JP2006154575A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像形成装置に関し、さらに詳しくは、中間転写ベルトを備えたタンデム型カラー画像形成装置において、当該中間転写ベルトの移動速度精度を補正する技術に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly to a technique for correcting the moving speed accuracy of an intermediate transfer belt in a tandem color image forming apparatus including an intermediate transfer belt.
従来のカラー画像形成装置においては、色を重ね合わせるときに、その位置が狙いの位置からずれてしまい、画像上で色むらなどの不具合が発生することがあった。その色ズレの原因の一つとして、中間転写(媒体としてベルトまたはドラム等)を用いた画像形成装置においては、その中間転写媒体の速度ムラにより発生することが解っている。
この解決策として特許文献1には、中間転写ベルトにスケールを設け、そのスケールをセンサで読み取ることにより、中間転写ベルト速度を検知し、その検知結果からベルト駆動用モータを制御して速度ムラを低減することにより、色ズレを防止することが提案されている。
また、特許文献2には、ベルトの表面速度を一定する制御方式として、ベルトにマーク、マークを検知するセンサ及びエンコーダを設けて、センサ信号、駆動ロールが1回転する毎に発するインデックス信号及びエンコーダ信号を発生する構成とする。これによりインデックス信号からセンサ信号までのエンコーダパルスをカウントして、その値Ciとマークがセンサを通過する時間tiを求め、その関係からベルト速度変動を算出する。またベルトの速度に変動がある場合に、変動パターンをメモリに記憶しておき、これを基準にして速度制御する。さらにベルトが進行方向に対して傾いて取りつけられている場合の傾きを検知して画像書込のタイミングを変える方式について開示されている。
As a solution to this problem,
Further, in
しかし、特許文献1及び2に開示されている従来技術は、スケールを読み取るセンサの位置が感光体と中間転写ベルトとの転写位置から離れて配置された場合は、検知したベルト速度が感光体と中間転写ベルトとの転写位置の速度と必ずしも一致しないことがある。それは、ベルトが弾性体であり、駆動ローラの前後で部分的に伸び縮みすることやベルトの厚み偏差に起因するものである。この場合は、いかに高精度且つ高速にセンサ検知結果からモータを制御しようとも、色ズレを防止することは困難である。また、ひとつのセンサによる補正制御では、感光体から中間転写ベルトへの転写位置がセンサに近い色と遠い色の間で色ズレが発生することがある。
この問題の対応として、同一出願人から出願された特許文献3には、複数のセンサの検知結果の平均値からモータ制御することにより、1つのセンサ出力により制御するよりも、センサに近い色と遠い色の間の速度ムラを抑制して、色ズレ発生を防止することが提案されている。しかし、複数センサを用いた場合にトナーによるセンサやスケールの汚れ、センサ故障、スケール破損に起因するセンサ出力異常が起きた場合の異常処理については言及していない。
本発明は、かかる課題に鑑み、複数センサの出力を制御のパラメータに使い、各センサ出力が制御精度に与える影響が大きい制御の場合に、センサ出力異常時にセンサ出力による補正制御から他の制御に切替えることにより、速度ムラへの影響を抑制した画像形成装置を提供することを目的とする。
However, in the conventional techniques disclosed in
As a countermeasure to this problem, in Patent Document 3 filed by the same applicant, by controlling the motor from the average value of the detection results of a plurality of sensors, the color closer to the sensor than that controlled by one sensor output is obtained. It has been proposed to prevent the occurrence of color misregistration by suppressing speed unevenness between distant colors. However, there is no mention of abnormality processing when a sensor output abnormality occurs due to sensor or dirt on the toner, sensor failure, or scale damage when a plurality of sensors are used.
In view of such a problem, the present invention uses the output of a plurality of sensors as a control parameter, and in the case of control in which each sensor output has a great influence on the control accuracy, when the sensor output is abnormal, the correction control by the sensor output is changed to another control. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus in which the influence on the speed unevenness is suppressed by switching.
本発明はかかる課題を解決するために、請求項1は、感光体上に形成された各色のトナー像を転写してカラー画像を合成する中間転写ベルトを備えたタンデム型カラー画像形成装置において、前記中間転写ベルト周縁部全周に亘って一定間隔に形成されたマークを検知するマーク検知手段と、該マーク検知手段により検知された信号と前記中間転写ベルトを駆動する駆動手段に備えられたエンコーダの出力信号とを切替える切替手段と、該切替手段により切替えられた信号の周期と基準周期とを比較して誤差を検出する誤差検出手段と、前記切替手段の切替制御および誤差検出手段の誤差レベルを判定する制御手段と、を備え、前記誤差検出手段により検出された誤差に基づいて、前記中間転写ベルトの移動速度誤差を検出し、該検出結果に基づいて当該中間転写ベルト速度を補正制御する画像形成装置であって、前記制御手段は、前記誤差検出手段により検出された誤差が所定値を超えた場合、前記マーク検知手段が異常であると判断し、当該マーク検知手段による制御から前記エンコーダによる制御に切替えるように前記切替手段を制御することを特徴とする。
本発明は、マーク検知手段からの信号とエンコーダからの信号を切替える手段と、基準ベルト周期とマーク検知手段の周期を比較して誤差を検出する手段とを備え、誤差が所定値より大きくなることでマーク検知手段が異常であることを検出することが可能となり、それによりエンコーダ信号に切替えて中間転写ベルト速度を補正制御するものである。
請求項2は、感光体上に形成された各色のトナー像を転写してカラー画像を合成する中間転写ベルトを備えたタンデム型カラー画像形成装置において、前記中間転写ベルト周縁部全周に亘って一定間隔に形成されたマークを検知する複数のマーク検知手段と、各マーク検知手段から出力された信号周期の平均値を演算する平均値演算回路と、該平均値演算回路により出力された演算結果と前記中間転写ベルトを駆動する駆動手段に備えられたエンコーダの出力信号とを切替える切替手段と、該切替手段により切替えられた信号の周期と基準周期とを比較して誤差を検出する誤差検出手段と、前記切替手段の切替制御および誤差検出手段の誤差レベルを判定する制御手段と、を備え、前記誤差検出手段により検出された誤差に基づいて、前記中間転写ベルトの移動速度誤差を検出し、該検出結果に基づいて当該中間転写ベルト速度を補正制御する画像形成装置であって、前記制御手段は、前記誤差検出手段により検出された誤差が所定値を超えた場合、前記複数のマーク検知手段のうち、少なくとも一つのマーク検知手段が異常であると判断し、当該マーク検知手段による制御から前記エンコーダによる制御に切替えるように前記切替手段を制御することを特徴とする。
本発明は、マーク検知手段を複数備え、そのマーク検知手段の平均値を演算する演算回路を備えている。即ち、複数のマーク検知手段からの信号は演算回路により平均化された信号である。そしてその信号をマーク検知手段の信号として使用するものである。それ以外の動作は請求項1と同様である。
In order to solve the above problems, the present invention provides a tandem color image forming apparatus including an intermediate transfer belt that transfers a toner image of each color formed on a photoconductor to synthesize a color image. Mark detection means for detecting marks formed at regular intervals over the entire circumference of the intermediate transfer belt, an encoder provided in a signal detected by the mark detection means and a drive means for driving the intermediate transfer belt Switching means for switching the output signal, error detection means for detecting an error by comparing the period of the signal switched by the switching means with a reference period, switching control of the switching means, and error level of the error detection means Control means for determining the movement speed error of the intermediate transfer belt based on the error detected by the error detection means, and the detection result Therefore, the control unit determines that the mark detection unit is abnormal when the error detected by the error detection unit exceeds a predetermined value. The switching means is controlled to switch from the control by the mark detection means to the control by the encoder.
The present invention comprises means for switching a signal from the mark detection means and a signal from the encoder, and means for detecting an error by comparing the reference belt period and the period of the mark detection means, and the error is larger than a predetermined value. Thus, it is possible to detect that the mark detection means is abnormal, and thereby the control is performed by correcting the intermediate transfer belt speed by switching to the encoder signal.
According to a second aspect of the present invention, there is provided a tandem color image forming apparatus including an intermediate transfer belt for transferring a color toner image formed on a photosensitive member to synthesize a color image, over the entire periphery of the intermediate transfer belt. A plurality of mark detection means for detecting marks formed at regular intervals, an average value calculation circuit for calculating an average value of signal periods output from each mark detection means, and a calculation result output by the average value calculation circuit And a switching means for switching an output signal of an encoder provided in the driving means for driving the intermediate transfer belt, and an error detection means for detecting an error by comparing the period of the signal switched by the switching means with a reference period And switching means for controlling the switching means and control means for determining an error level of the error detecting means, and based on the error detected by the error detecting means, An image forming apparatus that detects a transfer belt moving speed error and corrects and controls the intermediate transfer belt speed based on the detection result, wherein the control means detects that the error detected by the error detecting means has a predetermined value. If exceeded, it is determined that at least one of the plurality of mark detection means is abnormal, and the switching means is controlled to switch from control by the mark detection means to control by the encoder. Features.
The present invention includes a plurality of mark detection means and an arithmetic circuit for calculating an average value of the mark detection means. That is, the signals from the plurality of mark detection means are averaged by the arithmetic circuit. The signal is used as a signal for the mark detection means. Other operations are the same as those in the first aspect.
請求項3は、感光体上に形成された各色のトナー像を転写してカラー画像を合成する中間転写ベルトを備えたタンデム型カラー画像形成装置において、前記中間転写ベルト周縁部全周に亘って一定間隔に形成されたマークを検知する主副2つのマーク検知手段と、前記主マーク検知手段の出力を前記副マーク検知手段から出力された信号により補正する信号補正手段と、該信号補正手段の出力信号と前記中間転写ベルトを駆動する駆動手段に備えられたエンコーダの出力信号とを切替える切替手段と、該切替手段により切替えられた信号の周期と基準周期とを比較して誤差を検出する誤差検出手段と、前記切替手段の切替制御および誤差検出手段の誤差レベルを判定する制御手段と、を備え、前記誤差検出手段により検出された誤差に基づいて、前記中間転写ベルトの移動速度誤差を検出し、該検出結果に基づいて当該中間転写ベルト速度を補正制御する画像形成装置であって、前記制御手段は、前記誤差検出手段により検出された誤差が所定値を超えた場合、前記主副2つのマーク検知手段のうち、主マーク検知手段が異常であると判断し、当該マーク検知手段による制御から前記エンコーダによる制御に切替えるように前記切替手段を制御することを特徴とする。
本発明は、主副2つのマーク検知手段を備え、主マーク検知手段の信号を副マーク検知手段の信号により補正する信号補正手段を備えている。例えば、補正手段として主副のマーク検知手段からの信号の論理和をとって、主マーク検知手段が故障した場合に、副マーク検知手段に入れ替えてその信号をマーク検知手段の信号として使用するものである。それ以外の動作は請求項1と同様である。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a tandem color image forming apparatus including an intermediate transfer belt that transfers a toner image of each color formed on a photosensitive member to synthesize a color image, over the entire periphery of the intermediate transfer belt. Two main and sub mark detecting means for detecting marks formed at a constant interval, a signal correcting means for correcting the output of the main mark detecting means by a signal output from the sub mark detecting means, and a signal correcting means A switching unit that switches between an output signal and an output signal of an encoder provided in a driving unit that drives the intermediate transfer belt, and an error that detects an error by comparing a cycle of the signal switched by the switching unit with a reference cycle Detection means, and control means for determining the switching level of the switching means and the error level of the error detection means, and based on the error detected by the error detection means An image forming apparatus that detects a moving speed error of the intermediate transfer belt and corrects and controls the intermediate transfer belt speed based on the detection result, wherein the control means detects an error detected by the error detecting means. When the predetermined value is exceeded, it is determined that the main mark detection means is abnormal among the two main and sub mark detection means, and the switching means is controlled to switch from the control by the mark detection means to the control by the encoder. It is characterized by doing.
The present invention comprises two main and sub mark detection means, and a signal correction means for correcting the signal of the main mark detection means with the signal of the sub mark detection means. For example, a logical sum of signals from the main and sub mark detection means is taken as a correction means, and when the main mark detection means fails, it is replaced with the sub mark detection means and the signal is used as a signal of the mark detection means It is. Other operations are the same as those in the first aspect.
請求項1の発明によれば、制御手段は誤差検出手段により検出された誤差が所定値を超えた場合、マーク検知手段が異常であると判断して、切替手段により当該マーク検知手段による制御からエンコーダによる制御に切替えるので、マーク検知手段が故障しても中間転写ベルトの速度ムラを最小限に抑えることができる。
また請求項2では、各マーク検知手段から出力された信号周期の平均値を演算する平均値演算回路を備え、制御手段は誤差検出手段により検出された誤差が所定値を超えた場合、複数のマーク検知手段のうち、少なくとも一つのマーク検知手段が異常であると判断して、切替手段により当該マーク検知手段による制御からエンコーダによる制御に切替えるので、複数のマーク検知手段の平均値を検出することにより検出誤差を最小にすることが可能となり、且つマーク検知手段が故障しても中間転写ベルトの速度ムラを最小限に抑えることができる。
また請求項3では、主マーク検知手段の出力を前記副マーク検知手段から出力された信号により補正する信号補正手段を備え、制御手段は、前記誤差検出手段により検出された誤差が所定値を超えた場合、前記主副2つのマーク検知手段のうち、主マーク検知手段が異常であると判断して、切替手段により当該マーク検知手段による制御から前記エンコーダによる制御に切替えるので、主マーク検知手段が故障しても副マーク検知手段に入れ替えて中間転写ベルトの速度ムラを最小限に抑えることができる。
According to the first aspect of the present invention, when the error detected by the error detecting unit exceeds a predetermined value, the control unit determines that the mark detecting unit is abnormal, and the switching unit controls the control by the mark detecting unit. Since the control is switched to the control by the encoder, it is possible to minimize the unevenness of the speed of the intermediate transfer belt even if the mark detection means breaks down.
According to a second aspect of the invention, there is provided an average value calculation circuit for calculating an average value of the signal periods output from the respective mark detection means, and the control means has a plurality of errors when the error detected by the error detection means exceeds a predetermined value. Of the mark detection means, it is determined that at least one mark detection means is abnormal, and the switching means switches from control by the mark detection means to control by the encoder, so that an average value of a plurality of mark detection means is detected. As a result, the detection error can be minimized, and even if the mark detection unit fails, the speed unevenness of the intermediate transfer belt can be minimized.
According to a third aspect of the invention, there is provided signal correction means for correcting the output of the main mark detection means with a signal output from the sub mark detection means, and the control means has an error detected by the error detection means exceeding a predetermined value. In this case, it is determined that the main mark detection means is abnormal among the two main and sub mark detection means, and the switching means switches from the control by the mark detection means to the control by the encoder. Even if a failure occurs, it can be replaced with a sub-mark detecting means to minimize the speed unevenness of the intermediate transfer belt.
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
図1はタンデム型中間転写方式の画像形成装置の構成図である。この画像形成装置900は、複写装置本体500と、複写装置本体500を載せる給紙テーブル600と、複写装置本体500上に取り付けるスキャナ700と、さらにその上に取り付ける原稿自動搬送装置(ADF)800により構成されている。複写装置本体500には、中央に、無端ベルト状の中間転写体10を設ける。中間転写体10は、図2に示すように、ベース層11を、例えば伸びの少ないフッ素系樹脂や伸びの大きなゴム材料に帆布など伸びにくい材料で構成された基層をつくり、その上に弾性層12を設ける。弾性層12は、例えばフッ素系ゴムやアクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴムなどでつくる。その弾性層12の表面は、例えばフッ素系樹脂をコーティングして平滑性のよいコート層13で被ってなる。
そして、図1に示すとおり、図示例では3つの支持ローラ14、15、16に掛け回して図中時計回りに回転搬送可能とする。この図示例では、3つのなかで第2の支持ローラ15の左に、画像転写後に中間転写体10上に残留する残留トナーを除去する中間転写体クリーニング装置17を設ける。また、3つのなかで第1の支持ローラ14と第2の支持ローラ15間に張り渡した中間転写体10上には、その搬送方向に沿って、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの4つの画像形成手段18を横に並べて配置してタンデム画像形成装置20を構成する。そのタンデム画像形成装置20の上には、図1に示すように、さらに露光装置21を設ける。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments shown in the drawings. However, the components, types, combinations, shapes, relative arrangements, and the like described in this embodiment are merely illustrative examples and not intended to limit the scope of the present invention only unless otherwise specified. .
FIG. 1 is a configuration diagram of an image forming apparatus of a tandem type intermediate transfer system. The
As shown in FIG. 1, in the illustrated example, it is wound around three
一方、中間転写体10を挟んでタンデム画像形成装置20と反対の側には、2次転写装置22を備える。2次転写装置22は、図示例では、2つのローラ23間に、無端ベルトである2次転写ベルト24を掛け渡して構成し、中間転写体10を介して第3の支持ローラ16に押し当てて配置し、中間転写体10上の画像をシートに転写する。2次転写装置22の横には、シート上の転写画像を定着する定着装置25を設ける。定着装置25は、無端ベルトである定着ベルト26に加圧ローラ27を押し当てて構成する。
上述した2次転写装置22には、画像転写後のシートをこの定着装置25へと搬送するシート搬送機能も備えてなる。もちろん、2次転写装置22として、転写ローラや非接触のチャージャを配置してもよく、そのような場合は、このシート搬送機能を併せて備えることは難しくなる。
なお、図1では、このような2次転写装置22および定着装置25の下に、上述したタンデム画像形成装置20と平行に、シートの両面に画像を記録すべくシートを反転するシート反転装置28を備える。
また、このカラー電子写真装置を用いてコピーをとるときは、原稿自動搬送装置800の原稿台30上に原稿をセットする。または、原稿自動搬送装置800を開いてスキャナ700のコンタクトガラス32上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置800を閉じてそれで押さえる。そして、不図示のスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置800に原稿をセットしたときは、原稿を搬送してコンタクトガラス32上へと移動して後、他方コンタクトガラス32上に原稿をセットしたときは、直ちにスキャナ700を駆動し、第1走行体33および第2走行体34を走行する。そして、第1走行体33で光源から光を照射するとともに、原稿面からの反射光をさらに反射して第2走行体34に向け、第2走行体34のミラーで反射して結像レンズ35を通して読取りセンサ36に入れ、原稿内容を読み取る。
On the other hand, a secondary transfer device 22 is provided on the side opposite to the tandem
The secondary transfer device 22 described above is also provided with a sheet transport function for transporting the sheet after image transfer to the fixing device 25. Of course, a transfer roller or a non-contact charger may be arranged as the secondary transfer device 22, and in such a case, it is difficult to provide this sheet conveying function together.
In FIG. 1, under such a secondary transfer device 22 and a fixing device 25, a
Further, when making a copy using this color electrophotographic apparatus, the original is set on the original table 30 of the automatic original conveying
また、不図示のスタートスイッチを押すと、不図示の駆動モータで支持ローラ14、15、16の1つを回転駆動して他の2つの支持ローラを従動回転し、中間転写体10を回転搬送する。同時に、個々の画像形成手段18でその感光体40を回転して各感光体40上にそれぞれ、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの単色画像を形成する。そして、中間転写体10の搬送とともにそれらの単色画像を順次転写して中間転写体10上に合成カラー画像を形成する。
一方、不図示のスタートスイッチを押すと、給紙テーブル200の給紙ローラ42の1つを選択回転し、ペーパーバンク43に多段に備える給紙カセット44の1つからシートを繰り出し、分離ローラ45で1枚ずつ分離して給紙路46に入れ、搬送ローラ47で搬送して複写機本体500内の給紙路48に導き、レジストローラ49に突き当てて止める。または、給紙ローラ50を回転して手差しトレイ51上のシートを繰り出し、分離ローラ52で1枚ずつ分離して手差し給紙路53に入れ、同じくレジストローラ49に突き当てて止める。
そして、中間転写体10上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ49を回転し、中間転写体10と2次転写装置22との間にシートを送り込み、2次転写装置22で転写してシート上にカラー画像を記録する。画像転写後のシートは、2次転写装置22で搬送して定着装置25へと送り込み、定着装置25で熱と圧力とを加えて転写画像を定着して後、切替爪55で切替えて排出ローラ56で排出し、排紙トレイ57上にスタックする。または、切替爪55で切替えてシート反転装置28に入れ、そこで反転して再び転写位置へと導き、裏面にも画像を記録して後、排出ローラ56で排紙トレイ57上に排出する。
一方、画像転写後の中間転写体10は、中間転写体クリーニング装置17で、画像転写後に中間転写体10上に残留する残留トナーを除去し、タンデム画像形成装置20による再度の画像形成に備える。ここで、レジストローラ49は一般的には接地されて使用されることが多いが、シートの紙粉除去のためにバイアスを印加することも可能である。
When a start switch (not shown) is pressed, one of the
On the other hand, when a start switch (not shown) is pressed, one of the
Then, the
On the other hand, the
図3は画像形成装置20の個々の画像形成手段を示す図である。上述したタンデム画像形成装置20において、個々の画像形成手段18は、詳しくは、図3に示すように、ドラム状の感光体40のまわりに、帯電装置60、現像装置61、1次転写装置62、感光体クリーニング装置63、除電装置64などを備えてなる。中間転写ベルトは、従来から弗素系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリイミド樹脂等が使用されてきていたが、近年ベルトの全層や、ベルトの一部を弾性部材にした弾性ベルトが使用されてきている。そして樹脂ベルトを用いたカラー画像の転写は以下の課題がある。
即ち、カラー画像は通常4色の着色トナーで形成される。1枚のカラー画像には、1層から4層までのトナー層が形成されている。トナー層は1次転写(感光体から中間転写ベルトへの転写)や、2次転写(中間転写ベルトからシートへの転写)を通過することで圧力を受け、トナー同士の凝集力が高くなる。トナー同士の凝集力が高くなると文字の中抜けやベタ部画像のエッジ抜けの現象が発生しやすくなる。樹脂ベルトは硬度が高くトナー層に応じて変形しないため、トナー層を圧縮させやすく文字の中抜け現象が発生しやすくなる。
また、最近はフルカラー画像を様々な用紙、例えば和紙や意図的に凹凸を付けや用紙に画像を形成したいという要求が高くなってきている。しかし、平滑性の悪い用紙は転写時にトナーと空隙が発生しやすく、転写抜けが発生しやすくなる。密着性を高めるために2次転写部の転写圧を高めると、トナー層の凝縮力を高めることになり、上述したような文字の中抜けを発生させることになる。そして弾性ベルトは次の狙いで使用される。弾性ベルトは、転写部でトナー層、平滑性の悪い用紙に対応して変形する。つまり、局部的な凹凸に追従して弾性ベルトは変形するため、過度にトナー層に対して転写圧を高めることなく、良好な密着性が得られ文字の中抜けの無い、平面性の悪い用紙に対しても均一性の優れた転写画像を得ることが出来る。
FIG. 3 is a diagram showing individual image forming means of the
That is, a color image is usually formed with four color toners. On one color image, toner layers of 1 to 4 layers are formed. The toner layer receives pressure by passing through the primary transfer (transfer from the photoreceptor to the intermediate transfer belt) and the secondary transfer (transfer from the intermediate transfer belt to the sheet), and the cohesive force between the toners increases. When the cohesive force between the toners increases, the phenomenon of missing characters in the characters and missing edges in the solid portion image tends to occur. Since the resin belt has a high hardness and does not deform according to the toner layer, the toner layer is easily compressed, and the character dropout phenomenon is likely to occur.
Recently, there is an increasing demand for forming full-color images on various papers, for example, Japanese paper, intentionally irregularities, and forming images on paper. However, a paper with poor smoothness is liable to generate toner and voids at the time of transfer, and transfer loss is likely to occur. When the transfer pressure at the secondary transfer portion is increased to improve the adhesion, the condensing power of the toner layer is increased, and the above-described character void is generated. The elastic belt is used for the following purposes. The elastic belt is deformed corresponding to the toner layer and the paper having poor smoothness at the transfer portion. In other words, since the elastic belt deforms following local irregularities, it is possible to obtain a good adhesion without excessively increasing the transfer pressure with respect to the toner layer, and a paper with poor flatness that has no void in characters. The transfer image with excellent uniformity can be obtained.
図4はタンデム型の画像形成装置における間接転写方式を説明する図である。図4に示すように、各感光体1上の画像を1次転写装置2によりいったん中間転写体4に順次転写して後、その中間転写体4上の画像を2次転写装置5によりシートsに一括転写する間接転写方式のものがあり、転写装置5は転写搬送ベルトであるが、ローラ形状も方式もある。
図5はタンデム型の画像形成装置における直接転写方式を説明する図である。図5に示すように、各感光体1上の画像を転写装置2により、シート搬送ベルト3で搬送するシートsに順次転写する直接転写方式のものもある。
直接転写方式のものと、間接転写方式のものとを比較すると、前者は、感光体1を並べたタンデム型画像形成装置Tの上流側に給紙装置6を、下流側に定着装置7を配置しなければならず、シート搬送方向に大型化する欠点がある。これに対し、後者は、2次転写位置を比較的自由に設置することができる。そして給紙装置6、および定着装置7をタンデム型画像形成装置Tと重ねて配置することができ、小型化が可能となる利点がある。
また、前者は、シート搬送方向に大型化しないためには、定着装置7をタンデム型画像形成装置Tに接近して配置することとなる。そのため、シートsがたわむことができる十分な余裕をもって定着装置7を配置することができず、シートsの先端が定着装置7に進入するときの衝撃(特に厚いシートで顕著となる)や、定着装置7を通過するときのシート搬送速度と、転写搬送ベルトによるシート搬送速度との速度差により、定着装置7が上流側の画像形成に影響を及ぼしやすい欠点がある。これに対し、後者は、シートsがたわむことができる十分な余裕をもって定着装置7を配置することができるから、定着装置7がほとんど画像形成に影響を及ぼさないようにすることができる。
そして、この種のカラー電子写真装置では、図4に示すように、1次転写後に感光体1上に残留する転写残トナーを、感光体クリーニング装置8で除去して感光体1表面をクリーニングし、再度の画像形成に備えていた。また、2次転写後に中間転写体4上に残留する転写残トナーを、中間転写体クリーニング装置9で除去して中間転写体4表面をクリーニングし、再度の画像形成に備えていた。
FIG. 4 is a diagram illustrating an indirect transfer method in a tandem type image forming apparatus. As shown in FIG. 4, the images on the respective
FIG. 5 is a diagram illustrating a direct transfer method in a tandem type image forming apparatus. As shown in FIG. 5, there is a direct transfer type in which images on the
Comparing the direct transfer type and the indirect transfer type, the former arranges the sheet feeding device 6 on the upstream side of the tandem image forming apparatus T on which the
In the former, in order not to increase the size in the sheet conveyance direction, the fixing device 7 is disposed close to the tandem type image forming apparatus T. For this reason, the fixing device 7 cannot be disposed with a sufficient margin that allows the sheet s to bend, and an impact when the leading edge of the sheet s enters the fixing device 7 (particularly with a thick sheet) or fixing. Due to the speed difference between the sheet conveying speed when passing through the apparatus 7 and the sheet conveying speed by the transfer conveying belt, there is a drawback that the fixing device 7 tends to affect the image formation on the upstream side. On the other hand, in the latter case, the fixing device 7 can be disposed with a sufficient margin that the sheet s can be bent, so that the fixing device 7 can hardly affect the image formation.
In this type of color electrophotographic apparatus, as shown in FIG. 4, the transfer residual toner remaining on the
次に、本発明で用いられる、中間転写ベルト上にスケールを設け、そのスケール上に設けたスケールセンサでスケールを読み取り、その出力値からベルト表面の速度を検知し、その検知した速度から理想とするベルト速度を算出し、ベルト駆動モータへフィードバックする事により、安定したベルト駆動を得る画像形成装置の一例を示す。
図6は本発明の画像形成装置に係る中間転写部の一例の概略図である。同じ構成要素には同じ参照番号を付して説明する。この中間転写部では、ベルト駆動モータ81は、駆動ローラ14を駆動し、中間転写ベルト10を所定の方向に回転させる。中間転写ベルト10上には、複数の感光体40が配してあり、順次画像を中間転写ベルト10上に転写することは前述したとおりである。また転写ベルト10上に、マークセンサ(マーク検知手段)80を設けておく。一方、中間転写ベルト10の表面上には図7のように、ベルトスケール(マーク検知手段)84を設けておく。このベルトスケール84には、スケールスリット83が設けられている。マークセンサ80は、このスケールスリット83を読みとれる位置にレイアウトされる。図6ではマークセンサ80を感光体40と同じ方向にレイアウトされているが、これは一例であり、スケールスリット83を読みとれる位置であればどこでも良い。
Next, a scale is provided on the intermediate transfer belt used in the present invention, the scale is read by a scale sensor provided on the scale, the speed of the belt surface is detected from the output value, and the ideal speed is detected from the detected speed. An example of an image forming apparatus that obtains stable belt driving by calculating a belt speed to be fed and feeding back to a belt driving motor will be described.
FIG. 6 is a schematic view of an example of an intermediate transfer unit according to the image forming apparatus of the present invention. The same components will be described with the same reference numerals. In this intermediate transfer portion, the
図8はマークセンサ80とベルトスケール84の関係を示す図である。例として、マークセンサ80として、一対の発光素子80a、受光素子80bを持つ反射型光学センサを用い、ベルトスケール84はスケールのスリット部83と、それ以外の部分で反射率を異なる様に構成している。このセンサの出力80cは、図示するようにスケールの反射率の違いにより、High又はLowの2値の信号が出力される。例えば、マークセンサ80は受光素子80bに光を受光するとHigh信号を出力するタイプの物だとすると、図9の例では、スリット部83の反射率が他の部分より高い素材となっていれば、マークセンサ80からの出力信号はtの範囲がスリット部83がマークセンサ80を通過している間の出力となり、中間転写ベルト10が回転するに伴い、マークセンサ80の検出範囲を通過するスリット部83の有無により、マークセンサ80の出力はHigh、Lowを図示するように繰り返すことになる。従って、LowからHighに変化した時点から次のLowからHighに変化するまでの時間Tを求めることにより、中間転写ベルトの表面速度を検知することが可能となる。尚、これらは、あくまで一例であり、ベルトスケール84を検知することが可能で有れば、センサの種類、スケールの種類、検知方法等が異なっても問題無い。
図9はモータ速度制御ブロック図である。モータ制御部82では、まず、ベルト駆動モータ81に対し、基本速度82aで回転するように制御する。このベルト駆動モータ81が回転することにより、中間転写ベルト10が回転し、中間転写ベルト10表面上のベルトスケール84も回転することになるので、マークセンサ80にてそのベルトスケール84を読み取り、その値をモータ制御部82にフィードバックする。モータ制御部82では、もし、フィードバックされた速度が基本速度82aと同じならば、そのまま基本速度82aで制御するが、もし、速度に違いがあるならばその違いを算出し、基本速度82aに加えた値でモータを制御する。
FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the
FIG. 9 is a motor speed control block diagram. The
図10はモータ制御動作を説明する詳細な制御フローチャートである。中間転写駆動モータ制御部は、先ずモータに対し、基本速度Vで回転するようにモータをONする(S1)。そのとき基本速度Vを出力する(S2)。つぎにモータがOFFか否かをチエックし(S3)、OFFであればベルト駆動モータ81をOFFして終了する(S12)。ステップS3でモータがONであれば、マークセンサ80の出力を検知し(S4)、ベルト表面の実速度V1を把握する(S5)。そして基本速度Vと速度を比較する(S6)。その結果、V=V1であればステップS3に戻って繰り返し、VとV1が等しくなければV2=V−V1を求め(S8)、その結果、V2がV2>0であればV=V1+V2として(S10)ステップS3に戻り繰り返す。ステップS9でV2<0であればV=V1−V2として(S11)ステップS3に戻り繰り返す。この動作を繰り返すことにより、ベルト表面速度を基本速度で一定に動作させることが可能となる。
前述した中間転写ベルトの速度の変動(基本速度と表面速度の差)はいくつかの要因によって引き起こされ、その速度変動の変動周波数には、図11に示すように、高周波成分85と低周波成分86が存在する。すなわち、図11のように、横軸に中間転写ベルト10の回転時間を、縦軸に速度変動量を取り、基本速度(理想的な速度)である目標速度を中央に示した場合、中間転写ベルト10が一回転する間に、比較的ゆっくり速度が変化していく低周波成分86と、瞬間的に速度が変化する高周波成分85が共存することになる。前述した従来の画像形成装置で、この2つの周波数成分の速度変動を補正することは可能である。しかしながら、この低周波成分86と、高周波成分85の両方を補正するためには、その補正周波数レンジを高周波側に合わせる必要があり、高精度、且つ複雑な制御回路が必要になる。なぜならば、補正精度は、その制御ループ周期と、センサの検知精度が問題になるためである。
FIG. 10 is a detailed control flowchart for explaining the motor control operation. First, the intermediate transfer drive motor control unit turns on the motor so that the motor rotates at the basic speed V (S1). At that time, the basic speed V is output (S2). Next, it is checked whether or not the motor is OFF (S3). If it is OFF, the
The aforementioned speed fluctuation (difference between basic speed and surface speed) of the intermediate transfer belt is caused by several factors. The fluctuation frequency of the speed fluctuation includes a
図12はモータの速度制御を模式的に表した図である。即ち、符号90によりマークセンサ80によりベルトスケール84を読み取り、その位相を検出し(91)、目標値との位相比較を行い(92)、ずれ量を検出する(93)。そのずれ量に基づいて制御両を算出し(94)、その値を目標値に加算して(95)モータ制御を行う(96)。図12に示す一連の制御をモータ駆動フィードバックループ周期Aとすると、図13に示すように、制御ループ周期Aが低周波周期Cに比べ十分に早ければ、図で示すように、ズレ制御量87を検出することが可能であり、1ループ終了時には、速度ズレ量を補正し、目標速度に戻すことが可能となる。すなわち、A>>Cであれば良いことになる。ところが、制御ループ周期Aよりも早い周期である高周波周期Bについては、その速度変動を検知できないため、当然、その補正もできない。すなわち、B>Aとなる場合は、制御不能である。よって、高周波周期Bも補正するためには、それよりも早い周期で制御ループ周期を構成する必要がある。一般的に、制御範囲に収めるためには、対象となる補正周波数の数十倍の周期で補正する必要があるとされている。そのため、高周波周期Bも補正するには、制御ループ周期をかなり短くしなければならず、その結果、構成する部品の精度、ばらつきを押さえる必要が生じてくる。また、これに伴い、検出するセンサの精度も向上させる必要があり、さらに、ベルト上のスケールも、高分解能が必要、且つ、高精度が必要となり、加工上も困難になってしまい、これらを達成するためには、高コストのシステムを構成する必要性が発生することになる。
FIG. 12 is a diagram schematically showing motor speed control. That is, the
本発明の画像形成装置はこの点に着目し、補正対象を低周波周期の物に限定する事を提案している。一般的に、高周波周期が数kHz以上であるのに対し、低周波周期は数十Hz以下であるので、十分、低コストにシステムを構築することが可能である。尚、高周波周期の速度変動の補正を行わないことに関して、以下に説明を行う。タンデム型画像形成装置は、その構成上、中間転写ベルト上の同じ位置に同時にトナーを転写することはあり得ない。すなわち、図14に示すように、感光体100、102は、それぞれ有る距離を持って配置されるため、最初の感光体100から転写された後、次の感光体102から転写されるまでの間に、転写時間差106が生じることになる。例えば、転写紙上の同じ位置に4色のドットを重ねて印字する場合、まず、最初の感光体100から中間転写ベルト105上に転写されたトナー101が、中間転写ベルト105の回転により、次の感光体102の転写位置(重ね合わせ位置104)に到着したときに、初めて、2色目が中間転写ベルト105上に転写される。
これは、最初の転写から、次の転写まで、時間差が存在することを意味する。その後、順次、3色目、4色目が時間差を持って転写され、はじめて4色が同じ位置に転写されることになる。このとき、隣り合った感光体の転写時間差106よりも遅い低周波周期の速度変動が発生すると、最初の転写位置から、その速度変動分だけ遅く又は早く、次の転写位置に到達することになり、転写位置が異なってしまい、その結果、色ズレとして、画像に影響されてしまう。
ところが、最初の転写位置から、次の転写位置までの時間差よりも早い周期の高周波周期の速度変動が発生しても、次の転写位置に到達したときに、速度が元に戻っていれば、位置ズレとしては現れないことになる。従って、多少の位置ズレとなっても、画像上で色ズレとしては殆ど目立たなくなる。以上のことを鑑みて、本発明の画像形成装置において、その効果は十分発揮する事が可能であると結論付ける事が出来る。
即ち、低周波周期として速度変動が現れる要因としては、ベルト1周期に起因する要因が大きい。これは、画像形成装置がタンデム型であり、A3サイズ等の比較的大型の転写紙への作像を行うという構造上、中間転写ベルトの周長を長くする必要があるため、ベルトが1周するのに要する時間が、ベルト速度制御ループの時間周期に比べ、遙かに長い時間を要するためである。このため、一般的に、ベルトの厚さ偏差や、メカ的なレイアウトの積み上げ公差などにより、ベルトが1回転する間に速度の増加減を誘発するような要因が画像上に影響を及ぼす事が多い。
The image forming apparatus of the present invention pays attention to this point, and proposes to limit the correction target to those having a low frequency period. In general, the high frequency period is several kHz or more, while the low frequency period is several tens of Hz or less, so that it is possible to construct a system at a sufficiently low cost. A description will be given below of not correcting the speed fluctuation in the high frequency cycle. The tandem image forming apparatus cannot transfer toner to the same position on the intermediate transfer belt at the same time because of its configuration. That is, as shown in FIG. 14, the
This means that there is a time difference from the first transfer to the next transfer. Thereafter, the third color and the fourth color are sequentially transferred with a time difference, and the four colors are transferred to the same position for the first time. At this time, if a speed fluctuation with a low frequency cycle slower than the
However, even if a speed fluctuation of a high frequency cycle with a period faster than the time difference from the first transfer position to the next transfer position occurs, if the speed returns to the original when the next transfer position is reached, It will not appear as a misalignment. Therefore, even if there is a slight positional shift, the color shift is hardly noticeable on the image. In view of the above, it can be concluded that the effect can be sufficiently exhibited in the image forming apparatus of the present invention.
That is, as a factor in which speed fluctuation appears as a low frequency cycle, a factor caused by one belt cycle is large. This is because the image forming apparatus is a tandem type, and it is necessary to increase the peripheral length of the intermediate transfer belt due to the structure of forming an image on a relatively large transfer paper such as A3 size. This is because the time required to do this is much longer than the time period of the belt speed control loop. For this reason, in general, a factor that induces an increase or decrease in speed during one rotation of the belt may affect the image due to a thickness deviation of the belt or a stacking tolerance of a mechanical layout. Many.
図15は変動周波数と速度変動量との要因の関係を示す図である。この図からわかるとおり、変動周波数が低周波成分の場合に速度変動量が大きい。尚、ベルト1周に起因しない高周波周期の速度変動の要因としては、駆動伝達用のギヤの歯のピッチ変動などがある。本発明の画像形成装置は、上記のことから、その補正する対象要因をベルト1周に起因する要因に限定することを提案している。これにより、画像上には現れない様な高周波周期の速度変動は無視することができ、低コストにシステムを構成することが出来るようになる。本発明の画像形成装置では、中間転写ベルトの速度変動を起こす要因として、中間転写ベルトの厚さムラについて着目し、これによる速度変動について補正を行うことを提案している。以下、このメカニズムについて説明を行う。 FIG. 15 is a diagram showing the relationship between factors of fluctuation frequency and speed fluctuation amount. As can be seen from this figure, the speed fluctuation amount is large when the fluctuation frequency is a low frequency component. Incidentally, as a factor of the speed fluctuation of the high frequency cycle not caused by one round of the belt, there is a pitch fluctuation of the gear teeth for driving transmission. In view of the above, the image forming apparatus of the present invention proposes that the target factor to be corrected is limited to the factor caused by one round of the belt. As a result, speed fluctuations in the high frequency cycle that do not appear on the image can be ignored, and the system can be configured at low cost. In the image forming apparatus of the present invention, attention is paid to the thickness unevenness of the intermediate transfer belt as a factor causing the speed fluctuation of the intermediate transfer belt, and it is proposed to correct the speed fluctuation caused by this. Hereinafter, this mechanism will be described.
図16はベルトに厚さムラがある場合の中間転写ユニットの簡略図である。ここで、説明を簡略化するために、その構成として、ローラは駆動ローラ111と従動ローラ110の2本構成としているが、2本以上のローラ構成でも同様である。又、説明を簡略化するために、図に示す中間転写ベルト112の厚さムラは、厚い部分と薄い部分がそれぞれ1つずつとしているが、このムラが複数有る場合も、理論的に同様である。また中間転写ベルト112は、駆動ローラ111と従動ローラ110によって保持されている。又、中間転写ベルト112は、駆動ローラ111によって、図中矢印の方向に回転する。またベルト表面のD点は、ベルトの一番厚い部分であり、E点は、一番薄い部分を示す。D点が駆動ローラ111側の図示する位置、E点が従動ローラ110側の図示する位置にある時のベルトの状態を実線で示し、ベルトが回転し、逆に、D点が従動ローラ110側の図示する位置に、E点が駆動ローラ111側の図示する位置にある時のベルトの状態を破線で示している。
そしてD点が駆動ローラ111側にあるときのベルトの厚さをX、E点が駆動ローラ111側にある時のベルトの厚さをxとする。すなわち、X>xである。又、駆動ローラ111の半径は不変のため、駆動ローラ110の中心点から、ベルト表面であるD点、E点までのベルト回転半径は、それぞれ、R、rとなり、その差は、X−xと同じになる。即ち、(R−r)=(X−x)である。
ここで、D点、E点、における、ベルト表面速度は、その回転半径が、上記のように異なるため、E点に比べ、D点の方が早くなってしまう。すなわち、ベルトが回転し、ベルトの厚さが他の部分に比べ厚い部分が、駆動ローラ111の位置に来たとき、ベルトの表面速度は一番速くなり、その後、さらにベルトが回転することにより徐々に速度は遅くなり、ベルトの一番薄い部分が駆動ローラに来たときに一番ベルト表面速度は遅くなる。よって、この差が、ベルト速度ムラとして現れることになる。一般的に、ベルト製造上、工程上から、ベルトの厚さを全て均一にすることは不可能である。そのため、この速度ムラは、必ず発生することになる。さらに、この厚さムラは、比較的凹凸の数が少ないため、ベルト速度ムラとしては低周数周期となって現れることになる。従って、前述したように、位置ズレとなり、画像上に色むらとして現れてしまう。またこのベルト厚さムラは、通常、その製造工程上、数Hz以下となる。従って、この要因に限定着目することにより、さらに低コストにシステムを構成することが可能となる。又、補正する周波数を限定する事により、当然フィードバック制御における位相検出レンジを限定でき、その結果、目標速度に対する位相比較、速度のズレ量検出をより高精度に行うことが出来、より安定した速度制御を行う事が可能となる。
FIG. 16 is a simplified diagram of the intermediate transfer unit when the belt has thickness unevenness. Here, in order to simplify the description, the configuration of the roller is two configurations of the driving
The belt thickness when the point D is on the
Here, the belt surface speeds at the points D and E are different from each other in the radius of rotation as described above, so that the point D is faster than the point E. That is, when the belt rotates and the portion where the thickness of the belt is thicker than the other portions comes to the position of the driving
次に本発明の画像形成装置では、中間転写ベルト112の速度変動を起こす要因として、中間転写ベルト112の駆動ローラ111の偏芯について着目し、これによる速度変動について補正を行うことを提案している。以下、このメカニズムについて説明を行う。
図17は中間転写ベルト112駆動ローラ111に偏芯がある場合の中間転写ユニットの簡略図である。ここで、説明を簡略化するために、その構成として、ローラは駆動ローラ111と従動ローラ110の2本構成としているが、2本以上のローラ構成でも同様である。また中間転写ベルト112は、駆動ローラ111と従動ローラ110によって保持されている。又、中間転写ベルトは、駆動ローラ111によって、図中矢印の方向に回転する。
図17に示すように、駆動ローラ111に偏芯がある場合に、ベルト接触面方向に一番膨らんだときの中心からベルト接触面までの半径をR、逆に、ベルト接触面とは反対側に一番膨らんだときの駆動ローラ中心からベルト接触面までの半径をrとする。ベルトの厚さは均一である(X=x)と仮定すると、ベルト表面速度は、(R−r)分だけ、速度差を生じることになる。その分、ベルト表面速変動が発生してしまう。一般的に、駆動ローラの半径は大きい物が多く、そのためこの速度変動は比較的低周波周期となって現れる。その結果、画像上に、色むらとなって現れることになる。この低周波周期は、一般的に、数Hzから数十Hz程度であるため、この要因に着目し、これを補正することにより、より低コスト且つ、補正周波数限定による補正誤差を低減し、より安定した速度制御を実現することが出来る。ベルト速度変動を誘発する要因は、多種多様であるが、その中でも低周波周期による要因について補正を行うことについては、前述したとおりである。この時、低周波周期の要因としては実際には、どのようなことが要因となり得るのかは、その時のシステム構成、例えば、ベルト材質、ベルト周長、構成ローラ数、感光体ピッチ、部品精度などによって、それぞれ異なってきてしまう。従って、それぞれの要因に対し補正を行うことは困難となる場合もある。一般的に、速度変動が、画像上に現れるのは、低周波の要因が多く、これらは、100Hz程度まで補正できれば十分である。
図18は変動周波数に対する速度変動量と画像への影響の関係を示す概念図である。この図に示すとおり、100Hz程度に補正範囲を限定すれば、そのフィードバック系の構成を低コストで実現することが可能となる。
Next, in the image forming apparatus of the present invention, it is proposed to pay attention to the eccentricity of the driving
FIG. 17 is a simplified diagram of the intermediate transfer unit when the
As shown in FIG. 17, when the driving
FIG. 18 is a conceptual diagram showing the relationship between the speed fluctuation amount and the influence on the image with respect to the fluctuation frequency. As shown in this figure, if the correction range is limited to about 100 Hz, the configuration of the feedback system can be realized at low cost.
図19は本発明の第1の実施形態に係るモータ速度制御部のブロック図である。これは図示しない中間転写ベルト周縁部全周に亘って一定間隔に形成されたマークを検知するマークセンサ(マーク検知手段)80と、このマークセンサ80により検知された信号と中間転写ベルトを駆動するベルト駆動モータ(駆動手段)81に備えられたエンコーダ128の出力信号とを切替える切替回路(切替手段)120と、切替回路120により切替えられた信号の周期と基準ベルト周期(基準周期)122とを比較して誤差を検出する比較器(誤差検出手段)121と、切替回路120の切替制御および比較器121の誤差レベルを判定する制御部(制御手段)130と、比較器121の誤差レベルに基づいて駆動周波数を発生する補正制御コントローラ123と、基準駆動周波数を発生する目標速度発生器124と、補正制御コントローラ123の値に目標速度発生器124加算する加算器125と、モータの駆動パワーを生成するドライブ回路126と、を備えて構成される。尚、補正制御コントローラ123はフィルタ部123aと比例ゲイン部123bで構成され、フィルタ部123bは制御帯域に応じてフィルタ係数を設定して誤差信号をフィルタリングする。実際にはある周波数以上をカットする。また比例ゲイン部では、制御帯域に応じて比例ゲインを設定して補正量の大きさを決定する。実際には制御帯域が高いほど、早く変動を補正する必要があるので、ゲインを大きくする。この例では、補正制御コントローラ123をフィルタ部123aと比例ゲイン部123bで構成したが、パラメータを有するすべてのアルゴリズムのコントローラが含まれる。また、モータの種類もDCサーボモータに限らず、パルスモータなどの速度制御可能なモータが対象になる。
図20は本発明の第1の実施形態に係る画像形成装置に備えられたベルト駆動モータ81の制御を説明するフローチャートである。制御部30は予め切替回路120をマークセンサ80側に切替えておく(S21)。そしてベルト駆動モータ81が回転してマークセンサ80から信号が発生するとその信号の周期が所定の周期内であるか否かを判定する(S22)。ステップS22で所定の周期内であれば(S22でYESのルート)、ステップS21に戻って繰り返す。この状態では比較器121にはほとんど誤差信号が発生しないので、補正制御コントローラ123からは加算する値は発生せず、目標速度に近い周波数がドライブ回路に供給される。ステップS22で所定の周期内から外れると(S22でNOのルート)、制御部30は切替回路120をエンコーダ128側に切替える(S23)。これにより、比較器121にはエンコーダ128から発生する信号周期が入力され、その周期と基準ベルト周期122とが比較されて、以下同様の動作を行う。即ち、この時点でマークセンサ80は何らかの原因により異常となったと判断して回路から切り離される。
このように本実施形態は、マークセンサ80からの信号とエンコーダ128からの信号を切替える切替回路120と、基準ベルト周期122とマークセンサ80の周期を比較して誤差を検出する比較器121とを備え、誤差が所定値より大きくなることでマークセンサ80が異常であることを検出することが可能となり、それによりエンコーダ128に切替えて中間転写ベルト速度を補正制御するものである。これにより、マークセンサ80が故障しても中間転写ベルトの速度ムラを最小限に抑えることができる。
FIG. 19 is a block diagram of the motor speed control unit according to the first embodiment of the present invention. This is a mark sensor (mark detecting means) 80 for detecting marks formed at regular intervals over the entire periphery of the intermediate transfer belt (not shown), and a signal detected by the
FIG. 20 is a flowchart for explaining control of the
As described above, the present embodiment includes the
図21は本発明の第2の実施形態に係るモータ速度制御部のブロック図である。図21が図19と異なる点は、マークセンサ80が複数備えられ、各マークセンサ80(a〜c)から出力された信号周期の平均値を演算する平均値演算回路131の出力が切替回路120に接続された点である。そして制御部130は、比較器121により検出された誤差が所定値を超えた場合、各マークセンサ80(a〜c)のうち、少なくとも一つの各マークセンサ80が異常であると判断し、各マークセンサ80(a〜c)による制御からエンコーダ128による制御に切替えるように切替回路120を制御するものである。その他の動作は図19と同様であるので省略する。
図22は本発明の第2の実施形態に係るモータ速度制御部の構成図である。同じ構成要素には同じ参照番号を付して説明する。この構成では3個のマークセンサ80a、80b、80cが、各感光体40の間にそれぞれ配置される。他の構成は図6と同様であるので、説明を省略する。
このように本実施形態は、マークセンサ80を複数備え、そのマークセンサ80の平均値を演算する平均値演算回路131を備えている。即ち、複数のマークセンサ80からの信号は平均値演算回路131により平均化された信号である。そしてその信号をマークセンサの信号として使用するものである。これにより、複数のマークセンサの平均値を検出することにより検出誤差を最小にすることが可能となり、且つマークセンサが故障しても中間転写ベルトの速度ムラを最小限に抑えることができる。
FIG. 21 is a block diagram of a motor speed control unit according to the second embodiment of the present invention. FIG. 21 differs from FIG. 19 in that a plurality of
FIG. 22 is a configuration diagram of a motor speed control unit according to the second embodiment of the present invention. The same components will be described with the same reference numerals. In this configuration, three
As described above, this embodiment includes a plurality of
図23は本発明の第3の実施形態に係るモータ速度制御部のブロック図である。同じ構成要素には同じ参照番号を付して説明する。図23が図19と異なる点は、マークセンサ80としてメインマークセンサ80d、サブマークセンサ80eが備えられ、メインマークセンサ80dの出力をサブマークセンサ80eから出力された信号により補正するセンサ信号補正回路(信号補正手段)132の出力が切替回路120に接続された点である。そして制御部130は、比較器121により検出された誤差が所定値を超えた場合、メインマークセンサ80d、サブマークセンサ80eのうち、メインマークセンサ80dが異常であると判断し、メインマークセンサ80d、サブマークセンサ80eによる制御からエンコーダ128による制御に切替えるように切替回路121を制御するものである。
このように本実施形態は、メイン、サブ2つのマークセンサを備え、メインマークセンサ80dの信号をサブマークセンサ80eの信号により補正するセンサ信号補正回路132を備えている。例えば、補正手段としてメイン、サブのマークセンサからの信号の論理和をとって、メインマークセンサ80dが故障した場合に、サブマークセンサ80eに入れ替えてその信号をマークセンサの信号として使用するものである。これにより、メインマークセンサ80dが故障しても中間転写ベルトの速度ムラを最小限に抑えることができる。
FIG. 23 is a block diagram of a motor speed control unit according to the third embodiment of the present invention. The same components will be described with the same reference numerals. FIG. 23 differs from FIG. 19 in that a
As described above, the present embodiment includes two main and sub mark sensors, and includes a sensor
80 マークセンサ、81 ベルト駆動モータ、120 切替回路、121 比較器、122 基準ベルト周期、123 補正制御コントローラ、124 目標速度発生器、125 加算器、126 ドライブ回路、128 エンコーダ、130 制御部 80 mark sensor, 81 belt drive motor, 120 switching circuit, 121 comparator, 122 reference belt cycle, 123 correction control controller, 124 target speed generator, 125 adder, 126 drive circuit, 128 encoder, 130 control unit
Claims (3)
前記中間転写ベルト周縁部全周に亘って一定間隔に形成されたマークを検知するマーク検知手段と、該マーク検知手段により検知された信号と前記中間転写ベルトを駆動する駆動手段に備えられたエンコーダの出力信号とを切替える切替手段と、該切替手段により切替えられた信号の周期と基準周期とを比較して誤差を検出する誤差検出手段と、前記切替手段の切替制御および誤差検出手段の誤差レベルを判定する制御手段と、を備え、
前記誤差検出手段により検出された誤差に基づいて、前記中間転写ベルトの移動速度誤差を検出し、該検出結果に基づいて当該中間転写ベルト速度を補正制御する画像形成装置であって、
前記制御手段は、前記誤差検出手段により検出された誤差が所定値を超えた場合、前記マーク検知手段が異常であると判断し、当該マーク検知手段による制御から前記エンコーダによる制御に切替えるように前記切替手段を制御することを特徴とする画像形成装置。 In a tandem type color image forming apparatus provided with an intermediate transfer belt for transferring a color toner image formed on a photoconductor to synthesize a color image,
Mark detection means for detecting marks formed at regular intervals over the entire circumference of the intermediate transfer belt, an encoder provided in a signal detected by the mark detection means and a drive means for driving the intermediate transfer belt Switching means for switching the output signal, error detection means for detecting an error by comparing the period of the signal switched by the switching means with a reference period, switching control of the switching means, and error level of the error detection means Control means for determining
An image forming apparatus that detects a moving speed error of the intermediate transfer belt based on an error detected by the error detecting unit, and corrects and controls the intermediate transfer belt speed based on the detection result,
The control means determines that the mark detection means is abnormal when the error detected by the error detection means exceeds a predetermined value, and switches from control by the mark detection means to control by the encoder. An image forming apparatus that controls a switching unit.
前記中間転写ベルト周縁部全周に亘って一定間隔に形成されたマークを検知する複数のマーク検知手段と、各マーク検知手段から出力された信号周期の平均値を演算する平均値演算回路と、該平均値演算回路により出力された演算結果と前記中間転写ベルトを駆動する駆動手段に備えられたエンコーダの出力信号とを切替える切替手段と、該切替手段により切替えられた信号の周期と基準周期とを比較して誤差を検出する誤差検出手段と、前記切替手段の切替制御および誤差検出手段の誤差レベルを判定する制御手段と、を備え、
前記誤差検出手段により検出された誤差に基づいて、前記中間転写ベルトの移動速度誤差を検出し、該検出結果に基づいて当該中間転写ベルト速度を補正制御する画像形成装置であって、
前記制御手段は、前記誤差検出手段により検出された誤差が所定値を超えた場合、前記複数のマーク検知手段のうち、少なくとも一つのマーク検知手段が異常であると判断し、当該マーク検知手段による制御から前記エンコーダによる制御に切替えるように前記切替手段を制御することを特徴とする画像形成装置。 In a tandem type color image forming apparatus provided with an intermediate transfer belt for transferring a color toner image formed on a photoconductor to synthesize a color image,
A plurality of mark detection means for detecting marks formed at constant intervals over the entire circumference of the intermediate transfer belt, an average value calculation circuit for calculating an average value of signal periods output from the mark detection means, Switching means for switching between a calculation result output by the average value calculation circuit and an output signal of an encoder provided in a driving means for driving the intermediate transfer belt, a period of the signal switched by the switching means, and a reference period Error detection means for comparing the error detection means, and switching means for controlling the switching means and control means for determining the error level of the error detection means,
An image forming apparatus that detects a moving speed error of the intermediate transfer belt based on an error detected by the error detecting unit, and corrects and controls the intermediate transfer belt speed based on the detection result,
When the error detected by the error detection unit exceeds a predetermined value, the control unit determines that at least one of the plurality of mark detection units is abnormal, and the mark detection unit An image forming apparatus that controls the switching unit to switch from control to control by the encoder.
前記中間転写ベルト周縁部全周に亘って一定間隔に形成されたマークを検知する主副2つのマーク検知手段と、前記主マーク検知手段の出力を前記副マーク検知手段から出力された信号により補正する信号補正手段と、該信号補正手段の出力信号と前記中間転写ベルトを駆動する駆動手段に備えられたエンコーダの出力信号とを切替える切替手段と、該切替手段により切替えられた信号の周期と基準周期とを比較して誤差を検出する誤差検出手段と、前記切替手段の切替制御および誤差検出手段の誤差レベルを判定する制御手段と、を備え、
前記誤差検出手段により検出された誤差に基づいて、前記中間転写ベルトの移動速度誤差を検出し、該検出結果に基づいて当該中間転写ベルト速度を補正制御する画像形成装置であって、
前記制御手段は、前記誤差検出手段により検出された誤差が所定値を超えた場合、前記主副2つのマーク検知手段のうち、主マーク検知手段が異常であると判断し、当該マーク検知手段による制御から前記エンコーダによる制御に切替えるように前記切替手段を制御することを特徴とする画像形成装置。 In a tandem type color image forming apparatus provided with an intermediate transfer belt for transferring a color toner image formed on a photoconductor to synthesize a color image,
The main and sub two mark detection means for detecting marks formed at regular intervals over the entire circumference of the intermediate transfer belt, and the output of the main mark detection means is corrected by a signal output from the sub mark detection means A signal correcting means for switching, a switching means for switching between an output signal of the signal correcting means and an output signal of an encoder provided in a driving means for driving the intermediate transfer belt, a cycle and a reference of the signal switched by the switching means An error detection means for detecting an error by comparing with a period; and a control means for determining a switching level of the switching means and an error level of the error detection means,
An image forming apparatus that detects a moving speed error of the intermediate transfer belt based on an error detected by the error detecting unit, and corrects and controls the intermediate transfer belt speed based on the detection result,
When the error detected by the error detection unit exceeds a predetermined value, the control unit determines that the main mark detection unit is abnormal among the main and sub two mark detection units, and the mark detection unit An image forming apparatus that controls the switching unit to switch from control to control by the encoder.
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