JP2009168868A - Belt traveling device and image forming apparatus including the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無端のベルトを片寄り補正して周回させるベルト走行装置およびこれを具備した画像形成装置に関する。 The present invention relates to a belt traveling device for correcting and rotating an endless belt, and an image forming apparatus including the belt traveling device.
画像形成装置には、画像の担持体や転写・定着のための押圧手段として、周回する幅広で無端のベルトを使用するものがある。たとえば、電子写真プロセスを用いたタンデム型のカラー複写機などの画像形成装置では、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の色毎に、感光体ドラム、帯電装置、走査光学装置、現像装置等からなる像形成部を用意し、これらを無端の中間転写ベルトに沿って配置し、周回する中間転写ベルト上で各色Y,M,C、Kの画像を重ね合わせてカラー画像を形成する。 2. Description of the Related Art Some image forming apparatuses use a wide endless belt that circulates as an image carrier and a pressing means for transferring and fixing. For example, in an image forming apparatus such as a tandem type color copying machine using an electrophotographic process, a photosensitive drum, a charging drum is charged for each of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) colors. An image forming unit comprising a scanning device, a scanning optical device, a developing device, etc. is prepared, arranged along an endless intermediate transfer belt, and images of each color Y, M, C, K are superimposed on the circulating intermediate transfer belt Together, a color image is formed.
かかるベルトに蛇行や片寄りが発生すると色ずれが生じて画質が劣化するので、ベルトを安定に走行させるためにベルトの片寄り状態をセンサで検出して補正する制御が行われる。たとえば、片寄り検出は、ベルトが中央位置から右に所定距離以上ずれた場合に反応するセンサと、左に所定距離以上ずれた場合に搬送するセンサとを設けて行われる。(特許文献1参照。)。 When such a meandering or deviation occurs in the belt, a color shift occurs and the image quality deteriorates. Therefore, in order to make the belt run stably, control is performed to detect and correct the deviation state of the belt with a sensor. For example, the deviation detection is performed by providing a sensor that reacts when the belt deviates from the center position to the right by a predetermined distance or more and a sensor that conveys when the belt deviates by a predetermined distance or more to the left. (See Patent Document 1).
また、受光素子と発光部とを、これらの間にベルトの一部が挿入されるように配置し、発光素子から受光部に照射される光の一部をベルトが遮光する範囲が片寄り量に応じて増減して受光部の出力値が変化するようにされたセンサもある(たとえば、特許文献2参照。)。 Also, the light receiving element and the light emitting part are arranged so that a part of the belt is inserted between them, and the range in which the belt shields a part of the light emitted from the light emitting element to the light receiving part is the offset amount There is also a sensor in which the output value of the light receiving unit is changed in accordance with the change (see, for example, Patent Document 2).
片寄りの有無を検出するセンサを用いる場合には、片寄り量を認識できないので、片寄りを細かく補正制御してベルトを安定走行させることは難しい。 When using a sensor that detects the presence or absence of a deviation, the amount of deviation cannot be recognized, so it is difficult to make the belt run stably by finely correcting the deviation.
受光部の受光量がベルトの片寄り量に応じて変化するセンサは片寄り量の大小を認識できるが、このようなセンサを実現するためには、受光領域を広げるためのレンズ系を設ける、あるいは図9(a)に示すように間隔をあけて複数の受光素子PSを配列する、図9(b)に示すラインイメージセンサ201のような受光領域の広い受光素子を使用する、などの構成を要し、部品コストの増加や部品配置スペースの確保の困難化といった問題があった。
A sensor in which the amount of light received by the light receiving unit changes according to the amount of deviation of the belt can recognize the amount of deviation, but in order to realize such a sensor, a lens system for expanding the light receiving area is provided. Alternatively, as shown in FIG. 9A, a plurality of light receiving elements PS are arranged at intervals, and a light receiving element having a wide light receiving area such as the
本発明は、上記の問題を解決しようとするものであり、簡単な構成のセンサでベルトの片寄り量を検出して補正することのできるベルト走行装置およびこれを具備した画像形成装置を提供することを目的としている。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides a belt traveling device capable of detecting and correcting a belt deviation amount with a sensor having a simple configuration, and an image forming apparatus including the belt traveling device. The purpose is that.
かかる目的を達成するための本発明の要旨とするところは、次の各項の発明に存する。 The gist of the present invention for achieving the object lies in the inventions of the following items.
[1]周回経路を成すように架け渡されたベルトと、
前記ベルトを一定速度で周回させる駆動部と、
前記ベルトに設けられた被検出領域を検出するセンサと、
前記センサの検出結果に基づいて前記ベルトの幅方向の片寄り量を算出する算出部と、
前記ベルトを幅方向に移動させる移動部と、
前記算出部の算出した片寄り量に基づいて前記移動部を制御して前記ベルトの片寄りを補正する制御部と、
を備え、
前記被検出領域は、前記ベルト上の基準位置からの幅方向の距離によって搬送方向の長さが異なる形状を有し、
前記算出部は、前記センサが前記被検出領域を検出した時間もしくは検出しない時間の長さに基づいて前記ベルトの幅方向の片寄り量を算出する
ことを特徴とするベルト走行装置。
[1] A belt that is laid to form a circuit path;
A drive section for rotating the belt at a constant speed;
A sensor for detecting a detection area provided on the belt;
A calculation unit that calculates a deviation amount in the width direction of the belt based on a detection result of the sensor;
A moving part for moving the belt in the width direction;
A control unit configured to control the moving unit based on the amount of deviation calculated by the calculation unit to correct the deviation of the belt;
With
The detected area has a shape in which the length in the transport direction differs depending on the distance in the width direction from the reference position on the belt,
The belt travel device according to
上記発明によれば、ベルトに設けた被検出領域は、当該ベルト上の基準位置からの幅方向の距離によって搬送方向の長さが異なる形状をなしているので、センサが被検出領域を検出する時間の長さがベルトの片寄り量に応じて変化する。そこで、制御部は、センサが被検出領域を検出する時間の長さから片寄り量を算出して求め、この算出した片寄り量に基づいてベルトの片寄りを補正する。 According to the above invention, the detected area provided on the belt has a shape in which the length in the transport direction differs depending on the distance in the width direction from the reference position on the belt, so the sensor detects the detected area. The length of time changes according to the amount of deviation of the belt. Therefore, the control unit calculates and determines the amount of deviation from the length of time for which the sensor detects the detection area, and corrects the deviation of the belt based on the calculated amount of deviation.
[2]被検出領域の前記基準位置からの幅方向の最大距離と最小距離との差が、前記片寄り量の最大許容量より大きい
ことを特徴とする[1]に記載のベルト走行装置。
[2] The belt traveling device according to [1], wherein a difference between a maximum distance and a minimum distance in the width direction from the reference position of the detection area is larger than a maximum allowable amount of the deviation amount.
上記発明では、片寄り量が許容範囲にあれば、片寄り量に対応してセンサの検出する時間が変化するので、許容範囲のどの位置にあってもセンサの検出した時間から片寄り量を算出することができる。 In the above invention, if the deviation amount is within the allowable range, the time detected by the sensor changes corresponding to the deviation amount. Therefore, the deviation amount is calculated from the time detected by the sensor at any position within the allowable range. Can be calculated.
[3]前記被検出領域は、前記ベルトの端部を波形にした部分である
ことを特徴とする[1]または[2]に記載のベルト走行装置。
[3] The belt traveling device according to [1] or [2], wherein the detected area is a portion where the end of the belt is corrugated.
上記発明では、基準位置からの距離に応じて波の上り傾斜側と下り傾斜側の両側で搬送方向の長さが変化するので、片寄り量の変化に対する時間の変化量を大きくすることができ、片寄り量の検出精度を高くすることができる。 In the above invention, since the length in the transport direction changes on both the upward and downward inclination sides of the wave according to the distance from the reference position, the amount of time change with respect to the deviation amount can be increased. Therefore, it is possible to increase the detection accuracy of the deviation amount.
[4]前記波形は、三角波である
ことを特徴とする[3]に記載のベルト走行装置。
[4] The belt traveling device according to [3], wherein the waveform is a triangular wave.
上記発明では、片寄り量と時間との関係が一次関数になり、算出のための演算が簡単化される。 In the above invention, the relationship between the deviation amount and time becomes a linear function, and the calculation for calculation is simplified.
[5]前記波形は、同一形状の波がベルト1周のN(Nは2以上の整数)分の1の周期でN個設けられている
ことを特徴とする[3]または[4]に記載のベルト走行装置。
[5] In the above [3] or [4], the waveform is provided with N waves having the same shape with a period of 1 / N (N is an integer of 2 or more) of one rotation of the belt. The belt travel device described.
上記発明では、センサでどの波を検出しても同一の検出結果を得ることができる。 In the above invention, the same detection result can be obtained regardless of which wave is detected by the sensor.
[6]前記ベルトに、搬送方向の辺が前記被検出領域の搬送方向の最大長より長い長方形領域を、前記被検出領域に対して搬送方向に並べて設け、
前記算出部は、前記センサによって前記長方形領域が検出される周期の長さに基づいて前記ベルトの周回速度を求め、前記周回速度と前記被検出領域を検出した時間とに基づいて前記片寄り量を算出する
ことを特徴とする[1]乃至[4]のいずれか1つに記載のベルト走行装置。
[6] The belt is provided with a rectangular region whose side in the transport direction is longer than the maximum length in the transport direction of the detected region, arranged in the transport direction with respect to the detected region,
The calculation unit obtains the belt rotation speed based on the length of the period in which the rectangular area is detected by the sensor, and the deviation amount based on the rotation speed and the time when the detection area is detected. The belt travel device according to any one of [1] to [4], wherein the belt travel device is calculated.
上記発明では、長方形領域の検出周期からベルトの実際の周回速度を求め、被検出領域を検出した時間から算出する片寄り量を補正する。 In the above invention, the actual circumferential speed of the belt is obtained from the detection period of the rectangular area, and the deviation amount calculated from the time when the detected area is detected is corrected.
[7][1]乃至[6]のいずれか1つに記載のベルト走行装置を備え、かつそのベルトが、表面に画像形成されるもしくは画像形成される転写紙に当接されるベルトである
ことを特徴とする画像形成装置。
[7] The belt traveling device according to any one of [1] to [6] is provided, and the belt is a belt on which an image is formed or abutted against a transfer sheet on which the image is formed. An image forming apparatus.
本発明に係るベルト走行装置および画像形成装置によれば、センサの検出結果に基づいてベルトの幅方向の片寄り量を算出するので、安価で簡単な構成のセンサを用いて正確な片寄り補正制御を行うことができる。 According to the belt traveling device and the image forming apparatus according to the present invention, the amount of deviation in the width direction of the belt is calculated based on the detection result of the sensor. Therefore, accurate deviation correction is performed using an inexpensive and simple sensor. Control can be performed.
以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置10の断面構成を示し、図2は画像形成装置10の電気的概略構成を示している。画像形成装置10は、カラーデジタル複写機と称される装置であり、自動原稿送り装置11を備えた読取部12と、表示操作部13と、プリンタ部20と、基盤ユニット40とを備えている。
FIG. 1 shows a cross-sectional configuration of an
自動原稿送り装置11は(図1参照)、原稿載置トレイ11aに積載された原稿2を1枚ずつ読取部12の読取箇所に送り込み、読み取りが済んだ原稿を排紙トレイ11bに排出する機能を果たす。
The automatic document feeder 11 (see FIG. 1) has a function of feeding the
読取部12は、原稿をカラーで読み取る機能を有する。読取部12は、光源とミラーとから成る露光走査部15と、原稿からの反射光を受光しその光強度に応じた電気信号を色別に出力するカラーのラインイメージセンサ16と、原稿からの反射光をラインイメージセンサ16へ導く各種のミラー17や集光レンズ18などを備えている。
The
プリンタ部20は、タンデム型の画像形成装置であり、転写紙より幅広で無端のベルトである中間転写ベルト21と、中間転写ベルト21上にそれぞれ単一色の画像を形成する複数の像形成部30Y、30M、30C、30Kと、転写紙を給紙する給紙部22と、給紙された転写紙を搬送する搬送部23と、定着装置24とを備えている。
The
像形成部30Yはイエロー(Y)色の画像を中間転写ベルト21上に形成し、像形成部30Mはマゼンタ(M)色の画像を中間転写ベルト21上に形成し、像形成部30Cはシアン(C)色の画像を中間転写ベルト21上に形成し、像形成部30Kはブラック(K)色の画像を中間転写ベルト21上に形成するものである。
The
像形成部30Yは、表面に静電潜像が形成される円筒状の静電潜像担持体としての感光体31Yと、その周囲に配置された帯電装置32Yと現像装置33Yとクリーニング装置34Yとを有する。また画像データに応じてオン/オフされるレーザーダイオードと、ポリゴンミラーと、各種レンズおよびミラー等で構成された書き込みユニット35Yを備えている。
The
感光体31Yは、図示省略の駆動部に駆動されて一定方向(図中の矢印A方向)に回転し、帯電装置32Yは、感光体31Yを一様に帯電させる。書き込みユニット35Yは、レーザーダイオードが射出するレーザー光を回転するポリゴンミラーで反射することによって円筒状の感光体31Yの表面をその軸方向(主走査方向)にレーザー光で繰り返し走査する機能を果たす。一様に帯電された感光体31Yの表面をイエロー色の画像データに応じてオン/オフされるレーザー光で走査することにより、感光体31Y上に静電潜像が形成される。
The
現像装置33Yは、感光体31Y上の静電潜像をイエロー色のトナーによって顕像化する。感光体31Yの表面に形成されたトナー像は、中間転写ベルト21と接触する箇所で中間転写ベルト21に転写される。クリーニング装置34Yは、転写後に感光体31Yの表面に残留するトナーをブレード等で擦って除去し回収する機能を果たす。
The developing
像形成部30M、像形成部30C、像形成部30Kはトナーの色が相違することと、それぞれの色に対応する画像データでレーザー光がオン/オフされる点を除いて像形成部30Yと同一の構成であり、それらの説明は省略する。なお、図中、色違いであるが同じ構成の要素には、数字が同一であって添え字をYに代えてM、C、Kとした符号を付してある。
The
中間転写ベルト21は周回経路を成すように複数のローラに架け渡されており、画像形成中は図中の矢印B方向に周回する。周回する過程で、(Y)、(M)、(C)、(K)の順に各色の画像(トナー像)が像形成部30Y、30M、30C、30Kによって中間転写ベルト21上に重ねるように形成されてカラー画像が合成される。このカラー画像は、二次転写位置Dで二次転写ローラ25に高圧を付加して中間転写ベルト21から転写紙に転写される。周回方向で二次転写位置Dの下流には、転写後に中間転写ベルト21上に残留しているトナーを除去するためのベルトクリーニング装置26が設置されている。
The
給紙部22は、印刷に供される転写紙を収納する複数の給紙カセット22aを有し、選択された給紙カセット22aから転写紙を1枚ずつ搬送部23に向けて送り出す機能を果たす。なお、搬送部23は、給紙カセット22aから繰り出された転写紙を二次転写位置Dおよび定着装置24を通過させて機外の排紙トレイに排出する通常経路23aのほか、定着装置24を通った転写紙の表裏を反転させた後、二次転写位置Dの上流で再び通常経路23aへ合流させる反転経路23bを備えており、両面印刷に対応している。
The
プリンタ部20は、画像データに応じて感光体31Y、31M、31C、31K上に作像した各色の画像をそれぞれ中間転写ベルト21に一次転写し、中間転写ベルト21上に重ねて形成された画像を、二次転写ローラ25に高圧を付加して転写紙に二次転写し、該転写紙を定着装置24で定着処理して出力することで印刷を行うようになっている。
The
図2に示すように、基盤ユニット40は、制御部41と、この制御部41に接続された画像処理部42と不揮発メモリ43と時計部44とを備えている。制御部41は、画像形成装置10の動作全体を制御する機能を果たし、CPU(Central Processing Unit)やCPUが実行するプログラムや各種の固定データが記憶されたROM(Read Only Memory)、CPUがプログラムを実行する際のワークエリアとなるRAM(Random Access Memory)などを主要部として構成されている。
As shown in FIG. 2, the
制御部41にはさらに、読取部12、表示操作部13、プリンタ部20などが接続されている。表示操作部13は、ユーザから各種の操作や設定を受け付ける機能およびユーザに対して各種の操作画面や設定画面、案内画面などを表示する機能を果たす。表示操作部13は、たとえば、押下位置を検出するタッチパネルを表面に備えた液晶ディスプレイやその他のスイッチ類で構成される。
The
画像処理部42は、読取部12のラインイメージセンサ16から入力される各色の画像データに対して各種の画像処理を施し、圧縮して一時記憶した後、これを伸張して得た(Y)、(M)、(C)、(K)各色の画像データをプリンタ部20の各像形成部30Y、30M、30C、30Kに出力する機能などを果たす。不揮発メモリ43は、電源がオフされても記憶内容を保持するメモリであり、片寄り補正のための各種の設定値などが記憶される。
The
制御部41にはさらに、中間転写ベルト21を周回させる駆動部としてのベルト駆動モータ51、中間転写ベルト21に設けられた被検出領域71を検出するセンサ52、中間転写ベルト21を幅方向に移動させる移動部の動力源となるステッピングモータ53、中間転写ベルト21を感光体31Y,31M、31C、31Kに圧着させた状態と圧着を解除して引き離した状態とに切り替える圧着/解除部54などが接続されている。圧着/解除部54はモータを動力として圧着および解除を行う。制御部41は、センサ52の検出結果に基づいて中間転写ベルト21の幅方向の片寄り量を算出する算出部としての機能を果たすほか、中間転写ベルト21の蛇行や片寄りが補正されるようにセンサ52の検出結果に基づいて移動部のステッピングモータ53の動作を制御することで中間転写ベルト21の片寄り補正(以後、ステアリング制御とも呼ぶ)を実行する。
The
このほか制御部41には、給紙部22や搬送部23、定着装置24などに係るセンサや駆動モータなどが接続され、これらは制御部41により制御される。
In addition, the
図3は、中間転写ベルト21の駆動機構を模擬的に示している。中間転写ベルト21は、円筒状を成した複数のローラに架け渡されて周回経路を成している(図1参照)。複数のローラのうち駆動ローラ61はベルト駆動モータ51により回転駆動され、他のローラは駆動源を持たない。
FIG. 3 schematically shows the drive mechanism of the
中間転写ベルト21を幅方向に移動させる移動部は調整ローラ62および可動軸受け部63で構成される。調整ローラ62は、その一端62aを中心にして軸の傾きを変更可能に取り付けられており、調整ローラ62の他端62bはギアおよびステッピングモータ53などで構成された可動軸受け部63に軸支されている。ステッピングモータ53を正転または逆転させることで調整ローラ62の軸の角度を駆動ローラ61の軸と平行な状態に対して±所定角度範囲で調整可能になっている。
The moving unit that moves the
図3に示すように、中間転写ベルト21の一方の端部は波形に形成された被検出領域71(図3では斜線を施した部分)になっており、センサ52は被検出領域71を検出し、制御部41は、センサ52が被検出領域71を検出している時間の長さに基づいて中間転写ベルト21の幅方向の片寄り量(位置)を算出する。
As shown in FIG. 3, one end of the
図4は、算出した中間転写ベルト21の幅方向の片寄り量に基づいて中間転写ベルト21の片寄りを補正するステアリング制御の動作例を示している。なお、図4では被検出領域71の波形は省略してある。ステアリング制御は、中間転写ベルト21がその幅方向に片寄った場合に、センタ位置Cpに対する片寄り量Gをセンサ52の検出結果に基づいて算出し、片寄りが修正される方向に中間転写ベルト21が移動するようにステッピングモータ53によって調整ローラ62の傾きを変化させる制御である。
FIG. 4 shows an operation example of steering control for correcting the deviation of the
たとえば、図4の例では、中間転写ベルト21が片寄り方向J(手前側)にずれたとき、これと反対方向のベルト移動方向K(奥側)に中間転写ベルト21が移動するように調整ローラ62の傾きを変化させる制御が行われる。駆動ローラ61と平行な状態に対する調整ローラ62の傾き角度をステアリング量Qと呼ぶ。このように調整ローラ62の傾きを変化させることで中間転写ベルト21に図中のF方向の力を加えて、中間転写ベルト21の片寄り量を変化させている。
For example, in the example of FIG. 4, when the
ここでは、ベルトの片寄り量とその片寄り量の片寄りを補正する際のステアリング量とを対応付けて予め登録した制御テーブルを不揮発メモリ43に記憶しておき、制御部41は、センサ52の検出結果に基づいて算出した片寄り量に対応するステアリング量をこの制御テーブルから取得してステッピングモータ53を駆動する、というようにしてステアリング制御を行う。
Here, a control table registered in advance in association with the amount of deviation of the belt and the steering amount for correcting the deviation of the amount of deviation is stored in the
かかるステアリング制御は画像形成動作中(プリント動作中)、常に行われる。中間転写ベルト21の回転に係わる全体の動作シーケンスは、(1)中間転写ベルト21の回転開始、(2)ステアリング制御開始、(3)圧着/解除部54により圧着状態を形成、(4)必要枚数の画像形成、(5)圧着解除、(6)回転停止、(7)ステアリング制御停止、という順序になっている。
Such steering control is always performed during an image forming operation (during a printing operation). The overall operation sequence related to the rotation of the
センサ52は、図5(a)に示すように、対向する発光素子52aと受光素子52bとで構成された透過型の光センサであり、これらの間を中間転写ベルト21の端部の被検出領域71が通るように取り付けられている。中間転写ベルト21の端部に設けられた被検出領域71は、図3および図5(b)に示すように、のこぎり歯のような三角形の波形(三角波)にされている。ここでは、波は2等辺三角形にされている。中間転写ベルト21の端部には被検出領域71として同一形状の波(三角波)が正の整数個設けられている。波の数は最小で1つでも構わないが、ここでは、同一形状の波を中間転写ベルト21の1周のN(Nは2以上の整数)分の1の周期でN個設けてある。中間転写ベルト21の1周に渡って切れ目なく同一の波形を複数個連続配置したので、どの波をセンサ52で検知しても同じ検知結果を得ることができ、検知タイミングの管理が容易になる。
As shown in FIG. 5A, the
被検出領域71は、中間転写ベルト21上の基準位置Eからの幅方向の距離Xによって搬送方向の長さLが異なる形を成しており、距離Xと長さLとが1対1の関係になっている。図5(b)の例では、基準位置Eは被検出領域71の波の最谷部M1の位置になっている。
The detected
ステアリング制御中、中間転写ベルト21はベルト駆動モータ51に駆動されて一定速度で搬送方向Bへ移動するので、被検出領域71が発光素子52aから受光素子52bに向かう光を遮る時間の長さTは、受光素子52bの位置における波部分71の搬送方向の長さLと比例関係にある。また、固定されているセンサ52に対して中間転写ベルト21は片寄り量に応じて幅方向に相対移動するので、中間転写ベルト21の基準位置Eから受光素子52bの位置までの距離Xは片寄り量に応じて変化する。したがって、発光素子52aから受光素子52bへ至る光を被検出領域71が遮光する時間の長さTから片寄り量Gを算出することができる。
During the steering control, the
図5(b)の例では、中間転写ベルト21がほぼ許容範囲のセンタ位置にあり、受光素子52bが位置P2にあるときの時間TはT2となり、これより中間転写ベルト21が奥側に片寄って受光素子52bが位置P1になると時間TはT1になり、逆に中間転写ベルト21がセンタより手前側に片寄って受光素子52bが位置P3になると時間TはT3になっている。
In the example of FIG. 5 (b), the time T when the
たとえば、被検出領域71の二等辺三角形を成す波の傾斜を45度とし、搬送速度をV、被検出領域71の1つの波の波長をLaとし、基準位置Eを波の最谷部M1の位置とし、基準位置Eから波の頂上部M2側へ距離Rの位置を片寄り量「0」におけるセンサ52bの位置とすると、L=La−2X、L=TV、片寄り量G=X−Rより、片寄り量G = (La-TV)÷2-R …式(1) として算出される。
For example, the inclination of the wave forming the isosceles triangle of the
被検出領域71の幅(基準位置Eからの最大距離と最小距離との差=波の振幅=波の最谷部M1と波の頂上部M2との間の幅方向の距離)は、中間転写ベルト21の片寄り量Gの最大許容量(片寄り量の最小値と最大値の差)より大きく設定されている。すなわち、中間転写ベルト21の片寄り量Gが許容範囲内にあるときは、被検出領域71の波の振幅内にセンサ52の受光素子52bが収まるようにされている。より詳細には中間転写ベルト21が許容範囲内の最も奥側に片寄った位置にあるときでも受光素子52bが波の頂上部M2より最谷部M1側にあり、中間転写ベルト21が許容範囲内で最も手前に片寄った位置にあるときでも受光素子52bが波の最谷部M1より波の頂上部M2側にあるように、被検出領域71の波の振幅およびセンサ52の位置が設定されている。これにより、許容範囲内であればセンサ52の検出した時間Tから片寄り量Gを算出することができる。
The width of the detected area 71 (the difference between the maximum distance and the minimum distance from the reference position E = the amplitude of the wave = the distance in the width direction between the wave trough M1 and the wave top M2) is an intermediate transfer. The deviation amount G of the
図6は、制御部41がセンサ52の検出結果から片寄り量Gを算出する片寄り量検出処理の流れを示している。この処理は中間転写ベルト21をベルト駆動モータ51で駆動して周回させている間もしくはステアリング制御を行う間、繰り返し実行される。制御部41は、センサ52の検出状態に変化の有無を監視する(ステップS101;No)。変化があったら(ステップS101;Yes)、その変化が中間転写ベルト21の検出あり(発光素子52aから受光素子52bへの光が被検出領域71によって遮光された状態:オン)から中間転写ベルト21の検出なし(発光素子52aから受光素子52bへの光が被検出領域71によって遮光されない状態;オフ)への変化か否かを判断する(ステップS102)。検出ありから検出なしへの変化でない場合は(ステップS102;No)、時計部44から現在時刻T0を読み取り、その時刻T0をメモリに記憶して(ステップS103)ステップS101へ戻る。
FIG. 6 shows the flow of a deviation amount detection process in which the
検出ありから検出なしへの変化の場合は(ステップS102;Yes)、時計部44から現在時刻Taを読み取り、該現在時刻Taから記憶しておいた時刻T0を差し引いて得た時間を中間転写ベルト21が連続検出されていた時間Tとして求め(ステップS104)、この時間Tから中間転写ベルト21の幅方向の片寄り量Gを算出し(ステップS105)、この片寄り量Gをステアリング制御に引き渡して(ステップS106)処理を終了する。ステアリング制御は片寄り量検出処理から引き渡された片寄り量Gに基づいて、中間転写ベルト21の片寄りが補正されるようにステアリング制御を行う。
In the case of a change from detection to non-detection (step S102; Yes), the current time Ta is read from the
このように、中間転写ベルト21の端部に波形の被検出領域71を設け、被検出領域71がセンサ52の光を遮った時間の長さTから片寄り量Gを求めるので、特定の1つの測定点(受光素子52b)で中間転写ベルト21の存否を検出する簡単な構成のセンサ52を使用して中間転写ベルト21の片寄り量を検出することができ、複数のセンサを設ける場合に比べて、装置構成を簡略化してコストダウンを図ることができる。
In this way, the
次に、中間転写ベルト21の搬送速度を実測して、片寄り量の算出値を補正する場合について説明する。
Next, a case where the conveyance speed of the
図7に示すように、中間転写ベルト21の端部の所定箇所に、搬送方向の辺の長さLbが被検出領域71の1つの波の搬送方向の最大長より長い長方形領域81を、被検出領域71の波に対して搬送方向に並べて設ける。センサ52がこの長方形領域81を検出する時間の長さT12は、被検出領域71の波を検出する最大時間T13より長く、しかも、長方形なので中間転写ベルト21の片寄り量に依存しない。
As shown in FIG. 7, a
そこで、被検出領域71の波を検出する最大時間T13を超えてセンサ52が検出ありとなった場合に長方形領域81を検出したと判断する。そして、長方形領域81を検出してから、次に長方形領域81を検出するまでの時間を測定することで中間転写ベルト21が1周する周期T11を求める。さらにこの周期T11から中間転写ベルト21の搬送速度V1を求め、被検出領域71の波を計測して得た時間Tをこの搬送速度V1で補正した時間に基づいて片寄り量Gを算出する。これにより、実際の中間転写ベルト21の搬送速度V1に基づいて片寄り量を算出することができ、正確な片寄り量を求めることができる。たとえば、式(1)のVとして、実測で求めた搬送速度V1を式(1)のVとして使用すればよい。
Therefore, it is determined that the
以上、本発明の実施の形態を図面によって説明してきたが、具体的な構成は実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。 The embodiments of the present invention have been described with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to the embodiments, and the present invention can be modified or added without departing from the scope of the present invention. included.
たとえば、実施の形態では、被検出領域71の波の部分が受光素子52bによって検出されている時間に基づいて片寄り量を算出したが、図8に示すように、波が検出されない時間Tfに基づいて片寄り量Gを算出してもよい。この場合、被検出領域71として複数の波を設ける場合はこれらの波を等間隔に設けるとよい。算出式は(1)式と同様の条件とすると、片寄り量G=TfV÷2−R …(2)式となる。
For example, in the embodiment, the amount of deviation is calculated based on the time during which the wave portion of the
このほか、被検出領域71の波の形状は、三角波に限定されるものではなく、基準位置Eからの幅方向の距離によって搬送方向の長さが異なる形状で、距離Xと長さYとが1対1の関係にある形状であれば任意の形状でよく、たとえば、正弦波や台形、二等辺三角形以外の三角形などでもかまわない。距離Xの変化に対して長さYの変化を大きくするためには、波の形状は直角三角形よりも二等辺三角形のように両側で傾斜していることが好ましい。また片寄り量の算出式を簡単にし、片寄り量への換算精度を一律にするためには、波は正弦波のような曲線より、三角波のように斜辺が直線の形状が好ましい。
In addition, the wave shape of the detected
このほか、中間転写ベルト21を幅方向に移動させる移動部の構成などは実施の形態で例示したものに限定されず、同様の機能を果たす構成であれば任意のものでよい。また、実施の形態では、中間転写ベルト21が制御対象のベルトである場合を説明したが、蛇行や片寄りを補正するステアリング制御が行われるベルトであれば他の種類のベルトであってもかまわない。たとえば、中間転写ベルト21のように表面に画像形成されるベルトのほか、周回経路の一部で転写紙に当接や押圧されるベルトなどでもよい。
In addition, the configuration of the moving unit that moves the
詳細には、中間転写ベルト21に形成されたカラー画像を転写紙に転写する際にその転写紙を背面から中間転写ベルト21に向けて押圧する役割を、周回する無端のベルト(二次転写ベルト)で行う構成を有する場合には、その二次転写ベルトを制御対象としてもよい。また、転写紙を加圧加熱してトナー像を定着させる行程において、周回する幅広無端の定着ベルトで転写紙を押圧する構成を有する場合には、その定着ベルトを制御対象としてもよい。
More specifically, when transferring the color image formed on the
また、被検出領域は反射材を波形などの形にして中間転写ベルト21の裏面に貼り付けたものなどでもよい。この場合センサとしては反射の有無を検出する反射型光センサを使用することができる。反射材で構成する場合、被検知領域を中間転写ベルト21の端部に設ける必要はなく、中央などでもよく、任意の位置でよい。
Further, the detection area may be formed by pasting the reflective material in the shape of a waveform or the like and pasting it on the back surface of the
基準位置Eは、実施の形態で例示した位置に限定されず、中間転写ベルト21の幅方向の中心位置や他方の端部など任意の位置でかまわない。その場合(1)式や(2)式の距離Xにオフセットを設ければよい。
The reference position E is not limited to the position exemplified in the embodiment, and may be an arbitrary position such as the center position in the width direction of the
実施の形態では制御部41が片寄り量を算出する算出部の機能およびステアリング制御を行う制御部の機能のほか画像形成装置10に必要な他のすべての制御を行うようにしたが、複数の制御部で分散制御してもかまわない。また、画像形成装置10は、複合機に限らず、プリンタやファクシミリなど、転写紙に画像を形成する機能を備えた装置であればよい。
In the embodiment, the
2…原稿
10…画像形成装置
11…自動原稿送り装置
11a…原稿載置トレイ
11b…排紙トレイ
12…読取部
13…表示操作部
15…露光走査部
16…ラインイメージセンサ
17…ミラー
18…集光レンズ
20…プリンタ部
21…中間転写ベルト
22…給紙部
22a…給紙カセット
23…搬送部
23a…通常経路
23b…反転経路
24…定着装置
25…二次転写ローラ
26…ベルトクリーニング装置
30Y、30M、30C、30K…像形成部
31Y、31M、31C、31K…感光体
32Y、32M、32C、32K…帯電装置
33Y、33M、33C、33K…現像装置
34Y、34M、34C、34K…クリーニング装置
35Y、35M、35C、35K…書き込みユニット
40…基盤ユニット
41…制御部
42…画像処理部
43…不揮発メモリ
44…時計部
51…ベルト駆動モータ
52…センサ
52a…発光素子
52b…受光素子
53…ステッピングモータ
54…圧着/解除部
61…駆動ローラ
62…調整ローラ
62a…調整ローラの一端(回転中心側)
62b…調整ローラの他端(変位側)
63…可動軸受け部
71…被検出領域
81…長方形領域
A…感光体の回転方向
B…中間転写ベルトの周回方向(搬送方向)
D…二次転写位置
E…基準位置
G…片寄り量
J…片寄り方向
K…ベルト移動方向
L…距離Xにおける波部分の搬送方向の長さ
Lb…長方形領域の搬送方向の辺の長さ
M1…波の最谷部
M2…波の頂上部
F…調整ローラの傾き変更によって転写ベルトに加わる力
Q…ステアリング制御の補正量
DESCRIPTION OF
62b ... The other end (displacement side) of the adjustment roller
63 ...
D: Secondary transfer position E: Reference position G: Misalignment amount J: Misalignment direction K: Belt movement direction L ... Length of wave portion in conveyance direction at distance X Lb: Length of side in conveyance direction of rectangular area M1 ... Wave trough M2 ... Wave top F ... Force applied to the transfer belt by changing the inclination of the adjustment roller Q ... Steering control correction amount
Claims (7)
前記ベルトを一定速度で周回させる駆動部と、
前記ベルトに設けられた被検出領域を検出するセンサと、
前記センサの検出結果に基づいて前記ベルトの幅方向の片寄り量を算出する算出部と、
前記ベルトを幅方向に移動させる移動部と、
前記算出部の算出した片寄り量に基づいて前記移動部を制御して前記ベルトの片寄りを補正する制御部と、
を備え、
前記被検出領域は、前記ベルト上の基準位置からの幅方向の距離によって搬送方向の長さが異なる形状を有し、
前記算出部は、前記センサが前記被検出領域を検出した時間もしくは検出しない時間の長さに基づいて前記ベルトの幅方向の片寄り量を算出する
ことを特徴とするベルト走行装置。 A belt spanned to form a circuit path,
A drive section for rotating the belt at a constant speed;
A sensor for detecting a detection area provided on the belt;
A calculation unit that calculates a deviation amount in the width direction of the belt based on a detection result of the sensor;
A moving part for moving the belt in the width direction;
A control unit configured to control the moving unit based on the amount of deviation calculated by the calculation unit to correct the deviation of the belt;
With
The detected area has a shape in which the length in the transport direction differs depending on the distance in the width direction from the reference position on the belt,
The belt travel device according to claim 1, wherein the calculation unit calculates the amount of deviation in the width direction of the belt based on a time when the sensor detects the detection area or a length of time when the detection area is not detected.
ことを特徴とする請求項1に記載のベルト走行装置。 The belt travel device according to claim 1, wherein a difference between a maximum distance and a minimum distance in the width direction from the reference position of the detection area is larger than a maximum allowable amount of the deviation amount.
ことを特徴とする請求項1または2に記載のベルト走行装置。 The belt travel device according to claim 1, wherein the detected area is a portion where the end of the belt is corrugated.
ことを特徴とする請求項3に記載のベルト走行装置。 The belt traveling device according to claim 3, wherein the waveform is a triangular wave.
ことを特徴とする請求項3または4に記載のベルト走行装置。 5. The belt traveling device according to claim 3, wherein the waveform is provided with N waves having the same shape in a period of 1 / N (N is an integer of 2 or more) of one circumference of the belt. .
前記算出部は、前記センサによって前記長方形領域が検出される周期の長さに基づいて前記ベルトの周回速度を求め、前記周回速度と前記被検出領域を検出した時間とに基づいて前記片寄り量を算出する
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1つに記載のベルト走行装置。 The belt is provided with a rectangular region whose side in the transport direction is longer than the maximum length in the transport direction of the detected region, aligned in the transport direction with respect to the detected region,
The calculation unit obtains the belt rotation speed based on the length of the period in which the rectangular area is detected by the sensor, and the deviation amount based on the rotation speed and the time when the detection area is detected. The belt travel device according to claim 1, wherein the belt travel device is calculated.
ことを特徴とする画像形成装置。 The belt travel device according to claim 1 is provided, and the belt is a belt on which an image is formed or abutted against a transfer paper on which an image is formed. Image forming apparatus.
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JP2011215346A (en) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Bridgestone Corp | Conductive endless belt |
JP2013003302A (en) * | 2011-06-15 | 2013-01-07 | Ricoh Co Ltd | Endless belt driving device, image forming apparatus, and program |
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