にかかる画像形成装置30は、静電潜像が担持される感光体ドラム33Y〜33Kと、該感光体ドラム33Y〜33Kを帯電させる帯電器35Y〜35Kと、前記感光体ドラム33Y〜33K上に静電潜像を形成する光走査装置31と、前記静電潜像をトナーで現像してトナー像を形成する現像器36Y〜36Kと、前記トナー像が転写される中間転写ベルト2と、該中間転写ベルト2の搬送速度および変位を検出する無端状移動部材検出装置1と、を有するので、中間転写ベルト2の脱落や破損の虞を回避し、当該中間転写ベルト2の蛇行を高精度に制御することができるので、画像位置精度や位置合わせ精度の高い高品質な画像を形成することができる。   In addition, the image forming apparatus 30 according to the first embodiment of the present invention includes photosensitive drums 33Y to 33K on which electrostatic latent images are carried, and chargers 35Y to 35K that charge the photosensitive drums 33Y to 33K. An optical scanning device 31 that forms electrostatic latent images on the photosensitive drums 33Y to 33K, developing devices 36Y to 36K that develop the electrostatic latent images with toner to form toner images, and the toner images The intermediate transfer belt 2 onto which the toner image is transferred and the endless moving member detection device 1 that detects the conveyance speed and displacement of the intermediate transfer belt 2, thereby avoiding the possibility of the intermediate transfer belt 2 being dropped or damaged. Since meandering of the intermediate transfer belt 2 can be controlled with high accuracy, a high-quality image with high image positioning accuracy and positioning accuracy can be formed.

(第2の実施の形態)
次に、本発明の第2の実施の形態にかかる無端状移動部材検出装置1について説明する。なお、前述した第1の実施の形態と同一部分には、同一の符号を付してその説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, an endless moving member detection apparatus 1 according to a second embodiment of the present invention will be described. Note that the same parts as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

本実施例では、中間転写ベルト2のホームポジションを基準とし、該基準から一定時間周期で当該中間転写ベルト2の一回転分の画像パターンPを順次取得させるとともに当該画像パターンPの画像情報をメモリ22に記憶させ、該メモリ22に記憶させた一回転分の画像パターンPの画像情報と、エリアセンサ7で撮像された画像パターンPの画像情報とを相関演算処理させることによって、中間転写ベルト2の一回転内の寄り変化を検出できるようにしたことが第1の実施の形態にかかる無端状移動部材検出装置1とは異なっている。   In this embodiment, the home position of the intermediate transfer belt 2 is used as a reference, and the image pattern P for one rotation of the intermediate transfer belt 2 is sequentially acquired from the reference at regular intervals, and the image information of the image pattern P is stored in the memory. The intermediate transfer belt 2 is subjected to correlation calculation processing between the image information of the image pattern P for one rotation stored in the memory 22 and the image information of the image pattern P captured by the area sensor 7. It is different from the endless moving member detection apparatus 1 according to the first embodiment that a shift change within one rotation can be detected.

すなわち、中間転写ベルト2の一回転分の画像パターンPの画像情報をリファレンスとしてメモリ22に記憶させ、該メモリ22に記憶させた画像情報の取得位置に対応した位置で撮像されたエリアセンサ7の画像パターンPの画像情報と、前記メモリ22に記憶させた前記取得位置に対応した画像情報とを相関演算するようになっている。   That is, the image information of the image pattern P for one rotation of the intermediate transfer belt 2 is stored in the memory 22 as a reference, and the area sensor 7 captured at a position corresponding to the acquisition position of the image information stored in the memory 22 is stored. The correlation between the image information of the image pattern P and the image information corresponding to the acquisition position stored in the memory 22 is calculated.

詳しくは、図2に示すように、タイミング生成手段11が、ホームポジションセンサ10によるホームポジションマーク(図4(A)参照)3の検知時から一定時間ごとに、エリアセンサ7によって画像パターンPを取得するための取得タイミングが生成するように構成されている。また、タイミング生成手段11の生成する取得タイミングが、中間転写ベルト2の一回転内で複数回となるようになっている。   Specifically, as shown in FIG. 2, the timing generation unit 11 generates an image pattern P by the area sensor 7 at regular intervals from the time when the home position sensor 10 detects the home position mark (see FIG. 4A) 3. An acquisition timing for acquisition is generated. Further, the acquisition timing generated by the timing generation unit 11 is set to be a plurality of times within one rotation of the intermediate transfer belt 2.

このため、中間転写ベルト2の二回転目以降にエリアセンサ7で撮像された画像パターンPとの相関演算を行うことができ、中間転写ベルト2の一回転内の寄り変化を観測することができる。   For this reason, correlation calculation with the image pattern P picked up by the area sensor 7 can be performed after the second rotation of the intermediate transfer belt 2, and a shift change within one rotation of the intermediate transfer belt 2 can be observed. .

また、中間転写ベルト2上の同一箇所を撮像して相関演算できるように、ホームポジション信号および取得タイミングをカウント管理するようになっている。   Further, the home position signal and the acquisition timing are count-managed so that the same location on the intermediate transfer belt 2 can be imaged and subjected to correlation calculation.

以上に説明したように、本発明の第2の実施の形態にかかる無端状移動部材検出装置1は、中間転写ベルト2のホームポジションを基準とした一定時間周期で当該中間転写ベルト2の一回転分の画像パターンPを取得するとともに当該画像パターンPの画像情報をメモリ22に記憶させるので、中間転写ベルト2の一回転内の寄り変化を検出することができる。   As described above, the endless moving member detection apparatus 1 according to the second embodiment of the present invention makes one rotation of the intermediate transfer belt 2 at a constant time period with the home position of the intermediate transfer belt 2 as a reference. Since the image pattern P is acquired and the image information of the image pattern P is stored in the memory 22, it is possible to detect a shift in one rotation of the intermediate transfer belt 2.

(第3の実施の形態)
次に、本発明の第3の実施の形態にかかる無端状移動部材検出装置1について、図9ないし図12を参照して説明する。図9は、ホームポジションセンサ10と画像取得クロックとのタイミングチャートである。図10は、画像取得クロックに基づいて取得された画像パターンPを示す図である。図11および図12は、中間転写ベルト2の寄り成分の積算を示す図である。なお、前述した第1の実施の形態と同一部分には、同一の符号を付してその説明を省略する。
(Third embodiment)
Next, an endless moving member detection apparatus 1 according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 9 to 12. FIG. 9 is a timing chart of the home position sensor 10 and the image acquisition clock. FIG. 10 is a diagram showing an image pattern P acquired based on the image acquisition clock. FIG. 11 and FIG. 12 are diagrams illustrating the integration of shift components of the intermediate transfer belt 2. Note that the same parts as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

本実施例では、中間転写ベルト2のホームポジションを基準とし、該基準から一定時間周期で画像パターンPを順次取得させることによって、中間転写ベルト2の寄り量(寄り方向Yの移動量)を一定時間周期で順次積算し、中間転写ベルト2の寄り方向Yの位置を検出できるようにしたことが第1および第2の実施の形態にかかる無端状移動部材検出装置1とは異なっている。   In the present embodiment, the home position of the intermediate transfer belt 2 is used as a reference, and the image pattern P is sequentially acquired from the reference at regular time intervals, whereby the shift amount of the intermediate transfer belt 2 (movement amount in the shift direction Y) is constant. It differs from the endless moving member detection apparatus 1 according to the first and second embodiments in that it sequentially accumulates in a time period so that the position of the intermediate transfer belt 2 in the shifting direction Y can be detected.

詳しくは、図9に示すように、タイミング生成手段11が、ホームポジションセンサ10によるホームポジションマーク3の検知時から一定時間となる待ち時間(ディレイタイム)Tdの後に、一定時間周期となるサンプリングタイムTsを生成するように構成されている。   Specifically, as shown in FIG. 9, the timing generation unit 11 performs a sampling time having a fixed time period after a waiting time (delay time) Td that is a fixed time from when the home position sensor 10 detects the home position mark 3. It is configured to generate Ts.

サンプリングタイムTsは、該サンプリングタイムTsに基づいて取得される時間間隔の隣接する画像パターンP同士を相関演算した際に、スペックルパターンSPの変化(搬送方向Xの変位および寄り方向Yの変位)を比較することのできる程度の周期に設定されている。   The sampling time Ts is a change in the speckle pattern SP (displacement in the transport direction X and displacement in the shift direction Y) when the adjacent image patterns P of the time intervals acquired based on the sampling time Ts are subjected to correlation calculation. Are set to such a period that can be compared.

すなわち、サンプリングタイムTsは、時間間隔の隣接する画像パターンP同士のスペックルパターンSPの重なりがでるような時間間隔となっている。   That is, the sampling time Ts is a time interval such that the speckle patterns SP overlap between the adjacent image patterns P in the time interval.

このように構成された本発明の第3の実施の形態にかかる無端状移動部材検出装置1においては、図10(A)および図10(B)に示すように、待ち時間Tdの経過時に1サンプル目の画像パターンP1が取得され、前記1サンプル目の画像パターンP1の取得後の最初のサンプリングタイムTsの経過時に2サンプル目の画像パターンP2が取得される。   In the endless moving member detection apparatus 1 according to the third embodiment of the present invention thus configured, as shown in FIGS. 10 (A) and 10 (B), the endless moving member detection apparatus 1 is set to 1 when the waiting time Td has elapsed. The image pattern P1 of the sample is acquired, and the image pattern P2 of the second sample is acquired when the first sampling time Ts after the acquisition of the image pattern P1 of the first sample has elapsed.

このとき、エリアセンサ7のシャッター装置の電子シャッターがタイミング生成手段11で生成された画像取得クロックに基づいて切られ、設定された蓄積時間の後に各画素のデータが画像パターン取得手段9に転送される。   At this time, the electronic shutter of the shutter device of the area sensor 7 is cut based on the image acquisition clock generated by the timing generation unit 11, and the data of each pixel is transferred to the image pattern acquisition unit 9 after the set accumulation time. The

また、1サンプル目の画像パターンP1を取得した後、次の2サンプル目の画像パターンP2が取得されるまでのあいだに、中間転写ベルト2は搬送方向Xに移動するため、図10(B)中のX方向に移動する。これと同時に、中間転写ベルト2にY方向の移動が生じていると、寄り方向Yの成分も加算されるため、X方向とY方向とを合わせたベクトル方向eに移動が生じる。   Further, since the intermediate transfer belt 2 moves in the conveyance direction X after the image pattern P1 of the first sample is acquired and before the image pattern P2 of the next second sample is acquired, FIG. Move in the X direction. At the same time, if the intermediate transfer belt 2 is moved in the Y direction, the component in the shifting direction Y is also added, so that the movement occurs in the vector direction e that is the sum of the X direction and the Y direction.

直交移動算出手段13によって、取得された1サンプル目の画像パターンP1と2サンプル目の画像パターンP2との相関演算が行われ、前記最初のサンプリングタイムTsでの前記中間転写ベルト2の単位時間当りの寄り量(寄り方向Yの移動量)が算出される。   The orthogonal movement calculation means 13 performs a correlation operation between the acquired image pattern P1 of the first sample and the image pattern P2 of the second sample, and per unit time of the intermediate transfer belt 2 at the first sampling time Ts. The amount of shift (the amount of movement in the shift direction Y) is calculated.

また、相関演算によって得られたベクトルをX方向とY方向とに分解することによって、中間転写ベルト2の搬送速度と寄り方向Yの移動とが得られる。   Further, by decomposing the vector obtained by the correlation calculation into the X direction and the Y direction, the conveyance speed of the intermediate transfer belt 2 and the movement in the shifting direction Y can be obtained.

前記2サンプル目の画像パターンP2の取得後の2回目のサンプリングタイム2Tsの経過時に3サンプル目の画像パターン(不図示)が取得され、直交移動算出手段13によって、2サンプル目の画像パターンP2と3サンプル目の画像パターンとの相関演算が行われ、前記2回目のサンプリングタイム2Tsでの前記中間転写ベルト2の単位時間当りの寄り量(寄り方向Yの移動量)が算出される。   A third sample image pattern (not shown) is acquired at the elapse of the second sampling time 2Ts after the acquisition of the second sample image pattern P2, and the orthogonal movement calculation means 13 and the second sample image pattern P2 A correlation calculation with the image pattern of the third sample is performed, and a deviation amount (movement amount in the deviation direction Y) of the intermediate transfer belt 2 per unit time at the second sampling time 2Ts is calculated.

このようにして、一定時間周期のサンプリングタイムTsで画像パターンPが順次取得され、時間間隔の隣接する画像パターンP同士の相関演算によって中間転写ベルト2の寄り量が順次算出される。   In this manner, the image patterns P are sequentially acquired at the sampling time Ts having a constant time period, and the shift amount of the intermediate transfer belt 2 is sequentially calculated by the correlation calculation between the adjacent image patterns P in the time interval.

順次算出された寄り量は、図11に示すように、順次積算される。図11では、一定周期のサンプリングタイムTsを横軸にとり、Y方向変位(寄り量)を縦軸にとっている。なお、図中の破線で示す直線は、Y方向変位の積算値Ysumに対して線形回帰させて得られたものである。   The shift amounts calculated sequentially are integrated sequentially as shown in FIG. In FIG. 11, the sampling time Ts of a constant cycle is taken on the horizontal axis, and the Y-direction displacement (shift amount) is taken on the vertical axis. In addition, the straight line shown with the broken line in a figure is obtained by carrying out linear regression with respect to the integrated value Ysum of a Y direction displacement.

また、一定間隔のサンプリングでは、単位時間当りの搬送方向Xの移動量が算出されることから、中間転写ベルト2の搬送速度を得ることができる。   In addition, in the sampling at regular intervals, the amount of movement in the transport direction X per unit time is calculated, so that the transport speed of the intermediate transfer belt 2 can be obtained.

また、中間転写ベルト2の寄り制御の場合には、当該中間転写ベルト2の位置情報が必要なため、各サンプリングで得られたY方向のデータを、サンプリング周期を掛けて積算していくことによって、中間転写ベルト2の寄り方向位置を求めることができる。   Further, in the case of deviation control of the intermediate transfer belt 2, since positional information of the intermediate transfer belt 2 is necessary, the data in the Y direction obtained by each sampling is integrated by multiplying the sampling period. Then, the position of the intermediate transfer belt 2 in the shift direction can be obtained.

すなわち、第2の実施の形態のように中間転写ベルト2の一回転分の画像パターンPを保存していなくても、中間転写ベルト2の一回転内の寄り変化を観測することができ、メモリ22の節約をすることができる。   That is, even if the image pattern P for one rotation of the intermediate transfer belt 2 is not stored as in the second embodiment, it is possible to observe a shift in one rotation of the intermediate transfer belt 2, and the memory 22 savings can be made.

また、Y方向ベクトルは、中間転写ベルト2の傾きやエリアセンサ7の傾きなどの誤差を含むため、積算されたY方向変位の積算値Ysumには、前記誤差も積算され、中間転写ベルト2のホームポジションで観測される正しい寄り位置とは異なる値になる虞がある。   Since the Y direction vector includes errors such as the inclination of the intermediate transfer belt 2 and the inclination of the area sensor 7, the error is also integrated into the integrated Y-direction displacement integrated value Ysum. There is a possibility that the value will be different from the correct position observed at the home position.

すなわち、図12(A)に示すように、中間転写ベルト2の複数回の周回によって積算されるY方向変位の積算値Ysumには、Y方向の位置ズレを前記中間転写ベルト2の一回転ごとに積算した積算値Yhpが含まれている。   That is, as shown in FIG. 12A, the Y-direction displacement accumulated value Ysum accumulated by a plurality of turns of the intermediate transfer belt 2 is shifted in the Y-direction by every rotation of the intermediate transfer belt 2. The integrated value Yhp integrated is included.

このようなことから、中間転写ベルト2の一回転ごとのホームポジションにおけるY方向の位置ズレをYhp、サンプリングごとにY方向成分を積算した値をYsum、とすると、実際の寄りではない中間転写ベルト2の傾き成分とエリアセンサ7の傾き成分との和Yerrは、以下の式1によって求められる。   For this reason, if the Y-direction position shift at the home position for each rotation of the intermediate transfer belt 2 is Yhp, and the sum of the Y-direction components for each sampling is Ysum, the intermediate transfer belt is not an actual shift. The sum Yerr of the inclination component of 2 and the inclination component of the area sensor 7 is obtained by the following equation 1.

Yerr = Ysum − Yhp ・・・(式1)     Yerr = Ysum−Yhp (Formula 1)

また、中間転写ベルト2のホームポジションからサンプリングまでの時間をt、中間転写ベルト2の一回転の周期をT、とすると、正しい寄りデータとしての一回転内のY方向の変化Yadjは、以下の式2によって求められる。   Also, assuming that the time from the home position of the intermediate transfer belt 2 to the sampling is t, and the period of one rotation of the intermediate transfer belt 2 is T, the change Yadj in the Y direction within one rotation as the correct shift data is It is calculated | required by Formula 2.

Yadj = Ysum − Yerr ×(t/T) ・・・(式2)     Yadj = Ysum−Yerr × (t / T) (Formula 2)

このようにして、図12(B)に示すように、中間転写ベルト2のホームポジションの正しい寄り位置が求められるので、補正された正しいY方向変位(寄り量)に基づいて、中間転写ベルト2のY方向の位置ズレを正確に修正することができる。   In this way, as shown in FIG. 12B, since the correct shift position of the home position of the intermediate transfer belt 2 is obtained, the intermediate transfer belt 2 is based on the corrected correct Y-direction displacement (shift amount). The positional deviation in the Y direction can be accurately corrected.

なお、図12(A)および図12(B)では、中間転写ベルト2の回転数(一回転目T、二回転目2T、三回転目3T)を横軸にとり、Y方向変位(寄り量)を縦軸にとっている。   In FIGS. 12A and 12B, the rotational speed (first rotation T, second rotation 2T, third rotation 3T) of the intermediate transfer belt 2 is taken on the horizontal axis, and the displacement in the Y direction (shift amount). Is on the vertical axis.

以上に説明したように、本発明の第3の実施の形態にかかる無端状移動部材検出装置1は、中間転写ベルト2のホームポジションを基準とした一定時間周期で当該中間転写ベルト2の寄り方向Yの移動量(寄り量)を検出し、該移動量の積算値Ysumによって前記中間転写ベルト2の寄り量を計測するので、中間転写ベルト2の一回転分(とくに前周分)の画像パターンPを保存していなくても、中間転写ベルト2の一回転内の寄り変化を観測することができ、メモリ22の節約をすることができる。   As described above, the endless moving member detection apparatus 1 according to the third embodiment of the present invention moves in the direction of the intermediate transfer belt 2 in a fixed time period with the home position of the intermediate transfer belt 2 as a reference. Since the movement amount (shift amount) of Y is detected and the shift amount of the intermediate transfer belt 2 is measured by the integrated value Ysum of the movement amount, the image pattern for one rotation (particularly, the front circumference) of the intermediate transfer belt 2 is measured. Even if P is not stored, it is possible to observe a shift in one rotation of the intermediate transfer belt 2 and save the memory 22.

(第4の実施の形態)
次に、本発明の第4の実施の形態にかかる無端状移動部材検出装置1について、図13を参照して説明する。図13は、中間転写ベルト2上の検知エリアR0〜R3を示す図である。なお、前述した第1の実施の形態と同一部分には、同一の符号を付してその説明を省略する。
(Fourth embodiment)
Next, an endless moving member detection apparatus 1 according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 13 is a diagram showing detection areas R0 to R3 on the intermediate transfer belt 2. As shown in FIG. Note that the same parts as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

本実施例では、ホームポジション信号を発生させるためのホームポジションマーク3が設けられた中間転写ベルト2の一回転ごとにエリアセンサ7に検知される検知エリアR0と、該検知エリアR0から第4検知エリアR3に亘って予め記憶させたスペックルパターンSPとを比較させることによって、中間転写ベルト2の寄り方向(Y方向)における広範囲のスペックルパターンSPに基づいて当該中間転写ベルト2の寄り方向を調整するようにしたことが第1の実施の形態にかかる無端状移動部材検出装置1とは異なっている。   In this embodiment, a detection area R0 detected by the area sensor 7 for each rotation of the intermediate transfer belt 2 provided with the home position mark 3 for generating a home position signal, and a fourth detection from the detection area R0. By comparing the speckle pattern SP stored in advance over the area R3, the shift direction of the intermediate transfer belt 2 can be determined based on a wide range of speckle patterns SP in the shift direction (Y direction) of the intermediate transfer belt 2. The adjustment is different from the endless moving member detection apparatus 1 according to the first embodiment.

詳しくは、図13(A)に示すように、ホームポジションマーク3によって一回転ごとに搬送方向Xに対して同一箇所となる中間転写ベルト2のホームポジションの端部2aが検出領域に含まれる検知エリアR0のスペックルパターンSPと、該検知エリアR0の上方に隣接された第2検知エリアR1のスペックルパターンSPと、該第2検知エリアR1の上方に隣接された第3検知エリアR2のスペックルパターンSPと、該第3検知エリアR2の上方に隣接された第4検知エリアR3のスペックルパターンSPとが、速度算出手段12および直交移動算出手段13の双方のメモリ(図2参照)22に予め記憶されている。   More specifically, as shown in FIG. 13A, the detection position includes a home position end 2a of the intermediate transfer belt 2 that is located at the same position in the conveyance direction X for each rotation by the home position mark 3. The speckle pattern SP in the area R0, the speckle pattern SP in the second detection area R1 adjacent above the detection area R0, and the specification in the third detection area R2 adjacent above the second detection area R1 And the speckle pattern SP of the fourth detection area R3 adjacent above the third detection area R2 is a memory (see FIG. 2) 22 for both the speed calculation means 12 and the orthogonal movement calculation means 13. Is stored in advance.

すなわち、互いに隣接する検知エリアR0から第4検知エリアR3までの範囲が、中間転写ベルト2の寄り検知範囲Wとなり、図13(B)に示すように、該寄り検知範囲Wにおける中間転写ベルト2上のスペックルパターンSPがメモリ22に記憶されている。   That is, the range from the detection area R0 to the fourth detection area R3 adjacent to each other is the shift detection range W of the intermediate transfer belt 2, and the intermediate transfer belt 2 in the shift detection range W is shown in FIG. The upper speckle pattern SP is stored in the memory 22.

このため、中間転写ベルト2上の寄り検知範囲WでのスペックルパターンSPと、当該中間転写ベルト2の一回転ごとに検知される検知エリアR0のスペックルパターンSPとを相関演算させることによって、中間転写ベルト2の変位を検出することができる。   For this reason, the speckle pattern SP in the deviation detection range W on the intermediate transfer belt 2 and the speckle pattern SP in the detection area R0 detected for each rotation of the intermediate transfer belt 2 are subjected to correlation calculation. The displacement of the intermediate transfer belt 2 can be detected.

このように、寄り検知範囲WでのスペックルパターンSPと検知エリアR0のスペックルパターンSPとを相関演算とを相関演算させ、中間転写ベルト2の変位を検出することができるので、検知エリアR0のみをメモリ22に記憶させた場合よりも、検出領域を拡大することができる。   In this manner, the speckle pattern SP in the shift detection range W and the speckle pattern SP in the detection area R0 can be subjected to correlation calculation to detect the displacement of the intermediate transfer belt 2, so that the detection area R0 can be detected. It is possible to enlarge the detection area as compared with the case where only the data is stored in the memory 22.

このようなことから、エリアセンサ7の画素数を増やして検出領域を拡大させた場合には、画素数の増加に伴ってメモリの記憶領域が増大してしまうという問題があったが、本発明の第4の実施の形態にかかる無端状移動部材検出装置1によって記憶領域の増大を抑制させることができる。   For this reason, when the number of pixels of the area sensor 7 is increased and the detection area is enlarged, there is a problem that the storage area of the memory increases as the number of pixels increases. An increase in the storage area can be suppressed by the endless moving member detection device 1 according to the fourth embodiment.

また、エリアセンサ7の結像光学系の結像倍率を下げて検出領域を拡大した場合には、検出分解能が低下してしまうという問題があったが、本発明の第4の実施の形態にかかる無端状移動部材検出装置1によって検出分解の低下を防止させることができる。   Further, when the imaging magnification of the imaging optical system of the area sensor 7 is lowered and the detection area is enlarged, there is a problem that the detection resolution is lowered. However, the fourth embodiment of the present invention has the problem. Such an endless moving member detection device 1 can prevent a decrease in detection and decomposition.

また、例えば、A3プリンタのように大判のシート状記録媒体に画像を形成する画像装置においては、周長が1メートル程度、寄り方向Yの幅が350ミリメートル程度の中間転写ベルト2が使用されることが多く、また、プロダクション用の画像形成装置や電子写真装置においては、周長が2メートルを超える中間転写ベルト2が使用されることがある。   Further, for example, in an image apparatus that forms an image on a large sheet-like recording medium such as an A3 printer, an intermediate transfer belt 2 having a circumferential length of about 1 meter and a width in a lateral direction Y of about 350 millimeters is used. In many cases, in an image forming apparatus or an electrophotographic apparatus for production, an intermediate transfer belt 2 having a circumference exceeding 2 meters may be used.

このような大きさの中間転写ベルト2を画像形成装置30内に設置する際には、精密な位置合わせが困難であり、±5ミリメートル程度の位置ズレが見込まれる。一方、画像に要求される色ズレの精度は20ないし30マイクロメートル程度であり、中間転写ベルト2の寄り制御をしようとした場合に、2ないし3マイクロメートル(色ズレ精度の1/10)の位置ズレ検出の分解能が必要とされる。   When the intermediate transfer belt 2 having such a size is installed in the image forming apparatus 30, precise alignment is difficult, and a positional deviation of about ± 5 mm is expected. On the other hand, the accuracy of the color shift required for the image is about 20 to 30 micrometers, and when trying to control the shift of the intermediate transfer belt 2, it is 2 to 3 micrometers (1/10 of the color shift precision). A resolution for detecting misalignment is required.

また、2ないし3マイクロメートルの位置ズレ検出の分解能を得ようとすると、非常に大きな画素サイズのエリアセンサ7を必要とし、相関演算の演算量が膨大になる。しかしながら、本発明の第4の実施の形態にかかる無端状移動部材検出装置1では、比較的に小さな画素サイズのエリアセンサ7を用いることができるので、記憶領域および演算量を抑制することができる。   In addition, when trying to obtain a resolution of position shift detection of 2 to 3 micrometers, the area sensor 7 having a very large pixel size is required, and the amount of correlation calculation is enormous. However, since the endless moving member detection apparatus 1 according to the fourth embodiment of the present invention can use the area sensor 7 having a relatively small pixel size, the storage area and the calculation amount can be suppressed. .

なお、中間転写ベルト2上の寄り検知範囲WのスペックルパターンSPをリファレンス画像として取得する際には、例えば、中間転写ベルト2の端部2aが含まれる検知エリアR0のスペックルパターンSPを取得後、ステアリング調整装置19によって所望の寄りを中間転写ベルト2に発生させ、第2検知エリアR1のスペックルパターンSP、第3検知エリアR2のスペックルパターンSP、第4検知エリアR3のスペックルパターンSPを順次取得する。   When acquiring the speckle pattern SP in the deviation detection range W on the intermediate transfer belt 2 as a reference image, for example, acquiring the speckle pattern SP in the detection area R0 including the end 2a of the intermediate transfer belt 2. Thereafter, a desired shift is generated in the intermediate transfer belt 2 by the steering adjustment device 19, and the speckle pattern SP in the second detection area R1, the speckle pattern SP in the third detection area R2, and the speckle pattern in the fourth detection area R3. Obtain SP sequentially.

このとき、図13(A)に示すように、検知エリアR0と第2検知エリアR1との重なり部B1が形成され、第2検知エリアR1と第3検知エリアR2との重なり部B2が形成され、第3検知エリアR3と第4検知エリアR4との重なり部B3が形成されるように、互いに検出領域の一部分が重なるようにエリアセンサ7に撮像される。   At this time, as shown in FIG. 13A, an overlapping portion B1 between the detection area R0 and the second detection area R1 is formed, and an overlapping portion B2 between the second detection area R1 and the third detection area R2 is formed. Then, an image is picked up by the area sensor 7 so that a part of the detection areas overlap each other so that an overlapping part B3 between the third detection area R3 and the fourth detection area R4 is formed.

検知エリアR0から第4検知エリアR3までの各スペックルパターンSPを取り込み終えたら、画像形成のための実動作に移行させ、ステアリング調整装置19によって中間転写ベルト2の寄りが発生しないように調整する。   When each speckle pattern SP from the detection area R0 to the fourth detection area R3 has been captured, the operation is shifted to an actual operation for image formation, and adjustment is performed by the steering adjustment device 19 so that the intermediate transfer belt 2 is not shifted. .

実動作において、例えば、エリアセンサ7で撮像された検知エリアR0のスペックルパターンSPと、メモリ22に記憶させられた検知エリアR0のスペックルパターンSPとを比較して相関がない場合には、第2検知エリアR1のスペックルパターンSP、第3検知エリアR2のスペックルパターンSP、第4検知エリアR3のスペックルパターンSPとの相関を順次行い、中間転写ベルト2の寄り位置を特定する。   In actual operation, for example, when the speckle pattern SP of the detection area R0 captured by the area sensor 7 is compared with the speckle pattern SP of the detection area R0 stored in the memory 22, there is no correlation. A correlation between the speckle pattern SP in the second detection area R1, the speckle pattern SP in the third detection area R2, and the speckle pattern SP in the fourth detection area R3 is sequentially performed, and the position of the intermediate transfer belt 2 is specified.

寄り位置が特定されたら、特定された検知エリアR1〜R3におけるスペックルパターンSPと、エリアセンサ7で撮像された検知エリアR0のスペックルパターンSPとを一致させるようにステアリング調整装置19によって中間転写ベルト2の寄りを調整する。   When the shift position is specified, intermediate transfer is performed by the steering adjustment device 19 so that the speckle pattern SP in the specified detection areas R1 to R3 and the speckle pattern SP of the detection area R0 imaged by the area sensor 7 are matched. Adjust the belt 2 offset.

このように、複数枚のリファレンス画像として各エリアR0〜R4のスペックルパターンSPを記憶させておくことによって、検出分解能の低下や演算処理の負荷の増加を抑制することができ、寄り検知範囲Wを任意の大きさに拡大することができる。   As described above, by storing the speckle pattern SP of each of the areas R0 to R4 as a plurality of reference images, it is possible to suppress a decrease in detection resolution and an increase in the load of arithmetic processing, and a shift detection range W Can be enlarged to an arbitrary size.

なお、寄り検知範囲Wは、検知エリアR0ないし第4検知エリアR3の範囲よりも拡大することができるものであって、図示例に限定されるものではない。   The shift detection range W can be expanded more than the range of the detection area R0 to the fourth detection area R3, and is not limited to the illustrated example.

以上に説明したように、本発明の第4の実施の形態にかかる無端状移動部材検出装置1は、中間転写ベルト2のホームポジションの画像パターンの画像情報として、当該中間転写ベルト2の寄り方向Yに対して複数枚の画像パターンPを取得するとともに当該複数枚の画像パターンPの画像情報をメモリ22に記憶させるので、エリアセンサ7の分解能の低下を防止することができ、相関演算処理の負荷を増やすことなく、中間転写ベルト2の寄り検知範囲Wを任意の大きさに拡大させることができる。   As described above, the endless moving member detection apparatus 1 according to the fourth embodiment of the present invention uses the intermediate transfer belt 2 as the image information of the image pattern at the home position of the intermediate transfer belt 2. Since a plurality of image patterns P are acquired for Y and the image information of the plurality of image patterns P is stored in the memory 22, it is possible to prevent the resolution of the area sensor 7 from being lowered, and the correlation calculation processing can be performed. Without increasing the load, the shift detection range W of the intermediate transfer belt 2 can be expanded to an arbitrary size.

(第5の実施の形態)
次に、本発明の第5の実施の形態にかかる画像形成装置30について、図14を参照して説明する。図14は、画像形成装置30の概略構成図である。なお、前述した第1の実施の形態と同一部分には、同一の符号を付してその説明を省略する。
(Fifth embodiment)
Next, an image forming apparatus 30 according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 14 is a schematic configuration diagram of the image forming apparatus 30. Note that the same parts as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

本実施例では、移動部材として転写ベルト2Aを用いて、該転写ベルト2Aによって搬送されるシート状記録媒体上に感光体ドラム33Y〜33Kから順次トナー像が重ね合わされることが第1の実施の形態にかかる画像形成装置30とは異なっている。   In this embodiment, the transfer belt 2A is used as the moving member, and the toner images are sequentially superimposed from the photosensitive drums 33Y to 33K on the sheet-like recording medium conveyed by the transfer belt 2A. This is different from the image forming apparatus 30 according to the embodiment.

詳しくは、図14に示すように、駆動ローラ39と従動ローラ40とに張架されて周回される転写ベルト2Aは、無端状のベルトであって、前述した第1ないし第4の実施の形態における無端状移動部材検出装置1によって寄り位置が調整されている。   Specifically, as shown in FIG. 14, the transfer belt 2 </ b> A stretched around the drive roller 39 and the driven roller 40 is an endless belt, and is the first to fourth embodiments described above. The offset position is adjusted by the endless moving member detection apparatus 1 in FIG.

転写ベルト2Aは、前述した中間転写ベルト2と同様に、PVDF樹脂、ETFE樹脂、PI樹脂、PC樹脂などの単層または複数層で構成され、カーボンブラック等の導電性材料が分散されている。転写ベルト2Aは、図示しないベルトクリーニング装置によってその表面がクリーニングされている。   Similarly to the intermediate transfer belt 2 described above, the transfer belt 2A is composed of a single layer or a plurality of layers such as PVDF resin, ETFE resin, PI resin, and PC resin, and a conductive material such as carbon black is dispersed therein. The surface of the transfer belt 2A is cleaned by a belt cleaning device (not shown).

また、転写ベルト2Aは、トナーの電荷の極性とは逆の極性でバイアスが印加されている。このため、感光体ドラム33Y〜33Kの表面から転写ベルト2A側にトナーを引き寄せて当該転写ベルト2Aで搬送されるシート状記録媒体上にトナー像が転写される。   The transfer belt 2A is biased with a polarity opposite to the polarity of the charge of the toner. For this reason, the toner image is transferred onto the sheet-like recording medium conveyed by the transfer belt 2A by attracting the toner from the surface of the photosensitive drums 33Y to 33K to the transfer belt 2A side.

このように、画像形成装置30は、感光体ドラム33Y〜33Kから転写ベルト2Aで搬送されるシート状記録媒体上にトナー像が転写される、いわゆる直接転写方式となっている。   As described above, the image forming apparatus 30 is a so-called direct transfer system in which the toner image is transferred from the photosensitive drums 33Y to 33K onto the sheet-like recording medium conveyed by the transfer belt 2A.

以上に説明したように、本発明の第4の実施の形態にかかる画像形成装置30は、直接転写方式の画像形成装置において、転写ベルト2Aが、前述した無端状移動部材検出装置1によってその寄り位置が調整されているので、転写ベルト2Aの搬送速度および変位の双方を高精度に検知することができる。   As described above, in the image forming apparatus 30 according to the fourth embodiment of the present invention, in the direct transfer type image forming apparatus, the transfer belt 2A is moved closer to the endless moving member detecting device 1 described above. Since the position is adjusted, both the conveyance speed and displacement of the transfer belt 2A can be detected with high accuracy.

また、転写ベルト2Aの搬送速度および変位の双方を高精度に検知することによって、転写ベルト2Aが高精細に制御可能となり、精度の高い高品質な画像を形成することができる。   Further, by detecting both the conveyance speed and displacement of the transfer belt 2A with high accuracy, the transfer belt 2A can be controlled with high definition, and a high-quality image with high accuracy can be formed.

なお、前述した画像形成装置30は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色を一つの感光体ドラムでシート状記録媒体に転写する4サイクル方式のフルカラー画像形成装置であってもよい。   The image forming apparatus 30 described above may be a four-cycle full-color image forming apparatus that transfers each color of yellow, cyan, magenta, and black onto a sheet-like recording medium with a single photosensitive drum.

また、画像形成装置30の基本的動作は、シート状記録媒体上にフルカラー画像を形成するときの画像形成動作であって、各色に対応する感光体ドラム33Y〜33Kの一つを使用して単色画像を形成したり、二つまたは三つの感光体ドラム33Y〜33Kを使用して二色または三色の画像を形成したりしてもよい。   The basic operation of the image forming apparatus 30 is an image forming operation when a full-color image is formed on a sheet-like recording medium, and is monochrome using one of the photosensitive drums 33Y to 33K corresponding to each color. An image may be formed, or a two-color or three-color image may be formed using two or three photosensitive drums 33Y to 33K.

また、画像形成装置30は、本発明の適用が可能な画像形成装置として、例えば、複写装置、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ等の様々な画像形成装置に適用することができる。   Further, the image forming apparatus 30 can be applied to various image forming apparatuses such as a copying apparatus, a printer, a facsimile, and a plotter as an image forming apparatus to which the present invention can be applied.

また、無端状移動部材検出装置1は、無端状移動部材として、中間転写ベルト2または転写ベルト2Aについて説明したが、無端ベルト状部材やドラム状部材を採用することができる。   Moreover, although the endless moving member detection apparatus 1 demonstrated the intermediate transfer belt 2 or the transfer belt 2A as an endless moving member, an endless belt-like member or a drum-like member can be adopted.

1 移動部材検出装置
2 中間転写ベルト(移動部材)
3 ホームポジションマーク
4 光源
5 レーザビーム(コヒーレント光)
7 エリアセンサ(固体撮像素子)
9 画像パターン取得手段
10 ホームポジションセンサ
11 タイミング生成手段
12 速度算出手段
13 直交移動算出手段
14 制御コントローラ
15 駆動部
22 メモリ(記憶手段)
31 光走査装置(潜像形成手段)
33 感光体ドラム(潜像担持体)
35 帯電器(帯電手段)
36 現像器(現像手段)
R0 検知エリア(検出領域)
R1 第2検知エリア(検出領域)
R2 第3検知エリア(検出領域)
R3 第4検知エリア(検出領域)
P 画像パターン
P1 一回転目の画像パターン
P2 二回転目の画像パターン
SP スペックルパターン
Td 待ち時間
Ts サンプリングタイム
H 搬送方向エリア
V 寄り方向エリア
X 搬送方向
Y 寄り方向
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Moving member detection apparatus 2 Intermediate transfer belt (moving member)
3 Home position mark 4 Light source 5 Laser beam (coherent light)
7 Area sensor (solid-state image sensor)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 9 Image pattern acquisition means 10 Home position sensor 11 Timing generation means 12 Speed calculation means 13 Orthogonal movement calculation means 14 Control controller 15 Drive part 22 Memory (storage means)
31 Optical scanning device (latent image forming means)
33 Photosensitive drum (latent image carrier)
35 Charger (charging means)
36 Developer (Developer)
R0 detection area (detection area)
R1 Second detection area (detection area)
R2 Third detection area (detection area)
R3 4th detection area (detection area)
P Image pattern P1 First rotation image pattern P2 Second rotation image pattern SP Speckle pattern Td Wait time Ts Sampling time H Transport direction area V Shift direction area X Transport direction Y Shift direction

特開2009−15240号公報JP 2009-15240 A 特開平6−56295号公報JP-A-6-56295

Claims (9)

周回する無端状移動部材に対してコヒーレント光を照射させるための光源と、二次元画像を取得可能な固体撮像素子と、前記光源からコヒーレント光が前記無端状移動部材に対して照射された際のスペックルパターンを前記固体撮像素子に結像させる結像光学系と、前記無端状移動部材の移動とともに一定時間間隔で前記固体撮像素子に結像される前記スペックルパターンを画像パターンとして取得する画像パターン取得手段と、前記画像パターン取得手段で取得した画像パターンを演算することにより前記無端状移動部材の速度を算出する速度算出手段と、を有する無端状移動部材検出装置であって、
前記無端状移動部材のホームポジションに対応してホームポジション信号を生成するホームポジション信号生成手段と、該ホームポジション信号生成手段からのホームポジション信号に基づいて前記固体撮像素子によって画像パターンを取得するための取得タイミングを生成するタイミング生成手段と、前記画像パターン取得手段で取得した画像パターンを演算することにより前記無端状移動部材の搬送方向に対して直交である方向の移動量を算出する直交移動算出手段と、を備え、
前記タイミング生成手段からの取得タイミングに基づいて取得された前記無端状移動部材のホームポジションにおける画像パターンの画像情報が記憶手段に記憶され、
前記直交移動算出手段が、前記記憶手段に記憶された画像パターンの画像情報と、前記タイミング生成手段からの取得タイミングに基づいて取得された前記無端状移動部材のホームポジションにおける画像パターンの画像情報と、を比較して当該無端状移動部材の搬送方向に対して直交である方向の移動量を算出することを特徴とする無端状移動部材検出装置。
A light source for irradiating coherent light to the endless moving member that circulates, a solid-state imaging device capable of acquiring a two-dimensional image, and when the endless moving member is irradiated with coherent light from the light source An imaging optical system that forms an image of a speckle pattern on the solid-state imaging device, and an image that acquires the speckle pattern that is imaged on the solid-state imaging device at regular time intervals as the endless moving member moves. An endless moving member detection apparatus comprising: a pattern acquisition unit; and a speed calculation unit that calculates a speed of the endless moving member by calculating an image pattern acquired by the image pattern acquisition unit,
Home position signal generating means for generating a home position signal corresponding to the home position of the endless moving member, and for acquiring an image pattern by the solid-state imaging device based on the home position signal from the home position signal generating means A timing generation means for generating the acquisition timing of the first and second orthogonal movement calculation for calculating a movement amount in a direction orthogonal to the conveying direction of the endless moving member by calculating the image pattern acquired by the image pattern acquisition means Means, and
Image information of the image pattern at the home position of the endless moving member acquired based on the acquisition timing from the timing generation unit is stored in the storage unit,
The orthogonal movement calculating means includes the image information of the image pattern stored in the storage means, and the image information of the image pattern at the home position of the endless moving member acquired based on the acquisition timing from the timing generating means. And calculating an amount of movement in a direction perpendicular to the conveying direction of the endless moving member.
前記直交移動算出手段が、前記タイミング生成手段からの最初の取得タイミングに基づいて取得された前記無端状移動部材のホームポジションにおける最初の画像パターンの画像情報を前記記憶手段に記憶させるとともに、前記タイミング生成手段からの二回目以降の取得タイミングに基づいて取得された前記無端状移動部材のホームポジションにおける二回目以降の画像パターンの画像情報と、前記記憶手段に記憶させた最初の画像パターンの画像情報と、を比較して当該無端状移動部材の搬送方向に対して直交である方向の移動量を算出することを特徴とする請求項1に記載の無端状移動部材検出装置。   The orthogonal movement calculating means causes the storage means to store image information of the first image pattern at the home position of the endless moving member acquired based on the first acquisition timing from the timing generating means, and the timing Image information of the second and subsequent image patterns at the home position of the endless moving member acquired based on the second and subsequent acquisition timings from the generation unit, and image information of the first image pattern stored in the storage unit The endless moving member detection apparatus according to claim 1, wherein a movement amount in a direction orthogonal to the conveying direction of the endless moving member is calculated. 前記無端状移動部材のホームポジションを基準とした一定時間周期で当該無端状移動部材の一回転分の画像パターンを取得するとともに当該画像パターンの画像情報を前記記憶手段に記憶させることを特徴とする請求項1に記載の無端状移動部材検出装置。   An image pattern for one rotation of the endless moving member is acquired at a constant time period with respect to a home position of the endless moving member, and image information of the image pattern is stored in the storage unit. The endless moving member detection device according to claim 1. 前記無端状移動部材のホームポジションを基準とした一定時間周期で当該無端状移動部材の寄り方向の移動量を検出し、該移動量の積算値によって前記無端状移動部材の寄り量を計測することを特徴とする請求項3に記載の無端状移動部材検出装置。   Detecting the amount of movement of the endless moving member in the direction toward the end with a fixed period of time relative to the home position of the endless moving member, and measuring the amount of shift of the endless moving member based on an integrated value of the amount of movement. The endless moving member detection device according to claim 3. 前記無端状移動部材のホームポジションの画像パターンの画像情報として、当該無端状移動部材の寄り方向に対して複数枚の画像パターンを取得するとともに当該複数枚の画像パターンの画像情報を前記記憶手段に記憶させることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の無端状移動部材検出装置。   As the image information of the image pattern of the home position of the endless moving member, a plurality of image patterns are acquired with respect to the direction of the endless moving member and the image information of the plurality of image patterns is stored in the storage unit. The endless moving member detection device according to claim 1, wherein the endless moving member detection device is stored. 前記記憶手段が、不揮発性メモリであることを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか一項に記載の無端状移動部材検出装置。   The endless moving member detection apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the storage means is a nonvolatile memory. 前記ホームポジション信号生成手段が、前記無端状移動部材の表面に設けられるマークを備え、
前記マークが、前記無端状移動部材の寄り方向に対してパターンが異なるように形成されていることを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか一項に記載の無端状移動部材検出装置。
The home position signal generating means comprises a mark provided on the surface of the endless moving member;
The endless moving member detection device according to any one of claims 1 to 6, wherein the mark is formed so that a pattern is different with respect to a direction toward the endless moving member. .
前記画像パターン取得手段で取得した画像パターンの画像情報のうち、前記無端状移動部材の搬送方向の画像情報を抽出して前記速度算出手段で演算させるとともに、前記無端状移動部材の寄り方向の画像情報を抽出して前記直交移動算出手段で演算させることを特徴とする請求項1ないし請求項7のいずれか一項に記載の無端状移動部材検出装置。   Among the image information of the image pattern acquired by the image pattern acquisition means, image information in the transport direction of the endless moving member is extracted and calculated by the speed calculation means, and the image in the direction of the endless moving member is shifted. 8. The endless moving member detection apparatus according to claim 1, wherein information is extracted and calculated by the orthogonal movement calculating unit. 静電潜像が担持される潜像担持体と、該潜像担持体を帯電させる帯電手段と、前記潜像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記静電潜像をトナーで現像してトナー像を形成する現像手段と、前記トナー像が転写される無端状移動部材と、該無端状移動部材の搬送速度および変位を検出する無端状移動部材検出装置と、を有する画像形成装置において、
前記無端状移動部材検出装置が、請求項1ないし請求項8のいずれか一項に記載の無端状移動部材検出装置であり、
前記無端状移動部材が、転写ベルトまたは中間転写ベルトであることを特徴とする画像形成装置。
A latent image carrier on which an electrostatic latent image is carried, charging means for charging the latent image carrier, latent image forming means for forming an electrostatic latent image on the latent image carrier, and the electrostatic latent image Developing means for developing an image with toner to form a toner image, an endless moving member to which the toner image is transferred, an endless moving member detecting device for detecting a conveyance speed and displacement of the endless moving member; In an image forming apparatus having
The endless moving member detection device is the endless moving member detection device according to any one of claims 1 to 8,
The image forming apparatus, wherein the endless moving member is a transfer belt or an intermediate transfer belt.
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