JP2006259173A - Drive controller and image forming apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve a such problem that absolute velocity of belt conveyance velocity is varied by variation in belt thickness, and thermal expansion and thermal contraction of a driven roller. <P>SOLUTION: A drive controller is provided which stabilizes velocity variation by thickness of a belt 60 by referring to correction data stored in a volatile memory and adding the correction data to a control object value to perform drive control of a drive means when driving the belt 60, the drive controller is provided with a subscanning magnification correction means for detecting subscanning magnification error of a transfer conveyance device based on velocity information of the transfer conveyance device, calculating an amount of correction of the detected subscanning magnification error and performing drive control of the transfer conveyance device so as to reduce the subscanning magnification error based on the calculated amount of correction. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、画像形成装置の無端状ベルトを駆動制御する駆動制御装置、及び複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置に関する。   The present invention relates to a drive control device that drives and controls an endless belt of an image forming apparatus, and an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile.

画像形成装置において、例えば特許文献1には、一定のパルスレートで駆動ローラを駆動して無端状転写搬送ベルトを回動させるときに、転写搬送ベルト上のベルトマークによって検知される位置を基準として、既知である転写搬送ベルト全周方向にわたる厚さプロファイルによって発生するであろう速度変動Vhを打ち消すような速度プロファイルを事前に計測し、これに対して変調されたパルスレートで駆動モータ制御信号を生成し、これを元にモータを駆動し、駆動ローラを介して転写搬送ベルトを駆動することにより、最終的な転写搬送ベルトの速度Vbを変動のないものとするものが記載されている。   In an image forming apparatus, for example, Patent Document 1 discloses that a position detected by a belt mark on a transfer conveyance belt when a driving roller is driven at a constant pulse rate to rotate an endless transfer conveyance belt is used as a reference. Measure the speed profile in advance to cancel the speed fluctuation Vh that would be generated by the known thickness profile over the entire circumference of the transfer conveyance belt, and send the drive motor control signal at a modulated pulse rate. It is described that the final transfer / conveyance belt speed Vb is not changed by driving the motor based on this and driving the transfer / conveyance belt via a driving roller.

また、特許文献2には、ベルト厚み偏差による色ズレを低減することを目的とするもので、ベルト上にレジストパターンを形成し、このレジストパターンの読取結果に基づいて、測定されるベルトの厚みムラに起因して発生するベルト1周成分の速度変動量を抽出し、画像出力時にはその速度変動量に基づいてベルトの駆動制御を行うものが記載されている。特許文献3には、従動ローラの回転角変位又は回転角速度を検出し、その検出結果から、ベルトの周方向の周期的な厚さ変動に対応した周波数を有する回転角速度の交流成分を抽出し、この交流成分の振幅及び位相に基づいて駆動ローラの回転を制御するものが記載されている。   Patent Document 2 aims to reduce color misregistration due to belt thickness deviation. A resist pattern is formed on the belt, and the thickness of the belt measured based on the read result of the resist pattern. There is described a technique in which a speed fluctuation amount of a belt one-round component generated due to unevenness is extracted, and belt driving control is performed based on the speed fluctuation amount when an image is output. In Patent Document 3, the rotational angular displacement or rotational angular velocity of the driven roller is detected, and the AC component of the rotational angular velocity having a frequency corresponding to the periodic thickness fluctuation in the circumferential direction of the belt is extracted from the detection result. A device that controls the rotation of the drive roller based on the amplitude and phase of the AC component is described.

特許文献4には、ロータリエンコーダにより駆動ローラ及び従動ローラの回転角度を検出し、さらにアップダウンカウンタで両ローラの回転速度の差を求め、この回転速度の差をモータの回転速度制御系に重畳してフィーソバック制御を行うものが記載されている。特許文献5には、複写機の組み立て時において、転写ベルトの表面に、予め印刷された3つの基準パターンを検出して副走査方向の倍率ズレを補正し、基準パターンに並んで各色のテストパターンをベルト表面に出力し、これらのテストパターンを検出して基準パターンと比較することにより、各色画像の副走査方向の平行ズレ、主走査方向の平行ズレ、および主走査方向の倍率ズレを補正するものが記載されている。   In Patent Document 4, the rotational angle of the driving roller and the driven roller is detected by a rotary encoder, and the difference between the rotational speeds of both rollers is obtained by an up / down counter, and this rotational speed difference is superimposed on the rotational speed control system of the motor. Thus, what performs the FESO back control is described. In Patent Document 5, when assembling a copying machine, three reference patterns printed in advance on the surface of a transfer belt are detected to correct magnification misalignment in the sub-scanning direction. Is output to the belt surface, and these test patterns are detected and compared with a reference pattern to correct parallel displacement in the sub-scanning direction, parallel displacement in the main scanning direction, and magnification displacement in the main scanning direction of each color image. Things are listed.

特開2000−310897JP2000-310897 特開平10−186787号公報(特許第3564953号公報)Japanese Patent Laid-Open No. 10-186787 (Japanese Patent No. 3564953) 特開2004−123383JP 2004-123383 A 特開2000−330353JP 2000-330353 A 特開平11−35万2737号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-352,737

カラー画像形成の代表的方法は、複数の感光体上に形成される色の異なる複数のトナー画像を直接転写紙に重ねながら転写させる直接転写方式と、複数の感光体上に形成される色の異なる複数のトナー画像を中間転写ベルトなどの中間転写体に重ねながら転写させ、しかる後に転写紙に一括して転写させる中間転写方式がある。複数の感光体を転写紙または中間転写体に対向させ並べて配置することから、タンデム方式と呼ばれ、感光体毎にイエロー(以下Yという)、マゼンタ(以下Mという)、シアン(以下Cという)、ブラック(以下Kという)の各色に対して静電潜像の形成、現像などの電子写真プロセスを実行させて各色のトナー画像を形成し、この各色のトナー画像を直接転写方式では走行中の転写紙上に、中間転写方式では走行中の中間転写体上に転写する。   A typical method for forming a color image includes a direct transfer method in which a plurality of toner images having different colors formed on a plurality of photoconductors are transferred while being directly superimposed on a transfer sheet, and a color image formed on a plurality of photoconductors. There is an intermediate transfer system in which a plurality of different toner images are transferred while being superimposed on an intermediate transfer member such as an intermediate transfer belt, and then transferred onto a transfer sheet at once. Since a plurality of photoconductors are arranged side by side facing the transfer paper or intermediate transfer body, this is called a tandem system, and yellow (hereinafter referred to as Y), magenta (hereinafter referred to as M), cyan (hereinafter referred to as C) for each photoconductor. , Black (hereinafter referred to as “K”) is subjected to an electrophotographic process such as electrostatic latent image formation and development to form a toner image of each color, and the toner image of each color is being transferred in the direct transfer system. On the transfer paper, in the intermediate transfer method, the image is transferred onto the running intermediate transfer member.

これらの各方式を用いたタンデム方式のカラー画像形成装置では、直接転写方式にあっては、直接転写搬送ベルトとして、転写紙を支持しながら走行する無端状ベルトを採用し、中間転写方式にあっては、中間転写搬送ベルトとして、感光体から画像を受け取り担持する無端状ベルトを採用するのが一般的である。そして、4個の感光体を含む作像ユニットを上記無端状ベルトの走行方向の一辺に並べて設置する。   In the tandem color image forming apparatus using each of these methods, in the direct transfer method, an endless belt that travels while supporting transfer paper is adopted as the direct transfer conveyance belt, which is suitable for the intermediate transfer method. In general, an endless belt that receives and carries an image from a photoreceptor is generally used as the intermediate transfer conveyance belt. Then, an image forming unit including four photoconductors is arranged side by side on one side in the running direction of the endless belt.

上記タンデム方式のカラー画像形成装置では、各色のトナー画像を転写ユニットにより記録部材としての転写紙又は中間転写搬送ベルトに精度よく重ねて転写することが色ずれの発生を防止する上で重要である。そのため、いずれの転写方式においても転写搬送ベルトの速度変動による色ずれを回避するために、転写ユニットの直接転写搬送ベルトまたは中間転写搬送ベルトに従動する複数個の従動軸のうちの一つにエンコーダを取り付け、このエンコーダの回転速度変動に応じて、直接転写搬送ベルトまたは中間転写搬送ベルトを駆動する駆動ローラの回転速度をフィードバック制御するのは有効な手段となっている。   In the tandem color image forming apparatus, it is important to prevent the occurrence of color misregistration by accurately transferring toner images of respective colors onto a transfer sheet or an intermediate transfer conveying belt as a recording member by a transfer unit. . Therefore, in any of the transfer methods, in order to avoid color misregistration due to speed fluctuation of the transfer conveyance belt, an encoder is provided on one of the plurality of driven shafts driven by the direct transfer conveyance belt or the intermediate transfer conveyance belt of the transfer unit. It is an effective means to feedback-control the rotational speed of the driving roller that directly drives the transfer transfer belt or the intermediate transfer transport belt in accordance with fluctuations in the rotational speed of the encoder.

フィードバック制御を実現する最も一般的な方法として、比例制御(PI制御)がある。これは、エンコーダの目標角変位Ref(n)とエンコーダの検出角変位P(n−1)との差から位置偏差e(n)を演算し、その演算結果にローパスフィルタをかけて高周波ノイズを除去するとともに、制御ゲインをかけてから、一定の標準駆動パルス周波数信号を加えてその結果により、駆動ローラに接続されている駆動モータの駆動パルス周波数を制御することで、常にエンコーダ出力が目標角変位で駆動されるように制御する方法である。   The most common method for realizing feedback control is proportional control (PI control). This calculates the position deviation e (n) from the difference between the target angular displacement Ref (n) of the encoder and the detected angular displacement P (n−1) of the encoder, and applies a low-pass filter to the calculation result to generate high frequency noise. By applying a control gain, adding a constant standard drive pulse frequency signal and controlling the drive pulse frequency of the drive motor connected to the drive roller based on the result, the encoder output is always at the target angle. This is a method of controlling to be driven by displacement.

実際のフィードバック制御としては、エンコーダの出力パルスの立上りエッジをカウントするエンコーダパルスカウンタと、制御周期(例えば1msなど)毎にカウントする制御周期カウンタを使用し、制御周期(1ms)間に移動する目標角変位の演算結果と、制御周期毎にエンコーダパルスカウンタのカウント値を取得することで得られる検出角変位との差から、位置偏差を取得することができる。   For actual feedback control, an encoder pulse counter that counts the rising edge of the output pulse of the encoder and a control period counter that counts every control period (for example, 1 ms), and a target that moves during the control period (1 ms) The position deviation can be acquired from the difference between the calculation result of the angular displacement and the detected angular displacement obtained by acquiring the count value of the encoder pulse counter for each control cycle.

具体的な演算としては、エンコーダが取り付けられている従動軸のローラ直径を15.615とすると、以下のようになる。
e(n)=θ0*q−θ1*ne 単位:rad
e(n)[rad]:今回のサンプリングにて演算された位置偏差
θ0[rad]:制御周期当たりの移動角度(=2π*V*E−3/l5.565π[rad])
θ1[rad]:エンコーダ1パルス当たりの移動角度(=2π/p[rad])
q:制御周期タイマのカウント値
V:ベルト線速[mm/s]
ne:エンコーダパルスカウンタのカウント値
ここで、例えば制御周期1msでエンコーダの分解能が1回転当たり300パルスであるものを使用し、無端状ベルト(転写搬送ベルト)が162mm/sで動作するようにフィードバック制御をかけた場合を想定すると、以下のようになる。
As a specific calculation, assuming that the roller diameter of the driven shaft to which the encoder is attached is 15.615, the following is obtained.
e (n) = θ0 * q-θ1 * ne Unit: rad
e (n) [rad]: Position deviation calculated by this sampling θ0 [rad]: Movement angle per control cycle (= 2π * V * E-3 / l5.565π [rad])
θ1 [rad]: Movement angle per encoder pulse (= 2π / p [rad])
q: Count value of control cycle timer V: Belt linear velocity [mm / s]
ne: Count value of the encoder pulse counter Here, for example, a control cycle of 1 ms with a resolution of 300 pulses per revolution is used, and feedback is performed so that the endless belt (transfer conveyance belt) operates at 162 mm / s. Assuming the case where control is applied, it is as follows.

θ0=2π*162*E−3/l5.615π=0.0207487〔rad〕
θ1=2π/p=2π/300=0.0209439[rad]
以上の演算を制御周期毎に行うことで位置偏差を取得し、フィードバック制御を行う。
θ0 = 2π * 162 * E-3 / l5.615π = 0.0207487 [rad]
θ1 = 2π / p = 2π / 300 = 0.0209439 [rad]
A position deviation is acquired by performing the above calculation for every control period, and feedback control is performed.

しかし、この方法は、微小な転写搬送ベルトの厚さによって転写紙の搬送速度に変化が生じ、画像が理想位置からずれるという画像品質の低下とともに、複数の記録紙の間で画像に位置変動が発生し、記録紙間の繰り返し画像位置再現性が劣化するという問題があった。
これは、ベルト駆動位置において、ベルトの厚さ方向中央部でベルトの搬送速度が決定すると仮定した時、ベルトの搬送速度Vは、
V=(R+B/2)×ω・・・(1)
R:駆動ローラの半径、B:ベルトの厚さ、ω:駆動ローラの角速度
となる。しかし、ベルト厚さBが変動すると、図20に示すように駆動ローラ702によって駆動される無端状ベルト701の厚さ実効線の位置が変化する。これは、ベルト駆動実効半径が変化することであり、(1)式の(R+B/2)が変化するため、駆動ローラ702の角速度ωが一定であってもベルト701の搬送速度が変化することが分かる。すなわち、駆動ローラ702を角速度一定で回転させても、ベルト701の厚み変動があると、ベルト701の搬送速度は変化する。
However, with this method, the transfer speed of the transfer paper changes depending on the thickness of the minute transfer transport belt, and the image quality shifts from the ideal position. There has been a problem that the reproducibility of the repetitive image position between recording sheets deteriorates.
This is because, assuming that the belt conveyance speed is determined at the center of the belt in the thickness direction at the belt driving position, the belt conveyance speed V is
V = (R + B / 2) × ω (1)
R: radius of the driving roller, B: thickness of the belt, ω: angular velocity of the driving roller. However, when the belt thickness B varies, the position of the effective thickness line of the endless belt 701 driven by the driving roller 702 changes as shown in FIG. This is because the effective belt driving radius changes, and (R + B / 2) in equation (1) changes, so that the conveying speed of the belt 701 changes even if the angular velocity ω of the driving roller 702 is constant. I understand. That is, even if the driving roller 702 is rotated at a constant angular velocity, if the thickness of the belt 701 varies, the conveying speed of the belt 701 changes.

図21はベルト駆動搬送系のモデルを示す。ベルト701は駆動ローラ702及び従動ローラ703、704に掛け渡されている。
まず、駆動ローラ702の駆動軸を一定角速度で回転させた時のベルト701の1周にわたる厚さ変動と搬送速度変動について概念的に示したものが図22である。ベルト701の厚い部分が駆動軸に巻き付いていると、図20に示すベルト駆動実効半径が増加してベルト搬送速度が増加する。逆に、ベルト701の薄い部分が駆動軸に巻き付いていると、ベルト搬送速度は低下する。
FIG. 21 shows a model of the belt drive conveyance system. The belt 701 is stretched around a driving roller 702 and driven rollers 703 and 704.
First, FIG. 22 conceptually shows the thickness fluctuation and the conveyance speed fluctuation over one circumference of the belt 701 when the driving shaft of the driving roller 702 is rotated at a constant angular velocity. When the thick portion of the belt 701 is wound around the drive shaft, the belt drive effective radius shown in FIG. 20 increases and the belt conveyance speed increases. On the contrary, when the thin part of the belt 701 is wound around the drive shaft, the belt conveyance speed is lowered.

次に、図23はベルト701が一定搬送速度で搬送されていた時の従動軸でのベルト厚さ変動と、従動ローラ703の従動軸で検出したベルト搬送速度変動を示す。ベルト701が理想的に速度変動なく搬送されていても、ベルト701の厚い部分が従動ローラ703に巻き付いていると、ベルト701の従動実効半径が増加して従動ローラ703の回転角速度が低下する。これは、ベルト701の搬送速度低下として検出される。また、ベルト701の薄い部分が従動ローラ703に巻き付いていると、従動ローラ703の回転角速度は増加してベルト搬送速度の増加として検出される。   Next, FIG. 23 shows the belt thickness variation on the driven shaft when the belt 701 is conveyed at a constant conveyance speed, and the belt conveyance speed variation detected on the driven shaft of the driven roller 703. Even if the belt 701 is conveyed ideally without speed fluctuation, if the thick portion of the belt 701 is wound around the driven roller 703, the driven effective radius of the belt 701 increases and the rotational angular speed of the driven roller 703 decreases. This is detected as a decrease in the conveyance speed of the belt 701. When a thin portion of the belt 701 is wound around the driven roller 703, the rotational angular speed of the driven roller 703 increases and is detected as an increase in belt conveyance speed.

このようにベルト厚さ変動が存在した場合、エンコーダなどで従動軸の回転角変位でベルト搬送速度を検出すると、誤検出成分が発生する。そのため、たとえベルト701が一定速度で搬送されていても、ベルト701の厚さ変動により従動軸の回転角変位検出では、あたかもベルト701が速度変動しているように検出されてしまう。このため、従来の従動軸の回転角変位でベルト搬送速度を検出するフィードバック制御では、ベルトの厚さ変動を制御することができなかった。   In this way, when there is a belt thickness variation, if the belt conveyance speed is detected by the rotational angular displacement of the driven shaft with an encoder or the like, a false detection component is generated. For this reason, even if the belt 701 is conveyed at a constant speed, the rotation angle displacement of the driven shaft is detected as if the belt 701 fluctuates due to the thickness fluctuation of the belt 701. For this reason, in the conventional feedback control in which the belt conveyance speed is detected by the rotational angular displacement of the driven shaft, it is impossible to control the belt thickness variation.

このようなベルト厚さ変動によるベルトの速度変動を解決する手法が、特許文献1に記載されている。特許文献1記載の手法の特徴は、一定のパルスレートで駆動ローラを駆動するときに、ベルト上のベルトマークによって検知される位置を基準として、既知であるベルト全周方向にわたる厚さプロファイルによって発生するであろう速度変動Vhを打ち消すような速度プロファイルを事前に計測し、これに対して変調されたパルスレートで駆動モータ制御信号を生成し、これを元にモータを駆動し、駆動ローラを介してベルトを駆動することにより、最終的なベルトの速度Vbを変動のないものとするものである。   Patent Document 1 describes a technique for solving such belt speed fluctuation due to belt thickness fluctuation. The feature of the method described in Patent Document 1 is generated by a known thickness profile over the entire circumference of the belt with reference to the position detected by the belt mark on the belt when driving the driving roller at a constant pulse rate. A speed profile that cancels out the speed fluctuation Vh that would occur is measured in advance, a drive motor control signal is generated at a modulated pulse rate, and the motor is driven on the basis of the drive motor control signal. By driving the belt, the final belt speed Vb does not fluctuate.

しかし、特許文献1記載の手法では、速度プロファイルデータは制御周期毎のデータを必要とするため、制御周期を短周期とする場合は大容量のメモリが必要となり、又制御周期を長周期にするとフィードバック制御自体が十分な効果が得られなくなる問題がある。これは、例えばベルト周長が815mmで、ベルト駆動速度が125mm/s、制御周期が1msであった場合には、以下のようにベルト1周あたり6520回の制御が実行される。
815mm/(125mm/s×1ms)=6520回
又、1ポイント当たりのベルト厚みのデータサイズを16bitで表現しようとすると、以下のように100Kbit以上のメモリが必要となる。
However, in the method described in Patent Document 1, since the speed profile data requires data for each control cycle, a large-capacity memory is required when the control cycle is short, and when the control cycle is long. There is a problem that the feedback control itself cannot obtain a sufficient effect. For example, when the belt circumference is 815 mm, the belt driving speed is 125 mm / s, and the control cycle is 1 ms, the control is executed 6520 times per belt circumference as follows.
815mm / (125mm / s x 1ms) = 6520 times Also, if the data size of the belt thickness per point is expressed in 16 bits, a memory of 100 Kbit or more is required as shown below.

6520回×16bit=104320bit
そのため、上記制御を実機で行う場合には、新たにベルト厚みプロファイル格納用メモリを不揮発性メモリとして用意する必要があり、仮にベルト厚みプロファイルデータを圧縮データとして不揮発性メモリに格納し、これを電源オン時に揮発性メモリに解凍したとしても、大容量のメモリが必要となる。そのため、通常のワークエリアとして使用しているメモリのほかに別途メモリが必要となり、大幅なコストアップとなり現実的でない。
6520 times × 16bit = 104320bit
Therefore, when the above control is performed on an actual machine, it is necessary to prepare a new memory for storing the belt thickness profile as a nonvolatile memory, and temporarily store the belt thickness profile data as compressed data in the nonvolatile memory, Even if decompressed to volatile memory at the time of on, a large capacity memory is required. Therefore, in addition to the memory used as a normal work area, a separate memory is required, which greatly increases the cost and is not realistic.

更に特許文献1記載の手法では、ベルトの厚みプロファイルデータとして、ベルトの厚みそのものを計測する必要があり、そのための手段としてレーザ変位計でベルトの厚さを計測している。又、その計測したデータは、製品出荷時に操作パネル等の入力手段から入力し、もしくはサービスマンにより操作パネル等の入力手段から入力するとしている。
しかしながら、数umのベルトの厚み変動を計測するには、高精度の計測手段が必要となると共に、その計測結果のデータ管理及びデータ量が多いため、入力ミスが発生する恐れがある。
Furthermore, in the method described in Patent Document 1, it is necessary to measure the thickness of the belt itself as belt thickness profile data, and as a means for that purpose, the thickness of the belt is measured with a laser displacement meter. The measured data is input from an input unit such as an operation panel at the time of product shipment, or input from an input unit such as an operation panel by a service person.
However, in order to measure the thickness variation of a belt of several um, a high-precision measuring means is required, and since there is a large amount of data management and data amount of the measurement result, an input error may occur.

また、カラー画像形成装置では、ベルト搬送速度の絶対速度が常に狙いの速度となるようにベルトを駆動することが恒久的な画像品質維持に極めて重要な項目として挙げられる。これは、ベルト搬送速度の絶対速度が狙いの速度と異なる速度であった場合には画像上副走査倍率の誤差として現れてしまう為である。ベルト搬送速度の絶対速度が変化してしまう原因は転写搬送速度を決定するローラ外径が環境によりローラの熱膨張及び熱収縮により変動してしまうことにある。このような問題は、特許文献2に記載されているようなベルト上にレジストパターンを形成する手法では解決することが不可能である。例えば転写搬送速度が狙いよりも1%速かった場合にベルト上に形成されるレジストパターンのピッチは狙いよりも1%長くなる。しかし、このレジストパターンをセンサで読み取る際も転写搬送速度は1%速い為に結果として狙いどおりの間隔で出力して絶対速度の変化を知ることはできない。   Further, in the color image forming apparatus, driving the belt so that the absolute speed of the belt conveyance speed is always the target speed is an extremely important item for maintaining the permanent image quality. This is because when the absolute speed of the belt conveyance speed is different from the target speed, it appears as an error in the on-image sub-scanning magnification. The cause of the change in the absolute speed of the belt conveyance speed is that the outer diameter of the roller that determines the transfer conveyance speed varies depending on the environment due to thermal expansion and contraction of the roller. Such a problem cannot be solved by a method of forming a resist pattern on a belt as described in Patent Document 2. For example, when the transfer conveyance speed is 1% faster than the target, the pitch of the resist pattern formed on the belt is 1% longer than the target. However, when this resist pattern is read by a sensor, the transfer conveyance speed is 1% faster, and as a result, it is impossible to know the change in absolute speed by outputting at the desired interval.

本発明の目的は、ベルト厚みによって発生する速度変動を安定化する制御を安価な手法で行うことができ、かつ、新たな部品を追加することなく、短時間で転写搬送速度の絶対速度の変化に起因する副走査倍率誤差を補正することが可能である駆動制御装置及び画像形成装置を提供することにある。   The object of the present invention is to control the speed fluctuation caused by the belt thickness by an inexpensive method and to change the absolute speed of the transfer conveyance speed in a short time without adding new parts. Another object of the present invention is to provide a drive control device and an image forming apparatus capable of correcting a sub-scanning magnification error caused by the above.

上記目的を達成するため、請求項1に係る発明は、記録部材を搬送し該記録部材上に画像を転写させる無端状ベルトと、このベルトを駆動する駆動ローラと、この駆動ローラを駆動する駆動モータと、この駆動モータを駆動する駆動手段と、前記ベルトに従動する複数の従動ローラとを有する転写搬送装置における前記複数の従動ローラのうちの一つに取り付けられたエンコーダを有し、単位時間当たりの前記エンコーダの角変位量が一定となるように制御目標値を設定し、前記エンコーダの角変位量が前記制御目標値と同一となるように前記駆動手段を制御することで前記ベルトの速度制御を行う駆動制御装置であって、前記ベルトの基準位置となるマークを検出するマーク検出手段と、前記ベルトの厚み変動で発生する前記エンコーダの検出角変位誤差を検出する検出角変位誤差検出手段と、前記検出角変位誤差検出手段から得られる前記エンコーダの検出角変位誤差における前記マークでの位相と振幅を算出する第1の手段と、前記第1の手段の算出結果を格納する不揮発性メモリと、前記不揮発性メモリに格納された値を元に前記ベルトの前記マークからの距離に応じて補正データを算出する第2の手段と、前記補正データを格納する揮発性メモリとを有し、前記ベルトを駆動する時に、前記揮発性メモリに格納されている補正データを参照し、該補正データを前記制御目標値に加算して前記駆動手段を駆動制御することで、前記ベルトの厚みによる速度変動を安定化する駆動制御装置において、前記転写搬送装置の速度情報を元に前記転写搬送装置の副走査倍率誤差を検知し、該検知した副走査倍率誤差の補正量を算出し、該算出した補正量を元に副走査倍率誤差を低減するように前記転写搬送装置の駆動制御を行う副走査倍率補正手段を設けたものである。   In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is directed to an endless belt that conveys a recording member and transfers an image onto the recording member, a driving roller that drives the belt, and a driving that drives the driving roller. An encoder attached to one of the plurality of driven rollers in a transfer conveying apparatus having a motor, drive means for driving the drive motor, and a plurality of driven rollers driven by the belt; The control target value is set so that the angular displacement amount of the encoder per hit is constant, and the speed of the belt is controlled by controlling the driving means so that the angular displacement amount of the encoder becomes the same as the control target value. A drive control device that performs control, comprising: a mark detection unit that detects a mark that is a reference position of the belt; and an encoder that is generated by a variation in the thickness of the belt. Detection angular displacement error detection means for detecting an output angular displacement error; first means for calculating a phase and amplitude at the mark in the detected angular displacement error of the encoder obtained from the detection angular displacement error detection means; A non-volatile memory for storing a calculation result of the first means; a second means for calculating correction data according to a distance from the mark of the belt based on a value stored in the non-volatile memory; A volatile memory for storing correction data; when driving the belt, the correction means stored in the volatile memory is referred to, and the correction data is added to the control target value. In the drive control device that stabilizes the speed fluctuation due to the belt thickness, the sub-scanning magnification error of the transfer transport device is detected based on the speed information of the transfer transport device. And a sub-scanning magnification correction unit that calculates a correction amount of the detected sub-scanning magnification error and performs drive control of the transfer conveyance device so as to reduce the sub-scanning magnification error based on the calculated correction amount. Is.

請求項2に係る発明は、記録部材を搬送し該記録部材上に画像を転写させる無端状ベルトと、このベルトを駆動する駆動ローラと、この駆動ローラを駆動する駆動モータと、この駆動モータを駆動する駆動手段と、前記ベルトに従動する複数の従動ローラと、この複数の従動ローラのうちの一つに取り付けられたエンコーダとを有し、単位時間当たりの前記エンコーダの角変位量が一定となるように制御目標値を設定し、前記エンコーダの角変位量が前記制御目標値と同一となるように前記駆動手段を制御することで前記ベルトの速度制御を行う画像形成装置であって、前記ベルトの基準位置となるマークを検出するマーク検出手段と、前記ベルトの厚み変動で発生する前記エンコーダの検出角変位誤差を検出する検出角変位誤差検出手段と、前記検出角変位誤差検出手段から得られる前記エンコーダの検出角変位誤差における前記マークでの位相と振幅を算出する第1の手段と、前記第1の手段の算出結果を格納する不揮発性メモリと、前記不揮発性メモリに格納された値を元に前記ベルトの前記マークからの距離に応じて補正データを算出する第2の手段と、前記補正データを格納する揮発性メモリとを有し、前記ベルトを駆動する時に、前記揮発性メモリに格納されている補正データを参照し、該補正データを前記制御目標値に加算して前記駆動手段を駆動制御することで、前記ベルトの厚みによる速度変動を安定化する転写搬送装置を持つ画像形成装置において、前記転写搬送装置の速度情報を元に前記転写搬送装置の副走査倍率誤差を検知し、該検知した副走査倍率誤差の補正量を算出し、該算出した補正量を元に副走査倍率誤差を低減するように前記転写搬送装置の駆動制御を行う副走査倍率補正手段を備えたものである。   According to a second aspect of the present invention, an endless belt that conveys a recording member and transfers an image onto the recording member, a driving roller that drives the belt, a driving motor that drives the driving roller, and this driving motor A driving means for driving; a plurality of driven rollers driven by the belt; and an encoder attached to one of the driven rollers, wherein the angular displacement of the encoder per unit time is constant. An image forming apparatus that controls the speed of the belt by setting a control target value so that the angular displacement amount of the encoder is the same as the control target value, and controlling the belt speed, Mark detection means for detecting a mark serving as a reference position of the belt, and detection angular displacement error detection means for detecting a detection angular displacement error of the encoder caused by a variation in the thickness of the belt; First means for calculating the phase and amplitude at the mark in the detected angular displacement error of the encoder obtained from the detected angular displacement error detecting means; and a non-volatile memory for storing the calculation result of the first means; A second means for calculating correction data in accordance with a distance of the belt from the mark based on a value stored in the nonvolatile memory; and a volatile memory for storing the correction data. When the drive unit is driven, the correction data stored in the volatile memory is referred to, the correction data is added to the control target value, and the drive unit is driven to control the speed variation due to the thickness of the belt. In an image forming apparatus having a transfer transfer device to be stabilized, a sub-scan magnification error of the transfer transfer device is detected based on speed information of the transfer transfer device, and the detected sub-scan magnification error is detected. It calculates a correction amount, those having a sub-scanning magnification correction means for controlling the driving of the transfer conveying device so as to reduce the sub scanning magnification error based on the correction amount thus calculated.

請求項3に係る発明は、請求項2記載の画像形成装置において、前記転写搬送装置の速度情報は前記マーク検出手段からの出力信号であるものである。   According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the second aspect, the speed information of the transfer / conveyance device is an output signal from the mark detection means.

請求項4に係る発明は、請求項2記載の画像形成装置において、前記転写搬送装置の速度情報は前記駆動モータの駆動パルスであるものである。   According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the second aspect, the speed information of the transfer / conveyance device is a drive pulse of the drive motor.

請求項5に係る発明は、請求項3記載の画像形成装置において、前記マークを複数有するものである。   A fifth aspect of the present invention is the image forming apparatus according to the third aspect, wherein a plurality of the marks are provided.

請求項6に係る発明は、請求項2〜5のいずれか1つに記載の画像形成装置において、前記副走査倍率誤差の補正を行うタイミングは前記記録部材の搬送中以外であるものである。   According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the second to fifth aspects, the timing for correcting the sub-scanning magnification error is other than during the conveyance of the recording member.

請求項7に係る発明は、請求項2〜5のいずれか1つに記載の画像形成装置において、前記副走査倍率誤差の補正を行うタイミングは前記記録部材の搬送動作直前であるものである。   According to a seventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the second to fifth aspects, the timing for correcting the sub-scanning magnification error is immediately before the conveying operation of the recording member.

請求項8に係る発明は、請求項2〜5のいずれか1つに記載の画像形成装置において、画像形成中に、画像形成枚数をカウントする画像形成枚数カウント手段と、前記画像形成枚数カウント手段のカウントした画像形成枚数が予め設定された基準枚数を超えると、前記記録部材を記録部材供給手段から前記転写搬送装置へ送り出す記録部材間隔を前記記録部材間隔よりも所定量長い記録部材間隔に変更し、該変更された記録部材間隔の各記録部材の間で前記副走査倍率誤差の補正を行うものである。   According to an eighth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the second to fifth aspects, an image formation number counting unit that counts the number of image formations during image formation, and the image formation number counting unit. When the counted number of image formations exceeds a preset reference number, the recording member interval for sending the recording member from the recording member supply means to the transfer conveying device is changed to a recording member interval that is a predetermined amount longer than the recording member interval. The sub-scanning magnification error is corrected between the recording members at the changed recording member interval.

請求項9に係る発明は、請求項2〜5のいずれか1つに記載の画像形成装置において、前記エンコーダが取り付けられた従動ローラの温度を計測する計測手段を有し、この計測手段で計測された温度が予め設定された基準温度を超えると、前記記録部材を記録部材供給手段から前記転写搬送装置へ送り出す記録部材間隔を前記記録部材間隔よりも所定量長い記録部材間隔に変更し、該変更された記録部材間隔の各記録部材の間で前記副走査倍率誤差の補正を行うものである。   According to a ninth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the second to fifth aspects, the image forming apparatus includes a measuring unit that measures the temperature of the driven roller to which the encoder is attached. When the set temperature exceeds a preset reference temperature, the recording member interval for sending the recording member from the recording member supply means to the transfer conveying device is changed to a recording member interval that is longer than the recording member interval by a predetermined amount. The sub-scanning magnification error is corrected between the recording members at the changed recording member interval.

請求項10に係る発明は、請求項2〜9のいずれか1つに記載の画像形成装置において、前記不揮発性メモリに格納されている位相と振幅の値を前記揮発性メモリに展開するタイミングは、前記駆動制御装置の電源オン時もしくは前記ベルトの駆動開始時であるものである。   According to a tenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the second to ninth aspects, the timing of developing the phase and amplitude values stored in the nonvolatile memory in the volatile memory is When the power of the drive control device is turned on or when the belt starts to be driven.

請求項11に係る発明は、請求項2〜10のいずれか1つに記載の画像形成装置において、前記不揮発性メモリに格納されている位相と振幅の値から、正弦波関数もしくは近似式を用いて、前記ベルトの前記マークからの位置に応じた補正データを演算するものである。   According to an eleventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the second to tenth aspects, a sine wave function or an approximate expression is used from the phase and amplitude values stored in the nonvolatile memory. Thus, correction data corresponding to the position of the belt from the mark is calculated.

請求項12に係る発明は、請求項2〜11のいずれか1つに記載の画像形成装置において、前記不揮発性メモリに格納されている位相・振幅値からベルトマークからの距離に応じて補正データを演算して前記揮発性メモリに格納する時に、データを間引いて格納することで前記揮発性メモリのメモリ容量を削減するものである。   According to a twelfth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the second to eleventh aspects, the correction data according to the distance from the belt mark from the phase / amplitude value stored in the nonvolatile memory. Is calculated and stored in the volatile memory, the memory capacity of the volatile memory is reduced by thinning and storing the data.

請求項13に係る発明は、請求項2〜12のいずれか1つに記載の画像形成装置において、前記ベルトを駆動する時に、前記揮発性メモリに格納されている補正データを参照し、該補正データを前記制御目標値に加算して前記駆動手段を駆動制御する時に、制御開始時は前記補正データをゼロから開始するものである。   According to a thirteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the second to twelfth aspects, the correction data stored in the volatile memory is referred to when the belt is driven, and the correction is performed. When the data is added to the control target value to drive the drive unit, the correction data is started from zero at the start of control.

請求項14に係る発明は、請求項2〜13のいずれか1つに記載の画像形成装置において、前記不揮発性メモリに格納する位相と振幅の値は、操作パネルから入力するものである。   According to a fourteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the second to thirteenth aspects, the phase and amplitude values stored in the non-volatile memory are input from an operation panel.

請求項15に係る発明は、請求項2〜14のいずれか1つに記載の画像形成装置であって、4連タンデム方式であるものである。   An invention according to a fifteenth aspect is the image forming apparatus according to any one of the second to fourteenth aspects, which is a quadruple tandem system.

請求項16に係る発明は、請求項2〜15のいずれか1つに記載の画像形成装置において、前記ベルトは、中間転写ベルトもしくは直接転写ベルトであるものである。   According to a sixteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the second to fifteenth aspects, the belt is an intermediate transfer belt or a direct transfer belt.

本発明によれば、無端状ベルトの厚みによって発生する速度変動を安定化する制御を、安価な手法で、且つ画像品位に応じて適切な処理で行うことが可能となり、良好なフィードバック制御を行うことができる。更に、環境によってエンコーダが取り付けられた従動ローラの外径が変化した際に生じる副走査倍率誤差を補正することができ、常にその補正を良好な状態に保つことができる。   According to the present invention, it is possible to perform control that stabilizes the speed fluctuation caused by the thickness of the endless belt by an inexpensive method and an appropriate process according to the image quality, and performs good feedback control. be able to. Furthermore, it is possible to correct the sub-scanning magnification error that occurs when the outer diameter of the driven roller to which the encoder is attached changes according to the environment, and the correction can always be kept in a good state.

本発明を、画像形成装置である電子写真方式の直接転写方式によるカラーレーザプリンタ(以下レーザプリンタという)に適用した一実施形態について説明する。
図1は、本実施形態のレーザプリンタを示す。このレーザプリンタは、Y、M、C、Kの各色の画像を形成するための4組のトナー像形成部1Y、1M、1C、1K(以下、各符号の添字Y、M、C、Kは、それぞれイエロー、マゼンダ、シアン、黒用の部材であることを示す)が、記録部材としての転写紙100の移動方向(図中の矢印Aに沿って直接転写搬送ベルトとしての無端状ベルト60が走行する方向)における上流側から順に配置されている。このトナー像形成部1Y、1M、1C、1Kは、それぞれ、像担持体としての感光体ドラム11Y、11M、11C、11Kと、現像ユニット13とを備えている。各トナー像形成部1Y、1M、1C、1Kの配置は、各感光体ドラム11Y、11M、11C、11Kの回転軸が平行になるように、且つ、転写紙移動方向に所定のピッチで配列するように設定されている。
An embodiment in which the present invention is applied to an electrophotographic direct color transfer color laser printer (hereinafter referred to as a laser printer) as an image forming apparatus will be described.
FIG. 1 shows a laser printer of this embodiment. In this laser printer, four sets of toner image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K (hereinafter referred to as subscripts Y, M, C, and K) are used to form images of colors Y, M, C, and K. , Indicating the members for yellow, magenta, cyan, and black, respectively. The moving direction of the transfer paper 100 as a recording member (the endless belt 60 as a direct transfer conveyance belt along the arrow A in the figure) In the traveling direction) from the upstream side. Each of the toner image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K includes photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11K as image carriers and a developing unit 13. The toner image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K are arranged so that the rotation axes of the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11K are parallel to each other and at a predetermined pitch in the transfer sheet moving direction. Is set to

本レーザプリンタは、上記トナー像形成部1Y、1M、1C、1Kの他に、露光手段としての光書込ユニット2、給紙カセット3,4、レジストローラ対5、転写紙100を担持して各トナー像形成部1Y、1M、1C、1Kの転写位置を通過するように搬送する直接転写搬送ベルト60を有する転写搬送装置としての転写ユニット6、ベルト定着方式の定着ユニット7、排紙トレイ8等を備えている。また、手差しトレイMF、トナー補給容器TCを備え、図示していない廃トナーボトル、両面・反転ユニット、電源ユニットなども二点鎖線で示したスペースSの中に備えている。
各トナー像形成部1Y、1M、1C、1Kでは、感光体ドラム11Y、11M、11C、11Kは、図示しない回転駆動部により回転駆動され、帯電手段としての帯電ローラ12により一様に帯電された後、光書込ユニット2によりY,M,C,Kの各色の画像データによりそれぞれ変調された複数のレーザ光で露光されて静電潜像が形成される。
This laser printer carries an optical writing unit 2 as an exposure unit, paper feed cassettes 3 and 4, a registration roller pair 5 and a transfer paper 100 in addition to the toner image forming units 1Y, 1M, 1C and 1K. A transfer unit 6 as a transfer conveyance device having a direct transfer conveyance belt 60 that conveys the toner image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K so as to pass through the transfer positions, a belt fixing type fixing unit 7, and a paper discharge tray 8 Etc. In addition, a manual feed tray MF and a toner supply container TC are provided, and a waste toner bottle, a duplex / reversing unit, a power supply unit, and the like (not shown) are also provided in a space S indicated by a two-dot chain line.
In each of the toner image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K, the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11K are rotationally driven by a rotation driving unit (not shown) and are uniformly charged by a charging roller 12 as a charging unit. Thereafter, an electrostatic latent image is formed by exposure with a plurality of laser beams respectively modulated by image data of each color of Y, M, C, and K by the optical writing unit 2.

光書込ユニット2は、光源、ポリゴンミラー、f−θレンズ、反射ミラー等を備え、Y,M,C,Kの各色の画像データによりそれぞれ変調された複数のレーザ光を各感光体ドラム11Y、11M、11C、11Kの表面にそれぞれ走査しながら照射する。感光体ドラム11Y、11M、11C、11K上の静電潜像は、現像装置13により現像されてY,M,C,Kの各色のトナー像となる。この感光体ドラム11Y、11M、11C、11K上の各色のトナー像は各転写位置で転写搬送ベルト60上の転写紙100へ転写ユニット6による転写電界で転写され、その後で感光体ドラム11Y、11M、11C、11Kがクリーニング装置14によりクリーニングされ、更に除電器により除電されて次の静電潜像の形成に備える。   The optical writing unit 2 includes a light source, a polygon mirror, an f-θ lens, a reflection mirror, and the like, and a plurality of laser beams modulated by image data of each color of Y, M, C, and K, respectively, for each photosensitive drum 11Y. , 11M, 11C, and 11K are irradiated while scanning. The electrostatic latent images on the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11K are developed by the developing device 13 and become toner images of Y, M, C, and K colors. The toner images of the respective colors on the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11K are transferred to the transfer paper 100 on the transfer conveyance belt 60 by the transfer electric field by the transfer unit 6 at each transfer position, and then the photosensitive drums 11Y, 11M. , 11C and 11K are cleaned by the cleaning device 14 and further discharged by the charge eliminator to prepare for the formation of the next electrostatic latent image.

図2は、上記転写ユニット6の構成を示す。この転写ユニット6で使用した転写搬送ベルト60は、体積抵抗率が10〜1011Ωcmである高抵抗の無端状単層ベルトであり、その材質はPVDF(ポリフッ化ビニリデン)である。この転写搬送ベルト60は、各トナー像形成部1Y、1M、1C、1Kの感光体ドラム11Y、11M、11C、11Kに接触対向する各転写位置を通過するように支持ローラ61〜68に掛け回されている。 FIG. 2 shows the configuration of the transfer unit 6. The transfer conveyance belt 60 used in the transfer unit 6 is a high-resistance endless single-layer belt having a volume resistivity of 10 9 to 10 11 Ωcm, and the material thereof is PVDF (polyvinylidene fluoride). The transfer / conveying belt 60 is wound around support rollers 61 to 68 so as to pass through the transfer positions in contact with and opposed to the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11K of the toner image forming portions 1Y, 1M, 1C, and 1K. Has been.

これらの支持ローラ61〜68のうちの転写紙移動方向上流側の入口ローラ61は、電源80aから所定電圧が印加された静電吸着ローラ80と対向するように転写搬送ベルト60の内周面に当接させて配置されている。この2つのローラ61,80の間を通過して帯電される転写紙100は転写搬送ベルト60上に静電的に吸着される。ローラ63は、転写搬送ベルト60を摩擦駆動する駆動ローラであり、図示しない駆動源に接続されていて矢印方向に回転駆動される。   Of these support rollers 61 to 68, the inlet roller 61 on the upstream side in the transfer paper moving direction is formed on the inner peripheral surface of the transfer conveyance belt 60 so as to face the electrostatic adsorption roller 80 to which a predetermined voltage is applied from the power source 80a. They are placed in contact. The transfer paper 100 charged between the two rollers 61 and 80 is electrostatically attracted onto the transfer conveyance belt 60. The roller 63 is a driving roller that frictionally drives the transfer / conveying belt 60, and is connected to a driving source (not shown) and is driven to rotate in the arrow direction.

トナー像形成部1Y、1M、1C、1Kの各転写位置において転写電界を形成する転写電界形成手段として、感光体ドラム11Y、11M、11C、11Kに対向して転写搬送ベルト60の裏面に接触するように、転写バイアス印加部材67Y、67M、67C、67Kが設けられている。これらの転写バイアス印加部材67Y、67M、67C、67Kは、スポンジ等を外周に設けたバイアスローラであり、各転写バイアス電源9Y、9M、9C、9Kからローラ心金に転写バイアスが印加される。この印加された転写バイアスの作用により、転写搬送ベルト60に転写電荷が付与され、各転写位置において転写搬送ベルト60と感光体ドラム11Y、11M、11C、11K表面との各間に所定強度の転写電界が形成される。また、転写が行なわれる領域での転写紙と感光体ドラム11Y、11M、11C、11Kとの接触を適切に保ち、最良の転写ニップを得るために、複数のバックアップローラ68が設けられている。   As a transfer electric field forming means for forming a transfer electric field at each transfer position of the toner image forming portions 1Y, 1M, 1C, and 1K, the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11K are opposed to the back surface of the transfer conveyance belt 60. As described above, transfer bias applying members 67Y, 67M, 67C, and 67K are provided. These transfer bias applying members 67Y, 67M, 67C, and 67K are bias rollers provided with a sponge or the like on the outer periphery, and transfer bias is applied to the roller core from each of the transfer bias power supplies 9Y, 9M, 9C, and 9K. Due to the applied transfer bias, a transfer charge is imparted to the transfer / conveying belt 60, and a transfer with a predetermined strength is made between the transfer / conveying belt 60 and the surface of the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11K at each transfer position. An electric field is formed. A plurality of backup rollers 68 are provided in order to keep the transfer paper and the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11K in contact with each other in an area where transfer is performed, and to obtain the best transfer nip.

転写バイアス印加部材67Y、67M、67Cとその近傍に配置されるバックアップローラ68は、回転可能に揺動ブラケット93に一体的に保持され、回動軸94を中心として回動が可能である。この転写バイアス印加部材67Y、67M、67Cとバックアップローラ68は、カム軸97に固定されたカム96が矢印の方向に回動することで時計方向に回動する。入り口ローラ61と吸着ローラ80は、一体的に入口ローラブラケット90に支持され、軸91を回動中心として、図2の状態から時計方向に回動可能である。揺動ブラケット93に設けた穴95と、入り口ローラブラケット90に固植されたピン92が係合しており、入り口ローラ61と吸着ローラ80は揺動ブラケット93の回動と連動して回動する。これらのブラケット90、93の時計方向の回動により、バイアス印加部材67Y、67M、67Cとその近傍に配置される複数のバックアップローラ68は感光体ドラム11Y,11M,11Cから離され、入口ローラ61と吸着ローラ80も下方に移動する。これにより、ブラックのみの画像の形成時に感光体11Y,11M,11Cと転写搬送ベルト60の接触を避けることが可能となっている。   The transfer bias applying members 67Y, 67M, and 67C and the backup roller 68 disposed in the vicinity thereof are integrally held by the swing bracket 93 so as to be rotatable, and can be rotated about a rotation shaft 94. The transfer bias applying members 67Y, 67M, and 67C and the backup roller 68 are rotated clockwise when the cam 96 fixed to the cam shaft 97 is rotated in the direction of the arrow. The entrance roller 61 and the suction roller 80 are integrally supported by the entrance roller bracket 90, and can be rotated clockwise from the state of FIG. A hole 95 provided in the swing bracket 93 and a pin 92 fixed to the entrance roller bracket 90 are engaged, and the entrance roller 61 and the suction roller 80 rotate in conjunction with the rotation of the swing bracket 93. To do. By rotating the brackets 90 and 93 in the clockwise direction, the bias applying members 67Y, 67M and 67C and the plurality of backup rollers 68 disposed in the vicinity thereof are separated from the photosensitive drums 11Y, 11M and 11C, and the entrance roller 61 The suction roller 80 also moves downward. This makes it possible to avoid contact between the photoconductors 11Y, 11M, and 11C and the transfer conveyance belt 60 when forming a black-only image.

一方、転写バイアス印加部材67Kとその隣のバックアップローラ68は、出口ブラケット98に回転可能に支持され、出口ローラ62と同軸の軸99を中心として回動可能になっている。転写ユニット6を当該レーザプリンタの本体に対して着脱する際に、図示していないハンドルの操作により転写バイアス印加部材67Kとその隣のバックアップローラ68を時計方向に回動させてブラック画像形成用の感光体11Kから離間させるようになっている。   On the other hand, the transfer bias applying member 67K and the backup roller 68 adjacent to the transfer bias applying member 67K are rotatably supported by the outlet bracket 98 and are rotatable about a shaft 99 coaxial with the outlet roller 62. When the transfer unit 6 is attached to or detached from the main body of the laser printer, the transfer bias applying member 67K and the backup roller 68 adjacent thereto are rotated clockwise by the operation of a handle (not shown) for black image formation. The photosensitive member 11K is separated from the photosensitive member 11K.

駆動ローラ63に巻き付けられた転写搬送ベルト60の外周面にはブラシローラとクリーニングブレードから構成されたクリーニング装置85が接触するように配置され、このクリーニング装置85により転写搬送ベルト60上に付着したトナー等の異物が除去される。   A cleaning device 85 composed of a brush roller and a cleaning blade is disposed on the outer peripheral surface of the transfer conveyance belt 60 wound around the driving roller 63, and the toner adhered on the transfer conveyance belt 60 by the cleaning device 85. Etc. are removed.

転写搬送ベルト60の走行方向で駆動ローラ63より下流には、転写搬送ベルト60の外周面を押し込む方向にローラ64が設けられ、転写搬送ベルト60の駆動ローラ63への巻き付け角を確保している。転写搬送ベルト60のループ内におけるローラ64より更に下流には、押圧部材としてのばね69でベルト60にテンションを与えるテンションローラ65が設けられている。   A roller 64 is provided downstream of the drive roller 63 in the traveling direction of the transfer conveyance belt 60 in a direction to push the outer peripheral surface of the transfer conveyance belt 60, and a winding angle of the transfer conveyance belt 60 around the drive roller 63 is secured. . A tension roller 65 that applies tension to the belt 60 by a spring 69 as a pressing member is provided further downstream from the roller 64 in the loop of the transfer conveyance belt 60.

図1中の一点鎖線は、転写紙100の搬送経路を示している。給紙カセット3、4あるいは手差しトレイMFから給送された転写紙100は、図示しない搬送ガイドにガイドされながら搬送ローラで搬送され、レジストローラ対5が設けられている一時停止位置に送られる。このレジストローラ対5により所定のタイミングで送出された転写紙100は、転写搬送ベルト60により担持され、各トナー像形成部1Y、1M、1C、1Kに向けて搬送されてトナー像形成部1Y、1M、1C、1Kの各転写ニップを通過する。   A one-dot chain line in FIG. 1 indicates a conveyance path of the transfer paper 100. The transfer paper 100 fed from the paper feed cassettes 3 and 4 or the manual feed tray MF is transported by transport rollers while being guided by a transport guide (not shown), and is transported to a temporary stop position where the registration roller pair 5 is provided. The transfer paper 100 sent out by the registration roller pair 5 at a predetermined timing is carried by the transfer conveyance belt 60 and conveyed toward the toner image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K, and the toner image forming unit 1Y, It passes through each transfer nip of 1M, 1C and 1K.

各トナー像形成部1Y、1M、1C、1Kの感光体ドラム11Y、11M、11C、11K上に形成された各色のトナー像は、それぞれ各転写ニップで転写紙100に重ね合わされ、上記転写電界やニップ圧の作用を受けて転写紙100上に転写される。この各色トナー像の重ね合わせ転写により、転写紙100上にはフルカラートナー像が形成される。トナー像転写後の感光体ドラム11Y、11M、11C、11Kは、表面がクリーニング装置14によりクリーニングされ、更に図示しない除電器により除電されて次の静電潜像の形成に備える。   The toner images of the respective colors formed on the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11K of the toner image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K are superimposed on the transfer paper 100 at the transfer nips, respectively, The image is transferred onto the transfer paper 100 under the action of the nip pressure. A full color toner image is formed on the transfer paper 100 by superimposing and transferring the color toner images. The surface of the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11K after the toner image transfer is cleaned by the cleaning device 14, and is further neutralized by a static eliminator (not shown) to prepare for the formation of the next electrostatic latent image.

一方、フルカラートナー像が形成された転写紙100は、定着ユニット7でフルカラートナー像が定着された後、切換ガイドGの回動姿勢に対応して、第1の排紙方向Bまたは第2の排紙方向Cに向かう。転写紙100は、第1の排紙方向Bから排紙トレイ8上に排出される場合には画像面が下となった、いわゆるフェースダウンの状態で排紙トレイ8にスタックされる。一方、転写紙100は、第2の排紙方向Cに排出される場合には、図示していない別の後処理装置(ソータ、綴じ装置など)に向け搬送され、またはスイッチバック部を経て両面プリントのために再度レジストローラ対5に搬送される。   On the other hand, the transfer paper 100 on which the full-color toner image is formed is fixed in the first paper discharge direction B or the second in accordance with the rotation posture of the switching guide G after the full-color toner image is fixed by the fixing unit 7. Heading in the paper discharge direction C. When the transfer paper 100 is discharged onto the paper discharge tray 8 from the first paper discharge direction B, the transfer paper 100 is stacked on the paper discharge tray 8 in a so-called face-down state with the image surface down. On the other hand, when the transfer paper 100 is discharged in the second paper discharge direction C, the transfer paper 100 is conveyed toward another post-processing device (not shown) (sorter, binding device, etc.), or both sides through a switchback unit. It is again conveyed to the registration roller pair 5 for printing.

このタンデム方式のレーザプリンタでは、各色のトナー画像を精度よく重ねることが色ズレの発生を防止する上で重要である。しかしながら、転写ユニット6で使用している駆動ローラ63、入り口ローラ61、出口ローラ99、転写搬送ベルト60は部品製造時に数十μm単位の製造誤差が発生する。この誤差により各部品が一回転する時に発生する変動成分が転写搬送ベルト60上に伝達され、転写紙100の搬送速度が変動することで、各感光ドラム11Y,11M,11C,11K上のトナーが転写紙100に転写されるタイミングに微妙なずれが生じ、副走査方向に色ずれが発生してしまう。特に本実施形態のように1200×1200DPI等の微小ドットで画像を形成する装置では、数μmのタイミングのずれが色ずれとして目立ってしまう。   In this tandem laser printer, it is important to prevent the occurrence of color misregistration by accurately superimposing toner images of respective colors. However, the drive roller 63, the entrance roller 61, the exit roller 99, and the transfer / conveying belt 60 used in the transfer unit 6 are subject to manufacturing errors of several tens of μm when parts are manufactured. Due to this error, a fluctuation component generated when each part makes one rotation is transmitted onto the transfer conveyance belt 60, and the conveyance speed of the transfer paper 100 varies, so that the toner on each of the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11K is transferred. A slight shift occurs in the timing of transfer to the transfer paper 100, and a color shift occurs in the sub-scanning direction. In particular, in an apparatus that forms an image with minute dots of 1200 × 1200 DPI or the like as in this embodiment, a timing shift of several μm becomes conspicuous as a color shift.

本実施形態では、右下ローラ66の軸上にエンコーダを取り付け、このエンコーダの回転速度を検出して駆動ローラ63の回転をフィードバック制御することで転写搬送ベルト60を一定速度で走行するようにしている。
図3は転写ユニット6の主要部品の構成を示す。駆動ローラ63は、タイミングベルト303を通して転写駆動モータ302の駆動ギアと接続され、駆動モータ302が回転駆動されることで駆動モータ302の駆動速度に比例した速度で回転する。駆動ローラ63が回転することによって転写搬送ベルト60が駆動され、転写搬送ベルト60が駆動されることによって右下ローラ66が転写搬送ベルト60に従動して回転する。本実施形態では、右下ローラ66の軸上にエンコーダ301が配置され、右下ローラ66の回転速度をエンコーダ301で検出することで駆動モータ302の速度制御を行っている。これは、前述したように転写搬送ベルト60の速度変動で色ずれが発生するので、転写搬送ベルト60の速度変動を最小限とするために行っている。
In the present embodiment, an encoder is mounted on the shaft of the lower right roller 66, the rotation speed of the encoder is detected, and the rotation of the drive roller 63 is feedback-controlled so that the transfer conveyance belt 60 travels at a constant speed. Yes.
FIG. 3 shows a configuration of main parts of the transfer unit 6. The drive roller 63 is connected to the drive gear of the transfer drive motor 302 through the timing belt 303, and rotates at a speed proportional to the drive speed of the drive motor 302 when the drive motor 302 is driven to rotate. When the driving roller 63 rotates, the transfer conveyance belt 60 is driven, and when the transfer conveyance belt 60 is driven, the lower right roller 66 rotates following the transfer conveyance belt 60. In the present embodiment, the encoder 301 is disposed on the shaft of the lower right roller 66, and the speed of the drive motor 302 is controlled by detecting the rotational speed of the lower right roller 66 by the encoder 301. This is performed in order to minimize the speed fluctuation of the transfer / conveyance belt 60 because the color shift occurs due to the speed fluctuation of the transfer / conveyance belt 60 as described above.

図4は右下ローラ66とエンコーダ301の詳細を示す。エンコーダ301はディスク401、発光素子402、受光素子403、圧入ブッシュ404、405から構成されている。ディスク401は、右下ローラ66の軸上に圧入ブッシュ404、405を圧入することで固定され、右下ローラ66の回転と同時に回転するようになっている。又、ディスク401は、円周方向に数百単位の分解能で光を透過するスリットを有し、その両側に発光素子402と受光素子403が配置されて発光素子402からの光をディスク401のスリットを介して受光素子403で受光することで、右下ローラ66の回転量に応じてパルス状のオン/オフ信号を得ている。このパルス状のオン/オフ信号を用いて右下ローラ66の移動角(以下角変位と称す)を検出することで、駆動モータ302の駆動量を制御している。   FIG. 4 shows details of the lower right roller 66 and the encoder 301. The encoder 301 includes a disk 401, a light emitting element 402, a light receiving element 403, and press-fit bushings 404 and 405. The disc 401 is fixed by press-fitting press-fitting bushes 404 and 405 on the shaft of the lower right roller 66, and is rotated simultaneously with the rotation of the lower right roller 66. Further, the disk 401 has slits that transmit light with a resolution of several hundred units in the circumferential direction, and a light emitting element 402 and a light receiving element 403 are disposed on both sides thereof, and light from the light emitting element 402 is passed through the slits of the disk 401. Is received by the light receiving element 403, and a pulse-like on / off signal is obtained according to the amount of rotation of the lower right roller 66. The driving amount of the driving motor 302 is controlled by detecting the moving angle (hereinafter referred to as angular displacement) of the lower right roller 66 using this pulse-like on / off signal.

転写搬送ベルト60の表面の非画像形成領域には転写搬送ベルト60の基準位置を管理するためのマーク304が取り付けられており、その近傍に取り付けられているマーク検出手段としてのセンサ305で、マーク304の有無を検出している。これは、後述する様に転写搬送ベルト60の厚みムラによって、右下ローラ66の実行駆動半径が変化してしまい、実際は転写搬送ベルト66の速度が一定であるにもかかわらず、エンコーダ301の速度が変動しているように検出してしまうのを防止するために、あらかじめ計測しておいた転写搬送ベルト60のベルト厚み変動で生じる検出角変位誤差を制御目標値に加算し、その加算結果を制御目標値として転写搬送モータ302のフィードバック制御をすることで、ベルト60を一定速度で搬送させる。このときの実際のベルト60の位置と検出角変位誤差の位置を対応させるためにマーク304を取り付けている。上記制御目標値は、単位時間当たりのエンコーダ301の角変位量が一定となるように設定している。   A mark 304 for managing the reference position of the transfer / conveyance belt 60 is attached to the non-image forming area on the surface of the transfer / conveyance belt 60. The presence or absence of 304 is detected. This is because, as will be described later, the effective driving radius of the lower right roller 66 changes due to uneven thickness of the transfer conveyance belt 60, and the speed of the encoder 301 is in spite of the fact that the speed of the transfer conveyance belt 66 is actually constant. In order to prevent the detection from being detected as fluctuating, the detected angular displacement error caused by the fluctuation of the belt thickness of the transfer conveyance belt 60 that has been measured in advance is added to the control target value, and the addition result is obtained. By performing feedback control of the transfer conveyance motor 302 as a control target value, the belt 60 is conveyed at a constant speed. A mark 304 is attached to associate the actual position of the belt 60 with the detected angular displacement error. The control target value is set so that the angular displacement amount of the encoder 301 per unit time is constant.

フィードバック制御の比例制御演算では、前述したように制御周期毎の目標角変位と検出角変位の差に制御ゲインをかけて、駆動モータ302の駆動速度を制御するため、ベルト60の厚みによる検出角変位誤差が大きいと、より増幅して駆動モータ302を駆動してしまう。そのため、ベルト60の厚み量によって転写搬送ベルト60の速度変動が発生し、色ずれが発生する。   In the proportional control calculation of the feedback control, as described above, the control gain is applied to the difference between the target angular displacement and the detected angular displacement for each control cycle to control the driving speed of the driving motor 302. If the displacement error is large, the drive motor 302 is driven after further amplification. Therefore, the speed variation of the transfer / conveyance belt 60 is generated depending on the thickness of the belt 60, and color misregistration occurs.

つまり、前述したように、駆動モータを一定速度で駆動した時に、転写搬送ベルトが理想的に速度変動なく搬送されていても、ベルトの厚い部分が従動軸に巻き付いていると、ベルトの従動実効半径が増加して、一定時間当たりの従動軸の回転角変位量が低下し、これがベルト搬送速度低下として検出される。また、ベルトの薄い部分が従動軸に巻き付いていると、従動軸の回転角変位量が増加し、これがベルト搬送速度の増加として検出される。   In other words, as described above, when the drive motor is driven at a constant speed, even if the transfer conveyance belt is ideally conveyed without fluctuations in speed, if the thick part of the belt is wound around the driven shaft, As the radius increases, the rotational angular displacement of the driven shaft per fixed time decreases, and this is detected as a decrease in belt conveyance speed. Further, when the thin portion of the belt is wound around the driven shaft, the amount of rotational angular displacement of the driven shaft increases, and this is detected as an increase in the belt conveyance speed.

これは、駆動モータ302を一定速度で駆動した時の挙動を示しているが、逆を言い換えるとエンコーダ301のパルスをカウントしたカウント値を一定タイミングでサンプリングした結果が図24のようになると、右下ローラ66は一定速度で回転していることになる。そのため、本実施形態では、図24に示すように、制御周期毎の目標角変位を生成し、目標角変位のようにエンコーダ301が制御されることで、ベルト60の速度を一定にする。   This shows the behavior when the drive motor 302 is driven at a constant speed. In other words, when the count value obtained by counting the pulses of the encoder 301 is sampled at a constant timing, as shown in FIG. The lower roller 66 is rotating at a constant speed. Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 24, a target angular displacement is generated for each control cycle, and the encoder 301 is controlled like the target angular displacement, so that the speed of the belt 60 is made constant.

これは、μm単位の実際の転写搬送ベルト60の厚みを計測してそれを制御パラメータとするのではなく、ベルト60の厚みの影響で発生するrad単位のエンコーダ301の検出角変位誤差を制御パラメータとしている。
前記のように駆動モータ302を一定速度で駆動した時のエンコーダ301の出力結果から制御パラメータを生成するので、実機でも制御パラメータを生成することが可能であるため、ベルト60の厚みを計測するための計測装置が必要なく、非常に安価に構成することが可能となる。
This is not to measure the actual thickness of the transfer / conveying belt 60 in μm and use it as a control parameter, but to control the detected angular displacement error of the encoder 301 in rad generated due to the influence of the thickness of the belt 60. It is said.
Since the control parameter is generated from the output result of the encoder 301 when the drive motor 302 is driven at a constant speed as described above, it is possible to generate the control parameter even with an actual machine, so that the thickness of the belt 60 is measured. Therefore, it is possible to configure the apparatus at a very low cost.

又、後述するようにベルト60の厚みは、殆どの場合正弦波状の特性となっているため、外部治具などで高分解能な計測が可能な場合、外部治具で計測結果からベルトマーク304での位相と最大振幅を算出し、これを上記制御パラメータとして、実機上の操作パネルから入力することで、駆動モータ302のフィードバック制御を実現することも可能である。   As will be described later, since the thickness of the belt 60 has a sinusoidal characteristic in most cases, when high-resolution measurement is possible with an external jig or the like, the belt mark 304 is obtained from the measurement result with the external jig. It is also possible to realize feedback control of the drive motor 302 by calculating the phase and the maximum amplitude of the motor and inputting them as the control parameters from the operation panel on the actual machine.

尚、実際のエンコーダ301の出力結果には、ベルト60の厚みによる検出角変位誤差だけではなく、駆動ローラ63及びその他の構成要素の変動・回転偏芯成分が重畳して出力される。そのため、その中から従動ローラ66の影響成分のみを抽出する処理が行われ、その抽出した結果を検出角変位誤差の制御パラメータとしている。   In addition, not only the detected angular displacement error due to the thickness of the belt 60 but also the fluctuation / rotation eccentric component of the driving roller 63 and other components are superimposed and output on the actual output result of the encoder 301. Therefore, a process for extracting only the influence component of the driven roller 66 is performed, and the extracted result is used as a control parameter for the detected angular displacement error.

図5(b)は、本発明の実施形態において回転体駆動方法としてのベルト駆動制御方法を実施するための回転体駆動装置としての駆動制御装置を示す。以下、本実施形態の駆動制御装置について説明する。
図5において、エンコーダ301の目標角変位Ref(n)とエンコーダ301の検出角変位P(n−1)との差e(n)は、制御コントローラ部501に入力される。この制御コントローラ部501は、高周波ノイズを除去するためのローパスフィルタ502と、比例要素(ゲインKp)503とで構成されている。制御コントローラ部501では、転写駆動モータ302の駆動に用いる標準駆動パルス(定常駆動パルス)周波数に対する補正量が求められ、演算部504に与えられる。演算部504では、一定の標準駆動パルス周波数Refp_c(Rfpc)に上記補正量が加えられ、駆動パルス周波数f(n)が決定される。
FIG.5 (b) shows the drive control apparatus as a rotary body drive device for implementing the belt drive control method as a rotary body drive method in embodiment of this invention. Hereinafter, the drive control apparatus of this embodiment will be described.
In FIG. 5, the difference e (n) between the target angular displacement Ref (n) of the encoder 301 and the detected angular displacement P (n−1) of the encoder 301 is input to the control controller unit 501. The control controller unit 501 includes a low-pass filter 502 for removing high frequency noise and a proportional element (gain Kp) 503. In the control controller unit 501, a correction amount for the standard drive pulse (steady drive pulse) frequency used for driving the transfer drive motor 302 is obtained and provided to the calculation unit 504. In the calculation unit 504, the correction amount is added to a certain standard drive pulse frequency Refp_c (Rfpc) to determine the drive pulse frequency f (n).

又、CPU601(図6参照)は、図5(c)に示すように目標角変位Ref(n)に転写搬送ベルト60の厚さ変動で生じる検出角変位誤差を加算して制御目標値を生成し、この制御目標値とエンコーダ301の検出角変位P(n−1)との差e(n)をとることで、その差分の変位量の演算を行う。尚、CPU601は、転写搬送ベルト60の厚さ変動で生じる検出角変位誤差の加算を、転写搬送ベルト60の回転によって検出されるマークセンサ305の出力のタイミングに応じて、周期的に繰り返されるように行う。パルス出力器505は、演算部504から出力されたパルス状の制御信号に基づいて動作して転写駆動モータ302にパルス状の駆動電圧を印加し、転写駆動モータ302を演算部504から出力される所定の駆動周波数で駆動制御する。   Further, as shown in FIG. 5C, the CPU 601 (see FIG. 6) generates a control target value by adding the detected angular displacement error caused by the thickness variation of the transfer conveyance belt 60 to the target angular displacement Ref (n). Then, by calculating the difference e (n) between this control target value and the detected angular displacement P (n−1) of the encoder 301, the displacement amount of the difference is calculated. The CPU 601 periodically repeats the addition of the detected angular displacement error caused by the thickness variation of the transfer conveyance belt 60 according to the output timing of the mark sensor 305 detected by the rotation of the transfer conveyance belt 60. To do. The pulse output unit 505 operates based on the pulsed control signal output from the calculation unit 504, applies a pulsed drive voltage to the transfer drive motor 302, and outputs the transfer drive motor 302 from the calculation unit 504. Drive control is performed at a predetermined drive frequency.

図6は、本実施形態における転写駆動モータ302の制御系及び制御対象のハードウェア構成を示す。この制御系は、エンコーダ301の出力信号に基づいて転写駆動モータ302の駆動パルスをデジタル制御する制御系である。この制御系は、CPU601、RAM602、ROM603、IO制御部604、転写モータ駆動I/F部606、ドライバ607、検出IO部608から構成されている。   FIG. 6 shows a control system of the transfer drive motor 302 and a hardware configuration to be controlled in the present embodiment. This control system is a control system that digitally controls the drive pulse of the transfer drive motor 302 based on the output signal of the encoder 301. This control system includes a CPU 601, a RAM 602, a ROM 603, an IO control unit 604, a transfer motor drive I / F unit 606, a driver 607, and a detection IO unit 608.

CPU601は、外部装置610から入力される画像データの受信及び制御コマンドの送受信制御をはじめ、本レーザプリンタ全体の制御を行っている。ワーク用として用いるRAM602及びプログラムを格納するROM603、IO制御部604は、バスを介して相互に接続され、CPU601からの指示によりデータのリードライト処理及び各負荷605を駆動するモータ、クラッチ、ソレノイド、センサなどの各種の動作を実行させる。   The CPU 601 performs overall control of the laser printer, including reception of image data input from the external device 610 and transmission / reception control of control commands. A RAM 602 used for work, a ROM 603 for storing a program, and an IO control unit 604 are connected to each other via a bus, and according to instructions from the CPU 601, read / write processing of data and motors, clutches, solenoids, Various operations such as sensors are executed.

転写駆動モータIF部606は、CPU601からの駆動指令により、ドライバ607(上記パルス出力器505に相当)を介して転写駆動モータ302に対して駆動パルス信号の駆動周波数を指令する指令信号を出力する。この周波数に応じて転写モータ302が回転駆動されるため、転写駆動モータ302の駆動速度制御の可変が可能となる。エンコーダ305の出力信号は、検出用IO部608に入力される。検出IO部608は、エンコーダ305の出力パルスを処理してデジタル数値に変換する。検出用IO部608では、エンコーダ305の出力パルスを計数するカウンタを備え、このカウンタのカウントした数値に、あらかじめ定められたパルス数対角変位の変換定数をかけて右下ローラ66(ディスク401)の軸の角変位に対応するデジタル数値に変換する。このディスク401の角変位に対応するデジタル数値の信号は、バスを介してCPU601に送られる。   The transfer drive motor IF unit 606 outputs a command signal for instructing the drive frequency of the drive pulse signal to the transfer drive motor 302 via a driver 607 (corresponding to the pulse output unit 505) in response to a drive command from the CPU 601. . Since the transfer motor 302 is rotationally driven according to this frequency, the drive speed control of the transfer drive motor 302 can be varied. The output signal of the encoder 305 is input to the detection IO unit 608. The detection IO unit 608 processes the output pulse of the encoder 305 and converts it into a digital numerical value. The detection IO unit 608 includes a counter that counts the output pulses of the encoder 305, and the numerical value counted by the counter is multiplied by a predetermined conversion constant of the diagonal displacement of the number of pulses, and the lower right roller 66 (disk 401). Convert to a digital value corresponding to the angular displacement of the axis. A digital numerical signal corresponding to the angular displacement of the disk 401 is sent to the CPU 601 via the bus.

転写駆動モータIF部606は、CPU601から送られてきた駆動周波数の指令信号(演算部504からの制御信号)に基づいて、当該駆動周波数を有するパルス状の制御信号を生成する。ドライバ607は、パワー半導体素子(例えばトランジスタ)等で構成されている。このドライバ607は、転写駆動モータIF部606から出力されたパルス状の制御信号に基づいて動作し、転写駆動モータ302にパルス状の駆動電圧を印加する。この結果、転写駆動モータ302は、CPU601から出力される所定の駆動周波数で駆動制御される。これにより、ディスク401の角変位が目標角変位に従うように転写駆動モータ302が追値制御され、右下ローラ66が所定の等角速度で回転する。ディスク401の角変位は、エンコーダ301と検出用IO部608により検出され、CPU601に取り込まれて上記制御が繰り返される。   The transfer drive motor IF unit 606 generates a pulse-like control signal having the drive frequency based on the drive frequency command signal sent from the CPU 601 (control signal from the calculation unit 504). The driver 607 is composed of a power semiconductor element (for example, a transistor). The driver 607 operates based on the pulsed control signal output from the transfer drive motor IF unit 606 and applies a pulsed drive voltage to the transfer drive motor 302. As a result, the transfer drive motor 302 is driven and controlled at a predetermined drive frequency output from the CPU 601. As a result, the transfer drive motor 302 is subjected to additional value control so that the angular displacement of the disk 401 follows the target angular displacement, and the lower right roller 66 rotates at a predetermined constant angular velocity. The angular displacement of the disk 401 is detected by the encoder 301 and the detection IO unit 608 and is taken into the CPU 601 and the above control is repeated.

RAM602は、ROM603に格納されているプログラムを実行する際のワークエリアとして使用される機能の他に、CPU601にてマークセンサ305、エンコーダ301の出力に基づいて事前に計測しておいた、転写搬送ベルト60の厚さ変動に対応した、ベルトマーク304からのベルト一周分の検出角変位誤差データが格納される。尚、RAM602は揮発性メモリであるため、CPU601は図示しないEEPROMなどの不揮発性メモリに、マークセンサ305、エンコーダ301の出力ら求めた図7のような当該ベルト60の厚さ変動に対応した検出角変位誤差(または操作パネルから入力された検出角変位誤差)の位相・振幅パラメータ(検出角変位誤差のマーク304までの位相と最大振幅のデータ)を格納しておき、電源オン時もしくは転写駆動モータ302の起動時にSIN状(正弦波状)関数もしくは近似式を用いて、この位相・振幅パラメータからベルト60の一周期分の厚さ変動に対応した検出角変位誤差データを算出してRAM602上に展開する。   In addition to the function used as a work area when executing the program stored in the ROM 603, the RAM 602 is a transfer conveyance that has been measured in advance by the CPU 601 based on the outputs of the mark sensor 305 and the encoder 301. Stored is the detected angular displacement error data for one round of the belt from the belt mark 304 corresponding to the thickness variation of the belt 60. Since the RAM 602 is a volatile memory, the CPU 601 detects in a non-volatile memory such as an EEPROM (not shown) corresponding to the thickness variation of the belt 60 as shown in FIG. 7 obtained from the outputs of the mark sensor 305 and the encoder 301. Stores the phase and amplitude parameters (phase and maximum amplitude data up to the detected angular displacement error mark 304) of angular displacement error (or detected angular displacement error input from the operation panel), and power-on or transfer drive The detected angular displacement error data corresponding to the thickness variation of one cycle of the belt 60 is calculated from this phase / amplitude parameter using the SIN (sinusoidal) function or approximate expression when the motor 302 is started, and is stored in the RAM 602. expand.

実際のベルト60の厚みは、その製造工程に左右される要素が大きいが、殆どの場合SIN状となっていて、特にベルト1周分の全ての検出角変位誤差データを持っている必要もなく、CPU601は計測時にベルト60の厚さ変動に対応した検出角変位誤差の基準位置(マーク304の位置)からの位相と振幅を算出し、このデータからエンコーダ305の検出角変位誤差データを算出しても十分に同等のデータとして扱える。   The actual thickness of the belt 60 largely depends on the manufacturing process, but in most cases, it is a SIN shape, and it is not necessary to have all detected angular displacement error data for one belt revolution. The CPU 601 calculates the phase and amplitude from the reference position (the position of the mark 304) of the detected angular displacement error corresponding to the thickness variation of the belt 60 during measurement, and calculates the detected angular displacement error data of the encoder 305 from this data. However, it can be handled as sufficiently equivalent data.

そのため、制御周期毎の検出角変位誤差データを不揮発性メモリに格納しておく必要がなく、上記位相・振幅パラメータのみでベルト厚みによる検出角変位誤差データを生成するため、揮発性メモリのみのエリアだけ用意すれば制御可能となる。CPU601によるベルト60の厚みによる検出角変位誤差データの生成は、電源オン時もしくは転写駆動モータ302起動時に以下の演算式によって行われる。   Therefore, it is not necessary to store the detected angular displacement error data for each control cycle in the nonvolatile memory, and the detected angular displacement error data based on the belt thickness is generated using only the phase / amplitude parameters. Control is possible only by preparing. Generation of detected angular displacement error data by the thickness of the belt 60 by the CPU 601 is performed by the following arithmetic expression when the power is turned on or when the transfer driving motor 302 is activated.

Δθ[rad]:右下ローラ66の従動軸の回転角速度変動値〔=b*sin(2*π*ft+τ)〕
CPU601は上記Δθを上記不揮発性メモリの値よりベルトマーク304からの制御時間に応じて演算し、揮発性メモリであるRAM602に順次に格納する。
Δθ [rad]: rotational angular velocity fluctuation value of the driven shaft of the lower right roller 66 [= b * sin (2 * π * ft + τ)]
The CPU 601 calculates Δθ from the value of the nonvolatile memory according to the control time from the belt mark 304, and sequentially stores it in the RAM 602, which is a volatile memory.

実際に転写モータ302を駆動する時には、CPU601はベルトマーク検知センサ305がベルトマーク304を検知したタイミングに応じて、RAM602の参照アドレスを切り替えてRAM602から検出角変位誤差データを読み出す。CPU601はその読み出したデータを、前述の制御目標角変位に加算することで、ベルト厚みの影響を受けずにフィードバック制御を行う。   When the transfer motor 302 is actually driven, the CPU 601 reads the detected angular displacement error data from the RAM 602 by switching the reference address of the RAM 602 according to the timing when the belt mark detection sensor 305 detects the belt mark 304. The CPU 601 performs feedback control without being affected by the belt thickness by adding the read data to the control target angular displacement.

又、ベルト60の厚みによる速度変動のピーク値のみ下げる場合には、制御周期毎のベルト60の厚みによる検出角変位誤差データは必要ない。そのため、メモリエリアを削減するには、CPU601は、上記不揮発性メモリの値を間引いて例えば図18(または図19)に示すようにベルト60の1周当たり50(または100あるいは20)ポイント程度の制御目標プロファイルデータを生成し、各ポイントに転写搬送ベルト60が到達した時にその厚みプロファイルデータを更新することでも、ベルト60の厚みによる速度変動のピーク値を十分に低下させることは可能である。   Further, when only the peak value of the speed fluctuation due to the thickness of the belt 60 is lowered, the detected angular displacement error data based on the thickness of the belt 60 for each control cycle is not necessary. Therefore, in order to reduce the memory area, the CPU 601 thins out the value of the non-volatile memory and, for example, about 50 (or 100 or 20) points per revolution of the belt 60 as shown in FIG. 18 (or FIG. 19). By generating control target profile data and updating the thickness profile data when the transfer / conveying belt 60 reaches each point, the peak value of the speed fluctuation due to the thickness of the belt 60 can be sufficiently reduced.

図8、図9は本制御を実現する上でのタイミングチャートを示す。まず、検出IO部608は、エンコーダパルスカウンタ1のカウント値をエンコーダ301の出力パルスのA相出力の立上りエッジによりインクリメントする。また、本制御の制御周期は1msであり、検出IO部608は、制御周期タイマによりCPU601への割込みをかける毎に制御周期タイマカウンタのカウント値をインクリメントする。検出IO部608は、制御周期タイマのスタートを、駆動モータ302のスルーアップおよびセトリング終了後に初めてエンコーダ301の出力パルスの立上りエッジを検出した時点で行い、かつ制御周期タイマカウンタのカウント値をリセットする。   8 and 9 are timing charts for realizing this control. First, the detection IO unit 608 increments the count value of the encoder pulse counter 1 by the rising edge of the A-phase output of the output pulse of the encoder 301. Further, the control cycle of this control is 1 ms, and the detection IO unit 608 increments the count value of the control cycle timer counter every time the control cycle timer interrupts the CPU 601. The detection IO unit 608 starts the control cycle timer when the rising edge of the output pulse of the encoder 301 is detected for the first time after the through-up and settling of the drive motor 302 is completed, and resets the count value of the control cycle timer counter. .

また、検出IO部608は、制御周期タイマによるCPU601への割込みをかける毎に、エンコーダパルスカウンタ1のカウント値:neの取得および制御周期タイマカウンタのカウント値:qの取得およびインクリメントを行う。又、検出IO部608は、エンコーダパルスカウンタ2をエンコーダパルスカウンタ1と同様に、エンコーダ301の出力パルスのA相出力の立上りエッジによりインクリメントし、ベルトマークセンサ305からマーク検出信号が入力された時の最初のエンコーダ301の出力パルスの立ち上がりエッジでリセットする。そのため、エンコーダパルスカウンタ2は実質的にベルト60上のマーク304からの移動距離をカウントし、このカウント値に応じてベルト60の一周分の制御目標プロファイルデータが格納されるRAM602の参照アドレスを切り替える。   The detection IO unit 608 obtains and increments the count value: ne of the encoder pulse counter 1 and the count value: q of the control period timer counter each time an interruption is made to the CPU 601 by the control period timer. Similarly to the encoder pulse counter 1, the detection IO unit 608 increments the encoder pulse counter 2 at the rising edge of the A-phase output of the output pulse of the encoder 301, and when the mark detection signal is input from the belt mark sensor 305. Reset at the rising edge of the output pulse of the first encoder 301. Therefore, the encoder pulse counter 2 substantially counts the moving distance from the mark 304 on the belt 60, and switches the reference address of the RAM 602 in which the control target profile data for one round of the belt 60 is stored according to the count value. .

CPU601は、検出IO部608の各カウンタのカウント値をもとに、次に示すようにベルト60の位置偏差の演算を行う。
e(n)=θ0*q+(Δθ−Δθ0)−θ1*ne 単位:rad
ここで、
e(n)[rad]:(今回のサンプリングにて演算された)位置偏差
θ0[rad]:制御周期1[ms]当たりの移動角度(=2π*V*E−3/lπ [rad])
Δθ[rad]:右下ローラ66の従動軸の回転角速度変動値〔=b*sin(2*π*ft+τ)〕(テーブル参照値)
Δθ0[rad]:駆動モータ302起動後の最初に取得するΔθ値
θ1[rad]:エンコーダ301の1パルス当たりの移動角度(=2π/p [rad])
q:制御周期タイマのカウント値
V:ベルト60の線速[mm/s]
l:右下ローラ66の直径〔mm〕
b:ベルト60の厚みで変動する振幅〔rad〕
τ:ベルト60の厚み変動のベルトマーク304での位相〔rad〕
f:ベルト60の厚み変動の周期〔Hz〕
本実施形態においては、エンコーダ301の取り付けてある従動ローラ66の直径は15.515[mm]であり、かつ、ベルト60の厚みは0.1[mm]である。従動ローラ66はベルト60による摩擦により回転駆動されるが、実質的にベルト60の厚みの約1/2の厚みが従動ローラ66を回転させる際の芯線であるとすると、
l=15.515+0.1=15.615[mm]
となる。また、本実施形態では、エンコーダ301の分解能pは、エンコーダ301の1回転当たり300パルスのものとする。
The CPU 601 calculates the positional deviation of the belt 60 based on the count value of each counter of the detection IO unit 608 as follows.
e (n) = θ0 * q + (Δθ−Δθ 0 ) −θ1 * ne Unit: rad
here,
e (n) [rad]: Position deviation (calculated in this sampling) θ0 [rad]: Movement angle per control cycle 1 [ms] (= 2π * V * E-3 / lπ [rad])
Δθ [rad]: Rotational angular velocity fluctuation value of driven shaft of lower right roller 66 [= b * sin (2 * π * ft + τ)] (table reference value)
Δθ 0 [rad]: Δθ value acquired first after driving motor 302 is started θ1 [rad]: Movement angle per pulse of encoder 301 (= 2π / p [rad])
q: Count value of control cycle timer V: Linear velocity of belt 60 [mm / s]
l: Diameter of lower right roller 66 [mm]
b: Amplitude fluctuating with the thickness of the belt 60 [rad]
τ: phase at the belt mark 304 of the belt 60 thickness variation [rad]
f: Period of thickness variation of belt 60 [Hz]
In this embodiment, the diameter of the driven roller 66 to which the encoder 301 is attached is 15.515 [mm], and the thickness of the belt 60 is 0.1 [mm]. The driven roller 66 is rotationally driven by the friction of the belt 60. If the thickness of the belt 60 is substantially a half of the thickness of the belt 60, the driven roller 66 is rotated.
l = 15.515 + 0.1 = 15.615 [mm]
It becomes. In this embodiment, the resolution p of the encoder 301 is assumed to be 300 pulses per rotation of the encoder 301.

又、本実施形態では、CPU601は、駆動モータ302起動後の最初に取得するΔθ値をΔθ0とし、算定式“(Δθ―Δθ0)”でΔθから駆動モータ302起動後の最初に取得したΔθ0を減算することで、図25に示すようにフィードバック制御開始時の急激な速度変動を緩和させている。尚、CPU601は、Δθ0としては、転写モータ302の回転中には同じ値を使用し、転写モータ302の起動ごとに更新する。 In this embodiment, the CPU 601 obtains the first Δθ value obtained after the drive motor 302 is started as Δθ 0, and obtains the first value after the drive motor 302 is started from Δθ using the calculation formula “(Δθ−Δθ 0 )”. By subtracting Δθ 0 , the rapid speed fluctuation at the start of the feedback control is reduced as shown in FIG. The CPU 601 uses the same value as Δθ 0 during the rotation of the transfer motor 302 and updates it every time the transfer motor 302 is activated.

次に、CPU601は、ベルト60の急激な位置変動に応答してしまうことを避けるため、演算した位置偏差に対して以下の仕様のフィルタ演算を図5に示す位置コントローラ部501のフィルタ502で行う。
フィルタタイプ:Butterworth IIR ローパスフィルタ
サンプリング周波数:1KHz(=制御周期と等しい)
パスバンドリップル(Rp):0.01dB
ストップバンド端減衰量(Rs):2dB
パスバンド端周波数(Fp):50Hz
ストップバンド端周波数(Fs):100Hz
図10は本フィルタ演算のブロック図を示し、図11はそのフィルタ係数一覧を示す。本フィルタは、2段カスケード接続とし、各段における中間ノードをそれぞれu1(n),u1(n−1),u1(n−2)およびu2(n),u2(n−1),u2(n−2)と定める。ここで、インデックスの示す意味は次のとおりである。
Next, the CPU 601 performs a filter calculation of the following specifications with respect to the calculated position deviation with the filter 502 of the position controller unit 501 shown in FIG. 5 in order to avoid a response to a sudden position change of the belt 60. .
Filter type: Butterworth IIR low-pass filter Sampling frequency: 1KHz (= equal to control period)
Passband ripple (Rp): 0.01dB
Stopband end attenuation (Rs): 2dB
Passband edge frequency (Fp): 50Hz
Stopband edge frequency (Fs): 100Hz
FIG. 10 shows a block diagram of this filter calculation, and FIG. 11 shows a list of the filter coefficients. This filter has a two-stage cascade connection, and the intermediate nodes in each stage are u1 (n), u1 (n−1), u1 (n−2) and u2 (n), u2 (n−1), u2 ( n-2). Here, the meaning of the index is as follows.

(n):現在のサンプリング
(n−1):1つ前のサンプリング
(n−2):2つ前のサンプリング
CPU601は、以下のプログラム演算をフィードバック制御実行中に制御周期タイマによる割込みがかかるたびに行う。
(n): Current sampling
(n−1): previous sampling
(n-2): Second previous sampling The CPU 601 performs the following program calculation every time an interrupt is generated by the control cycle timer during execution of feedback control.

u1(n) = a11* u1(n−1) + a21 * u1(n−2) + e(n)*ISF
e1(n) = b01 * u1(n) + b11 * u1(n−1) + b21 * u1(n−2)
u1(n−2) = u1(n−1)
u1(n−1) = u1(n)

u2(n) = a12 * u2(n−1) + a22 * u2(n−2) + e1(n)
e’(n) = b02 * u2(n) + b12** u2(n−1) + b22 * u2(n−2)
u2(n−2) = u2(n−1)
u2(n−1) = u2(n)
図12は本フィルタの振幅特性を示し、図13は本フィルタの位相特性を示す。
u1 (n) = a11 * u1 (n−1) + a21 * u1 (n−2) + e (n) * ISF
e1 (n) = b01 * u1 (n) + b11 * u1 (n−1) + b21 * u1 (n−2)
u1 (n−2) = u1 (n−1)
u1 (n−1) = u1 (n)

u2 (n) = a12 * u2 (n−1) + a22 * u2 (n−2) + e1 (n)
e '(n) = b02 * u2 (n) + b12 ** u2 (n-1) + b22 * u2 (n-2)
u2 (n−2) = u2 (n−1)
u2 (n−1) = u2 (n)
FIG. 12 shows the amplitude characteristics of this filter, and FIG. 13 shows the phase characteristics of this filter.

次に、CPU601は、制御対象に対する制御量を求める。CPU601は、図5に示すように、まず位置コントローラ部501の比例要素503でのPID制御では、
F(S)=G(S)*E’(S)=Kp*E’(S)+Ki*E’(S)/S+Kd*S*E’(S)
ただし、Kp:比例ゲイン、Ki:積分ゲイン、 Kd:微分ゲイン
G(S)=F(S)/E’(S)=Kp+Ki/S+Kd*S ・・・(2)
ここで、(2)式を双一次変換(S=(2/T) *(1−Z-1)/(1+Z-1) )すると、次式を得る。
Next, the CPU 601 obtains a control amount for the control target. As shown in FIG. 5, the CPU 601 first performs PID control in the proportional element 503 of the position controller unit 501.
F (S) = G (S) * E '(S) = Kp * E' (S) + Ki * E '(S) / S + Kd * S * E' (S)
Where Kp: proportional gain, Ki: integral gain, Kd: derivative gain
G (S) = F (S) / E '(S) = Kp + Ki / S + Kd * S (2)
Here, when the equation (2) is bilinearly converted (S = (2 / T) * (1−Z −1 ) / (1 + Z −1 )), the following equation is obtained.

G(Z)=(b0+b1*Z-1+b2*Z-2)/(1−a1*Z-1−a2*Z-2)・・・(3)
ただし、a1=0
a2=1
b0=Kp+T*Ki/2+2*Kd/T
b1=T*Ki−4*Kd/T
b2=−Kp+T*Ki/2+2*Kd/T
(3)式をブロック図として表すと、図14に示すようになる。ここで、e’(n)、f(n)は、E’(S)、F(S)をそれぞれ離散データとして扱うことを示している。図14において、中間ノードとしてそれぞれw(n)、w(n-1)、w(n-2)を定めると、差分方程式は次式(PID制御の一般式)のようになる。ここで、インデックスの示す意味は次のとおりである。
G (Z) = (b0 + b1 * Z- 1 + b2 * Z- 2 ) / (1-a1 * Z- 1- a2 * Z- 2 ) (3)
However, a1 = 0
a2 = 1
b0 = Kp + T * Ki / 2 + 2 * Kd / T
b1 = T * Ki-4 * Kd / T
b2 = −Kp + T * Ki / 2 + 2 * Kd / T
Expression (3) is represented as a block diagram as shown in FIG. Here, e ′ (n) and f (n) indicate that E ′ (S) and F (S) are treated as discrete data, respectively. In FIG. 14, when w (n), w (n-1), and w (n-2) are respectively determined as intermediate nodes, the difference equation is expressed by the following equation (general equation for PID control). Here, the meaning of the index is as follows.

(n):現在のサンプリング
(n-1):1つ前のサンプリング
(n-2):2つ前のサンプリング

w(n)=a1 *w(n−1)+a2*w(n−2)+e’(n) ・・・(4)
f(n)=b0*w(n)+b1*w(n−1)+b2*w(n−2)・・・(5)
今、位置コントローラ501の比例要素503での比例制御を考えると、積分ゲイン、微分ゲインはゼロとなる。従って、図14における各係数は以下のようになり、(4)、(5)式は(6)式のように簡略化される。
a1=0
a2=1
b0=Kp
b1=0
b2=−Kp
w(n)=w(n−2)+e’(n)
f(n)=Kp*w(n)−Kp*w(n−2)
→∴ f(n)=Kp*e’(n) ・・・(6)
また、F0(S)に対応する離散データ:f0(n)は、本実施形態の場合一定であり、
f0(n)=6105[Hz]
である。よって、転写駆動モータ302に対して設定するパルス周波数は、最終的に以下の式により計算する。
(n): Current sampling
(n-1): Previous sampling
(n-2): Two previous samplings

w (n) = a1 * w (n-1) + a2 * w (n-2) + e '(n) (4)
f (n) = b0 * w (n) + b1 * w (n−1) + b2 * w (n−2) (5)
Now, considering the proportional control with the proportional element 503 of the position controller 501, the integral gain and the differential gain are zero. Accordingly, the coefficients in FIG. 14 are as follows, and the equations (4) and (5) are simplified as the equation (6).
a1 = 0
a2 = 1
b0 = Kp
b1 = 0
b2 = −Kp
w (n) = w (n−2) + e ′ (n)
f (n) = Kp * w (n) -Kp * w (n-2)
→ ∴ f (n) = Kp * e '(n) (6)
Also, discrete data corresponding to F0 (S): f0 (n) is constant in the present embodiment,
f0 (n) = 6105 [Hz]
It is. Therefore, the pulse frequency set for the transfer drive motor 302 is finally calculated by the following equation.

F’(n)=f(n)+f0(n)=Kp*e’(n)+6105[Hz]・・・(7)
図15はエンコーダパルスカウンタ1の動作フローチャートを示す。
まず、検出IO部608は、エンコーダ301からのパルス入力が転写駆動モータ302のスルーアップ及びセトリング後の最初のパルス入力であるか否かを判定し(ステップ:STEP1)、それが肯定の判定(YES)ならば、エンコーダパルスカウンタ1をゼロにクリアし(STEP2)、制御周期カウンタをゼロにクリアし(STEP3)、制御周期タイマによる割込みを許可し(STEP4)、制御周期タイマをスタートし(STEP5)、リターンする。また、検出IO部608は、STEP1の判定が否定の判断(NO)であった場合には、エンコーダパルスカウンタ1をインクリメントし(STEP6)、リターンする。
F ′ (n) = f (n) + f0 (n) = Kp * e ′ (n) +6105 [Hz] (7)
FIG. 15 shows an operation flowchart of the encoder pulse counter 1.
First, the detection IO unit 608 determines whether or not the pulse input from the encoder 301 is the first pulse input after through-up and settling of the transfer drive motor 302 (step: STEP1), and a positive determination (step 1). If YES, the encoder pulse counter 1 is cleared to zero (STEP 2), the control cycle counter is cleared to zero (STEP 3), the interrupt by the control cycle timer is permitted (STEP 4), and the control cycle timer is started (STEP 5). ), Return. If the determination in STEP 1 is negative (NO), the detection IO unit 608 increments the encoder pulse counter 1 (STEP 6) and returns.

図16はエンコーダパルスカウンタ2の動作フローチャートを示す。
まず、検出IO部608は、エンコーダ301からのパルスが入力した時に、ベルトマークセンサ305の出力が高レベルHから低レベルLになったか否かを判定し(STEP1)、YESならばエンコーダパルスカウンタ2をゼロにクリアする(STEP2)。又、検出IO部608は、STEP1の判定でNOであった場合、エンコーダパルスカウンタ2をインクリメントし(STEP3)、リターンする。
FIG. 16 shows an operation flowchart of the encoder pulse counter 2.
First, the detection IO unit 608 determines whether or not the output of the belt mark sensor 305 has changed from the high level H to the low level L when a pulse from the encoder 301 is input (STEP 1). 2 is cleared to zero (STEP 2). If the determination at STEP 1 is NO, the detection IO unit 608 increments the encoder pulse counter 2 (STEP 3) and returns.

図17は上記制御周期タイマによる割込み処理のフローチャートを示す。
CPU601は、まず、制御周期タイマカウンタをインクリメントし(STEP1)、次いでエンコーダパルスカウント値:neを取得する(STEP2)。CPU601は、更にエンコーダパルスカウント値:neによりテーブルデータを参照してΔθの値を取得し(STEP3)、テーブル参照アドレスをインクリメントする(STEP4)。CPU601は、これらの値を用いて、上述のように位置偏差を求める演算を行い(STEP5)、この演算で得られた位置偏差に対してフィルタ演算を上述のように行い(STEP6)、フィルタ演算の結果をもとに制御量の演算(比例演算)を上述のように行い(STEP7)、実際に転写駆動モータ302としてのステッピングモータの駆動パルスの周波数を変更し(STEP8)、リターンする。
以上の制御によって、ベルト厚みによって発生する速度変動を安定化する制御を、安価な手法で、且つ画像品位に応じて適切な処理で行うことが可能となる。ずなわち、ベルト60の厚み変動によって発生する速度変動が安定化することで、図26に示すようなベルト60の速度変動が図27に示すように安定化される。しかし、例えばエンコーダ301の膨張によりベルト60の速度が図28に示すように狙いの速度より一定して速くなると、画像上副走査倍率が大きくなり、画像が伸びる。これは後述する副走査倍率補正手段により補正される。
FIG. 17 shows a flowchart of interrupt processing by the control cycle timer.
The CPU 601 first increments the control cycle timer counter (STEP 1), and then acquires the encoder pulse count value: ne (STEP 2). The CPU 601 further refers to the table data with the encoder pulse count value: ne, acquires the value of Δθ (STEP 3), and increments the table reference address (STEP 4). Using these values, the CPU 601 performs the calculation for obtaining the position deviation as described above (STEP 5), performs the filter calculation for the position deviation obtained by this calculation as described above (STEP 6), and performs the filter calculation. Based on the result, the control amount calculation (proportional calculation) is performed as described above (STEP 7), the frequency of the drive pulse of the stepping motor as the transfer drive motor 302 is actually changed (STEP 8), and the process returns.
By the above control, it is possible to perform the control for stabilizing the speed fluctuation caused by the belt thickness by an inexpensive method and an appropriate process according to the image quality. In other words, the speed fluctuation caused by the thickness fluctuation of the belt 60 is stabilized, so that the speed fluctuation of the belt 60 as shown in FIG. 26 is stabilized as shown in FIG. However, for example, when the speed of the belt 60 is constantly higher than the target speed as shown in FIG. 28 due to the expansion of the encoder 301, the on-image sub-scanning magnification increases and the image is stretched. This is corrected by a sub-scanning magnification correcting means described later.

次に、本実施形態においてベルト60の搬送速度の絶対速度変化によって生じる副走査倍率誤差について説明する。前述の(1)式より、ベルト60の搬送速度Vは、通常、駆動ローラ63の半径Rとベルト60の厚さB、駆動ローラ63の角速度ωによって決定される。そして、駆動ローラ63の半径Rが使用環境によって熱膨張ないし熱収縮をすると、ベルト60の搬送速度Vが変化してしまう。   Next, a sub-scanning magnification error caused by a change in the absolute speed of the conveyance speed of the belt 60 in this embodiment will be described. From the above equation (1), the conveyance speed V of the belt 60 is normally determined by the radius R of the driving roller 63, the thickness B of the belt 60, and the angular speed ω of the driving roller 63. When the radius R of the drive roller 63 undergoes thermal expansion or contraction depending on the usage environment, the conveyance speed V of the belt 60 changes.

しかし、従動軸フィードバック制御を行った際には、駆動ローラ63の半径Rの伸縮はベルト60の搬送速度Vに寄与せず、エンコーダ301が取り付けられている右下ローラ66の伸縮によってベルト搬送速度Vが変化する。これは、前述したように従動軸フィードバックでは図24に示した制御目標値(エンコーダの目標角変位量)に追従するように駆動ローラ63の駆動パルスを制御するので、駆動ローラ63が伸縮した際にはベルト60の搬送速度Vがフィードバック制御によって補正されてしまうからである。ところが、エンコーダ301が取り付けられている右下ローラ66自体が伸縮した際には、ベルト従動実効半径が増減することによって従動軸の回転角速度変化の誤検知と同様の現象が生じ、右下ローラ66が膨張した際にはベルト搬送速度が狙いの速度よりも速くなり、右下ローラ66が収縮した際にはベルト搬送速度が狙いの速度よりも遅くなってしまう。   However, when the driven shaft feedback control is performed, the expansion / contraction of the radius R of the driving roller 63 does not contribute to the conveyance speed V of the belt 60, and the belt conveyance speed by the expansion / contraction of the lower right roller 66 to which the encoder 301 is attached. V changes. As described above, the driven shaft feedback controls the drive pulse of the drive roller 63 so as to follow the control target value (target angular displacement amount of the encoder) shown in FIG. This is because the conveyance speed V of the belt 60 is corrected by feedback control. However, when the lower right roller 66 itself to which the encoder 301 is attached expands and contracts, the belt driven effective radius increases and decreases to cause the same phenomenon as the erroneous detection of the change in the rotational angular velocity of the driven shaft. When the belt expands, the belt conveyance speed becomes faster than the target speed, and when the lower right roller 66 contracts, the belt conveyance speed becomes slower than the target speed.

また、このベルト搬送速度の変動は右下ローラ66径の伸縮による速度変化であるので、ベルト60の厚みによる速度変動のような周期的なものではなく、常に一定に速くなったり遅くなったりする為に、実画像上では副走査倍率誤差として現れてくる。本実施形態において、上記のように、右下ローラ66の外径が環境によって熱膨張及び熱収縮をした際に生じる副走査倍率誤差を新たな部品を追加することなく短時間に補正する副走査倍率補正手段について説明する。
図29は、副走査倍率誤差補正を行う副走査倍率補正手段を有する駆動制御装置を示す。副走査倍率補正手段は、目標値、演算部506、508、比例要素(ゲインKq)507から構成される。駆動制御装置の副走査倍率補正手段以外の構成は図5と同様である為に詳細な説明を省略する。
Further, since the change in the belt conveyance speed is a change in speed due to the expansion and contraction of the diameter of the lower right roller 66, it is not a periodic change like the speed change due to the thickness of the belt 60, and always increases or decreases constantly. Therefore, it appears as a sub-scanning magnification error on the actual image. In the present embodiment, as described above, sub-scanning that corrects the sub-scanning magnification error that occurs when the outer diameter of the lower right roller 66 undergoes thermal expansion and contraction depending on the environment in a short time without adding new parts. The magnification correction unit will be described.
FIG. 29 shows a drive control apparatus having sub-scanning magnification correcting means for performing sub-scanning magnification error correction. The sub-scanning magnification correction unit includes a target value, calculation units 506 and 508, and a proportional element (gain Kq) 507. Since the configuration of the drive control device other than the sub-scanning magnification correction unit is the same as that shown in FIG. 5, detailed description thereof is omitted.

図29において、目標値とは、ベルト搬送速度に関する情報のことである。この目標値はベルトマーク304に対するセンサ305の出力信号から得ている。例えばベルト60の周長が815mmで、ベルト60の駆動速度が125mm/sであった場合のベルトマーク304に対するセンサ305の出力信号のタイミングは
815(mm) / 125(mm/s)=6.52(s)
となる。副走査倍率補正手段では、このセンサ305の出力信号のタイミングを目標値としている。
In FIG. 29, the target value is information relating to the belt conveyance speed. This target value is obtained from the output signal of the sensor 305 for the belt mark 304. For example, when the circumference of the belt 60 is 815 mm and the driving speed of the belt 60 is 125 mm / s, the timing of the output signal of the sensor 305 with respect to the belt mark 304 is
815 (mm) / 125 (mm / s) = 6.52 (s)
It becomes. In the sub-scanning magnification correcting means, the timing of the output signal of the sensor 305 is set as a target value.

例えば、右下ローラ66の直径が熱膨張して0.1%直径が太くなった場合にはベルト搬送速度も0.1%速くなる為、目標値は
125(mm/s) × (100.1/100) = 125.125(mm/s)
となる。この時、副走査倍率も0.1%大きくなり、また、ベルトマーク304に対するセンサ305の出力信号のタイミングは
815(mm) / 125.125(mm/s) =6.51(s)
となる。
For example, when the diameter of the lower right roller 66 is thermally expanded and the diameter becomes 0.1% thick, the belt conveyance speed is also increased by 0.1%, so the target value is
125 (mm / s) x (100.1 / 100) = 125.125 (mm / s)
It becomes. At this time, the sub-scanning magnification is also increased by 0.1%, and the timing of the output signal of the sensor 305 with respect to the belt mark 304 is
815 (mm) / 125.125 (mm / s) = 6.51 (s)
It becomes.

演算部506は、センサ305の出力信号と上記目標値とを比較してセンサ305の出力信号の目標値6.52(s)からのタイミングのずれ0.01(s)を算出し、その算出結果に比例要素507でゲインKqをかけて演算部508にて演算部504の出力から比例要素507の出力を減算してパルス出力器505(ドライバ607)への駆動パルス数Y(n)を決定することで副走査倍率誤差を補正する。   The calculation unit 506 compares the output signal of the sensor 305 with the target value to calculate a timing deviation 0.01 (s) from the target value 6.52 (s) of the output signal of the sensor 305, and a proportional element In 507, the gain Kq is applied, and the calculation unit 508 subtracts the output of the proportional element 507 from the output of the calculation unit 504 to determine the number of drive pulses Y (n) to the pulse output device 505 (driver 607). Correct the scanning magnification error.

通常、ベルト搬送速度の絶対速度を正確に検出するにはベルト数周分の情報が必要であり、その間印刷(画像形成)を中断するか、その間の画像は副走査倍率がずれたままの状態で出力してしまうが、ベルト60の厚みに起因する速度変動を安定化した上で副走査倍率補正を行えばベルト1周の時間で副走査倍率誤差を補正することが可能である。
このように、本実施形態1によれば、環境によってエンコーダ301が取り付けられた従動ローラ66の外径が変化した際に生じる副走査倍率誤差を補正することができ、常にその補正を良好な状態に保つことができる。
Normally, to accurately detect the absolute speed of the belt conveyance speed, information for several belt revolutions is necessary. During that time, printing (image formation) is interrupted, or the image during that time remains in the sub-scan magnification ratio. However, if the sub-scanning magnification correction is performed after stabilizing the speed fluctuation caused by the thickness of the belt 60, it is possible to correct the sub-scanning magnification error in the time of one round of the belt.
As described above, according to the first embodiment, it is possible to correct the sub-scanning magnification error that occurs when the outer diameter of the driven roller 66 to which the encoder 301 is attached changes depending on the environment, and the correction is always in a good state. Can be kept in.

本発明の実施形態2では、上記実施形態(以下実施形態1という)において、マーク304をベルト60上に等間隔で設けた複数のマークとしている。この複数のマークはセンサ605で検知され、センサ305の出力信号が演算部506に入力される。これによって、センサ305の出力信号の目標値からのタイミングのずれを検知するまでに必要となる時間をさらに短縮することが可能である。   In Embodiment 2 of the present invention, in the above embodiment (hereinafter referred to as Embodiment 1), the marks 304 are a plurality of marks provided on the belt 60 at equal intervals. The plurality of marks are detected by the sensor 605, and an output signal of the sensor 305 is input to the calculation unit 506. As a result, it is possible to further reduce the time required to detect a timing shift from the target value of the output signal of the sensor 305.

本発明の実施形態3では、上記実施形態1において、演算部506に入力する目標値を駆動モータ302の駆動パルスとしている。所定の単位時間当りの駆動パルスを目標値とし、センサ305の出力信号の目標値からのずれを演算部506にて算出し、その算出結果に比例要素507でゲインKqをかけて演算部508にて演算部504の出力から比例要素507の出力を減算することで、副走査倍率補正を行った駆動パルスY(n)を決定する。   In the third embodiment of the present invention, the target value input to the calculation unit 506 in the first embodiment is used as the drive pulse of the drive motor 302. A driving pulse per unit time is set as a target value, a deviation from the target value of the output signal of the sensor 305 is calculated by the calculation unit 506, and the gain Kq is multiplied by the proportional element 507 to the calculation unit 508. By subtracting the output of the proportional element 507 from the output of the calculation unit 504, the drive pulse Y (n) subjected to the sub-scanning magnification correction is determined.

上記各実施形態においては、目標値とするベルト搬送速度に関する情報は通常工場出荷時に算出されて不揮発性メモリに格納され、副走査倍率誤差補正時にその不揮発性メモリ内の上記情報から目標値を生成して演算部506に入力する。
本発明の実施形態4では、上記各実施形態において、上記副走査倍率誤差の補正を通紙中(転写紙の搬送中)に行うと画像の途中で右下ローラ66の伸縮が生じる為、上記副走査倍率補正手段が副走査倍率誤差の補正を通紙中には行わない。
In each of the above embodiments, the information related to the belt conveyance speed as the target value is normally calculated at the time of factory shipment and stored in the nonvolatile memory, and the target value is generated from the information in the nonvolatile memory at the time of correcting the sub-scanning magnification error. And input to the calculation unit 506.
In Embodiment 4 of the present invention, in each of the above embodiments, if the correction of the sub-scanning magnification error is performed while the paper is being passed (while the transfer paper is being conveyed), the lower right roller 66 expands and contracts in the middle of the image. The sub-scanning magnification correcting unit does not correct the sub-scanning magnification error while passing the paper.

本発明の実施形態5は、上記各実施形態において、上記副走査倍率補正手段が副走査倍率誤差の補正を通紙(転写紙の搬送)動作直前に行うようにしたものであり、副走査倍率を良好な状態に保つことが可能となる。
本発明の実施形態6では、上記実施形態1〜3において、印刷中に機内温度(本実施形態6の内部温度)が上昇して右下ローラ66の径が膨張し、ベルト60の搬送速度が速くなることから、図示しない画像形成枚数計数手段は通紙枚数をカウントすることで画像形成枚数を計数し、その計数した枚数を予め設定された基準枚数と比較手段で比較してその計数した枚数が予め設定された基準枚数を超えると、上記副走査倍率補正手段が副走査倍率補正を行う。これによって、機内温度の上昇に伴う副走査倍率誤差補正を行うことが可能となる。また、通紙中に副走査倍率補正を行うと上述のように画像の伸縮が生じてしまう為、上記副走査倍率補正中の通紙は行わず、転写紙の搬送間隔を広げている。
Embodiment 5 of the present invention is such that, in each of the above embodiments, the sub-scanning magnification correction unit performs correction of the sub-scanning magnification error immediately before the sheet passing (transfer paper transfer) operation. Can be kept in a good state.
In Embodiment 6 of the present invention, in Embodiments 1 to 3, the internal temperature (internal temperature of Embodiment 6) rises during printing, the diameter of the lower right roller 66 expands, and the conveying speed of the belt 60 increases. Therefore, the image forming number counting means (not shown) counts the number of image forming sheets by counting the number of passing sheets, and compares the counted number with a preset reference number by the comparing means. When the number exceeds a preset reference number, the sub-scanning magnification correcting means corrects the sub-scanning magnification. As a result, it is possible to perform sub-scanning magnification error correction as the temperature inside the apparatus increases. Further, if the sub-scanning magnification correction is performed while the paper is passing, the image is expanded and contracted as described above. Therefore, the transfer paper conveyance interval is widened without performing the paper passing during the sub-scanning magnification correction.

本発明の実施形態7では、上記実施形態1〜3において、大量印刷中に機内温度が上昇して右下ローラ66の径が膨張し、ベルト60の搬送速度が速くなることから、右下ローラ66の温度を温度センサにて常時計測してモニタリングし、この温度センサの出力値を予め設定された温度と比較手段で比較して温度センサの出力値が予め設定された温度を越えた際には上記副走査倍率補正手段が副走査倍率補正を行うものであり、大量印刷中に副走査倍率が変化することなく印刷が可能となる。また、上記実施形態6と同様に通紙の際に上記副走査倍率補正手段が副走査倍率補正を行う場合には転写紙の搬送間隔を副走査倍率補正時間以上にあけている。   In Embodiment 7 of the present invention, in Embodiments 1 to 3, the temperature in the apparatus rises during mass printing, the diameter of the lower right roller 66 expands, and the conveying speed of the belt 60 increases, so the lower right roller The temperature of 66 is constantly measured and monitored by the temperature sensor, and when the output value of the temperature sensor exceeds the preset temperature by comparing the output value of the temperature sensor with the preset temperature by the comparison means. The sub-scanning magnification correction means performs sub-scanning magnification correction, and printing can be performed without changing the sub-scanning magnification during mass printing. Similarly to the sixth embodiment, when the sub-scanning magnification correction unit performs sub-scanning magnification correction when passing paper, the transfer paper conveyance interval is set to be longer than the sub-scanning magnification correction time.

以上の各実施形態においては、転写搬送ベルト60上に感光体ドラム11Y,11M,11C,11Kが複数並べて配設されるタンデム式のプリンタであって転写ユニット6を有するプリンタに本発明を適用したが、本発明が適用可能な画像形成装置及び駆動制御装置は上記実施形態の構成に限るものではない。複数のローラに張架された無端状ベルトをその複数のローラのうちの少なくとも1以上のローラで回転駆動する駆動制御装置を有するプリンタや複写機、ファクシミリ等と、その駆動制御装置に本発明を適用することが可能である。   In each of the embodiments described above, the present invention is applied to a tandem type printer in which a plurality of photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11K are arranged on the transfer conveyance belt 60 and includes the transfer unit 6. However, the image forming apparatus and the drive control apparatus to which the present invention can be applied are not limited to the configuration of the above embodiment. The present invention is applied to a printer, a copying machine, a facsimile, or the like having a drive control device that rotationally drives an endless belt stretched around a plurality of rollers by at least one of the plurality of rollers, and the drive control device. It is possible to apply.

又、上記実施形態では、転写搬送ベルト60で転写紙を搬送し、転写紙上で感光体ドラム1111Y,11M,11C,11K上の各色のトナーを転写する直接転写方式に適用したが、転写ベルト60上に4色のトナーを重ね合わせて転写して4色重ね合わせ像を形成した後にこれを転写紙に転写する中間転写方式にも本発明を適用することが可能である。また、上記実施形態では、露光光源としてはレーザ光源としているが、本発明はこれに限ったものではなく、露光光源は例えばLEDアレイ等でも良い。   In the above embodiment, the transfer belt 60 is used to transfer the transfer paper, and the toner of each color on the photosensitive drums 1111Y, 11M, 11C, and 11K is transferred onto the transfer paper. The present invention can also be applied to an intermediate transfer system in which four color toners are superimposed and transferred to form a four-color superimposed image and then transferred onto a transfer sheet. In the above embodiment, the exposure light source is a laser light source, but the present invention is not limited to this, and the exposure light source may be, for example, an LED array.

本発明の一実施形態であるレーザプリンタを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the laser printer which is one Embodiment of this invention. 同実施形態における転写ユニットの構成を示す正面図である。It is a front view which shows the structure of the transfer unit in the embodiment. 同実施形態における転写ユニットの主要部品の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the main components of the transfer unit in the embodiment. 同実施形態における右下ローラとエンコーダの詳細を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the detail of the lower right roller and encoder in the same embodiment. 同実施形態におけるベルト駆動制御装置を示すブロック図、エンコーダのベルト厚み変動で生じる検出角変位誤差及び制御目標値とその和を示す図である。FIG. 3 is a block diagram showing a belt drive control device in the same embodiment, a detected angular displacement error caused by a change in the belt thickness of the encoder, a control target value, and a sum thereof. 同実施形態における転写駆動モータの制御系及び制御対象のハードウェア構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a control system of a transfer drive motor and a hardware configuration to be controlled in the embodiment. 同実施形態におけるベルトの厚さ変動に対応した検出角変位誤差を示す図である。It is a figure which shows the detection angular displacement error corresponding to the thickness variation of the belt in the same embodiment. 同実施形態の制御タイミングを示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the control timing of the embodiment. 同実施形態の制御タイミングを示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the control timing of the embodiment. 同実施形態のフィルタ演算を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the filter calculation of the same embodiment. 同実施形態のフィルタ係数一覧を示す図である。It is a figure which shows the filter coefficient list | wrist of the embodiment. 同実施形態のフィルタの振幅特性を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the amplitude characteristic of the filter of the embodiment. 同実施形態のフィルタの位相特性を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the phase characteristic of the filter of the embodiment. 同実施形態におけるPID制御の式を示す図である。It is a figure which shows the formula of PID control in the same embodiment. 同実施形態におけるエンコーダパルスカウンタ1の動作フローを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation | movement flow of the encoder pulse counter 1 in the same embodiment. 同実施形態におけるエンコーダパルスカウンタ2の動作フローを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation | movement flow of the encoder pulse counter 2 in the same embodiment. 同実施形態における制御周期タイマによる割込み処理フローを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the interruption processing flow by the control period timer in the embodiment. 同実施形態におけるプロファイルデータの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the profile data in the same embodiment. 同実施形態におけるプロファイルデータの他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of the profile data in the same embodiment. 無端状ベルトの一部及び駆動ローラの例を示す正面図である。It is a front view which shows a part of endless belt and the example of a driving roller. ベルト駆動搬送系のモデルを示す正面図である。It is a front view which shows the model of a belt drive conveyance system. 駆動ローラの駆動軸を一定角速度で回転させた時のベルトの1周にわたるベルト厚さ変動とベルト搬送速度変動について概念的に示す図である。It is a figure which shows notionally the belt thickness fluctuation | variation and belt conveyance speed fluctuation | variation over 1 round of a belt when the drive shaft of a drive roller is rotated at a fixed angular velocity. ベルトが一定搬送速度で搬送されていた時の従動軸でのベルト厚さ変動と、従動ローラの従動軸で検出したベルト搬送速度変動を示す図である。It is a figure which shows the belt thickness fluctuation | variation by the driven shaft when the belt is conveyed by the fixed conveyance speed, and the belt conveyance speed fluctuation | variation detected by the driven shaft of the driven roller. 制御周期毎の目標角変位の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the target angular displacement for every control period. 上記実施形態のフィードバック制御開始時の急激な速度変動を緩和させる様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that the rapid speed fluctuation | variation at the time of the feedback control start of the said embodiment is eased. ベルトの速度変動を示す図である。It is a figure which shows the speed fluctuation of a belt. 上記実施形態のベルト速度変動が安定化される様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that the belt speed fluctuation | variation of the said embodiment is stabilized. エンコーダの膨張によりベルトの速度が狙いの速度より一定して速くなった状態を示す図である。It is a figure which shows the state by which the speed of the belt became constant and faster than the target speed by the expansion | swelling of the encoder. 上記実施形態の副走査倍率補正手段を有する駆動制御装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the drive control apparatus which has the subscanning magnification correction | amendment means of the said embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

2 書込みユニット
11Y、11M、11C、11K 感光体ドラム
12 帯電ローラ
13 現像ユニット
63 駆動ローラ
60 転写搬送ベルト
67Y、67M、67C、67K 転写器
65 テンションローラ
66 従動ローラ
301 エンコーダ
302 転写搬送モータ
305 マークセンサ
501 制御コントローラ部
506,508 演算部
507 比例要素
601 CPU
2 Writing unit 11Y, 11M, 11C, 11K Photosensitive drum 12 Charging roller 13 Developing unit 63 Drive roller 60 Transfer conveyance belt 67Y, 67M, 67C, 67K Transfer device 65 Tension roller 66 Driven roller 301 Encoder 302 Transfer conveyance motor 305 Mark sensor 501 Control controller unit 506, 508 Calculation unit 507 Proportional element 601 CPU

Claims (16)

記録部材を搬送し該記録部材上に画像を転写させる無端状ベルトと、このベルトを駆動する駆動ローラと、この駆動ローラを駆動する駆動モータと、この駆動モータを駆動する駆動手段と、前記ベルトに従動する複数の従動ローラとを有する転写搬送装置における前記複数の従動ローラのうちの一つに取り付けられたエンコーダを有し、単位時間当たりの前記エンコーダの角変位量が一定となるように制御目標値を設定し、前記エンコーダの角変位量が前記制御目標値と同一となるように前記駆動手段を制御することで前記ベルトの速度制御を行う駆動制御装置であって、
前記ベルトの基準位置となるマークを検出するマーク検出手段と、
前記ベルトの厚み変動で発生する前記エンコーダの検出角変位誤差を検出する検出角変位誤差検出手段と、
前記検出角変位誤差検出手段から得られる前記エンコーダの検出角変位誤差における前記マークでの位相と振幅を算出する第1の手段と、
前記第1の手段の算出結果を格納する不揮発性メモリと、
前記不揮発性メモリに格納された値を元に前記ベルトの前記マークからの距離に応じて補正データを算出する第2の手段と、
前記補正データを格納する揮発性メモリとを有し、
前記ベルトを駆動する時に、前記揮発性メモリに格納されている補正データを参照し、該補正データを前記制御目標値に加算して前記駆動手段を駆動制御することで、前記ベルトの厚みによる速度変動を安定化する駆動制御装置において、
前記転写搬送装置の速度情報を元に前記転写搬送装置の副走査倍率誤差を検知し、該検知した副走査倍率誤差の補正量を算出し、該算出した補正量を元に副走査倍率誤差を低減するように前記転写搬送装置の駆動制御を行う副走査倍率補正手段を設けたことを特徴とする駆動制御装置。
An endless belt that conveys the recording member and transfers an image onto the recording member, a driving roller that drives the belt, a driving motor that drives the driving roller, driving means that drives the driving motor, and the belt A transfer conveyance device having a plurality of driven rollers, and having an encoder attached to one of the plurality of driven rollers, and controlling the angular displacement of the encoder per unit time to be constant A drive control device configured to control a speed of the belt by setting a target value and controlling the driving means so that an angular displacement amount of the encoder is equal to the control target value;
Mark detection means for detecting a mark serving as a reference position of the belt;
A detection angular displacement error detecting means for detecting a detection angular displacement error of the encoder that occurs due to a thickness variation of the belt;
First means for calculating the phase and amplitude at the mark in the detected angular displacement error of the encoder obtained from the detected angular displacement error detecting means;
A nonvolatile memory for storing the calculation result of the first means;
Second means for calculating correction data according to a distance from the mark of the belt based on a value stored in the nonvolatile memory;
A volatile memory for storing the correction data;
When the belt is driven, the correction data stored in the volatile memory is referred to, the correction data is added to the control target value, and the driving means is driven to control the speed according to the thickness of the belt. In the drive control device that stabilizes fluctuations,
A sub-scan magnification error of the transfer / conveyance device is detected based on the speed information of the transfer / conveyance device, a correction amount of the detected sub-scan magnification error is calculated, and a sub-scan magnification error is calculated based on the calculated correction amount. A drive control apparatus comprising: a sub-scanning magnification correction unit that performs drive control of the transfer / conveyance device so as to reduce the amount.
記録部材を搬送し該記録部材上に画像を転写させる無端状ベルトと、このベルトを駆動する駆動ローラと、この駆動ローラを駆動する駆動モータと、この駆動モータを駆動する駆動手段と、前記ベルトに従動する複数の従動ローラと、この複数の従動ローラのうちの一つに取り付けられたエンコーダとを有し、単位時間当たりの前記エンコーダの角変位量が一定となるように制御目標値を設定し、前記エンコーダの角変位量が前記制御目標値と同一となるように前記駆動手段を制御することで前記ベルトの速度制御を行う画像形成装置であって、
前記ベルトの基準位置となるマークを検出するマーク検出手段と、
前記ベルトの厚み変動で発生する前記エンコーダの検出角変位誤差を検出する検出角変位誤差検出手段と、
前記検出角変位誤差検出手段から得られる前記エンコーダの検出角変位誤差における前記マークでの位相と振幅を算出する第1の手段と、
前記第1の手段の算出結果を格納する不揮発性メモリと、
前記不揮発性メモリに格納された値を元に前記ベルトの前記マークからの距離に応じて補正データを算出する第2の手段と、
前記補正データを格納する揮発性メモリとを有し、
前記ベルトを駆動する時に、前記揮発性メモリに格納されている補正データを参照し、該補正データを前記制御目標値に加算して前記駆動手段を駆動制御することで、前記ベルトの厚みによる速度変動を安定化する転写搬送装置を持つ画像形成装置において、
前記転写搬送装置の速度情報を元に前記転写搬送装置の副走査倍率誤差を検知し、該検知した副走査倍率誤差の補正量を算出し、該算出した補正量を元に副走査倍率誤差を低減するように前記転写搬送装置の駆動制御を行う副走査倍率補正手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
An endless belt that conveys the recording member and transfers an image onto the recording member, a driving roller that drives the belt, a driving motor that drives the driving roller, driving means that drives the driving motor, and the belt The control target value is set so that the angular displacement of the encoder per unit time is constant, having a plurality of driven rollers that are driven and an encoder attached to one of the driven rollers. An image forming apparatus that controls the speed of the belt by controlling the driving unit so that the angular displacement amount of the encoder is equal to the control target value,
Mark detection means for detecting a mark serving as a reference position of the belt;
A detection angular displacement error detecting means for detecting a detection angular displacement error of the encoder that occurs due to a thickness variation of the belt;
First means for calculating the phase and amplitude at the mark in the detected angular displacement error of the encoder obtained from the detected angular displacement error detecting means;
A nonvolatile memory for storing the calculation result of the first means;
Second means for calculating correction data according to a distance from the mark of the belt based on a value stored in the nonvolatile memory;
A volatile memory for storing the correction data;
When the belt is driven, the correction data stored in the volatile memory is referred to, the correction data is added to the control target value, and the driving means is driven to control the speed according to the thickness of the belt. In an image forming apparatus having a transfer conveyance device that stabilizes fluctuations,
A sub-scan magnification error of the transfer / conveyance device is detected based on the speed information of the transfer / conveyance device, a correction amount of the detected sub-scan magnification error is calculated, and a sub-scan magnification error is calculated based on the calculated correction amount. An image forming apparatus, comprising: a sub-scanning magnification correction unit that performs drive control of the transfer / conveyance device so as to reduce the amount.
請求項2記載の画像形成装置において、前記転写搬送装置の速度情報は前記マーク検出手段からの出力信号であることを特徴とする画像形成装置。   3. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the speed information of the transfer / conveyance device is an output signal from the mark detection means. 請求項2記載の画像形成装置において、前記転写搬送装置の速度情報は前記駆動モータの駆動パルスであることを特徴とする画像形成装置。   3. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the speed information of the transfer / conveyance device is a drive pulse of the drive motor. 請求項3記載の画像形成装置において、前記マークを複数有することを特徴とする画像形成装置。   4. The image forming apparatus according to claim 3, wherein a plurality of the marks are provided. 請求項2〜5のいずれか1つに記載の画像形成装置において、前記副走査倍率誤差の補正を行うタイミングは前記記録部材の搬送中以外であることを特徴とする画像形成装置。   6. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the timing for correcting the sub-scanning magnification error is other than during conveyance of the recording member. 請求項2〜5のいずれか1つに記載の画像形成装置において、前記副走査倍率誤差の補正を行うタイミングは前記記録部材の搬送動作直前であることを特徴とする画像形成装置。   6. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the timing of correcting the sub-scanning magnification error is immediately before the recording member is transported. 請求項2〜5のいずれか1つに記載の画像形成装置において、画像形成中に、画像形成枚数をカウントする画像形成枚数カウント手段と、前記画像形成枚数カウント手段のカウントした画像形成枚数が予め設定された基準枚数を超えると、前記記録部材を記録部材供給手段から前記転写搬送装置へ送り出す記録部材間隔を前記記録部材間隔よりも所定量長い記録部材間隔に変更し、該変更された記録部材間隔の各記録部材の間で前記副走査倍率誤差の補正を行うことを特徴とする画像形成装置。   6. The image forming apparatus according to claim 2, wherein an image forming number counting unit that counts the number of formed images during image formation and an image forming number counted by the image forming number counting unit are set in advance. When the set reference number is exceeded, the recording member interval for sending the recording member from the recording member supply means to the transfer conveying device is changed to a recording member interval that is longer than the recording member interval by a predetermined amount, and the changed recording member An image forming apparatus that corrects the sub-scanning magnification error between recording members at intervals. 請求項2〜5のいずれか1つに記載の画像形成装置において、前記エンコーダが取り付けられた従動ローラの温度を計測する計測手段を有し、この計測手段で計測された温度が予め設定された基準温度を超えると、前記記録部材を記録部材供給手段から前記転写搬送装置へ送り出す記録部材間隔を前記記録部材間隔よりも所定量長い記録部材間隔に変更し、該変更された記録部材間隔の各記録部材の間で前記副走査倍率誤差の補正を行うことを特徴とする画像形成装置。   6. The image forming apparatus according to claim 2, further comprising a measuring unit that measures a temperature of a driven roller to which the encoder is attached, and the temperature measured by the measuring unit is set in advance. When the reference temperature is exceeded, the recording member interval for sending the recording member from the recording member supply means to the transfer conveying device is changed to a recording member interval that is a predetermined amount longer than the recording member interval, and each of the changed recording member intervals is changed. An image forming apparatus that corrects the sub-scanning magnification error between recording members. 請求項2〜9のいずれか1つに記載の画像形成装置において、前記不揮発性メモリに格納されている位相と振幅の値を前記揮発性メモリに展開するタイミングは、前記駆動制御装置の電源オン時もしくは前記ベルトの駆動開始時であることを特徴とする画像形成装置。   10. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the phase and amplitude values stored in the non-volatile memory are developed in the volatile memory at a timing when the drive control device is turned on. Or an image forming apparatus, wherein the belt starts to be driven. 請求項2〜10のいずれか1つに記載の画像形成装置において、前記不揮発性メモリに格納されている位相と振幅の値から、正弦波関数もしくは近似式を用いて、前記ベルトの前記マークからの位置に応じた補正データを演算することを特徴とする画像形成装置。   11. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the phase and amplitude values stored in the non-volatile memory are used to calculate from the mark of the belt using a sine wave function or an approximate expression. An image forming apparatus that calculates correction data corresponding to the position of the image. 請求項2〜11のいずれか1つに記載の画像形成装置において、前記不揮発性メモリに格納されている位相・振幅値からベルトマークからの距離に応じて補正データを演算して前記揮発性メモリに格納する時に、データを間引いて格納することで前記揮発性メモリのメモリ容量を削減することを特徴とする駆動制御装置。   12. The volatile memory according to claim 2, wherein correction data is calculated according to a distance from a belt mark from a phase / amplitude value stored in the nonvolatile memory. A drive control device characterized by reducing the memory capacity of the volatile memory by thinning and storing data when storing in the storage. 請求項2〜12のいずれか1つに記載の画像形成装置において、前記ベルトを駆動する時に、前記揮発性メモリに格納されている補正データを参照し、該補正データを前記制御目標値に加算して前記駆動手段を駆動制御する時に、制御開始時は前記補正データをゼロから開始することを特徴とする画像形成装置。   13. The image forming apparatus according to claim 2, wherein when the belt is driven, the correction data stored in the volatile memory is referred to and the correction data is added to the control target value. Then, when controlling the driving unit, the correction data is started from zero at the start of the control. 請求項2〜13のいずれか1つに記載の画像形成装置において、前記不揮発性メモリに格納する位相と振幅の値は、操作パネルから入力することを特徴とする画像形成装置。   14. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the phase and amplitude values stored in the nonvolatile memory are input from an operation panel. 請求項2〜14のいずれか1つに記載の画像形成装置であって、4連タンデム方式であることを特徴とする画像形成装置。   15. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the image forming apparatus is a quadruple tandem system. 請求項2〜15のいずれか1つに記載の画像形成装置において、前記ベルトは、中間転写ベルトもしくは直接転写ベルトであることを特徴とする画像形成装置。
16. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the belt is an intermediate transfer belt or a direct transfer belt.
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