JP2022131328A - Image forming apparatus - Google Patents

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Kiyoshi Sasho
裕司 熊谷
Yuji Kumagai
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Abstract

To provide an image forming apparatus that appropriately sets the peripheral lengths of photoreceptor drums and a transfer drive roller to separate their rotational phases with a simple arithmetic processing, and performs control considering the period of unevenness in speed.SOLUTION: An image forming apparatus 1 comprises: photoreceptor drums 13; an intermediate transfer belt 21; a transfer drive roller 22; a driving unit 51; a control unit 54a; a rotation position sensor that detects the rotational positions of the photoreceptor drums 13 and the transfer drive roller 22; an image detection sensor 43 that detects toner images; and an operation unit 54b that calculates drum speed variation signals in the photoreceptor drums 13 and a roller speed variation signal in the transfer drive roller 22. The peripheral length of the photoreceptor drums 13 and the peripheral length of the transfer drive roller 22 are set such that one of the quotients of both peripheral lengths divided by their least common multiple is an even number and the other is an odd number.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、トナー像が転写される中間転写ベルトを備えた画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus having an intermediate transfer belt onto which toner images are transferred.

現在、電子写真方式を用いた画像形成装置では、感光体ドラムから中間転写ベルトを介してトナー像を用紙に転写している。ここで、感光体ドラムと中間転写ベルトとは、等速で回転させることにより色ずれなどの不具合を避けるようにしているが、実際には、偏芯等の影響で速度ムラが生じることがあった。そこで、色ずれなどを解消するために、画像形成の際に、速度ムラを補正することが提案されている(例えば、特許文献1および特許文献2参照)。 2. Description of the Related Art Currently, in an electrophotographic image forming apparatus, a toner image is transferred from a photosensitive drum onto a sheet of paper via an intermediate transfer belt. Here, the photosensitive drums and the intermediate transfer belt are rotated at a constant speed so as to avoid problems such as color misregistration. rice field. Therefore, in order to eliminate color misregistration, it has been proposed to correct speed unevenness during image formation (see, for example, Japanese Laid-Open Patent Publication Nos. 2002-200000 and 2002-300002).

特開2006-171312号公報JP 2006-171312 A 特開2016-212307号公報JP 2016-212307 A

特許文献1に記載の画像形成装置は、ベルトを駆動する駆動ローラと、ベルトに接触して従動回転する従動ローラと、従動ローラの外周部に設けた検知物と、ベルトの搬送速度を制御する制御手段とを備え、駆動ローラの外周長が、従動ローラの外周長の偶数倍に設定されており、駆動ローラの偏心による速度成分を打ち消すように制御を行っている。 The image forming apparatus disclosed in Patent Document 1 controls a driving roller that drives a belt, a driven roller that is driven to rotate in contact with the belt, a detection object provided on the outer periphery of the driven roller, and the conveying speed of the belt. The outer circumference of the driving roller is set to an even multiple of the outer circumference of the driven roller, and control is performed so as to cancel out the velocity component due to the eccentricity of the driving roller.

上述した画像形成装置では、検知物の検知結果から従動ローラの角速度を求めた後、回転に伴う角速度の変化を積分するなどして、駆動ローラの偏心による速度成分を抽出しており、複雑な処理を行っている。 In the image forming apparatus described above, after obtaining the angular velocity of the driven roller from the detection result of the detected object, the velocity component due to the eccentricity of the driving roller is extracted by, for example, integrating changes in the angular velocity accompanying rotation. are processing.

特許文献2に記載の画像形成装置は、感光体と、感光体からトナー像が転写される中間転写ベルトと、中間転写ベルトが張架された転写駆動ローラと、感光体および転写駆動ローラの駆動を制御する駆動制御部と、中間転写ベルト上の調整パターンを検知する調整検知部とを備え、感光体と転写駆動ローラとの位相関係を反転させて検知した反転前データおよび反転後データに基づいて、フィードバック制御を行っている。 The image forming apparatus described in Patent Document 2 includes a photoreceptor, an intermediate transfer belt on which a toner image is transferred from the photoreceptor, a transfer driving roller around which the intermediate transfer belt is stretched, and driving of the photoreceptor and the transfer driving roller. and an adjustment detection unit that detects the adjustment pattern on the intermediate transfer belt. feedback control.

上述した画像形成装置では、感光体と転写駆動ローラとの位相関係を分離する動作が複雑であるという問題がある。 In the image forming apparatus described above, there is a problem that the operation of separating the phase relationship between the photoreceptor and the transfer driving roller is complicated.

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、感光体ドラムと転写駆動ローラとの周長を適切に設定することで、両者の回転位相を簡単な演算処理で分離でき、し、速度ムラの周期を考慮した制御を行う画像形成装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus that performs control in consideration of the cycle of speed unevenness.

本発明に係る画像形成装置は、周長が等しい複数の感光体ドラムと、前記複数の感光体ドラムに形成されたトナー画像が転写される中間転写ベルトと、懸架した前記中間転写ベルトを駆動させる駆動ローラと、前記感光体ドラムと前記駆動ローラとにそれぞれ駆動力を伝達する駆動部と、前記駆動部での駆動条件を制御する制御部と、前記感光体ドラムと前記駆動ローラとのそれぞれの回転位置を検出する回転位置センサと、前記中間転写ベルト上に転写されたトナー画像を検出する画像検出センサと、前記回転位置センサおよび前記画像検出センサでの検出結果に基づいて、前記感光体ドラムでのドラム速度変動信号と、前記駆動ローラでのローラ速度変動信号とを算出する演算部とを備えた画像形成装置であって、前記感光体ドラムの周長と前記駆動ローラの周長とは、両者の最小公倍数に対する商が、一方を偶数とし、他方を奇数とするように設定され、前記感光体ドラムの周長と前記駆動ローラの周長との最小公倍数に応じた長さを一致周回長としたとき、前記画像検出センサは、一定のピッチで形成された速度ムラ検出画像を検出してピッチ検出信号を出力し、前記演算部は、前記ピッチ検出信号から、前記一致周回長での前半部と後半部とを抽出し、前記前半部と前記後半部とを用いた所定演算によって、前記ドラム速度変動信号および前記ローラ速度変動信号を算出することを特徴とする。 An image forming apparatus according to the present invention drives a plurality of photosensitive drums having the same circumferential length, an intermediate transfer belt onto which toner images formed on the plurality of photosensitive drums are transferred, and the suspended intermediate transfer belt. a driving roller, a driving unit that transmits driving forces to the photosensitive drum and the driving roller, respectively, a control unit that controls driving conditions in the driving unit, and each of the photosensitive drum and the driving roller a rotational position sensor for detecting a rotational position; an image detection sensor for detecting a toner image transferred onto the intermediate transfer belt; and a roller speed fluctuation signal at the drive roller, wherein the peripheral length of the photosensitive drum and the peripheral length of the drive roller are , the quotient of the least common multiple of both is set so that one is an even number and the other is an odd number. , the image detection sensor detects a speed unevenness detection image formed at a constant pitch and outputs a pitch detection signal, and the computing unit detects from the pitch detection signal the speed variation at the coincident lap length. The first half and the second half are extracted, and the drum speed fluctuation signal and the roller speed fluctuation signal are calculated by a predetermined calculation using the first half and the latter half.

本発明に係る画像形成装置では、前記演算部は、前記前半部と前記後半部との加算および減算によって、前記ドラム速度変動信号および前記ローラ速度変動信号を算出する構成としてもよい。 In the image forming apparatus according to the present invention, the calculation section may calculate the drum speed fluctuation signal and the roller speed fluctuation signal by adding and subtracting the former half and the latter half.

本発明に係る画像形成装置では、前記感光体ドラムの周長と前記駆動ローラの周長とのうち、一方をAとし、他方をBとし、任意の2つの整数をαおよびβとしたとき、前記感光体ドラムの周長と前記駆動ローラの周長とは、Aβ=B(α+0.5)という関係を満たす構成としてもよい。 In the image forming apparatus according to the present invention, when one of the circumferential length of the photosensitive drum and the circumferential length of the drive roller is A, the other is B, and two arbitrary integers are α and β, The circumferential length of the photosensitive drum and the circumferential length of the drive roller may satisfy the relationship Aβ=B(α+0.5).

本発明に係る画像形成装置では、前記ピッチ検出信号には、前記速度ムラ検出画像を検出した時点が記録されており、前記演算部は、前記速度ムラ検出画像を検出した時点同士の間を補間した前記ドラム速度変動信号および前記ローラ速度変動信号を算出する構成としてもよい。 In the image forming apparatus according to the present invention, the pitch detection signal records the time points at which the speed non-uniformity detection images are detected, and the computing unit interpolates between the time points at which the speed non-uniformity detection images are detected. The drum speed fluctuation signal and the roller speed fluctuation signal may be calculated.

本発明に係る画像形成装置では、前記速度ムラ検出画像に対して、最初に検出された時点である基準時間と、形成されるピッチに基づいて前記基準時間から算出される理想検出タイミングとが設定され、前記演算部は、前記速度ムラ検出画像を検出した時点と前記理想検出タイミングとの差分を算出する構成としてもよい。 In the image forming apparatus according to the present invention, the reference time at which the speed unevenness detection image is detected for the first time and the ideal detection timing calculated from the reference time based on the pitch to be formed are set. The calculation unit may be configured to calculate a difference between the time when the speed unevenness detection image is detected and the ideal detection timing.

本発明に係る画像形成装置では、前記制御部は、前記ドラム速度変動信号および前記ローラ速度変動信号に基づき、前記駆動条件を補正する構成としてもよい。 In the image forming apparatus according to the present invention, the control section may correct the drive conditions based on the drum speed fluctuation signal and the roller speed fluctuation signal.

本発明に係る画像形成装置では、前記演算部は、前記ドラム速度変動信号および前記ローラ速度変動信号のうち少なくとも一方に対し、位相を反転させた逆位相信号を生成し、前記制御部は、前記逆位相信号を生成した対象駆動部に対し、前記逆位相信号によって、速度変動を打ち消した前記駆動条件を設定する構成としてもよい。 In the image forming apparatus according to the aspect of the invention, the calculation unit generates an antiphase signal obtained by inverting the phase of at least one of the drum speed fluctuation signal and the roller speed fluctuation signal, and the control unit generates the A configuration may be adopted in which the drive condition in which the speed fluctuation is canceled is set by the opposite phase signal for the target drive unit that generated the opposite phase signal.

本発明に係る画像形成装置では、前記制御部は、前記感光体ドラムと前記駆動ローラとの回転位置に応じて、前記駆動条件を補正する構成としてもよい。 In the image forming apparatus according to the aspect of the invention, the control section may correct the driving condition according to the rotational positions of the photosensitive drum and the driving roller.

本発明に係る画像形成装置では、前記ドラム速度変動信号は、前記感光体ドラムの回転位置と関連付けられ、前記ローラ速度変動信号は、前記駆動ローラの回転位置と関連付けられており、前記制御部は、前記感光体ドラムの回転位置と前記駆動ローラの回転位置との位置関係が変化した際、前記感光体ドラムおよび前記駆動ローラの回転位置に応じて、前記駆動条件を調整する構成としてもよい。 In the image forming apparatus according to the present invention, the drum speed fluctuation signal is associated with the rotational position of the photosensitive drum, the roller speed fluctuation signal is associated with the rotational position of the drive roller, and the control unit The driving condition may be adjusted according to the rotational positions of the photosensitive drum and the driving roller when the positional relationship between the rotational position of the photosensitive drum and the rotational position of the driving roller changes.

本発明に係る画像形成装置では、前記感光体ドラムと前記駆動ローラとの回転速度に応じて、複数の駆動条件が設定されており、前記演算部は、前記複数の駆動条件に基づいて、前記ドラム速度変動信号および前記ローラ速度変動信号を算出する構成としてもよい。 In the image forming apparatus according to the aspect of the invention, a plurality of driving conditions are set according to the rotational speeds of the photosensitive drum and the driving roller, and the computing unit calculates the driving conditions based on the plurality of driving conditions. The drum speed fluctuation signal and the roller speed fluctuation signal may be calculated.

本発明によると、感光体ドラムと駆動ローラとが特定の周回で、周回した長さが一致するように周長を設定することで、偏芯による速度ムラが周期的に変動する構成とすることができる。そして、速度ムラの周期を考慮した演算を行うことで、感光体ドラムと駆動ローラとでの速度変動成分を分離抽出することができる。 According to the present invention, by setting the circumferential lengths of the photosensitive drum and the driving roller so that the lengths of the rotations are the same in a specific rotation, the speed unevenness due to the eccentricity is configured to periodically fluctuate. can be done. Then, by performing calculations in consideration of the cycle of the speed unevenness, it is possible to separate and extract speed fluctuation components between the photosensitive drum and the drive roller.

本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略側面図である。1 is a schematic side view of an image forming apparatus according to an embodiment of the invention; FIG. 中間転写ベルト装置近傍を抜き出して示す要部説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a main part extracting and showing the vicinity of an intermediate transfer belt device; 本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention; FIG. 画像検出センサでの検出結果を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing detection results of an image detection sensor; ピッチ検出信号の一例を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a pitch detection signal; ピッチ検出信号の一部と感光体ドラムおよび転写駆動ローラとの位置関係を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing the positional relationship between a portion of a pitch detection signal, a photoreceptor drum, and a transfer drive roller; ピッチ検出信号の前半部および後半部とドラム速度変動信号との関係を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing the relationship between the first and second halves of a pitch detection signal and a drum speed fluctuation signal; ピッチ検出信号の前半部および後半部とローラ速度変動信号との関係を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing the relationship between the former half and latter half of the pitch detection signal and the roller speed fluctuation signal;

以下、本発明の実施の形態に係る画像形成装置について、図面を参照して説明する。 An image forming apparatus according to an embodiment of the present invention will be described below 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の概略側面図である。 FIG. 1 is a schematic side view of an image forming apparatus according to an embodiment of the invention.

画像形成装置1は、外部から伝達された画像データに応じて、所定の用紙に対して多色及び単色の画像を形成する画像形成部1aを備えている。 The image forming apparatus 1 includes an image forming section 1a that forms multicolor and monochromatic images on a predetermined sheet of paper in accordance with image data transmitted from the outside.

画像形成部1aは、露光装置11、現像装置12、感光体ドラム13、クリーナ装置14、帯電器15、中間転写ベルト装置16、定着装置17、給紙トレイ18、排紙トレイ19、および用紙搬送装置20を備える構成とされている。 The image forming section 1a includes an exposure device 11, a developing device 12, a photosensitive drum 13, a cleaning device 14, a charger 15, an intermediate transfer belt device 16, a fixing device 17, a paper feed tray 18, a paper discharge tray 19, and a paper feeder. It is configured to include the device 20 .

画像形成装置1において扱われる画像データは、ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の各色を用いたカラー画像に応じたものである。従って、現像装置12、感光体ドラム13、帯電器15、クリーナ装置14は、各色に応じた4種類の潜像を形成するようにそれぞれ4個ずつ設けられ、それぞれブラック、シアン、マゼンタ、イエローに設定され、これらによって4つの画像ステーションが構成されている。 The image data handled by the image forming apparatus 1 corresponds to a color image using each color of black (K), cyan (C), magenta (M), and yellow (Y). Accordingly, four developing devices 12, photosensitive drums 13, chargers 15, and cleaning devices 14 are provided so as to form four types of latent images corresponding to the respective colors, respectively black, cyan, magenta, and yellow. , and these constitute four image stations.

感光体ドラム13は、画像形成装置1の画像形成部1aの略中央に配置され、接続された駆動部51(後述する図3参照)によって回転駆動する。帯電器15は、感光体ドラム13の表面を所定の電位に均一に帯電させる。露光装置11は、感光体ドラム13の表面を露光して静電潜像を形成する。現像装置12は、感光体ドラム13の表面の静電潜像を現像して、感光体ドラム13の表面にトナー像を形成する。上述した一連の動作によって、各感光体ドラム13の表面に各色のトナー像が形成され、感光体ドラム13上のトナー像は、中間転写ベルト21に転写される。クリーナ装置14は、現像および画像転写の後に感光体ドラム13の表面の残留トナーを除去および回収する。 The photosensitive drum 13 is arranged substantially in the center of the image forming section 1a of the image forming apparatus 1, and is rotationally driven by a connected drive section 51 (see FIG. 3 described later). The charger 15 uniformly charges the surface of the photosensitive drum 13 to a predetermined potential. The exposure device 11 exposes the surface of the photosensitive drum 13 to form an electrostatic latent image. The developing device 12 develops the electrostatic latent image on the surface of the photoreceptor drum 13 to form a toner image on the surface of the photoreceptor drum 13 . Through the series of operations described above, a toner image of each color is formed on the surface of each photoreceptor drum 13 , and the toner image on the photoreceptor drum 13 is transferred onto the intermediate transfer belt 21 . The cleaner device 14 removes and collects residual toner on the surface of the photosensitive drum 13 after development and image transfer.

中間転写ベルト装置16は、感光体ドラム13の上側に配置され、中間転写ベルト21、転写駆動ローラ22(駆動ローラの一例)、転写従動ローラ23、転写圧接ローラ24、および中間転写ベルトクリーニング装置25を備えている。なお、転写圧接ローラ24は、YMCK用の各色の画像ステーションに対応して4本設けられている。 The intermediate transfer belt device 16 is arranged above the photosensitive drum 13 and includes an intermediate transfer belt 21 , a transfer driving roller 22 (an example of a driving roller), a transfer driven roller 23 , a transfer pressure contact roller 24 , and an intermediate transfer belt cleaning device 25 . It has Four transfer pressure contact rollers 24 are provided corresponding to the image stations of each color for YMCK.

中間転写ベルト21は、転写駆動ローラ22、転写従動ローラ23、および転写圧接ローラ24に張架して支持されている。転写駆動ローラ22は、駆動部51に接続されて回転駆動し、中間転写ベルト21を矢符Cの方向へ周回移動させる。中間転写ベルト21は、中間転写ベルトクリーニング装置25によって残留トナーを除去および回収され、各感光体ドラム13の表面に形成された各色のトナー像が順次転写して重ね合わされて、中間転写ベルト21の表面にカラーのトナー像が形成される。なお、中間転写ベルト装置16の動作については、後述する図2を参照して、詳細に説明する。 The intermediate transfer belt 21 is stretched and supported by a transfer driving roller 22 , a transfer driven roller 23 , and a transfer pressing roller 24 . The transfer drive roller 22 is connected to the drive unit 51 and rotationally driven to rotate the intermediate transfer belt 21 in the arrow C direction. An intermediate transfer belt cleaning device 25 removes and collects residual toner from the intermediate transfer belt 21 , and the toner images of the respective colors formed on the surfaces of the photosensitive drums 13 are sequentially transferred and superimposed to form the intermediate transfer belt 21 . A color toner image is formed on the surface. Note that the operation of the intermediate transfer belt device 16 will be described in detail with reference to FIG. 2, which will be described later.

画像形成部1aは、転写ローラ27aを含む2次転写装置27をさらに備えている。転写ローラ27aは、中間転写ベルト21との間にニップ域が形成されており、用紙搬送路Sを通じて搬送されて来た用紙Pをニップ域に挟み込んで搬送する。用紙Pは、ニップ域を通過する際に、中間転写ベルト21の表面のトナー像が転写される。 The image forming section 1a further includes a secondary transfer device 27 including a transfer roller 27a. A nip area is formed between the transfer roller 27a and the intermediate transfer belt 21, and the paper P transported through the paper transport path S is sandwiched in the nip area and transported. The toner image on the surface of the intermediate transfer belt 21 is transferred to the paper P while passing through the nip area.

給紙トレイ18は、画像形成に使用する用紙Pを蓄積しておくためのトレイであり、露光装置11の下側に設けられている。また、排紙トレイ19は、画像形成部1aの上側に設けられており、画像形成済みの用紙Pを載置するためのトレイである。 The paper feed tray 18 is a tray for storing paper P used for image formation, and is provided below the exposure device 11 . Further, the paper discharge tray 19 is provided on the upper side of the image forming section 1a, and is a tray for placing paper P on which an image has been formed.

また、画像形成装置1の画像形成部1aには、給紙トレイ18の用紙Pを2次転写装置27や定着装置17を経由させて排紙トレイ19に送るための用紙搬送装置20が設けられている。用紙搬送装置20は、S字状の用紙搬送路Sを有し、用紙搬送路Sに沿って、ピックアップローラ31、一対の分離ローラ31a,31b、レジストローラ32、レジスト前ローラ33、定着装置17、および排紙ローラ34が配置されている。 Further, the image forming section 1a of the image forming apparatus 1 is provided with a paper conveying device 20 for conveying the paper P in the paper feed tray 18 to the paper discharge tray 19 via the secondary transfer device 27 and the fixing device 17. ing. The paper conveying device 20 has an S-shaped paper conveying path S. Along the paper conveying path S, there are a pickup roller 31, a pair of separation rollers 31a and 31b, a registration roller 32, a pre-registration roller 33, and a fixing device 17. , and a discharge roller 34 are arranged.

ピックアップローラ31は、給紙トレイ18の端部近傍に備えられ、給紙トレイ18から用紙Pを1枚ずつ用紙搬送路Sに供給する呼び込みローラである。一方の分離ローラ31aは、他方の分離ローラ31bとの間に用紙Pを通過させて1枚ずつ分離しつつ用紙搬送路Sへと搬送する。レジストローラ32は、給紙トレイ18から搬送されている用紙Pを一旦保持し、感光体ドラム13上のトナー像の先端と用紙Pの先端とを合わせるタイミングで用紙Pを転写ローラ27aに搬送する。レジスト前ローラ33は、用紙Pの搬送を促進補助するための小型のローラである。 The pickup roller 31 is provided near the end of the paper feed tray 18 and is a pickup roller that feeds the paper P from the paper feed tray 18 to the paper transport path S one by one. One separation roller 31a passes the paper P between itself and the other separation roller 31b, and conveys the paper P to the paper conveyance path S while separating the paper one by one. The registration roller 32 temporarily holds the paper P conveyed from the paper feed tray 18, and conveys the paper P to the transfer roller 27a at the timing when the leading edge of the toner image on the photosensitive drum 13 and the leading edge of the paper P are aligned. . The pre-registration rollers 33 are small rollers for promoting and assisting the transportation of the paper P. As shown in FIG.

定着装置17は、ベルト定着方式とされており、定着ローラ171および加熱ローラ172に定着ベルト173が巻き掛けられ、定着ベルト173を介して定着ローラ171に加圧ローラ174が押圧されるようになっている。定着装置17では、未定着のトナー像が形成された用紙Pを受け取り、用紙Pを定着ベルト173と加圧ローラ174との間に挟み込んで搬送する。定着後の用紙Pは、排紙ローラ34によって排紙トレイ19上に排出される。なお、定着装置17は、ベルト定着方式の定着装置とされているがこれに限定されず、加圧ローラ174で定着ローラ171を直接押圧する方式としてもよい。 The fixing device 17 is of a belt fixing type. A fixing belt 173 is wound around a fixing roller 171 and a heating roller 172 , and a pressure roller 174 is pressed against the fixing roller 171 via the fixing belt 173 . ing. The fixing device 17 receives the paper P on which the unfixed toner image is formed, and conveys the paper P while sandwiching it between the fixing belt 173 and the pressure roller 174 . After fixing, the paper P is discharged onto the paper discharge tray 19 by the paper discharge rollers 34 . Although the fixing device 17 is a belt fixing type fixing device, the fixing device 17 is not limited thereto, and may be a type in which the pressure roller 174 directly presses the fixing roller 171 .

感光体ドラム13と転写駆動ローラ22とは、駆動部51に対して直接接続されていなくてもよく、ギアやクラッチなどが間に介在してもよく、感光体ドラム13と転写駆動ローラ22とを異なる速度で駆動させたり、駆動させるタイミングを異ならせたりする構成としてもよい。 The photoreceptor drum 13 and the transfer drive roller 22 may not be directly connected to the driving unit 51, and a gear or a clutch may be interposed therebetween. may be driven at different speeds or may be driven at different timings.

図2は、中間転写ベルト装置近傍を抜き出して示す要部説明図である。 FIG. 2 is an explanatory diagram of a main part extracting and showing the vicinity of the intermediate transfer belt device.

図2では、画像形成装置1のうち、中間転写ベルト装置16に係わる構成の一部を抜き出し、感光体ドラム13、中間転写ベルト21、転写駆動ローラ22、転写従動ローラ23、転写ローラ27a、回転位置センサ(感光体センサ41、転写センサ42)、および画像検出センサ43を示している。 In FIG. 2, a part of the configuration related to the intermediate transfer belt device 16 is extracted from the image forming apparatus 1, and the photosensitive drum 13, the intermediate transfer belt 21, the transfer drive roller 22, the transfer driven roller 23, the transfer roller 27a, the rotating Position sensors (photoreceptor sensor 41, transfer sensor 42) and image detection sensor 43 are shown.

上述したように、中間転写ベルト21は、転写駆動ローラ22および転写従動ローラ23に張架されている。中間転写ベルト21の内側には、中間転写ベルトを押圧する複数の転写圧接ローラが設けられていてもよく、4つの転写圧接ローラは、転写駆動ローラ22と転写従動ローラ23との間であって、中間転写ベルト21の下方側の内周面に面する位置に設けられている。中間転写ベルト21は、張架されたローラの位置によって、伸縮する構造とされており、位置が固定された転写駆動ローラ22および転写従動ローラ23に対して、転写圧接ローラが移動することで、自在に変形する。中間転写ベルト21の下方には、4つの感光体ドラム13が配置されている。 As described above, the intermediate transfer belt 21 is stretched around the transfer driving roller 22 and the transfer driven roller 23 . A plurality of transfer pressure rollers for pressing the intermediate transfer belt may be provided inside the intermediate transfer belt 21, and the four transfer pressure rollers are located between the transfer driving roller 22 and the transfer driven roller 23. , are provided at positions facing the inner circumferential surface on the lower side of the intermediate transfer belt 21 . The intermediate transfer belt 21 has a structure that expands and contracts depending on the position of the stretched rollers. Transform at will. Four photosensitive drums 13 are arranged below the intermediate transfer belt 21 .

感光体ドラム13には、リブや突起などの被検出部が設けられており、被検出部の有無を検出する感光体センサ41が近傍に配置されている。被検出部は、感光体ドラム13の回転に併せて、軌跡に沿って周回し、感光体センサ41は、被検出部が軌跡上の所定の箇所を通過するタイミングを検出する。このように、感光体センサ41での検出結果によって、感光体ドラム13の回転位置を検出することができる。 The photoreceptor drum 13 is provided with a portion to be detected such as a rib or a projection, and a photoreceptor sensor 41 for detecting the presence or absence of the portion to be detected is arranged nearby. The part to be detected rotates along the trajectory as the photoreceptor drum 13 rotates, and the photoreceptor sensor 41 detects the timing when the part to be detected passes a predetermined point on the trajectory. Thus, the rotational position of the photoreceptor drum 13 can be detected from the detection result of the photoreceptor sensor 41 .

また、転写駆動ローラ22にも、感光体ドラム13と同様の被検出部が設けられており、被検出部の有無を検出する転写センサ42が近傍に配置されている。転写センサ42での検出結果も、感光体センサ41と同様にして、転写駆動ローラ22の回転位置を検出することができる。 Further, the transfer drive roller 22 is also provided with a portion to be detected similar to that of the photosensitive drum 13, and a transfer sensor 42 for detecting the presence or absence of the portion to be detected is arranged in the vicinity. The detection result of the transfer sensor 42 can also detect the rotational position of the transfer driving roller 22 in the same manner as the photoreceptor sensor 41 .

中間転写ベルト21の周回移動方向において、最も下流の感光体ドラム13から転写駆動ローラ22までの間には、中間転写ベルト21の表面近傍に画像検出センサ43が配置されている。画像検出センサ43は、中間転写ベルト21上に転写されたトナー画像を検出して、ピッチ検出信号を出力する。 An image detection sensor 43 is arranged near the surface of the intermediate transfer belt 21 between the most downstream photosensitive drum 13 and the transfer drive roller 22 in the direction of rotation of the intermediate transfer belt 21 . The image detection sensor 43 detects the toner image transferred onto the intermediate transfer belt 21 and outputs a pitch detection signal.

画像形成装置1では、中間転写ベルト21での速度変動を測定する際、一定のピッチで速度ムラ検出画像KGを中間転写ベルト21上に形成する。速度ムラ検出画像KGは、予め設定された範囲(検出画像形成範囲KGa)に亘って複数形成されており、本実施の形態において、検出画像形成範囲KGaは、感光体ドラム13の2周分の長さとされている。なお、検出画像形成範囲KGaの長さを変更した場合は、それに応じて、速度ムラ検出画像KGを形成する数を適宜調整すればよい。また、中間転写ベルト21での速度変動の測定については、後述する図4を参照して説明する。 In the image forming apparatus 1, when measuring the speed variation of the intermediate transfer belt 21, the speed unevenness detection image KG is formed on the intermediate transfer belt 21 at a constant pitch. A plurality of speed unevenness detection images KG are formed over a preset range (detection image formation range KGa). It is supposed to be the length. When the length of the detection image forming range KGa is changed, the number of speed non-uniformity detection images KG to be formed may be appropriately adjusted accordingly. Also, the measurement of the speed variation on the intermediate transfer belt 21 will be described later with reference to FIG.

図3は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成図である。 FIG. 3 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to an embodiment of the invention.

図3では、画像形成装置1のうち、中間転写ベルト装置16に係わる構成の一部を抜き出して示しており、これ以外の部材を備えていてもよい。 In FIG. 3, a part of the configuration related to the intermediate transfer belt device 16 is extracted from the image forming apparatus 1, and other members may be provided.

駆動部51は、例えば、モータであって、4つの感光体ドラム13および転写駆動ローラ22をそれぞれ回転駆動させる。 The drive unit 51 is, for example, a motor, and rotates the four photosensitive drums 13 and the transfer drive rollers 22 respectively.

離接部52は、揺動自在に支持した転写圧接ローラを感光体ドラム13に対して離接させることで、中間転写ベルト21と感光体ドラム13とを離接させる。 The separation/contact portion 52 causes the intermediate transfer belt 21 and the photoreceptor drum 13 to be separated from each other by causing the transfer pressure contact roller, which is swingably supported, to be separated from and contact with the photoreceptor drum 13 .

制御部54aは、駆動部51の駆動を制御する。具体的に、制御部54aは、駆動部51に対し、駆動を開始させる指示や停止させる指示をしたり、駆動する速度を変更させる指示をしたりする。 The control unit 54 a controls driving of the driving unit 51 . Specifically, the control unit 54a instructs the driving unit 51 to start or stop driving, or to change the driving speed.

記憶部53は、HDDなどの記憶媒体であって、センサでの検出結果や、演算部54bでの演算結果などを記憶する。 The storage unit 53 is a storage medium such as an HDD, and stores detection results from the sensor, calculation results from the calculation unit 54b, and the like.

演算部54bは、回転位置センサおよび画像検出センサ43での検出結果に基づいて、感光体ドラム13でのドラム速度変動信号と、転写駆動ローラ22でのローラ速度変動信号とを算出する。なお、ドラム速度変動信号およびローラ速度変動信号については、後述する図7Aおよび図7Bを参照して説明する。 The calculation unit 54b calculates a drum speed fluctuation signal for the photosensitive drum 13 and a roller speed fluctuation signal for the transfer driving roller 22 based on the detection results of the rotation position sensor and the image detection sensor 43. FIG. The drum speed fluctuation signal and the roller speed fluctuation signal will be described later with reference to FIGS. 7A and 7B.

制御部54aおよび演算部54bは、画像形成装置1に設けられたCPU54に予め組み込まれたプログラムとして記憶されている。CPU54は、記憶したプログラムを実行することにより、後述する処理を実行する。 The control unit 54a and the calculation unit 54b are stored as a program preinstalled in the CPU 54 provided in the image forming apparatus 1. FIG. The CPU 54 executes the processing described later by executing the stored program.

次に、画像形成装置1で速度ムラ検出画像KGを検出する際の動作について、図面を参照して説明する。 Next, the operation of detecting the speed unevenness detection image KG in the image forming apparatus 1 will be described with reference to the drawings.

図4は、画像検出センサでの検出結果を示す説明図である。 FIG. 4 is an explanatory diagram showing the detection result of the image detection sensor.

画像形成装置1では、先ず、感光体ドラム13の表面に所定のピッチで速度ムラ検出画像KGを形成するように指示する。その際、速度ムラ検出画像KGを形成したタイミングと、各部での搬送速度から、画像検出センサ43での検出位置に到達する理想検出タイミングを算出する。ところで、画像形成装置1では、感光体ドラム13や転写駆動ローラ22などの偏芯による速度変動が生じることがあり、中間転写ベルト21での速度ムラ検出画像KGの搬送速度が前後することがある。そのため、画像検出センサ43で速度ムラ検出画像KGを検出するタイミングが、理想検出タイミングとずれており、その差を調べることで、速度変動を推し量っている。 The image forming apparatus 1 first instructs the surface of the photosensitive drum 13 to form the speed unevenness detection image KG at a predetermined pitch. At this time, the ideal detection timing for reaching the detection position of the image detection sensor 43 is calculated from the timing at which the speed unevenness detection image KG is formed and the transport speed at each part. By the way, in the image forming apparatus 1, speed fluctuations may occur due to eccentricity of the photosensitive drum 13, the transfer driving roller 22, and the like, and the conveying speed of the speed unevenness detection image KG on the intermediate transfer belt 21 may fluctuate. . Therefore, the timing at which the image detection sensor 43 detects the speed unevenness detection image KG is deviated from the ideal detection timing, and the speed fluctuation is estimated by checking the difference.

図4では、上部に理想検出タイミングにおける速度ムラ検出画像KGの検出信号(理想信号)を示しており、下部に実際の速度ムラ検出画像KGの検出信号(実測信号)の一例を示している。画像検出センサ43では、速度ムラ検出画像KGを検出したとき、「High」を出力し、速度ムラ検出画像KGを検出されていないとき、「Low」を出力する。以下では説明のため、出力が「Low」から「High」に切り替わった際の変化をパルスと呼ぶことがある。 In FIG. 4, the upper part shows the detection signal (ideal signal) of the speed unevenness detection image KG at the ideal detection timing, and the lower part shows an example of the actual detection signal (actual measurement signal) of the speed unevenness detection image KG. The image detection sensor 43 outputs "High" when the speed unevenness detection image KG is detected, and outputs "Low" when the speed unevenness detection image KG is not detected. For the sake of explanation, the change when the output is switched from "Low" to "High" is sometimes called a pulse.

具体的に、理想信号では、複数のパルス(第1理想パルスRP1ないし第4理想パルスRP4)が所定のピッチ(理想間隔RW)で存在している。ここで、第1理想パルスRP1に対応する時間を基準時間としており、基準時間と理想間隔RWとから、以降の第2理想パルスRP2に対応する時間を把握することができる。また、実測信号では、理想信号と少しずれたタイミングで、同数のパルス(第1実測パルスKP1ないし第4実測パルスKP4)が検出されている。そして、第1理想パルスRP1での検出時間「t1」と、第1理想パルスRP1に対応する第1実測パルスKP1との差分(第1差分d1)を算出する。同様にして、第2理想パルスRP2と第2実測パルスKP2との比較から第2差分d2を算出し、第3理想パルスRP3と第3実測パルスKP3との比較から第3差分d3を算出し、第4理想パルスRP4と第4実測パルスKP4との比較から第4差分d4を算出する。図4では、4つのパルスでの比較を示したが、実際は、速度ムラ検出画像KGを形成した数のパルスが検出され、全ての速度ムラ検出画像KGの検出結果をまとめて、ピッチ検出信号PSを出力すればよい。このように、検出タイミングを比較するための指標を設けることで、ノイズ等による誤検出を避け、測定精度を向上させることができる。 Specifically, in the ideal signal, a plurality of pulses (first ideal pulse RP1 to fourth ideal pulse RP4) exist at a predetermined pitch (ideal interval RW). Here, the time corresponding to the first ideal pulse RP1 is used as the reference time, and the time corresponding to the subsequent second ideal pulse RP2 can be grasped from the reference time and the ideal interval RW. Also, in the measured signal, the same number of pulses (first measured pulse KP1 to fourth measured pulse KP4) are detected at timings slightly shifted from the ideal signal. Then, the difference (first difference d1) between the detection time "t1" of the first ideal pulse RP1 and the first measured pulse KP1 corresponding to the first ideal pulse RP1 is calculated. Similarly, the second difference d2 is calculated from the comparison between the second ideal pulse RP2 and the second measured pulse KP2, the third difference d3 is calculated from the comparison between the third ideal pulse RP3 and the third measured pulse KP3, A fourth difference d4 is calculated from a comparison between the fourth ideal pulse RP4 and the fourth measured pulse KP4. FIG. 4 shows a comparison of four pulses, but actually, the number of pulses that form the speed unevenness detection image KG is detected, and the detection results of all the speed unevenness detection images KG are put together to form a pitch detection signal PS. should be output. By providing an index for comparing the detection timings in this manner, erroneous detection due to noise or the like can be avoided, and measurement accuracy can be improved.

図5は、ピッチ検出信号の一例を示す説明図である。 FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of the pitch detection signal.

図5では、ピッチ検出信号PSとして、中間転写ベルト21での搬送速度の変化を、時間の変化に伴って示している。図5での横軸は、感光体ドラム13および転写駆動ローラ22の回転に合わせて、時間の変化を角度で表している。なお、横軸についてはこれに限らず、感光体ドラム13および転写駆動ローラ22が回転していることを示す指標を用いてもよく、時間や長さなどに適宜換算してもよい。図5での縦軸は、中間転写ベルト21での搬送速度の変化を示しており、搬送速度は、上方に向かうに従って速くなり、下方に向かうに従って遅くなる。 FIG. 5 shows changes in the conveying speed of the intermediate transfer belt 21 over time as the pitch detection signal PS. The horizontal axis in FIG. 5 represents the time change in angle according to the rotation of the photosensitive drum 13 and the transfer driving roller 22 . Note that the horizontal axis is not limited to this, and an index indicating rotation of the photosensitive drum 13 and the transfer drive roller 22 may be used, or may be appropriately converted into time, length, or the like. The vertical axis in FIG. 5 indicates changes in the transport speed of the intermediate transfer belt 21, and the transport speed increases upward and decreases downward.

図5に示すように、速度ムラ検出画像KGは、所定のピッチで形成されており、ピッチ検出信号PSは、速度ムラ検出画像KGが形成されている箇所で調べた離散データとされている。そこで、演算部54bは、速度ムラ検出画像KGを検出した時点同士の間を補間するように演算してもよい。ここでは、ピッチ検出信号PS自体を補間してもよいし、後述するドラム速度変動信号HS1およびローラ速度変動信号HS2を補間してもよい。このように、一定のピッチで形成された速度ムラ検出画像KGから、連続的な信号となるように、補間して算出することで、速度ムラ検出画像KGが検出されていない区間での速度変動成分を、精度良く把握することができる。 As shown in FIG. 5, the speed non-uniformity detection image KG is formed at a predetermined pitch, and the pitch detection signal PS is discrete data examined at the location where the speed non-uniformity detection image KG is formed. Therefore, the calculation unit 54b may perform calculation so as to interpolate between the times when the speed unevenness detection image KG is detected. Here, the pitch detection signal PS itself may be interpolated, or a drum speed fluctuation signal HS1 and a roller speed fluctuation signal HS2, which will be described later, may be interpolated. In this way, from the speed non-uniformity detection image KG formed at a constant pitch, by interpolating and calculating so as to obtain a continuous signal, the speed fluctuation in the section where the speed non-uniformity detection image KG is not detected Ingredients can be determined with high accuracy.

本実施の形態において、ピッチ検出信号PSは、周期的に変化している。具体的に、ピッチ検出信号PSは、0度から720度までの第1周期S1と、720度から1440度までの第2周期S2とで、同様に推移している。 In this embodiment, the pitch detection signal PS changes periodically. Specifically, the pitch detection signal PS changes in the same manner in the first period S1 from 0 degrees to 720 degrees and the second period S2 from 720 degrees to 1440 degrees.

次に、ピッチ検出信号PSの第1周期S1を抽出した図6を参照して、本実施の形態における構成を説明する。 Next, the configuration of this embodiment will be described with reference to FIG. 6 in which the first period S1 of the pitch detection signal PS is extracted.

図6は、ピッチ検出信号の一部と感光体ドラムおよび転写駆動ローラとの位置関係を示す説明図である。 FIG. 6 is an explanatory diagram showing the positional relationship between a portion of the pitch detection signal, the photosensitive drum, and the transfer driving roller.

図6では、ピッチ検出信号PSの第1周期S1と、それに対応した感光体センサ41および転写センサ42での検出結果を示している。感光体センサ41では、第1周期S1の間に、0度(第1感光体シグナルDS1)、360度(第2感光体シグナルDS2)、および720度(第3感光体シグナルDS3)で被検出部を検出しており、感光体ドラム13が2周したことを示している。転写センサ42では、第1周期S1の間に、0度(第1転写シグナルRS1)、240度(第2転写シグナルRS2)、480度(第3転写シグナルRS3)、および720度(第4転写シグナルRS4)で被検出部を検出しており、転写駆動ローラ22が3周したことを示している。 FIG. 6 shows the first cycle S1 of the pitch detection signal PS and the corresponding detection results of the photoreceptor sensor 41 and the transfer sensor 42 . In the photoreceptor sensor 41, during the first cycle S1, 0 degrees (first photoreceptor signal DS1), 360 degrees (second photoreceptor signal DS2), and 720 degrees (third photoreceptor signal DS3) are detected. This indicates that the photoreceptor drum 13 has made two turns. In the transcription sensor 42, 0 degrees (first transcription signal RS1), 240 degrees (second transcription signal RS2), 480 degrees (third transcription signal RS3), and 720 degrees (fourth transcription signal RS3) during the first cycle S1. The detected part is detected by the signal RS4), which indicates that the transfer drive roller 22 has made three turns.

ピッチ検出信号PSが周期的に変化する構成とするためには、予め感光体ドラム13の周長と転写駆動ローラ22の周長とを、所定の関係に設定する必要がある。具体的に、感光体ドラム13の周長と転写駆動ローラ22の周長とは、両者の最小公倍数に対する商が、一方を偶数とし、他方を奇数とするように設定されている。換言すると、感光体ドラム13の周長と転写駆動ローラ22の周長とのうち、一方をAとし、他方をBとし、任意の2つの整数をαおよびβとしたとき、感光体ドラム13の周長と転写駆動ローラ22の周長とは、Aβ=B(α+0.5)という関係を満たす。ここで、感光体ドラム13の周長と転写駆動ローラ22の周長との最小公倍数に応じた長さを一致周回長としており、感光体ドラム13での2周分と、転写駆動ローラ22での3周分とが、一致周回長に相当する。 In order to configure the pitch detection signal PS to change periodically, it is necessary to set the circumferential length of the photosensitive drum 13 and the circumferential length of the transfer drive roller 22 in a predetermined relationship in advance. Specifically, the circumferential length of the photosensitive drum 13 and the circumferential length of the transfer driving roller 22 are set so that the quotient of the least common multiple of both is an even number and the other is an odd number. In other words, when one of the circumferential length of the photosensitive drum 13 and the circumferential length of the transfer driving roller 22 is A, the other is B, and two arbitrary integers are α and β, then the circumference of the photosensitive drum 13 is The circumferential length and the circumferential length of the transfer driving roller 22 satisfy the relationship Aβ=B(α+0.5). Here, the length corresponding to the least common multiple of the circumferential length of the photosensitive drum 13 and the circumferential length of the transfer drive roller 22 is defined as the coinciding circumference length. corresponds to the length of the coinciding cycle.

演算部54bでは、後述するドラム速度変動信号HS1およびローラ速度変動信号HS2を算出する際、ピッチ検出信号PSから、一致周回長での前半部SE1と後半部SE2とを抽出している。ここで、前半部SE1は、ピッチ検出信号PSの0度から360度までに相当し、後半部SE2は、ピッチ検出信号PSの360度から720度までに相当する。 When calculating a drum speed fluctuation signal HS1 and a roller speed fluctuation signal HS2, which will be described later, the calculation section 54b extracts the first half SE1 and the second half SE2 of the same lap length from the pitch detection signal PS. Here, the first half SE1 corresponds to the pitch detection signal PS from 0 degrees to 360 degrees, and the second half SE2 corresponds to the pitch detection signal PS from 360 degrees to 720 degrees.

次に、ピッチ検出信号PSからドラム速度変動信号HS1およびローラ速度変動信号HS2を算出する方法について、図7Aおよび図7Bを参照して説明する。 Next, a method of calculating the drum speed fluctuation signal HS1 and the roller speed fluctuation signal HS2 from the pitch detection signal PS will be described with reference to FIGS. 7A and 7B.

図7Aは、ピッチ検出信号の前半部および後半部とドラム速度変動信号との関係を示す説明図である。 FIG. 7A is an explanatory diagram showing the relationship between the first and second halves of the pitch detection signal and the drum speed fluctuation signal.

図7Aでは、ピッチ検出信号PSから抽出した前半部SE1(前半部信号PS1)と後半部SE2(後半部信号PS2)とを重ねて示している。本実施の形態では、前半部信号PS1と後半部信号PS2とを加算してドラム速度変動信号HS1を算出している。 In FIG. 7A, the first half SE1 (first half signal PS1) and the second half SE2 (second half signal PS2) extracted from the pitch detection signal PS are shown superimposed. In this embodiment, the drum speed fluctuation signal HS1 is calculated by adding the first half signal PS1 and the second half signal PS2.

図6に示すように、感光体ドラム13は、前半部SE1の間に1周し、後半部SE2の間にも1周しており、前半部SE1と後半部SE2とで同じように回転している。これに対し、転写駆動ローラ22は、前半部SE1の間に1周と半回転しており、後半部SE2の最初では、前半部SE1の最初と位相が反転している。その後、転写駆動ローラ22は、後半部SE2の間に1周と半回転することで、最初の位相に戻っている。つまり、転写駆動ローラ22では、前半部SE1と後半部SE2と逆の位相となるように回転している。そのため、前半部信号PS1と後半部信号PS2とを加算すると、転写駆動ローラ22での変動成分が打ち消され、感光体ドラム13での変動成分だけが残る。なお、前半部信号PS1と後半部信号PS2とを加算したことで、感光体ドラム13での変動成分が足し合わされているので、値を半分にして調整してドラム速度変動信号HS1を算出すればよい。 As shown in FIG. 6, the photosensitive drum 13 makes one turn during the first half SE1 and one turn during the second half SE2, and rotates in the same way between the first half SE1 and the second half SE2. ing. On the other hand, the transfer drive roller 22 makes one and a half revolutions during the first half SE1, and the phase at the beginning of the second half SE2 is opposite to that at the beginning of the first half SE1. After that, the transfer driving roller 22 returns to the initial phase by making one and a half rotations during the second half SE2. In other words, the transfer driving roller 22 rotates so that the front half SE1 and the rear half SE2 are in opposite phases. Therefore, when the first half signal PS1 and the second half signal PS2 are added, the fluctuation component at the transfer driving roller 22 is canceled and only the fluctuation component at the photosensitive drum 13 remains. By adding the first half signal PS1 and the second half signal PS2, the fluctuation component at the photosensitive drum 13 is added. good.

図7Bは、ピッチ検出信号の前半部および後半部とローラ速度変動信号との関係を示す説明図である。 FIG. 7B is an explanatory diagram showing the relationship between the first and second halves of the pitch detection signal and the roller speed fluctuation signal.

図7Bでは、図7Aと同様に、ピッチ検出信号PSから抽出した前半部信号PS1と後半部信号PS2とを重ねて示している。本実施の形態では、前半部信号PS1から後半部信号PS2を減算してローラ速度変動信号HS2を算出している。つまり、ドラム速度変動信号HS1とは逆にして、前半部信号PS1から後半部信号PS2を減算することで、感光体ドラム13での変動成分が打ち消され、転写駆動ローラ22での変動成分だけが残るので、値を調整してローラ速度変動信号HS2を算出すればよい。 In FIG. 7B, as in FIG. 7A, the first half signal PS1 and the second half signal PS2 extracted from the pitch detection signal PS are superimposed. In this embodiment, the roller speed fluctuation signal HS2 is calculated by subtracting the second half signal PS2 from the first half signal PS1. In other words, by subtracting the second half signal PS2 from the first half signal PS1, contrary to the drum speed fluctuation signal HS1, the fluctuation component at the photosensitive drum 13 is canceled and only the fluctuation component at the transfer drive roller 22 is eliminated. Since it remains, the value should be adjusted to calculate the roller speed fluctuation signal HS2.

上述したように、感光体ドラム13と転写駆動ローラ22とが特定の周回で、周回した長さが一致するように周長を設定することで、偏芯による速度ムラが周期的に変動する構成とすることができる。そして、速度ムラの周期を考慮した演算を行うことで、感光体ドラム13と転写駆動ローラ22とでの速度変動成分を分離抽出することができる。 As described above, the photoreceptor drum 13 and the transfer drive roller 22 are rotated in a specific rotation, and by setting the circumference so that the length of the circumference is the same, the speed unevenness due to the eccentricity is changed periodically. can be Then, by performing calculations in consideration of the cycle of speed unevenness, it is possible to separate and extract speed fluctuation components between the photosensitive drum 13 and the transfer driving roller 22 .

また、加算、減算といった簡単な演算処理で、1つのピッチ検出信号PSからドラム速度変動信号HS1とローラ速度変動信号HS2とを分離して算出することができる。本実施の形態では、加算によってドラム速度変動信号HS1を算出し、減算によってローラ速度変動信号HS2を算出したが、これに限定されず、感光体ドラム13と転写駆動ローラ22との周長の関係によって、加算と減算とを入れ替えてもよい。 Further, the drum speed fluctuation signal HS1 and the roller speed fluctuation signal HS2 can be separately calculated from one pitch detection signal PS by simple arithmetic processing such as addition and subtraction. In the present embodiment, the drum speed fluctuation signal HS1 is calculated by addition, and the roller speed fluctuation signal HS2 is calculated by subtraction. By , addition and subtraction may be interchanged.

制御部54aは、ドラム速度変動信号HS1およびローラ速度変動信号HS2に基づき、駆動部51での駆動条件を補正する。このように、偏芯による速度変動を考慮して駆動速度を補正することで、偏芯による速度ムラを解消することができる。 The control section 54a corrects the drive conditions in the drive section 51 based on the drum speed fluctuation signal HS1 and the roller speed fluctuation signal HS2. In this way, by correcting the drive speed in consideration of the speed fluctuation due to eccentricity, it is possible to eliminate the speed unevenness due to eccentricity.

駆動部51の制御については、感光体ドラム13と転写駆動ローラ22との回転位置を考慮すればよい。つまり、偏芯による速度変動は、感光体ドラム13と転写駆動ローラ22との回転位置に対応しており、これらを考慮して駆動速度を補正することで、精度良く速度ムラを解消することができる。 As for the control of the driving section 51, the rotational positions of the photosensitive drum 13 and the transfer driving roller 22 may be taken into consideration. In other words, speed fluctuations due to eccentricity correspond to the rotational positions of the photosensitive drum 13 and the transfer driving roller 22, and by correcting the driving speed in consideration of these, speed unevenness can be eliminated with high accuracy. can.

ドラム速度変動信号HS1は、感光体ドラム13の回転位置と関連付けられ、ローラ速度変動信号HS2は、転写駆動ローラ22の回転位置と関連付けておくことが好ましい。制御部54aは、感光体ドラム13の回転位置と転写駆動ローラ22の回転位置との位置関係が変化した際、感光体ドラム13および転写駆動ローラ22の回転位置に応じて、駆動条件を調整すればよい。つまり、感光体ドラム13を中間転写ベルト21から離間させるなどして、感光体ドラム13と転写駆動ローラ22との回転位置が変化しても、回転位置を加味した速度変動成分を把握することで、それぞれの回転位置に応じた制御を行うことができる。 It is preferable that the drum speed fluctuation signal HS1 is associated with the rotational position of the photosensitive drum 13 and the roller speed fluctuation signal HS2 is associated with the rotational position of the transfer drive roller 22 . When the positional relationship between the rotational position of the photosensitive drum 13 and the rotational position of the transfer driving roller 22 changes, the control section 54a adjusts the driving conditions according to the rotational positions of the photosensitive drum 13 and the transfer driving roller 22. Just do it. That is, even if the rotational positions of the photosensitive drums 13 and the transfer driving roller 22 are changed by moving the photosensitive drums 13 away from the intermediate transfer belt 21, etc., the speed fluctuation component can be grasped by considering the rotational positions. , can be controlled in accordance with each rotational position.

駆動条件については、感光体ドラム13と転写駆動ローラ22との回転速度に応じて、複数設定されていてもよい。この際、演算部54bは、複数の駆動条件に基づいて、ドラム速度変動信号HS1およびローラ速度変動信号HS2を算出する。このように、感光体ドラム13と転写駆動ローラ22との回転速度に応じたドラム速度変動信号HS1およびローラ速度変動信号HS2を算出することで、それぞれの駆動条件に応じた制御を行うことができる。 A plurality of drive conditions may be set according to the rotational speeds of the photosensitive drum 13 and the transfer drive roller 22 . At this time, the calculation unit 54b calculates the drum speed fluctuation signal HS1 and the roller speed fluctuation signal HS2 based on a plurality of driving conditions. By calculating the drum speed fluctuation signal HS1 and the roller speed fluctuation signal HS2 corresponding to the rotational speeds of the photosensitive drum 13 and the transfer drive roller 22 in this way, it is possible to perform control according to the respective drive conditions. .

速度ムラを解消する制御においては、先ず、演算部54bによって、ドラム速度変動信号HS1およびローラ速度変動信号HS2のうち少なくとも一方に対し、位相を反転させた逆位相信号を生成する。そして、制御部54aは、逆位相信号を生成した対象となる駆動部51に対し、逆位相信号によって速度変動を打ち消した駆動条件を設定する。例えば、ドラム速度変動信号HS1に対する逆位相信号を生成した際には、感光体ドラム13の駆動速度に関して、逆位相信号を加味することで、ドラム速度変動信号HS1を打ち消した駆動条件を設定する。この場合、制御部54aは、感光体センサ41が検出した被検出部の検出タイミングに合わせつつ、逆位相信号に基づく速度変動が発生するように感光体ドラム13の駆動部51を制御する。感光体ドラム13の駆動部51の制御においては、感光体ドラム13の偏芯による速度変動位相に対し、逆位相となるように速度を変動させる。その結果、速度変動成分がキャンセルされ、感光体ドラム13を速度変動のない一定速度で回転させることができる。また、逆位相信号を生成する対象が、転写駆動ローラ21である場合も同様にして、一定速度で回転させることができる。 In the control for eliminating the speed unevenness, first, the calculator 54b generates an antiphase signal obtained by inverting the phase of at least one of the drum speed fluctuation signal HS1 and the roller speed fluctuation signal HS2. Then, the control unit 54a sets a driving condition in which the speed fluctuation is canceled by the anti-phase signal for the drive unit 51 for which the anti-phase signal is generated. For example, when an anti-phase signal is generated with respect to the drum speed fluctuation signal HS1, driving conditions for canceling the drum speed fluctuation signal HS1 are set by adding the anti-phase signal to the driving speed of the photosensitive drum 13. In this case, the control unit 54a controls the driving unit 51 of the photoreceptor drum 13 so as to generate speed fluctuations based on the opposite phase signal while synchronizing with the detection timing of the detection target detected by the photoreceptor sensor 41. FIG. In controlling the drive unit 51 of the photoreceptor drum 13 , the speed is varied so as to have an opposite phase to the speed variation phase due to the eccentricity of the photoreceptor drum 13 . As a result, the speed fluctuation component is canceled, and the photosensitive drum 13 can be rotated at a constant speed without speed fluctuation. Similarly, when the target for generating the opposite phase signal is the transfer drive roller 21, it can be rotated at a constant speed.

なお、今回開示した実施の形態は全ての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。従って、本発明の技術的範囲は、上記した実施の形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれる。 In addition, the embodiment disclosed this time is an example in all respects, and does not serve as a basis for a restrictive interpretation. Therefore, the technical scope of the present invention is not to be interpreted only by the above-described embodiments, but is defined based on the description of the claims. In addition, all changes within the meaning and range of equivalence to the claims are included.

1 画像形成装置
13 感光体ドラム
21 中間転写ベルト
22 転写駆動ローラ(駆動ローラの一例)
41 感光体センサ(回転位置センサの一例)
42 転写センサ(回転位置センサの一例)
43 画像検出センサ
51 駆動部
52 離接部
53 記憶部
54 CPU
54a 制御部
54b 演算部
REFERENCE SIGNS LIST 1 image forming apparatus 13 photoreceptor drum 21 intermediate transfer belt 22 transfer drive roller (an example of a drive roller)
41 photoreceptor sensor (an example of a rotational position sensor)
42 transfer sensor (an example of a rotational position sensor)
43 image detection sensor 51 drive unit 52 contact/separation unit 53 storage unit 54 CPU
54a control unit 54b calculation unit

Claims (10)

周長が等しい複数の感光体ドラムと、
前記複数の感光体ドラムに形成されたトナー画像が転写される中間転写ベルトと、
懸架した前記中間転写ベルトを駆動させる駆動ローラと、
前記感光体ドラムと前記駆動ローラとにそれぞれ駆動力を伝達する駆動部と、
前記駆動部での駆動条件を制御する制御部と、
前記感光体ドラムと前記駆動ローラとのそれぞれの回転位置を検出する回転位置センサと、
前記中間転写ベルト上に転写されたトナー画像を検出する画像検出センサと、
前記回転位置センサおよび前記画像検出センサでの検出結果に基づいて、前記感光体ドラムでのドラム速度変動信号と、前記駆動ローラでのローラ速度変動信号とを算出する演算部とを備えた画像形成装置であって、
前記感光体ドラムの周長と前記駆動ローラの周長とは、両者の最小公倍数に対する商が、一方を偶数とし、他方を奇数とするように設定され、
前記感光体ドラムの周長と前記駆動ローラの周長との最小公倍数に応じた長さを一致周回長としたとき、
前記画像検出センサは、一定のピッチで形成された速度ムラ検出画像を検出してピッチ検出信号を出力し、
前記演算部は、前記ピッチ検出信号から、前記一致周回長での前半部と後半部とを抽出し、前記前半部と前記後半部とを用いた所定演算によって、前記ドラム速度変動信号および前記ローラ速度変動信号を算出すること
を特徴とする画像形成装置。
a plurality of photoreceptor drums having the same circumferential length;
an intermediate transfer belt onto which the toner images formed on the plurality of photoreceptor drums are transferred;
a drive roller for driving the suspended intermediate transfer belt;
a driving unit that transmits a driving force to each of the photosensitive drum and the driving roller;
a control unit that controls driving conditions in the driving unit;
a rotational position sensor for detecting respective rotational positions of the photosensitive drum and the drive roller;
an image detection sensor that detects the toner image transferred onto the intermediate transfer belt;
an image forming unit that calculates a drum speed fluctuation signal of the photosensitive drum and a roller speed fluctuation signal of the drive roller based on detection results of the rotational position sensor and the image detection sensor; a device,
The circumferential length of the photosensitive drum and the circumferential length of the drive roller are set so that the quotient of the least common multiple of both is an even number and the other is an odd number,
When the length corresponding to the least common multiple of the circumferential length of the photosensitive drum and the circumferential length of the driving roller is defined as the coinciding circumference length,
The image detection sensor detects a speed unevenness detection image formed at a constant pitch and outputs a pitch detection signal,
The calculation section extracts the first half and the second half of the same lap length from the pitch detection signal, and performs a predetermined calculation using the first half and the second half to calculate the drum speed fluctuation signal and the roller. An image forming apparatus characterized by calculating a speed fluctuation signal.
請求項1に記載の画像形成装置であって、
前記演算部は、前記前半部と前記後半部との加算および減算によって、前記ドラム速度変動信号および前記ローラ速度変動信号を算出すること
を特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1,
The image forming apparatus, wherein the calculation section calculates the drum speed fluctuation signal and the roller speed fluctuation signal by addition and subtraction of the first half and the second half.
請求項1または請求項2に記載の画像形成装置であって、
前記感光体ドラムの周長と前記駆動ローラの周長とのうち、一方をAとし、他方をBとし、任意の2つの整数をαおよびβとしたとき、
前記感光体ドラムの周長と前記駆動ローラの周長とは、Aβ=B(α+0.5)という関係を満たすこと
を特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1 or claim 2,
When one of the circumferential length of the photosensitive drum and the circumferential length of the driving roller is A, the other is B, and two arbitrary integers are α and β,
The image forming apparatus, wherein the peripheral length of the photosensitive drum and the peripheral length of the drive roller satisfy the relationship Aβ=B(α+0.5).
請求項1から請求項3までのいずれか1つに記載の画像形成装置であって、
前記ピッチ検出信号には、前記速度ムラ検出画像を検出した時点が記録されており、
前記演算部は、前記速度ムラ検出画像を検出した時点同士の間を補間した前記ドラム速度変動信号および前記ローラ速度変動信号を算出すること
を特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The pitch detection signal records the time when the speed unevenness detection image is detected,
The image forming apparatus, wherein the calculation unit calculates the drum speed fluctuation signal and the roller speed fluctuation signal by interpolating between points in time when the speed unevenness detection image is detected.
請求項1から請求項4までのいずれか1つに記載の画像形成装置であって、
前記速度ムラ検出画像に対して、最初に検出された時点である基準時間と、形成されるピッチに基づいて前記基準時間から算出される理想検出タイミングとが設定され、
前記演算部は、前記速度ムラ検出画像を検出した時点と前記理想検出タイミングとの差分を算出すること
を特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 4,
A reference time, which is the point of time of first detection, and an ideal detection timing calculated from the reference time based on the formed pitch are set for the speed unevenness detection image,
The image forming apparatus, wherein the calculation unit calculates a difference between a time point at which the speed unevenness detection image is detected and the ideal detection timing.
請求項1から請求項5までのいずれか1つに記載の画像形成装置であって、
前記制御部は、前記ドラム速度変動信号および前記ローラ速度変動信号に基づき、前記駆動条件を補正すること
を特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 5,
The image forming apparatus, wherein the control unit corrects the driving condition based on the drum speed fluctuation signal and the roller speed fluctuation signal.
請求項6に記載の画像形成装置であって、
前記演算部は、前記ドラム速度変動信号および前記ローラ速度変動信号のうち少なくとも一方に対し、位相を反転させた逆位相信号を生成し、
前記制御部は、前記逆位相信号を生成した対象駆動部に対し、前記逆位相信号によって、速度変動を打ち消した前記駆動条件を設定すること
を特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 6,
The calculation unit generates an anti-phase signal obtained by inverting the phase of at least one of the drum speed fluctuation signal and the roller speed fluctuation signal,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the control section sets the drive condition in which the speed fluctuation is canceled by the opposite phase signal for the target driving section that generated the opposite phase signal.
請求項6または請求項7に記載の画像形成装置であって、
前記制御部は、前記感光体ドラムと前記駆動ローラとの回転位置に応じて、前記駆動条件を補正すること
を特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 6 or 7,
The image forming apparatus, wherein the control section corrects the driving conditions according to rotational positions of the photosensitive drum and the driving roller.
請求項8に記載の画像形成装置であって、
前記ドラム速度変動信号は、前記感光体ドラムの回転位置と関連付けられ、
前記ローラ速度変動信号は、前記駆動ローラの回転位置と関連付けられており、
前記制御部は、前記感光体ドラムの回転位置と前記駆動ローラの回転位置との位置関係が変化した際、前記感光体ドラムおよび前記駆動ローラの回転位置に応じて、前記駆動条件を調整すること
を特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 8,
the drum speed variation signal is associated with the rotational position of the photoreceptor drum;
the roller speed variation signal is associated with the rotational position of the drive roller;
The control unit adjusts the driving condition according to the rotational positions of the photosensitive drum and the driving roller when the positional relationship between the rotational position of the photosensitive drum and the rotational position of the driving roller changes. An image forming apparatus characterized by:
請求項6から請求項9までのいずれか1つに記載の画像形成装置であって、
前記感光体ドラムと前記駆動ローラとの回転速度に応じて、複数の駆動条件が設定されており、
前記演算部は、前記複数の駆動条件に基づいて、前記ドラム速度変動信号および前記ローラ速度変動信号を算出すること
を特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to any one of claims 6 to 9,
A plurality of driving conditions are set according to the rotational speeds of the photosensitive drum and the driving roller,
The image forming apparatus, wherein the calculation unit calculates the drum speed fluctuation signal and the roller speed fluctuation signal based on the plurality of driving conditions.
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