JP3903632B2 - Belt conveying apparatus and image forming apparatus - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ベルト搬送装置および画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、画像形成装置の高速化、小型化等が望まれ、トナー像を坦持するトナー坦持体(例えば、中間転写体や感光体等)または用紙を坦持する用紙坦持体にベルトを用いた画像形成装置の要請が高まっている。ベルトを用いた画像形成装置では、ベルトのウォーク(蛇行)を抑制することが、画質を向上させる上で極めて重要である。このベルトのウォークを抑制する方法として、例えば、ベルトの幅方向の位置を検出し、その検出されたベルトの位置に応じてステアリングロールの傾斜角度を制御することにより、ベルトの幅方向の位置を制御するステアリング方式が考えられる。このステアリング方式は、ベルトリブやエッジガイドによりベルトをガイドする方式に比べ、ベルトに加わる力が少なく、ベルトのウォークの抑制に適した方式である。この方式では、ベルト幅方向のベルトのエッジ位置をエッジセンサで検出し、そのエッジセンサで検出されたエッジ位置を、あらかじめ記憶されたベルトのエッジの形状(エッジプロファイル)と比較し、その比較結果に基づいて、ベルトの幅方向の位置ずれを是正している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
この方法では、エッジセンサで検出されたエッジ位置と、あらかじめ記憶されたベルトのエッジプロファイルとを比較するときに、エッジセンサで検出されたエッジ位置と、あらかじめ記憶されたベルトのエッジプロファイルとの位相がずれないように、通常ベルトの表面もしくは裏面の所定位置にマークを設け、そのマークが検出されたタイミングで、エッジセンサが検出したエッジ位置をサンプリングし、あらかじめ記憶されたエッジプロファイルと比較している。従って、ベルトが起動してから、ベルトのマークが検出されるまでの間は、エッジプロファイルと比較することができない。ここで、例えば、ベルトが起動してから、ベルトのマークが検出されるまでの間、ステアリングロールの傾斜角度を所定の角度に固定することが考えられるが、その所定の角度が、画像形成装置の使用環境に適切な角度であるとは限らない。そこで、ステアリングロールの最適な傾斜角度を算出し、ベルトが起動してからベルトのマークが検出されるまでの間、ステアリングロールの傾斜角度を、その算出された傾斜角度に固定する方法が考えられる。この方法では、ベルトを新たに駆動する前に、前回そのベルトを駆動した時のステアリングロールの傾斜角度に基づいて、ベルトを新たに駆動するときのステアリングロールの最適な傾斜角度を算出している。ところが、ベルトの停止状態が長かったり、ベルトの交換や画像形成装置の設置場所の変更等の環境変化があり、ベルトを新たに駆動するときのそのベルトの幅方向の位置ずれが、前回ベルトを駆動したときの位置ずれよりも大きい場合、ベルトの走行を開始すると、ベルトの走行直後に、そのベルトの位置ずれが一旦さらに大きくなる恐れがある。このとき、ベルトの走行直後のそのベルトの位置ずれが極端に大きくなってしまうと、ベルトの位置を制御することができなくなったり、最悪の場合、ベルトが画像形成装置本体のフレーム等に接触し、そのベルトが破損することもある。
【0004】
また、ベルトの幅方向の位置をエッジセンサで検出し、その検出されたベルトの位置に応じてステアリングロールの傾斜角度を制御することにより、ベルトの幅方向の位置を制御するステアリング方式では、ステアリングロールの傾斜角度を制御するために、例えば、そのステアリングロールを駆動するステアリングモータを用意し、エッジセンサが検出した位置と、制御ゲインとに基づいて、そのステアリングモータを正転/逆転させる正逆転量Sを計算させることが考えられる。例えばステアリングモータとしてステップモータを用いると、正逆転量Sは整数の値で求める必要がある。ここで、ステップモータの分解能が高い(モータのステップ数が大きい)場合は、ステップモータのステップ角度を細かく設定することができ、ベルト位置の制御を高精度で行うことができる。
【0005】
ところが、分解能の低いステップモータを用いた場合、モータが1ステップ分回転するときのそのモータの回転角度の変化量は、高分解能のステップモータの1ステップ分の回転角度の変化量よりも大きくなるので、低分解能のモータにおいても、高分解能のモータを用いた場合と同じ制御ゲインを用いてモータを正転/逆転させる正逆転量Sを算出すると、結果的にモータの回転角度の変化量が大きくなり、ベルトの位置をうまく制御できないという問題がある。
【0006】
この問題の対策として、低分解能のステップモータを用いるときには制御ゲインを小さい値に設定することが考えられるが、エッジセンサが検出した位置とエッジプロファイルとの差が微少の場合、モータの正逆転量Sがゼロと算出されてしまう可能性がある。つまり、ベルトの位置ずれが微少の場合、今度は逆に、ステップモータの回転角度の変化量はゼロとなり、やはり、ベルトの位置をうまく制御できないという問題がある。
【0007】
従って、ベルトの位置を高精度で制御する方法として、高分解能のステップモータ(マイクロステップ方式のステップモータ)を用いる方法や、減速機を用いることにより低分解能のステップモータの分解能を高くする方法が考えられるが、高分解能のステップモータを用いる方法では、そのステップモータの制御方式が複雑なためコスト高になるという問題がある。一方、減速機を用いる方法では、減速機の精度等が問題となりステップモータの回転角度の制御を高精度に行うことが難しく、このため、ベルトの蛇行を抑制することが難しく、用紙に形成される画像が劣化しやすいという問題がある。
【0008】
本発明は、上記事情に鑑み、ベルトの位置ずれが大きくなってしまうことが抑制されたベルト搬送装置、およびそのベルト搬送装置を適用した画像形成装置を提供することを目的とする。
【0009】
また、本発明は、低コストでベルトの位置を高精度に制御できるベルト搬送装置、およびそのベルト搬送装置を適用した画像形成装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明の第1のベルト搬送装置は、
所定の経路に沿って移動するベルト、
上記ベルトの、所定の基準移動経路からの幅方向の位置ずれを検出する位置ずれ検出手段、
上記ベルトに接しステアリング制御位置を変えることにより上記ベルトの幅方向の位置ずれを是正するステアリング部材、
上記ステアリング部材のステアリング制御位置を所定の第1の分解能でステップ的に変化させるステアリング制御手段、
上記位置ずれ検出手段により検出された上記ベルトの位置ずれに基づいて、上記ステアリングロールの現在のステアリング制御位置からの、上記ベルトの幅方向の位置ずれを補正するためのステアリング制御位置変化量を、上記第1の分解能よりも高分解能である第2の分解能で算出する高分解能変化量算出手段、
上記ステアリング部材の現在のステアリング制御位置と上記高分解能変化量算出手段により算出されたステアリング制御位置変化量とに基づいて新たなステアリング制御位置を算出するステアリング制御位置算出手段、および
上記ステアリング部材の現在のステアリング制御位置と、上記ステアリング制御位置算出手段により算出された新たなステアリング制御位置とに基づいて、上記ステアリング部材のステアリング制御位置の変化量を上記第1の分解能で算出する低分解能変化量算出手段を備え、
上記ステアリング制御手段が、上記ステアリング部材のステアリング制御位置を、上記低分解能変化量算出手段で算出されたステアリング制御位置変化量だけ変化させるものであることを特徴とする。
【0011】
ここで、本発明の第1のベルト搬送装置は、上記ステアリング制御手段が、ステップモータを有し、そのステップモータを回動させることにより、上記ステアリング部材のステアリング制御位置をステップ的に変化させるものであることが好ましい。
【0012】
また、本発明の第1の画像形成装置は、トナー像を形成しそのトナー像を最終的に所定の用紙上に転写して定着することによりその用紙上に画像を形成する画像形成装置において、
トナー像を形成あるいは搬送する工程に採用された、所定の経路に沿って移動するベルト、
上記ベルトの、所定の基準移動経路からの幅方向の位置ずれを検出する位置ずれ検出手段、
上記ベルトに接しステアリング制御位置を変えることにより上記ベルトの幅方向の位置ずれを是正するステアリング部材、
上記ステアリング部材のステアリング制御位置を所定の第1の分解能でステップ的に変化させるステアリング制御手段、
上記位置ずれ検出手段により検出された上記ベルトの位置ずれに基づいて、上記ステアリングロールの現在のステアリング制御位置からの、上記ベルトの幅方向の位置ずれを補正するためのステアリング制御位置変化量を、上記第1の分解能よりも高分解能である第2の分解能で算出する高分解能変化量算出手段、
上記ステアリング部材の現在のステアリング制御位置と上記高分解能変化量算出手段により算出されたステアリング制御位置変化量とに基づいて新たなステアリング制御位置を算出するステアリング制御位置算出手段、および
上記ステアリング部材の現在のステアリング制御位置と、上記ステアリング制御位置算出手段により算出された新たなステアリング制御位置とに基づいて、上記ステアリング部材のステアリング制御位置の変化量を上記第1の分解能で算出する低分解能変化量算出手段を備え、
上記ステアリング制御手段が、上記ステアリング部材のステアリング制御位置を、上記低分解能変化量算出手段で算出されたステアリング制御位置変化量だけ変化させるものであることを特徴とする。
【0013】
また、本発明の第2のベルト搬送装置は、
所定の経路に沿って移動するベルト、
上記ベルトの、移動経路に交わる方向の、そのベルトのエッジ位置を検出するエッジセンサ、
上記ベルトに接しステアリング制御位置を変えることにより上記ベルトの移動経路を制御するステアリング部材、
上記エッジセンサにより検出された上記ベルトのエッジ位置と、変更自在に設定された制御ゲインとに基づいて、上記ステアリング部材の現在のステアリング制御位置からの、上記ベルトの幅方向の位置ずれを補正するためのステアリング制御位置変化量を求める第1の変化量算出手段、および
上記ステアリング部材のステアリング制御位置を、上記第1の変化量算出手段で算出されたステアリング制御位置変化量だけ変化させるステアリング制御手段を備え、
上記第1の変化量算出手段が、上記エッジセンサで検出されたエッジ位置の、所定の基準位置からのエッジ位置ずれ量に応じて制御ゲインを変化させるものであることを特徴とする。
【0014】
ここで、本発明の第2のベルト搬送装置は、上記第1の変化量算出手段が、上記エッジ位置ずれ量が所定範囲内にある場合に、その所定範囲から外れた場合と比べ、制御ゲインを、0を含む小さな値に変化させるものであることが好ましい。
【0015】
また、本発明の第2のベルト搬送装置は、上記ベルトが、無端状のベルトであって、所定の循環移動経路に沿って循環的に移動するものであり、このベルト搬送装置がさらに、
上記ベルトのエッジプロファイルを記憶しておく記憶手段と、
上記ベルトの所定位置がそのベルトの循環移動経路上の所定位置を通過したことを検知する検知手段と、
上記エッジセンサにより検出された上記ベルトのエッジ位置を、上記記憶手段に記憶されたエッジプロファイルを参照して補正することにより、そのベルトの、所定の基準移動経路からの幅方向の位置ずれを算出する位置ずれ算出手段と、上記位置ずれ算出手段で算出されたベルトの幅方向の位置ずれに基づいて、上記ステアリング部材の現在のステアリング制御位置からの、ベルトの幅方向の位置ずれを補正するためのステアリング制御位置変化量を求める第2の変化量算出手段とを備え、
上記ステアリング制御手段は、上記ステアリング部材のステアリング制御位置を、上記ベルトが移動を開始してから上記検知手段による検知があるまでの間は、上記第1の変化量算出手段で算出されたステアリング制御位置変化量だけ変化させるとともに、上記検知手段による検知があった以後は上記第2の変化量算出手段で算出されたステアリング制御位置変化量だけ変化させるものであることが好ましい。
【0016】
また、本発明の第2の画像形成装置は、トナー像を形成しそのトナー像を最終的に所定の用紙上に転写して定着することによりその用紙上に画像を形成する画像形成装置において、
トナー像を形成あるいは搬送する工程に採用された、所定の経路に沿って移動するベルト、
上記ベルトの、移動経路に交わる方向の、そのベルトのエッジ位置を検出するエッジセンサ、
上記ベルトに接しステアリング制御位置を変えることにより上記ベルトの移動経路を制御するステアリング部材、
上記エッジセンサにより検出された上記ベルトのエッジ位置と、変更自在に設定された制御ゲインとに基づいて、上記ステアリング部材の現在のステアリング制御位置からの、上記ベルトの幅方向の位置ずれを補正するためのステアリング制御位置変化量を求める第1の変化量算出手段、および
上記ステアリング部材のステアリング制御位置を、上記第1の変化量算出手段で算出されたステアリング制御位置変化量だけ変化させるステアリング制御手段を備え、
上記第1の変化量算出手段が、上記エッジセンサで検出されたエッジ位置の、所定の基準位置からのエッジ位置ずれ量に応じて制御ゲインを変化させるものであることを特徴とする。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【0018】
図1は、本発明のベルト搬送装置の一実施形態を適用した、本発明の画像形成装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【0019】
この画像形成装置は中間転写ベルト1を備えている。この中間転写ベルト1は、駆動ロール2、ステアリングロール3、バックアップロール4、およびアイドラーロール5,6,7により所定の張力で張設されている。この駆動ロール2により、中間転写ベルト1は矢印方向(以下、プロセス方向と呼ぶ)Pに循環移動する。また、ステアリングロール3は、中間転写ベルト1の幅方向(図1が示されている紙面の垂直方向。以下、ラテラル方向と呼ぶ)の位置を調整するためのロールである。
【0020】
また、この画像形成装置は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色に対応した4つの画像形成ユニット8,9,10,11を備えている。これら4つの画像形成ユニット8,9,10,11は、中間転写ベルト1の移動経路上の、駆動ロール2よりも下流側かつアイドラーロール5よりも上流側におけるプロセス方向Pに並ぶように配置されている。
【0021】
各画像形成ユニット8,9,10,11それぞれは、表面にトナー像が形成される感光体ドラム8a,9a,10a,11aを備えている。これら各感光体ドラム8a,9a,10a,11aは、画像形成装置本体フレーム(図示せず)に、一次転写位置T1を経由しながら矢印D方向に回転自在に支持されている。各感光体ドラム8a,9a,10a,11aに形成されたトナー像は、一次転写位置T1において中間転写ベルト1に転写される。さらに、各画像形成ユニット8,9,10,11それぞれは、各感光体ドラム8a,9a,10a,11aの表面をレーザビーム等で露光走査するラスタ走査器8b,9b,10b,11bを有している。また、各感光体ドラム8a,9a,10a,11aの周囲には、そのドラム回転方向Dに、クリーナ8f,9f,10f,11f、帯電器8c,9c,10c,11c、および現像器8d,9d,10d,11dが順に配設されており、中間転写ベルト1を介在させて、各感光体ドラム8a,9a,10a,11aとの間に一次転写ロール8e,9e,10e,11eが配設されている。
【0022】
また、中間転写ベルト1の移動経路上の、駆動ロール2よりも下流側かつ一次転写ロール8eよりも上流側には、中間転写ベルト1の裏面に設けられたマーク(図示せず)を検知するベルトホームセンサ12が配置されている。さらに、中間転写ベルト1の移動経路上の、アイドラーロール5よりも下流側かつステアリングロール3よりも上流側には、エッジセンサ13が配置されている。このエッジセンサ13は、中間転写ベルト1のラテラル方向R(図1が示される紙面の垂直方向。後述する図2、図3参照)に関して、中間転写ベルト1のエッジ(後述する図2、図3に示すエッジ1aに相当)の位置を検出するセンサである。これらベルトホームセンサ12およびエッジセンサ13それぞれから出力される信号は、ステアリング制御部20(後述する図4参照)に入力される。
【0023】
図2は、エッジセンサの一例である接触型センサを示す概略構成図である。
【0024】
エッジセンサ13は接触子13bを備えており、その接触子13bは、その中間部位に設けられた支軸13cを中心としてZ方向に回動自在に支持されている。その接触子13bの一端13dは、スプリング13aにより、約0.1Nの圧接力で中間転写ベルト1の一方のエッジ1aに圧接した状態に保たれている。また、接触子13bの他端13eに対向する位置には、接触子13bのZ方向の変位を検出する変位センサ13fが配置されている。
【0025】
中間転写ベルト1がプロセス方向P(図2が示される紙面の垂直方向)に移動すると、その中間転写ベルト1の蛇行(ラテラル方向Rの移動)や、その中間転写ベルト1のエッジ1a自体の形状により、エッジセンサ13の接触子13bが支軸13cを中心としてZ方向に変位する。このとき、中間転写ベルト1のエッジ1aのラテラル方向Rの変位量に応じて、そのエッジセンサ13の接触子13bのZ方向の変位量が変化する。この変位量の変化に応じて変位センサ13fから出力される信号が変動し、これにより、中間転写ベルト1のエッジ1aのラテラル方向Rの位置が連続的に検出される。
【0026】
図3は、エッジセンサの別の例である非接触型センサを示す概略構成図である。
【0027】
エッジセンサ13は、中間転写ベルト1のエッジ1aを間において、LED(Light Emitting Diode)13gと、そのLED13gから発せられ中間転写ベルト1のエッジ1aの横を通過した光の光量を検出する光量センサ13hが配置されている。このエッジセンサ13は、中間転写ベルト1がプロセス方向Pに移動すると、その中間転写ベルト1のラテラル方向Rの変動や、その中間転写ベルト1のエッジ1a自体の形状により、LED13gから発せられ中間転写ベルト1のエッジ1aの横を通過する光の光量が変化する。従って、中間転写ベルト1のエッジ1aのラテラル方向Rの位置が連続的に検出される。
【0028】
このエッジセンサ13それぞれにより検出された信号は、後述するステアリング制御部20に入力される。このステアリング制御部20は、エッジセンサ13により検出された中間転写ベルト1のエッジ1aのラテラル方向Rの位置に基づいて偏心カム23(後述する図4参照)の偏心量を変えることにより、ステアリングロール3の傾斜角度を調整するものである。このステアリングロール3の傾斜角度が調整されることにより、中間転写ベルト1のラテラル方向の位置ずれが是正される。この中間転写ベルト1のラテラル方向の位置ずれが是正される様子については後に詳しく述べる。
【0029】
図1に戻って説明を続ける。
【0030】
この画像形成装置において、画像が形成される用紙14は図示せぬ給紙カセットに収容され、その給紙カセットの用紙繰出側に設けられたピックアップロール15により一枚ずつ繰り出される。繰り出された用紙14は、所定数設けられたロール対16により図中破線で示す経路を辿って二次転写位置T2に搬送される。その二次転写位置T2には、中間転写ベルト1に接離自在に接触する二次転写ロール17が配置されている。この二次転写ロール17は、中間転写ベルト1に転写されたトナー像を用紙14に転写するロールである。
【0031】
定着器19は、用紙14に転写されたトナー像をその用紙14に定着するものである。
【0032】
続いて、上記の構成を有する画像形成装置が中間転写ベルト1の蛇行を是正する様子について、図4を参照しながら説明する。
【0033】
図4は、図1に示す画像形成装置において、エッジセンサで検出される信号の経路を具体的に示した図である。
【0034】
この画像形成装置はステアリングアーム22を備えている。このステアリングアーム22はその中間部位を支軸24にて回動自在に支持されている。また、このステアリングアーム22の一端22aには、ステアリングロール3の一端が回動自在に接続され、他端22bには、ステップモータ21の回転軸に固定された偏心カム23が圧接されている。このステップモータ21は、回転角度がステップ的に変化するモータである。
【0035】
また、この画像形成装置はステップモータ21の駆動を制御するステアリング制御部20を備えている。
【0036】
中間転写ベルト1の走行が開始されると、エッジセンサ13は、その中間転写ベルト1のエッジのラテラル方向の位置を検出し、その位置を表すベルトエッジ信号E(t)(t;時間)をステアリング制御部20に向けて出力する。また、ベルトホームセンサ12は、中間転写ベルト1の走行によりその中間転写ベルト1の裏面のマークがそのベルトホームセンサ12の上を通過するときにそのマークを検出し、そのマークが検出された旨を表すベルトホーム信号をステアリング制御部20に向けて出力する。ベルトホームセンサ12が出力したベルトホーム信号がステアリング制御部20に入力されると、そのステアリング制御部20は、エッジセンサ13が出力したベルトエッジ信号を連続的にサンプリングし、そのサンプリングされたベルトエッジ信号に基づいて、ステップモータ21の回転角度を表す制御信号をそのステップモータ21に出力する。ステップモータ21は、その制御信号に基づいて回転し、その回転量に応じてステアリングロール3の傾斜角度が制御され、中間転写ベルト1の蛇行修正が行われる。
【0037】
図5は、その中間転写ベルトの蛇行が修正される様子の説明図である。
【0038】
図5(a),(b),(c)それぞれには、左から順に、ステアリングロール3の正面図、ステアリングアーム22の正面図、および、偏心カム23が取り付けられたステップモータ21の側面図が示されている。
【0039】
図5(a)には、ステップモータ21が所定の回転角度で停止し、その停止角度に対応してステアリングロール3がほぼ水平(傾きがほぼゼロ)に保持された状態が示されている。このステアリングロール3は、一端3bをピボット(固定)とし他端3aをステアリングアーム22により移動自在な片持ち方式で支持されている。
【0040】
尚、以下では、ステップモータ21が取り得る回転角度に対応したそのステップモータ21の回転位置をステップ位置と呼び、各ステップ位置を、あるステップ位置を基準ステップ位置としたときのその基準ステップ位置から各ステップ位置に変化するのに必要なステップ数で表わす。また、ステップモータ21が現在のステップ位置から新たなステップ位置に変化するときのステップ位置の変化をステップ位置変化量と呼ぶ。
【0041】
図5(a)に示す状態からステップモータ21が回動してステップ位置を変更し、図5(b)に示すように、偏心カム23が反時計廻りに回転すると、その偏心カム23の偏心位置に応じてステアリングアーム22がθ1方向に回動する。これにより、ステアリングロール3の一端3aが上方に移動し、ステアリングロール3の傾斜角度が、ステップモータ21のステップ位置変化量に応じた角度だけ変化する。ステアリングロール3の一端3aが上方に移動すると、中間転写ベルト1は、ステアリングロール3の一端3a側に移動する。
【0042】
これに対して、図5(c)に示すように、偏心カム23が時計廻りに回転すると、その偏心カム23の偏心位置に応じてステアリングアーム22がθ2方向に回動し、今度は逆に、ステアリングロール3の一端3aがステアリングアーム22によって押し下げられる。このとき、中間転写ベルト1は、ステアリングロール3の一端3aとは反対側の他端3b側に移動する。
【0043】
この画像形成装置では、上記のように、ステアリング制御部20が、エッジセンサ13が出力したベルトエッジ信号に基づいてステップモータ21を駆動することにより、ステアリングロール3の傾斜角度が制御され、中間転写ベルト1の蛇行を修正している。この蛇行を修正するためには、中間転写ベルト1のエッジ位置を高精度で検出し、その検出結果に基づいてステアリングロール3の傾斜角度を最適条件で細かく設定するシステムが必要であり、本実施形態の画像形成装置は、そのシステムを備えている。以下に、そのシステムについて説明する。
【0044】
図6は、そのシステムの一例を示す構成図である。
【0045】
図6に示すコントローラ20aは、上述したステアリング制御部20の一部を構成するものである。コントローラ20aは、補償器20b、ステップモータドライバ20c、A/D変換器20d、演算部20e、および記憶部20fを備えている。
【0046】
また、ステアリングモジュール25は、ステアリングロール3、ステアリングアーム22、偏心カム23、および支軸24を含むメカ機構であり、ベルトモジュール30は、先述した中間転写ベルト1と、その中間転写ベルト1を張設する駆動ロール2等のロールを含むメカ機構である。
【0047】
コントローラ20aが有するA/D変換器20dは、エッジセンサ13から出力されるアナログのベルトエッジ信号E(t)をデジタル信号に変換し、そのデジタル化したエッジ信号を演算部20eに与えるものである。その演算部20eは、A/D変換器20dから与えられるデジタル化したベルトエッジ信号E(t)から、エッジ位置e(r,n)を算出する。以下、rは、最初にベルトホーム信号が検出されてからの中間転写ベルト1の回転数、nは、中間転写ベルト1のプロセス方向Pに関する部位に対応した番地を表す。ここでは、nは0〜50までの整数である。また記憶部20fは、中間転写ベルト1のエッジの形状を表すエッジプロファイルp(n)がテーブル形式で記憶されている。このエッジプロファイルは、ステアリングロールの傾斜角度を所定の角度に固定した状態で中間転写ベルト1を走行させて測定したエッジ位置である。
【0048】
また、コントローラ20aが有する補償器20bは、中間転写ベルト1自体の、基準位置からのラテラル方向に関する位置ずれ量(以下、ウォーク量と呼ぶ)W(r,n)に基づいて、中間転写ベルト1の位置ずれを補正するために必要なステップモータ21のステップ位置変化量S(r,n)を算出し、そのステップ位置変化量S(r,n)を表す制御信号をステップモータドライバ20cに出力するものである。このステップモータドライバ20cは、補償器20bから出力された制御信号にしたがってステップモータ21を駆動するもので、このステップモータ21の駆動により、ステアリングモジュール25を構成するステアリングロール3の傾斜角度が制御される。
【0049】
上記のような構成のシステムでは、エッジセンサ13の検出により得られたベルトエッジ信号E(t)は、A/D変換器20dでデジタル信号に変換され、演算部20eで、回転数r、番地nにおけるエッジ位置e(r,n)が生成される。
【0050】
次に、記憶部20fに記憶されたエッジプロファイルp(n)を用いて、上述のように取得したエッジ位置e(r,n)とこれに対応するエッジプロファイルp(n)との差分を算出する。これにより、エッジ位置e(r,n)から、そのエッジ位置e(r,n)に埋もれているエッジプロファイルp(n)が取り除かれ、中間転写ベルト1自体のラテラル方向の位置を表すデータが算出される。この算出されたデータと、中間転写ベルト1の基準位置を表す基準位置データREFとの差分を算出することにより、ウォーク量W(r,n)が求められる。
【0051】
そのウォーク量W(r,n)は、補償器20bで補償され、ステップ位置変化量S(r,n)が算出される。モータドライバ20cは、この算出されたステップ位置変化量S(r,n)だけ、ステップモータ21のステップ位置を変化させる。ステップモータ21のステップ位置が変化すると、そのステップ位置の変化に対応して、ステアリングモジュール25を構成するステアリングロール3の傾斜角度が変化する。これにより、中間転写ベルト1のラテラル方向の位置が制御され、その中間転写ベルト1の蛇行が抑制される。
【0052】
この画像形成装置は、このように中間転写ベルト1の蛇行の修正を行いながら、用紙14に画像を形成する画像形成モードを実行する。以下に、この画像形成モードについて説明する。
【0053】
画像形成モードの実行にあたっては、ベルトホームセンサ12から出力されたベルトホーム信号を基準として、ラスタ走査器8b,9b,10b,11b(図1参照)から、画像信号に基づいて露光光が照射され、各感光体ドラム8a,9a,10a,11a表面それぞれに静電潜像が書き込まれる。その後、各感光体ドラム8a,9a,10a,11aそれぞれに形成された静電潜像が、現像器8d,9d,10d,11dそれぞれにより現像され、各感光体ドラム8a,9a,10a,11aそれぞれに、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像が形成される。各感光体ドラム8a,9a,10a,11aそれぞれに形成されたトナー像は、一次転写位置T1において中間転写ベルト1に順次重ね転写(一次転写)され、これによってその中間転写ベルト1にカラーのトナー像が形成される。その後、そのカラーのトナー像は中間転写ベルト1の走行により二次転写位置T2に搬送されるとともに、その二次転写位置T2に用紙14も搬送される。二次転写位置T2に搬送されたカラーのトナー像は、その二次転写位置T2に配置された二次転写ロール17により、用紙14に一括転写(二次転写)される。カラーのトナー像が転写された用紙14は、用紙搬送系18によって定着器19に送られてその定着器19により定着処理(加熱、加圧等)が施され、用紙14に転写されたカラーのトナー像がその用紙14に定着する。定着処理(加熱、加圧等)がなされた用紙14は、図示せぬトレイに排出される。
【0054】
このように構成された画像形成装置は、中間転写ベルト1の位置を調整する中間転写ベルト位置調整モードとして、2つのモードを有している。1つは、中間転写ベルト1の回転が開始してから、最初にベルトホーム信号が検出されるまでの間に行われる第1の中間転写ベルト位置調整モードであり、もう1つは、ベルトホーム信号が検出された後に行われる第2の中間転写ベルト位置調整モードである。
【0055】
【実施例】
以下、実施例について説明する。
【0056】
上述したステップモータ21として2種類のステップモータを用意した。1つは、360度を100分割したときの1分割に相当する角度R=3.6度の間隔でモータの回転角度をステップ的に変化させる100分割(以下、この分割数をステップモータの分解能と呼ぶ)のステップモータであり、もう1つは、360度を1000分割したときの1分割に相当する角度R=0.36度の間隔でモータの回転角度をステップ的に変化させる1000分割のステップモータである。
【0057】
実施例1の画像形成装置として、1000分割のステップモータ21を備えた画像形成装置を用意した。この実施例1の画像形成装置では、第1,第2の中間転写ベルト位置調整モードのうちの第1の中間転写ベルト位置調整モードのみを実行させて中間転写ベルト1の位置を調整する。また、実施例2の画像形成装置として、100分割のステップモータ21を備えた画像形成装置を用意した。この実施例2の画像形成装置では、第1,第2の中間転写ベルト位置調整モードのうちの第2の中間転写ベルト位置調整モードのみを実行させて中間転写ベルト1の位置を調整する。
【0058】
以下、実施例1,2について順に説明する。
【0059】
(実施例1)
実施例1の画像形成装置においては、ステップモータ21に、ステアリング制御部20が出力する制御信号が入力されると、そのステップモータ21のステップ位置は、現在のステップ位置から、以下に示す(1)式で求められるステップ位置変化量Sだけ変化する。
【0060】
【数1】

Figure 0003903632
【0061】
ここで、Kは制御ゲインであり、Wは、図6に示す演算部20eで算出されたエッジ位置e(r,n)に基づいて算出されるウォーク量である。また、KWは、少数第1位まで算出される値であり、intは、その少数第1位まで算出されたKWを整数化することを表す。
【0062】
図7は、実施例1の画像形成装置が備えている中間転写ベルト1の位置ずれを是正するために実行される第1の中間転写ベルト位置調整モードのフローチャートを示す図、図8は、そのフローチャート実行時における、中間転写ベルトのラテラル方向の位置ずれを示す図である。
【0063】
実施例1の画像形成装置において、第1の中間転写ベルト位置調整モードの実行が開始されると、中間転写ベルト1の回転が開始され、エッジセンサ13により検出されたベルトエッジ信号に基づいて、図6に示す演算部20eでエッジ位置e(r,n)が算出される(ステップS1)。尚、ここでは、中間転写ベルト1の回転が開始してから最初にベルトホーム信号が検出された時点を、中間転写ベルト1の回転数0、すなわち中間転写ベルト1の1回転目が開始された時点とし、中間転写ベルト1の回転が開始してからベルトホーム信号が検出されるまでの間は、回転数r=−1と設定する。
【0064】
ステップS1においてエッジ位置e(r,n)が得られると、ステップS2に進み、そのステップS1で検出されたエッジ位置e(r,n)の絶対値|e(r,n)|が基準値E0より小さいか否かが判断される。ここで、基準値E0は、第1の中間転写ベルト位置調整モードを実行する前に中間転写ベルト1のエッジ位置を予め測定することにより得られた、その中間転写ベルト1のエッジプロファイルの最大値(ここでは0.4mm)に設定してある。尚、第1の中間転写ベルト位置調整モードの実行開始前に中間転写ベルト1を交換した場合等、第1の中間転写ベルト位置調整モードの実行開始前と実行開始後とでE0の値が異なる場合は、E0の値を、交換後の中間転写ベルト1に対応した値に変更すればよい。
【0065】
ステップS2において、|e(r,n)|<E0(=0.4mm)と判断されると、(1)式に示す制御ゲインK=0に設定し、ステップモータ21のステップ位置変化量Sを0にしたまま(すなわち、ステップモータ21のステップ位置を固定することにより、ステアリングロール3の傾斜角度を固定する)、ステップS3に進み、ベルトホームセンサ12からベルトホーム信号が出力されたか否かが判断される。ベルトホーム信号が出力されていないと判断されると、再度ステップS1に進み、ステップS2で|e(r,n)|<E0であると判断されつづける限り、ステップモータ21のステップ位置変化量S=0のまま、ステップS3でベルトホーム信号が出力されるまで、ステップS1〜ステップS3のループが繰り返し実行される。
【0066】
図8(A)に、中間転写ベルト1の回転数と、その中間転写ベルト1の位置ずれとの関係を示す。破線は、中間転写ベルト1のエッジ位置を示し、実線は、エッジ位置からエッジプロファイルが取り除くことにより算出されたその中間転写ベルト1自体の、基準位置からの位置ずれ量(ウォーク量)を示す。
【0067】
ここでは、中間転写ベルト1の走行開始時(r=−1)において、エッジ位置は約1.0mmであるため、ステップS2において、ステップS1で検出されたエッジ位置e(r,n)が基準値E0(=0.4mm)より大きい、すなわち、|e(r,n)|≧E0と判断される。|e(r,n)|≧E0と判断されると、ステップS4に進み、以下に示す(2)式を用いて、(1)式に示す制御ゲインKを算出する。
【0068】
【数2】
Figure 0003903632
【0069】
K0;定数
制御ゲインKが算出されると、ステップS5に進み、上述した(1)式中のKに(2)式を用いて算出されたKを代入するとともに、(1)式中のWにe(r,n)を代入してステップ位置変化量Sを算出し、その算出されたステップ位置変化量Sだけステップモータ21のステップ位置を変更し、ステアリングロール3の傾斜角度を調整する。
【0070】
つまり、実施例1の画像形成装置は、ステップS2において、エッジ位置e(r,n)が、−0.4mm<e(r,n)<0.4mmの範囲にあるか否かを判断し、エッジ位置e(r,n)がその範囲内に入った場合は、制御ゲインKを0に設定してステアリングロール3の傾斜角度を固定し、中間転写ベルト1の位置の是正は行わず、一方、エッジ位置e(r,n)がその範囲から外れた場合は、(2)式で表される制御ゲインKをe(r,n)の値に応じて変化させてステアリングロール3の傾斜角度を制御し、中間転写ベルト1の位置の是正を積極的に行っている。つまり、実施例1の画像形成装置では、エッジ位置e(r,n)が0.4mmよりも大きい場合は、中間転写ベルト1のウォーク量が大きいと判断して、中間転写ベルト1の位置の是正を積極的に行っており、一方、エッジ位置e(r,n)が0.4mmよりも小さい場合は、中間転写ベルト1のウォーク量はそれほど大きくはないと判断して、中間転写ベルト1の位置の是正は行っていない。
【0071】
このようにして中間転写ベルト1の位置の是正を行うと、中間転写ベルト1のウォーク量が大きいほど、ステップ位置変化量Sが大きくなる。このため、ステアリングロール3の傾斜角度が大きくなり、中間転写ベルト1の位置ずれに対する修正量が大きくなる。つまり、中間転写ベルト1のウォーク量が大きい場合は、その中間転写ベルト1の位置ずれに対する修正量が大きく、一方、中間転写ベルト1のウォーク量が小さい場合は、その中間転写ベルト1の位置ずれに対する修正量が小さく設定され、中間転写ベルト1のウォーク量に応じて、中間転写ベルト1の位置ずれを効果的に是正することができる。
【0072】
ステップS5において、ステップ位置変化量Sが算出されたら、ステップS3に進み、ベルトホームセンサ12からベルトホーム信号が出力されたか否かが判断される。ベルトホーム信号が出力されていないと判断されると、再度ステップS1に進み、ステップS2で|e(r,n)|≧E0であると判断されつづける限り、ステップS3でベルトホーム信号が出力されるまで、ステップS1、S2、S4、S5、およびS3のループが繰り返し実行される。このループの実行により、中間転写ベルト1の位置ずれは小さくなり、ここでは、図8(A)に示すように、ステップS3でベルトホーム信号が出力されたと判断された時点(ベルト回転数r=0)では、中間転写ベルト1のウォーク量は約0.4mmである。
【0073】
ステップS3でベルトホーム信号が出力されたと判断されると、中間転写ベルト1の回転数r=0、中間転写ベルト1の番地n=0に設定されステップS6に進み、回転数r=0、番地n=0におけるエッジ位置e(0,0)が算出される。エッジ位置e(0,0)が算出されると、ステップS7に進み、その算出されたエッジ位置e(0,0)に基づいて、回転数r=0、番地n=0における中間転写ベルト1のウォーク量W(0,0)が算出される。このウォーク量W(0,0)は、以下の(3)式で表されるウォーク量W(r,n)において、r=0、n=0とすることにより算出される。
【0074】
【数3】
Figure 0003903632
【0075】
W(r,n)は、回転数r、番地nにおける、中間転写ベルト1のウォーク量である。従って、W(0,0)は、回転数r=0、番地n=0におけるウォーク量である。このW(0,0)は、エッジ位置e(0,0)と、予め測定されたエッジプロファイルp(n)のうちの番地n=0におけるp(0)との差分であり、この差分を算出することによりウォーク量W(0,0)が算出される。ウォーク量W(0,0)が算出されると、ステップS8に進み、(2)式を用いて、回転数r=0、番地n=0におけるK=K0・(e(0,0)−E0)が算出され、さらに、上述した(1)式のKに、その算出されたK0・(e(0,0)−E0)が代入されるとともに、WにステップS7で算出されたウォーク量W(0,0)が代入され、回転数r=0、番地n=0におけるステップ位置変化量S(0,0)が算出される。ステップ位置変化量S(0,0)が算出されると、ステップモータ21は、その算出されたステップ位置変化量S(0,0)に対応するステップ数だけ回転してステップ位置を変更し、ステアリングロール3の傾斜角度が調整される。
【0076】
ステップS8において、ステップ位置変化量S(0,0)が算出されたら、ステップS9に進み、中間転写ベルト1の走行を終了する旨の終了信号が入力されたか否かが判断される。終了信号が入力されていないと判断されると、ステップS10に進み、番地nが、最大値N(ここでは50)であるか否かが判断される。この時点では番地n=0であるので、最大値N(=50)ではないと判断され、ステップS11で番地nがインクリメントされてn=1となり、ステップS6に戻る。ステップS6に戻ると、今度は、中間転写ベルト1の回転数r=0、中間転写ベルト1の番地n=1におけるエッジ位置e(0,1)が検出され、ステップS7、ステップS8それぞれで、回転数r=0、番地n=1におけるウォーク量W(0,1)、ステップ位置変化量S(0,1)が算出される。ステップモータ21は、その算出されたステップ位置変化量S(0,1)に対応するステップ数だけ回転し、これにより、ステアリングロール3の傾斜角度が調整される。その後、ステップS9で、中間転写ベルト1の走行を終了する旨の終了信号が入力されていないと判断されるのであれば、この時点では番地n=1であるので、ステップS10で、番地nが最大値N(=50)ではないと判断され、ステップS11に進み、番地nがインクリメントされてn=2となり、再度ステップS6に戻る。
【0077】
以下同様にして、ステップS9で終了信号が入力されていないと判断されるのであれば、ステップS10で、番地nが最大値N(=50)であると判断されるまで、ステップS6〜ステップS11のループが繰り返し実行される。このループが繰り返し実行されることにより、中間転写ベルト1の回転数r=0と、中間転写ベルト1の番地n=0,1,2,……,50それぞれとの組み合わせにおけるエッジ位置e(0,0),e(0,1),e(0,2),……,e(0,50)が検出され、ステップモータ21は、各エッジ位置e(0,0),e(0,1),e(0,2),……,e(0,50)に基づいて求められたステップ位置変化量S(0,0),S(0,1),S(0,2),……,S(0,50)それぞれに対応するステップ数だけ順次回転し、中間転写ベルト1のラテラル方向の位置が制御される。ここで、ステップS10において、番地nが最大値N(=50)であると判断されると、ステップS3に戻り、ベルトホーム信号が出力されたら中間転写ベルト1の回転数rがインクリメントされr=1となる。このインクリメントにより、中間転写ベルト1の1回転目が終了となる。図8(A)に示すように、中間転写ベルト1が1回転し終えた時点では、中間転写ベルト1のウォーク量は、約0.2mmである。
【0078】
また、ステップS3においてr=1にインクリメントされると、今度はその中間転写ベルト1の回転が2回転目に入り、再度ステップS6〜ステップS11のループが繰り返し実行され、r=1(中間転写ベルト1の回転が2回転目)において、番地n=0,1,2,……,50それぞれのときのステップ位置変化量S(1,0),S(1,1),S(1,2),……,S(1,50)が求められ、ステップモータ21が、それらステップ位置変化量S(1,0),S(1,1),S(1,2),……,S(1,50)それぞれに対応するステップ数だけ順次回転する。ここで、ステップS10において、番地nが最大値N(=50)であると判断されると、ステップS3に戻り、ベルトホーム信号が出力されたら中間転写ベルト1の回転数rがインクリメントされr=2となる。このインクリメントにより、中間転写ベルト1の2回転目が終了となる。図8(A)に示すように、中間転写ベルト1が2回転し終えた時点では、中間転写ベルト1のウォーク量は、ほぼ0mmとなっている。
【0079】
以下、同様にして、rが順次インクリメントされ、ステップモータ21は、r=0,1,2,3……、n=0,1,2,……,50それぞれの組合わせに対応したステップ位置変化量S(r,n)に対応するステップ数だけ回転し、中間転写ベルト1の位置が制御される。図8(A)に示すように、中間転写ベルト1の位置ずれは、その中間転写ベルト1が2回転し終えたころに是正されていることがわかる。
【0080】
尚、参考として、図8(B)に、中間転写ベルト1の回転数と、ステップモータ21のステップ位置変化量S(r,n)との関係を示す。ここで、ステップ位置変化量S(r,n)は、中間転写ベルト1の回転数rにおいて、番地n−1におけるステップモータ21のステップ位置が、番地nにおけるステップモータ21のステップ位置に変化するときのステップ位置の変化量である。また図8(C)に、中間転写ベルト1の回転数rと、ステップモータ21のステップ位置との関係を示す。尚、ステップ位置は、回転数r=−1のときのステップモータ21のステップ位置を基準位置としてある。
【0081】
このように、実施例1の画像形成装置において、第1の中間転写ベルト位置調整モードを実行することにより、中間転写ベルト1の位置ずれが是正されるる。ここで、1000分割のステップモータ21を備えるが、第1の中間転写ベルト位置調整モードを有さない画像形成装置(比較例1)を用いた場合、中間転写ベルト1の位置がどのように制御されるかについて説明する。
【0082】
図9は、比較例1の画像形成装置において、中間転写ベルトの位置ずれを是正するために実行されるフローチャートであり、図10は、そのフローチャート実行時における、中間転写ベルトのラテラル方向の位置ずれを示す図である。
【0083】
図9に示すフローチャートと、図7に示すフローチャートとの相違点は、図9に示すフローチャートが、図7に示すフローチャートのステップS1,S2,S4,S5を備えていない点のみである。尚、図9に示すフローチャートを実行するにあたり、中間転写ベルト1が回転し始めてから、最初にベルトホーム信号が出力されるまでの間、ステップモータ21のステップ位置は所定のステップ位置に固定されている。また、比較例1の画像形成装置においても、実施例1と同様に、ステップモータのステップ位置変化量Sは上述した(1)式で表される。
【0084】
図10(A)は、中間転写ベルト1の回転数と、エッジ位置および中間転写ベルトのウォーク量それぞれとの関係を示すグラフである。図8(A)と図10(A)とを比較すると、中間転写ベルト1の回転を開始した時点(r=−1)でのウォーク量と、最も大きいウォーク量との差Zは、図8(A)の方が小さい。従って、第1の中間転写ベルト位置調整モードを実行することにより、中間転写ベルト1の走行を開始してから、ベルトホーム信号が検出される間の、中間転写ベルト1のウォーク量Wが抑制されていることがわかる。
【0085】
尚、参考として、図10(B)に、中間転写ベルト1の回転数と、ステップモータのステップ位置変化量との関係を示し、図10(C)に、中間転写ベルト1の回転数と、ステップモータのステップ位置との関係を示す。
【0086】
(実施例2)
ここで、実施例2の画像形成装置の説明に先立って、図9に示すフローチャートにしたがって中間転写ベルトの位置を是正する、分解能1000のステップモータを備えた比較例1の画像形成装置を用いたときに、中間転写ベルト1の回転を開始し、最初にベルトホーム信号が検出された時点以後の、中間転写ベルトのラテラル方向の位置ずれが是正される様子について説明する。
【0087】
図11は、比較例1の画像形成装置において、図9に示すフローチャート実行時における、中間転写ベルトのラテラル方向の位置ずれが是正される様子を示す図である。尚、図11では、ベルトホーム信号が出力された時点での中間転写ベルトのウォーク量が0.2mmの場合の例が示されている。
【0088】
図11(A)は、中間転写ベルト1の回転数と、エッジ位置および中間転写ベルトのウォーク量それぞれとの関係、図11(B)は、中間転写ベルト1の回転数と、ステップモータのステップ位置変化量との関係、図11(C)は、中間転写ベルト1の回転数と、ステップモータのステップ位置との関係を示す。
【0089】
図11(A)から、中間転写ベルト1の位置ずれは、その中間転写ベルト1が2回転し終えたころに是正されていることがわかる。
【0090】
次に、比較例1の画像形成装置において、1000分割のステップモータ21の代わりに、100分割のステップモータ21を備えた画像形成装置(比較例2)を用意し、この比較例2の画像形成装置を用いたときの、中間転写ベルトのラテラル方向の位置ずれについて説明する。尚、比較例2の画像形成装置においても、ステップモータのステップ位置変化量Sは、上述した(1)式で表される。
【0091】
図12は、比較例2の画像形成装置において、中間転写ベルトのラテラル方向の位置ずれを示す図である。
【0092】
尚、ここでは、(1)式において、算出されたウォーク量W(r,n)に対して、ステップモータのステップ数変化量S(r,n)が小さい値に設定されるように、制御ゲインKを小さい値に設定してある。
【0093】
図12(A)は、中間転写ベルト1の回転数と、エッジ位置および中間転写ベルトのウォーク量それぞれとの関係、図12(B)は、中間転写ベルト1の回転数と、ステップモータのステップ位置変化量との関係、図12(C)は、中間転写ベルト1の回転数と、ステップモータのステップ位置との関係を示す。
【0094】
図12(A)に示すように、中間転写ベルトのウォーク量は約−0.2mmで飽和していしまい、位置ずれが是正されていないことがわかる。そこで、比較例2の画像形成装置において、(1)式で表されるステップ位置変化量Sの算出に用いられる制御ゲインKを、図12の場合における制御ゲインKよりも大きい値に設定することによりステップモータのステップ数変化量を大きくしたときの、中間転写ベルトのラテラル方向の位置ずれの是正を試みた。
【0095】
図13は、そのときの中間転写ベルトのラテラル方向の位置ずれを示す図である。
【0096】
図13(A)は、中間転写ベルト1の回転数と、エッジ位置および中間転写ベルトのウォーク量それぞれとの関係、図13(B)は、中間転写ベルト1の回転数と、ステップモータのステップ位置変化量との関係、図13(C)は、中間転写ベルト1の回転数と、ステップモータのステップ位置との関係を示す。
【0097】
制御ゲインKを大きくしても、図13(A)に示すように、中間転写ベルトのウォーク量が約−0.1mmで飽和していしまい、位置ずれが是正されていないことがわかる。
【0098】
このように、比較例1の画像形成装置では、図11(A)に示すように、位置ずれが是正されているが、ステップモータ21として高分解能のモータ(分解能1000)を用いる必要があり、コストがかかるという問題がある。一方、比較例2の画像形成装置では、低コスト化を図るために、ステップモータ21として低分解能のモータ(分解能100)を用いているが、このような低分解能のモータでは、図12(A)、図13(A)に示すように、位置ずれを是正することができないという問題がある。そこで、減速機を用いて、低分解能のステップモータの分解能を高分解能にする方法が考えられるが、この方法では、減速機の精度等が問題となりステップモータの制御を高精度に行うことが難しい。
【0099】
これに対し、実施例2の画像形成装置では、上述したように、低分解能のステップモータ(分解能100)が用いられ、さらに、第2の中間転写位置調整モードが実行される。このように、第2の中間転写位置調整モードを実行することにより、高分解能のステップモータの代わりに低分解能のステップモータを用いても、中間転写ベルト1の位置ずれが精度よく是正される。以下に、その中間転写ベルト1の位置ずれが是正される原理について説明する。
【0100】
図14は、ステップモータのステップ位置と、中間転写ベルトが1回転する間のウォーク量の最大値(以下、ウォーク速度と呼ぶ)との関係を示すグラフである。
【0101】
図14に示すように、ステップモータのステップ位置(すなわちステアリングロールの傾斜角度)とウォーク速度との間には直線Lで表される線形の対応関係がある。従って、ステップモータのステップ位置(ステアリングロールの傾斜角度)を正確に制御することにより、中間転写ベルト1のウォーク速度を0にできることがわかる。
【0102】
以下、実施例2において、ステップモータのステップ位置(ステアリングロールの傾斜角度)をどのように制御しているかについて説明する。
【0103】
図15は、実施例2の画像形成装置が実行する第2の中間転写ベルト位置調整モードのフローチャートを示す図、図16は、そのフローチャート実行時における、中間転写ベルトのラテラル方向の位置ずれを示す図である。
【0104】
中間転写ベルト1の回転が開始され、ステップS1でベルトホーム信号が出力されたと判断されると、中間転写ベルト1の回転数r=0、中間転写ベルト1の番地n=0にリセットされる。ここでは、図16(A)に示すように、ベルトホーム信号が出力された時点(r=0)での、ベルトのウォーク量は約0.2mmである。ベルトホーム信号が出力されると、ステップS2に進み、回転数r=0、番地n=0におけるエッジ位置e(0,0)が検出される。エッジ位置e(0,0)が検出されると、ステップS3に進み、エッジ位置e(0,0)とエッジプロファイルp(0)との差分から、回転数r=0、番地n=0におけるウォーク量W(0,0)を算出する。ウォーク量W(0,0)が算出されると、ステップS4に進み、その算出されたウォーク量W(0,0)に基づいて、回転数r=0、番地n=0において、中間転写ベルト1の位置ずれを是正するのに必要なステップ位置変化量S0(0,0)が算出される。このステップ位置変化量S0(0,0)は、以下の(4)式で表されるステップ位置変化量S0(r,n)において、r=0、n=0とすることにより算出される。
【0105】
【数4】
Figure 0003903632
【0106】
このステップ位置変化量S0(r,n)は、回転数r、番地nにおける、中間転写ベルト1の位置ずれを是正するのに必要なステップモータ21のステップ位置変化量を、実施例2の画像形成装置が備えているステップモータ21の分解能100よりも高分解能である分解能1000で算出したときのステップモータ21のステップ位置変化量である。従って、(4)式で求められたステップ位置変化量S0をそのまま用いて、分解能100のステップモータのステップ位置を変更しようとすると、分解能100のステップモータ21では本来設定できないステップ位置を新たなステップ位置と設定する場合が出てくる。そこで、(4)式で求められたステップ位置変化量S0に基づいて、分解能100のステップモータ21が設定可能なステップ位置のみを新たなステップ位置に設定するステップ位置変化量Sを算出する。そのステップ位置変化量Sは、以下のようにして算出される。
【0107】
ステップS4においてステップ位置変化量S0(0,0)が算出されると、ステップS5に進み、その算出されたステップ位置変化量S0(0,0)に基づいて、回転数r=0、番地n=0において、分解能100のステップモータ21が設定可能なステップ位置の中から1つのステップ位置A(0,0)が設定される。このステップ位置A(0,0)は、現在のステップ位置とのステップ位置変化量がステップS4で算出されたステップ位置変化量S0(0,0)に最も近いように設定される。このA(0,0)は、以下の(5)式で表されるステップ位置A(r,n)において、r=0、n=0とすることにより算出される。
【0108】
【数5】
Figure 0003903632
【0109】
A(r,n)は、回転数r、番地nにおける、ステップモータ21のステップ位置である。
【0110】
(5)式から、A(0,0)=int{S0(0,0)}となる。
【0111】
ステップS5において、A(0,0)が算出されると、ステップS6に進み、その算出されたA(0,0)に基づいて、回転数r=0、番地n=0において、ステップモータのステップ位置を現在のステップ位置からステップ位置A(0,0)にするのに必要なステップ位置変化量S(0,0)が算出される。このステップ位置変化量S(0,0)は、以下の(6)式で表されるステップ位置変化量S(r,n)において、r=0、n=0とすることにより算出される。
【0112】
【数6】
Figure 0003903632
【0113】
だだし、n−1;0以上の整数
つまり、S(0,0)=int{A(0,0)}となる。
【0114】
このようにしてステップ位置変化量S(0,0)を算出し、その算出されたステップ位置変化量S(0,0)に対応したステップ数だけステップモータ21を回転しステアリングロール3の傾斜角度を調整する。ステップS6において、ステップ位置変化量S(0,0)が算出されたら、ステップS7に進み、中間転写ベルト1の走行を終了する旨の終了信号が入力されたか否かが判断される。終了信号が入力されていないと判断されると、ステップS8に進み、番地nが、最大値N(ここでは50)であるか否かが判断される。この時点では番地n=0であるので、最大値N(=50)ではないと判断され、ステップS9で番地nがインクリメントされてn=1となり、ステップS2に戻る。ステップS2に戻ると、今度は、中間転写ベルト1の回転数r=0、中間転写ベルト1の番地n=1におけるエッジ位置e(0,1)が検出され、ステップS3、ステップS4それぞれで、中間転写ベルト1の回転数r=0、中間転写ベルト1の番地n=1に対応したウォーク量W(0,1)、ステップ位置変化量S0(0,1)が算出される。その後、ステップS5に進み、(5)式を用いて、A(0,1)を算出する。
【0115】
Figure 0003903632
A(0,1)が算出されたらステップS6に進み、(6)式を用いて、ステップ位置変化量S(0,1)を算出する。
【0116】
Figure 0003903632
このようにして算出されたステップ位置変化量S(0,1)に対応したステップ数だけステップモータ21を回動しステアリングロール3の傾斜角度を調整する。その後、ステップS7で、中間転写ベルト1の走行を終了する旨の終了信号が入力されていないと判断されるのであれば、この時点では番地n=1であるので、ステップS8で、番地nが最大値N(=50)ではないと判断され、ステップS9に進み、番地nがインクリメントされてn=2となり、再度ステップS2に戻る。
【0117】
以下、ステップS7で、中間転写ベルト1の走行を終了する旨の終了信号が入力されていないと判断されるのであれば、ステップS8で、番地nが最大値N(=50)であると判断されるまで、ステップS2〜ステップS9のループが繰り返し実行される。このループが繰り返し実行されることにより、中間転写ベルト1の回転数r=0と、中間転写ベルト1の番地n=0,1,2,……,50それぞれとの組み合わせにおけるエッジ位置e(0,0),e(0,1),e(0,2),……,e(0,50)が検出され、ステップモータ21は、各エッジ位置e(0,0),e(0,1),e(0,2),……,e(0,50)に基づいて求められたステップ位置変化量S(0,0),S(0,1),S(0,2),……,S(0,50)それぞれに対応したステップ数だけ順次回動し、中間転写ベルト1のラテラル方向の位置が制御される。ここで、ステップS8において、番地nが最大値N(=50)であると判断されると、ステップS1に戻り、ベルトホーム信号が出力されたら中間転写ベルト1の回転数rがインクリメントされr=1となる。このインクリメントにより、中間転写ベルト1の、最初にベルトホーム信号を検出してからの1回転目が終了となる。図16(A)に示すように、中間転写ベルト1が1回転し終えた時点では、中間転写ベルト1のウォーク量は、約0.1mmである。また、図16(C)に示すように、ステップモータ21のステップ位置は、回転数rが0から1になるまでの間に、−1、−2、−3、−2と変化している。
【0118】
また、ステップS1においてr=1にインクリメントされると、今度はその中間転写ベルト1の回転が2回転目に入り、再度ステップS2〜ステップS9のループが繰り返し実行され、r=1(中間転写ベルト1の回転が2回転目)において、番地n=0,1,2,……,50それぞれのときのステップ位置変化量S(1,0),S(1,1),S(1,2),……,S(1,50)が求められ、ステップモータ21が、それらステップ位置変化量S(1,0),S(1,1),S(1,2),……,S(1,50)それぞれに対応したステップ数だけ順次回動する。ここで、ステップS8において、番地nが最大値N(=50)であると判断されると、ステップS1に戻り、ベルトホーム信号が出力されたら中間転写ベルト1の回転数rがインクリメントされr=2となる。このインクリメントにより、中間転写ベルト1の2回転目が終了となる。図16(A)に示すように、中間転写ベルト1が2回転し終えた時点では、中間転写ベルト1のウォーク量は、ほぼ0mmとなっている。また、図16(C)に示すように、ステップモータ21のステップ位置は、回転数rが1から2になるまでの間に、−2、−1、0と変化している。
【0119】
以下、同様にして、rが順次インクリメントされ、ステップモータ21は、r=0,1,2,3……、n=0,1,2,……,50それぞれの組合わせに対応したステップ位置変化量S(r,n)だけ順次回動し、中間転写ベルト1の位置が制御される。図16(A)に示すように、中間転写ベルト1の位置ずれは、その中間転写ベルト1が2回転し終えたころに是正されていることがわかる。
【0120】
実施例2の画像形成装置では、ステップS4において、ステップ位置変化量S0(r,n)を、実施例2の画像形成装置が備えているステップモータ21の分解能100よりも高分解能である分解能1000で算出し、ステップS5において、その算出されたステップ位置変化量S0(r,n)と、ステップモータ21のステップ位置A(r,n−1)とに基づいて、ステップ位置A(r,n)を算出し、ステップS6において、ステップモータ21のステップ位置A(r,n)と、ステップ位置A(r,n−1)との差分を算出することにより、ステップモータ21のステップ位置変化量S(r,n)を求めている。
【0121】
このように、そのステップモータ21の分解能100よりも高分解能である分解能1000でステップモータ21のステップ位置変化量S0(r,n)を求め、その算出されたステップ位置変化量S0(r,n)と、回転数r,番地n−1におけるステップモータ21のステップ位置A(r,n−1)とに基づいて、実施例2の画像形成装置が備えている分解能100のステップモータ21のステップ位置A(r,n)を算出することにより、ステップモータ21のステップ位置を、実施例2の画像形成装置が備えている分解能100のステップモータ21よりも高分解能である分解能1000のステップモータのステップ位置に近づけることができる。従って、低分解能のステップモータを用いても、図16(A)に示すように、中間転写ベルト1の位置ずれが是正される。
【0122】
分解能1000(高分解能)のステップモータのステップ位置を表す図11(C)と、分解能100(低分解能)のステップモータのステップ位置を表す図12(C)、図13(C)、および図16(C)それぞれとを比較すると、図16(C)に示すステップモータのステップ位置の軌跡が、図11(C)に示すステップモータのステップ位置の軌跡に最も近いことがわかる(図11(C)におけるステップ位置−30は、図12(C)、図13(C)、および図16(C)におけるステップ位置−3に相当する)。このように、低分解能のステップモータを用いても、そのステップモータのステップ位置を、高分解能のステップモータのステップ位置に近づけることにより、低コストで、その中間転写ベルト1の位置ずれを精度よく是正することができる。
【0123】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ベルトの位置ずれが大きくなってしまうことが抑制されたベルト搬送装置、およびそのベルト搬送装置を適用した画像形成装置が得られる。
【0124】
また、本発明によれば、低コストでベルトの位置を高精度に制御できるベルト搬送装置、およびそのベルト搬送装置を適用した画像形成装置替えられる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のベルト搬送装置の一実施形態を適用した、本発明の画像形成装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図2】エッジセンサの一例である接触型センサを示す概略構成図である。
【図3】エッジセンサの別の例である非接触型センサを示す概略構成図である。
【図4】図1に示す画像形成装置において、エッジセンサで検出される信号の経路を具体的に示した図である。
【図5】中間転写ベルトの蛇行が修正される様子の説明図である。
【図6】ステアリングロール3の傾斜角度を最適条件で細かく設定するシステムの一例を示す図である。
【図7】実施例1の画像形成装置が備えている中間転写ベルト1の位置ずれを是正するために実行される第1の中間転写ベルト位置調整モードのフローチャートを示す図である。
【図8】図7に示すフローチャート実行時における、中間転写ベルトのラテラル方向の位置ずれを示す図である。
【図9】比較例1の画像形成装置において、中間転写ベルトの位置ずれを是正するために実行されるフローチャートである。
【図10】図9に示すフローチャート実行時における、中間転写ベルトのラテラル方向の位置ずれを示す図である。
【図11】比較例1の画像形成装置において、図9に示すフローチャート実行時における、中間転写ベルトのラテラル方向の位置ずれが是正される様子を示す図である。
【図12】比較例2の画像形成装置において、上述した(1)式に示す制御ゲインKを小さい値に設定したときの中間転写ベルトのラテラル方向の位置ずれを示す図である。
【図13】制御ゲインKを、図12の場合における制御ゲインKよりも大きい値に設定したときの中間転写ベルトのラテラル方向の位置ずれを示す図である。
【図14】ステップモータのステップ位置と、中間転写ベルトが1回転する間の位置ずれ量の最大値との関係を示すグラフである。
【図15】実施例2の画像形成装置が実行する第2の中間転写ベルト位置調整モードのフローチャートを示す図である。
【図16】図15に示すフローチャート実行時における、中間転写ベルトのラテラル方向の位置ずれを示す図である。
【符号の説明】
1 中間転写ベルト
1a エッジ
2 駆動ロール
3 ステアリングロール
3a,13e,22b 他端
3b,13d,22a 一端
4 バックアップロール
5,6,7 アイドラーロール
8,9,10,11 画像形成ユニット
8a,9a,10a,11a 感光体ドラム
8b,9b,10b,11b ラスタ走査器
8c,9c,10c,11c 帯電器
8d,9d,10d,11d 現像器
8e,9e,13e,11e 一次転写ロール
8f,9f,13f,11f クリーナ
12 ベルトホームセンサ
13 エッジセンサ
13b 接触子
13c,24 支軸
13f 変位センサ
13g LED
13h 光量センサ
14 用紙
15 ピックアップロール
16 ロール対
17 二次転写ロール
18 用紙搬送系
19 定着器
20 ステアリング制御部
20a コントローラ
20b 補償器
20c ステップモータドライバ
20d A/D変換器
20e 演算部
20f 記憶部
21 ステップモータ
22 ステアリングアーム
23 偏心カム
25 ステアリングモジュール[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a belt conveyance device and an image forming apparatus.
[0002]
[Prior art]
In recent years, speeding up and downsizing of image forming apparatuses are desired, and a belt is attached to a toner carrier (for example, an intermediate transfer member or a photoreceptor) that carries a toner image or a paper carrier that carries a paper. There is an increasing demand for the image forming apparatus used. In an image forming apparatus using a belt, it is extremely important to suppress belt walking (meandering) in order to improve image quality. As a method for suppressing the walk of the belt, for example, the position in the width direction of the belt is detected by detecting the position in the width direction of the belt and controlling the tilt angle of the steering roll in accordance with the detected position of the belt. A steering system to be controlled can be considered. This steering system is a system that requires less force applied to the belt than the system in which the belt is guided by belt ribs or edge guides, and is suitable for suppressing the belt walk. In this method, the edge position of the belt in the belt width direction is detected by an edge sensor, and the edge position detected by the edge sensor is compared with the shape (edge profile) of the belt edge stored in advance, and the comparison result Based on the above, the positional deviation in the belt width direction is corrected.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In this method, when comparing the edge position detected by the edge sensor and the edge profile of the belt stored in advance, the phase between the edge position detected by the edge sensor and the edge profile of the belt stored in advance. In order to prevent misalignment, a mark is usually provided at a predetermined position on the front or back surface of the belt, and at the timing when the mark is detected, the edge position detected by the edge sensor is sampled and compared with a pre-stored edge profile. Yes. Therefore, it cannot be compared with the edge profile after the belt is activated until the belt mark is detected. Here, for example, it is conceivable that the inclination angle of the steering roll is fixed to a predetermined angle after the belt is activated until the mark of the belt is detected. The predetermined angle is determined by the image forming apparatus. The angle is not necessarily appropriate for the usage environment. Therefore, a method of calculating the optimum tilt angle of the steering roll and fixing the tilt angle of the steering roll to the calculated tilt angle from when the belt is started until the belt mark is detected can be considered. . In this method, before the belt is newly driven, the optimum tilt angle of the steering roll when the belt is newly driven is calculated based on the inclination angle of the steering roll when the belt was last driven. . However, the belt has been stopped for a long time, or there have been environmental changes such as belt replacement or change of the installation location of the image forming apparatus. If it is larger than the positional deviation at the time of driving, when the belt starts to travel, there is a possibility that the positional deviation of the belt once increases immediately after the belt travels. At this time, if the positional deviation of the belt immediately after running the belt becomes extremely large, the belt position cannot be controlled, or in the worst case, the belt contacts the frame of the image forming apparatus main body. The belt may be damaged.
[0004]
In the steering method in which the position in the width direction of the belt is controlled by detecting the position in the width direction of the belt with an edge sensor and controlling the tilt angle of the steering roll in accordance with the detected position of the belt, In order to control the tilt angle of the roll, for example, a steering motor for driving the steering roll is prepared, and forward / reverse rotation is performed to forward / reverse the steering motor based on the position detected by the edge sensor and the control gain. It is conceivable to calculate the quantity S. For example, when a step motor is used as the steering motor, the forward / reverse rotation amount S needs to be obtained as an integer value. Here, when the resolution of the step motor is high (the number of steps of the motor is large), the step angle of the step motor can be set finely, and the belt position can be controlled with high accuracy.
[0005]
However, when a step motor with low resolution is used, the amount of change in the rotation angle of the motor when the motor rotates by one step is larger than the amount of change in the rotation angle for one step of the high-resolution step motor. Therefore, even in a low-resolution motor, if the forward / reverse rotation amount S for forward / reverse rotation of the motor is calculated using the same control gain as in the case of using a high-resolution motor, the amount of change in the rotation angle of the motor is consequently obtained. There is a problem that the position of the belt cannot be controlled well because it becomes large.
[0006]
As a countermeasure to this problem, it is conceivable to set the control gain to a small value when using a step motor with a low resolution. However, if the difference between the position detected by the edge sensor and the edge profile is very small, the amount of forward / reverse rotation of the motor S may be calculated as zero. That is, when the belt position deviation is very small, the change amount of the rotation angle of the step motor becomes zero, and there is a problem that the belt position cannot be controlled well.
[0007]
Therefore, as a method for controlling the position of the belt with high accuracy, there are a method using a high-resolution step motor (a micro-step type step motor) and a method of increasing the resolution of a low-resolution step motor by using a reduction gear. Though conceivable, the method using a high-resolution step motor has a problem that the cost is high because the control method of the step motor is complicated. On the other hand, in the method using a speed reducer, the accuracy of the speed reducer becomes a problem, and it is difficult to control the rotation angle of the step motor with high precision. There is a problem that the image to be easily deteriorated.
[0008]
In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a belt conveyance device in which an increase in belt positional deviation is suppressed, and an image forming apparatus to which the belt conveyance device is applied.
[0009]
Another object of the present invention is to provide a belt conveyance device that can control the position of the belt with high accuracy at low cost, and an image forming apparatus to which the belt conveyance device is applied.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The first belt conveying device of the present invention comprises:
A belt that moves along a predetermined path,
A displacement detection means for detecting a displacement in the width direction of the belt from a predetermined reference movement path;
A steering member that corrects positional deviation in the width direction of the belt by changing the steering control position in contact with the belt;
Steering control means for changing the steering control position of the steering member stepwise with a predetermined first resolution;
Based on the positional deviation of the belt detected by the positional deviation detection means, a steering control position change amount for correcting the positional deviation in the width direction of the belt from the current steering control position of the steering roll, High-resolution change amount calculating means for calculating with a second resolution that is higher than the first resolution;
Steering control position calculating means for calculating a new steering control position based on the current steering control position of the steering member and the steering control position change amount calculated by the high resolution change amount calculating means; and
Based on the current steering control position of the steering member and the new steering control position calculated by the steering control position calculation means, the amount of change in the steering control position of the steering member is calculated with the first resolution. With low-resolution change amount calculation means,
The steering control means changes the steering control position of the steering member by the steering control position change amount calculated by the low resolution change amount calculation means.
[0011]
Here, in the first belt conveyance device of the present invention, the steering control means has a step motor, and the steering control position of the steering member is changed stepwise by rotating the step motor. It is preferable that
[0012]
According to another aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus for forming an image on a sheet by forming a toner image and finally transferring and fixing the toner image on a predetermined sheet.
A belt that moves along a predetermined path employed in a process of forming or conveying a toner image;
A displacement detection means for detecting a displacement in the width direction of the belt from a predetermined reference movement path;
A steering member that corrects positional deviation in the width direction of the belt by changing the steering control position in contact with the belt;
Steering control means for changing the steering control position of the steering member stepwise with a predetermined first resolution;
Based on the positional deviation of the belt detected by the positional deviation detection means, a steering control position change amount for correcting the positional deviation in the width direction of the belt from the current steering control position of the steering roll, High-resolution change amount calculating means for calculating with a second resolution that is higher than the first resolution;
Steering control position calculating means for calculating a new steering control position based on the current steering control position of the steering member and the steering control position change amount calculated by the high resolution change amount calculating means; and
Based on the current steering control position of the steering member and the new steering control position calculated by the steering control position calculation means, the amount of change in the steering control position of the steering member is calculated with the first resolution. With low-resolution change amount calculation means,
The steering control means changes the steering control position of the steering member by the steering control position change amount calculated by the low resolution change amount calculation means.
[0013]
The second belt conveying device of the present invention is
A belt that moves along a predetermined path,
An edge sensor for detecting an edge position of the belt in a direction intersecting the moving path of the belt;
A steering member that controls a moving path of the belt by changing a steering control position in contact with the belt;
Based on the edge position of the belt detected by the edge sensor and the control gain that can be freely changed, the positional deviation in the width direction of the belt from the current steering control position of the steering member is corrected. First change amount calculating means for obtaining a steering control position change amount for
Steering control means for changing the steering control position of the steering member by the steering control position change amount calculated by the first change amount calculation means;
The first change amount calculating means is characterized in that the control gain is changed in accordance with an edge position deviation amount from a predetermined reference position of the edge position detected by the edge sensor.
[0014]
Here, in the second belt conveyance device of the present invention, the first change amount calculation means has a control gain when the edge position deviation amount is within the predetermined range, compared with the case where the edge position deviation amount is out of the predetermined range. Is preferably changed to a small value including 0.
[0015]
Further, in the second belt conveyance device of the present invention, the belt is an endless belt, and moves cyclically along a predetermined circulation movement path.
Storage means for storing the belt edge profile;
Detecting means for detecting that a predetermined position of the belt has passed a predetermined position on the circulation movement path of the belt;
By correcting the edge position of the belt detected by the edge sensor with reference to the edge profile stored in the storage means, the positional deviation of the belt in the width direction from a predetermined reference movement path is calculated. And a positional deviation in the width direction of the belt from the current steering control position of the steering member based on the positional deviation in the width direction of the belt calculated by the positional deviation calculation means. A second change amount calculating means for obtaining a steering control position change amount of
The steering control means calculates the steering control position of the steering member from the first change amount calculating means until the detection by the detecting means after the belt starts moving. It is preferable that the position change amount is changed, and after the detection by the detection means, the steering control position change amount calculated by the second change amount calculation means is changed.
[0016]
The second image forming apparatus of the present invention is an image forming apparatus for forming an image on a sheet by forming a toner image and finally transferring and fixing the toner image on a predetermined sheet.
A belt that moves along a predetermined path employed in a process of forming or conveying a toner image;
An edge sensor for detecting an edge position of the belt in a direction intersecting the moving path of the belt;
A steering member that controls a moving path of the belt by changing a steering control position in contact with the belt;
Based on the edge position of the belt detected by the edge sensor and the control gain that can be freely changed, the positional deviation in the width direction of the belt from the current steering control position of the steering member is corrected. First change amount calculating means for obtaining a steering control position change amount for
Steering control means for changing the steering control position of the steering member by the steering control position change amount calculated by the first change amount calculation means;
The first change amount calculating means is characterized in that the control gain is changed in accordance with an edge position deviation amount from a predetermined reference position of the edge position detected by the edge sensor.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
[0018]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of an image forming apparatus of the present invention to which an embodiment of a belt conveying apparatus of the present invention is applied.
[0019]
The image forming apparatus includes an intermediate transfer belt 1. The intermediate transfer belt 1 is stretched with a predetermined tension by a drive roll 2, a steering roll 3, a backup roll 4, and idler rolls 5, 6, and 7. By this drive roll 2, the intermediate transfer belt 1 circulates and moves in an arrow direction (hereinafter referred to as process direction) P. The steering roll 3 is a roll for adjusting the position of the intermediate transfer belt 1 in the width direction (the direction perpendicular to the paper surface shown in FIG. 1; hereinafter referred to as the lateral direction).
[0020]
The image forming apparatus also includes four image forming units 8, 9, 10, and 11 corresponding to the respective colors of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K). These four image forming units 8, 9, 10, 11 are arranged on the moving path of the intermediate transfer belt 1 so as to line up in the process direction P on the downstream side of the drive roll 2 and on the upstream side of the idler roll 5. ing.
[0021]
Each of the image forming units 8, 9, 10, and 11 is provided with photosensitive drums 8a, 9a, 10a, and 11a on which toner images are formed. Each of the photosensitive drums 8a, 9a, 10a, and 11a is supported by an image forming apparatus main body frame (not shown) so as to be rotatable in the direction of arrow D through the primary transfer position T1. The toner images formed on the photosensitive drums 8a, 9a, 10a, and 11a are transferred to the intermediate transfer belt 1 at the primary transfer position T1. Further, each of the image forming units 8, 9, 10, and 11 has raster scanners 8b, 9b, 10b, and 11b for exposing and scanning the surfaces of the photosensitive drums 8a, 9a, 10a, and 11a with a laser beam or the like. ing. Further, around each photosensitive drum 8a, 9a, 10a, and 11a, cleaners 8f, 9f, 10f, and 11f, chargers 8c, 9c, 10c, and 11c, and developing units 8d and 9d are arranged in the drum rotation direction D. , 10d, and 11d are disposed in order, and the primary transfer rolls 8e, 9e, 10e, and 11e are disposed between the photosensitive drums 8a, 9a, 10a, and 11a with the intermediate transfer belt 1 interposed therebetween. ing.
[0022]
Further, a mark (not shown) provided on the back surface of the intermediate transfer belt 1 is detected on the moving path of the intermediate transfer belt 1 downstream of the drive roll 2 and upstream of the primary transfer roll 8e. A belt home sensor 12 is disposed. Further, an edge sensor 13 is disposed on the moving path of the intermediate transfer belt 1 on the downstream side of the idler roll 5 and the upstream side of the steering roll 3. This edge sensor 13 relates to the edge of the intermediate transfer belt 1 with respect to the lateral direction R of the intermediate transfer belt 1 (perpendicular to the paper surface shown in FIG. 1; see FIGS. 2 and 3 described later). The position of the edge 1a shown in FIG. Signals output from the belt home sensor 12 and the edge sensor 13 are input to a steering control unit 20 (see FIG. 4 described later).
[0023]
FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating a contact sensor which is an example of an edge sensor.
[0024]
The edge sensor 13 includes a contact 13b, and the contact 13b is supported so as to be rotatable in the Z direction around a support shaft 13c provided at an intermediate portion thereof. One end 13d of the contact 13b is kept in pressure contact with one edge 1a of the intermediate transfer belt 1 by a spring 13a with a pressure contact force of about 0.1N. A displacement sensor 13f that detects the displacement of the contact 13b in the Z direction is disposed at a position facing the other end 13e of the contact 13b.
[0025]
When the intermediate transfer belt 1 moves in the process direction P (perpendicular to the paper surface shown in FIG. 2), the intermediate transfer belt 1 meanders (movement in the lateral direction R) and the shape of the edge 1a itself of the intermediate transfer belt 1 As a result, the contact 13b of the edge sensor 13 is displaced in the Z direction around the support shaft 13c. At this time, the displacement amount of the contact 13b of the edge sensor 13 in the Z direction changes according to the displacement amount of the edge 1a of the intermediate transfer belt 1 in the lateral direction R. The signal output from the displacement sensor 13f fluctuates in accordance with the change in the amount of displacement, whereby the position in the lateral direction R of the edge 1a of the intermediate transfer belt 1 is continuously detected.
[0026]
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a non-contact type sensor which is another example of the edge sensor.
[0027]
The edge sensor 13 is an LED (Light Emitting Diode) 13g with the edge 1a of the intermediate transfer belt 1 interposed therebetween, and a light amount sensor that detects the amount of light emitted from the LED 13g and passing beside the edge 1a of the intermediate transfer belt 1. 13h is arranged. When the intermediate transfer belt 1 moves in the process direction P, the edge sensor 13 is emitted from the LED 13g due to a change in the lateral direction R of the intermediate transfer belt 1 and the shape of the edge 1a of the intermediate transfer belt 1 itself. The amount of light passing through the side of the edge 1a of the belt 1 changes. Therefore, the position in the lateral direction R of the edge 1a of the intermediate transfer belt 1 is continuously detected.
[0028]
A signal detected by each edge sensor 13 is input to a steering control unit 20 described later. The steering control unit 20 changes the eccentric amount of the eccentric cam 23 (see FIG. 4 described later) based on the position in the lateral direction R of the edge 1a of the intermediate transfer belt 1 detected by the edge sensor 13, thereby the steering roll 3 is adjusted. By adjusting the inclination angle of the steering roll 3, the lateral displacement of the intermediate transfer belt 1 is corrected. The manner in which the lateral displacement of the intermediate transfer belt 1 is corrected will be described in detail later.
[0029]
Returning to FIG. 1, the description will be continued.
[0030]
In this image forming apparatus, the paper 14 on which an image is to be formed is stored in a paper feed cassette (not shown) and fed out one by one by a pickup roll 15 provided on the paper feed side of the paper feed cassette. The fed paper 14 is conveyed to the secondary transfer position T2 by following a path indicated by a broken line in the figure by a predetermined number of roll pairs 16. At the secondary transfer position T2, a secondary transfer roll 17 that is in contact with the intermediate transfer belt 1 is provided. The secondary transfer roll 17 is a roll that transfers the toner image transferred to the intermediate transfer belt 1 to the paper 14.
[0031]
The fixing device 19 fixes the toner image transferred to the paper 14 to the paper 14.
[0032]
Next, how the image forming apparatus having the above configuration corrects meandering of the intermediate transfer belt 1 will be described with reference to FIG.
[0033]
FIG. 4 is a diagram specifically showing a path of a signal detected by the edge sensor in the image forming apparatus shown in FIG.
[0034]
The image forming apparatus includes a steering arm 22. The steering arm 22 is rotatably supported at its intermediate portion by a support shaft 24. One end 22a of the steering arm 22 is rotatably connected to one end of the steering roll 3, and the other end 22b is press-contacted with an eccentric cam 23 fixed to the rotating shaft of the step motor 21. The step motor 21 is a motor whose rotation angle changes stepwise.
[0035]
The image forming apparatus also includes a steering control unit 20 that controls driving of the step motor 21.
[0036]
When the running of the intermediate transfer belt 1 is started, the edge sensor 13 detects the position of the edge of the intermediate transfer belt 1 in the lateral direction and outputs a belt edge signal E (t) (t; time) indicating the position. Output toward the steering control unit 20. The belt home sensor 12 detects the mark when the mark on the back surface of the intermediate transfer belt 1 passes over the belt home sensor 12 as the intermediate transfer belt 1 travels, and the mark is detected. Is output to the steering control unit 20. When the belt home signal output from the belt home sensor 12 is input to the steering control unit 20, the steering control unit 20 continuously samples the belt edge signal output from the edge sensor 13, and the sampled belt edge. Based on the signal, a control signal representing the rotation angle of the step motor 21 is output to the step motor 21. The step motor 21 rotates based on the control signal, the inclination angle of the steering roll 3 is controlled according to the rotation amount, and the meandering correction of the intermediate transfer belt 1 is performed.
[0037]
FIG. 5 is an explanatory diagram showing how the meandering of the intermediate transfer belt is corrected.
[0038]
5 (a), 5 (b), and 5 (c), sequentially from the left, a front view of the steering roll 3, a front view of the steering arm 22, and a side view of the step motor 21 to which the eccentric cam 23 is attached. It is shown.
[0039]
FIG. 5A shows a state in which the step motor 21 is stopped at a predetermined rotation angle, and the steering roll 3 is held substantially horizontal (the inclination is substantially zero) corresponding to the stop angle. The steering roll 3 is supported in a cantilever manner in which one end 3 b is pivoted (fixed) and the other end 3 a is movable by a steering arm 22.
[0040]
In the following, the rotation position of the step motor 21 corresponding to the rotation angle that can be taken by the step motor 21 is referred to as a step position, and each step position is determined from the reference step position when a certain step position is a reference step position. It is represented by the number of steps required to change to each step position. A change in the step position when the step motor 21 changes from the current step position to a new step position is referred to as a step position change amount.
[0041]
When the step motor 21 rotates from the state shown in FIG. 5A to change the step position and the eccentric cam 23 rotates counterclockwise as shown in FIG. 5B, the eccentric cam 23 is eccentric. The steering arm 22 rotates in the θ1 direction according to the position. As a result, the one end 3a of the steering roll 3 moves upward, and the inclination angle of the steering roll 3 changes by an angle corresponding to the step position change amount of the step motor 21. When one end 3 a of the steering roll 3 moves upward, the intermediate transfer belt 1 moves to the one end 3 a side of the steering roll 3.
[0042]
On the other hand, as shown in FIG. 5 (c), when the eccentric cam 23 rotates clockwise, the steering arm 22 rotates in the θ2 direction according to the eccentric position of the eccentric cam 23. The one end 3 a of the steering roll 3 is pushed down by the steering arm 22. At this time, the intermediate transfer belt 1 moves to the other end 3 b side opposite to the one end 3 a of the steering roll 3.
[0043]
In this image forming apparatus, as described above, the steering control unit 20 drives the step motor 21 based on the belt edge signal output from the edge sensor 13, whereby the tilt angle of the steering roll 3 is controlled and the intermediate transfer is performed. The meandering of belt 1 is corrected. In order to correct this meandering, a system for detecting the edge position of the intermediate transfer belt 1 with high accuracy and finely setting the tilt angle of the steering roll 3 based on the detection result is necessary. The image forming apparatus of the form includes the system. The system will be described below.
[0044]
FIG. 6 is a configuration diagram showing an example of the system.
[0045]
The controller 20a shown in FIG. 6 constitutes a part of the steering control unit 20 described above. The controller 20a includes a compensator 20b, a step motor driver 20c, an A / D converter 20d, a calculation unit 20e, and a storage unit 20f.
[0046]
The steering module 25 is a mechanical mechanism including the steering roll 3, the steering arm 22, the eccentric cam 23, and the support shaft 24. The belt module 30 stretches the intermediate transfer belt 1 and the intermediate transfer belt 1 described above. This is a mechanical mechanism including a roll such as a drive roll 2 to be provided.
[0047]
The A / D converter 20d included in the controller 20a converts the analog belt edge signal E (t) output from the edge sensor 13 into a digital signal and gives the digitized edge signal to the arithmetic unit 20e. . The computing unit 20e calculates an edge position e (r, n) from the digitized belt edge signal E (t) given from the A / D converter 20d. Hereinafter, r represents the number of rotations of the intermediate transfer belt 1 since the belt home signal was first detected, and n represents an address corresponding to a portion of the intermediate transfer belt 1 related to the process direction P. Here, n is an integer from 0 to 50. The storage unit 20f stores an edge profile p (n) representing the shape of the edge of the intermediate transfer belt 1 in a table format. This edge profile is an edge position measured by running the intermediate transfer belt 1 with the steering roll tilt angle fixed at a predetermined angle.
[0048]
Further, the compensator 20b included in the controller 20a is based on a positional deviation amount (hereinafter referred to as a walk amount) W (r, n) of the intermediate transfer belt 1 itself in the lateral direction from the reference position. The step position change amount S (r, n) of the step motor 21 necessary for correcting the positional deviation of the step motor 21 is calculated, and a control signal representing the step position change amount S (r, n) is output to the step motor driver 20c. To do. The step motor driver 20c drives the step motor 21 in accordance with the control signal output from the compensator 20b, and the tilt angle of the steering roll 3 constituting the steering module 25 is controlled by driving the step motor 21. The
[0049]
In the system configured as described above, the belt edge signal E (t) obtained by the detection of the edge sensor 13 is converted into a digital signal by the A / D converter 20d, and the rotational speed r, the address is converted by the arithmetic unit 20e. An edge position e (r, n) at n is generated.
[0050]
Next, using the edge profile p (n) stored in the storage unit 20f, the difference between the edge position e (r, n) acquired as described above and the corresponding edge profile p (n) is calculated. To do. As a result, the edge profile p (n) buried in the edge position e (r, n) is removed from the edge position e (r, n), and data representing the lateral position of the intermediate transfer belt 1 itself is obtained. Calculated. By calculating the difference between the calculated data and the reference position data REF representing the reference position of the intermediate transfer belt 1, the walk amount W (r, n) is obtained.
[0051]
The walk amount W (r, n) is compensated by the compensator 20b, and the step position change amount S (r, n) is calculated. The motor driver 20c changes the step position of the step motor 21 by the calculated step position change amount S (r, n). When the step position of the step motor 21 changes, the inclination angle of the steering roll 3 constituting the steering module 25 changes corresponding to the change in the step position. Thereby, the position of the intermediate transfer belt 1 in the lateral direction is controlled, and the meandering of the intermediate transfer belt 1 is suppressed.
[0052]
The image forming apparatus executes an image forming mode in which an image is formed on the paper 14 while correcting the meandering of the intermediate transfer belt 1 as described above. The image forming mode will be described below.
[0053]
When the image forming mode is executed, exposure light is emitted from the raster scanners 8b, 9b, 10b, and 11b (see FIG. 1) based on the image signal based on the belt home signal output from the belt home sensor 12. The electrostatic latent images are written on the surfaces of the photosensitive drums 8a, 9a, 10a, and 11a, respectively. Thereafter, the electrostatic latent images formed on the photosensitive drums 8a, 9a, 10a, and 11a are developed by the developing devices 8d, 9d, 10d, and 11d, and the photosensitive drums 8a, 9a, 10a, and 11a are respectively developed. In addition, yellow, magenta, cyan, and black toner images are formed. The toner images formed on the respective photosensitive drums 8a, 9a, 10a, and 11a are sequentially transferred and transferred onto the intermediate transfer belt 1 (primary transfer) at the primary transfer position T1, whereby the color toner is transferred onto the intermediate transfer belt 1. An image is formed. Thereafter, the color toner image is conveyed to the secondary transfer position T2 by the traveling of the intermediate transfer belt 1, and the paper 14 is also conveyed to the secondary transfer position T2. The color toner image conveyed to the secondary transfer position T2 is collectively transferred (secondary transfer) onto the paper 14 by the secondary transfer roll 17 disposed at the secondary transfer position T2. The sheet 14 on which the color toner image has been transferred is sent to a fixing unit 19 by a sheet conveying system 18 and subjected to fixing processing (heating, pressing, etc.) by the fixing unit 19, and the color transferred to the sheet 14 is transferred. The toner image is fixed on the paper 14. The paper 14 that has been subjected to fixing processing (heating, pressing, etc.) is discharged to a tray (not shown).
[0054]
The image forming apparatus configured as described above has two modes as the intermediate transfer belt position adjustment mode for adjusting the position of the intermediate transfer belt 1. One is a first intermediate transfer belt position adjustment mode which is performed after the rotation of the intermediate transfer belt 1 is started until the belt home signal is detected for the first time. The other is a belt home. This is a second intermediate transfer belt position adjustment mode performed after the signal is detected.
[0055]
【Example】
Examples will be described below.
[0056]
Two types of step motors were prepared as the step motor 21 described above. One is 100 divisions in which the rotation angle of the motor is changed stepwise at intervals of an angle R = 3.6 degrees corresponding to one division when 360 degrees are divided into 100 (hereinafter, this division number is referred to as the resolution of the step motor). The other is a step motor of 1000 divisions that changes the rotation angle of the motor stepwise at an interval of an angle R = 0.36 degrees corresponding to one division when 360 degrees are divided into 1000 divisions. Step motor.
[0057]
As the image forming apparatus of Example 1, an image forming apparatus provided with a 1000-division step motor 21 was prepared. In the image forming apparatus according to the first exemplary embodiment, only the first intermediate transfer belt position adjustment mode of the first and second intermediate transfer belt position adjustment modes is executed to adjust the position of the intermediate transfer belt 1. Further, an image forming apparatus provided with a 100-division step motor 21 was prepared as an image forming apparatus of Example 2. In the image forming apparatus according to the second exemplary embodiment, only the second intermediate transfer belt position adjustment mode of the first and second intermediate transfer belt position adjustment modes is executed to adjust the position of the intermediate transfer belt 1.
[0058]
Hereinafter, Examples 1 and 2 will be described in order.
[0059]
Example 1
In the image forming apparatus according to the first embodiment, when a control signal output from the steering control unit 20 is input to the step motor 21, the step position of the step motor 21 is as follows from the current step position (1 ) Changes by the step position change amount S obtained by the equation.
[0060]
[Expression 1]
Figure 0003903632
[0061]
Here, K is a control gain, and W is a walk amount calculated based on the edge position e (r, n) calculated by the calculation unit 20e shown in FIG. Further, KW is a value calculated to the first decimal place, and int represents that the KW calculated to the first decimal place is converted to an integer.
[0062]
FIG. 7 is a flowchart illustrating a first intermediate transfer belt position adjustment mode executed to correct the positional deviation of the intermediate transfer belt 1 included in the image forming apparatus according to the first exemplary embodiment. FIG. FIG. 6 is a diagram illustrating a lateral displacement of the intermediate transfer belt during execution of the flowchart.
[0063]
In the image forming apparatus according to the first exemplary embodiment, when the execution of the first intermediate transfer belt position adjustment mode is started, the rotation of the intermediate transfer belt 1 is started, and based on the belt edge signal detected by the edge sensor 13, An edge position e (r, n) is calculated by the calculation unit 20e shown in FIG. 6 (step S1). Here, when the belt home signal is first detected after the rotation of the intermediate transfer belt 1 is started, the number of rotations of the intermediate transfer belt 1 is 0, that is, the first rotation of the intermediate transfer belt 1 is started. At the time point, the rotation speed r is set to −1 until the belt home signal is detected after the rotation of the intermediate transfer belt 1 is started.
[0064]
When the edge position e (r, n) is obtained in step S1, the process proceeds to step S2, and the absolute value | e (r, n) | of the edge position e (r, n) detected in step S1 is the reference value. It is determined whether or not it is smaller than E0. Here, the reference value E0 is the maximum value of the edge profile of the intermediate transfer belt 1 obtained by measuring the edge position of the intermediate transfer belt 1 in advance before executing the first intermediate transfer belt position adjustment mode. (Here, 0.4 mm). Note that, when the intermediate transfer belt 1 is replaced before the execution of the first intermediate transfer belt position adjustment mode, the value of E0 is different before and after the execution of the first intermediate transfer belt position adjustment mode. In this case, the value of E0 may be changed to a value corresponding to the replaced intermediate transfer belt 1.
[0065]
If it is determined in step S2 that | e (r, n) | <E0 (= 0.4 mm), the control gain K = 0 shown in the equation (1) is set, and the step position change amount S of the step motor 21 is set. (That is, the inclination angle of the steering roll 3 is fixed by fixing the step position of the step motor 21), the process proceeds to step S3, and whether the belt home signal is output from the belt home sensor 12 or not. Is judged. If it is determined that the belt home signal is not output, the process proceeds to step S1 again. As long as it is determined that | e (r, n) | <E0 in step S2, the step position change amount S of the step motor 21 is continued. The loop of step S1 to step S3 is repeatedly executed until the belt home signal is output in step S3 while = 0.
[0066]
FIG. 8A shows the relationship between the rotational speed of the intermediate transfer belt 1 and the positional deviation of the intermediate transfer belt 1. The broken line indicates the edge position of the intermediate transfer belt 1, and the solid line indicates the amount of positional deviation (walk amount) from the reference position of the intermediate transfer belt 1 itself calculated by removing the edge profile from the edge position.
[0067]
Here, since the edge position is about 1.0 mm when the intermediate transfer belt 1 starts running (r = −1), the edge position e (r, n) detected in step S1 is the reference in step S2. It is determined that the value is larger than the value E0 (= 0.4 mm), that is, | e (r, n) | ≧ E0. If it is determined that | e (r, n) | ≧ E0, the process proceeds to step S4, and the control gain K shown in the equation (1) is calculated using the following equation (2).
[0068]
[Expression 2]
Figure 0003903632
[0069]
K0: Constant
When the control gain K is calculated, the process proceeds to step S5, where K calculated using the expression (2) is substituted for K in the above expression (1), and e ( r, n) is substituted to calculate the step position change amount S, the step position of the step motor 21 is changed by the calculated step position change amount S, and the tilt angle of the steering roll 3 is adjusted.
[0070]
That is, in step S2, the image forming apparatus according to the first embodiment determines whether the edge position e (r, n) is in a range of −0.4 mm <e (r, n) <0.4 mm. When the edge position e (r, n) falls within the range, the control gain K is set to 0 to fix the tilt angle of the steering roll 3, and the position of the intermediate transfer belt 1 is not corrected. On the other hand, when the edge position e (r, n) is out of the range, the control gain K expressed by the equation (2) is changed according to the value of e (r, n) to tilt the steering roll 3. The angle is controlled to positively correct the position of the intermediate transfer belt 1. That is, in the image forming apparatus according to the first exemplary embodiment, when the edge position e (r, n) is larger than 0.4 mm, it is determined that the walk amount of the intermediate transfer belt 1 is large, and the position of the intermediate transfer belt 1 is determined. On the other hand, when the correction is positively performed and the edge position e (r, n) is smaller than 0.4 mm, it is determined that the walk amount of the intermediate transfer belt 1 is not so large, and the intermediate transfer belt 1 The position is not corrected.
[0071]
When the position of the intermediate transfer belt 1 is corrected in this way, the step position change amount S increases as the walk amount of the intermediate transfer belt 1 increases. For this reason, the inclination angle of the steering roll 3 is increased, and the correction amount for the positional deviation of the intermediate transfer belt 1 is increased. That is, when the walk amount of the intermediate transfer belt 1 is large, the correction amount with respect to the positional deviation of the intermediate transfer belt 1 is large. On the other hand, when the walk amount of the intermediate transfer belt 1 is small, the positional deviation of the intermediate transfer belt 1 is large. The correction amount is set small, and the positional deviation of the intermediate transfer belt 1 can be effectively corrected according to the walk amount of the intermediate transfer belt 1.
[0072]
When the step position change amount S is calculated in step S5, the process proceeds to step S3, and it is determined whether or not the belt home signal is output from the belt home sensor 12. If it is determined that the belt home signal is not output, the process proceeds to step S1 again. As long as it is determined that | e (r, n) | ≧ E0 in step S2, the belt home signal is output in step S3. Until then, the loop of steps S1, S2, S4, S5 and S3 is repeatedly executed. By executing this loop, the positional deviation of the intermediate transfer belt 1 is reduced. Here, as shown in FIG. 8A, when it is determined in step S3 that the belt home signal has been output (belt rotation speed r = In 0), the walk amount of the intermediate transfer belt 1 is about 0.4 mm.
[0073]
If it is determined in step S3 that the belt home signal has been output, the rotational speed r of the intermediate transfer belt 1 is set to 0 and the address n of the intermediate transfer belt 1 is set to 0, and the process proceeds to step S6, where the rotational speed r = 0 and the address is set. An edge position e (0, 0) at n = 0 is calculated. When the edge position e (0, 0) is calculated, the process proceeds to step S7, and based on the calculated edge position e (0, 0), the intermediate transfer belt 1 at the rotation speed r = 0 and the address n = 0. The walk amount W (0, 0) is calculated. The walk amount W (0, 0) is calculated by setting r = 0 and n = 0 in the walk amount W (r, n) represented by the following equation (3).
[0074]
[Equation 3]
Figure 0003903632
[0075]
W (r, n) is a walk amount of the intermediate transfer belt 1 at the rotation speed r and the address n. Therefore, W (0, 0) is the walk amount at the rotation speed r = 0 and the address n = 0. This W (0,0) is the difference between the edge position e (0,0) and p (0) at the address n = 0 in the edge profile p (n) measured in advance. By calculating, the walk amount W (0, 0) is calculated. When the walk amount W (0, 0) is calculated, the process proceeds to step S8, and using equation (2), K = K0 · (e (0, 0) − at the rotation speed r = 0 and the address n = 0. E0) is calculated, and the calculated K0 · (e (0,0) −E0) is substituted for K in the above-described equation (1), and the amount of walk calculated in step S7 is substituted for W. W (0, 0) is substituted, and the step position change amount S (0, 0) at the rotation speed r = 0 and the address n = 0 is calculated. When the step position change amount S (0, 0) is calculated, the step motor 21 rotates the number of steps corresponding to the calculated step position change amount S (0, 0) to change the step position, The inclination angle of the steering roll 3 is adjusted.
[0076]
When the step position change amount S (0, 0) is calculated in step S8, the process proceeds to step S9, where it is determined whether or not an end signal for ending the running of the intermediate transfer belt 1 is input. If it is determined that the end signal is not input, the process proceeds to step S10, and it is determined whether or not the address n is the maximum value N (here, 50). Since the address n = 0 at this time, it is determined that it is not the maximum value N (= 50). In step S11, the address n is incremented to n = 1, and the process returns to step S6. Returning to step S6, the edge position e (0, 1) at the rotation speed r = 0 of the intermediate transfer belt 1 and the address n = 1 of the intermediate transfer belt 1 is detected, and in steps S7 and S8, respectively. The walk amount W (0, 1) and the step position change amount S (0, 1) at the rotation speed r = 0 and the address n = 1 are calculated. The step motor 21 rotates by the number of steps corresponding to the calculated step position change amount S (0, 1), and thereby the inclination angle of the steering roll 3 is adjusted. Thereafter, if it is determined in step S9 that an end signal for ending the running of the intermediate transfer belt 1 has not been input, the address n = 1 at this time, so that the address n is determined in step S10. It is determined that the value is not the maximum value N (= 50), the process proceeds to step S11, the address n is incremented to n = 2, and the process returns to step S6 again.
[0077]
Similarly, if it is determined in step S9 that the end signal has not been input, steps S6 to S11 are performed until it is determined in step S10 that the address n is the maximum value N (= 50). This loop is repeatedly executed. By repeatedly executing this loop, the edge position e (0) in the combination of the rotational speed r = 0 of the intermediate transfer belt 1 and the addresses n = 0, 1, 2,. , 0), e (0, 1), e (0, 2),..., E (0, 50) are detected, and the step motor 21 detects the edge positions e (0, 0), e (0, 50). 1), e (0, 2),..., E (0, 50), step position change amounts S (0, 0), S (0, 1), S (0, 2), .., S (0, 50) are sequentially rotated by the number of steps corresponding to each, and the position of the intermediate transfer belt 1 in the lateral direction is controlled. If it is determined in step S10 that the address n is the maximum value N (= 50), the process returns to step S3, and when the belt home signal is output, the rotational speed r of the intermediate transfer belt 1 is incremented and r = 1 By this increment, the first rotation of the intermediate transfer belt 1 is completed. As shown in FIG. 8A, when the intermediate transfer belt 1 completes one rotation, the walk amount of the intermediate transfer belt 1 is about 0.2 mm.
[0078]
Further, when r = 1 is incremented in step S3, the rotation of the intermediate transfer belt 1 enters the second rotation this time, and the loop of steps S6 to S11 is repeated and r = 1 (intermediate transfer belt). 1 at the second rotation), the step position change amounts S (1, 0), S (1, 1), S (1, 2) when the addresses n = 0, 1, 2,. ),..., S (1, 50) are obtained, and the step motor 21 detects the step position change amounts S (1, 0), S (1, 1), S (1, 2),. Rotate sequentially by the number of steps corresponding to each (1, 50). If it is determined in step S10 that the address n is the maximum value N (= 50), the process returns to step S3, and when the belt home signal is output, the rotational speed r of the intermediate transfer belt 1 is incremented and r = 2. By this increment, the second rotation of the intermediate transfer belt 1 is completed. As shown in FIG. 8A, when the intermediate transfer belt 1 completes two rotations, the walk amount of the intermediate transfer belt 1 is almost 0 mm.
[0079]
In the same manner, r is sequentially incremented, and the step motor 21 has step positions corresponding to combinations of r = 0, 1, 2, 3..., N = 0, 1, 2,. The sheet is rotated by the number of steps corresponding to the change amount S (r, n), and the position of the intermediate transfer belt 1 is controlled. As shown in FIG. 8A, it can be seen that the positional deviation of the intermediate transfer belt 1 is corrected when the intermediate transfer belt 1 has completed two rotations.
[0080]
For reference, FIG. 8B shows the relationship between the rotation speed of the intermediate transfer belt 1 and the step position change amount S (r, n) of the step motor 21. Here, the step position change amount S (r, n) is such that the step position of the step motor 21 at the address n−1 changes to the step position of the step motor 21 at the address n at the rotation speed r of the intermediate transfer belt 1. This is the amount of change in the step position. FIG. 8C shows the relationship between the rotational speed r of the intermediate transfer belt 1 and the step position of the step motor 21. Note that the step position is based on the step position of the step motor 21 when the rotational speed r = −1.
[0081]
As described above, in the image forming apparatus according to the first exemplary embodiment, the first intermediate transfer belt position adjustment mode is executed, whereby the positional deviation of the intermediate transfer belt 1 is corrected. Here, in the case of using an image forming apparatus (Comparative Example 1) which includes the step motor 21 of 1000 divisions but does not have the first intermediate transfer belt position adjustment mode, how the position of the intermediate transfer belt 1 is controlled. Explain what will be done.
[0082]
FIG. 9 is a flowchart executed to correct the misalignment of the intermediate transfer belt in the image forming apparatus of Comparative Example 1, and FIG. 10 shows the lateral misalignment of the intermediate transfer belt when the flowchart is executed. FIG.
[0083]
The only difference between the flowchart shown in FIG. 9 and the flowchart shown in FIG. 7 is that the flowchart shown in FIG. 9 does not include steps S1, S2, S4, and S5 of the flowchart shown in FIG. In executing the flowchart shown in FIG. 9, the step position of the step motor 21 is fixed at a predetermined step position from when the intermediate transfer belt 1 starts to rotate until the belt home signal is first output. Yes. Also in the image forming apparatus of Comparative Example 1, the step position change amount S of the step motor is expressed by the above-described equation (1), as in Example 1.
[0084]
FIG. 10A is a graph showing the relationship between the rotation speed of the intermediate transfer belt 1 and the edge position and the walk amount of the intermediate transfer belt. Comparing FIG. 8A and FIG. 10A, the difference Z between the walk amount at the time when the rotation of the intermediate transfer belt 1 is started (r = −1) and the largest walk amount is shown in FIG. (A) is smaller. Therefore, by executing the first intermediate transfer belt position adjustment mode, the walk amount W of the intermediate transfer belt 1 is suppressed after the belt home signal is detected after the running of the intermediate transfer belt 1 is started. You can see that
[0085]
For reference, FIG. 10B shows the relationship between the rotational speed of the intermediate transfer belt 1 and the step position change amount of the step motor, and FIG. 10C shows the rotational speed of the intermediate transfer belt 1. The relationship with the step position of a step motor is shown.
[0086]
(Example 2)
Prior to the description of the image forming apparatus of Example 2, the image forming apparatus of Comparative Example 1 having a resolution of 1000 step motors that correct the position of the intermediate transfer belt according to the flowchart shown in FIG. 9 was used. In some cases, the lateral displacement of the intermediate transfer belt after the time when the rotation of the intermediate transfer belt 1 is started and the belt home signal is first detected will be corrected.
[0087]
FIG. 11 is a diagram illustrating how the lateral displacement of the intermediate transfer belt is corrected in the image forming apparatus of Comparative Example 1 when the flowchart illustrated in FIG. 9 is executed. FIG. 11 shows an example in which the walk amount of the intermediate transfer belt at the time when the belt home signal is output is 0.2 mm.
[0088]
FIG. 11A shows the relationship between the rotation speed of the intermediate transfer belt 1 and the edge position and the walk amount of the intermediate transfer belt. FIG. 11B shows the rotation speed of the intermediate transfer belt 1 and the step of the step motor. FIG. 11C shows the relationship between the rotational speed of the intermediate transfer belt 1 and the step position of the step motor.
[0089]
From FIG. 11A, it can be seen that the positional deviation of the intermediate transfer belt 1 is corrected when the intermediate transfer belt 1 has completed two rotations.
[0090]
Next, in the image forming apparatus of Comparative Example 1, an image forming apparatus (Comparative Example 2) provided with a 100-divided step motor 21 is prepared instead of the 1000-divided step motor 21, and the image formation of Comparative Example 2 is performed. The lateral displacement of the intermediate transfer belt when using the apparatus will be described. In the image forming apparatus of Comparative Example 2, the step position change amount S of the step motor is expressed by the above-described equation (1).
[0091]
FIG. 12 is a diagram illustrating the lateral displacement of the intermediate transfer belt in the image forming apparatus of Comparative Example 2.
[0092]
Here, in the expression (1), the control is performed so that the step number change amount S (r, n) of the step motor is set to a small value with respect to the calculated walk amount W (r, n). The gain K is set to a small value.
[0093]
12A shows the relationship between the rotational speed of the intermediate transfer belt 1 and the edge position and the amount of walk of the intermediate transfer belt. FIG. 12B shows the rotational speed of the intermediate transfer belt 1 and the step of the step motor. FIG. 12C shows the relationship between the rotational speed of the intermediate transfer belt 1 and the step position of the step motor.
[0094]
As shown in FIG. 12A, the walk amount of the intermediate transfer belt is saturated at about −0.2 mm, and it can be seen that the positional deviation is not corrected. Therefore, in the image forming apparatus of Comparative Example 2, the control gain K used for calculating the step position change amount S expressed by the equation (1) is set to a value larger than the control gain K in the case of FIG. Attempts were made to correct the lateral displacement of the intermediate transfer belt when the change amount of the step number of the step motor was increased.
[0095]
FIG. 13 is a diagram showing the lateral displacement of the intermediate transfer belt at that time.
[0096]
FIG. 13A shows the relationship between the rotation speed of the intermediate transfer belt 1 and the edge position and the walk amount of the intermediate transfer belt. FIG. 13B shows the rotation speed of the intermediate transfer belt 1 and the step of the step motor. FIG. 13C shows the relationship between the rotational speed of the intermediate transfer belt 1 and the step position of the step motor.
[0097]
Even when the control gain K is increased, as shown in FIG. 13A, the walk amount of the intermediate transfer belt is saturated at about −0.1 mm, and it is understood that the positional deviation is not corrected.
[0098]
As described above, in the image forming apparatus of Comparative Example 1, as shown in FIG. 11A, the positional deviation is corrected, but it is necessary to use a high-resolution motor (resolution 1000) as the step motor 21. There is a problem of cost. On the other hand, in the image forming apparatus of Comparative Example 2, a low resolution motor (resolution 100) is used as the step motor 21 in order to reduce the cost. However, in such a low resolution motor, FIG. ), As shown in FIG. 13A, there is a problem that the positional deviation cannot be corrected. Therefore, a method of increasing the resolution of the low-resolution step motor using a reduction gear is conceivable. However, in this method, the accuracy of the reduction gear becomes a problem and it is difficult to control the step motor with high accuracy. .
[0099]
In contrast, in the image forming apparatus according to the second embodiment, as described above, the low-resolution step motor (resolution 100) is used, and the second intermediate transfer position adjustment mode is executed. As described above, by executing the second intermediate transfer position adjustment mode, the positional deviation of the intermediate transfer belt 1 can be accurately corrected even when a low resolution step motor is used instead of the high resolution step motor. Hereinafter, the principle of correcting the positional deviation of the intermediate transfer belt 1 will be described.
[0100]
FIG. 14 is a graph showing the relationship between the step position of the step motor and the maximum value of the walk amount (hereinafter referred to as the walk speed) during one rotation of the intermediate transfer belt.
[0101]
As shown in FIG. 14, there is a linear correspondence represented by a straight line L between the step position of the step motor (ie, the tilt angle of the steering roll) and the walk speed. Accordingly, it can be seen that the walk speed of the intermediate transfer belt 1 can be reduced to 0 by accurately controlling the step position of the step motor (the tilt angle of the steering roll).
[0102]
Hereinafter, in the second embodiment, how the step position of the step motor (inclination angle of the steering roll) is controlled will be described.
[0103]
FIG. 15 is a flowchart illustrating a second intermediate transfer belt position adjustment mode executed by the image forming apparatus according to the second exemplary embodiment. FIG. 16 illustrates lateral displacement of the intermediate transfer belt when the flowchart is executed. FIG.
[0104]
When the rotation of the intermediate transfer belt 1 is started and it is determined in step S1 that the belt home signal has been output, the rotation speed r of the intermediate transfer belt 1 is reset to 0 and the address n of the intermediate transfer belt 1 is reset to 0. Here, as shown in FIG. 16A, the belt walk amount at the time when the belt home signal is output (r = 0) is about 0.2 mm. When the belt home signal is output, the process proceeds to step S2, and the edge position e (0, 0) at the rotation speed r = 0 and the address n = 0 is detected. When the edge position e (0, 0) is detected, the process proceeds to step S3, and from the difference between the edge position e (0, 0) and the edge profile p (0), the rotation speed r = 0 and the address n = 0. The walk amount W (0, 0) is calculated. When the walk amount W (0, 0) is calculated, the process proceeds to step S4. Based on the calculated walk amount W (0, 0), the intermediate transfer belt at the rotation speed r = 0 and the address n = 0. A step position change amount S0 (0, 0) necessary to correct the position shift of 1 is calculated. The step position change amount S0 (0, 0) is calculated by setting r = 0 and n = 0 in the step position change amount S0 (r, n) expressed by the following equation (4).
[0105]
[Expression 4]
Figure 0003903632
[0106]
The step position change amount S0 (r, n) is the step position change amount of the step motor 21 required to correct the positional deviation of the intermediate transfer belt 1 at the rotation speed r and the address n. This is a step position change amount of the step motor 21 when calculated with a resolution 1000 higher than the resolution 100 of the step motor 21 provided in the forming apparatus. Therefore, if the step position change amount S0 obtained by the equation (4) is used as it is to change the step position of the step motor having the resolution 100, a step position that cannot be originally set by the step motor 21 having the resolution 100 is set as a new step. The case to set with the position comes out. Therefore, based on the step position change amount S0 obtained by the equation (4), a step position change amount S for setting only a step position that can be set by the step motor 21 with a resolution of 100 as a new step position is calculated. The step position change amount S is calculated as follows.
[0107]
When the step position change amount S0 (0, 0) is calculated in step S4, the process proceeds to step S5, and based on the calculated step position change amount S0 (0, 0), the rotation speed r = 0 and the address n When = 0, one step position A (0, 0) is set from among the step positions that can be set by the step motor 21 having a resolution of 100. The step position A (0, 0) is set so that the step position change amount with the current step position is closest to the step position change amount S0 (0, 0) calculated in step S4. This A (0,0) is calculated by setting r = 0 and n = 0 at the step position A (r, n) represented by the following equation (5).
[0108]
[Equation 5]
Figure 0003903632
[0109]
A (r, n) is a step position of the step motor 21 at the rotation speed r and the address n.
[0110]
From equation (5), A (0,0) = int {S0 (0,0)}.
[0111]
When A (0, 0) is calculated in step S5, the process proceeds to step S6. Based on the calculated A (0, 0), the rotational speed r = 0 and address n = 0, A step position change amount S (0, 0) necessary to change the step position from the current step position to the step position A (0, 0) is calculated. The step position change amount S (0, 0) is calculated by setting r = 0 and n = 0 in the step position change amount S (r, n) expressed by the following equation (6).
[0112]
[Formula 6]
Figure 0003903632
[0113]
However, n-1; an integer greater than or equal to 0
That is, S (0,0) = int {A (0,0)}.
[0114]
Thus, the step position change amount S (0, 0) is calculated, the step motor 21 is rotated by the number of steps corresponding to the calculated step position change amount S (0, 0), and the steering roll 3 is tilted. Adjust. When the step position change amount S (0, 0) is calculated in step S6, the process proceeds to step S7, where it is determined whether or not an end signal for ending the running of the intermediate transfer belt 1 is input. If it is determined that the end signal has not been input, the process proceeds to step S8, where it is determined whether the address n is the maximum value N (here, 50). Since the address n = 0 at this time, it is determined that it is not the maximum value N (= 50), the address n is incremented in step S9 to become n = 1, and the process returns to step S2. Returning to step S2, the edge position e (0, 1) at the rotation speed r = 0 of the intermediate transfer belt 1 and the address n = 1 of the intermediate transfer belt 1 is detected, and in steps S3 and S4, respectively. The walk amount W (0, 1) and the step position change amount S0 (0, 1) corresponding to the rotation speed r = 0 of the intermediate transfer belt 1, the address n = 1 of the intermediate transfer belt 1 are calculated. Then, it progresses to step S5 and A (0, 1) is calculated using (5) Formula.
[0115]
Figure 0003903632
When A (0,1) is calculated, the process proceeds to step S6, and the step position change amount S (0,1) is calculated using the equation (6).
[0116]
Figure 0003903632
The step motor 21 is rotated by the number of steps corresponding to the calculated step position change amount S (0, 1), and the tilt angle of the steering roll 3 is adjusted. Thereafter, if it is determined in step S7 that an end signal for ending the running of the intermediate transfer belt 1 has not been input, since address n = 1 at this time, the address n is determined in step S8. It is determined that the value is not the maximum value N (= 50), the process proceeds to step S9, the address n is incremented to n = 2, and the process returns to step S2.
[0117]
Hereinafter, if it is determined in step S7 that an end signal for ending the running of the intermediate transfer belt 1 has not been input, it is determined in step S8 that the address n is the maximum value N (= 50). Until this is done, the loop from step S2 to step S9 is repeatedly executed. By repeatedly executing this loop, the edge position e (0) in the combination of the rotational speed r = 0 of the intermediate transfer belt 1 and the addresses n = 0, 1, 2,. , 0), e (0, 1), e (0, 2),..., E (0, 50) are detected, and the step motor 21 detects the edge positions e (0, 0), e (0, 50). 1), e (0, 2),..., E (0, 50), step position change amounts S (0, 0), S (0, 1), S (0, 2), .., S (0, 50) are sequentially rotated by the number of steps corresponding to each, and the position of the intermediate transfer belt 1 in the lateral direction is controlled. If it is determined in step S8 that the address n is the maximum value N (= 50), the process returns to step S1, and when the belt home signal is output, the rotational speed r of the intermediate transfer belt 1 is incremented and r = 1 By this increment, the first rotation of the intermediate transfer belt 1 after the first detection of the belt home signal is completed. As shown in FIG. 16A, when the intermediate transfer belt 1 completes one rotation, the walk amount of the intermediate transfer belt 1 is about 0.1 mm. Further, as shown in FIG. 16C, the step position of the step motor 21 changes to −1, −2, −3, and −2 until the rotation speed r changes from 0 to 1. .
[0118]
Further, when r = 1 is incremented in step S1, the rotation of the intermediate transfer belt 1 enters the second rotation, and the loop of step S2 to step S9 is repeated and r = 1 (intermediate transfer belt). 1 at the second rotation), the step position change amounts S (1, 0), S (1, 1), S (1, 2) when the addresses n = 0, 1, 2,. ),..., S (1, 50) are obtained, and the step motor 21 detects the step position change amounts S (1, 0), S (1, 1), S (1, 2),. It is sequentially rotated by the number of steps corresponding to each (1, 50). If it is determined in step S8 that the address n is the maximum value N (= 50), the process returns to step S1, and when the belt home signal is output, the rotational speed r of the intermediate transfer belt 1 is incremented and r = 2. By this increment, the second rotation of the intermediate transfer belt 1 is completed. As shown in FIG. 16A, when the intermediate transfer belt 1 completes two rotations, the walk amount of the intermediate transfer belt 1 is almost 0 mm. Further, as shown in FIG. 16C, the step position of the step motor 21 changes to −2, −1, 0 until the rotational speed r changes from 1 to 2.
[0119]
In the same manner, r is sequentially incremented, and the step motor 21 has step positions corresponding to combinations of r = 0, 1, 2, 3..., N = 0, 1, 2,. The position of the intermediate transfer belt 1 is controlled by sequentially rotating the change amount S (r, n). As shown in FIG. 16A, it can be seen that the positional deviation of the intermediate transfer belt 1 is corrected when the intermediate transfer belt 1 has completed two rotations.
[0120]
In the image forming apparatus of the second embodiment, in step S4, the step position change amount S0 (r, n) is a resolution 1000 that is higher than the resolution 100 of the step motor 21 provided in the image forming apparatus of the second embodiment. In step S5, the step position A (r, n) is calculated based on the calculated step position change amount S0 (r, n) and the step position A (r, n-1) of the step motor 21. ) And the difference between the step position A (r, n) of the step motor 21 and the step position A (r, n-1) is calculated in step S6, whereby the step position change amount of the step motor 21 is calculated. S (r, n) is obtained.
[0121]
Thus, the step position change amount S0 (r, n) of the step motor 21 is obtained with a resolution 1000 higher than the resolution 100 of the step motor 21 and the calculated step position change amount S0 (r, n) is obtained. ) And the step position A (r, n-1) of the step motor 21 at the rotational speed r and the address n-1, the step of the step motor 21 with the resolution 100 provided in the image forming apparatus of the second embodiment. By calculating the position A (r, n), the step position of the step motor 21 is set to be higher than that of the step motor 21 with the resolution 100 of the image forming apparatus of the second embodiment. It is possible to approach the step position. Therefore, even when a low-resolution step motor is used, the positional deviation of the intermediate transfer belt 1 is corrected as shown in FIG.
[0122]
FIG. 11C showing the step position of the step motor with a resolution of 1000 (high resolution), and FIGS. 12C, 13C, and 16 showing the step position of the step motor with a resolution of 100 (low resolution). (C) Comparing with each, it can be seen that the locus of the step position of the step motor shown in FIG. 16C is closest to the locus of the step position of the step motor shown in FIG. ) Corresponds to step position -3 in FIGS. 12C, 13C, and 16C). As described above, even if a low-resolution step motor is used, the step position of the step motor is brought close to the step position of the high-resolution step motor, so that the positional deviation of the intermediate transfer belt 1 can be accurately performed at low cost. It can be corrected.
[0123]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to obtain a belt conveyance device in which an increase in the positional deviation of the belt is suppressed, and an image forming apparatus to which the belt conveyance device is applied.
[0124]
In addition, according to the present invention, a belt conveyance device that can control the position of the belt with high accuracy at low cost and an image forming apparatus to which the belt conveyance device is applied can be replaced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of an image forming apparatus of the present invention to which an embodiment of a belt conveying apparatus of the present invention is applied.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a contact sensor as an example of an edge sensor.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a non-contact type sensor which is another example of the edge sensor.
4 is a diagram specifically showing a path of a signal detected by an edge sensor in the image forming apparatus shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing how the meandering of the intermediate transfer belt is corrected.
FIG. 6 is a diagram showing an example of a system for finely setting the tilt angle of the steering roll 3 under optimum conditions.
FIG. 7 is a flowchart illustrating a first intermediate transfer belt position adjustment mode that is executed in order to correct a positional deviation of the intermediate transfer belt 1 included in the image forming apparatus according to the first exemplary embodiment.
8 is a diagram showing a lateral displacement of the intermediate transfer belt during execution of the flowchart shown in FIG.
FIG. 9 is a flowchart executed in order to correct the positional deviation of the intermediate transfer belt in the image forming apparatus of Comparative Example 1;
10 is a diagram showing a lateral displacement of the intermediate transfer belt during execution of the flowchart shown in FIG. 9. FIG.
11 is a diagram illustrating a state in which the lateral displacement of the intermediate transfer belt is corrected when the flowchart illustrated in FIG. 9 is executed in the image forming apparatus of Comparative Example 1. FIG.
12 is a diagram showing a lateral displacement of the intermediate transfer belt when the control gain K shown in the above-described equation (1) is set to a small value in the image forming apparatus of Comparative Example 2. FIG.
13 is a diagram showing a lateral displacement of the intermediate transfer belt when the control gain K is set to a value larger than the control gain K in the case of FIG. 12. FIG.
FIG. 14 is a graph showing a relationship between a step position of a step motor and a maximum value of a positional deviation amount during one rotation of the intermediate transfer belt.
FIG. 15 is a flowchart illustrating a second intermediate transfer belt position adjustment mode executed by the image forming apparatus according to the second exemplary embodiment.
16 is a diagram showing a lateral displacement of the intermediate transfer belt during execution of the flowchart shown in FIG.
[Explanation of symbols]
1 Intermediate transfer belt
1a edge
2 Drive roll
3 Steering roll
3a, 13e, 22b The other end
3b, 13d, 22a
4 Backup roll
5, 6, 7 idler roll
8, 9, 10, 11 Image forming unit
8a, 9a, 10a, 11a Photosensitive drum
8b, 9b, 10b, 11b raster scanner
8c, 9c, 10c, 11c charger
8d, 9d, 10d, 11d Developer
8e, 9e, 13e, 11e Primary transfer roll
8f, 9f, 13f, 11f cleaner
12 Belt home sensor
13 Edge sensor
13b Contact
13c, 24 spindle
13f Displacement sensor
13g LED
13h Light quantity sensor
14 paper
15 Pickup roll
16 roll pairs
17 Secondary transfer roll
18 Paper transport system
19 Fixing device
20 Steering control unit
20a controller
20b compensator
20c step motor driver
20d A / D converter
20e arithmetic unit
20f storage unit
21 Step motor
22 Steering arm
23 Eccentric cam
25 Steering module

Claims (3)

所定の経路に沿って移動するベルト、
前記ベルトの、所定の基準移動経路からの幅方向の位置ずれを検出する位置ずれ検出手段、
前記ベルトに接しステアリング制御位置を変えることにより前記ベルトの幅方向の位置ずれを是正するステアリング部材、
前記ステアリング部材のステアリング制御位置を所定の第1の分解能でステップ的に変化させるステアリング制御手段、
前記位置ずれ検出手段により検出された前記ベルトの位置ずれに基づいて、前記ステアリングロールの現在のステアリング制御位置からの、前記ベルトの幅方向の位置ずれを補正するためのステアリング制御位置変化量を、前記第1の分解能よりも高分解能である第2の分解能で算出する高分解能変化量算出手段、
前記ステアリング部材の現在のステアリング制御位置と前記高分解能変化量算出手段により算出されたステアリング制御位置変化量とに基づいて新たなステアリング制御位置を算出するステアリング制御位置算出手段、および
前記ステアリング部材の現在のステアリング制御位置と、前記ステアリング制御位置算出手段により算出された新たなステアリング制御位置とに基づいて、前記ステアリング部材のステアリング制御位置の変化量を前記第1の分解能で算出する低分解能変化量算出手段を備え、
前記ステアリング制御手段が、前記ステアリング部材のステアリング制御位置を、前記低分解能変化量算出手段で算出されたステアリング制御位置変化量だけ変化させるものであることを特徴とするベルト搬送装置。
A belt that moves along a predetermined path,
A displacement detection means for detecting a displacement in the width direction of the belt from a predetermined reference movement path;
A steering member for correcting a positional deviation in the width direction of the belt by changing a steering control position in contact with the belt;
Steering control means for stepwise changing the steering control position of the steering member with a predetermined first resolution;
A steering control position change amount for correcting a positional deviation in the width direction of the belt from a current steering control position of the steering roll, based on the positional deviation of the belt detected by the positional deviation detection means, High-resolution change amount calculating means for calculating with a second resolution that is higher than the first resolution;
A steering control position calculating means for calculating a new steering control position based on a current steering control position of the steering member and a steering control position change amount calculated by the high resolution change amount calculating means; and a current state of the steering member The low-resolution change amount calculation that calculates the change amount of the steering control position of the steering member with the first resolution based on the steering control position of the steering member and the new steering control position calculated by the steering control position calculation means With means,
The belt conveying device, wherein the steering control means changes a steering control position of the steering member by a steering control position change amount calculated by the low resolution change amount calculation means.
前記ステアリング制御手段が、ステップモータを有し、該ステップモータを回動させることにより、前記ステアリング部材のステアリング制御位置をステップ的に変化させるものであることを特徴とする請求項1記載のベルト搬送装置。  2. The belt conveyance according to claim 1, wherein the steering control means has a step motor, and rotates the step motor to change the steering control position of the steering member stepwise. apparatus. トナー像を形成し該トナー像を最終的に所定の用紙上に転写して定着することにより該用紙上に画像を形成する画像形成装置において、
トナー像を形成あるいは搬送する工程に採用された、所定の経路に沿って移動するベルト、
前記ベルトの、所定の基準移動経路からの幅方向の位置ずれを検出する位置ずれ検出手段、
前記ベルトに接しステアリング制御位置を変えることにより前記ベルトの幅方向の位置ずれを是正するステアリング部材、
前記ステアリング部材のステアリング制御位置を所定の第1の分解能でステップ的に変化させるステアリング制御手段、
前記位置ずれ検出手段により検出された前記ベルトの位置ずれに基づいて、前記ステアリングロールの現在のステアリング制御位置からの、前記ベルトの幅方向の位置ずれを補正するためのステアリング制御位置変化量を、前記第1の分解能よりも高分解能である第2の分解能で算出する高分解能変化量算出手段、
前記ステアリング部材の現在のステアリング制御位置と前記高分解能変化量算出手段により算出されたステアリング制御位置変化量とに基づいて新たなステアリング制御位置を算出するステアリング制御位置算出手段、および
前記ステアリング部材の現在のステアリング制御位置と、前記ステアリング制御位置算出手段により算出された新たなステアリング制御位置とに基づいて、前記ステアリング部材のステアリング制御位置の変化量を前記第1の分解能で算出する低分解能変化量算出手段を備え、
前記ステアリング制御手段が、前記ステアリング部材のステアリング制御位置を、前記低分解能変化量算出手段で算出されたステアリング制御位置変化量だけ変化させるものであることを特徴とする画像形成装置。
In an image forming apparatus for forming an image on a paper by forming a toner image and finally transferring and fixing the toner image on a predetermined paper,
A belt that moves along a predetermined path employed in a process of forming or conveying a toner image;
A displacement detection means for detecting a displacement in the width direction of the belt from a predetermined reference movement path;
A steering member for correcting a positional deviation in the width direction of the belt by changing a steering control position in contact with the belt;
Steering control means for stepwise changing the steering control position of the steering member with a predetermined first resolution;
A steering control position change amount for correcting a positional deviation in the width direction of the belt from a current steering control position of the steering roll, based on the positional deviation of the belt detected by the positional deviation detection means, High-resolution change amount calculating means for calculating with a second resolution that is higher than the first resolution;
A steering control position calculating means for calculating a new steering control position based on a current steering control position of the steering member and a steering control position change amount calculated by the high resolution change amount calculating means; and a current state of the steering member The low-resolution change amount calculation that calculates the change amount of the steering control position of the steering member with the first resolution based on the steering control position of the steering member and the new steering control position calculated by the steering control position calculation means With means,
The image forming apparatus, wherein the steering control means changes a steering control position of the steering member by a steering control position change amount calculated by the low resolution change amount calculation means.
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