JP2010145539A

JP2010145539A - Belt drive device and image forming apparatus using the same

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Publication number: JP2010145539A
Application number: JP2008320171A
Authority: JP
Inventors: Takuya Uehara; 拓也上原; Yuzuru Ebara; 譲江原; Yohei Miura; 洋平三浦; Takuya Murata; 拓也邑田; Toshiyuki Ando; 俊幸安藤; Hiromichi Matsuda; 裕道松田; Yuji Matsuda; 雄二松田; Yuichiro Ueda; 裕一郎上田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2008-12-16
Filing date: 2008-12-16
Publication date: 2010-07-01

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a belt drive device which drives a belt at a constant moving speed without receiving an influence of variation of thickness of the belt and is stably free from image deterioration such as positional deviation/color deviation while suppressing an increase in cost, and to provide an image forming apparatus provided with the belt drive device. <P>SOLUTION: The belt drive device comprises a driving speed adjusting means 23 which adjusts a driving speed of a driving source of a driving roller 10 on the basis of data of a speed variation pattern per one cycle of an endless belt member 2 stored in a storage means 33, wherein the speed variation pattern is detected while moving endlessly the endless belt member 2 and the data stored in the storage means 33 are updated. The belt drive device further comprises: a plurality of standard marks 2a formed in the circumferential direction of the endless belt member 2; a sensor 18 for detecting the standard marks 2a; and an updating means which performs detection of the speed variation pattern and updating of the data by using any one of the standard marks 2a as one standard. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、複数の像担持体にそれぞれ担持される可視像を、無端移動する無端状のベルト部材、あるいはそのベルト部材の表面に保持している記録部材に重ね合わせて転写する画像形成装置におけるベルト駆動装置及びこの駆動装置を備えた画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus for transferring a visible image carried on each of a plurality of image bearing members on an endless belt member that moves endlessly or on a recording member held on the surface of the belt member. The present invention relates to a belt driving apparatus and an image forming apparatus including the driving apparatus.

従来、電子写真方式の画像形成装置において感光体ベルト、中間転写ベルト、紙搬送ベルト等の無端状のベルトを用いる場合、ベルトの高精度な駆動制御が高品位な画像を得るために必須である。とくに画像形成速度に優れかつ小型化に適したタンデム型のカラー画像形成装置では、転写材である記録媒体を搬送する搬送ベルトの高精度な駆動制御が要求される。
タンデム型のカラー画像形成装置では、無端状の搬送ベルトを用いて記録媒体を搬送し、その搬送方向に沿って配置された互いに異なる単色画像を形成する複数の画像形成ユニットを順次通過させる。これにより、記録媒体上に各単色画像を重ね合わせて形成しカラー画像を得ることができる。 Conventionally, when an endless belt such as a photoreceptor belt, an intermediate transfer belt, or a paper conveyance belt is used in an electrophotographic image forming apparatus, high-precision drive control of the belt is essential to obtain a high-quality image. . In particular, a tandem color image forming apparatus that is excellent in image forming speed and suitable for downsizing requires high-precision drive control of a conveyance belt that conveys a recording medium as a transfer material.
In a tandem color image forming apparatus, a recording medium is transported using an endless transport belt, and a plurality of image forming units that form different monochrome images arranged along the transport direction are sequentially passed. As a result, it is possible to obtain a color image by superimposing the monochromatic images on the recording medium.

図１５は従来のタンデム型のカラー画像形成装置の構成を示す概略図である。図１６は従来のタンデム型のカラー画像形成装置の他の構成を示す概略図である。ここで、電子写真方式によるタンデム型のカラー画像形成装置の例について具体的に説明する。
先ず、図１５のタンデム型のカラー画像形成装置１００では、例えば、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各単色画像を形成する画像形成ユニット１０１（Ｃ、Ｙ、Ｍ、Ｂｋ）が記録媒体Ｐの搬送方向に順次配置される。
そして、レーザ露光ユニット１０２（Ｃ、Ｙ、Ｍ、Ｂｋ）により感光体ドラム１０３（Ｃ、Ｙ、Ｍ、Ｂｋ）表面に形成された静電潜像が各画像形成ユニット１０１（Ｃ、Ｙ、Ｍ、Ｂｋ）の現像装置１０９（Ｃ、Ｙ、Ｍ、Ｂｋ）で現像されることによりトナー画像が形成される。 FIG. 15 is a schematic diagram showing the configuration of a conventional tandem type color image forming apparatus. FIG. 16 is a schematic view showing another configuration of a conventional tandem type color image forming apparatus. Here, an example of an electrophotographic tandem type color image forming apparatus will be described in detail.
First, in the tandem type color image forming apparatus 100 of FIG. 15, for example, an image forming unit 101 (C, Y, M, Bk) that forms single-color images of yellow, magenta, cyan, and black conveys the recording medium P. Arranged sequentially in the direction.
Then, an electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum 103 (C, Y, M, Bk) by the laser exposure unit 102 (C, Y, M, Bk) is converted into each image forming unit 101 (C, Y, M). , Bk) is developed by the developing device 109 (C, Y, M, Bk) to form a toner image.

そして、静電力により搬送ベルト１０４に付着されて搬送される記録媒体Ｐ上に順次重ね合わられて転写された後、定着器１０８によってトナーが溶融圧着されることにより、記録媒体Ｐ上にカラー画像が形成される。
搬送ベルト１０４は、互いに平行に配置された駆動ローラ１０５と従動ローラ１０６との間に適当なテンションで掛け渡される。駆動ローラ１０５は、モータ（図示せず）によって所定の回転速度で回転駆動され、それに伴い搬送ベルト１０４も所定の速度で回転移動する。
記録媒体Ｐは給紙機構１０７によって所定のタイミングで搬送ベルト１０４の画像形成ユニット１０１（Ｃ、Ｙ、Ｍ、Ｂｋ）側に供給され、搬送ベルト１０４の移動速度と同一速度で移動して搬送されることにより、各画像形成ユニット１０１（Ｃ、Ｙ、Ｍ、Ｂｋ）を順次通過する。 Then, after being sequentially superimposed and transferred onto the recording medium P which is attached to the conveying belt 104 and conveyed by electrostatic force, the toner is melted and pressure-bonded by the fixing device 108, so that a color image is formed on the recording medium P. It is formed.
The conveyor belt 104 is stretched between the driving roller 105 and the driven roller 106 arranged in parallel with each other with an appropriate tension. The drive roller 105 is rotationally driven at a predetermined rotational speed by a motor (not shown), and accordingly, the transport belt 104 is also rotationally moved at a predetermined speed.
The recording medium P is supplied to the image forming unit 101 (C, Y, M, Bk) side of the conveying belt 104 by the paper feeding mechanism 107 at a predetermined timing, and is moved and conveyed at the same speed as the moving speed of the conveying belt 104. As a result, each image forming unit 101 (C, Y, M, Bk) is sequentially passed.

次に、図１６のタンデム型のカラー画像形成装置２００を簡単に説明する。このカラー画像形成装置２００では、像担持体としての感光体は、閉ループ状のＮＬベルトの基材の外周面上に、有機光半導体（ＯＰＣ）等の感光層が薄膜状に形成された無端状の感光体ベルト２０１である。この感光体ベルト２０１は、３本の支持回転体としての感光体搬送ローラ２２５、２２６、２２７によって支持され、駆動モータ（図示せず）によって矢印Ａ方向に回動する。
感光体ベルト２０１の周りには、矢印Ａで示す感光体ベルト２０１の回転方向へ順に、帯電器２０５、露光光学系２０６、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各色の現像装置２０９（Ｂｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）、中間転写ユニット２１１が設けられている。
記録媒体２１９は給紙装置２０７から用紙搬送路２２２に送り出される。転写手段としての転写ユニット２２３は中間転写体２１７上のフルカラー画像を記録媒体２１９上に転写する。転写ユニット２２３で記録媒体Ｐ上に転写されたフルカラー画像は定着器２０８で圧力と熱を記録媒体Ｐに加えてフルカラー画像を定着させてフルカラー画像を形成する。
このようなタンデム型のカラー画像形成装置では、記録媒体の搬送速度、つまり搬送ベルトの移動速度を所定の速度にすることが、記録媒体上で重ね合わせられる各単色画像の相対位置ずれを低減させる上で極めて重要である。 Next, the tandem type color image forming apparatus 200 of FIG. 16 will be briefly described. In this color image forming apparatus 200, the photoreceptor as an image carrier is an endless shape in which a photosensitive layer such as an organic photo semiconductor (OPC) is formed in a thin film on the outer peripheral surface of a base material of a closed loop NL belt. Of the photosensitive belt 201. The photoreceptor belt 201 is supported by photoreceptor transport rollers 225, 226, and 227 as three support rotating bodies, and is rotated in the direction of arrow A by a drive motor (not shown).
Around the photosensitive belt 201, in order of the rotation direction of the photosensitive belt 201 indicated by the arrow A, the charger 205, the exposure optical system 206, the developing devices 209 for each color of black, cyan, magenta, and yellow (Bk, C, M, Y), an intermediate transfer unit 211 is provided.
The recording medium 219 is sent out from the paper feeding device 207 to the paper conveyance path 222. A transfer unit 223 as a transfer unit transfers a full-color image on the intermediate transfer body 217 onto the recording medium 219. The full-color image transferred onto the recording medium P by the transfer unit 223 applies pressure and heat to the recording medium P by the fixing device 208 to fix the full-color image to form a full-color image.
In such a tandem type color image forming apparatus, setting the conveyance speed of the recording medium, that is, the movement speed of the conveyance belt, to a predetermined speed reduces the relative positional deviation of the single color images superimposed on the recording medium. It is extremely important above.

以上のように感光体ベルト、中間転写ベルト、搬送ベルト等の無端状のベルトを一定の移動速度で移動させる高精度な駆動制御が要求される。このベルトの高精度な駆動制御ために、従来、従動ローラの回転速度を一定にするように駆動源の回転を制御する駆動制御方法がある。
この駆動制御方法は、駆動源であるモータの回転角速度や、モータで発生する回転駆動力を駆動ローラに伝達させるギヤの回転角速度等を一定に保持することにより、従動ローラの回転速度を一定にする駆動制御方法である。
また、ベルトの厚さ変動、とくにベルト移動方向に沿った方向で厚さ変動がある場合、従動ローラの回転角速度を一定にしてもベルトの移動速度を一定にできないため、次のような制御方法が知られている。 As described above, high-precision drive control is required to move an endless belt such as a photosensitive belt, an intermediate transfer belt, or a conveyance belt at a constant moving speed. In order to drive the belt with high accuracy, there is a drive control method for controlling the rotation of the drive source so that the rotational speed of the driven roller is constant.
This drive control method keeps the rotational speed of the driven roller constant by maintaining the rotational angular speed of the motor that is the driving source and the rotational angular speed of the gear that transmits the rotational driving force generated by the motor to the driving roller. This is a drive control method.
In addition, when there is a variation in the thickness of the belt, especially in a direction along the belt moving direction, the belt moving speed cannot be made constant even if the rotational angular speed of the driven roller is made constant. It has been known.

特許文献１には、像担持体に接触回動する無端状弾性体により形成された転写ベルトを有し、前記像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体に転写せしめる構成であり、転写ベルトはその回動経路を決める２つ以上のベルト支持回転体に掛け渡され、前記ベルト支持回転体は単一もしくは複数の駆動力発生手段からの駆動力を前記転写ベルトに伝達する１つ以上のベルト駆動回転体と、前記駆動力の伝達に寄与しない１つ以上の従動回転体とを含み、少なくとも１つの前記従動回転体の回転周速を検知する周速検知手段と、該周速検知手段の読み取り値に基づいて前記ベルト駆動回転体の駆動速度を決定する駆動制御手段と、を有するベルト転写装置が開示されている。
この特許文献１記載の方法では、ベルト厚さ変動が１周にわたりサイン波で発生しやすい遠心成形法で形成されたベルトを装置本体へ組み込む前に、製造工程で転写ベルトの全周における厚さプロファイル（厚さムラ）を予め測定し、ＲＯＭに記憶させる。その全周方向の厚さプロファイルが同様な位相を示す位置にホームポジションとなる基準マークを付し、その位置を検出することによって、厚さ変動によるベルト速度変動をキャンセルするように、ベルト駆動手段を制御する。 Patent Document 1 includes a transfer belt formed by an endless elastic body that rotates in contact with an image carrier, and is configured to transfer a toner image formed on the image carrier to a recording medium. The belt is stretched over two or more belt support rotators that determine its rotation path, and the belt support rotator transmits one or more driving forces from one or a plurality of driving force generating means to the transfer belt. A peripheral speed detection means for detecting a rotational peripheral speed of at least one of the driven rotators, and a peripheral speed detection of the belt driven rotator and one or more driven rotators that do not contribute to transmission of the driving force. There is disclosed a belt transfer device having drive control means for determining a drive speed of the belt drive rotating body based on a reading value of the means.
In the method described in Patent Document 1, before the belt formed by the centrifugal molding method, in which the belt thickness fluctuation is likely to be generated by a sine wave over one round, is incorporated into the apparatus body, the thickness of the entire circumference of the transfer belt in the manufacturing process. The profile (thickness unevenness) is measured in advance and stored in the ROM. A belt driving means is provided so that a reference mark serving as a home position is attached to a position where the thickness profile in the circumferential direction shows a similar phase, and the belt speed fluctuation due to the thickness fluctuation is canceled by detecting the position. To control.

特許文献２には、エンドレスベルトと、該エンドレスベルトを駆動する駆動ローラと、該駆動ローラを駆動する駆動モータと、前記エンドレスベルトに従動される複数の従動ローラと、該複数の従動ローラの１つに取り付けたエンコーダとを備え、前記エンドレスベルトの実効速度が一定となるように前記駆動モータの制御目標値を設定し、該制御目標値と一致させるように前記駆動モータを駆動制御するベルト駆動制御装置が開示されている。
このベルト駆動制御装置では、マーク検出手段と、エンコーダの検出角変位誤差を検出する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から、エンドレスベルトの厚み変動の波形についてのマークでの位相と最大振幅を算出する第１演算手段と、該第１演算手段の算出結果を格納する不揮発性メモリと、該不揮発性メモリに格納された値に基づいて前記マークからの距離に応じた補正データを算出する第２演算手段と、前記補正データを格納する揮発性メモリと、前記駆動モータを駆動する際に、前記補正データを前記制御目標値に加算して駆動制御するこれによって、前記エンドレスベルトの厚み変動による速度変動を安定化する駆動モータ制御手段と、を有している。 Patent Document 2 discloses an endless belt, a driving roller for driving the endless belt, a driving motor for driving the driving roller, a plurality of driven rollers driven by the endless belt, and one of the plurality of driven rollers. A belt drive that sets a control target value of the drive motor so that the effective speed of the endless belt is constant, and drives and controls the drive motor to match the control target value. A control device is disclosed.
In this belt drive control device, the mark detection unit and the angular displacement error detection unit for detecting the detection angular displacement error of the encoder detect the angular displacement error of the encoder. First calculation means for calculating the phase and maximum amplitude, a non-volatile memory for storing the calculation result of the first calculation means, and a correction according to the distance from the mark based on the value stored in the non-volatile memory Second driving means for calculating data, a volatile memory for storing the correction data, and driving the drive motor, the drive data is controlled by adding the correction data to the control target value. Drive motor control means for stabilizing speed fluctuations due to belt thickness fluctuations.

前記第１演算手段は、前記エンドレスベルトの複数周分で検出したエンコーダの検出角変位誤差のデータを移動平均処理及び周平均処理をしてベルト１周分の前記エンコーダの検出角変位誤差のデータを算出し、その算出した検出角変位誤差のデータから、前記エンドレスベルトの厚み変動の波形についての前記マークでの位相と最大振幅を算出する。
このように、特許文献２記載の方法では、ベルトに基準位置として取り付けられたマークをマークセンサで検出し、ベルトの厚み変動で発生するエンコーダによる検出角変位誤差を検出する。
その角変位誤差検出手段から得られるエンコーダによる検出角変位誤差から、ベルトの厚み変動の波形についての上記マークでの位相と最大振幅を算出し、その算出結果を不揮発性メモリに格納し、その格納された値に基づいて上記マークからの距離に応じた補正データを算出して、目標角変位生成部の揮発性メモリに格納する。そして、制御コントローラ部によって駆動モータを駆動する際に、その補正データを制御目標値に加算して駆動制御することによって、上記エンドレスベルトの厚み変動による速度変動を安定化する。
特開平１１−１７４９３２号公報特開２００６−２０９０４２公報 The first calculation means performs moving average processing and circumferential average processing on the detected angular displacement error data of the encoder detected for a plurality of turns of the endless belt, and detects detected angular displacement error data of the encoder for one belt round. From the calculated detection angular displacement error data, the phase and maximum amplitude at the mark for the waveform of the thickness variation of the endless belt are calculated.
As described above, in the method described in Patent Document 2, the mark attached to the belt as a reference position is detected by the mark sensor, and the detected angular displacement error caused by the encoder caused by the belt thickness variation is detected.
From the angular displacement error detected by the encoder obtained from the angular displacement error detection means, the phase and maximum amplitude at the above mark for the waveform of the belt thickness variation are calculated, and the calculation result is stored in the nonvolatile memory, and the storage Based on the obtained value, correction data corresponding to the distance from the mark is calculated and stored in the volatile memory of the target angular displacement generation unit. When the drive motor is driven by the controller, the correction data is added to the control target value to control the drive, thereby stabilizing the speed fluctuation due to the thickness fluctuation of the endless belt.
JP 11-174932 A JP 2006-209042 A

しかしながら、上述した従来技術による方法では、経時変化に対する対応はなく、経時にて厚み変動に変化があると最悪の場合、本来とは逆位相の制御（厚み変動を２倍にする制御）を行ってしまうことになり、位置ずれ・色ずれの要因となってしまう。また、制御の基準となる基準マークがトナー飛散等により読めなくなり、制御ができなくなるといった問題には言及していない。
そこで、本発明の目的は、上述した実情を考慮して、コストアップを抑えつつ、ベルトの厚み変動の影響を受けずにベルトを一定の移動速度で駆動し、安定的に位置ずれ・色ずれ等の画像劣化のないベルト駆動装置及びこのベルト駆動装置を備える画像形成装置を提供することにある。 However, the above-described conventional method has no response to changes with time, and if there is a change in thickness variation over time, the worst-case control (control to double thickness change) is performed in the worst case. As a result, it becomes a cause of misregistration and color misregistration. Further, there is no mention of a problem that a reference mark serving as a control reference cannot be read due to toner scattering or the like and cannot be controlled.
In view of the above circumstances, the object of the present invention is to drive the belt at a constant moving speed without being affected by fluctuations in the thickness of the belt while suppressing an increase in cost and stably shifting the position and color. It is an object of the present invention to provide a belt driving device without image deterioration such as the above and an image forming apparatus provided with the belt driving device.

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、駆動ローラ及び従動ローラに張架されて無端移動する無端状ベルト部材と、該無端状ベルト部材の１周あたりにおける速度変動パターンを検出する検出手段と、前記無端状ベルト部材の１周あたりにおける速度変動パターンのデータを記憶している記憶手段と、該記憶手段に記憶されたデータに基づいて前記駆動ローラの駆動源の駆動速度を調整する駆動速度調整手段と、を備え、前記無端状ベルト部材を無端移動させながら前記速度変動パターンを検出し、前記記憶手段に記憶しているデータを更新する制御部を有するベルト駆動装置において、前記無端状ベルト部材の周長方向に形成された基準マークと、該基準マークを検出するセンサと、を備え、前記制御部は、前記基準マークの周長方向の長さが前記センサの通過に少なくとも１秒以上かかるように形成され、前記基準マークを基準として前記速度変動パターンの検出及びデータの更新を行う更新手段を有するベルト駆動装置を特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the invention described in claim 1 is directed to an endless belt member that is stretched between a driving roller and a driven roller and moves endlessly, and a speed variation pattern per circumference of the endless belt member. Detecting means for detecting the speed, storage means for storing speed fluctuation pattern data per revolution of the endless belt member, and driving of the drive source of the drive roller based on the data stored in the storage means A driving speed adjusting means for adjusting the speed, and a belt driving device having a control unit that detects the speed variation pattern while moving the endless belt member endlessly and updates the data stored in the storage means. A reference mark formed in a circumferential direction of the endless belt member and a sensor for detecting the reference mark, and the control unit includes the reference mark. A belt driving device having an updating means for detecting the speed variation pattern and updating data with reference to the reference mark. And

また、請求項２に記載の発明は、駆動ローラ及び従動ローラに張架されて無端移動する無端状ベルト部材と、該無端状ベルト部材の１周あたりにおける速度変動パターンを検出する検出手段と、前記無端状ベルト部材の１周あたりにおける速度変動パターンのデータを記憶している記憶手段と、該記憶手段に記憶されたデータに基づいて前記駆動ローラの駆動源の駆動速度を調整する駆動速度調整手段と、を備え、前記無端状ベルト部材を無端移動させながら前記速度変動パターンを検出し、前記記憶手段に記憶しているデータを更新する制御部を有するベルト駆動装置において、前記無端状ベルト部材の周長方向に形成された基準マークと、該基準マークを検出するセンサと、を備え、前記制御部は、前記基準マークの周長方向の長さが前記センサの通過に少なくとも１秒以上かかるように形成され、前記基準マークを基準として前記速度変動パターンの検出及びデータの更新を行う更新手段を有するベルト駆動装置を特徴とする。 The invention according to claim 2 is an endless belt member that is stretched around the driving roller and the driven roller and moves endlessly, and a detecting means that detects a speed variation pattern per circumference of the endless belt member; Storage means for storing speed variation pattern data per rotation of the endless belt member, and drive speed adjustment for adjusting the drive speed of the drive source of the drive roller based on the data stored in the storage means Means for detecting the speed fluctuation pattern while moving the endless belt member endlessly, and updating the data stored in the storage means. A reference mark formed in the circumferential direction of the reference mark and a sensor for detecting the reference mark, and the control unit has a length in the circumferential direction of the reference mark in front of the reference mark. It is formed to span at least one second or more to the passage of the sensor, and wherein the belt drive having updating means for detecting and data updating of the velocity fluctuation pattern of the reference mark as a reference.

また、請求項３に記載の発明は、前記基準マークの周長方向の長さが、前記無端状ベルト部材の周長の１／１２以下となっている請求項２記載のベルト駆動装置を特徴とする。
また、請求項４に記載の発明は、前記基準マークが、複数存在する請求項２又は３記載のベルト駆動装置を特徴とする。
また、請求項５に記載の発明は、前記制御部が、前記センサからの情報に基づいて、速度変動パターン更新処理の実施要件が具備されたか否かを判断する構成を有する請求項１乃至４記載のベルト駆動装置を特徴とする。
また、請求項６に記載の発明は、前記センサからの情報が、前記基準マークの検出時間であることを特徴とする請求項５記載のベルト駆動装置を特徴とする。
また、請求項７に記載の発明は、前記センサからの情報が、前記基準マークの検出値である請求項５記載のベルト駆動装置を特徴とする。 The invention according to claim 3 is characterized in that the length of the reference mark in the circumferential direction is 1/12 or less of the circumferential length of the endless belt member. And
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the belt driving apparatus according to the second or third aspect, wherein there are a plurality of the reference marks.
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a configuration in which the control unit determines whether or not an execution requirement for a speed variation pattern update process is provided based on information from the sensor. Features the belt drive described.
The invention according to claim 6 is characterized in that the information from the sensor is the detection time of the reference mark, and the belt driving device according to claim 5.
The invention as set forth in claim 7 is characterized in that the information from the sensor is a detected value of the reference mark.

また、請求項８に記載の発明は、前記速度変動パターンの検出の基準となった基準マークの位置を、前記無端状ベルト部材が１周する時間を検知することによって確認する請求項１乃至７記載のベルト駆動装置を特徴とする。
また、請求項９に記載の発明は、前記速度変動パターンの検出の基準となった基準マークの位置を、前記無端状ベルト部材が１周する移動量を検知することによって確認する請求項１乃至８記載のベルト駆動装置を特徴とする。
また、請求項１０に記載の発明は、可視像を担持する複数の像担持体と、該像担持体にそれぞれ可視像を形成する可視像形成手段と、無端移動せしめている無端状ベルト部材、あるいは該無端状ベルト部材の表面に保持している記録媒体に、前記像担持体にそれぞれ担持される可視像を重ね合わせて転写する転写手段を備える画像形成装置において、前記無端状ベルト部材の駆動装置として請求項１乃至９記載のベルト駆動装置を用いる画像形成装置を特徴とする。 According to an eighth aspect of the present invention, the position of the reference mark, which is a reference for detecting the speed variation pattern, is confirmed by detecting the time that the endless belt member makes one round. Features the belt drive described.
According to a ninth aspect of the present invention, the position of the reference mark, which is a reference for detecting the speed variation pattern, is confirmed by detecting the amount of movement of the endless belt member once. 8 is a belt driving device.
Further, the invention described in claim 10 includes a plurality of image carriers that carry a visible image, a visible image forming unit that forms a visible image on each of the image carriers, and an endless shape that is moved endlessly. In the image forming apparatus provided with transfer means for superimposing and transferring visible images carried on the image carrier onto a belt member or a recording medium held on the surface of the endless belt member, the endless shape An image forming apparatus using the belt driving device according to claim 1 as a belt member driving device.

本発明によれば、ベルトの厚み変動によらず中間転写ベルトを一定速度で駆動できるので、ＰＶＤＦのようなコストは安いが厚み変動も大きいというベルトを使用できるようになるという優れた効果がある。また、汚れ等により１つの基準マークが読み取れなくなった場合でも他の基準マークで制御可能になるという優れた効果がある。
また、基準マークの周長方向の長さをセンサの通過に少なくとも１秒以上かかるように形成し、基準マークを基準とし速度変動パターンの検出及びデータの更新を行うので、ベルトの厚み変動によらず中間転写ベルトを一定速度で駆動でき、ＰＶＤＦのようなコストは安いけれど厚み変動が大きいというベルトを使用できるようになるという優れた効果がある。さらに、汚れ等により基準マークを読み取れる範囲が狭くなるが、その場合でも制御可能になるという優れた効果がある。 According to the present invention, since the intermediate transfer belt can be driven at a constant speed regardless of the thickness variation of the belt, there is an excellent effect that it is possible to use a belt that is low in cost but large in thickness variation like PVDF. . In addition, there is an excellent effect that even when one reference mark cannot be read due to dirt or the like, it can be controlled with another reference mark.
Further, the length of the reference mark in the circumferential direction is formed so that it takes at least one second for the sensor to pass, and the speed fluctuation pattern is detected and the data is updated using the reference mark as a reference. The intermediate transfer belt can be driven at a constant speed, and there is an excellent effect that a belt having a large thickness variation can be used although the cost is low as in PVDF. Furthermore, although the range in which the reference mark can be read becomes narrow due to dirt or the like, there is an excellent effect that control is possible even in that case.

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明を、多色画像形成装置に適用した実施の形態を示す概略図である。図２は本発明を、多色画像形成装置に適用した他の実施の形態を示す概略図である。
本発明を、多色画像形成装置に適用した実施の形態を図１にて説明する。像担持体である中間転写ベルト２と、この中間転写ベルト２に当接する複数の感光体ドラム１及び２次転写ローラ４とがある。
感光体ドラム１は光書き込み装置からなる露光手段１９によって露光されて静電潜像が形成される。感光体ドラム１に近接してこれにトナーにより可視像を形成する可視像形成手段（現像装置）２０（図１では左端の感光体ドラム１にのみ示している）が配置されている。転写ベルト２と感光体ドラム１はそれぞれ独立したモータ８、５、６及び減速ギヤ９、７を有している。
中間転写ベルト２は駆動ローラ１０、エンコーダローラ１１、テンションローラ１２等により張架されており、テンションローラ１２に掛かる負荷されたテンションによりベルトテンションが掛かる構成となっている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment in which the present invention is applied to a multicolor image forming apparatus. FIG. 2 is a schematic view showing another embodiment in which the present invention is applied to a multicolor image forming apparatus.
An embodiment in which the present invention is applied to a multicolor image forming apparatus will be described with reference to FIG. There are an intermediate transfer belt 2 that is an image carrier, and a plurality of photosensitive drums 1 and secondary transfer rollers 4 that are in contact with the intermediate transfer belt 2.
The photosensitive drum 1 is exposed by an exposure unit 19 including an optical writing device to form an electrostatic latent image. Visible image forming means (developing device) 20 (shown only on the leftmost photosensitive drum 1 in FIG. 1) is disposed adjacent to the photosensitive drum 1 to form a visible image with toner. The transfer belt 2 and the photosensitive drum 1 have independent motors 8, 5, 6 and reduction gears 9, 7.
The intermediate transfer belt 2 is stretched by a drive roller 10, an encoder roller 11, a tension roller 12, and the like, and is configured such that a belt tension is applied by a loaded tension applied to the tension roller 12.

図２の多色画像形成装置に適用した実施の形態は記憶媒体である紙１４の送り方向が図１の実施の形態と異なり、転写ベルトテンションローラなく、感光体ドラム駆動モータ５、１５、１６、１７がそれぞれの感光体ドラム１に配置される構成となっている。その他、図１と同一符号は図１と同一部分を示し、符号１３はＴＭ（トナーマーク）センサである。図１の多色画像形成装置の転写材は図２に示すように紙１４でも良い。
また、図示してないがカラー感光体ドラムと中間転写ベルトとを接離する接離手段、２次転写ローラ４を中間転写ベルト２に接離する接離手段を有し、それぞれＢｋ／カラー印刷、印刷／色合わせ等の切り換え時に接離動作を行う。 The embodiment applied to the multicolor image forming apparatus of FIG. 2 differs from the embodiment of FIG. 1 in the feeding direction of the paper 14 as a storage medium, and without the transfer belt tension roller, the photosensitive drum drive motors 5, 15, 16. , 17 are arranged on the respective photosensitive drums 1. 1 denote the same parts as in FIG. 1, and reference numeral 13 denotes a TM (toner mark) sensor. The transfer material of the multicolor image forming apparatus of FIG. 1 may be paper 14 as shown in FIG.
In addition, although not shown, there are contact / separation means for contacting / separating the color photosensitive drum and the intermediate transfer belt, and contact / separation means for contacting / separating the secondary transfer roller 4 to / from the intermediate transfer belt 2, respectively. The contact / separation operation is performed when switching between printing and color matching.

図３はベルトのフィードバック制御の概略構成図である。図３を参照してベルトの厚さとベルトの移動速度との関係、ベルト駆動制御方法の基本的な原理を以下で説明する。
図３において、ベルト３００は駆動ローラ（駆動回転支持体）３０１と従動ローラ（従動回転支持体）３０２とに架け渡されており、ベルト３００の厚さ変動は１次成分（ベルト１回転で１周期）しかないとする。駆動制御装置３０５を用いてフィードバック制御が実行される。
このフィードバック制御では、例えば、良く知られているＰＬＬ（Phase Locked Loop)制御方式の基準周波数ｆ_refとエンコーダ３０４の出力の検出周波数ｆとの関係がｆ−ｆ_ref＝０となるようにモータ３０３回転が制御されている。このフィードバック制御においては、従動ローラ（従動回転支持体）３０２は一定回転ωｏで回転している。 FIG. 3 is a schematic configuration diagram of belt feedback control. The relationship between the belt thickness and the belt moving speed and the basic principle of the belt drive control method will be described below with reference to FIG.
In FIG. 3, a belt 300 is stretched between a driving roller (driving rotation support) 301 and a driven roller (driven rotation support) 302, and the thickness variation of the belt 300 is a primary component (1 per belt rotation). Period). Feedback control is executed using the drive control device 305.
In this feedback control, for example, the motor 303 is set such that the relationship between the reference frequency f _{ref of} a well-known PLL (Phase Locked Loop) control method and the detected frequency f of the output of the encoder 304 is _ffref = 0. The rotation is controlled. In this feedback control, the driven roller (driven rotation support) 302 rotates at a constant rotation ωo.

図４はベルトの厚さとベルトの移動速度との関係について示す概略図である。駆動ローラ３０１が基準の一定回転角速度で回転している時、図４（ａ）のように、ベルト３００が厚い部分で巻き付いている時はベルト速度が速くなる。逆に、図４（ｂ）のように、ベルト３００が薄い部分で巻き付いている時にはベルト速度は遅くなる。
ベルト３００の厚さが周方向に沿って正弦的に変化していると仮定する時、ベルト３００が駆動ローラ３０１に巻き付いている巻き付け角の中心部（図中のＰ）でベルト速度と駆動ローラの回転速度が決定されると仮定しても十分議論できる。 FIG. 4 is a schematic diagram showing the relationship between the thickness of the belt and the moving speed of the belt. When the driving roller 301 is rotating at a reference constant rotational angular velocity, as shown in FIG. 4A, the belt speed is increased when the belt 300 is wound around a thick portion. On the contrary, as shown in FIG. 4B, when the belt 300 is wound around a thin portion, the belt speed becomes slow.
When it is assumed that the thickness of the belt 300 changes sinusoidally along the circumferential direction, the belt speed and the driving roller at the central portion (P in the figure) of the winding angle where the belt 300 is wound around the driving roller 301. Even if it is assumed that the rotation speed is determined, it can be sufficiently discussed.

図５はローラに対するベルトの巻き付き角とベルト速度との関係を示す概略図である。ローラに対するベルト３００の巻き付き角が少なくなるとローラの回転角速度はベルト厚さに影響されにくくなる。例えば、図５（ａ）のように、ベルト３００が従動ローラ３０２に点で接していれば、ベルト厚さにまったく影響されずに従動ローラ３０２の回転角速度が決まる。
ただし、この場合は従動ローラ３０２がすべり易くなり、従動ローラ軸にエンコーダ３０４を付けた場合に、従動ローラ３０２の回転角速度の検出が不正確になる。一方、図５（ｂ）のように、ベルト３００が従動ローラ３０２に巻き付いていると、従動ローラ３０２に接している部分のベルト厚さに応じて従動ローラ３０２の回転角速度が変動する。 FIG. 5 is a schematic diagram showing the relationship between the wrapping angle of the belt around the roller and the belt speed. When the wrapping angle of the belt 300 with respect to the roller is reduced, the rotational angular velocity of the roller is less affected by the belt thickness. For example, as shown in FIG. 5A, if the belt 300 is in contact with the driven roller 302 at a point, the rotational angular velocity of the driven roller 302 is determined without being affected by the belt thickness at all.
However, in this case, the driven roller 302 easily slides, and when the encoder 304 is attached to the driven roller shaft, the detection of the rotational angular velocity of the driven roller 302 becomes inaccurate. On the other hand, as shown in FIG. 5B, when the belt 300 is wound around the driven roller 302, the rotational angular velocity of the driven roller 302 varies according to the belt thickness of the portion in contact with the driven roller 302.

図６はベルト駆動制御方法の基本的な原理を示す概略図である。図６に示すように、駆動源としてのモータによって駆動される駆動ローラ３０１と回転角を検出するエンコーダ側の従動ローラ３０２の両ローラの回転角速度を変動させて制御する。つまり、ベルト速度ｖが一定になっている時、ベルト３００の最も厚い部分が巻き付いているローラ側の回転角速度が遅くなる状態になるように制御する。
図６において、一点鎖線はベルト厚さ周期変動（第１次成分）を考慮した時、実効的なベルト速度を支配するベルト内の厚さ（実行ベルト厚さ）の位置を示している。図６の状態において、ベルト３００が一定速度Ｖで移動しているとすると、左側の従動ローラ３０２の回転角速度ω_Lは、ω_L＝Ｖ／（Ｒ＋△ｒ_max）で表される。この場合、△ｒ_maxは実効的なベルト速度を支配するベルト３００内の厚さ位置のローラ接触位置からの最大距離、すなわち、実行ベルト厚さの最大値である。
一方、右側の駆動ローラ３０１の回転角速度ω_Rは、ω_R＝Ｖ／（Ｒ＋△ｒ_min）で表される。この場合、△ｒ_minは実効的なベルト速度を支配するベルト３００内の厚さ位置のローラ接触位置からの最小距離、すなわち、実行ベルト厚さの最小値である。 FIG. 6 is a schematic diagram showing the basic principle of the belt drive control method. As shown in FIG. 6, the rotational angular velocity of both the driving roller 301 driven by the motor as the driving source and the driven roller 302 on the encoder side that detects the rotational angle is controlled by changing. That is, when the belt speed v is constant, control is performed so that the rotational angular speed on the roller side around which the thickest portion of the belt 300 is wound becomes slow.
In FIG. 6, the alternate long and short dash line indicates the position of the thickness in the belt (effective belt thickness) that governs the effective belt speed when the belt thickness cycle variation (first order component) is considered. In the state of FIG. 6, assuming that the belt 300 is moving at a constant speed V, the rotational angular speed ω _L of the left driven roller 302 is represented by ω _L = V / (R + Δr _max ). In this case, Δr _max is the maximum distance from the roller contact position of the thickness position in the belt 300 that governs the effective belt speed, that is, the maximum value of the effective belt thickness.
On the other hand, the rotational angular velocity ω _R of the right drive roller 301 is represented by ω _R = V / (R + Δr _min ). In this case, Δr _min is the minimum distance from the roller contact position of the thickness position in the belt 300 that governs the effective belt speed, that is, the minimum value of the effective belt thickness.

図６において、左側の従動ローラ３０２のローラ軸に回転角エンコーダを取り付け、右側の駆動ローラ３０１のローラ軸にモータ及び歯車を含む駆動系を取り付け、フィードバック制御すると、速度Ｖでベルトが移動する。ここで、図６に示す位置にベルト３００が位置していると、左側の従動ローラ３０２の回転角エンコーダによって検出される速度はω_L＝Ｖ／（Ｒ＋△ｒ_max）となり、平均回転速度（目標回転速度）より遅くなる。
この時、フィードバック制御系としては、モータを駆動して右側の駆動ローラ３０１を速く回すように駆動する。その速度がω_R＝Ｖ／（Ｒ＋△ｒ_min）となる速度にチューニングできれば、ベルト速度Ｖはベルト厚さの周期変動があっても一定の速度Ｖに制御できることになる。
このような画像形成装置においては転写ベルトの回転精度が最終画像の品質に大きく影響し、より高精度な転写ベルトの駆動制御が望まれる。一般的に、転写モータにはＤＣブラシレスモータが使用され、ＰＬＬ制御により高精度な定速回転を実現している。
モータＦＧを用いてＰＬＬ制御すると、モータが定速回転し、従動ローラに取り付けられたエンコーダを用いてＰＬＬ制御すると、従動ローラが定速回転する。しかし、転写モータや従動ローラが定速回転してもベルトの厚み変動が大きい場合には、従動ローラ上に巻き付くベルト厚みが変動するためベルト速度は一定とはならない。 In FIG. 6, when a rotation angle encoder is attached to the roller shaft of the left driven roller 302, a drive system including a motor and gears is attached to the roller shaft of the right drive roller 301, and feedback control is performed, the belt moves at a speed V. Here, when the belt 300 is located at the position shown in FIG. 6, the speed detected by the rotation angle encoder of the left driven roller 302 is ω _L = V / (R + Δr _max ), and the average rotation speed ( Slower than the target rotation speed).
At this time, the feedback control system drives the motor so that the right driving roller 301 rotates quickly. If the speed can be tuned to a speed at which ω _R = V / (R + Δr _min ), the belt speed V can be controlled to a constant speed V even if the belt thickness varies periodically.
In such an image forming apparatus, the rotation accuracy of the transfer belt greatly affects the quality of the final image, and higher-precision transfer belt drive control is desired. Generally, a DC brushless motor is used as a transfer motor, and high-precision constant speed rotation is realized by PLL control.
When PLL control is performed using the motor FG, the motor rotates at a constant speed, and when PLL control is performed using an encoder attached to the driven roller, the driven roller rotates at a constant speed. However, if the belt thickness varies greatly even when the transfer motor or the driven roller rotates at a constant speed, the belt speed does not become constant because the thickness of the belt wound around the driven roller varies.

図７は本発明によるベルト駆動制御装置の概略構成を示すブロック図である。図７において、ベルト駆動装置は、ベルト２を支持する従動ローラ１１に取り付けた回転角エンコーダ１１ａ、同様にベルト２を支持する駆動ローラ１０に取り付けたモータ２１、ベルト２上に形成された基準マーク２ａ、センサ１８、及び制御部２２から構成されている。
制御部２２では、記憶手段（ＲＡＭ）に記憶しているベルトである無端状ベルト部材２の１周あたりにおける速度変動パターンのデータに基づいて、駆動ローラ１０の駆動源（モータ２１）の駆動速度を調整する。
かかる構成において、本発明では、制御部２２に入力クロック（一定）に対しベルト厚み変動分を逆位相の振幅でのせ、その変動クロックとエンコーダクロックとをＰＬＬ制御し、ベルトを定速回転可能にしている。
本発明は、ベルト厚み変動の影響を抑制する駆動制御で、ホームホジション（ＨＰ）センサを用いている制御に対し効果的なものとなる。とくに、経時により厚み変動が変化するベルトを用いている場合で、ベルト駆動モータの速度制御プロファイルを更新させる必要があるものに対して効果的なものになり、トナー飛散等により制御の基準としていたＨＰマークが読めなくなる、あるいは読み取った位置がずれるような場合でも安定的に制御可能にするものである。 FIG. 7 is a block diagram showing a schematic configuration of a belt drive control device according to the present invention. In FIG. 7, the belt driving device includes a rotation angle encoder 11 a attached to a driven roller 11 that supports the belt 2, a motor 21 attached to the driving roller 10 that similarly supports the belt 2, and a reference mark formed on the belt 2. 2a, sensor 18, and control unit 22.
In the control unit 22, the driving speed of the driving source (motor 21) of the driving roller 10 is based on the data of the speed variation pattern per round of the endless belt member 2 that is the belt stored in the storage means (RAM). Adjust.
In such a configuration, in the present invention, the control unit 22 puts the belt thickness variation with the amplitude of the opposite phase with respect to the input clock (constant), and performs PLL control of the variation clock and the encoder clock so that the belt can rotate at a constant speed. ing.
The present invention is a drive control that suppresses the influence of fluctuations in belt thickness, and is effective for control using a home position (HP) sensor. In particular, when a belt whose thickness changes with time is used, the belt drive motor speed control profile is effective for the one that needs to be updated. This makes it possible to stably control even when the HP mark cannot be read or the read position is shifted.

制御部２２におけるベルト駆動制御装置を示すブロック図である図７には、電気回路を備えている。演算手段である制御部２２には、ＣＰＵ３１、制御プログラムや各種データが記憶されるＲＯＭ３２、各種データを一時的に記憶するＲＡＭ３３を含んでいる。
画像形成装置全体の制御部であるので、周辺制御部との間で信号の授受を行うためのインターフェースが必要であるが、ここでは省略してベルト駆動制御装置に関連する部分のみを示している。この電気回路は、モータ駆動部２３と、コントローラ部２４とを備えている。
モータ駆動部２３には、サーボアンプ２５、ループフィルタとチャージポンプとを備えた出力制御部２６が設けられている。コントローラ部２４には、比較器２７、目標基準信号生成部２８、目標関数演算部２９、ベルト周期変動検出部３０が設けられている。
コントローラ部２４は、ＣＰＵ３１に含ませる構成にしても良い。しかし、処理能力やコスト等をふまえて、ソフトで処理する部分とハードで処理する部分を適宜選択することができる。
モータ駆動部２３は、ベルト駆動モータ２１によって、駆動ローラ１０をベルトが安定した速度で搬送されるように回転させるための制御を行うようになっている。モータ駆動部２３は、サーボベルト駆動モータ２１を含めたサーボアンプ２５やループフィルタ＋チャージポンプ２６を位相比較器として、公知のＰＬＬ制御系で構成している。また、ベルト駆動モータ２１は、サーボモータに限らず、ステッピングモータや振動波モータとしても良い。 FIG. 7, which is a block diagram illustrating the belt drive control device in the control unit 22, includes an electric circuit. The control unit 22 that is a calculation means includes a CPU 31, a ROM 32 that stores control programs and various data, and a RAM 33 that temporarily stores various data.
Since this is a control unit for the entire image forming apparatus, an interface for transmitting and receiving signals to and from the peripheral control unit is necessary. However, here, only the part related to the belt drive control device is shown. . This electric circuit includes a motor drive unit 23 and a controller unit 24.
The motor driving unit 23 is provided with an output control unit 26 including a servo amplifier 25, a loop filter, and a charge pump. The controller unit 24 includes a comparator 27, a target reference signal generation unit 28, a target function calculation unit 29, and a belt cycle variation detection unit 30.
The controller unit 24 may be configured to be included in the CPU 31. However, it is possible to appropriately select a part to be processed by software and a part to be processed by hardware based on the processing capability, cost, and the like.
The motor drive unit 23 performs control for rotating the drive roller 10 so that the belt is conveyed at a stable speed by the belt drive motor 21. The motor drive unit 23 is configured by a known PLL control system using a servo amplifier 25 including the servo belt drive motor 21 and a loop filter + charge pump 26 as a phase comparator. The belt drive motor 21 is not limited to a servo motor, and may be a stepping motor or a vibration wave motor.

また、モータ駆動部２３は、駆動入力信号として駆動ローラ１０の回転角速度情報をコントローラ部２４に送信している。ベルト駆動モータ２１がステッピングモータの場合は、駆動入力信号として、モータ駆動信号がコントローラ部２４に送信される。
エンコーダローラ（従動ローラ）１１の同軸上に設けられたエンコーダ１１ａは、エンコーダローラ１１の回転角に応じた波形を出力する。出力された波形は、エンコーダ回転検出部３４を介してコントローラ部２４に送られる。エンコーダの検知内容をコントローラ部２４へ送信する。
エンコーダ回転検出部３４からコントローラ部２４へ送られた信号は、ベルト周期変動検出部３０又は比較器２７に送られる。信号が駆動出力信号である場合は、ベルト周期変動検出部３０に送られ、フィードバック制御を行うために検出された信号である場合は、比較器２７に送られる。
ベルト周期変動検出部３０は、駆動入力信号と駆動出力信号とからベルトの仮想ホームポジション信号を基準としたベルトの１周あたりにおける速度変動パターンであるベルト周期変動を検出する。 Further, the motor drive unit 23 transmits the rotational angular velocity information of the drive roller 10 to the controller unit 24 as a drive input signal. When the belt drive motor 21 is a stepping motor, a motor drive signal is transmitted to the controller unit 24 as a drive input signal.
An encoder 11 a provided on the same axis as the encoder roller (driven roller) 11 outputs a waveform corresponding to the rotation angle of the encoder roller 11. The output waveform is sent to the controller unit 24 via the encoder rotation detection unit 34. The content detected by the encoder is transmitted to the controller unit 24.
The signal sent from the encoder rotation detection unit 34 to the controller unit 24 is sent to the belt cycle fluctuation detection unit 30 or the comparator 27. When the signal is a drive output signal, it is sent to the belt cycle fluctuation detection unit 30, and when it is a signal detected for feedback control, it is sent to the comparator 27.
The belt cycle variation detector 30 detects a belt cycle variation, which is a speed variation pattern per belt revolution, based on the virtual home position signal of the belt from the drive input signal and the drive output signal.

上記仮想ホームポジション信号は、ベルトの１回転周期で発生するように設定された信号である。仮想ホームポジション信号は、例えば、駆動ローラ１０の径や駆動伝達系の減速比などを考慮して、ベルト１周回分に相当するモータの累積回転角を設定する。そして、モータ２１の累積回転角が、この設定された値となったら仮想ホームポジション信号が発生するようにする。
また、エンコーダローラ１１の径を考慮して、ベルト１周回分に相当する従動ローラの累積回転角を設定する。エンコーダローラ１１に設置されたエンコーダ１１ａで回転角を検出して、設定した累積回転角になった時に仮想ホームポジション信号が発生するようにしてもよい。
さらに、ベルトが設定された平均速度で搬送されている場合は、ベルト回転周期に相当する時間間隔のクロック信号を設定してもよい。この仮想ホームポジション信号を基準に累積回転角や経過時間を制御することで、現在のベルトの位相を認識することができる。
また、従動ローラ１１の回転角速度又は回転角変位を検知する従動ローラ回転検知手段であるエンコーダ１１ａと、駆動ローラの回転角速度又は回転角変位を検知する駆動ローラ回転検知手段であるモータ駆動部２３やロータリエンコーダとを備えている。 The virtual home position signal is a signal set so as to be generated in one belt rotation cycle. The virtual home position signal sets, for example, the cumulative rotation angle of the motor corresponding to one rotation of the belt in consideration of the diameter of the drive roller 10 and the reduction ratio of the drive transmission system. When the cumulative rotation angle of the motor 21 reaches the set value, a virtual home position signal is generated.
Further, in consideration of the diameter of the encoder roller 11, the cumulative rotation angle of the driven roller corresponding to one rotation of the belt is set. The rotation angle may be detected by an encoder 11a installed on the encoder roller 11, and a virtual home position signal may be generated when the accumulated rotation angle is reached.
Further, when the belt is transported at the set average speed, a clock signal having a time interval corresponding to the belt rotation cycle may be set. By controlling the cumulative rotation angle and elapsed time based on this virtual home position signal, the current belt phase can be recognized.
In addition, an encoder 11a that is a driven roller rotation detection unit that detects a rotation angular velocity or a rotation angle displacement of the driven roller 11, a motor drive unit 23 that is a drive roller rotation detection unit that detects a rotation angular velocity or a rotation angle displacement of the drive roller, And a rotary encoder.

制御部２２は、また、エンコーダ１１ａによる検知結果であるエンコーダ回転検出信号、及び記憶手段であるＲＡＭ３３に記憶しているベルト部材２の１周あたりにおける速度変動パターンのデータに基づいて駆動ローラ１０の駆動源であるベルト駆動モータ２１の駆動角速度又は駆動角変位を調整する駆動調整処理を実施する制御手段である。
制御部２２は、画像情報に基づく可視像を形成するための画像形成動作中に検知したベルト部材２の１回転分のエンコーダ回転検出信号と、駆動ローラ回転検知手段の検知結果である駆動入力信号との差分値を演算し、その演算した差分値に基づいて速度変動パターンを検出し、ＲＡＭ（記憶手段）３３に記憶しているデータを検出結果に基づいて更新する速度変動パターン更新処理を実施する。
また、制御部２２は、画像形成動作が終了する前に、速度変動パターン更新処理の実施要件が具備されたか否かを判断し、具備されていた場合には、画像形成動作終了後も、中間転写ベルト２が１回転するまで中間転写ベルト２を無端移動せしめるよう制御する。
これにより、速度変動パターン更新処理が必要ない時は、画像形成動作が終了した時点で中間転写ベルト２の駆動を停止することができるため、無駄な中間転写ベルト２の駆動を防止でき、中間転写ベルト２や感光体などの磨耗を抑制することができる。
また、制御部２２は、計時手段としての計時回路の計時機能に基づいて、前回の画像形成動作からの経過時間が所定時間に達したり、所定時間を超えたりしたことを検知した場合は、実施要件が具備されたと判断する。
このように構成することで、画像形成動作が長期間に渡って停止することによって環境変化やベルトに癖がついて中間転写ベルト２の厚みが変化した可能性が高い場合に、速度変動パターン更新処理を行うことができ、中間転写ベルト２の速度変動による画像の乱れを次の画像形成動作時に生じさせてしまうのを抑制することができる。 The control unit 22 also detects the rotation speed of the driving roller 10 based on the encoder rotation detection signal, which is a detection result of the encoder 11a, and the speed variation pattern data for one rotation of the belt member 2 stored in the RAM 33, which is a storage unit. It is a control means for performing drive adjustment processing for adjusting the drive angular velocity or the drive angular displacement of the belt drive motor 21 that is a drive source.
The controller 22 detects an encoder rotation detection signal for one rotation of the belt member 2 detected during the image forming operation for forming a visible image based on the image information, and a drive input that is a detection result of the drive roller rotation detection means. A speed fluctuation pattern update process is performed in which a difference value from the signal is calculated, a speed fluctuation pattern is detected based on the calculated difference value, and data stored in the RAM (storage means) 33 is updated based on the detection result. carry out.
Further, the control unit 22 determines whether or not the requirement for performing the speed variation pattern update process is satisfied before the image forming operation is completed. Control is performed so that the intermediate transfer belt 2 is moved endlessly until the transfer belt 2 rotates once.
As a result, when the speed fluctuation pattern update process is not necessary, the driving of the intermediate transfer belt 2 can be stopped when the image forming operation is completed, so that unnecessary driving of the intermediate transfer belt 2 can be prevented, and the intermediate transfer belt 2 can be prevented. Wear of the belt 2 and the photoconductor can be suppressed.
Further, when the control unit 22 detects that the elapsed time from the previous image forming operation has reached a predetermined time or exceeded the predetermined time based on the clocking function of the clocking circuit as the clocking means, Judge that the requirements are met.
With this configuration, when there is a high possibility that the thickness of the intermediate transfer belt 2 has changed due to environmental changes or wrinkles on the belt due to the image forming operation being stopped for a long period of time, the speed fluctuation pattern update process is performed. It is possible to suppress the occurrence of image disturbance due to the speed fluctuation of the intermediate transfer belt 2 during the next image forming operation.

図８はセンサがベルト上方にある実施の形態を示す概略図である。図９はセンサがベルトの内側にある実施の形態を示す概略図である。図１０はセンサの発光側がベルトの上方にそして受光側がベルトの内側にある実施の形態を示す概略図である。
ベルトの経時変化の要因として、温度・湿度、放置時間、ベルト回転時間、作像回数等が挙げられる。本発明によるベルト駆動装置をさらに詳しく説明するために、ベルト２上のＨＰマーク２ａとセンサ１８との関係を図８〜図１０に示している。図において、駆動ローラ１０、従動ローラ１１が示してあり、センサ１８は反射型、透過型を用いており、発光側を符号１８ａで、受光側を符号１８ｂで示している。
ＨＰセンサ１８を用いてベルト厚み変動の影響を抑制する駆動制御について説明する。ベルト２の厚み変動プロファイルの更新はベルト２が１周以上回転する間に、１つのＨＰマーク２ａを基準にサンプリングを行う。
サンプリングは外乱による影響を取り除くため、接離動作を行っていない時や通紙している時ではない時、例えば、プロセスコントロールや色ずれ補正を行っている時や空ら回し時が望ましい。
その後はサンプリングを行ったＨＰマーク２ａを基準に制御を行い、１周して同じＨＰマーク（基準マーク）２ａを認識すると、そこを基準に同じ制御を繰り返す。ここで、ＨＰマーク２ａだけでは次の起動時にベルト２の位置が分からず制御できなくなるので、エンコーダや駆動パルスを用いて常に位置管理を行うように制御する。 FIG. 8 is a schematic view showing an embodiment in which the sensor is above the belt. FIG. 9 is a schematic view showing an embodiment in which the sensor is inside the belt. FIG. 10 is a schematic view showing an embodiment in which the light emitting side of the sensor is above the belt and the light receiving side is inside the belt.
Factors that cause changes in the belt over time include temperature / humidity, standing time, belt rotation time, number of times of image formation, and the like. In order to describe the belt driving device according to the present invention in more detail, the relationship between the HP mark 2a on the belt 2 and the sensor 18 is shown in FIGS. In the figure, a driving roller 10 and a driven roller 11 are shown. The sensor 18 is of a reflective type and a transmissive type, and the light emitting side is indicated by reference numeral 18a and the light receiving side is indicated by reference numeral 18b.
The drive control which suppresses the influence of a belt thickness fluctuation | variation using the HP sensor 18 is demonstrated. The thickness fluctuation profile of the belt 2 is updated while the belt 2 is rotated one or more times, and sampling is performed based on one HP mark 2a.
Sampling removes the influence of disturbance, so it is desirable not to perform contact / separation operation or to pass paper, for example, when performing process control or color misregistration correction, or when emptying.
Thereafter, the control is performed on the basis of the sampled HP mark 2a. When the same HP mark (reference mark) 2a is recognized after one round, the same control is repeated on the basis of that. Here, since the position of the belt 2 is not known and cannot be controlled at the next start-up only with the HP mark 2a, control is performed so that position management is always performed using an encoder or a drive pulse.

図１１はベルト上の基準マークとセンサを示す概略図である。図１２はベルト上の長い基準マークとセンサを示す概略図である。図１３はセンサによって読み取った基準マークを示す概略図である。図１４は基準マークとトナーによる汚れを示す概略図である。
ここで、複数のＨＰマーク２ａがあると、サンプリング基準としたＨＰマーク２ａを判別する必要があるが、ベルト２の１周の時間・移動量が分かっていると、サンプリング基準のＨＰマークを判別可能となる。よって、基準マーク２ａは同様のものを用いても良いし、違う形状を用いても良いが、コスト上同じマークの方が優位になる（図１１）。
このように、複数の基準マークを有することにより１つの基準マーク２ａが読み取れなくなった場合でも、他の基準マークで制御可能になるという優れた効果がある。
ホームポジション（ＨＰ）の検知はセンサ１８の立ち上がり又は立下りのどちらかを基準としても良いし、両方を用いて計算して基準としても良いが、基準マーク２ａの先端を基準（立ち上がりか立下りかはセンサ１８と基準マーク２ａによる）とすると、より早く基準位置を把握できる。 FIG. 11 is a schematic view showing a reference mark and a sensor on the belt. FIG. 12 is a schematic diagram showing a long fiducial mark and sensor on the belt. FIG. 13 is a schematic view showing a reference mark read by a sensor. FIG. 14 is a schematic diagram showing the contamination due to the reference mark and the toner.
Here, if there are a plurality of HP marks 2a, it is necessary to determine the HP mark 2a used as a sampling reference, but if the time / movement amount of one revolution of the belt 2 is known, the HP mark 2 used as a sampling reference is determined. It becomes possible. Therefore, the same reference mark 2a may be used or a different shape may be used, but the same mark is more advantageous in terms of cost (FIG. 11).
Thus, even when one reference mark 2a cannot be read due to having a plurality of reference marks, there is an excellent effect that control is possible with other reference marks.
The detection of the home position (HP) may be based on either the rise or fall of the sensor 18 or may be calculated using both as a reference, but the tip of the reference mark 2a is used as a reference (rise or fall). If the sensor 18 and the reference mark 2a), the reference position can be grasped earlier.

経時で基準マーク２ａが汚れ、この基準マーク２ａが読めなくなると、制御不能となってしまうが、基準マーク２ａが検知できなくなったかをセンサ情報（立ち上がり〜立ち下りまでの時間、検出電圧等）により判別することで、即座に別の基準マークを用いて制御を行えば、安定的な速度制御が可能となる。
基準マーク２ａがセンサ１８で読み取れなくなったかの判断をセンサ１８の立ち上がりから立下りまでの検出時間で判断することで、基準マーク２ａの汚れ具合を判断可能になるという優れた効果がある。
ここで、それぞれの基準マーク毎に厚み変動プロファイルを記憶しておく方法や、１つのプロファイルに対し基準マーク２ａにより読み出し位置を変更する方法も考えられるが、制御が複雑になったり、他の基準マークも汚れていることも考えられるので新たにサンプリングする必要がある。
そこで、基準マーク２ａがセンサ１８で読み取れなくなったかの判断をセンサ１８の検出値で判断することで、基準マーク２ａの汚れ具合が判断可能になるという優れた効果がある。 If the fiducial mark 2a becomes dirty over time and the fiducial mark 2a cannot be read, control becomes impossible. However, whether the fiducial mark 2a cannot be detected is detected by sensor information (rising time from rising to falling, detection voltage, etc.). By discriminating, if the control is immediately performed using another reference mark, stable speed control can be performed.
By determining whether or not the reference mark 2a can be read by the sensor 18 based on the detection time from the rising edge to the falling edge of the sensor 18, it is possible to determine the degree of contamination of the reference mark 2a.
Here, a method of storing a thickness variation profile for each reference mark or a method of changing the reading position by using the reference mark 2a for one profile is conceivable. Since the mark may be dirty, it is necessary to sample again.
Therefore, by determining whether the reference mark 2a cannot be read by the sensor 18 based on the detection value of the sensor 18, there is an excellent effect that it is possible to determine the degree of contamination of the reference mark 2a.

また、汚れ等に対し基準マーク２ａの大きさ（長さ）を汚れに対し余裕のある大きさ（図１２）にすることで読み取れなくなる問題が減少する。この場合、基準マーク２ａの周長方向の長さがセンサ１８の通過に少なくとも１秒以上かかるような大きさに形成される。画像形成装置に反射型のマークを用いると、汚れの主原因となるトナーは基準マークの縁から付着し始め、徐々に付着量が増し読み取れる範囲が狭くなっていく（図１４）。
読み取る範囲が狭くなっていくということは基準がずれていくことを意味し制御効果に影響を与える（図１３）が、厚み変動プロファイルの更新をする制御を行っていれば、徐々に変化する基準位置のずれには対応可能となる。
複数の基準マーク、又は汚れ等で１つの基準マークが分割されるような場合でも同じ基準マークを基準に制御が可能になるという優れた効果がある。また、複数の基準マーク、又は汚れ等で１つの基準マークが分割されるような場合でもベルト２の同じ部分を基準に制御が可能になるという優れた効果がある。
基準としていた基準マーク２ａがセンサで読み取れなくなったかを判断し、別の読み取り可能な基準マーク２ａを基準に制御を行うことが可能になるという優れた効果がある。 Further, the problem that the reading becomes impossible by reducing the size (length) of the reference mark 2a with respect to dirt or the like with a margin (FIG. 12) with respect to the dirt is reduced. In this case, the reference mark 2a is formed in such a size that the length in the circumferential direction takes at least one second for the sensor 18 to pass. When a reflective mark is used in the image forming apparatus, the toner that is the main cause of contamination starts to adhere from the edge of the reference mark, and the amount of adhesion gradually increases and the range that can be read becomes narrower (FIG. 14).
The narrowing of the reading range means that the standard is shifted and affects the control effect (FIG. 13). However, if the control for updating the thickness variation profile is performed, the standard gradually changes. It is possible to cope with a positional shift.
Even in the case where one reference mark is divided due to a plurality of reference marks or dirt or the like, there is an excellent effect that control is possible based on the same reference mark. In addition, even when a single reference mark is divided due to a plurality of reference marks or dirt, it has an excellent effect that control can be performed based on the same portion of the belt 2.
There is an excellent effect that it is possible to determine whether or not the reference mark 2a used as a reference can be read by the sensor, and to perform control based on another readable reference mark 2a.

プロファイルの更新を頻繁に行わない場合でも、基準マーク２ａの長さをベルト２の周長の１／１２（３０°／３６０°）以下にしておけば、速度制御しない時に比べて厚み変動の影響を１／２以下に抑制することが可能となる。
このように、基準マーク２ａの長さがベルト２の周長の１／１２であれば、汚れ等により基準マークの読み取れる範囲が狭くなっても、最悪でもベルト厚み変動の影響を１／２に低減可能になるという優れた効果がある。
本発明による画像形成装置は無端状ベルト部材の駆動装置として上述したベルト駆動装置を用いるので、ＰＶＤＦのようなコストは安く、大きな厚み変動のベルトを使用できるので、色ずれ品質の安定した画像形成装置を提供できるという優れた効果がある。 Even when the profile is not updated frequently, if the length of the reference mark 2a is set to 1/12 (30 ° / 360 °) or less of the circumference of the belt 2, the influence of the thickness variation is compared with the case where the speed is not controlled. Can be suppressed to ½ or less.
Thus, if the length of the reference mark 2a is 1/12 of the circumference of the belt 2, even if the range in which the reference mark can be read becomes narrow due to dirt or the like, the influence of belt thickness fluctuation is halved at the worst. There is an excellent effect that it can be reduced.
Since the image forming apparatus according to the present invention uses the belt driving device described above as the driving device for the endless belt member, the cost is low as in PVDF, and a belt having a large thickness variation can be used. There is an excellent effect that an apparatus can be provided.

本発明を、多色画像形成装置に適用した実施の形態を示す概略図である。1 is a schematic view showing an embodiment in which the present invention is applied to a multicolor image forming apparatus. 本発明を、多色画像形成装置に適用した他の実施の形態を示す概略図である。It is the schematic which shows other embodiment which applied this invention to the multicolor image forming apparatus. ベルトのフィードバック制御の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the feedback control of a belt. ベルトの厚さとベルトの移動速度との関係について示す概略図である。It is the schematic shown about the relationship between the thickness of a belt, and the moving speed of a belt. ローラに対するベルトの巻き付き角とベルト速度との関係を示す概略図である。It is the schematic which shows the relationship between the belt winding angle with respect to a roller, and belt speed. ベルト駆動制御方法の基本的な原理を示す概略図である。It is the schematic which shows the basic principle of a belt drive control method. 本発明によるベルト駆動制御装置の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the belt drive control apparatus by this invention. センサがベルト上方にある実施の形態を示す概略図である。It is the schematic which shows embodiment which has a sensor above a belt. センサがベルトの内側にある実施の形態を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing an embodiment in which the sensor is inside the belt. センサの発光側がベルトの上方にそして受光側がベルトの内側にある実施の形態を示す概略図である。It is the schematic which shows embodiment which has the light emission side of a sensor above a belt, and a light-receiving side is an inner side of a belt. ベルト上の基準マークとセンサを示す概略図である。It is the schematic which shows the reference mark and sensor on a belt. ベルト上の長い基準マークとセンサを示す概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing a long fiducial mark and a sensor on a belt. センサによって読み取った基準マークを示す概略図である。It is the schematic which shows the reference mark read by the sensor. 基準マークとトナーによる汚れを示す概略図である。It is the schematic which shows the stain | pollution | contamination by a reference mark and toner. 従来のタンデム型のカラー画像形成装置の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the conventional tandem type color image forming apparatus. 従来のタンデム型のカラー画像形成装置の他の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the other structure of the conventional tandem type color image forming apparatus.

Explanation of symbols

Ａ画像形成装置、１感光体ドラム、２無端状ベルト部材（ベルト）、２ａ基準マーク、１０駆動ローラ、１１従動ローラ、１１ａエンコーダ、１８基準マーク検出手段（センサ）、２１モータ（駆動源）、２２制御部（更新手段）、２３モータ駆動部（駆動速度調整手段）、２４コントローラ部、３０速度変動パターン検出手段（ベルト周期変動検出部）、３３記憶手段（ＲＡＭ）、３４エンコーダ回転検出部 A image forming apparatus, 1 photosensitive drum, 2 endless belt member (belt), 2a reference mark, 10 drive roller, 11 driven roller, 11a encoder, 18 reference mark detection means (sensor), 21 motor (drive source), 22 control section (update means), 23 motor drive section (drive speed adjustment means), 24 controller section, 30 speed fluctuation pattern detection means (belt cycle fluctuation detection section), 33 storage means (RAM), 34 encoder rotation detection section

Claims

An endless belt member that is stretched around a driving roller and a driven roller and moves endlessly, a detecting means that detects a speed variation pattern per circumference of the endless belt member, and a speed per circumference of the endless belt member The endless belt member, comprising: storage means for storing variation pattern data; and drive speed adjusting means for adjusting the drive speed of the drive source of the drive roller based on the data stored in the storage means. In the belt drive device having a control unit that detects the speed variation pattern while moving the endlessly and updates the data stored in the storage unit,
A plurality of reference marks formed in a circumferential direction of the endless belt member, and a sensor for detecting the reference marks, and the control unit changes the speed variation based on any one of the reference marks. A belt driving device comprising an updating means for detecting a pattern and updating data.

An endless belt member that is stretched around a driving roller and a driven roller and moves endlessly, a detecting means that detects a speed variation pattern per circumference of the endless belt member, and a speed per circumference of the endless belt member The endless belt member, comprising: storage means for storing variation pattern data; and drive speed adjusting means for adjusting the drive speed of the drive source of the drive roller based on the data stored in the storage means. In the belt drive device having a control unit that detects the speed variation pattern while moving the endlessly and updates the data stored in the storage unit,
A reference mark formed in the circumferential direction of the endless belt member, and a sensor for detecting the reference mark, and the control unit is configured to allow the circumferential length of the reference mark to pass through the sensor. A belt driving device, comprising: an updating unit that is formed so as to take at least one second and that detects the speed variation pattern and updates data using the reference mark as a reference.

The belt driving device according to claim 2, wherein a length of the reference mark in a circumferential direction is 1/12 or less of a circumferential length of the endless belt member.

4. The belt driving device according to claim 2, wherein a plurality of the reference marks exist.

5. The belt driving device according to claim 1, wherein the control unit has a configuration for determining whether or not a requirement for performing a speed variation pattern update process is provided based on information from the sensor.

6. The belt driving device according to claim 5, wherein the information from the sensor is a detection time of the reference mark.

6. The belt driving apparatus according to claim 5, wherein the information from the sensor is a detection value of the reference mark.

8. The belt driving device according to claim 1, wherein the position of the reference mark that is a reference for detecting the speed variation pattern is confirmed by detecting a time for which the endless belt member makes one round.

9. The belt driving device according to claim 1, wherein the position of the reference mark which is a reference for detecting the speed variation pattern is confirmed by detecting a moving amount of the endless belt member making one round. .

A plurality of image carriers that carry a visible image, a visible image forming unit that forms a visible image on each of the image carriers, an endless belt member that is moved endlessly, or a surface of the endless belt member In an image forming apparatus provided with a transfer unit that superimposes and transfers the visible images carried on the image carrier on the recording medium held in
An image forming apparatus using the belt driving device according to claim 1 as the driving device for the endless belt member.