JP3473148B2 - Belt drive controller - Google Patents
Belt drive controllerInfo
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- JP3473148B2 JP3473148B2 JP02278495A JP2278495A JP3473148B2 JP 3473148 B2 JP3473148 B2 JP 3473148B2 JP 02278495 A JP02278495 A JP 02278495A JP 2278495 A JP2278495 A JP 2278495A JP 3473148 B2 JP3473148 B2 JP 3473148B2
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- belt
- roll
- meandering
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、単数あるいは複数の画
像形成手段によって画像を得る、電子写真式複写装置、
中間体転写装置、プリンター、インクジェットプリンタ
ー、イオノグラフィプリンター等の画像形成装置に用い
られるベルト駆動機構に関し、ベルトの蛇行を防止する
制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrophotographic copying apparatus for obtaining an image by a single or plural image forming means,
The present invention relates to a belt driving mechanism used in an image forming apparatus such as an intermediate transfer device, a printer, an inkjet printer, an ionography printer, and a control device for preventing the belt from meandering.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図１５は、一般的なデジタルカラータン
デム型電子写真式複写装置の概要を示す。複写装置１
は、原稿の黒色の画像を転写する第１の画像形成ユニッ
ト１０と、シアンの画像を転写する第２の画像形成ユニ
ット２０と、マゼンタの画像を転写する第３の画像形成
ユニット３０と、イエローの画像を転写する第４の画像
形成ユニット４０を備える。第１の画像形成ユニット１
０は、黒色の画像を露光する露光装置１１と、露光によ
り静電潜像が形成される感光体１２と、静電画像を黒色
のトナーで現像する現像装置１３を有する。他の画像形
成ユニットも同様の構成を有する。2. Description of the Related Art FIG. 15 shows an outline of a general digital color tandem type electrophotographic copying apparatus. Copying device 1
Is a first image forming unit 10 for transferring a black image of a document, a second image forming unit 20 for transferring a cyan image, a third image forming unit 30 for transferring a magenta image, and a yellow image forming unit 30. And a fourth image forming unit 40 for transferring the image. First image forming unit 1
Reference numeral 0 has an exposure device 11 that exposes a black image, a photoconductor 12 that forms an electrostatic latent image by exposure, and a developing device 13 that develops the electrostatic image with black toner. The other image forming units have the same configuration.
【０００３】転写用紙を担持する搬送ベルト５０は、駆
動ロール５１、従動ロール５２に無端状にかけ渡され
て、各画像形成ユニットを通過する。レジストロール６
０から所定のタイミングで搬送ベルト５０上に供給され
た転写用紙は、各画像形成ユニットを通過する間に、そ
れぞれの色の画像が転写された後に、搬送ベルト５０か
ら剥離され、定着ロール７０によって、各画像のトナー
が定着されてフルカラーの複写が達成される。用紙は１
回画像形成ユニットを通過するだけであるので、生産性
は高い。転写後のベルト５０はクリーニングユニット５
３で清掃される。A conveyor belt 50 carrying a transfer sheet is endlessly stretched over a driving roll 51 and a driven roll 52 and passes through each image forming unit. Resist roll 6
The transfer paper supplied onto the conveyor belt 50 at a predetermined timing from 0 is separated from the conveyor belt 50 after the images of the respective colors are transferred while passing through the respective image forming units, and the transfer paper is separated by the fixing roll 70. The toner of each image is fixed, and full-color copying is achieved. 1 sheet
The productivity is high because it only passes through the image forming unit. The belt 50 after the transfer is the cleaning unit 5
Cleaned at 3.
【０００４】この種の画像形成装置は、例えば、特開昭
５９−１５５８７１号公報に開示されている。また、用
紙の搬送ベルトにかえて、中間体転写ベルトを用いて一
旦全トナー像を中間転写ベルトに転写してから、用紙に
一括転写するものは、実開昭５９−１９２１５９号公報
に開示されている。この種の装置にあって、カラー画像
の品質を高精細にしようとすると、４基の各画像形成手
段の間で各々のトナー像が忠実に重ね合わされる必要が
生じる。従って、感光体１２，２２，３２，４２の回転
速度と転写ベルト５０のプロセス進行方向の速度が精度
良く制御されているか、高精度部材を用いて、ムラの生
じない回転精度を維持しようとしている。An image forming apparatus of this type is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 59-155871. Further, a method of temporarily transferring all toner images to an intermediate transfer belt by using an intermediate transfer belt instead of a sheet conveyance belt, and then collectively transferring to a sheet is disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 59-192159. ing. In this type of apparatus, in order to improve the quality of a color image, it is necessary to faithfully superimpose the toner images among the four image forming units. Therefore, the rotational speeds of the photoconductors 12, 22, 32, 42 and the speed of the transfer belt 50 in the process advancing direction are accurately controlled, or high-precision members are used to maintain the rotational accuracy without unevenness. .
【０００５】しかし、ベルト部材の場合、進行方向とは
直角の方向である軸方向にも速度成分が発生する。これ
は、転写ベルト５０を保持しているロール類の設置位置
精度誤差による場合やロール自身の形状のバラツキやベ
ルトの左右の周長差などが原因となっている。また、外
力としてクリーナの圧力や、用紙突入の衝撃力も原因と
なっている。さらに、転写ベルト５０を張架保持してい
るロール自身が必ず多少の偏心成分を持っているため、
これによるロール回転周期毎にベルト蛇行が発生してい
た。このベルト蛇行はロールの１回転毎に一定の波形を
もって発生するので、ロールＡＣ ｗａｌｋと称され
る。However, in the case of the belt member, a velocity component is also generated in the axial direction which is the direction perpendicular to the traveling direction. This is due to an error in the installation position accuracy of the rolls holding the transfer belt 50, a variation in the shape of the roll itself, a difference in the left and right circumferential lengths of the belt, and the like. Also, the external pressure is caused by the pressure of the cleaner and the impact force of the sheet plunge. Furthermore, since the roll itself that holds the transfer belt 50 in a stretched state always has some eccentric component,
Due to this, belt meandering occurred at every roll rotation cycle. Since this belt meandering occurs with a constant waveform for each rotation of the roll, it is called a roll AC walk.
【０００６】これらの結果、各感光体１２，２２，３
２，４２を用紙が通過する時間において、用紙を吸着し
た転写ベルト５０は軸方向の移動が発生し、カラー画像
の色ずれ（カラーレジストレーション）を悪くしてい
た。これに対し、例えば、特開昭４７−１３９５６号公
報は、ローラ端部に設けた可動フランジがリンク機構に
よってローラ傾動（以下、ステアリングと呼称）装置と
連結し、蛇行したベルトが可動フランジに接触した事で
ロールをステアリングする方式を提案している。これは
機械的な方式でベルトの強度がないと不可能な事と、精
度が不十分である欠点があった。As a result of these, the photoconductors 12, 22, 3
During the time when the paper passes through Nos. 2 and 42, the transfer belt 50 adsorbing the paper is moved in the axial direction, and the color misregistration (color registration) of the color image is deteriorated. On the other hand, for example, in Japanese Unexamined Patent Publication No. 47-13956, a movable flange provided at an end of a roller is connected to a roller tilt (hereinafter referred to as steering) device by a link mechanism, and a meandering belt contacts the movable flange. I proposed a method to steer the roll. This is a mechanical method that cannot be achieved without the strength of the belt, and has the drawback of insufficient accuracy.
【０００７】次にベルト蛇行を電気的に検知し、ロール
ステアリング機構に出力信号を渡す方法がある。特開昭
５４−９９６４１号公報では蛇行信号量を受けてローラ
軸をステアリングさせている。このときに、ベルト側に
は蛇行検知信号を出力するための斜辺を有する三角状の
小さなマーカーをベルト１周に連続的に印刷配置してい
る。この方法ではほぼ連続的にベルト位置を検知するた
め、検知精度を向上させることは可能であるが、そのた
めに、ベルト全周に渡って均一高精度な印刷が必要とな
り実現にはコストがかかる欠点があった。実開平４−７
５４７号公報においては、ベルト端部近傍に指標（マー
カー）を１点設け、これを検知し、ロールステアリング
する方法をとっているが、蛇行を修正制御するインター
バルとして総ての状況下で１周に１回では精度的に粗
く、カラー画像の色ずれ（カラーレジストレーション）
が悪くなる欠点を有していた。Next, there is a method of electrically detecting belt meandering and passing an output signal to the roll steering mechanism. In Japanese Patent Laid-Open No. 54-99641, the roller shaft is steered in response to the meandering signal amount. At this time, a small triangular marker having a hypotenuse for outputting a meandering detection signal is continuously printed and arranged around the belt on the belt side. With this method, the belt position is detected almost continuously, so it is possible to improve the detection accuracy, but for this reason, uniform high-precision printing is required over the entire circumference of the belt, which is costly to realize. was there. Actual Kaihei 4-7
In Japanese Patent No. 547, one index (marker) is provided in the vicinity of the end of the belt, and the roll steering is performed by detecting this. Roughly in 1 time, color misregistration of color image (color registration)
Had a drawback that it deteriorated.
【０００８】図１６は、例えば駆動ロール５１の偏心状
態を示す説明図である。搬送ベルトを支持する各ロール
は、高精度に加工され、高精度の軸受装置によって支持
される。しかしながら、高精度に設定されたロールにあ
っても、わずかな偏心の存在は避けられない。この偏心
の存在により、ｙ軸方向に進行するベルト５０は、ｘ軸
方向に距離Ａだけ蛇行する。FIG. 16 is an explanatory view showing an eccentric state of the drive roll 51, for example. Each roll that supports the conveyor belt is processed with high precision and is supported by a high precision bearing device. However, the presence of slight eccentricity is inevitable even in a roll set with high accuracy. Due to the presence of this eccentricity, the belt 50 traveling in the y-axis direction meanders by the distance A in the x-axis direction.
【０００９】図１７は、横軸に時間Ｔを、たて軸にベル
トの蛇行量をとったもので、ロールの偏心によって、カ
ーブＣ1に示すようにベルトの端部は蛇行する。この蛇
行はロールの１回転毎に同じ波形でくり返して現われ
る。そこで、この蛇行はロールのＡＣ ｗａｌｋ成分と
称し、ベルトがロールの軸線方向に連続して進行するＤ
Ｃ ｗａｌｋと区別する。これは、画像形成装置の搬送
ベルト等にあって、ステアリングによってベルトの進行
方向を補正する対称はベルトのＤＣ ｗａｌｋであるこ
とによる。In FIG. 17, the horizontal axis represents time T and the vertical axis represents the amount of meandering of the belt. Due to the eccentricity of the roll, the end of the belt meanders as shown by the curve C 1 . This meandering appears repeatedly with the same waveform for each rotation of the roll. Therefore, this meandering is referred to as an AC walk component of the roll, and the belt continuously advances in the axial direction of the roll D
Distinguish from C walk. This is because, in a conveyor belt or the like of the image forming apparatus, the symmetry for correcting the traveling direction of the belt by the steering is the DC walk of the belt.
【００１０】図１８は、ベルトの端部の位置を検知する
従来の検知タイミングとロールの形状等に起因するロー
ルＡＣ ｗａｌｋとの関係を示すグラフである。横軸に
時間を、たて軸にベルト端部の位置をとったときに、ロ
ールの形状等によって周期的に発生するロールＡＣ ｗ
ａｌｋはカーブＣ1で示される。このカーブＣ1はロール
の回転周期Ｔｒｉ毎に同じ波形を描く規則正しいもので
ある。従来は、ベルトの端部位置を検知するタイミング
Ｔをロールの回転周期Ｔｒｉとは無関係に任意に設定し
ていた。FIG. 18 is a graph showing the relationship between the conventional detection timing for detecting the position of the end portion of the belt and the roll AC walk caused by the roll shape and the like. When the time is plotted on the horizontal axis and the belt end position is plotted on the vertical axis, the roll AC w is periodically generated due to the shape of the roll and the like.
alk is shown by the curve C 1 . The curve C 1 is a regular curve that draws the same waveform every roll rotation cycle Tri. Conventionally, the timing T at which the end position of the belt is detected has been arbitrarily set regardless of the roll rotation cycle Tri.
【００１１】そこで、この検知タイミングＴで検知され
たベルトの端部位置をプロットすると、例えばカーブＣ
2となる。このカーブＣ2には、修正しようとするベルト
のロールの軸線方向への蛇行（ベルトが一歩行へ連続的
にｗａｌｋするために、ＤＣｗａｌｋと称される）に加
えて、ロールのＡＣ ｗａｌｋの成分が含まれてしま
う。したがって、カーブＣ2で示されたベルト位置を補
正すると、本来補正を要しないロールのＡＣ ｗａｌｋ
の成分をも補正することになり、複雑な補正となり、し
かも精度の高い補正ができなかった。Therefore, when the end position of the belt detected at the detection timing T is plotted, for example, the curve C
It becomes 2 . In this curve C 2 , in addition to the meandering in the axial direction of the roll of the belt to be corrected (referred to as DCwalk because the belt continuously walks to one walk), the component of the AC walk of the roll is also included. Will be included. Therefore, if the belt position indicated by the curve C 2 is corrected, the AC walk of the roll that originally does not need to be corrected is corrected.
Since the component of is also corrected, the correction becomes complicated, and the correction cannot be performed with high accuracy.
【００１２】[0012]
【発明が解決しようとする課題】本発明は従来技術の欠
点を解消するために発明されたもので、高精度でコスト
の安い方法によって、ベルトの蛇行制御を可能にするも
のである。具体的には、ベルト端部の位置情報を所定の
インターバルで離散的に検知することで精度を得るのに
充分な検知インターバルを獲得し、また、検知に伴う誤
差要因をキャンセルできる方法である。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been invented to solve the drawbacks of the prior art, and enables a meandering control of a belt by a highly accurate and inexpensive method. Specifically, it is a method in which the detection information sufficient to obtain accuracy can be obtained by discretely detecting the position information of the belt end portion at a predetermined interval, and an error factor associated with the detection can be canceled.
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】本発明のベルト駆動制御
装置は、ベルトの駆動ロールと、従動ロールの回転軸線
を揺動させることでベルトの進行方向を制御するベルト
蛇行修正装置を含むベルト支持装置と、ベルトの位置を
検知するベルト位置検知手段と、ベルト位置検知手段の
データに基づいてベルトの蛇行方向と蛇行速度を演算
し、制御する演算・制御手段と、演算・制御手段のデー
タに基づいてベルト蛇行制御装置に制御信号を出力する
制御信号出力手段とを備える。SUMMARY OF THE INVENTION A belt drive control device of the present invention is a belt support including a belt drive roll and a belt meandering correction device for controlling the traveling direction of a belt by swinging a rotation axis of a driven roll. The device, the belt position detection means for detecting the position of the belt, the calculation / control means for calculating and controlling the meandering direction and the meandering speed of the belt based on the data of the belt position detection means, and the data of the calculation / control means. And a control signal output means for outputting a control signal to the belt meandering control device.
【００１４】[0014]
【作用】そして、ベルトの蛇行の検知と制御を所定の時
間間隔Ｔで行なうものである。このベルトの位置の検知
タイミングＴをベルトを支持するロールの回転周期に合
わせることにことによって、ロール個有の蛇行特性を除
去して、ベルトの蛇行を正確に検知する。また、ベルト
位置の検知タイミングＴをベルトの回転周期に合わせる
ことによって、ベルト個有の蛇行特性を除去して、ベル
トの蛇行を正確に検知する。The belt meandering detection and control are performed at a predetermined time interval T. By adjusting the detection timing T of the position of the belt to the rotation cycle of the roll supporting the belt, the meandering characteristic of the roll is removed, and the meandering of the belt is accurately detected. By adjusting the belt position detection timing T to the belt rotation period, the meandering characteristic of the belt is removed, and the meandering of the belt is accurately detected.
【００１５】[0015]
【実施例】図１は本発明のベルト駆動制御装置の概要を
示す説明図である。全体を符号１００で示すベルト駆動
制御装置は、モータ等のアクチュエータ１１２により駆
動される駆動ロール１１０と、ステアリング用の従動ロ
ール１２０を有し、両ロール間にエンドレス状のベルト
１３０がかけわたされる。画像形成装置にあっては、従
動ロールの数は、複数となることが多いが、説明上ステ
アリングロール１２０のみが従動ロールの場合を示す。
ベルト１３０は、駆動ロール１１０によって、矢印Ｖ方
向へ送られ、その間に画像形成プロセスが施される。ス
テアリングロール１２０は、全体を符号１４０で示すス
テアリング装置によって支持される。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is an explanatory view showing the outline of a belt drive control device of the present invention. A belt drive control device, which is entirely denoted by reference numeral 100, has a drive roll 110 driven by an actuator 112 such as a motor and a driven roll 120 for steering, and an endless belt 130 is stretched between both rolls. In the image forming apparatus, the number of driven rolls is often plural, but for the sake of explanation, only the steering roll 120 is a driven roll.
The belt 130 is fed in the direction of arrow V by the driving roll 110, and the image forming process is performed therebetween. The steering roll 120 is supported by a steering device generally denoted by reference numeral 140.
【００１６】図２はステアリング装置の機構を示す説明
図である。ステアリングロール１２０は、その両端部を
支持アーム１４４によってベアリング１４６を介して回
転自在に支持される。支持アーム１４４の中央部は、シ
ャフト１６２がベアリング１４７を介して貫通して、支
持アーム１４４を揺動自在に支持し、シャフト１６２の
両端部は固定部材１６０によって支持される。支持アー
ム１４４のステアリングロール１２０の反対側の端部
は、ステッピングモータ等のアクチュエータ１４２に連
結された回転シャフト１５０を配している。回転シャフ
ト１５０には、１対の偏心カム１５２、１５４がとりつ
けられてある。この偏心カム１５２，１５４は、その偏
心中心の位相が互いに１８０度異なってとりつけてあ
り、支持アームにとりつけた図示しないカムフォロワに
規制されて回動する。FIG. 2 is an explanatory view showing the mechanism of the steering device. Both ends of the steering roll 120 are rotatably supported by support arms 144 via bearings 146. A shaft 162 passes through a bearing 147 at a central portion of the support arm 144 to swingably support the support arm 144, and both ends of the shaft 162 are supported by a fixing member 160. The end of the support arm 144 on the opposite side of the steering roll 120 has a rotary shaft 150 connected to an actuator 142 such as a stepping motor. A pair of eccentric cams 152, 154 are attached to the rotating shaft 150. The eccentric cams 152 and 154 are attached such that their eccentric centers are 180 degrees out of phase with each other, and are rotated by being restricted by a cam follower (not shown) attached to the support arm.
【００１７】この構成によって、アクチュエータ１４２
によってシャフト１５０を回動すると、偏心カム１５
２，１５４の作用によって、ステアリングロール１２０
は、Ｙ軸を中心として、矢印Ｆ方向に揺動する。ステア
リングロール１２０が矢印Ｆ方向に揺動すると、図１６
において、ベルトをＸ軸方向に移動することが実験によ
って確認されている。ベルト１３０の走行経路の縁部に
はセンサ２００が配設してあって、ベルト１３０の端部
１３２の位置座標を検出する。センサ２００によって検
出されたベルト端部１３２の位置座標データは、演算・
制御手段２１０へ送られ、ベルト１３０のＸ軸方向への
蛇行速度が演算される。With this configuration, the actuator 142
When the shaft 150 is rotated by the eccentric cam 15
By the action of 2,154, the steering roll 120
Swings in the direction of arrow F about the Y axis. When the steering roll 120 swings in the direction of arrow F, as shown in FIG.
In, the experiment confirmed that the belt is moved in the X-axis direction. A sensor 200 is provided at the edge of the traveling path of the belt 130 to detect the position coordinates of the end 132 of the belt 130. The position coordinate data of the belt end portion 132 detected by the sensor 200 is calculated and calculated.
It is sent to the control means 210 and the meandering speed of the belt 130 in the X-axis direction is calculated.
【００１８】この演算結果はステアリングモータ出力信
号発生手段２２０へ送られ、ステアリングモータ１４２
へ与える制御信号が演算される。この出力はステアリン
グモータ１４２へ送られ、シャフト１５０を所定の角度
だけ回転させる。この作動によって、ステアリングロー
ル１２０は矢印Ｆ方向に所定の角度揺動し、蛇行を打ち
消す。この補正によって、ベルト１３０の端部１３２
は、常に一定座標位置に維持される。The calculation result is sent to the steering motor output signal generating means 220, and the steering motor 142 is operated.
A control signal to be given to is calculated. This output is sent to the steering motor 142 to rotate the shaft 150 by a predetermined angle. By this operation, the steering roll 120 swings in the direction of the arrow F by a predetermined angle to cancel the meandering. By this correction, the end portion 132 of the belt 130 is
Is always maintained at a fixed coordinate position.
【００１９】図３は、ステアリング装置の他の実施例を
示す。この実施例にあっては、ステアリングロール１２
０をベアリング１８４を介してアーム１８０によって支
持し、このアーム１８０をＹ軸上に配設したステッピン
グモータ１８２によって、直接に矢印Ｆ方向に揺動させ
る。この構成によって、簡素な機構によりステアリング
ロール１２０を揺動させることができる。ここでは、ス
テアリングモータとしてステッピングモータでの作用説
明とするためステップ数を出力としたが、ＤＣモータ
や、ＤＣブラシレスモータのケースでは、出力値として
モータの回転時間を採用しても良い。FIG. 3 shows another embodiment of the steering device. In this embodiment, the steering roll 12
0 is supported by an arm 180 via a bearing 184, and the arm 180 is directly swung in the direction of arrow F by a stepping motor 182 arranged on the Y axis. With this configuration, the steering roll 120 can be swung with a simple mechanism. Here, the step number is used as the output in order to explain the operation of the stepping motor as the steering motor, but in the case of the DC motor or the DC brushless motor, the rotation time of the motor may be adopted as the output value.
【００２０】図４は、本発明において、センサ２００が
ベルト１３０の端部１３２の座標位置を検知するタイミ
ングを示す。図は横軸に時間を、たて軸にベルト端部１
３２の座標位置をとったグラフである。図において、
Ｔｒｉ：ステアリングロール１２０が１回転する周期
である。ステアリングロール１２０は、先にも説明した
とおり、その個有の特性によって、ステアリングロール
１２０が１回転する間にカーブＣ1に示すような蛇行特
性をもつことが多い。この蛇行特性は、ロールの１回転
毎に規則正しく発生するものであって、１周期毎にベル
トの端部１３２の座標位置が原点に戻るのであれば、ベ
ルトの蛇行の補正をする必要はない。FIG. 4 shows the timing at which the sensor 200 detects the coordinate position of the end portion 132 of the belt 130 in the present invention. The figure shows time on the horizontal axis and belt end 1 on the vertical axis.
It is a graph which took 32 coordinate positions. In the figure, Tri is a cycle in which the steering roll 120 makes one rotation. As described above, the steering roll 120 often has a meandering characteristic as shown by a curve C 1 during one rotation of the steering roll 120 due to its unique characteristic. This meandering characteristic is regularly generated for each rotation of the roll, and if the coordinate position of the end portion 132 of the belt returns to the origin for each cycle, it is not necessary to correct the meandering of the belt.
【００２１】そこで、本発明にあっては、検知タイミン
グＴをステアリングロール１２０の回転周期Ｔｒｉする
ことによって、ロール個有の蛇行特性の影響を排除する
ことができる。個の検知タイミングＴは、
Ｔ＝Ｔｒｉ
のほかに、Ｔｒｉを整数ｎ倍して、
Ｔ＝ｎ×Ｔｒｉ
とすることができる。また、Ｔｒｉを整数ｎで除して、
Ｔ＝（１／ｎ）×Ｔｒｉ
とすることもできる。Therefore, in the present invention, the influence of the meandering characteristic of each roll can be eliminated by setting the detection timing T to the rotation cycle Tri of the steering roll 120. In addition to T = Tri, the individual detection timing T can be obtained by multiplying Tri by an integer n to obtain T = n × Tri. Alternatively, Tri can be divided by an integer n to obtain T = (1 / n) × Tri.
【００２２】同様の考え方がベルト１２０の周期に対し
ても適用できる。すなわち、ベルト１３０はその端部１
３０の凹凸を考えたときに、その一番大きい成分はベル
ト１３０が１回転する周期内に発生する成分となる。こ
れは、ベルトをつなぎ合わせて無端ベルトを形成する際
に、その接合部によって生ずるものが代表的である。The same idea can be applied to the cycle of the belt 120. That is, the belt 130 has its end portion 1
When the unevenness of 30 is considered, the largest component thereof is a component generated within the cycle of one rotation of the belt 130. This is typically caused by the joining portion when joining the belts to form an endless belt.
【００２３】そこで、図５に示すように、
Ｌｂ：ベルト１３０の周長
Ｔｂ：ベルト１３０が１回転する周期としたときに、ベ
ルト端部位置座標を検知するタイミングＴを、
Ｔ＝Ｔｂ
とすることによって、ベルト個有の蛇行成分を排除し
て、補正対象となるベルトの蛇行を確実に検知すること
ができる。この際に、Ｔｂを整数ｎ倍して、
Ｔ＝ｎ×Ｔｂ
としたり、整数ｎで除して、
Ｔ＝（１／ｎ）×Ｔｂ
とすることができる。Therefore, as shown in FIG. 5, when Lb is the circumferential length of the belt 130, Tb is the cycle in which the belt 130 makes one rotation, the timing T at which the belt end position coordinates are detected is T = Tb. As a result, the meandering component unique to the belt can be eliminated, and the meandering of the belt to be corrected can be reliably detected. At this time, Tb can be multiplied by an integer n to obtain T = n × Tb, or divided by an integer n to obtain T = (1 / n) × Tb.
【００２４】図６は、
Ｔ＝Ｔｂ
としたときに、ベルト１３０に蛇行が生じた際の座標位
置の変化を示すグラフである。検知した座標位置を結ぶ
カーブＣ10は、直線的に変化し、ベルト１３０が座標位
置でプラス方向にＷａｌｋ（一方向へ進行する蛇行）を
開始したことを示す。この蛇行を検知すると、演算・制
御手段２１０は、この蛇行の進行方向と速度を演算し、
この演算データに基づいて、ステアリングモータ出力信
号発生手段２２０は、ステアリング装置１４０に補正を
指令する。FIG. 6 is a graph showing changes in the coordinate position when the belt 130 meanders when T = Tb. A curve C 10 connecting the detected coordinate positions changes linearly, indicating that the belt 130 has started a walk (meandering in one direction) in the plus direction at the coordinate position. When this meandering is detected, the calculation / control means 210 calculates the traveling direction and speed of this meandering,
Based on the calculated data, the steering motor output signal generation means 220 commands the steering device 140 to make a correction.
【００２５】図７は、本発明のベルト駆動装置１００を
装備したカラー複写機の概要を示す説明図である。カラ
ー複写機３００は、タンデム型式のものであって、三原
色のトナー像と黒色のトナー像を現像する４基の感光体
３１０，３２０，３３０，３４０が用紙の搬送ベルト１
３０に対向して直列に配設されている。搬送ベルト１３
０は、駆動ロール１１０とステアリングロール１２０に
より支持されている。ベルト１３０に対向してクリーニ
ングユニット３５０が設けられる。また、用紙の排出側
には定着ロール３７０が設けられる。FIG. 7 is an explanatory view showing the outline of a color copying machine equipped with the belt driving device 100 of the present invention. The color copying machine 300 is of a tandem type, in which four photoconductors 310, 320, 330, 340 for developing toner images of three primary colors and a black toner image are used to convey the paper.
They are arranged in series so as to face 30. Conveyor belt 13
0 is supported by the drive roll 110 and the steering roll 120. A cleaning unit 350 is provided so as to face the belt 130. A fixing roll 370 is provided on the paper discharge side.
【００２６】転写用紙は、図示しない給紙装置から送り
出されて、レジストレーションロール３６０で待機し、
所定のタイミングで転写工程である転写ベルト１３０上
に静電的に吸着した用紙は順次、各感光体３１０，３２
０，３３０，３４０の下を通過し、その都度、単色トナ
ー像を転写されていく。そして、最終トナー像を転写し
たのち、転写ベルト１３０から剥離され定着ロール３７
０による定着工程へと搬送される。転写ベルト１３０の
材質はPET材で厚さは実用範囲として５０〜１２５ミク
ロンの範囲で実施している。プロセス速度は１６０ｍｍ
／ｓｅｃである。The transfer sheet is sent out from a sheet feeding device (not shown) and stands by on the registration roll 360.
The sheets electrostatically adsorbed on the transfer belt 130, which is a transfer process at a predetermined timing, are sequentially transferred to the respective photoconductors 310, 32.
Each time it passes under 0, 330, 340, a monochrome toner image is transferred each time. Then, after the final toner image is transferred, it is separated from the transfer belt 130 and fixed to the fixing roll 37.
It is conveyed to the fixing process of 0. The material of the transfer belt 130 is a PET material, and the thickness thereof is in the practical range of 50 to 125 μm. Process speed is 160mm
/ Sec.
【００２７】この稼働状態に入る前に、立ち上げ状態が
存在する。立ち上げ状態では、各サブシステム立ち上げ
が行われ、例として定着ローラ３７０を所定温度まで昇
温させるモードを設定する。これは、転写ベルト１３０
の位置や、ロール１１０，１２０類、転写ベルト１３０
の交換作業、あるいは用紙のジャム除去作業など、種々
の理由で、転写ベルト１３０の支持条件が変化している
可能性があるからである。Before entering this operating state, there is a startup state. In the startup state, each subsystem is started up, and as an example, a mode for setting the temperature of the fixing roller 370 to a predetermined temperature is set. This is the transfer belt 130.
Position, rolls 110, 120, transfer belt 130
This is because there is a possibility that the supporting conditions of the transfer belt 130 may have changed due to various reasons such as the replacement work of the paper, the paper jam removal work, and the like.
【００２８】モードの動作として、図１において、転写
ベルト１３０を回転させ、ベルト蛇行検知手段２００に
て、ベルトの位置を検出して蛇行状態を計測し、ステア
リングロール１２０に必要な補正偏位量を出力する。こ
の作業を繰り返し行った結果、蛇行速度とベルト位置と
時間との関係は図８に示すとおりになる。これから、目
標の座標範囲に入るまでの時間：Ｔstanby，の間蛇行制
御動作を行うことで転写ベルト１３０位置が越えないよ
うに細かい角度のステアリングロール１２０の偏位修正
動作となる。As the operation of the mode, in FIG. 1, the transfer belt 130 is rotated, and the belt meandering detecting means 200 detects the belt position to measure the meandering state, and the correction deviation amount necessary for the steering roll 120. Is output. As a result of repeating this work, the relationship between the meandering speed, the belt position and the time is as shown in FIG. From now on, the meandering control operation is performed during the time Tstanby until the target coordinate range is entered, whereby the deviation correction operation of the steering roll 120 at a fine angle is performed so that the position of the transfer belt 130 is not exceeded.
【００２９】図９は本発明の他の実施例を示すもので、
転写ベルト１３０の位置検知の対象として、ベルト端部
を検知するのではなく、ベルト端部近傍に直線の帯状マ
ーカー１３５を形成し、このマーカー１３５の端部を光
センサー２０２で検出している。この場合、マーカー４
００の印刷精度が問題となるが、パターンが直線である
ためその作製は容易であり実装できる。本発明の他の実
施例として、立ち上げ検知タイミング：Ｔを駆動ロール
１１０の回転周期のｎ倍、１／ｎ倍と同期する以外に、
ステアリングロール１２０とも同期関係であってよく、
この為に、両者のロール径を同一、あるいは整数比の関
係を有することも、本特許適用の範囲に含まれるもので
ある。FIG. 9 shows another embodiment of the present invention.
As a target for detecting the position of the transfer belt 130, a linear band-shaped marker 135 is formed near the belt end and the end of the marker 135 is detected by the optical sensor 202, instead of detecting the belt end. In this case, marker 4
However, since the pattern is linear, its production is easy and can be mounted. As another embodiment of the present invention, in addition to synchronizing the start-up detection timing T with n times or 1 / n times the rotation cycle of the drive roll 110,
The steering roll 120 may also be in a synchronous relationship,
Therefore, it is also within the scope of application of the present patent that the roll diameters of both rolls are the same or have a relationship of an integer ratio.
【００３０】さらに、検知間隔：Ｔを立ち上げモードの
時と、コピーを採取できる稼働状態において可変とする
ことができる。つまり、大きな蛇行が予想される立ち上
げ時にＴ＝（１／ｎ）×Ｔriにおけるｎを大きく、例え
ば、ｎ＝１０に取り検知間隔を短くすることで、補正を
高頻度で行える。そして、稼働状態になった時点では、
蛇行速度が遅くなっているため、ｎ＝２に取り検知間隔
を長くする。Furthermore, the detection interval: T can be made variable in the startup mode and in the operating state where a copy can be taken. In other words, correction can be performed at high frequency by increasing n in T = (1 / n) × Tri at the time of start-up in which a large meandering is expected, for example, shortening the detection interval to n = 10. And when it goes into operation,
Since the meandering speed is slow, the detection interval is lengthened to n = 2.
【００３１】本発明は転写ベルト１３０以外にも適用で
き、図１０は中間転写体ベルトを用いたタンデム型カラ
ー複写機における実施例である。カラー複写機４００
は、４基の感光体４１０，４２０，４３０，４４０を有
し、この感光体に対向して中間転写体ベルト４５０が配
設される。中間転写体ベルト４５０は、駆動ロール１１
０とステアリングロール１２０にかけわたされる。フル
カラーのトナー像は、中間転写体ベルト４５０上へ転写
された後に、レジストレーションロール４７０からタイ
ミングをはかって供給される用紙に転写され、転写後の
用紙は定着ロール４６０へ送られる。The present invention can be applied to other than the transfer belt 130, and FIG. 10 shows an embodiment of a tandem type color copying machine using an intermediate transfer belt. Color copier 400
Has four photoconductors 410, 420, 430, 440, and an intermediate transfer belt 450 is arranged facing the photoconductors. The intermediate transfer belt 450 is provided on the drive roll 11
0 and the steering roll 120. The full-color toner image is transferred onto the intermediate transfer belt 450, and then transferred onto a sheet of paper which is supplied from the registration roll 470 at a timing, and the transferred sheet is sent to the fixing roll 460.
【００３２】また、図１１は中間転写体ベルトを用いた
多回転型カラー複写機における実施例である。カラー複
写機５００は、１回の感光体ドラム５１０と、この感光
体ドラム５１０に対してトナー像を形成する複数の現像
器を備えたロータリー型式の現像ユニット５２０を備え
る。感光体ドラム５１０に対向するベルト５５０は、駆
動ロール１１０とステアリングロール１２０にかけ渡さ
れ、矢印Ｐ方向に送られる用紙を搬送し、フルカラーの
複写を達成する。これらの実施例に限らず、図示しない
が、感光体と露光装置、現像器などで構成する電子写真
方式のタンデム型画像形成装置に限定されず、ここの画
像形成装置がインクジェット方式であっても、それに用
いる用紙搬送ベルト、転写ベルトに本技術を適用するこ
とは何ら本発明の適用範囲から外れるものではない。FIG. 11 shows an embodiment of a multi-rotation type color copying machine using an intermediate transfer belt. The color copying machine 500 includes a one-time photosensitive drum 510 and a rotary type developing unit 520 having a plurality of developing devices for forming a toner image on the photosensitive drum 510. The belt 550 facing the photoconductor drum 510 is stretched over the drive roll 110 and the steering roll 120, and conveys the paper fed in the direction of arrow P to achieve full-color copying. The present invention is not limited to these examples, and although not shown, the invention is not limited to an electrophotographic tandem image forming apparatus including a photoconductor, an exposure device, a developing device, and the like, and the image forming apparatus here may be an inkjet method. The application of the present technology to the sheet conveying belt and the transfer belt used therefor does not depart from the scope of the present invention.
【００３３】図１２は検知タイミングに関する他の実施
例で、ロール周期にたいしｎ＝４の場合である。さらに
本発明は、検知する対象についても種々の方法が適用で
きる。図１３は転写ベルト１３０上にマーカー１３６を
間隔Ｘ毎に設け、これをセンサー２０４で検知するもの
である。そして、本特許の請求範囲であるロール周期の
整数比、または整数分の１としたものである。このマー
カー１３６による蛇行検知方法は、図１４に示すように
検知センサー２０４を通過するマーカー１３６の通過時
間を測定している。マーカー１３６の形状は三角状で、
ベルト蛇行により通過時間が変化するので、マーカー間
での通過時間の差分（ｔ2−ｔ1）を演算し、ステアリン
グロールへの補正データを出力する。FIG. 12 shows another embodiment relating to the detection timing, where n = 4 with respect to the roll cycle. Furthermore, various methods can be applied to the object to be detected in the present invention. In FIG. 13, markers 136 are provided on the transfer belt 130 at intervals X, and these are detected by the sensor 204. And, it is an integer ratio of the roll period, which is the scope of the claims of the present patent, or 1 / integral. In the meandering detection method using the marker 136, the passage time of the marker 136 passing through the detection sensor 204 is measured as shown in FIG. The shape of the marker 136 is triangular,
Since the time passed by the belt meandering is changed, it calculates a difference of the passage time between marker (t 2 -t 1), and outputs the corrected data to the steering roller.
【００３４】つまりマーカー１３６の間隔：Ｘ［ｍｍ］
は、ベルト１３０のプロセス速度をＶ［ｍｍ／ｓｅｃ］
とし、回転周期時間：ＴriからＸ＝ｎ・Ｔri・Ｖ［ｍ
ｍ］、あるいは、Ｘ＝（１／ｎ）・Ｔri・Ｖ［ｍｍ］で
表現できる。例えば、Ｖ＝２００［ｍｍ／ｓｅｃ］でＴ
ri＝０．５［ｓｅｃ］ならば、ｎ＝１のケースでＸ＝１
００［ｍｍ］である。また、もっと細分化する場合は、
後者の式を用いて、ｎ＝４とし、Ｘ＝２５［ｍｍ］ピッ
チと規定することができる。That is, the interval between the markers 136: X [mm]
Is the process speed of the belt 130 is V [mm / sec]
And rotation cycle time: from Tri to X = n · Tri · V [m
m] or X = (1 / n) · Tri · V [mm]. For example, when V = 200 [mm / sec], T
If ri = 0.5 [sec], X = 1 in the case of n = 1
It is 00 [mm]. Also, if you want to further subdivide,
Using the latter formula, it is possible to define n = 4 and X = 25 [mm] pitch.
【００３５】[0035]
【発明の効果】本発明は以上のように、フルカラー複写
機等に装備されるエンドレスベルトの駆動装置の蛇行を
検知して、ベルトの進行方向を制御する装置にあって、
ベルトを支持する駆動ロールや従動ロール等のロールが
１回転する間に個有の蛇行特性を有することに着目し
て、ベルトの位置を検知するタイミングをロールの回転
周期に合わせることで、ロール個有の蛇行特性を排除し
たものである。この処理によって、ベルトの蛇行現象を
正確に検知することができる。また、ベルトが１回転す
る間にも、ベルト個有の蛇行特性を有することにも着目
し、ベルトの位置を検知するタイミングをベルトの周期
に合わせることによって、ベルト個有の蛇行特性を排除
して、正確な検知を得ることができる。したがって、こ
の検知データに基づいて正確な制御を行ないベルトの蛇
行を防止し、高画質の複写を達成することができる。As described above, the present invention provides a device for controlling the traveling direction of a belt by detecting the meandering of a driving device for an endless belt equipped in a full-color copying machine or the like,
By paying attention to the fact that the rolls such as the drive rolls and the driven rolls that support the belt have a unique meandering characteristic during one revolution, by adjusting the timing of detecting the belt position to the roll rotation cycle, It eliminates the existing meandering characteristics. By this processing, the meandering phenomenon of the belt can be accurately detected. Also, paying attention to the fact that the belt has a meandering characteristic even during one revolution of the belt, and adjusting the timing for detecting the belt position to the belt cycle eliminates the belt characteristic meandering characteristic. Therefore, accurate detection can be obtained. Therefore, accurate control can be performed based on this detection data to prevent the belt from meandering and achieve high-quality copying.
【図１】 本発明の概略構成図。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the present invention.
【図２】 ベルトの蛇行修正装置の実施例を示す説明
図。FIG. 2 is an explanatory view showing an embodiment of a belt meandering correction device.
【図３】 ベルトの蛇行修正装置の他の実施例を示す説
明図。FIG. 3 is an explanatory view showing another embodiment of the belt meandering correction device.
【図４】 本発明による検知タイミングを説明する図。FIG. 4 is a diagram illustrating detection timing according to the present invention.
【図５】 本発明による検知タイミングを説明する図。FIG. 5 is a diagram illustrating detection timing according to the present invention.
【図６】 本発明による検知タイミングを説明する図。FIG. 6 is a diagram illustrating detection timing according to the present invention.
【図７】 本発明のベルト駆動制御装置を備えた複写装
置の実施例を示す説明図。FIG. 7 is an explanatory diagram showing an embodiment of a copying machine equipped with the belt drive control device of the present invention.
【図８】 ベルトの蛇行を修正する制御を示す説明図。FIG. 8 is an explanatory view showing a control for correcting the meandering of the belt.
【図９】 本発明の他の実施例を示す説明図。FIG. 9 is an explanatory view showing another embodiment of the present invention.
【図１０】 本発明のベルト駆動制御装置を備えた複写
装置の他の実施例を示す説明図。FIG. 10 is an explanatory view showing another embodiment of a copying machine equipped with the belt drive control device of the present invention.
【図１１】 本発明のベルト駆動制御装置を備えた複写
装置の他の実施例を示す説明図。FIG. 11 is an explanatory view showing another embodiment of a copying machine equipped with the belt drive control device of the present invention.
【図１２】 本発明による検知タイミングを説明する
図。FIG. 12 is a diagram illustrating detection timing according to the present invention.
【図１３】 本発明の他の実施例を示す説明図。FIG. 13 is an explanatory diagram showing another embodiment of the present invention.
【図１４】 本発明の他の実施例を示す説明図。FIG. 14 is an explanatory view showing another embodiment of the present invention.
【図１５】 従来の複写装置の説明図。FIG. 15 is an explanatory diagram of a conventional copying apparatus.
【図１６】 ロールの偏心によるベルト蛇行を示す説明
図。FIG. 16 is an explanatory diagram showing belt meandering due to roll eccentricity.
【図１７】 ロールの偏心によるベルト蛇行を示すグラ
フ。FIG. 17 is a graph showing belt meandering due to roll eccentricity.
【図１８】 従来の検知タイミングを示す説明図。FIG. 18 is an explanatory diagram showing a conventional detection timing.
１００ ベルト駆動制御装置、 １１０ 駆動ロール、
１１２ 駆動モータ、 １２０ ステアリングロー
ル、 １３０ ベルト、 １４０ ステアリング装置、
１４２ ステアリングモータ、 ２００ ベルト端部
位置検知センサー、 ２１０ 演算・制御手段、 ２２
０ ステアリングモータ出力信号発生手段。100 belt drive controller, 110 drive roll,
112 drive motor, 120 steering roll, 130 belt, 140 steering device,
142 steering motor, 200 belt end position detection sensor, 210 calculation / control means, 22
0 Steering motor output signal generating means.
Claims (2)
の駆動制御装置であって、 複数のロールに架け渡された無端状ベルトと、この無端
状ベルトを回動させる駆動ロールと、前記無端状ベルト
が架け渡されたステアリングロールを含み、このステア
リングロールの回転軸線を揺動させることで前記無端状
ベルトの進行方向を制御するベルト蛇行修正装置と、前
記無端状ベルトの位置を検知するベルト位置検知手段
と、このベルト位置検知手段の検知データに基づいて前
記無端状ベルトの蛇行方向と蛇行速度を演算し、制御す
る演算・制御手段と、この演算・制御手段の演算データ
に基づいてベルト蛇行修正装置に制御信号を出力する制
御信号出力手段とを備え、 前記無端状ベルトの蛇行の検知と制御を所定の時間間隔
Ｔで行うに際し、かかる時間間隔Ｔは、前記無端状ベル
ト架け渡された少なくとも１つのロールの回転周期時間
をＴｒｉとしたときに、Ｔ＝ｎ×Ｔｒｉ（ただし、ｎは
整数）に設定されている ことを特徴とするベルト駆動制
御装置。1. An endless belt mounted on an image forming apparatus.
Which is a drive control device for an endless belt that is stretched over a plurality of rolls.
Drive roll for rotating the belt, and the endless belt
The steering wheel including the steering roll
By swinging the rotation axis of the ring roll,
A belt meandering correction device that controls the traveling direction of the belt,
Belt position detection means for detecting the position of the endless belt
Based on the detection data of this belt position detection means
The meandering direction and meandering speed of the endless belt are calculated and controlled.
Calculation / control means and calculation data of this calculation / control means
Based on the control, the control signal is output to the belt meandering correction device.
Control signal output means for detecting and controlling the meandering of the endless belt at predetermined time intervals.
When performing at T, the time interval T is the endless bell
Rotation cycle time of at least one roll
Where Tri is T = n × Tri (where n is
Belt drive control device characterized in that it is set to (integer) .
の駆動制御装置であって、 複数のロールに架け渡された無端状ベルトと、この無端
状ベルトを回動させる駆動ロールと、前記無端状ベルト
が架け渡されたステアリングロールを含み、このステア
リングロールの回転軸線を揺動させることで前記無端状
ベルトの進行方向を制御するベルト蛇行修正装置と、前
記無端状ベルトの位置を検知するベルト位置検知手段
と、このベルト位置検知手段の検知データに基づいて前
記無端状ベルトの蛇行方向と蛇行速度を演算し、制御す
る演算・制御手段と、この演算・制御手段の演算データ
に基づいてベルト蛇行修正装置に制御信号を出力する制
御信号出力手段とを備え、 前記無端状ベルトの蛇行の検知と制御を所定の時間間隔
Ｔで行うに際し、かかる時間間隔Ｔは、無端状ベルトの
回転周期時間をＴｂとしたときに、Ｔ＝ｎ×Ｔｂ（ただ
し、ｎ＝整数）に設定されている ことを特徴とするベル
ト駆動制御装置。2. An endless belt mounted on an image forming apparatus.
Which is a drive control device for an endless belt that is stretched over a plurality of rolls.
Drive roll for rotating the belt, and the endless belt
The steering wheel including the steering roll
By swinging the rotation axis of the ring roll,
A belt meandering correction device that controls the traveling direction of the belt,
Belt position detection means for detecting the position of the endless belt
Based on the detection data of this belt position detection means
The meandering direction and meandering speed of the endless belt are calculated and controlled.
Calculation / control means and calculation data of this calculation / control means
Based on the control, the control signal is output to the belt meandering correction device.
Control signal output means for detecting and controlling the meandering of the endless belt at predetermined time intervals.
When performing at T, the time interval T required is
When the rotation cycle time is Tb, T = n × Tb (only
And n is set to an integer) .
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