JP4391898B2

JP4391898B2 - Belt drive control device, belt device and image forming apparatus

Info

Publication number: JP4391898B2
Application number: JP2004199853A
Authority: JP
Inventors: 裕道松田; 俊幸安藤
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2004-07-06
Filing date: 2004-07-06
Publication date: 2009-12-24
Anticipated expiration: 2024-07-06
Also published as: JP2006023403A

Description

本発明は、複数の支持回転体に掛け渡されたベルトの駆動制御を行うベルト駆動制御装置、このベルト駆動制御装置を用いたベルト装置、及び、このベルト装置を利用した画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a belt drive control device that performs drive control of a belt that is stretched over a plurality of support rotating bodies, a belt device that uses the belt drive control device, and an image forming apparatus that uses the belt device. is there.

従来、このようなベルトを利用する装置として、感光体ベルト、中間転写ベルト、紙搬送ベルト等のベルトを用いる画像形成装置がある。このような画像形成装置においては、そのベルトの高精度な駆動制御が高品位な画像を得るために必須である。特に画像形成速度に優れ且つ小型化に適した直接転写方式のタンデム型画像形成装置では、記録材である記録用紙を搬送する搬送ベルトの高精度な駆動制御が要求される。この画像形成装置では、搬送ベルトを用いて記録用紙を搬送し、その搬送方向に沿って配置された互いに異なる単色の画像を形成する複数の画像形成ユニットを順次通過させる。これにより、記録用紙上に各単色画像を重ね合わせて形成しカラー画像を得ることができる。 Conventionally, as an apparatus that uses such a belt, there is an image forming apparatus that uses a belt such as a photosensitive belt, an intermediate transfer belt, and a paper conveying belt. In such an image forming apparatus, high-precision drive control of the belt is essential to obtain a high-quality image. In particular, a direct transfer tandem type image forming apparatus that is excellent in image forming speed and suitable for downsizing requires high-precision drive control of a conveyance belt that conveys a recording sheet as a recording material. In this image forming apparatus, a recording sheet is transported using a transport belt, and sequentially passes through a plurality of image forming units that form different monochrome images arranged along the transport direction. As a result, it is possible to obtain a color image by superimposing single color images on a recording sheet.

ここで、電子写真方式による直接転写方式のタンデム型画像形成装置の一例について、図１６を用いて具体的に説明する。この画像形成装置では、例えばイエロー、マゼンタ、シアンおよび黒の各単色画像を形成する画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋが記録用紙の搬送方向に順次配置される。そして、図示しないレーザ露光ユニットにより各感光体ドラム４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋの表面に形成された静電潜像が各画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋで現像されることによりトナー像（顕像）が形成される。そして、静電力により搬送ベルト２１０に付着されて搬送される図示しない記録用紙上に順次重ね合わられて転写された後、定着装置２５によってトナーが溶融圧着されることにより、記録用紙上にカラー画像が形成される。搬送ベルト２１０は、互いに平行に配置された駆動ローラ２１５及び従動ローラ２１４に適当なテンションで掛け渡される。駆動ローラ２１５は、図示しない駆動モータによって所定の回転速度で回転駆動され、それに伴い搬送ベルト２１０も所定の速度で無端移動する。記録用紙は給紙機構によって所定のタイミングで搬送ベルト２１０の画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋ側に供給され、搬送ベルト２１０の移動速度と同一速度で移動して搬送されることにより、各画像形成ユニットを順次通過する。
このような画像形成装置では、記録用紙の移動速度、つまり搬送ベルト２１０の移動速度が一定速度に維持されないと、色ズレが発生する。この色ズレは、記録用紙上で重ね合わせられる各単色画像の転写位置が相対的にズレることによって発生する。色ズレが発生すると、例えば、複数色の画像が重なって形成された細線画像がにじんで見えたり、複数色の画像が重なって形成された背景画像中に形成される黒の文字画像の輪郭周辺に白抜けが発生したりする。
なお、図１７に示すように、各画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋの感光体ドラム４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋの表面に形成された各単色画像を、一旦中間転写ベルト１０上に順次重なり合うように転写した後、これを記録用紙上に一括転写する中間転写方式を採用したタンデム型画像形成装置もある。この装置においても、中間転写ベルト１０の移動速度が一定速度に維持されないと、同様に色ズレが発生する。 Here, an example of an electrophotographic direct transfer type tandem image forming apparatus will be described in detail with reference to FIG. In this image forming apparatus, for example, image forming units 18Y, 18M, 18C, and 18K that form monochrome images of yellow, magenta, cyan, and black are sequentially arranged in the conveyance direction of the recording paper. The electrostatic latent images formed on the surfaces of the photosensitive drums 40Y, 40M, 40C, and 40K by a laser exposure unit (not shown) are developed by the image forming units 18Y, 18M, 18C, and 18K, thereby developing toner images ( A visible image is formed. Then, after being sequentially superimposed and transferred onto a recording paper (not shown) that is attached to the transport belt 210 and transported by an electrostatic force, the toner is melted and pressed by the fixing device 25, whereby a color image is formed on the recording paper. It is formed. The conveyor belt 210 is stretched around the driving roller 215 and the driven roller 214 arranged in parallel with each other with an appropriate tension. The drive roller 215 is rotationally driven at a predetermined rotational speed by a drive motor (not shown), and accordingly, the transport belt 210 also moves endlessly at a predetermined speed. The recording paper is supplied to the image forming units 18Y, 18M, 18C, and 18K of the transport belt 210 at a predetermined timing by the paper feed mechanism, and is moved and transported at the same speed as the transport speed of the transport belt 210. The image forming unit sequentially passes.
In such an image forming apparatus, color shift occurs if the moving speed of the recording paper, that is, the moving speed of the conveying belt 210 is not maintained at a constant speed. This color misalignment occurs when the transfer positions of the single color images superimposed on the recording paper are relatively misaligned. When color misalignment occurs, for example, a fine line image formed by overlapping images of multiple colors appears blurred, or around the outline of a black character image formed in a background image formed by overlapping images of multiple colors White spots may occur on the screen.
As shown in FIG. 17, the monochrome images formed on the surfaces of the photoconductive drums 40Y, 40M, 40C, and 40K of the image forming units 18Y, 18M, 18C, and 18K are temporarily sequentially placed on the intermediate transfer belt 10. There is also a tandem type image forming apparatus that employs an intermediate transfer method in which the images are transferred so as to overlap each other and then collectively transferred onto a recording sheet. Also in this apparatus, if the moving speed of the intermediate transfer belt 10 is not maintained at a constant speed, a color shift similarly occurs.

また、上述したタンデム型の画像形成装置に限らず、記録材を搬送する記録材搬送部材や、その記録材に転写される画像を担持する感光体や中間転写体等の像担持体として、ベルトを用いた画像形成装置においては、そのベルトの移動速度が一定速度に維持されないとバンディングが発生する。このバンディングは、画像転写中にベルト移動速度が速くなったり遅くなったりすることにより発生する画像濃度ムラである。すなわち、ベルト移動速度が相対的に速い時に転写された画像部分は本来の形状よりもベルト周方向に引き延ばされた形状となり、逆に、ベルト移動速度が相対的に遅い時に転写された画像部分は本来の形状よりもベルト周方向に縮小された形状となる。これにより、引き延ばされた画像部分は濃度が薄くなり、縮小された画像部分は濃度が濃くなる。その結果、ベルト周方向に画像濃度ムラが発生し、バンディングが生じる。このバンディングは、淡い単色画像を形成する場合には人間の目に顕著に感じ取られる。 In addition to the tandem type image forming apparatus described above, a belt as an image carrier such as a recording material conveyance member that conveys a recording material, or a photosensitive member or an intermediate transfer member that carries an image transferred to the recording material. In the image forming apparatus using the belt, banding occurs if the moving speed of the belt is not maintained at a constant speed. This banding is image density unevenness caused by the belt moving speed becoming faster or slower during image transfer. That is, the image portion transferred when the belt moving speed is relatively high has a shape that is stretched in the belt circumferential direction from the original shape, and conversely, the image transferred when the belt moving speed is relatively slow. The portion has a shape reduced in the belt circumferential direction rather than the original shape. As a result, the density of the stretched image portion is reduced, and the density of the reduced image portion is increased. As a result, image density unevenness occurs in the belt circumferential direction, and banding occurs. This banding is noticeable to human eyes when forming a light monochromatic image.

以上のように感光体ベルト、中間転写ベルト、搬送ベルト等の無端状のベルトを一定の移動速度で移動させる高精度な駆動制御が要求される。このベルトの高精度な駆動制御ために、従来、ベルトを駆動する駆動ローラの回転速度を一定にするように駆動ローラの回転を制御する駆動制御方法が知られている。この駆動制御方法は、駆動源であるモータの回転角速度や、モータで発生する回転駆動力を駆動ローラに伝達させるギヤの回転角速度を一定に保持することにより、駆動ローラの回転速度を一定にする駆動制御方法である。しかしながら、上記従来のベルトの駆動制御方法では、ベルトの厚さ変動、特にベルト移動方向に沿った方向で厚さ変動がある場合、駆動ローラの回転角速度を一定にしてもベルトの移動速度を一定にできないという問題点があった。 As described above, high-precision drive control is required to move an endless belt such as a photosensitive belt, an intermediate transfer belt, or a conveyance belt at a constant moving speed. In order to control the belt with high accuracy, a drive control method for controlling the rotation of the drive roller so as to keep the rotation speed of the drive roller driving the belt constant is known. In this drive control method, the rotational speed of the driving roller is made constant by maintaining the rotational angular speed of the motor that is the driving source and the rotational angular speed of the gear that transmits the rotational driving force generated by the motor to the driving roller. This is a drive control method. However, in the above conventional belt drive control method, if there is a fluctuation in the thickness of the belt, particularly in the direction along the belt movement direction, the belt moving speed is kept constant even if the rotational angular speed of the driving roller is constant. There was a problem that it was not possible.

上記ベルトの厚さ変動は、例えば、円筒金型を用いて遠心焼成方式で作成されたベルトにみられるベルト移動方向にわたる肉厚の偏りによって生じる。このようなベルトの厚さ変動がベルトに存在すると、ベルトを駆動する駆動ローラ上にベルト厚の厚い部分が巻き付いているときにはベルト移動速度が速くなり、反対にベルト厚の薄い部分が巻き付いているときにはベルト移動速度が遅くなる。そのため、ベルト移動速度に変動が生じる。 The variation in the thickness of the belt is caused by, for example, uneven thickness in the belt moving direction as seen in a belt produced by a centrifugal firing method using a cylindrical mold. If such a belt thickness variation is present in the belt, the belt moving speed becomes faster when a portion with a thick belt is wound on the driving roller that drives the belt, and on the contrary, a portion with a thin belt is wound. Sometimes the belt moving speed becomes slow. As a result, the belt moving speed varies.

そこで、このようなベルトの厚さ変動による速度差を考慮してベルトの駆動制御を行う画像形成装置が知られている（特許文献１、２）
特許文献１には、ベルト厚さ変動がベルト１周にわたりサイン波で発生しやすい遠心成形法で形成されたベルトを装置本体へ組込む前に、製造工程で予めベルト全周における厚みプロファイル（ベルト厚さ変動）を測定し、そのデータをフラッシュＲＯＭに記憶させる画像形成装置が開示されている。この画像形成装置においては、その全周の厚みプロファイルデータと実際のベルト厚さ変動との位相を合わせるための基準位置であるホームポジションとなる基準マークを付し、その位置を基準に検出することによって、ベルト厚さ変動によるベルト移動速度の変動をキャンセルするようにベルト駆動制御を行う。
また、特許文献２には、検出用パターンをベルト上に形成して、これを検出センサで検出することにより、周期的なベルト移動速度の変動を検出する画像形成装置が開示されている。この画像形成装置においては、検出した周期的なベルト移動速度の変動を打ち消すように駆動ローラの回転速度を制御する。 In view of this, an image forming apparatus that performs belt drive control in consideration of such a speed difference due to belt thickness variation is known (Patent Documents 1 and 2).
In Patent Document 1, before a belt formed by a centrifugal molding method in which a belt thickness fluctuation is likely to be generated by a sine wave over one circumference of the belt is incorporated into the apparatus main body, a thickness profile (belt thickness) in the entire circumference of the belt in advance in the manufacturing process. An image forming apparatus is disclosed in which the fluctuation is measured and the data is stored in a flash ROM. In this image forming apparatus, a reference mark serving as a home position, which is a reference position for aligning the phase of the thickness profile data of the entire circumference with the actual belt thickness fluctuation, is attached and detected based on the position. Thus, the belt drive control is performed so as to cancel the fluctuation of the belt moving speed due to the belt thickness fluctuation.
Patent Document 2 discloses an image forming apparatus that detects periodic fluctuations in belt movement speed by forming a detection pattern on a belt and detecting the pattern with a detection sensor. In this image forming apparatus, the rotational speed of the drive roller is controlled so as to cancel the detected fluctuations in the periodic belt moving speed.

特開２０００−３１０８９７号公報JP 2000-310897 A 特許第３１８６６１０号公報Japanese Patent No. 3186610

ところが、上記特許文献１に記載された画像形成装置においては、ベルト製造段階においてベルト厚さ変動を計測する計測工程が必要となり、またその計測工程において高精度なベルト厚み計測器が必要となる。そのため、製造コストが大幅に増大してしまうという問題がある。また、ベルトを新しいものに交換する際には、その新しいベルト固有の厚みプロファイルデータを装置へ入力する作業が必要となるという問題もある。
また、上記特許文献２に記載された画像形成装置においては、ベルト移動速度の変動を検出するのに、少なくともベルト１周分の検出用パターンをベルト上に形成する必要がある。そのため、この検出用パターンの形成のために多くのトナーを消費してしまうという問題がある。特に、ベルト移動速度の変動をより高い精度で検出するために、ベルト複数周分のベルト移動速度の変動情報の平均値をベルト移動速度の変動として把握する場合には、ベルト複数周分の検出用パターンを形成する必要があり、トナー消費の問題はより深刻なものとなる。 However, the image forming apparatus described in Patent Document 1 requires a measuring process for measuring belt thickness fluctuations in the belt manufacturing stage, and a highly accurate belt thickness measuring instrument is required in the measuring process. Therefore, there is a problem that the manufacturing cost increases significantly. In addition, when a belt is replaced with a new one, there is a problem that it is necessary to input thickness profile data unique to the new belt to the apparatus.
Further, in the image forming apparatus described in Patent Document 2, it is necessary to form a detection pattern for at least one round of the belt on the belt in order to detect fluctuations in the belt moving speed. Therefore, there is a problem that a large amount of toner is consumed for forming this detection pattern. In particular, in order to detect fluctuations in belt movement speed with higher accuracy, if the average value of belt movement speed fluctuation information for multiple belt rotations is to be grasped as belt movement speed fluctuations, detection for multiple belt rotations is required. Therefore, the problem of toner consumption becomes more serious.

また、本出願人は、特願２００２−２３０５３７号（以下、「先願」という。）において、これらの問題を解決し得るベルト駆動制御装置を提案した。このベルト駆動制御装置では、従動支持回転体の回転角変位又は回転角速度を検出し、その検出データから、ベルトの周方向における周期的な厚さ変動に対応した周波数を有する、従動支持回転体の回転角速度の交流成分を抽出する。この抽出した交流成分の振幅及び位相は、ベルトの周方向における周期的な厚さ変動の振幅及び位相に対応している。したがって、この交流成分の振幅及び位相に基づいて、駆動支持回転体に厚いベルト部分が接するタイミングでは駆動支持回転体の回転角速度を低め、逆に駆動支持回転体に薄いベルト部分が接するタイミングでは駆動支持回転体の回転角速度を高めるように制御する。この方法によれば、ベルトの周方向における厚さ変動の影響を受けずに、そのベルトを所望の移動速度で駆動することが可能である。しかも、ベルト製造段階においてベルト厚みムラを計測する計測工程が必要ないので、上記特許文献１の装置のように製造コストが増大するということはない。また、上記特許文献２の装置のようにベルトを新しいものに交換する際に厚みプロファイルデータを装置へ入力するという作業も必要ない。加えて、検出用パターンを形成する必要がないため、ベルト駆動制御のためにトナーを消費することもない。 The present applicant has proposed a belt drive control device that can solve these problems in Japanese Patent Application No. 2002-230537 (hereinafter referred to as “prior application”). In this belt drive control device, the rotational angular displacement or rotational angular velocity of the driven support rotator is detected, and from the detected data, the driven support rotator has a frequency corresponding to the periodic thickness fluctuation in the circumferential direction of the belt. Extract AC component of rotational angular velocity. The amplitude and phase of the extracted AC component correspond to the amplitude and phase of periodic thickness fluctuations in the circumferential direction of the belt. Therefore, based on the amplitude and phase of this AC component, the rotational angular velocity of the drive support rotator is lowered at the timing when the thick belt portion contacts the drive support rotator, and conversely the drive occurs at the timing when the thin belt portion contacts the drive support rotator. Control is performed to increase the rotational angular velocity of the support rotator. According to this method, it is possible to drive the belt at a desired moving speed without being affected by the thickness variation in the circumferential direction of the belt. In addition, since there is no need for a measurement process for measuring belt thickness unevenness in the belt manufacturing stage, there is no increase in manufacturing cost as in the apparatus of Patent Document 1. Further, it is not necessary to input thickness profile data to the apparatus when the belt is replaced with a new one as in the apparatus of Patent Document 2 described above. In addition, since it is not necessary to form a detection pattern, toner is not consumed for belt drive control.

上記先願で提案したベルト駆動制御装置では、エンコーダで検出された角速度または角変位には、ベルト周方向の厚さ変動に起因して発生する変動成分以外に様々な他の変動成分（例えば、駆動ローラの偏心や駆動伝達系（歯車）の偏心など）が重畳されている。この検出データから、ベルト周方向の厚さ変動に対応した交流成分の振幅および位相を抽出する必要がある。先願では、従動支持回転体の検出データを、ベルト厚さ変動（交流成分）以外の高域の変動を抑制するバンドパスフィルタを通過させることでベルト厚さ変動に対応した交流成分を抽出して、振幅および位相を抽出している。
また、検出データをＦＦＴ（高速フーリエ変換）して、ベルト厚さ変動に対応した交流成分の振幅及び位相を計測している。 In the belt drive control device proposed in the above-mentioned prior application, the angular velocity or angular displacement detected by the encoder includes various other fluctuation components (e.g., a fluctuation component generated due to thickness fluctuation in the belt circumferential direction) The eccentricity of the drive roller and the eccentricity of the drive transmission system (gear) are superimposed. From this detection data, it is necessary to extract the amplitude and phase of the AC component corresponding to the thickness variation in the belt circumferential direction. In the prior application, the detection data of the driven support rotating body is passed through a band-pass filter that suppresses high-frequency fluctuations other than belt thickness fluctuations (AC components), and AC components corresponding to belt thickness fluctuations are extracted. Thus, the amplitude and phase are extracted.
The detected data is subjected to FFT (Fast Fourier Transform) to measure the amplitude and phase of the AC component corresponding to the belt thickness variation.

しかし、前者においては、ベルトの厚さ変動に対応する交流成分と異なる交流成分の変動であれば除去することが可能であるが、ベルトの厚さ変動に対応する交流成分と同様な交流成分をもつ他の変動成分を抑制するバンドパスフィルタを設計することが困難である。このため、バンドパスフィルタを通過した検出データにはベルト周方向の厚さ変動に対応した交流成分以外の変動成分が除去できず残っており、バンドパスフィルタを通過した検出データから、正確なベルトの厚さ変動に対応した交流成分の振幅および位相を抽出することができない。また、バンドパスフィルタ通過させてベルト周方向の厚さ変動（交流成分）を抽出する方法では、駆動ローラとベルト間のスリップなどによる突発的な変動（ノイズ含む）に対しても切り分けができない。このような問題が起こると、正確なベルト周方向の厚さ変動に対応した交流成分の振幅および位相を抽出することがますます困難となってくる。
また、後者のＦＦＴ（高速フーリエ変換）では、ベルト厚さ変動に対応した交流成分の振幅および位相を高精度で抽出することができるが、ＣＰＵなどの演算負荷が大きくなってしまう。このため、高価な演算処理装置が必要となり、コスト高となるという問題があった。 However, in the former case, it is possible to eliminate the AC component that is different from the AC component corresponding to the belt thickness variation, but the AC component similar to the AC component corresponding to the belt thickness variation is removed. It is difficult to design a bandpass filter that suppresses other fluctuation components. For this reason, fluctuation data other than the AC component corresponding to the thickness fluctuation in the belt circumferential direction cannot be removed from the detection data that has passed through the bandpass filter, and an accurate belt can be obtained from the detection data that has passed through the bandpass filter. The amplitude and phase of the alternating current component corresponding to the thickness variation cannot be extracted. Further, in the method of extracting the thickness variation (AC component) in the belt circumferential direction through the band-pass filter, it is not possible to discriminate against sudden variation (including noise) due to slip between the driving roller and the belt. When such a problem occurs, it becomes increasingly difficult to extract the amplitude and phase of the alternating current component corresponding to the thickness variation in the belt circumferential direction.
In the latter FFT (Fast Fourier Transform), the amplitude and phase of the AC component corresponding to the belt thickness variation can be extracted with high accuracy, but the calculation load on the CPU and the like increases. For this reason, there is a problem that an expensive arithmetic processing unit is required and the cost is increased.

本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、フーリエ変換に比べて安価な演算処理装置でベルト周方向の厚さ変動に対応した交流成分の振幅および位相を高精度で抽出できるベルト駆動制御装置、ベルト装置及び画像形成装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and is a belt drive control capable of extracting the amplitude and phase of an alternating current component corresponding to the thickness variation in the belt circumferential direction with high accuracy by an inexpensive arithmetic processing device as compared with the Fourier transform. An apparatus, a belt device, and an image forming apparatus are provided.

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、無端状のベルトが掛け渡された複数の支持回転体のうち回転駆動力が伝達される駆動支持回転体の回転を制御することにより、該ベルトの駆動を制御するベルト駆動制御装置であって、上記複数の支持回転体のうち上記回転駆動力の伝達に寄与しない従動支持回転体の回転角変位又は回転角速度を検出する検出手段と、該従動支持回転体の回転角変位又は回転角速度の検出結果から、上記ベルトの周方向の周期的な厚さ変動に対応した周波数を有する該回転角変位又は該回転角速度のベルト交流成分の振幅・位相を抽出する抽出手段と、該交流成分の振幅及び位相に基づいて、上記駆動支持回転体の回転を制御する制御手段とを備え、該抽出手段を直交検波としたことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１のベルト駆動制御装置において、ベルト一回転周期のベルト厚さ変動に対応した周波数を有するベルト基本交流成分と、該ベルト基本交流成分の整数倍のベルト厚さ変動に対応した周波数を有するベルト高調波交流成分とをそれぞれ直交検波して該ベルト基本交流成分の振幅及び位相と、該ベルト高調波交流成分の振幅及び位相とをそれぞれ抽出することを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１または２のベルト駆動制御装置において、上記従動支持回転体の半径と、上記ベルトの該従動支持回転体に接触している接触部分の移動速度の基準となる実効ベルト厚さとの和Ａと、上記駆動支持回転体の半径と、該ベルトの該駆動支持回転体に接触している接触部分の移動速度の基準となる実効ベルト厚さとの和Ｂと、該ベルトの該従動支持回転体との接触部分中央から該ベルトの該駆動支持回転体との接触部分中央までの該ベルトの移動時間τを考慮して、上記駆動支持回転体の回転を制御することを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１、２または３のベルト駆動制御装置において、上記従動支持回転体の回転角変位又は回転角速度を検出し、該回転角変位又は回転角速度が目標とする回転角変位又は回転角速度となるように上記駆動支持回転体の回転を制御することを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１、２、３または４のベルト駆動制御装置において、従動支持回転体の回転角変位又は回転角速度の検出および基準位置マークの検出をベルト一回転以上にわたり行うことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項１、２、３、４または５のべルト駆動制御装置において、上記従動支持回転体の回転角変位又は回転角速度の検出結果から、上記ベルト交流成分の周波数に対して１０倍以上の高周波成分を除去する除去フィルタを備えていることを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項１、２、３、４、５または６のべルト駆動制御装置において、上記従動支持回転体の回転角変位又は回転角速度の検出結果から、周期性のない成分を除去する除去手段を備えていることを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項１、２、３、４、５、６または７のべルト駆動制御装置において、上記従動支持回転体の回転角変位又は回転角速度の検出結果から、上記ベルト交流成分以外の交流成分を除去する除去フィルタを備えていることを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７または８のべルト駆動制御装置において、従動支持回転体の回転角変位又は回転角速度の検出を上記ベルト交流成分の周波数の１０倍以上の周波数で検出することを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、複数の支持回転体に掛け渡された無端状のベルトと、該ベルトを駆動するための回転駆動力を発生する駆動源と、複数の支持回転体のうち該回転駆動力の伝達に寄与しない従動支持回転体の回転角変位又は回転角速度を検出する検出手段と、該検出手段の検出結果に基づいて、複数の支持回転体のうち該駆動源からの回転駆動力が伝達される駆動支持回転体の回転を制御することにより、該ベルトの駆動を制御するベルト駆動制御装置とを備えたベルト装置であって、該駆動制御装置として、請求項１、２、３、４、５、６、７、８又は９のベルト駆動制御装置を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、請求項１０のベルト装置において、上記検出手段は、上記ベルトの上記駆動支持回転体との接触部分中央から該ベルトの上記従動支持回転体との接触部分中央までの該ベルトの移動距離がベルト周長の（１／２）にある従動支持回転体の回転角変位又は回転角速度を検出することを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、請求項１０のベルト装置において、上記検出手段は、上記ベルトの上記駆動支持回転体との接触部分中央から該ベルトの上記従動支持回転体との接触部分中央までの該ベルトの移動距離が最も長くなる従動支持回転体の回転角変位又は回転角速度を検出することを特徴とするものである。
また、請求項１３の発明は、請求項１０、１１または１２のベルト装置において、上記駆動支持回転体の半径と上記検知手段によって回転角変位又は回転角速度が検知される従動支持回転体の半径とを等しくし、かつ、上記ベルトが該駆動支持回転体と接触する領域の長さと、該ベルトが該検知手段によって回転角変位又は回転角速度が検知される従動支持回転体と接触する領域の長さとを等しくしたことを特徴とするものである。
また、請求項１４の発明は、請求項１０、１１、１２または１３のベルト装置において、上記駆動源は、入力信号に対して既定角度回転するモータであることを特徴とするものである。
また、請求項１５の発明は、請求項１０、１１、１２または１３のベルト装置において、上記駆動源は、駆動支持回転体へ回転駆動力を伝達する出力軸と、該出力軸の回転角を検出する回転角検出手段を有しており、該回転角検出手段の検出結果に基づいて、該駆動源のトルクを制御することを特徴とするものである。
また、請求項１６の発明は、請求項１０、１１、１２または１３のベルト装置において、駆動支持回転体の回転角変位又は回転角速度を検出する検出手段を備え、該駆動支持回転体の回転角変位又は回転角速度の検出結果から上記駆動源を制御することを特徴とするものである。
また、請求項１７の発明は、請求項１０、１１、１２、１３、１４、１５または１６のベルト装置において、複数の回転体を有し、該回転を介して上記駆動源の回転駆動力を上記駆動支持回転体へ伝達する伝達機構を備え、該伝達機構の回転体、上記駆動支持回転体、上記従動支持回転体の少なくともいずれかひとつの回転周期と、上記ベルト交流成分の周期とが整数比であることを特徴とするものである。
また、請求項１８の発明は、請求項１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６または１７のベルト装置において、上記伝達機構の回転体の回転周期と、上記駆動支持回転体の回転周期とが整数比であることを特徴とするものである。
また、請求項１９の発明は、請求項１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７または１８のベルト装置において、上記駆動支持回転体の回転周期と、上記回転角変位又は回転角速度が検出される従動支持回転体の回転周期とが整数比であることを特徴とするものである。
また、請求項２０の発明は、請求項１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８または１９のベルト装置において、上記駆動支持回転体の回転周期と、上記回転角変位又は回転角速度が検出される従動支持回転体以外の従動支持回転体の回転周期とが整数比であることを特徴とするものである。
また、請求項２１の発明は、複数の支持回転体に掛け渡されたベルトからなる潜像担持体と、該潜像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、該潜像担持体上の潜像を現像する現像手段と、該潜像担持体上の顕像を記録材に転写する転写手段とを備えた画像形成装置において、上記潜像担持体を駆動させるベルト装置として、請求項１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９又は２０のベルト装置を用いることを特徴とするものである。
また、請求項２２の発明は、潜像担持体と、該潜像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、該潜像担持体上の潜像を現像する現像手段と、複数の支持回転体に掛け渡されたベルトからなる中間転写体と、該潜像担持体上の顕像を該中間転写体に転写する第１の転写手段と、該中間転写体上の顕像を記録材に転写する第２の転写手段とを備えた画像形成装置において、上記中間転写体を駆動させるベルト装置として、請求項１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９又は２０のベルト装置を用いることを特徴とするものである。
また、請求項２３の発明は、潜像担持体と、該潜像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、該潜像担持体上の潜像を現像する現像手段と、複数の支持回転体に掛け渡されたベルトからなる記録材搬送部材と、該潜像担持体上の顕像を中間転写体を介して又は中間転写体を介しないで直接に、該記録材搬送部材で搬送されている記録材に転写する転写手段とを備えた画像形成装置において、上記記録材搬送部材を駆動させるベルト装置として、請求項１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９又は２０のベルト装置を用いることを特徴とするものである。
また、請求項２４の発明は、インクを吐出する吐出口を備えたヘッド部と、該ヘッド部と対向し記録媒体を該ヘッド部と対向する位置に搬送する搬送部材とを備え、該吐出口からインクを吐出して該記録媒体上に画像を形成する画像形成装置において、上記搬送部材をを駆動させるベルト装置として、請求項１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９又は２０のベルト装置を用いることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the invention of claim 1 controls the rotation of a driving support rotating body to which a rotational driving force is transmitted among a plurality of supporting rotating bodies around which an endless belt is stretched. A belt drive control device for controlling the driving of the belt, the detection means for detecting a rotational angular displacement or a rotational angular velocity of a driven support rotary body that does not contribute to transmission of the rotational drive force among the plurality of support rotary bodies; From the detection result of the rotational angular displacement or rotational angular velocity of the driven support rotor, the amplitude of the rotational AC displacement or the belt AC component of the rotational angular velocity having a frequency corresponding to the periodic thickness variation in the circumferential direction of the belt. An extraction means for extracting the phase; and a control means for controlling the rotation of the drive support rotating body based on the amplitude and phase of the alternating current component, wherein the extraction means is quadrature detection. is there
According to a second aspect of the present invention, there is provided the belt drive control device according to the first aspect, wherein a belt basic AC component having a frequency corresponding to a belt thickness variation in one belt rotation cycle, and a belt that is an integral multiple of the belt basic AC component. A belt harmonic AC component having a frequency corresponding to the thickness variation is orthogonally detected to extract the amplitude and phase of the belt basic AC component and the amplitude and phase of the belt harmonic AC component, respectively. It is what.
According to a third aspect of the present invention, in the belt drive control device according to the first or second aspect, the radius of the driven support rotator and the reference speed of the contact portion of the belt that is in contact with the driven support rotator. The sum A of the effective belt thickness, and the sum B of the radius of the drive support rotator and the effective belt thickness serving as a reference for the moving speed of the contact portion of the belt contacting the drive support rotator. The rotation of the drive support rotator is controlled in consideration of the moving time τ of the belt from the center of the contact portion of the belt with the driven support rotator to the center of the contact portion of the belt with the drive support rotator. It is characterized by doing.
According to a fourth aspect of the invention, in the belt drive control device of the first, second or third aspect, the rotational angular displacement or rotational angular velocity of the driven support rotating body is detected, and the rotational angular displacement or rotational angular velocity is a target. The rotation of the drive support rotator is controlled so as to obtain a rotational angular displacement or a rotational angular velocity.
According to a fifth aspect of the present invention, in the belt drive control device of the first, second, third, or fourth aspect, the rotation angle displacement or the rotation angular velocity of the driven support rotating body and the detection of the reference position mark are detected over one rotation of the belt. It is characterized by doing.
According to a sixth aspect of the present invention, in the belt drive control device of the first, second, third, fourth, or fifth aspect, the belt AC component is detected based on the detection result of the rotational angular displacement or rotational angular velocity of the driven support rotor. A removal filter for removing a high-frequency component that is 10 times or more the frequency is provided.
According to a seventh aspect of the present invention, in the belt drive control device according to the first, second, third, fourth, or sixth aspect, the periodicity is detected based on the detection result of the rotational angular displacement or rotational angular velocity of the driven support rotating body. It is characterized by having a removing means for removing a non-existing component.
The invention according to claim 8 is the belt drive control device according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6 or 7, based on the detection result of the rotational angular displacement or rotational angular velocity of the driven support rotating body. A removal filter that removes an AC component other than the belt AC component is provided.
According to a ninth aspect of the present invention, in the belt drive control device according to the first, second, third, fourth, sixth, seventh or eighth aspect, the rotation angle displacement or the rotation angular velocity of the driven support rotating body is detected by the belt. The detection is performed at a frequency 10 times or more the frequency of the AC component.
The invention according to claim 10 is an endless belt stretched over a plurality of support rotating bodies, a drive source that generates a rotational driving force for driving the belt, and a plurality of support rotating bodies. Detecting means for detecting the rotational angular displacement or rotational angular velocity of the driven supporting rotating body that does not contribute to transmission of the rotational driving force, and rotational driving from the driving source among the plurality of supporting rotating bodies based on the detection result of the detecting means A belt device comprising a belt drive control device that controls the drive of the belt by controlling the rotation of the drive support rotating body to which the force is transmitted. 3, 4, 5, 6, 7, 8 or 9 belt drive control device is used.
Further, the invention of claim 11 is the belt device of claim 10, wherein the detection means is from the center of the contact portion of the belt with the drive support rotator to the center of the contact portion of the belt with the driven support rotator. The rotation angle displacement or the rotation angular velocity of the driven support rotating body in which the moving distance of the belt is (1/2) of the belt circumferential length is detected.
According to a twelfth aspect of the present invention, in the belt device of the tenth aspect, the detecting means extends from the center of the contact portion of the belt with the drive support rotator to the center of the contact portion of the belt with the driven support rotator. The rotation angle displacement or the rotation angular velocity of the driven support rotating body with the longest moving distance of the belt is detected.
Further, the invention of claim 13 is the belt device of claim 10, 11 or 12, wherein the radius of the driving support rotating body and the radius of the driven supporting rotating body whose rotation angular displacement or rotation angular velocity is detected by the detecting means. And the length of the region where the belt contacts the drive support rotator and the length of the region where the belt contacts the driven support rotator where the rotational angular displacement or rotational angular velocity is detected by the detection means. Are equal to each other.
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the belt device of the tenth, eleventh, twelfth or thirteenth aspect, the drive source is a motor that rotates by a predetermined angle with respect to an input signal.
Further, the invention of claim 15 is the belt device of claim 10, 11, 12 or 13, wherein the drive source has an output shaft that transmits a rotational driving force to the drive support rotating body, and a rotation angle of the output shaft. It has a rotation angle detection means for detecting, and controls the torque of the drive source based on the detection result of the rotation angle detection means.
According to a sixteenth aspect of the present invention, in the belt device according to the tenth, eleventh, twelfth or thirteenth aspect of the present invention, the belt device includes a detecting means for detecting a rotational angular displacement or a rotational angular velocity of the driving support rotating body, The drive source is controlled from the detection result of the displacement or the rotational angular velocity.
The invention of claim 17 is the belt device of claim 10, 11, 12, 13, 14, 15 or 16, comprising a plurality of rotating bodies, through which the rotational driving force of the drive source is obtained. A transmission mechanism for transmitting to the drive support rotator, wherein the rotation period of the transmission mechanism, at least one of the drive support rotator and the driven support rotator, and the period of the belt AC component are integers It is characterized by a ratio.
The invention according to claim 18 is the belt device according to claim 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 or 17, wherein the rotation period of the rotating body of the transmission mechanism and the rotation period of the driving support rotating body are the same. Is an integer ratio.
The invention according to claim 19 is the belt device according to claim 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, or 18, wherein the rotational period of the drive support rotating body and the rotational angular displacement or rotational angular velocity. The rotation period of the driven support rotator in which is detected is an integer ratio.
The invention according to claim 20 is the belt device according to claim 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 or 19, wherein the rotational period of the driving support rotating body and the rotational angular displacement or The rotation period of the driven support rotating body other than the driven support rotating body from which the rotational angular velocity is detected is an integer ratio.
The invention according to claim 21 is a latent image carrier comprising a belt stretched over a plurality of support rotators, a latent image forming means for forming a latent image on the latent image carrier, and the latent image carrier. An image forming apparatus comprising: a developing unit that develops the latent image on the image; and a transfer unit that transfers a visible image on the latent image carrier to a recording material. Item 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 or 20 belt device is used.
According to a twenty-second aspect of the present invention, there is provided a latent image carrier, a latent image forming unit that forms a latent image on the latent image carrier, a developing unit that develops the latent image on the latent image carrier, An intermediate transfer member composed of a belt stretched over a support rotating member, a first transfer means for transferring a visible image on the latent image carrier to the intermediate transfer member, and a visible image on the intermediate transfer member. An image forming apparatus comprising a second transfer means for transferring to a material, wherein the intermediate transfer member is driven by a belt device according to claim 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19. Alternatively, 20 belt devices are used.
The invention of claim 23 is a latent image carrier, a latent image forming unit for forming a latent image on the latent image carrier, a developing unit for developing the latent image on the latent image carrier, A recording material conveying member comprising a belt stretched around a support rotating member, and a visible image on the latent image bearing member via the intermediate transfer member or directly without using the intermediate transfer member; In an image forming apparatus provided with a transfer means for transferring to a recording material being conveyed, a belt device for driving the recording material conveying member is defined in claim 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, The belt device of 18, 19 or 20 is used.
According to a twenty-fourth aspect of the present invention, there is provided a head portion having a discharge port for discharging ink, and a transport member that faces the head portion and transports a recording medium to a position facing the head portion. In an image forming apparatus for forming an image on a recording medium by discharging ink from the belt, the belt device for driving the conveying member is defined by claim 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18. , 19 or 20 belt devices are used.

請求項１乃至２４の発明によれば、直交検波によって、従動支持回転体の回転角変位又は回転角速度の検出結果からベルトの周方向の周期的な厚さ変動に対応した周波数を有する交流成分の振幅及び位相を抽出している。よって、ベルトの周方向の周期的な厚さ変動に対応した周波数を有する交流成分以外の変動成分が十分除去されていなくても、ベルト厚さ変動に対応した交流成分の振幅及び位相を高精度で抽出することができる。また、従来のフーリエ変換に比べて少ない演算負荷でベルトの周方向の周期的な厚さ変動に対応した周波数を有する交流成分の振幅及び位相を高精度で抽出することができる。これにより、高価な演算処理装置が必要となくなり、コスト高を抑制することができる。 According to the first to twenty-fourth aspects of the present invention, an AC component having a frequency corresponding to a periodic thickness variation in the circumferential direction of the belt is detected from the detection result of the rotational angular displacement or rotational angular velocity of the driven support rotating body by orthogonal detection. The amplitude and phase are extracted. Therefore, even if the fluctuation component other than the AC component having the frequency corresponding to the periodic thickness fluctuation in the circumferential direction of the belt is not sufficiently removed, the amplitude and phase of the AC component corresponding to the belt thickness fluctuation are highly accurate. Can be extracted. In addition, the amplitude and phase of an alternating current component having a frequency corresponding to the periodic thickness fluctuation in the circumferential direction of the belt can be extracted with high accuracy with a small calculation load compared to the conventional Fourier transform. This eliminates the need for an expensive arithmetic processing unit and can suppress an increase in cost.

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明を適用する画像形成装置としての複写機の一例を示す概略構成図である。図１において、符号１００は複写機本体であり、符号２００はそれを載せる給紙テーブルであり、符号３００は複写機本体１００上に取り付けるスキャナであり、符号４００はさらにその上に取り付ける原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）である。この複写機は、タンデム型で中間転写（間接転写）方式を採用する電子写真複写機である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of a copying machine as an image forming apparatus to which the present invention is applied. In FIG. 1, reference numeral 100 denotes a copying machine main body, reference numeral 200 denotes a paper feed table on which the copying machine is placed, reference numeral 300 denotes a scanner mounted on the copying machine main body 100, and reference numeral 400 further denotes an automatic document transport mounted thereon. Device (ADF). This copier is a tandem type electrophotographic copier that employs an intermediate transfer (indirect transfer) system.

複写機本体１００には、その中央に、像担持体としての中間転写体であるベルトからなる中間転写ベルト１０が設けられている。この中間転写ベルト１０は、３つの支持回転体としての支持ローラ１４，１５，１６に掛け渡されており、図中時計回り方向に回転移動する。これらの３つの支持ローラのうちの第２支持ローラ１５の図中左側には、画像転写後に中間転写ベルト１０上に残留する残留トナーを除去する中間転写ベルトクリーニング装置１７が設けられている。また、３つの支持ローラのうちの第１支持ローラ１４と第２支持ローラ１５との間に張り渡したベルト部分には、そのベルト移動方向に沿って、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４つの画像形成部１８が並べて配置されたタンデム画像形成部２０が対向配置されている。本実施形態においては、第２支持ローラ１５を駆動ローラとしている。また、タンデム画像形成部２０の上方には、潜像形成手段としての露光装置２１が設けられている。 In the center of the copying machine main body 100, an intermediate transfer belt 10 including a belt which is an intermediate transfer member serving as an image carrier is provided. The intermediate transfer belt 10 is stretched around support rollers 14, 15, and 16 as three support rotating bodies, and rotates in the clockwise direction in the drawing. An intermediate transfer belt cleaning device 17 for removing residual toner remaining on the intermediate transfer belt 10 after image transfer is provided on the left side of the second support roller 15 in the drawing among these three support rollers. Of the three support rollers, the belt portion stretched between the first support roller 14 and the second support roller 15 has yellow (Y), magenta (M), A tandem image forming unit 20 in which four image forming units 18 of cyan (C) and black (K) are arranged side by side is arranged oppositely. In the present embodiment, the second support roller 15 is a drive roller. An exposure device 21 as a latent image forming unit is provided above the tandem image forming unit 20.

また、中間転写ベルト１０を挟んでタンデム画像形成部２０の反対側には、第２の転写手段としての２次転写装置２２が設けられている。この２次転写装置２２においては、２つのローラ２３間に記録材搬送部材としてのベルトである２次転写ベルト２４が掛け渡されている。この２次転写ベルト２４は、中間転写ベルト１０を介して第３支持ローラ１６に押し当てられるように設けられている。この２次転写装置２２により、中間転写ベルト１０上の画像を記録材であるシートに転写する。また、この２次転写装置２２の図中左方には、シート上に転写された画像を定着する定着装置２５が設けられている。この定着装置２５は、ベルトである定着ベルト２６に加圧ローラ２７が押し当てられた構成となっている。上述した２次転写装置２２には、画像転写後のシートをこの定着装置２５へと搬送するシート搬送機能も備わっている。もちろん、２次転写装置２２として、転写ローラや非接触のチャージャを配置してもよく、そのような場合は、このシート搬送機能を併せて持たせることが難しくなる。また、本実施形態では、このような２次転写装置２２および定着装置２５の下に、上述したタンデム画像形成部２０と平行に、シートの両面に画像を記録すべくシートを反転するシート反転装置２８も設けられている。 A secondary transfer device 22 as a second transfer unit is provided on the opposite side of the tandem image forming unit 20 with the intermediate transfer belt 10 interposed therebetween. In the secondary transfer device 22, a secondary transfer belt 24 that is a belt as a recording material conveying member is stretched between two rollers 23. The secondary transfer belt 24 is provided so as to be pressed against the third support roller 16 via the intermediate transfer belt 10. The secondary transfer device 22 transfers an image on the intermediate transfer belt 10 to a sheet as a recording material. A fixing device 25 for fixing the image transferred on the sheet is provided on the left side of the secondary transfer device 22 in the drawing. The fixing device 25 has a configuration in which a pressure roller 27 is pressed against a fixing belt 26 that is a belt. The secondary transfer device 22 described above also has a sheet conveyance function for conveying the sheet after image transfer to the fixing device 25. Of course, a transfer roller or a non-contact charger may be disposed as the secondary transfer device 22, and in such a case, it is difficult to provide this sheet conveying function together. In the present embodiment, a sheet reversing device for reversing the sheet so as to record images on both sides of the sheet is provided below the secondary transfer device 22 and the fixing device 25 in parallel with the tandem image forming unit 20 described above. 28 is also provided.

上記複写機を用いてコピーをとるときは、原稿自動搬送装置４００の原稿台３０上に原稿をセットする。または、原稿自動搬送装置４００を開いてスキャナ３００のコンタクトガラス３２上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置４００を閉じてそれで押さえる。その後、不図示のスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置４００に原稿をセットしたときは、原稿を搬送してコンタクトガラス３２上へと移動する。他方、コンタクトガラス３２上に原稿をセットしたときは、直ちにスキャナ３００を駆動する。次いで、第１走行体３３および第２走行体３４を走行する。そして、第１走行体３３で光源から光を発射するとともに原稿面からの反射光をさらに反射して第２走行体３４に向け、第２走行体３４のミラーで反射して結像レンズ３５を通して読取りセンサ３６に入れ、原稿内容を読み取る。
この原稿読取りに並行して、図示しない駆動源である駆動モータで駆動ローラ１６を回転駆動させる。これにより、中間転写ベルト１０が図中時計回り方向に移動するとともに、この移動に伴って残り２つの支持ローラ（従動ローラ）１４，１５が連れ回り回転する。また、これと同時に、個々の画像形成部１８において潜像担持体としての感光体ドラム４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋを回転させ、各感光体ドラム上に、イエロー、マゼンタ、シアン、黒の色別情報を用いてそれぞれ露光現像し、単色のトナー画像（顕像）を形成する。そして、各感光体ドラム４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋ上のトナー画像を中間転写ベルト１０上に互いに重なり合うように順次転写して、中間転写ベルト１０上に合成カラー画像を形成する。 When making a copy using the copying machine, a document is set on the document table 30 of the automatic document feeder 400. Alternatively, the automatic document feeder 400 is opened, a document is set on the contact glass 32 of the scanner 300, and the automatic document feeder 400 is closed and pressed by it. Thereafter, when a start switch (not shown) is pressed, when the document is set on the automatic document feeder 400, the document is conveyed and moved onto the contact glass 32. On the other hand, when an original is set on the contact glass 32, the scanner 300 is immediately driven. Next, the first traveling body 33 and the second traveling body 34 travel. Then, the first traveling body 33 emits light from the light source and further reflects the reflected light from the document surface toward the second traveling body 34, and is reflected by the mirror of the second traveling body 34 and passes through the imaging lens 35. The document is placed in the reading sensor 36 and the original content is read.
In parallel with this document reading, the drive roller 16 is rotated by a drive motor which is a drive source (not shown). As a result, the intermediate transfer belt 10 moves in the clockwise direction in the drawing, and the remaining two support rollers (driven rollers) 14 and 15 rotate along with the movement. At the same time, the photosensitive drums 40Y, 40M, 40C, and 40K as the latent image carriers are rotated in the individual image forming units 18 so that yellow, magenta, cyan, and black colors are provided on the respective photosensitive drums. Each information is exposed and developed to form a single color toner image (visualized image). Then, the toner images on the photosensitive drums 40Y, 40M, 40C, and 40K are sequentially transferred onto the intermediate transfer belt 10 so as to overlap each other, thereby forming a composite color image on the intermediate transfer belt 10.

このような画像形成に並行して、給紙テーブル２００の給紙ローラ４２の１つを選択回転し、ペーパーバンク４３に多段に備える給紙カセット４４の１つからシートを繰り出し、分離ローラ４５で１枚ずつ分離して給紙路４６に入れ、搬送ローラ４７で搬送して複写機本体１００内の給紙路４８に導き、レジストローラ４９に突き当てて止める。または、給紙ローラ５０を回転して手差しトレイ５１上のシートを繰り出し、分離ローラ５２で１枚ずつ分離して手差し給紙路５３に入れ、同じくレジストローラ４９に突き当てて止める。そして、中間転写ベルト１０上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ４９を回転し、中間転写ベルト１０と２次転写装置２２との間にシートを送り込み、２次転写装置２２で転写してシート上にカラー画像を転写する。画像転写後のシートは、２次転写ベルト２４で搬送して定着装置２５へと送り込み、定着装置２５で熱と圧力とを加えて転写画像を定着して後、切換爪５５で切り換えて排出ローラ５６で排出し、排紙トレイ５７上にスタックする。または、切換爪５５で切り換えてシート反転装置２８に入れ、そこで反転して再び転写位置へと導き、裏面にも画像を記録して後、排出ローラ５６で排紙トレイ５７上に排出する。
なお、画像転写後の中間転写ベルト１０は、中間転写ベルトクリーニング装置１７で、画像転写後に中間転写ベルト１０上に残留する残留トナーを除去し、タンデム画像形成部２０による再度の画像形成に備える。ここで、レジストローラ４９は一般的には接地されて使用されることが多いが、シートの紙粉除去のためにバイアスを印加することも可能である。 In parallel with such image formation, one of the paper feed rollers 42 of the paper feed table 200 is selectively rotated, and the sheet is fed out from one of the paper feed cassettes 44 provided in the paper bank 43 in multiple stages. The sheets are separated one by one and are put into a paper feed path 46, transported by a transport roller 47, guided to a paper feed path 48 in the copying machine main body 100, and abutted against a registration roller 49 and stopped. Alternatively, the sheet feed roller 50 is rotated to feed out the sheets on the manual feed tray 51, separated one by one by the separation roller 52, put into the manual feed path 53, and abutted against the registration roller 49 and stopped. Then, the registration roller 49 is rotated in synchronization with the composite color image on the intermediate transfer belt 10, the sheet is fed between the intermediate transfer belt 10 and the secondary transfer device 22, and transferred by the secondary transfer device 22. A color image is transferred onto the sheet. The image-transferred sheet is conveyed by the secondary transfer belt 24 and sent to the fixing device 25. The fixing device 25 applies heat and pressure to fix the transferred image, and then the switching roller 55 is used to switch the discharge image. The paper is discharged at 56 and stacked on the paper discharge tray 57. Alternatively, it is switched by the switching claw 55 and put into the sheet reversing device 28, where it is reversed and guided again to the transfer position, and an image is recorded also on the back surface, and then discharged onto the discharge tray 57 by the discharge roller 56.
The intermediate transfer belt 10 after the image transfer is removed by the intermediate transfer belt cleaning device 17 to remove residual toner remaining on the intermediate transfer belt 10 after the image transfer, so that the tandem image forming unit 20 can prepare for another image formation. Here, the registration roller 49 is generally used while being grounded, but it is also possible to apply a bias for removing paper dust from the sheet.

この複写機を用いて、黒のモノクロコピーをとることもできる。その場合には、図示しない手段により、中間転写ベルト１０を感光体ドラム４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃから離れるようにする。これらの感光体ドラム４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃは、一時的に駆動を止めておく。黒用の感光体ドラム４０Ｋのみが中間転写ベルト１０に接触させ、画像の形成と転写を行う。 This copier can be used to make a black and white copy. In that case, the intermediate transfer belt 10 is separated from the photosensitive drums 40Y, 40M, and 40C by means not shown. These photosensitive drums 40Y, 40M, and 40C are temporarily stopped from driving. Only the black photosensitive drum 40K is brought into contact with the intermediate transfer belt 10 to perform image formation and transfer.

次に、本発明の特徴部分である、中間転写ベルト１０の駆動制御について説明する。
本実施形態の複写機では、中間転写ベルト１０を一定速度で移動させる必要がある。しかし、実際には、ベルトの厚みにより、そのベルト移動速度に変動が生じる。中間転写ベルト１０のベルト移動速度が変動すると、実際のベルト移動位置が目標とするベルト移動位置からズレてしまい、感光体ドラム４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ上の各トナー画像の先端位置が中間転写ベルト１０上でズレて色ズレが発生する。また、ベルト移動速度が相対的に速い時に中間転写ベルト１０上に転写されたトナー画像部分は本来の形状よりもベルト周方向に引き延ばされた形状となり、逆に、ベルト移動速度が相対的に遅い時に中間転写ベルト１０上に転写されたトナー画像部分は本来の形状よりもベルト周方向に縮小された形状となる。この場合、最終的にシート上に形成された画像には、そのベルト周方向に対応する方向に周期的な画像濃度の変化（バンディング）が表れる。
そこで、以下、中間転写ベルト１０を高い精度で一定速度に維持する構成及び動作について説明する。なお、以下の説明は、中間転写ベルト１０に限られるものではなく、広く、駆動制御がなされるベルトについて同様であるので、ベルトとして説明する。 Next, drive control of the intermediate transfer belt 10, which is a characteristic part of the present invention, will be described.
In the copying machine of this embodiment, it is necessary to move the intermediate transfer belt 10 at a constant speed. However, actually, the belt moving speed varies depending on the thickness of the belt. When the belt moving speed of the intermediate transfer belt 10 fluctuates, the actual belt moving position deviates from the target belt moving position, and the leading edge position of each toner image on the photosensitive drums 40Y, 40M, and 40C is the intermediate transfer belt 10. A color shift occurs due to a shift. Further, when the belt moving speed is relatively high, the toner image portion transferred onto the intermediate transfer belt 10 has a shape that is stretched in the belt circumferential direction rather than the original shape, and conversely, the belt moving speed is relatively high. At a later time, the toner image portion transferred onto the intermediate transfer belt 10 has a shape reduced in the belt circumferential direction from the original shape. In this case, in the image finally formed on the sheet, a periodic change in image density (banding) appears in a direction corresponding to the belt circumferential direction.
Therefore, the configuration and operation for maintaining the intermediate transfer belt 10 at a constant speed with high accuracy will be described below. Note that the following description is not limited to the intermediate transfer belt 10, but is the same for a belt that is widely driven and controlled, and will be described as a belt.

図２は、中間転写ベルト１０の主要部を示す断面模式図である。中間転写ベルト１０は、従動ローラとしての第１の支持ローラ１４（以下、従動ローラ）に対してベルト巻付角θ_１で巻き付いており、駆動ローラとしての第２の支持ローラ１５（以下、駆動ローラ）に対してベルト巻付角θ_２で巻き付いている。中間転写ベルト１０は、図中矢印Ａの方向に無端移動する。第１の支持ローラ１４には、検出手段としての図示しないロータリエンコーダが設けられている。これらの回転型エンコーダとしては、第１の支持ローラ１４の回転角変位又は回転角速度が検知できるものであればよい。 FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the main part of the intermediate transfer belt 10. The intermediate transfer belt 10 is wound around a _first support roller 14 (hereinafter referred to as a driven roller) as a driven roller at a belt winding angle θ1, and a second support roller 15 (hereinafter referred to as a drive roller) as a drive roller. It is wound around a belt winding angle θ ₂ with respect to the roller). The intermediate transfer belt 10 moves endlessly in the direction of arrow A in the figure. The first support roller 14 is provided with a rotary encoder (not shown) as detection means. These rotary encoders may be any encoders that can detect the rotational angular displacement or rotational angular velocity of the first support roller 14.

図３は、中間転写ベルト１０の主要部を示す斜視模式図である。駆動ローラ１５は、伝達機構１８を介して駆動源としてのモータ１７からの回転駆動力が伝達されるようになっている。具体的には、モータ１７からの回転駆動力は、モータの出力軸１７ａに伝達される。出力軸１７ａに伝達された回転駆動力は、出力軸１７ａと接触している第１の回転体に１８ａ伝達される。第１の回転体１８ａに伝達された回転駆動力は、第１の回転体と接触している第の回転体１８ｂに伝達され、第２の回転体１８ｂと接触している駆動軸１５ａに伝達されて駆動ローラ１５を回転せしめる。 FIG. 3 is a schematic perspective view showing the main part of the intermediate transfer belt 10. The driving roller 15 is configured to transmit a rotational driving force from a motor 17 as a driving source via a transmission mechanism 18. Specifically, the rotational driving force from the motor 17 is transmitted to the output shaft 17a of the motor. The rotational driving force transmitted to the output shaft 17a is transmitted 18a to the first rotating body that is in contact with the output shaft 17a. The rotational driving force transmitted to the first rotating body 18a is transmitted to the first rotating body 18b that is in contact with the first rotating body, and is transmitted to the drive shaft 15a that is in contact with the second rotating body 18b. Then, the drive roller 15 is rotated.

本実施形態は、まず、従動ローラ１４に設置されたロータリエンコーダを用いて中間転写ベルト１０の回転周期で発生する変動成分を認識し、適切な目標値を生成してフィードバック制御を行う。認識方法としては、駆動ローラ１５を一定角速度で回転させて、従動ローラ１４に設置されたロータリエンコーダにより従動ローラ１４の回転角変位又は回転角速度をサンプルするテスト駆動をベルト１周以上にわたり行う。このサンプルされた変動成分の振幅及び位相を求め、ベルトの回転周期で発生する変動成分と認識し、ベルト回転周期の搬送速度変動が発生しないような目標値を設定してフィードバック制御を行う。 In this embodiment, first, a rotary component installed on the driven roller 14 is used to recognize a fluctuation component generated in the rotation cycle of the intermediate transfer belt 10, and an appropriate target value is generated to perform feedback control. As a recognition method, the driving roller 15 is rotated at a constant angular velocity, and a test drive for sampling the rotational angular displacement or rotational angular velocity of the driven roller 14 by a rotary encoder installed on the driven roller 14 is performed over one belt or more. The amplitude and phase of the sampled fluctuation component are obtained, recognized as a fluctuation component generated in the belt rotation cycle, and feedback control is performed by setting a target value that does not cause a change in the conveyance speed in the belt rotation cycle.

次に、ベルトの厚さとベルトの移動速度との関係について説明する。
図４は、一般的に用いられるベルトの周方向におけるベルト厚み変動（ベルト厚み偏差分布）の一例を示すグラフである。
このグラフの横軸は、ベルト１周分の長さ（ベルト周長）を２π［ｒａｄ］の角度に置き換えたものである。縦軸は、ベルト周方向におけるベルト平均厚み（１００μｍ）を基準（基準値０）としたベルト厚みの偏差値である。図４に示すベルト厚み変動は、ベルト厚み変動の周波数成分のうち、基本（一次）成分のみを示したものである。なお、後述するが、本実施形態においては、このような一次成分のみの厚み変動からベルト駆動を制御するだけでなく、高次成分を考慮に入れて対応可能である。 Next, the relationship between the thickness of the belt and the moving speed of the belt will be described.
FIG. 4 is a graph showing an example of belt thickness fluctuation (belt thickness deviation distribution) in the circumferential direction of a commonly used belt.
The horizontal axis of this graph is obtained by replacing the length of one belt circumference (belt circumference) with an angle of 2π [rad]. The vertical axis represents a deviation value of the belt thickness based on the average belt thickness (100 μm) in the belt circumferential direction (reference value 0). The belt thickness variation shown in FIG. 4 shows only the basic (primary) component among the frequency components of the belt thickness variation. As will be described later, in the present embodiment, it is possible not only to control the belt drive from such a thickness variation of only the primary component but also to take into account the higher order component.

駆動ローラ１５側でのベルト移動速度は、以下のようにして求める。
図５は、駆動ローラ１５に巻き付いたベルト部分を、その駆動ローラ１５の軸方向から見たときの拡大図である。駆動ローラ１５側でのベルト移動速度は、駆動ローラ１５のベルト巻付角θ_２の（１／２）上における中間転写ベルト１０の中央部をベルト駆動位置Ｘと仮に設定し、このベルト駆動位置での速度とする。
ベルト１０の厚さが図４に示すように周方向に沿って正弦的に変化しているとき、駆動位置におけるベルト実効厚みＢ_ｔは、下記の数１に示す式で表すことができる。この式中の「Ｂ_ｔ０」は、ベルト１０の平均厚みであり、「Ｂ_ｔａ」は厚さ変動の振幅値、「θｂ」はベルト厚さ回転角速度であり、αは、初期位相である。

The belt moving speed on the drive roller 15 side is obtained as follows.
FIG. 5 is an enlarged view of the belt portion wound around the driving roller 15 when viewed from the axial direction of the driving roller 15. The belt moving speed on the side of the driving roller 15 is set such that the central portion of the intermediate transfer belt 10 on (1/2) of the belt winding angle θ ₂ of the driving roller 15 is temporarily set as the belt driving position X. Speed.
When the thickness of the belt 10 changes sinusoidally along the circumferential direction as shown in FIG. 4, the belt effective thickness B _{t at the} drive position can be expressed by the following equation (1). In this equation, “B _t0 ” is the average thickness of the belt 10, “B _ta ” is the amplitude value of the thickness variation, “θb” is the belt thickness rotation angular velocity, and α is the initial phase.

実効厚みＢ_ｔは、ベルト材質が均一で、かつ、ベルト１０の内周面と外周面との伸縮度の絶対値がほぼ一致する場合、そのベルト厚み方向の中央とベルト内周面との距離に相当する。多層構造のベルトなどにおいては、硬質な層と軟質な層との間で互いに伸縮性が異なる結果、ベルト厚み方向の中央からズレた位置とベルト内周面との距離がベルト実効厚みＢｔとなることもある。また、ベルト実効厚みＢｔは、駆動ローラ１５に対するベルト巻付角によっても変化することがある。ベルト実効厚みＢｔは、ベルト厚み実効係数κｄを用いると、下記の数２に示す式で表すことができる。ベルト厚み方向の中央とベルト内周面との距離がちょうどベルト実効厚みＢｔに等しい場合、ベルト厚み実効係数κｄは０．５となる。

The effective thickness B _t is the distance between the center in the belt thickness direction and the inner peripheral surface of the belt when the belt material is uniform and the absolute values of the degree of expansion and contraction between the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the belt 10 substantially coincide with each other. It corresponds to. In a belt having a multilayer structure or the like, the stretchability differs between the hard layer and the soft layer. As a result, the distance between the position displaced from the center in the belt thickness direction and the belt inner peripheral surface becomes the belt effective thickness Bt. Sometimes. Further, the belt effective thickness Bt may change depending on the belt winding angle with respect to the driving roller 15. The belt effective thickness Bt can be expressed by the following equation 2 using the belt thickness effective coefficient κd. When the distance between the center in the belt thickness direction and the inner peripheral surface of the belt is exactly equal to the belt effective thickness Bt, the belt thickness effective coefficient κd is 0.5.

このようなベルト実効厚みＢｔ’となった場合のベルト搬送速度Ｖ_ｂは、（駆動ローラ半径Ｒ_ｄ＋ベルト実効厚みＢｔ’）×駆動ローラ回転角速度ω_ｄより求められ、下記の数３に示す式で表すことができる。

The belt conveyance speed V _b when the belt effective thickness Bt ′ is obtained is obtained from (drive roller radius R _d + belt effective thickness Bt ′) × drive roller rotation angular speed ω _{d, and} is expressed by the following equation (3). It can be expressed by a formula.

上記数３から厚さ変動の振幅「Ｂ_ｔａ」があると、駆動位置におけるベルト搬送速度が変化することがわかる。 From Equation 3, it can be seen that if there is an amplitude “B _ta ” of the thickness variation, the belt conveyance speed at the drive position changes.

従動ローラ１４側でのベルト移動速度は、以下のようにして求める。図２に示すように、従動ローラ１４のベルト巻付角θ_１の（１／２）上における中間転写ベルト１０の中央部をベルト従動位置Ｙと仮に設定し、このベルト従動位置での速度とする。
上記ベルト駆動位置Ｘからベルト従動位置Ｙまでの距離は、ベルト一周の長さを２πラジアンとするとき、位相差τラジアンと表すことができる。すると、従動位置Ｙにおけるベルト実効厚みＢｔ’’は、下記の数４に示す式で表すことができる。

The belt moving speed on the driven roller 14 side is obtained as follows. As shown in FIG. 2, a central portion of the intermediate transfer belt 10 on (1/2) of the belt winding angle θ ₁ of the driven roller 14 is temporarily set as a belt driven position Y, and the speed at this belt driven position is determined. To do.
The distance from the belt driving position X to the belt driven position Y can be expressed as a phase difference τ radians when the length of one round of the belt is 2π radians. Then, the belt effective thickness Bt ″ at the driven position Y can be expressed by the following equation (4).

ここで、κ_ｅは従動ローラ１４側でのベルト厚み実効係数であり、駆動ローラ１５と従動ローラ１４とでベルト巻付き量が異なる構成が考えられるため、別の係数を設定した。そして、このようなベルト実効厚みＢｔ’’のベルトが巻付いている時の従動位置Ｙにおけるベルト搬送速度Ｖ_ｂは、下記の数５に示す式で表すことができる。この式中の「Ｒ_ｅ」は従動ローラ半径であり、ω_ｅは、従動ローラ回転角速度である。

Here, κ _e is a belt thickness effective coefficient on the driven roller 14 side, and a different belt winding amount is conceivable between the driving roller 15 and the driven roller 14, and therefore another coefficient was set. The belt conveyance speed _Vb at the driven position Y when the belt having such an effective belt thickness Bt ″ is wound can be expressed by the following equation (5). In this equation, “R _e ” is the driven roller radius, and ω _e is the driven roller rotation angular velocity.

ここで、中間転写ベルト１０の実効厚み（Ｂｔ）の変動における支持ローラの回転角速度（ω）とベルトの速度（Ｖｂ）との関係を図６に基づき説明する。図６（ａ）は、支持ローラ１４が一定の回転角速度（ω＝定数）で回転している場合の各ベルト位置でのベルトの速度（Ｖｂ）の関係Ａと、ベルトが一定速度（Ｖｂ＝定数）で回転している場合の各ベルト位置での支持ローラの回転角速度（ω）の関係Ｂとを示した図である。図４（ａ）のグラフＡからわかるように、支持ローラが一定の回転角速度で回転している場合（ω＝定数）、ベルトの速度（Ｖｂ）は、ベルトの実効厚み（Ｂｔ）が最大の部分で速度が最大となり、ベルトの厚みが最小の部分で速度が最小となっている。一方、ベルト速度を一定（Ｖｂ＝一定）とした場合は、支持ローラの回転角速度（ω）は、ベルト実効の厚み（Ｂｔ）が最大の部分で速度が最小となり、ベルトの実効厚み（Ｂｔ）が最小の部分で速度が最大となっている（図４（ａ）のＢ参照）これは、数３や、数５からわかるように、支持ローラの回転角速度（ω）、ベルト速度（Ｖ_ｂ）、ベルト実効厚み（Ｂ_ｔ）との間には、Ｖ_ｂ＝Ｂ_ｔ×ωの関係が成り立っているからである。 Here, the relationship between the rotational angular velocity (ω) of the support roller and the belt speed (Vb) in the variation of the effective thickness (Bt) of the intermediate transfer belt 10 will be described with reference to FIG. 6A shows the relationship A between the belt speed (Vb) at each belt position when the support roller 14 rotates at a constant rotational angular velocity (ω = constant), and the belt has a constant speed (Vb = It is the figure which showed the relationship B of the rotational angular velocity ((omega)) of the support roller in each belt position in the case of rotating with a constant. As can be seen from graph A in FIG. 4A, when the support roller is rotating at a constant rotational angular velocity (ω = constant), the belt speed (Vb) is the maximum effective thickness (Bt) of the belt. The speed is maximum at the part, and the speed is minimum at the part where the thickness of the belt is minimum. On the other hand, when the belt speed is constant (Vb = constant), the rotational angular speed (ω) of the support roller is minimized at the portion where the belt effective thickness (Bt) is maximum, and the belt effective thickness (Bt). The speed is the maximum at the minimum part (see B in FIG. 4A). As can be seen from Equations 3 and 5, this is the rotational angular velocity (ω) of the support roller, the belt speed (V _b This is because the relationship of V _b = B _t × ω holds between the belt effective thickness (B _t ).

図６（ｂ）は、図２に示すように従動ローラ１４と駆動ローラ１５とがτ離れた場合の中間転写ベルト１０の厚み変動における駆動ローラ１５の速度および中間転写ベルト１０の速度の関係、並びに、中間転写ベルト１０の厚み変動における従動ローラ１４の速度および中間転写ベルト１０の速度の関係を示した図である。図６（ｂ）のＡは、駆動ローラ１５を一定の回転角速度で回転した場合のベルト搬送速度を示したグラフである。Ｃは、駆動ローラ１５を一定の回転角速度で回転した場合の従動ローラ１４の回転角速度である。Ｂ’は、ベルトを一定の搬送速度で回転した場の従動ローラ１４の回転角速度である。Ｅ_ｊは、図２に示す従動位置Ｙにおけるベルトの実効厚み変動である。Ｅ_ｄは、図２に示す駆動位置Ｘにおけるベルトの実効厚み変動である。
図５（ｂ）からわかるように、駆動ローラ１５を一定の回転角速度で回転した場合の従動ローラ１４の回転角速度であるＣは、駆動ローラ１５を一定の回転角速度で回転した場合の従動ローラ１４の回転角速度であるＢ’と、駆動ローラ１５を一定の回転角速度で回転した場合のベルト搬送速度であるＡとを重畳したものとわかる。
なお、ここでは、Ｒ_ｅ＝Ｒ_ｄ、κ_ｅ＝κ_ｄ、α＝０、τ＝１．３ラジアンとしている。 FIG. 6B shows the relationship between the speed of the driving roller 15 and the speed of the intermediate transfer belt 10 in the thickness fluctuation of the intermediate transfer belt 10 when the driven roller 14 and the driving roller 15 are separated by τ as shown in FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the speed of the driven roller 14 and the speed of the intermediate transfer belt 10 when the thickness of the intermediate transfer belt 10 varies. 6A is a graph showing the belt conveyance speed when the driving roller 15 is rotated at a constant rotational angular speed. C is the rotational angular velocity of the driven roller 14 when the driving roller 15 is rotated at a constant rotational angular velocity. B ′ is the rotational angular velocity of the driven roller 14 when the belt is rotated at a constant conveyance speed. E _j is the effective thickness variation of the belt at the driven position Y shown in FIG. E _d is the effective thickness variation of the belt at the drive position X shown in FIG.
As can be seen from FIG. 5B, C, which is the rotational angular velocity of the driven roller 14 when the driving roller 15 is rotated at a constant rotational angular velocity, is the driven roller 14 when the driving roller 15 is rotated at a constant rotational angular velocity. It can be seen that B ′, which is the rotational angular velocity of A, and A, which is the belt conveyance speed when the driving roller 15 is rotated at a constant rotational angular velocity, are superimposed.
Here, R _e = R _d , κ _e = κ _d , α = 0, τ = 1.3 radians.

本実施形態においては、上記駆動ローラ１５を一定の回転角速度で回転した場合の従動ローラ１４の回転角速度であるＣをロータリエンコーダで検出し、この検出された角速度から、駆動ローラ１５を一定の回転角速度で回転した場合の従動ローラ１４の回転角速度であるＢ’を算出することで、ベルト搬送速度を一定とするものである。
また、図５（ｂ）からわかるように、回転角速度であるＣをロータリエンコーダで検出する場合、位相差τがπｒａｄ（もしくはπの奇数倍）であれば、合成曲線Ｃの振幅は最大（図の例では曲線Ａの振幅の２倍）になる。すなわち、駆動ローラ１５と従動ローラ１４の距離がベルト厚み変動の周期の２分の１に設定できれば従動ローラ１４の回転角速度の検出感度が最大になる。また同様に、πに近い方が検出感度が大きくなることから、回転角速度を検出する従動ローラ１４は、駆動ローラ１５に対しベルト上での距離がπに近い（ベルト周期成分がベルト１周１周期の場合、もっとも距離が離れた）従動ローラ１４を選択するのが好ましい。
実際には、画像形成装置で機能性を持たせたベルト搬送経路を考慮すると、τをベルト厚み変動周期の丁度２分の１に設定することは難しいが、なるべくその近くに設定できると検出感度が高くなる。ベルト厚み変動が全体で２周期以上有る場合は、その変動周期において、前記の位相差τを丁度π、もしくはπの奇数倍に設定でき、高い検出感度を得ることができる。この関係をベルトの長さで表現すると、ベルト厚み変動の周期Ｔ_ｂに対応するベルト長さの２分の１、もしくはその奇数倍ということになる。 In the present embodiment, C, which is the rotational angular velocity of the driven roller 14 when the driving roller 15 is rotated at a constant rotational angular velocity, is detected by a rotary encoder, and the driving roller 15 is rotated at a constant rotation from the detected angular velocity. By calculating B ′ which is the rotational angular velocity of the driven roller 14 when rotating at the angular velocity, the belt conveyance speed is made constant.
Further, as can be seen from FIG. 5B, when C, which is the rotational angular velocity, is detected by the rotary encoder, the amplitude of the composite curve C is maximized if the phase difference τ is πrad (or an odd multiple of π) (see FIG. 5B). In this example, it is twice the amplitude of curve A). That is, if the distance between the driving roller 15 and the driven roller 14 can be set to one half of the cycle of the belt thickness variation, the detection sensitivity of the rotational angular velocity of the driven roller 14 is maximized. Similarly, since the detection sensitivity becomes larger near π, the driven roller 14 for detecting the rotational angular velocity has a distance on the belt close to π with respect to the driving roller 15 (the belt cycle component is 1 per belt 1). It is preferable to select the driven roller 14 that is the most distant (in the case of a period).
Actually, considering the belt conveyance path provided with functionality in the image forming apparatus, it is difficult to set τ to exactly one half of the belt thickness fluctuation period, but if it can be set as close as possible, the detection sensitivity Becomes higher. When there are two or more belt thickness fluctuations as a whole, the phase difference τ can be set to exactly π or an odd multiple of π in the fluctuation period, and high detection sensitivity can be obtained. To express this relationship by the length of the belt, the half belt length corresponding to the period T _b of the belt thickness fluctuation, or that its odd multiple possible.

以下に、駆動ローラを一定の回転角速度で回転した場合の従動ローラの回転角速度であるＢ’を算出する演算について説明する。 Hereinafter, calculation for calculating B ′ that is the rotational angular velocity of the driven roller when the driving roller is rotated at a constant rotational angular velocity will be described.

まず、従動ローラの回転角速度ω_ｅは、上記数３と数５から下記の数６に示す式で表すことができる。

First, the rotational angular velocity ω _e of the driven roller can be expressed by the following equation 6 from the

above equations

3 and 5.

ベルト厚み変動Ｂ_ｔａは、ローラ径Ｒよりも十分小さいとして近似することにより、下記の数７に示す式で表すことができる。

The belt thickness fluctuation B _ta can be expressed by the following equation 7 by approximating it as being sufficiently smaller than the roller diameter R.

数７に示す従動ローラの回転角速度ω_ｅのうち、変動成分Δω_ｅは、下記の数８に示す式で表すことができる。

Among the rotational angular velocities ω _e of the driven rollers expressed by Equation 7, the fluctuation component Δω _e can be expressed by the following equation (8).

Δωｅは、ベルト１周の厚み変動による変動成分であり、｛｝の中の２項に注目し、前者をＡ、後者をＢとすると、Ａは駆動位置におけるベルト変動成分を示しており、Ｂは従動位置におけるベルト変動成分をそれぞれ表わしている。なお、｛｝の外の分数の構成から、従動ローラの半径Ｒｅよりも、駆動ローラの半径Ｒｄを大きくすることで、検出感度が高くなることが分かる。 Δωe is a fluctuation component due to a fluctuation in the thickness of one circumference of the belt. Focusing on the two terms in {}, if the former is A and the latter is B, A indicates the belt fluctuation component at the driving position. Represents belt fluctuation components at the driven position. In addition, it can be seen from the configuration of fractions outside {} that the detection sensitivity is increased by increasing the radius Rd of the driving roller rather than the radius Re of the driven roller.

ここで、駆動ローラを一定角速度で回転させた場合の従動ローラで検出されるデータ成分Ｃとすると、下記の数１１に示す式で表すことができる。

Here, when the data component C is detected by the driven roller when the driving roller is rotated at a constant angular velocity, it can be expressed by the following equation (11).

Ａ、Ｂは同じ周期を有する正弦波であるから、その和は同じ周期の単一の正弦波に合成されるので、Ｃは正弦関数で表現でき、Ｋ、βを定数とすると下記の数１２に示す式で表すことができる。

Since A and B are sine waves having the same period, the sum is synthesized into a single sine wave having the same period. Therefore, C can be expressed by a sine function, and when K and β are constants, It can be expressed by the formula shown below.

Ａ、Ｂ、Ｃはいずれも回転周期がベルトの回転周期と同じであるため、位相ベクトルで表現することができる。図７はＡ、Ｂ、Ｃの位相ベクトル成分図である。図７では、一般化する意味でベクトルＡを０°としているが、ベクトルＡに初期位相αを与えても、各ベクトルの振幅位相関係には影響ない。 Since A, B, and C all have the same rotation period as that of the belt, they can be expressed by phase vectors. FIG. 7 is a phase vector component diagram of A, B, and C. In FIG. 7, the vector A is set to 0 ° in the general sense, but even if the initial phase α is given to the vector A, the amplitude phase relationship of each vector is not affected.

駆動ローラ１５を一定回転させたときの従動ローラ１４の回転角速度変動（ベクトルＣ）から、目標値であるベルト一定速度の時の従動ローラ１４の角速度変動（ベクトルＢ）への変換係数ηが補正係数となる。どちらも正弦関数であるため振幅に対して係数をかけて、位相操作を行うことによりベクトルＣからベクトルＢへ変換が可能である。つまり、図７に示したように、検出されたＣのベクトル成分からＢのベクトル成分へ変換するために、ベクトルの長さ（振幅値）を補正係数にて変換し、π−τ＋βだけ位相を遅らせることにより変換できる。ここでβとは、ＡとＣとの位相差である。

The conversion coefficient η from the rotational angular speed fluctuation (vector C) of the driven roller 14 when the driving roller 15 is rotated at a constant speed to the angular speed fluctuation (vector B) of the driven roller 14 when the belt constant speed is the target value is corrected. It becomes a coefficient. Since both are sinusoidal functions, conversion from vector C to vector B is possible by applying a coefficient to the amplitude and performing phase operation. That is, as shown in FIG. 7, in order to convert the detected C vector component to the B vector component, the vector length (amplitude value) is converted by the correction coefficient, and the phase is changed by π−τ + β. Can be converted by delaying. Here, β is a phase difference between A and C.

駆動ローラを一定回転させたときに従動ローラ側で検出される変動振幅を、ベルトが一定速度で搬送された時の従動ローラ側での変動振幅に変換する補正係数ηは下記の数１５に示す式で表すことができる。

また、位相に対する補正値Τは

となる。
つまり、駆動ローラ１５を一定回転させて検出されたベルト回転周期の変動データ（変動成分の振幅及び位相数値）に対して、振幅値は、補正係数ηをかけて、位相Ｔを加えた、値が、ベルトが一定速度で回転させた場合の従動ローラ１４の回転角速度の変動データとなる。これをベルト厚み変動に対応したベルトを一定速度で回転させるための従動ローラ１４の目標基準信号数値となる。数１３〜１５は、ローラ径や位相差など、すべてベルト搬送機構の構成に関する数値で求められる。そのため、振幅の補正係数ηと位相補正値Ｔは、予め決定される定数である。ただし、ベルト厚み実効係数κは、ベルトの材質やベルトの巻付き角に応じて変化するものであり、駆動ローラ１５側と従動ローラ１４側のベルト厚み実効係数κを事前に把握する必要がある。このベルト厚み実効係数κは、ベルトの平均搬送速度と各ローラの平均回転角速度の関係を計測して求めることができる。ベルト厚み実効係数κは、ベルト材質やベルトの巻付き角が装置すべてに共通であれば、１つの装置において計測すれば同じ数値を用いることができる。また、駆動ローラ１５と従動ローラ１４の半径Ｒを同一として、さらにベルト実効厚み係数κも同一となる構成にすることで、数１３、数１４が簡略化されることがわかる。そのことから、駆動側と従動側のκがほぼ同一となるように巻付き角を一致させるようにベルト搬送経路を設計することが好ましい。また、巻付き角がある角度を超える、つまり、駆動ローラ１５側と従動ローラ１４側の巻付き角を十分に持たせると、ベルト厚み実効係数κは、巻付き角に依らず、ベルト体の構造固有の値に安定することが実験から得られた。このことから、駆動と従動の両者の巻付き角を十分に持たせることで同様にκの比を１とすることが可能である。 A correction coefficient η for converting the fluctuation amplitude detected on the driven roller side when the driving roller is rotated at a constant speed into the fluctuation amplitude on the driven roller side when the belt is conveyed at a constant speed is expressed by the following equation (15). It can be expressed by a formula.

The correction value 補正 for the phase is

It becomes.
That is, the amplitude value is obtained by multiplying the fluctuation data (amplitude and phase numerical value of the fluctuation component) of the belt rotation cycle detected by rotating the driving roller 15 at a constant value by adding the phase T and the correction coefficient η. Is the fluctuation data of the rotational angular velocity of the driven roller 14 when the belt is rotated at a constant speed. This becomes the target reference signal value of the driven roller 14 for rotating the belt corresponding to the belt thickness variation at a constant speed. Expressions 13 to 15 are all obtained by numerical values relating to the configuration of the belt conveyance mechanism, such as a roller diameter and a phase difference. Therefore, the amplitude correction coefficient η and the phase correction value T are constants determined in advance. However, the belt thickness effective coefficient κ changes depending on the belt material and the belt winding angle, and it is necessary to grasp the belt thickness effective coefficient κ on the driving roller 15 side and the driven roller 14 side in advance. . This belt thickness effective coefficient κ can be obtained by measuring the relationship between the average conveying speed of the belt and the average rotational angular speed of each roller. If the belt material and the belt wrap angle are common to all apparatuses, the same value can be used as the effective belt thickness coefficient κ if measured by one apparatus. It can also be seen that Equations (13) and (14) are simplified by making the radius R of the driving roller 15 and the driven roller 14 the same, and the belt effective thickness coefficient κ being the same. Therefore, it is preferable to design the belt conveyance path so that the wrapping angles coincide with each other so that κ on the driving side and the driven side are substantially the same. Further, when the winding angle exceeds a certain angle, that is, when the winding angles on the driving roller 15 side and the driven roller 14 side are sufficiently provided, the belt thickness effective coefficient κ does not depend on the winding angle, but the belt body. Experiments have shown that the values are stable to the specific values of the structure. From this, it is possible to set the ratio of κ to 1 in the same manner by providing sufficient wrapping angles for both driving and driven.

以上の結果から、ベルトを駆動する駆動ローラの回転を一定に制御して、従動ローラ側の回転角速度の変動を計測したデータにより、ベルトが一定搬送速度となる従動ローラの制御目標値（角速度）を設定し、この目標値と従動ローラ側ロータリエンコーダの出力値と比較して駆動制御することで、駆動ローラの偏心等駆動系の回転変動によるベルト速度変動、ベルト厚み変動によるベルト速度変動、ベルトとローラの熱膨張によるベルト速度変動、スリップによるベルト速度変動などのベルトの周期変動を制御することが可能となる。 Based on the above results, the control target value (angular velocity) of the driven roller at which the belt has a constant conveying speed is obtained from data obtained by measuring the fluctuation of the rotational angular velocity on the driven roller side while controlling the rotation of the driving roller that drives the belt. And the drive control is performed by comparing the target value with the output value of the driven roller side rotary encoder, so that the belt speed fluctuation due to the rotation fluctuation of the driving system such as the eccentricity of the driving roller, the belt speed fluctuation due to the belt thickness fluctuation, Thus, it is possible to control belt cycle fluctuations such as belt speed fluctuations due to thermal expansion of rollers and belt speed fluctuations due to slip.

また、変動成分を三角関数として近似し、展開したこの原理は、ローラ径やベルト周長などによらず、どのような構成においても適用することが可能である。 Further, this principle obtained by approximating and developing the fluctuation component as a trigonometric function can be applied to any configuration regardless of the roller diameter, the belt circumferential length, or the like.

また、駆動ローラ１５と従動ローラ１４との回転角速度によって、ベルトの周期変動を制御する原理について説明したが、角速度ではなく回転角変位（位置）でも同様の原理が適用される。これは、角速度を積分したものが角変位となるからである。数式では、ｓｉｎ関数がｃｏｓ関数に変換され、振幅が変わり、定常偏差が発生する。しかし、本理論で重要な点は、波形Ａ、Ｂ、Ｃの振幅と位相の関係であり、角速度でも、角変位でも波形Ａ、Ｂ、Ｃの振幅と位相の関係は変化しない。つまり、波形Ａ、Ｂ、Ｃが角変位でも、上記と同様の数式で表現された振幅補正係数ηと位相補正値Ｔが求められるからである。 Further, the principle of controlling the periodic fluctuation of the belt based on the rotational angular velocities of the driving roller 15 and the driven roller 14 has been described, but the same principle can be applied to the rotational angular displacement (position) instead of the angular velocity. This is because the angular displacement is obtained by integrating the angular velocity. In the mathematical formula, the sin function is converted into a cos function, the amplitude changes, and a steady deviation occurs. However, an important point in this theory is the relationship between the amplitudes and phases of the waveforms A, B, and C, and the relationship between the amplitudes and phases of the waveforms A, B, and C does not change even at angular velocity or angular displacement. That is, even if the waveforms A, B, and C are angular displacements, the amplitude correction coefficient η and the phase correction value T expressed by the same mathematical expressions as described above are obtained.

また、ここでは、ベルト周期変動をベルト１周期の基本波成分が支配している場合で、変動を正弦波として近似し、その振幅と位相値から、ベルト１周分の目標基準信号を正弦波として算出する原理を説明した。しかし、実際には、使用するベルトの周期変動が基本波として近似するには誤差が大きい場合がある。その時には、基本波の半分の周期をもつ第２高調波成分や同様に基本波の１／ｎの周期を持つ第ｎ高調波成分を扱い、ベルト周期変動を近似すればよい。これは、周期関数をフーリエ級数展開するものと同様である。そして、それぞれの高調波成分に対して、同様の振幅補正、位相補正を行えばよい。ただし、位相差τに関しては、それぞれの高調波成分の周期に合わせて変換する必要がある。 Also, here, the belt period fluctuation is governed by the fundamental wave component of one belt period, the fluctuation is approximated as a sine wave, and the target reference signal for one round of the belt is obtained as a sine wave from its amplitude and phase value. The principle of calculation is explained. However, in practice, there may be a large error in approximating the periodic fluctuation of the belt used as a fundamental wave. At that time, the second harmonic component having a half period of the fundamental wave or the nth harmonic component having a 1 / n period of the fundamental wave may be handled to approximate the belt period fluctuation. This is the same as the one in which the periodic function is expanded by Fourier series. Then, the same amplitude correction and phase correction may be performed for each harmonic component. However, the phase difference τ needs to be converted in accordance with the period of each harmonic component.

次に、本実施形態のベルト駆動制御について説明する。図８は、ベルト駆動制御装置のブロック図である。図８に示すベルト駆動制御装置は、モータ駆動部６１５と、コントローラ部６１４とを備えている。モータ駆動部６１５には、モータ１７、サーボアンプ６０３、ループフィルタとチャージポンプとを備えた出力制御部６０４が設けられている。コントローラ部６１４には、比較器６０５、目標基準信号生成部６０６、目標関数演算部６０７、ベルト周期変動検出部６０８が設けられている。
また、中間転写ベルト１０にホームポジションマーク６１３を設け、このホームポジションマーク６１３を検知するベルトマーク検知センサ６１２が画像形成装置内の固定部材に取り付けられている。ホームポジションマーク６１３は、金属膜などの反射部材で構成されており、画像形成に影響を与えないようにベルト端部や内周面の任意の位置に貼り付けられている。ベルトマーク検知センサ６１２は、反射型フォトセンサであり、ホームポジションマーク６１３の通過を検出してパルスが出力される。ベルトマーク検知センサ６１２から出力されたパルスは、ホーム検出部６０９を介してコントローラ部６１４に送られる。
中間転写ベルト１０は、トナーやインクなどにより表面が汚れることがあり、ベルトマーク検知センサ６１２がこの汚れに反応してホームポジションマーク６１３の誤認識が発生することがある。このため、ホーム検出部６０９では、このような誤認識を抑制するため、センサ反応強度、反応時間や間隔を管理しながら正確なホームポジションマーク６１３を認識する機能を有することが好ましい。また、ホームポジションマーク６１３は複数のマークを用いてパターン化して設けることが好ましい。このように、複数のマークを中間転写ベルト１０に貼り付けることで、ホームポジションマーク６１３の誤認識をさらに抑制することができる。 Next, the belt drive control of this embodiment will be described. FIG. 8 is a block diagram of the belt drive control device. The belt drive control device shown in FIG. 8 includes a motor drive unit 615 and a controller unit 614. The motor drive unit 615 is provided with an output control unit 604 including a motor 17, a servo amplifier 603, a loop filter, and a charge pump. The controller unit 614 includes a comparator 605, a target reference signal generation unit 606, a target function calculation unit 607, and a belt cycle variation detection unit 608.
In addition, a home position mark 613 is provided on the intermediate transfer belt 10, and a belt mark detection sensor 612 for detecting the home position mark 613 is attached to a fixing member in the image forming apparatus. The home position mark 613 is made of a reflective member such as a metal film, and is affixed to an arbitrary position on the belt end or the inner peripheral surface so as not to affect image formation. The belt mark detection sensor 612 is a reflection type photosensor, and detects the passage of the home position mark 613 and outputs a pulse. The pulse output from the belt mark detection sensor 612 is sent to the controller unit 614 via the home detection unit 609.
The surface of the intermediate transfer belt 10 may be soiled by toner, ink, or the like, and the belt mark detection sensor 612 may react to this dirt and erroneous recognition of the home position mark 613 may occur. For this reason, in order to suppress such erroneous recognition, the home detection unit 609 preferably has a function of recognizing an accurate home position mark 613 while managing sensor reaction intensity, reaction time, and interval. The home position mark 613 is preferably provided in a pattern using a plurality of marks. In this way, by attaching a plurality of marks to the intermediate transfer belt 10, erroneous recognition of the home position mark 613 can be further suppressed.

従動ローラ１４の同軸上に設けられたロータリエンコーダは、従動ローラ１４の回転角に応じた波形を出力する。出力された波形は、エンコーダ回転検出部６１０を介してコントローラ部６１４に送られる。アナログ処理の場合、エンコーダ出力をパルス波形として、コントローラ部６１４に送れば良い。デジタル処理の場合は、エンコーダ回転検出部６１０で、エンコーダの検知内容（回転速度検出または回転角変位検出）に応じた処理が行われる。エンコーダの検知内容が回転角速度検出の場合、エンコーダ出力波形の周期を計測し、回転角速度をエンコーダ回転検出部６１０で算出してからコントローラ部６１０へ信号を送信する。また、エンコーダ出力波形（パルス波）をカウントし、任意の時間内に計測されたパルスカウント値から回転角速度を算出して、コントローラ部６１０へ信号を送信するようにしても良い。
一方、エンコーダの検知内容が回転角変位検出の場合、エンコーダ出力波形（パルス波）をカウントして回転角変位をエンコーダ回転検出部６１０で算出してからコントローラ部６１４へ信号を送信する。または、回転角速度結果をエンコーダ回転検出部６１０で積分して、コントローラ部６１４へ信号を送信するようにしても良い。
エンコーダの検知内容を角速度と角変位のどちらにするかについては、制御対象としているベルトの周期に応じて決めるとよい。画像形成装置で用いられる中間転写ベルト１０などの無端状ベルトとそれを駆動するモータ１７や伝達機構１８、駆動ローラ１５などの駆動系部品の回転周期は、０．１〜５［Ｈｚ］が多い。図１で示した画像形成装置の中間転写ベルト１０は、約８００［ｍｍ］の無端状ベルトを１６０［ｍｍ／ｓｅｃ］で搬送するので、回転周期は０．２［Ｈｚ］である。このようなベルト回転周期の変動を検出して適切に制御する場合、角速度を検出するよりも角変位を検出する方が変動としては大きくなり、制御性能を高くすることができる。それは、角速度は、ベルト一周期のベルトの速度変動を検出するものであるが、角変位は、ベルト一周期あたりのローラの移動量（回転量）であるからである。例えば、図１の画像形成装置では、ローラの半径が１６［ｍｍ］で、ベルト平均厚みが１００［μｍ］、ベルトの厚みが±１０［μｍ］変化するものが多い。この場合、ローラが一定速度で回転た場合と比較した場合、速度変動率は、±０．１６［％］であるがが、角変位量は、±２０［μｍ］以上となる。このような理由から、本実施形態においては、回転角変位情報を検出する方が適している。ただし、ベルトの回転に対し比較的高い周波数の駆動系回転体に対して、より高精度に制御するために速度フィードバック系を併せて構成してもよい。 A rotary encoder provided on the same axis as the driven roller 14 outputs a waveform corresponding to the rotation angle of the driven roller 14. The output waveform is sent to the controller unit 614 via the encoder rotation detection unit 610. In the case of analog processing, the encoder output may be sent to the controller unit 614 as a pulse waveform. In the case of digital processing, the encoder rotation detection unit 610 performs processing according to the detection content of the encoder (rotation speed detection or rotation angle displacement detection). When the detected content of the encoder is rotation angular velocity detection, the period of the encoder output waveform is measured, the rotation angular velocity is calculated by the encoder rotation detection unit 610, and then a signal is transmitted to the controller unit 610. Further, the encoder output waveform (pulse wave) may be counted, the rotational angular velocity may be calculated from the pulse count value measured within an arbitrary time, and a signal may be transmitted to the controller unit 610.
On the other hand, when the detected content of the encoder is rotation angle displacement detection, the encoder output waveform (pulse wave) is counted, the rotation angle displacement is calculated by the encoder rotation detection unit 610, and then a signal is transmitted to the controller unit 614. Alternatively, the rotation angular velocity result may be integrated by the encoder rotation detection unit 610 and a signal may be transmitted to the controller unit 614.
Whether the detection content of the encoder is angular velocity or angular displacement may be determined according to the cycle of the belt to be controlled. The rotation cycle of the endless belt such as the intermediate transfer belt 10 used in the image forming apparatus and the drive system components such as the motor 17, the transmission mechanism 18, and the drive roller 15 that drives the endless belt is 0.1 to 5 Hz. . Since the intermediate transfer belt 10 of the image forming apparatus shown in FIG. 1 conveys an endless belt of about 800 [mm] at 160 [mm / sec], the rotation cycle is 0.2 [Hz]. When such a change in the belt rotation cycle is detected and appropriately controlled, the change in the angular displacement is larger than the detection of the angular velocity, and the control performance can be improved. This is because the angular velocity is to detect the fluctuation of the belt speed in one belt period, but the angular displacement is the amount of movement (rotation amount) of the roller per belt period. For example, the image forming apparatus shown in FIG. 1 often has a roller radius of 16 [mm], an average belt thickness of 100 [μm], and a belt thickness of ± 10 [μm]. In this case, when compared with the case where the roller rotates at a constant speed, the speed variation rate is ± 0.16 [%], but the angular displacement is ± 20 [μm] or more. For this reason, it is more appropriate to detect rotational angle displacement information in the present embodiment. However, a speed feedback system may also be configured to control the drive system rotating body having a relatively high frequency with respect to the rotation of the belt with higher accuracy.

このように、エンコーダ回転検出部６１０からコントローラ部６１４へ送られた信号は、ベルト周期変動検出部６０８または比較器６０５に送られる。後述する事前動作で検出された信号である場合は、ベルト周期変動検出部６０８に送られ、後述するフィードバック制御を行うために検出された信号である場合は、比較器６０５に送られる。一方、ホーム検出部６０９からコントローラ部６１４へ送られた信号は、ベルト周期変動検出部６０８または目標関数演算部６０７に送られる。
エンコーダ回転検出部６１０からベルト周期変動検出部６０８へ送られた信号は、ホーム検出部６０９からの信号を基準にして、ベルトの厚み変動を検出し、目標関数演算部６０７へ出力する。ベルト周期変動検出部６０８からの出力値は、後述する直交検波によって得られたベルト厚み変動の基本（一次成分）波および高調波成分の振幅および位相数値である。 In this way, the signal sent from the encoder rotation detection unit 610 to the controller unit 614 is sent to the belt cycle fluctuation detection unit 608 or the comparator 605. If it is a signal detected by a preliminary operation described later, it is sent to the belt cycle fluctuation detection unit 608, and if it is a signal detected for performing feedback control described later, it is sent to the comparator 605. On the other hand, a signal sent from the home detection unit 609 to the controller unit 614 is sent to the belt cycle variation detection unit 608 or the target function calculation unit 607.
The signal sent from the encoder rotation detection unit 610 to the belt cycle variation detection unit 608 detects the belt thickness variation based on the signal from the home detection unit 609 and outputs the detected belt thickness variation to the target function calculation unit 607. The output value from the belt period fluctuation detection unit 608 is the amplitude and phase numerical values of the basic (first order component) wave and the harmonic component of the belt thickness fluctuation obtained by orthogonal detection described later.

目標関数演算部６０７は、ベルト周期変動検出部６０８で得られたベルト厚み変動の基本波及び高調波成分の振幅および位相数値と、数１５の振幅補正係数ηおよび数１６の位相補正値Ｔとを用いて、ベルト搬送速度を一定にするための従動ローラの目標回転変動を演算する部分である。ここで演算された目標回転変動と同じように従動ローラの回転角速度を変動させることで、ベルト搬送速度を一定にすることができる。この目標回転変動は、画像形成が開始されベルトが駆動し、ベルト上のホームポジション６１３をマーク検知センサ６０９が検知する度に設定される。目標回転変動の算出は、まず、ベルト上のホームポジション６１３をマーク検知センサ６０９が検知したら、ホーム検出部６０９で時間計測を開始する。そして、もう一度ベルト上のホームポジション６１３をマーク検知センサ６０９が検知したら、時間計測を停止する。このホーム検出部６０９で計測された時間が目標関数演算部６０７に送られる。目標関数演算部６０７では、ホーム検出部６０９で計測された時間を一周期（基本波の場合）とするＳｉｎ波を基準とし、ベルト周期変動検出部６０８で得られた振幅に振幅補正係数ηを乗算して、目標回転変動（目標関数）の振幅値を決定する。また、ホーム検出部６０９で計測された時間を一周期（基本波の場合）とするＳｉｎ波を基準とし、ベルト周期変動検出部６０８で得られた位相に位相補正値Ｔを加算して目標回転変動（目標関数）の位相値を決定する。これにより、基本波の目標回転変動（目標関数）が生成される。高調波成分においても同様に、ホーム検出部６０９で計測された時間をｎ周期とするＳｉｎ波をそれぞれ基準とし、ベルト周期変動検出部６０８で得られた振幅に振幅補正係数ηを乗算し、ベルト周期変動検出部６０８で得られた位相に位相補正値Ｔを加算して高調波成分の目標回転変動（目標関数）が生成される。そして、基本波の目標関数と、高調波成分の目標関数とを加算して目標回転変動（目標関数）が生成される。
上記においては、画像形成毎に目標回転変動（目標関数）を演算しているが、装置にあるＣＰＵ、またはＤＳＰの処理能力、メモリ容量に応じて、予め目標回転変動（目標関数）を演算して、数値をテーブル化して保存しておき、画像形成毎に読み出すようにしてもよい。 The target function calculation unit 607 includes the amplitude and phase numerical values of the fundamental and harmonic components of the belt thickness variation obtained by the belt cycle variation detection unit 608, the amplitude correction coefficient η of Equation 15 and the phase correction value T of Equation 16. Is used to calculate the target rotation fluctuation of the driven roller for keeping the belt conveyance speed constant. By changing the rotational angular velocity of the driven roller in the same manner as the target rotation variation calculated here, the belt conveyance speed can be made constant. This target rotation fluctuation is set every time image formation is started, the belt is driven, and the mark detection sensor 609 detects the home position 613 on the belt. To calculate the target rotation fluctuation, first, when the mark detection sensor 609 detects the home position 613 on the belt, the home detection unit 609 starts time measurement. Then, once the mark detection sensor 609 detects the home position 613 on the belt, the time measurement is stopped. The time measured by the home detector 609 is sent to the target function calculator 607. In the target function calculation unit 607, an amplitude correction coefficient η is added to the amplitude obtained by the belt cycle fluctuation detection unit 608 with reference to a sine wave having the time measured by the home detection unit 609 as one cycle (in the case of a fundamental wave). Multiplication is performed to determine the amplitude value of the target rotation fluctuation (target function). The target rotation is performed by adding the phase correction value T to the phase obtained by the belt cycle fluctuation detection unit 608 with the Sin wave having the time measured by the home detection unit 609 as one cycle (in the case of a fundamental wave). The phase value of the fluctuation (target function) is determined. Thereby, the target rotation fluctuation (target function) of the fundamental wave is generated. Similarly, in the harmonic component, the amplitude obtained by the belt cycle fluctuation detection unit 608 is multiplied by the amplitude correction coefficient η with reference to sine waves having the time measured by the home detection unit 609 as n cycles, and the belt A phase correction value T is added to the phase obtained by the period variation detector 608 to generate a target rotation variation (target function) of the harmonic component. Then, the target rotation fluctuation (target function) is generated by adding the target function of the fundamental wave and the target function of the harmonic component.
In the above, the target rotation fluctuation (target function) is calculated for each image formation. However, the target rotation fluctuation (target function) is calculated in advance according to the processing capacity and memory capacity of the CPU or DSP in the apparatus. Thus, the numerical values may be stored in a table and read out every image formation.

目標基準信号生成部６０６は、後述する比較器６０５でフィードバックされるエンコーダ出力信号と比較するための基準信号を目標回転変動（目標関数）に基づき生成する部分である。目標基準信号生成部６０６で生成される基準信号は、エンコーダ回転検出部６１０からフィードバックされる出力信号によって異なる。
図９は、エンコーダ回転検出部６１０から比較器６０５へフィードバックされるエンコーダ出力信号が回転角変位情報である場合の目標基準信号の生成工程を示したものである。図９に示す、グラフ７０１は目標関数演算部６０７から出力された従動ローラの目標回転変動（目標関数）である。なお、目標関数は式７０５である。式７０５は、１次成分（基本波）のみの場合で、振幅をａ１、位相をｂ１としている。ωｂは、ベルトの回転角速度で、ｔはベルトのホームポジションを検出してからの径過時間を表している。一方、グラフ７０２は平均目標角変位であり、ベルトの所望の動きを示している。グラフ７０２の傾きが従動ローラの目標平均速度となっている。そして、グラフ７０１の従動ローラ１４の目標回転変動（目標関数）と、グラフ７０２の平均目標角変位とを加算器７０３で加算して、グラフ７０４に示す目標基準信号が生成される。各グラフ縦軸は変位情報でここでは回転角ラジアンとしている。また、横軸は時間である。ＣＰＵまたはＤＳＰでのデジタル処理の場合、これらはすべて量子化された離散データとして扱うが、説明のため曲線としている。目標基準信号がグラフ７０２の平均目標角変位のみであると、ベルト厚み変動に起因した周期変動分を適切に制御することができない。しかし、本実施形態では、目標関数演算部６０７で算出されたグラフ７０１の目標回転変動（目標関数）を平均目標角変位と合成して、この合成したものを目標基準信号としている。これにより、ベルト厚み変動があってもベルトを一定速度で搬送する制御が可能となる。なお、エンコーダ回転検出部６１０から比較器６０５へフィードバックされるエンコーダ出力信号が回転角速度情報である場合も同様である。すなわち、平均目標角変位が、平均目標回転角速度となり、この平均目標回転角速度と目標回転変動（目標関数）とを合成して目標基準信号が生成される。なお、このとき、各グラフ縦軸が速度情報となる。 The target reference signal generation unit 606 is a part that generates a reference signal for comparison with an encoder output signal fed back by a comparator 605 described later based on the target rotation fluctuation (target function). The reference signal generated by the target reference signal generation unit 606 differs depending on the output signal fed back from the encoder rotation detection unit 610.
FIG. 9 shows a target reference signal generation step when the encoder output signal fed back from the encoder rotation detection unit 610 to the comparator 605 is rotation angle displacement information. A graph 701 illustrated in FIG. 9 is a target rotation fluctuation (target function) of the driven roller output from the target function calculation unit 607. The target function is Expression 705. Expression 705 is the case of only the primary component (fundamental wave), and the amplitude is a1 and the phase is b1. ωb is the rotational angular velocity of the belt, and t represents the overtime after the belt home position is detected. On the other hand, a graph 702 is an average target angular displacement and shows a desired movement of the belt. The slope of the graph 702 is the target average speed of the driven roller. Then, the target rotation fluctuation (target function) of the driven roller 14 in the graph 701 and the average target angular displacement in the graph 702 are added by the adder 703, and a target reference signal shown in the graph 704 is generated. The vertical axis of each graph is displacement information, and here the rotation angle is radians. The horizontal axis is time. In the case of digital processing by the CPU or DSP, these are all handled as quantized discrete data, but are curved for explanation. If the target reference signal is only the average target angular displacement of the graph 702, it is not possible to appropriately control the amount of periodic fluctuation caused by belt thickness fluctuation. However, in the present embodiment, the target rotation fluctuation (target function) of the graph 701 calculated by the target function calculation unit 607 is combined with the average target angular displacement, and this combination is used as the target reference signal. Thereby, it is possible to control the belt to be conveyed at a constant speed even if the belt thickness varies. The same applies when the encoder output signal fed back from the encoder rotation detection unit 610 to the comparator 605 is rotation angular velocity information. That is, the average target angular displacement becomes the average target rotation angular velocity, and the target reference signal is generated by synthesizing the average target rotation angular velocity and the target rotation fluctuation (target function). At this time, the vertical axis of each graph is the speed information.

また、上記のような目標信号の生成は、ベルトを一定速度だけでなく間欠送りさせる場合にも有効である。仮に、ベルトを一定速度ではなく、大きく変化させる（例えば加速、減速）ことを目標としている場合、平均目標角変位を示すグラフ７０２は、直線ではなく、その目標の動きが設定されたグラフが生成される。この生成されたグラフ７０２と目標回転変動（目標関数）の位相が一致するように合成すれば、ベルトの速度が大きく変化する場合の目標基準信号が生成される。 The generation of the target signal as described above is also effective when the belt is intermittently fed as well as at a constant speed. If the target is to change the belt greatly instead of a constant speed (for example, acceleration or deceleration), the graph 702 indicating the average target angular displacement is not a straight line, but a graph in which the target motion is set is generated. Is done. By synthesizing the generated graph 702 and the target rotation fluctuation (target function) so as to coincide with each other, a target reference signal when the belt speed largely changes is generated.

このように求められた目標基準信号とフィードバックされたエンコーダ回転検出信号との差分が比較器６０５で算出され、そのデータがモータ駆動部６１５の出力制御部６０４に送られる。そして、出力制御部６０４でその値に応じて出力が調整され、モータの駆動トルクが調節される。こうして、ベルトの直線部分を所望の速度で搬送することが可能となる。 A difference between the target reference signal thus obtained and the encoder rotation detection signal fed back is calculated by the comparator 605, and the data is sent to the output control unit 604 of the motor driving unit 615. Then, the output is adjusted by the output control unit 604 according to the value, and the driving torque of the motor is adjusted. In this way, the linear portion of the belt can be conveyed at a desired speed.

図８に示す、ベルト駆動制御装置においては、モータ駆動部６１５は、モータ１７を含めたサーボアンプ６０３やループフィルタ＋チャージポンプ６０４を公知のＰＬＬ制御系で構成しているが、これに限られない。例えば、モータの種類をステッピングモータや振動波モータでも構成し、モータとそれを駆動するドライバの組み合わせで構成されたモータ駆動部６１５’としても良い。例えば、ステッピングモータ１７’であれば図１０に示すように、サーボアンプ６０３、ループフィルタ＋チャージポンプ６０４に替わり、モータドライバ６０３’と駆動パルス生成部６０４‘の構成となる。このようなモータ駆動部６１５’においては、コントローラ部６１４から出力される信号に応じて、駆動パルス生成部６０４’で駆動パルス列が出力され、それをモータドライバ６０３’が受けて、駆動電流をモータの各相に流すという形態となる。また、駆動パルス生成部６０４’は、比較器６０５からの制御基準信号とエンコーダ出力信号との差分を駆動パルスに変換する機能をもっている。しかし、比較器６０５からの信号は、目標値との偏差であるため、その偏差が小さくなるようにモータを駆動する機能も駆動パルス生成部６０４’は併せもっている。具体的には、駆動パルス生成部６０４’にＰＩＤ制御器などを組み込み、制御対象のベルトが目標速度に対して、偏差やオーバーシュート、発振が無いように調整してから駆動パルス列が出力されるようにしている。 In the belt drive control device shown in FIG. 8, the motor drive unit 615 includes a servo amplifier 603 including the motor 17 and a loop filter + charge pump 604 in a known PLL control system, but is not limited thereto. Absent. For example, the motor type may be a stepping motor or a vibration wave motor, and the motor driving unit 615 ′ may be configured by a combination of a motor and a driver that drives the motor. For example, in the case of the stepping motor 17 ′, instead of the servo amplifier 603 and the loop filter + charge pump 604, a motor driver 603 ′ and a drive pulse generator 604 ′ are configured as shown in FIG. In such a motor drive unit 615 ′, a drive pulse train is output by the drive pulse generation unit 604 ′ in response to a signal output from the controller unit 614, and the drive current is received by the motor driver 603 ′. It will be in the form of flowing in each phase. The drive pulse generation unit 604 'has a function of converting the difference between the control reference signal from the comparator 605 and the encoder output signal into a drive pulse. However, since the signal from the comparator 605 is a deviation from the target value, the drive pulse generator 604 'also has a function of driving the motor so that the deviation is reduced. Specifically, a drive pulse train is output after a PID controller or the like is incorporated in the drive pulse generation unit 604 ′ and the belt to be controlled is adjusted so that there is no deviation, overshoot, or oscillation with respect to the target speed. I am doing so.

次に、目標回転変動（目標関数）を求めるために行われる事前動作について説明する。図１１は、事前動作のフローチャートである。図１１に示すように、まず、モータ１７を一定速度で駆動させる（Ｓ１）。次にモータ１７が一定角速度で回転しているかを確認する（Ｓ２）。ステッピングモータであれば、駆動パルスが目標周波数に到達したかを確認し、ＤＣモータでれば、モータ軸にあるＭＲセンサの出力から速度を確認する。また、モータ１７の回転速度から確認する以外に、直接駆動ローラの回転角速度をロータリエンコーダから確認してもよい。モータが定速駆動されていることを確認した後（２のＹＥＳ）、ベルトのホームポジション信号とエンコーダ回転角情報（回転角変位又は回転角速度）とをサンプリングを開始する（Ｓ３）。サンプリングを開始したら、ベルトがｎ周回転したかどうかを検知する（Ｓ４）。具体的には、ベルトのホームポジションの検知回数が規定回数カウントしたかどうかを検知する。ベルトがｎ周回転したら（４のＹＥＳ）、ベルトｎ周にわたりサンプリングされたデータＤ１を用いて、従動ローラの回転変動データＤ２を算出する（Ｓ５）。ここでは、モータ１７を定速駆動した時の従動ローラ１４の平均角変位又は平均角速度を求めて、こられ平均データとサンプリングデータＤ１との差分を回転変動データとしている。この回転変動データＤ２より、ベルト１回転周期で発生する回転変動成分の振幅とベルトホームポジションを基準とした位相を、直交検波という手法を用いて算出する（Ｓ６）。同様に高次成分が存在する場合には、高次成分の振幅、位相も直交検波を用いて算出する（Ｓ７）。このように算出されたデータＤ３、Ｄ４が、図８の目標関数演算部６０７に渡される。 Next, a description will be given of the pre-operation that is performed in order to obtain the target rotation fluctuation (target function). FIG. 11 is a flowchart of the preliminary operation. As shown in FIG. 11, first, the motor 17 is driven at a constant speed (S1). Next, it is confirmed whether the motor 17 is rotating at a constant angular velocity (S2). If it is a stepping motor, it is confirmed whether the drive pulse has reached the target frequency. If it is a DC motor, the speed is confirmed from the output of the MR sensor on the motor shaft. In addition to confirming from the rotational speed of the motor 17, the rotational angular speed of the drive roller may be confirmed directly from the rotary encoder. After confirming that the motor is driven at a constant speed (YES in 2), sampling of the belt home position signal and encoder rotation angle information (rotation angle displacement or rotation angular velocity) is started (S3). When sampling is started, it is detected whether the belt has rotated n times (S4). Specifically, it is detected whether the number of detections of the home position of the belt has counted a predetermined number of times. When the belt rotates n times (YES in 4), rotation fluctuation data D2 of the driven roller is calculated using the data D1 sampled over the belt n times (S5). Here, the average angular displacement or average angular velocity of the driven roller 14 when the motor 17 is driven at a constant speed is obtained, and the difference between the average data and the sampling data D1 is used as rotational fluctuation data. From this rotation fluctuation data D2, the amplitude of the rotation fluctuation component generated in one rotation period of the belt and the phase based on the belt home position are calculated using a method called quadrature detection (S6). Similarly, when a high-order component exists, the amplitude and phase of the high-order component are also calculated using quadrature detection (S7). The data D3 and D4 calculated in this way are passed to the target function calculation unit 607 in FIG.

次に、図８に示すベルト周期変動検出部６０８で行われる直交検波について説明する。直交検波とは、通信分野の復調回路に用いられている公知の信号解析技術である。この直交検波方式を用いた復調回路の技術としては、例えば、特開２００１−７８７５などが上げられる。本実施形態では、この直交検波を用いて、回転変動データの振幅と位相を検出している。その直交検波の基本構成部分を図１２に示す。図１２に示すように、上述した従動ローラ１４の回転変動データＤ２が入力信号１２０として扱われる。入力信号１２０は、第１の乗算器１２３ａと、第２の乗算器１２３ｂとにそれぞれ入力される。発振器１２１は、検出したい周波数成分で、ここではベルト回転周期ωｂの周波数である。ベルト回転周期ωｂは、ベルトホームポジション信号の間隔を計測（時間）することで正確に求めることができる。ベルトのホームポジションを基準とした位相で発振するベルト回転周期ωｂは、第１の乗算器１２３ａと、位相シフト器１２２とにそれぞれ入力される。乗算器１２３ａに入力されたベルト回転周期ωｂは、入力信号１２０と乗算される。一方、位相シフト器１２２に入力されたベルト回転周期ωｂは、９０°位相がずらされて第２の乗算器１２３ｂに入力されて、入力信号１２０と乗算される。第１の乗算器１２３ａに入力された入力信号１２０は、第１の乗算器１２３ａによってベルト回転周期ωｂと乗算させられることで、ベルト周期の同相成分（Ｉ成分）の信号に変換させられる。一方、第２の乗算器１２３ｂに入力された入力信号１２０は、９０°位相がずれたベルト回転周期ωｂと乗算させられることで、ベルト周期の直交成分（Ｑ成分）の信号に変換させられる。そして、第１のＬＰＦ（ローパスフィルタ）１２６ａによってＩ成分信号の低周波帯域のみを通過させ、第２のＬＰＦ１２６ｂによってＱ成分信号の低周波帯域のみを通過させる。、第１および第２のＬＰＦ１２６ａ、１２６ｂは、ベルト回転周期ωｂの１周期分のデータを平均化するローパスフィルタである。そして、ローパスフィルタをそれぞれ通過したＩ成分およびＱ成分の信号は、振幅演算部１２４および位相演算部１２５にそれぞれ入力される。振幅演算部１２４では、入力されたＩ成分とＱ成分に基づき振幅ａ（ｔ）を算出する。位相演算部１２５は、入力されたＩ成分とＱ成分に基づき位相差ｂ（ｔ）が算出される。この振幅ａ（ｔ）と位相ｂ（ｔ）がベルト周期変動の振幅とベルトホームポジションを基準にした位相角である。また、ベルト周期の高次成分の振幅と位相を検出したい場合には、ωｂを高次成分の周期に設定して同様の処理を行えばよい。図１２では、入力信号１２０である回転変動データがサンプリングされるたびにベルト回転周期ωｂもサンプリングされて入力されているが、これに限られない。例えば、メモリに回転周期ωｂのサンプリングデータを格納し、算出された回転変動データＤ２に対し、メモリ内の回転周期ωｂのサンプリングデータを読み出して、第１の乗算器１２３ａと位相シフト器１２２とにそれぞれ入力するようにしても良い。 Next, the quadrature detection performed by the belt cycle fluctuation detection unit 608 shown in FIG. 8 will be described. Quadrature detection is a known signal analysis technique used in demodulation circuits in the communication field. As a technique of a demodulation circuit using this quadrature detection method, for example, JP-A-2001-7875 can be cited. In this embodiment, the amplitude and phase of the rotation variation data are detected using this quadrature detection. The basic components of the quadrature detection are shown in FIG. As shown in FIG. 12, the rotation fluctuation data D <b> 2 of the driven roller 14 described above is handled as an input signal 120. The input signal 120 is input to the first multiplier 123a and the second multiplier 123b, respectively. The oscillator 121 is a frequency component to be detected, and here is the frequency of the belt rotation period ωb. The belt rotation period ωb can be accurately obtained by measuring (time) the interval of the belt home position signal. The belt rotation period ωb that oscillates at a phase with respect to the belt home position is input to the first multiplier 123a and the phase shifter 122, respectively. The belt rotation period ωb input to the multiplier 123 a is multiplied by the input signal 120. On the other hand, the belt rotation period ωb input to the phase shifter 122 is shifted in phase by 90 °, input to the second multiplier 123b, and multiplied by the input signal 120. The input signal 120 input to the first multiplier 123a is multiplied by the belt rotation period ωb by the first multiplier 123a to be converted into an in-phase component (I component) signal of the belt period. On the other hand, the input signal 120 input to the second multiplier 123b is multiplied by a belt rotation period ωb whose phase is shifted by 90 ° to be converted into a signal having an orthogonal component (Q component) of the belt period. Then, only the low frequency band of the I component signal is passed by the first LPF (low pass filter) 126a, and only the low frequency band of the Q component signal is passed by the second LPF 126b. The first and second LPFs 126a and 126b are low-pass filters that average data for one period of the belt rotation period ωb. The I component and Q component signals that have passed through the low-pass filter are input to the amplitude calculation unit 124 and the phase calculation unit 125, respectively. The amplitude calculator 124 calculates the amplitude a (t) based on the input I component and Q component. The phase calculator 125 calculates the phase difference b (t) based on the input I component and Q component. The amplitude a (t) and the phase b (t) are phase angles based on the belt period fluctuation amplitude and belt home position. If it is desired to detect the amplitude and phase of the higher-order component of the belt period, the same processing may be performed with ωb set to the period of the higher-order component. In FIG. 12, every time the rotation fluctuation data as the input signal 120 is sampled, the belt rotation period ωb is also sampled and input, but the present invention is not limited to this. For example, the sampling data of the rotation period ωb is stored in the memory, the sampling data of the rotation period ωb in the memory is read from the calculated rotation fluctuation data D2, and the first multiplier 123a and the phase shifter 122 are read. You may make it input each.

ベルト周期変動検出部６０８から算出された振幅や位相を不揮発性メモリに記憶させることで、上述事前動作は、１度行うだけで良い。しかし、環境や径時変化によりベルト厚み変動が変化する場合がある。そこで、このような環境変化径時変化を検知して、振幅や位相を更新するようにしても良い。不揮発性メモリに記憶されているベルト厚み変動の振幅や位相を更新するタイミングは、ベルト体の材質やベルト搬送装置の環境、検出精度等によって調節することも可能である。また、振幅、位相のどちらか一方のみ算出を行うようにしてもよい。
例えば、ベルト材質が温度変化により厚み方向に変化しやすい場合、ベルト搬送装置の周辺に温度センサを設置する。その温度変化をモニターしながら、設定した温度の上昇、下降があった場合に、フィードバック制御の前に事前動作を行い、ベルト厚み変動の振幅や位相を更新する。温度変化によりベルト厚み方向に変化して、その変化が制御性能に影響し、周方向の伸縮が制御性能へあまり影響しない場合、振幅値のみを更新するようにしてもよい。
また、経時変化としては、ベルト体の磨耗による削れ、搬送経路によるベルト体のくせの発生などがあり、時間、画像出力枚数をモニターして、所定時間や所定枚数に達したら事前動作を行う。
また、振幅や位相を更新する際には、過去のベルト厚み変動の振幅や位相をメモリしておき、複数のベルト厚み変動の振幅や位相の情報を用いて平均値を求めて、振幅や位相の更新を行うことで、目標基準信号の精度を向上させることができる。また、時間、画像出力枚数、温度変化などの複数の検出情報に重み付けを行い、環境、経時変化への適応性を向上させることも可能である。 By storing the amplitude and phase calculated from the belt cycle variation detection unit 608 in the nonvolatile memory, the above-described preliminary operation needs to be performed only once. However, the belt thickness variation may change depending on the environment and changes with time. Therefore, it is also possible to update the amplitude and phase by detecting such a change with time of the environmental change diameter. The timing for updating the amplitude and phase of the belt thickness variation stored in the nonvolatile memory can be adjusted by the material of the belt body, the environment of the belt conveying device, the detection accuracy, and the like. Further, only one of the amplitude and the phase may be calculated.
For example, when the belt material is likely to change in the thickness direction due to temperature change, a temperature sensor is installed around the belt conveyance device. While the temperature change is monitored, if the set temperature rises or falls, a preliminary operation is performed before the feedback control, and the amplitude and phase of the belt thickness fluctuation are updated. When the belt changes in the thickness direction due to a temperature change and the change affects the control performance, and the expansion and contraction in the circumferential direction does not significantly affect the control performance, only the amplitude value may be updated.
Further, changes with time include scraping due to wear of the belt body, occurrence of habit of the belt body due to the conveyance path, and the like. The time and the number of image output sheets are monitored, and a pre-operation is performed when the predetermined time or the predetermined number of sheets is reached.
In addition, when updating the amplitude and phase, the amplitude and phase of past belt thickness fluctuations are stored in memory, and an average value is obtained using information on the amplitude and phase of a plurality of belt thickness fluctuations. Thus, the accuracy of the target reference signal can be improved. It is also possible to weight a plurality of pieces of detection information such as time, the number of image outputs, temperature changes, etc., and improve adaptability to environment and changes with time.

図１に示す画像形成装置に用いられる中間転写ベルト１０などの搬送ベルトにおいては、エンコーダで検出されるデータには、ベルトの周期（厚み）変動以外に様々な変動成分が重畳している。例えば、駆動系歯車の偏心や歯の累積ピッチ誤差などに起因した伝達誤差による変動成分や駆動ローラとベルト間のスリップによる変動成分、駆動ローラの偏心、ベルトに接触するクリーニングブレードやローラ、転写材による負荷変動による変動成分、さらに、従動ローラ１４やエンコーダの取付け偏心による変動成分などである。これらの変動成分がベルト周期変動成分を検出するのに無視できない場合、先述した図１２の構成だけでは不十分である。ベルト厚み変動成分以外の変動を除去する機能が必要となる。 In the conveyance belt such as the intermediate transfer belt 10 used in the image forming apparatus shown in FIG. 1, various fluctuation components are superimposed on the data detected by the encoder in addition to the fluctuation (thickness) of the belt. For example, fluctuation components due to transmission errors due to eccentricity of drive system gears, accumulated pitch error of teeth, fluctuation components due to slip between drive roller and belt, eccentricity of drive roller, cleaning blade or roller in contact with belt, transfer material The fluctuation component due to the load fluctuation due to the above, and the fluctuation component due to the eccentric eccentricity of the driven roller 14 and the encoder. If these fluctuation components cannot be ignored in detecting the belt cycle fluctuation component, the configuration shown in FIG. 12 is not sufficient. A function for removing fluctuations other than the belt thickness fluctuation component is required.

図１３は、上記のようなベルトの厚み変動以外に様々な変動成分を除去して、高精度にベルト厚み変動の交流成分を検出することができるベルト変動検出部８０９である。図中点線で示したベルト周期変動検出部８０９は、少なくとも図８のベルト周期変動検出部６０８と同等の機能を有している。ベルトｎ周にわたりサンプリングされたエンコーダで検知されたデータ（Ｄ１）８０７は、フィルタ１（９０１）、フィルタ２（９０２）を通過して周期変動サンプル部８０５に入力される。フィルタ１（９０１）は、高周波のノイズ成分を除去することを目的に設計されている。フィルタ１（９０１）は、ベルトの回転変動が０．１〜５Ｈｚであるときに、フィルタ１（９０１）で１００Ｈｚ以上の信号を除去したときに、折返し成分が発生しないように、また、フィルタ１（９０１）によりベルト回転変動周辺の信号が変化しないようにすることが望まれる。このような条件を満たすフィルタとしては、ＦＩＲローパスフィルタが挙げられる。このようにフィルタ１（９０１）により、高周波ノイズを除去することで、低価格なロータリエンコーダを使用することができる。高周波ノイズには、回転検出にロータリエンコーダを使用して回転量を検出した場合に発生する量子化ノイズがあり、分解能の低いロータリエンコーダを使用した場合に高周波ノイズが顕著に表れ、周期変動検出処理には問題となる。しかし、フィルタ１（９０１）で高周波ノイズを除去するので、分解能の低いロータリエンコーダによる検出が可能となり低価格でかつ高精度な回転検出が実現できる。フィルタ２（９０２）は、回転系の周期変動成分を除去することを目的に設定している。 FIG. 13 shows a belt fluctuation detecting unit 809 that can remove various fluctuation components in addition to the belt thickness fluctuation as described above and can detect the AC component of the belt thickness fluctuation with high accuracy. A belt cycle fluctuation detection unit 809 indicated by a dotted line in the drawing has at least a function equivalent to that of the belt cycle fluctuation detection unit 608 of FIG. Data (D1) 807 detected by the encoder sampled over belt n passes through filter 1 (901) and filter 2 (902), and is input to period variation sampler 805. The filter 1 (901) is designed for the purpose of removing high frequency noise components. The filter 1 (901) prevents the aliasing component from being generated when a signal of 100 Hz or higher is removed by the filter 1 (901) when the belt rotational fluctuation is 0.1 to 5 Hz. It is desired that the signal around the belt rotation fluctuation is not changed by (901). An example of a filter that satisfies such conditions is an FIR low-pass filter. Thus, by removing high-frequency noise with the filter 1 (901), a low-cost rotary encoder can be used. High-frequency noise includes quantization noise that occurs when the amount of rotation is detected using a rotary encoder for rotation detection. When a rotary encoder with low resolution is used, high-frequency noise appears prominently and periodic fluctuation detection processing It becomes a problem. However, since high frequency noise is removed by the filter 1 (901), detection by a rotary encoder with low resolution becomes possible, and low-cost and highly accurate rotation detection can be realized. The filter 2 (902) is set for the purpose of removing the periodic fluctuation component of the rotating system.

フィルタ２は、ベルト厚み変動である０．２Ｈｚ以下だけの信号にするためのローパスフィルタであり、ＦＩＲローパスフィルタが設定される。フィルタ２で除去する変動は、主に、駆動ローラ１５やその伝達機構１８の回転体（１８ａ、１８ｂ）、従動ローラ１４の偏心により発生する周期変動である。これらの周期変動が同一又は整数比の関係である場合、フィルタ設計が容易で、より効率良く除去することが可能となる。また、従動ローラ１４から駆動ローラ１５に向かってベルトが搬送される搬送経路上に別の支持ローラがある場合、その支持ローラの偏心に起因して、その回転周期で発生する変動成分もロータリエンコーダで検出される。この変動成分を除去する上でも同様に回転周期が駆動ローラ１５などの周期変動成分と同一又は整数比の関係であるとよい。 The filter 2 is a low-pass filter for making a signal having a belt thickness variation of 0.2 Hz or less, and an FIR low-pass filter is set. The fluctuations removed by the filter 2 are periodic fluctuations mainly caused by the eccentricity of the driving roller 15, the rotating bodies (18 a and 18 b) of the transmission mechanism 18, and the driven roller 14. When these periodic fluctuations are the same or have an integer ratio relationship, the filter design is easy and can be removed more efficiently. Further, when another support roller is present on the transport path along which the belt is transported from the driven roller 14 toward the drive roller 15, the fluctuation component generated in the rotation period due to the eccentricity of the support roller is also a rotary encoder. Is detected. In order to remove this fluctuation component, the rotation period is preferably the same as the period fluctuation component such as the driving roller 15 or an integer ratio.

フィルタ１（９０１）、フィルタ２（９０２）を通過した後のエンコーダ回転角情報（回転角変位又は回転角速度）のサンプリングされたデータ（Ｄ１）８０７を図１４に示す。横軸は時間で、縦軸には変動値を回転角ラジアンで示している。また、ベルト搬送スピードを一定としている。１００１はフィルタ１（９０１）、フィルタ２（９０２）を通過していないエンコーダ回転角情報（回転角変位又は回転角速度）のサンプリングされたデータ（Ｄ１）である。１００３はベルトホームポジション信号の出力タイミング（ベルト一周期）を示している。図１４からわかるように、フィルタ１（９０１）、フィルタ２（９０２）を通過したのサンプリングされたデータ８０７は、ノイズが除去されて滑らかな正弦関数となっていることがわかる。 FIG. 14 shows sampled data (D1) 807 of encoder rotation angle information (rotation angle displacement or rotation angular velocity) after passing through the filter 1 (901) and the filter 2 (902). The horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the fluctuation value in rotation angle radians. Further, the belt conveyance speed is constant. Reference numeral 1001 denotes sampled data (D1) of encoder rotation angle information (rotation angle displacement or rotation angular velocity) that has not passed through the filter 1 (901) and the filter 2 (902). Reference numeral 1003 denotes an output timing (one belt cycle) of the belt home position signal. As can be seen from FIG. 14, the sampled data 807 that has passed through the filter 1 (901) and the filter 2 (902) has a smooth sine function from which noise has been removed.

フィルタ１（９０１）、フィルタ２（９０２）を通過した後のエンコーダ回転角情報（回転角変位又は回転角速度）のサンプリングされたデータ（Ｄ１）８０７は、周期変動サンプル部８０５に入力される。そして、図１４に示したベルトホームポジション信号１００３のタイミングを基準にサンプルデータを記憶する。 The sampled data (D1) 807 of the encoder rotation angle information (rotation angle displacement or rotation angular velocity) after passing through the filter 1 (901) and the filter 2 (902) is input to the period variation sampling unit 805. Then, sample data is stored with reference to the timing of the belt home position signal 1003 shown in FIG.

また、上記ベルトホームポジション信号１００３のタイミングを基準にサンプルデータを記憶する前に、サンプリングされたデータ（Ｄ１）８０７のダウンサンプルを行って、記憶するメモリの容量を低減させるようにしても良い。
フィルタ１（９０１）、フィルタ２（９０２）を通過したエンコーダ回転角情報（回転角変位又は回転角速度）のサンプリングされたデータ（Ｄ１）８０７は、滑らかな正弦関数となっているので、ダウンサンプルを行っても精度良くベルト厚み成分に対応した交流成分の振幅と位相を抽出することが可能である。一般的に０．２Ｈｚあたりのベルト厚み周期成分を検出するには、１０倍の周期２０［Ｈｚ］くらいのサンプリングで十分である。そこで、まず、エンコーダによる検知は、１００［Ｈｚ］以上の短い周期でサンプリングを行うことで、ベルト厚み変動に対応した角速度や角変位変動に対して位相遅れが少なく、高精度にベルト厚み変動に対応した角速度や角変位変動を検出することができる。そして、フィルタ１（９０１）、フィルタ２（９０２）を通過した後、ベルトホームポジション信号のタイミングを基準にして周期変動サンプルデータを生成したら、２０［Ｈｚ］にダウンサンプルを行う。図１４に示すように、フィルタ１（９０１）、フィルタ２（９０２）を通過した後のサンプリングされたデータ（Ｄ１）８０７は、他の変動成分が除去されて、ベルトの変動成分に対応した角速度や角変位変動となっている。このため、ダウンサンプルしてデータを保存したとしても、もとの波形を精度よく再現することが可能である。このため、より高精度な回転変動データＤ２や厚み変動に対応した交流成分の振幅および位相を抽出することができる。また、回転変動データＤ２の算出や直交検波を行うときにっ使用するメモリ容量を少なくすることができる。
また、このような、検出するベルト回転周期に対して、非常に短い周期でサンプリングしてフィルタ処理を行うことで、低分解能なロータリエンコーダの分解能を補償することが可能となる。例えば、ロータリエンコーダの分解能がベルト上に換算して１００［μｍ］程度のロータリエンコーダでも５００［Ｈｚ］でサンプリングして上記フィルタ処理を行うことで数［μｍ］程度の精度で周期変動を検出することが可能となる。 Further, before the sample data is stored with reference to the timing of the belt home position signal 1003, the sampled data (D1) 807 may be down-sampled to reduce the memory capacity to be stored.
The sampled data (D1) 807 of the encoder rotation angle information (rotation angle displacement or rotation angular velocity) that has passed through the filter 1 (901) and the filter 2 (902) is a smooth sine function. Even if it is performed, it is possible to accurately extract the amplitude and phase of the AC component corresponding to the belt thickness component. In general, in order to detect a belt thickness period component per 0.2 Hz, sampling with a period of 10 times about 20 [Hz] is sufficient. Therefore, first, the detection by the encoder performs sampling at a short cycle of 100 [Hz] or less, so that there is little phase lag with respect to the angular velocity and angular displacement variation corresponding to the belt thickness variation, and the belt thickness variation is highly accurate. Corresponding angular velocity and angular displacement fluctuation can be detected. Then, after passing through the filter 1 (901) and the filter 2 (902), if periodic variation sample data is generated based on the timing of the belt home position signal, down-sampling is performed to 20 [Hz]. As shown in FIG. 14, the sampled data (D1) 807 after passing through the filter 1 (901) and the filter 2 (902) has an angular velocity corresponding to the belt fluctuation component after removing other fluctuation components. And angular displacement fluctuations. For this reason, even if data is saved by downsampling, the original waveform can be accurately reproduced. For this reason, it is possible to extract the amplitude and phase of the AC component corresponding to the rotational fluctuation data D2 and the thickness fluctuation with higher accuracy. Further, it is possible to reduce the memory capacity used when calculating the rotation fluctuation data D2 or performing quadrature detection.
Further, by performing sampling and filtering at a very short period with respect to the belt rotation period to be detected, it becomes possible to compensate for the resolution of the low-resolution rotary encoder. For example, even if a rotary encoder has a resolution of about 100 [μm] converted on the belt, sampling is performed at 500 [Hz] and the above filter processing is performed, thereby detecting a period variation with an accuracy of about several [μm]. It becomes possible.

しかしながら、上記２つのフィルタで除去されない変動成分がサンプルデータ内にある。この除去しきれない変動成分のひとつは、ＤＣ成分である。図１４に示すように、フィルタを通したサンプルデータ８０７は、ベルト一周を一周期とする基本波形となっていないことがわかる。すなわち、始めに検出され、基準となるホームポジション位置（図１４中左側）では、サンプルデータ８０７は、０ラジアンから始まっている。しかし、次に検出されベルト一周を示すホームポジション位置（図１４中右側）では、サンプルデータ８０７は、０ラジアンとなっていない。つまり、この波形のずれ量（図１４中の１００４）がＤＣ成分である。 However, there are fluctuation components in the sample data that are not removed by the two filters. One of the fluctuation components that cannot be removed is a DC component. As shown in FIG. 14, it can be seen that the sample data 807 that has passed through the filter does not have a basic waveform with one cycle of the belt. That is, the sample data 807 starts from 0 radians at the home position position that is detected first and becomes the reference (left side in FIG. 14). However, the sample data 807 is not 0 radians at the next home position (the right side in FIG. 14) that is detected next and indicates one round of the belt. That is, this waveform shift amount (1004 in FIG. 14) is a DC component.

このＤＣ成分は、定常的なスリップや駆動ローラ１５、従動ローラ１４径の誤差により平均速度が異なることによって発生する。このＤＣ成分の変動は、後の振幅、位相検出に影響を与えるので除去するのが好ましい。そこでこの波形のズレ量を検出して除去するのが９０３のＤＣ成分除去である。また、もう１つはランダムなスリップなどのランダムな変動成分である。このランダムな変動成分が大きい場合には、一般的に同期加算と呼ばれる手法で、ベルトホームポジションを基準にベルト複数周回分のデータを用いて平均化することで除去することが可能である。つまり、ベルトホームポジション信号を基準にベルト複数周回分のデータを加算して平均することで、ランダムに発生する変動成分は減少し、ベルト１回転周期の成分は強調される。これによって、さらに高精度な振幅、位相検出が可能となる。この同期加算の処理は周期変動サンプル部８０５で行うことができる。 This DC component is generated due to the difference in average speed due to steady slip and errors in the diameters of the driving roller 15 and the driven roller 14. The fluctuation of the DC component affects the later amplitude and phase detection and is preferably removed. Therefore, the DC component removal of 903 is to detect and remove the deviation of this waveform. The other is a random fluctuation component such as a random slip. If this random fluctuation component is large, it can be removed by averaging using data for a plurality of belt revolutions based on the belt home position by a method generally called synchronous addition. That is, by adding and averaging data for a plurality of belt turns with the belt home position signal as a reference, randomly generated fluctuation components are reduced and the belt one rotation cycle component is emphasized. This makes it possible to detect the amplitude and phase with higher accuracy. This synchronous addition process can be performed by the period variation sampler 805.

このようにベルト厚み変動以外の変動成分が除去された角速度または角変位のサンプルデータＤ１から回転変動データＤ２が算出され、回転変動データＤ２が変動、位相検出部８０６に送られ、直交検波により、変動振幅、位相が算出される。なお、回転変動データＤ２が算出されるタイミングは、これに限らず、周期変動サンプル部の後に算出しても良い。 Thus, rotation fluctuation data D2 is calculated from the sample data D1 of angular velocity or angular displacement from which fluctuation components other than the belt thickness fluctuation are removed, and the rotation fluctuation data D2 is sent to the fluctuation and phase detection unit 806, and by quadrature detection, The fluctuation amplitude and phase are calculated. Note that the timing at which the rotation fluctuation data D2 is calculated is not limited to this, and may be calculated after the periodic fluctuation sample unit.

図１３に示した９０１のフィルタ１、９０２のフィルタ２、９０３のＤＣ除去は、高精度にベルト厚み変動による角速度変動や角変位変動を検出するために付加される処理であり、使用される装置との関係によりどの処理を付加するかを選択することが可能である。また、フィルタ１とフィルタ２の機能を併せもつ１つのフィルタで構成してもよい。また、フィルタは、説明したＦＩＲフィルタに限らず、移動平均を用いた簡易なローパスフィルタで構成することも可能である。 The DC removal of 901 filter 1, 902 filter 2, and 903 shown in FIG. 13 is a process added to detect angular velocity fluctuations and angular displacement fluctuations due to belt thickness fluctuations with high accuracy. It is possible to select which process to add depending on the relationship between Moreover, you may comprise by one filter which has the function of the filter 1 and the filter 2 together. Further, the filter is not limited to the FIR filter described above, and can be configured by a simple low-pass filter using a moving average.

また、上述した実施形態は、タンデム型画像形成装置の中間転写ベルトの駆動制御についての例であるが、これにかぎられず、図１５に示す感光体ベルトの駆動制御において有用である。図１５に示す画像形成装置は、複数の支持ローラに掛け回された潜像担持体としての感光体ベルト１を備えている。感光体ベルト１は図中の矢印Ａで示した時計方向に回転駆動され、その周りには、帯電器３、光書き込みユニット４、現像装置５を備えた画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ、中間転写ベルト４１３、感光体クリーニング装置４０９などが配置されている。感光体ベルト１の表面には有機感光層が形成されている。 The above-described embodiment is an example of the drive control of the intermediate transfer belt of the tandem type image forming apparatus, but is not limited thereto, and is useful in the drive control of the photosensitive belt shown in FIG. The image forming apparatus shown in FIG. 15 includes a photoreceptor belt 1 as a latent image carrier that is wound around a plurality of support rollers. The photosensitive belt 1 is rotationally driven in a clockwise direction indicated by an arrow A in the figure, and around the image forming units 10Y, 10M, 10C, and 10K including a charger 3, an optical writing unit 4, and a developing device 5. Further, an intermediate transfer belt 413, a photoreceptor cleaning device 409, and the like are disposed. An organic photosensitive layer is formed on the surface of the photoreceptor belt 1.

画像形成動作（プリント動作）を実行するときは、帯電器３によって、感光体ベルト１が一様に帯電され、光書き込みユニットで、Ｂｌａｃｋ（Ｂｋ）、Ｃｙａｎ（Ｃ）、Ｙｅｌｌｏｗ（Ｙ）、Ｍａｇｅｎｔａ（Ｍ）の画像信号に対応した光書き込みが行われ、感光体ベルト１上に静電潜像が形成される。上記感光体ベルト１上の静電潜像は、各色トナーをそれぞれ有する各現像装置５Ｂｋ、５Ｃ、５Ｙ、５Ｍによって各色ごとに現像される。これにより、感光体ベルト１上には、各色ごとにトナー像が形成される。 When the image forming operation (printing operation) is executed, the photosensitive belt 1 is uniformly charged by the charger 3, and the black (Bk), Cyan (C), Yellow (Y), and Magenta are charged by the optical writing unit. Optical writing corresponding to the image signal (M) is performed, and an electrostatic latent image is formed on the photosensitive belt 1. The electrostatic latent image on the photosensitive belt 1 is developed for each color by the developing devices 5Bk, 5C, 5Y, and 5M having the respective color toners. As a result, a toner image is formed for each color on the photosensitive belt 1.

一方、上記画像形成プロセスに同期して、記録紙は所定のタイミングでレジストローラ対４１０により斜行などが補正され、タイミングをとってガイド４１１をへて転写部４２０に向かって送り出される。転写部４２０では対向ローラ４０３、および、下側にある帯電器４１２により静電的に感光ベルト４０１上のフルカラー画像が記録材に一括で転写される。 On the other hand, in synchronism with the image forming process, the skew of the recording paper is corrected by the registration roller pair 410 at a predetermined timing, and the recording paper is sent out toward the transfer unit 420 through the guide 411 at the timing. In the transfer unit 420, the full color image on the photosensitive belt 401 is electrostatically transferred onto the recording material in a batch by the opposing roller 403 and the lower charger 412.

転写後の記録紙は支持ローラ４１４、４１５に張設された搬送ベルト４１３により搬送され、ガイド４１６をへて定着ローラ対４１７に達する。定着ローラ４１７は、ヒータ（不図示）により加熱されており、各色のトナーは熱溶融し記録紙上に定着され、カラー画像が完成する。定着ローラ対４１７によりトナー画像が表面に定着された記録紙は、装置外部に排出される。 The recording sheet after the transfer is conveyed by a conveying belt 413 stretched between support rollers 414 and 415, passes through a guide 416, and reaches a fixing roller pair 417. The fixing roller 417 is heated by a heater (not shown), and the toner of each color is melted by heat and fixed on the recording paper to complete a color image. The recording paper on which the toner image is fixed on the surface by the fixing roller pair 417 is discharged outside the apparatus.

本装置においても、感光ベルト４０１の厚さ変動に起因する、感光ベルト４０１上での画像の色ずれ画発生する。そのため、感光ベルト４０１に従動回転する従動ローラ４０２にロータリエンコーダが設置し、フィードバック制御系を構成する。また、フィードバック制御を行う前に、制御目標値を算出するために、事前動作として、画像形成時の感光ベルト４０１の任意に設置されたホームポジション４３０を検出するセンサ４４０の検出信号と、その従動軸回転角情報をサンプリングする。サンプリングされた情報に基づき、制御目標値を生成し、画像形成中の従動軸の回転情報に応じて、駆動ローラ４０４の回転速度、さらに、感光ベルト４０１の速度を制御することで、先の実施例と同じく、感光ベルトあるいは画像上に生じる色ずれ量を低減している。 Also in this apparatus, a color misregistration image of the image on the photosensitive belt 401 due to the thickness variation of the photosensitive belt 401 occurs. Therefore, a rotary encoder is installed on a driven roller 402 that rotates following the photosensitive belt 401 to constitute a feedback control system. In addition, in order to calculate a control target value before performing feedback control, as a pre-operation, a detection signal of a sensor 440 for detecting a home position 430 arbitrarily installed on the photosensitive belt 401 at the time of image formation, and its follower Samples shaft rotation angle information. Based on the sampled information, a control target value is generated, and the rotation speed of the drive roller 404 and further the speed of the photosensitive belt 401 are controlled according to the rotation information of the driven shaft during image formation. As in the example, the amount of color misregistration generated on the photosensitive belt or image is reduced.

（１）
以上、本実施形態のベルト駆動制御装置によれば、直交検波によって、ベルトの周方向の周期的な厚さ変動に対応した周波数を有する、従動ローラの回転角速度または角変位の交流成分から振幅及び位相を抽出することができる。よって、従来のようにローパスフィルタを用いて厚さ変動に対応した従動ローラの回転角速度または角変位の交流成分を精度よく抽出しなくても、精度よくベルトの厚さ変動に対応した従動ローラの回転角速度または角変位の交流成分の振幅および位相を抽出することができる。また、フーリエ変換に比べて演算負荷が少なくて済み、高価な演算処理装置を搭載しなくても高精度に振幅および位相を抽出することができる。このため、装置のコストアップを抑えることができる。
（２）
また、本実施形態のベルト駆動制御装置によれば、直交検波をもちいることで、ベルト１周を一周期とするベルト厚み変動成分に対応した従動ローラの回転角速度または角変位の基本波形の振幅および位相の抽出以外に、基本波形の整数倍の周期を有するベルト厚み変動成分に対応した従動ローラの回転角速度または角変位の高調波成分の振幅および位相も抽出することができる。これにより、より正確なベルト駆動制御を行うことができる。
（３）および（４）
また、本実施形態のベルト駆動制御装置によれば、駆動ローラ及び従動ローラの半径や実効ベルト厚さが異なると、駆動側及び従動側におけるベルト移動量と回転角との関係やベルトの同一部分が巻き付くタイミングが異なるため、ベルトを一定速度で駆動するための条件が異なってくる。そこで、従動ローラの半径Ｒ_Ｅと、ベルトの従動ローラに接触している接触部分の移動速度の基準となる実効ベルト厚さκＢ_ｔｏと、駆動ローラの半径Ｒ_Ｄと、ベルトの駆動ローラに接触している接触部分の移動速度の基準となる実効ベルト厚さβＢ_ｔｏと、ベルトの従動ローラとの接触部分中央からベルトの駆動ローラとの接触部分中央までのベルトの移動時間τとを考慮して、駆動ローラの回転制御を行う。これにより、より正確にベルトの回転駆動を制御することができる。具体的には、上記駆動ローラおよび従動ローラの半径、実効ベルト厚さκＢ_ｔｏから振幅補正係数ηおよび位相補正係数Τを算出して、直交検波によって抽出されたベルト厚み変動成分に対応した従動ローラ角速度の振幅および位相差を上記補正係数η、Τで補正して目標関数を生成する。この目標関数は、ベルトが一定速度で回転させた場合の従動ローラの回転角速度または回転角変位である。そして、エンコーダで従動ローラの回転角速度または回転角変位を検出し、この回転角変位又は回転角速度が上記目標関数の回転角速度または回転角変位となるように駆動ローラの回転数を制御する。
このように、ベルトを一定に回転させるための目標関数は、駆動ローラ及び従動ローラの半径や実効ベルト厚さが考慮されており、ベルトを一定に回転させるためのより正確な目標関数とすることができる。また、従動ローラの回転角変位又は回転角速度を検出し、その回転角変位又は回転角速度が目標関数となるように駆動ローラの回転数を制御することで、確実にベルトを一定速度で回転させることが可能となる。
（５）
また、本実施形態のベルト駆動制御装置によれば、ベルトの厚み変動を検知する事前動作において、ベルトを一周以上回転させて、従動ローラの回転角変位又は回転角速度および基準位置マークの検出を行っている。具体的には、ベルト複数周回分の従動ローラの回転角変位又は回転角速度データを検知して、これらのデータを加算して平均化する。このように、エンコーダからの検出データが平均化されるので、ランダムに発生する変動成分は減少し、周期的な厚み変動成分は強調される。これによって、直交検波によってさらに高精度にベルト厚み変動に対応した交流成分の振幅および位相を抽出することができる。
（６）
また、本実施形態のベルト駆動制御装置によれば、エンコーダからの検出データが直交検波される前に、フィルタを設けて、ベルト厚み変動に対応した交流成分が有する周波数に対して１０倍以上の高周波成分をエンコーダの検出データから除去している。これにより、エンコーダから発生する量子化ノイズや、高周波ノイズを除去することができる。このようにノイズが除去されたエンコーダからの検出データを直交検波することによってさらに高精度にベルト厚み変動に対応した交流成分の振幅および位相を抽出することができる。特に、分解能の低い安価なエンコーダを用いた場合に上記のような高周波ノイズや量子化ノイズが発生しやすいが、このように高周波成分を除去するフィルタを設けることで、分解能の低い安価なエンコーダを用いても、検知された角速度または角変位からベルト厚み変動に対応した交流成分の振幅および位相の抽出精度が落ちることがない。
（７）
また、本実施形態のベルト駆動制御装置によれば、エンコーダからの検出データが直交検波される前に、周期性のない成分を除去する除去手段を備えてエンコーダからの検出データから周期性のない成分を除去している。このように、ノイズが除去されたエンコーダからの検出データを直交検波することによってさらに高精度にベルト厚み変動に対応した交流成分の振幅および位相を抽出することができる。特に、このような周期性のない成分は定常的なスリップや駆動ローラ、従動ローラ径の誤差であるが、このように、周期性のない成分を除去する除去手段を備えることで、駆動ローラ、従動ローラ径を精度よく作成したり、定常的なスリップを抑制する手段をもうけたりしなくても精度よく角速度または角変位からベルト厚み変動に対応した交流成分の振幅および位相を抽出することができる。
（８）
また、本実施形態のベルト駆動制御装置によれば、エンコーダからの検出データが直交検波される前に、フィルタを設けて、エンコーダの検出データからベルト厚み変動以外の周期性のある変動成分を除去している。これにより、フィルタを通過したエンコーダからの検出データの周期性のある変動成分は、ベルト厚み変動成分のみとなり、直交検波によってさらに高精度に厚み変動に対応した交流成分の振幅および位相を抽出することができる。
（９）
また、本実施形態のベルト駆動制御装置によれば、角速度または角変位のベルト厚み変動に対応した交流成分の周期に対して１０倍以上の短い周期でエンコーダの検出データをサンプリングすることで、エンコーダで検出されたアナログの厚み変動に対応した交流成分を正確に再現することができる。よって、直交検波によってさらに高精度にベルト厚み変動に対応した交流成分の振幅および位相を抽出することができる。また、ベルトの厚み変動に対応した交流成分の周期に対して１０倍以上の短い周期でエンコーダの検出データをサンプリングすることで、フィルタによって上記エンコーダから発生する量子化ノイズや、高周波ノイズを除去するときの影響を抑制することができる。
（１０）
また、本実施形態のベルト装置によれば、上記（１）〜（９）のベルト駆動制御装置を用いることで、ベルトの制御を高精度で安価に行うことができる。
（１１）
また、本実施形態のベルト装置によれば、ベルトの駆動ローラとの接触部分の中央の位置（駆動位置）からベルトの従動ローラとの接触部分中央の位置（従動位置）までのベルトの移動距離がベルト周長の（１／２）にある従動ローラの回転角変位又は回転角速度を検出している。これにより、駆動ローラを一定速度で回転させたとき、上記ベルト周長の（１／２）にある従動ローラで検知されるベルトの厚み変動に対応した回転角速度の交流成分がベルト搬送速度に対して２倍の振幅を有するようになり、ベルト厚み変動に対応した交流成分の検出感度が最大となる。すなわち、ベルトの速度変動があった場合、ベルト周長の（１／２）に位置する従動ローラで検知した角速度または角変位と目標関数との差と、ベルト周長の（１／２）以外の位置に位置する従動ローラで検知した角速度または角変位と目標関数との差とを比べると、前者の方が大きな値となる。このため、ベルトの駆動ローラからベルト周長の（１／２）にある従動ローラ回転角変位又は回転角速度を検出することで、精度よく駆動ローラの回転を制御することができる。また、数１４、１６からわかるようにΤ＝０となり、目標関数を算出するための演算負荷を抑制することができる。
（１２）
また、（１１）に述べたように、ベルトの駆動ローラとの接触部分の中央の位置からベルトの従動ローラとの接触部分中央の位置までのベルトの移動距離がベルト周長の（１／２）にある従動ローラの角速度を検出することで、最大感度を得ることができ良好な回転制御を行うことができるが、ベルト装置のレイアウト上、上記位置に配置することができない場合がある。このような場合においては、ベルトの駆動ローラとの接触部分の中央の位置（駆動位置）からベルトの従動ローラとの接触部分中央の位置（従動位置）までのベルトの移動距離が最大となる従動ローラの角速度を検知することが好ましい。これにより、このベルト装置において、最大感度（振幅が最大となる）で角速度を検出することができる。よって、駆動ローラの回転数を精度良く制御することができる。
（１３）
また、本実施形態のベルト装置によれば、駆動ローラの半径とエンコーダによって角変位又は角速度が検知される従動ローラの半径とを等しくし、かつ、ベルトが駆動ローラと接触する領域の長さと、ベルトがエンコーダによって角変位又は角速度が検知される従動ローラと接触する領域の長さとを等しくしている。これにより、駆動ローラ側のベルト厚み実効係数κｄと、エンコーダによって角変位又は角速度が検知される従動ローラベルト厚み実効係数κｅの比を１とすることができる。これにより、数１３、数１４に示す式が簡略化され、演算負荷を抑制することができる。
（１４）
また、本実施形態のベルト装置によれば、入力信号に対して既定角度で回転するモータであるステッピングモータや、振動波モータを採用することができる。これにより、容易かつ正確に駆動ローラの回転角速度を設定することができ、駆動ローラの回転数を精度良く制御することができる。
（１５）
また、本実施形態のベルト装置によれば、モータの出力軸の回転角を検出して、この検出結果に基づいて、モータのトルクを制御することで、駆動ローラの回転数を精度良く制御することができる。
（１６）
また、本実施形態のベルト装置によれば、駆動ローラにエンコーダを設置して、駆動ローラの角変位や角速度を検出して、この検出結果に基づいて、モータのトルクを制御することで、駆動ローラの回転数を精度良く制御することができる。
（１７）
また、エンコーダにより検知された検出データにはベルト厚み変動に対応した交流成分以外に、モータから駆動ローラに駆動力を伝達する伝達機構の回転体や駆動ローラ、従動ローラの偏心にそれぞれ対応した交流成分も含んでいる。しかし、本実施形態のベルト装置によれば、回転体や駆動ローラ、従動ローラのうち少なくともひとつの回転周期と、ベルト厚み変動に対応した交流成分の周期とを整数比としている。回転体や駆動ローラ、従動ローラの偏心による変動成分に対応した交流成分は、これらのローラの一回転を１周期とするものである。すなわち、回転体や駆動ローラ、従動ローラの偏心による変動成分に対応する交流成分の周期と、ベルト厚み変動に対応した交流成分の周期とが整数比の関係を有していることとなる。これらのベルト厚み変動に対応する交流成分や回転体や駆動ローラ、従動ローラの偏心による変動成分に対応する交流成分を含んだエンコーダによって検出されたデータを直交検波すると、ベルト厚み変動に対応した交流成分の周期と整数比の関係を有する回転体や駆動ローラ、従動ローラの偏心による変動成分を除去することができる。よって、回転体や駆動ローラ、従動ローラの偏心による変動成分に対応する交流成分によって、ベルト厚み変動に対応した交流成分から抽出される振幅や位相に誤差が生じることなく、精度よく振幅や位相を抽出することができる。
（１８）
また、本実施形態のベルト装置によれば、伝達機構の回転体の回転周期と、駆動ローラの回転周期とを整数比としている。上述したように、駆動ローラの偏心や回転体偏心による変動は、一回転を一周期とするものである。よって、回転体の回転周期と、駆動ローラの回転周期とを整数比とすれば、エンコーダの検出データにおける駆動ローラの偏心に対応する交流成分の周期と、回転体の偏心に対応する交流成分の周期も整数比の関係になる。このような関係を有するので、例えば、駆動ローラの偏心に対応する周期を有する交流成分を除去するフィルタを設計すれば、このフィルタに、回転体の偏心に対応する周期を有する交流成分を除去する機能を容易に持たすことができ、フィルタの設計を容易に行うことができる。
（１９）
また、本実施形態のベルト装置によれば、駆動ローラの回転周期と、エンコーダによって角変位又は角速度が検出される従動ローラの回転周期とを整数比としている。これにより、エンコーダの検出データにおける駆動ローラの偏心に対応する交流成分の周期と、角変位又は角速度が検出される従動ローラの偏心に対応する交流成分の周期を整数比の関係にすることができる。よって、駆動ローラの偏心に対応する周期を有する交流成分と変位又は角速度が検出される従動ローラの偏心に対応する交流成分とを除去するフィルタを容易に設計することができる。
（２０）
また、本実施形態のベルト装置によれば、駆動ローラの回転周期と、エンコーダによって角変位又は角速度が検出されない従動ローラの回転周期とを整数比としている。これにより、駆動ローラの偏心に対応する周期を有する交流成分と変位又は角速度が検出されない従動ローラの偏心に対応する交流成分とを除去するフィルタを容易に設計することができる。
（２１）
また、本実施形態の画像形成装置によれば、感光体ベルトを上記（１０）〜（２０）のベルト装置を用いることで、ベルトの制御を高精度で安価に行うことができ、濃度ムラやバンディングを抑制することができる。
（２２）
また、本実施形態の画像形成装置によれば、中間転写ベルトを上記（１０）〜（２０）のベルト装置を用いることで、ベルトの制御を高精度で安価に行うことができ、濃度ムラやバンディングを抑制することができる。
（２３）
また、本実施形態の画像形成装置によれば、用紙搬送ベルトを上記（１０）〜（２０）のベルト装置を用いることで、ベルトの制御を高精度で安価に行うことができ、用紙に転写される画像の濃度ムラやバンディングを抑制することができる。
（２４）
また、本実施形態の画像形成装置によれば、インクジェットプリンタの用紙搬送ベルトを上記（１０）〜（２０）のベルト装置を用いることで、ベルトの制御を高精度で安価に行うことができ、用紙に転写される画像の濃度ムラやバンディングを抑制することができる。 (1)
As described above, according to the belt drive control device of the present embodiment, the amplitude and the alternating current component of the rotational angular velocity or angular displacement of the driven roller having a frequency corresponding to the periodic thickness fluctuation in the circumferential direction of the belt are detected by orthogonal detection. The phase can be extracted. Therefore, it is not necessary to accurately extract the AC component of the rotational angular velocity or angular displacement of the driven roller corresponding to the thickness variation using a low-pass filter as in the prior art. The amplitude and phase of the AC component of the rotational angular velocity or angular displacement can be extracted. In addition, the calculation load is less than that of Fourier transform, and the amplitude and phase can be extracted with high accuracy without mounting an expensive calculation processing device. For this reason, the cost increase of an apparatus can be suppressed.
(2)
Further, according to the belt drive control device of the present embodiment, by using quadrature detection, the amplitude of the basic waveform of the rotational angular velocity or angular displacement of the driven roller corresponding to the belt thickness fluctuation component with one cycle of the belt as one cycle. In addition to the extraction of the phase, the amplitude and phase of the harmonic component of the rotational angular velocity or angular displacement of the driven roller corresponding to the belt thickness fluctuation component having a period that is an integral multiple of the basic waveform can also be extracted. Thereby, more accurate belt drive control can be performed.
(3) and (4)
Further, according to the belt drive control device of the present embodiment, when the radius and effective belt thickness of the drive roller and the driven roller are different, the relationship between the belt movement amount and the rotation angle on the drive side and the driven side, and the same part of the belt Since the timing of winding is different, the conditions for driving the belt at a constant speed are different. Therefore, the radius R _E of the driven roller, the effective belt thickness κB _to as a reference of the moving speed of the contact portion in contact with the driven roller of the belt, the radius _RD of the driving roller, and the belt driving roller are contacted. taken in the effective belt thickness _.beta.B-to as a reference of the movement speed of the contact portion of, the travel time of the belt from the contact portion center of the driven roller of the belt to the contact portion central between the driving roller of the belt τ and Then, the rotation control of the driving roller is performed. As a result, the rotational driving of the belt can be controlled more accurately. Specifically, the radius of the drive roller and the driven roller, and calculates the amplitude correction coefficient η and the phase correction factor Τ from the effective belt thickness [kappa] _B-to, a driven roller corresponding to the belt thickness fluctuation component extracted by the quadrature detection The target function is generated by correcting the angular velocity amplitude and phase difference with the correction coefficients η and Τ. This target function is the rotational angular velocity or rotational angular displacement of the driven roller when the belt is rotated at a constant speed. Then, the rotational angular velocity or rotational angular displacement of the driven roller is detected by an encoder, and the rotational speed of the driving roller is controlled so that the rotational angular displacement or rotational angular velocity becomes the rotational angular velocity or rotational angular displacement of the target function.
Thus, the target function for rotating the belt constantly takes into account the radius of the driving roller and the driven roller and the effective belt thickness, and should be a more accurate target function for rotating the belt constantly. Can do. Further, by detecting the rotational angular displacement or rotational angular velocity of the driven roller and controlling the rotational speed of the drive roller so that the rotational angular displacement or rotational angular velocity becomes a target function, the belt can be reliably rotated at a constant speed. Is possible.
(5)
Further, according to the belt drive control device of the present embodiment, in the preliminary operation for detecting the belt thickness variation, the rotation angle displacement or the rotation angular velocity of the driven roller and the reference position mark are detected by rotating the belt one or more times. ing. Specifically, rotation angle displacement or rotation angular velocity data of the driven roller for a plurality of belt revolutions is detected, and these data are added and averaged. In this way, since the detection data from the encoder is averaged, the randomly generated fluctuation component is reduced and the periodic thickness fluctuation component is emphasized. As a result, the amplitude and phase of the AC component corresponding to the belt thickness variation can be extracted with higher accuracy by quadrature detection.
(6)
Further, according to the belt drive control device of the present embodiment, a filter is provided before detection data from the encoder is quadrature-detected, so that the frequency of the AC component corresponding to the belt thickness variation is 10 times or more. The high frequency component is removed from the detection data of the encoder. Thereby, quantization noise and high frequency noise generated from the encoder can be removed. Thus, by detecting the detection data from the encoder from which the noise has been removed, the amplitude and phase of the AC component corresponding to the belt thickness variation can be extracted with higher accuracy. In particular, when an inexpensive encoder with low resolution is used, high-frequency noise and quantization noise as described above are likely to occur. By providing a filter for removing high-frequency components in this way, an inexpensive encoder with low resolution can be provided. Even if it is used, the accuracy of extracting the amplitude and phase of the alternating current component corresponding to the belt thickness variation from the detected angular velocity or angular displacement does not drop.
(7)
Further, according to the belt drive control device of the present embodiment, the detection unit from the encoder has no periodicity by including a removing unit that removes a component having no periodicity before the detection data from the encoder is orthogonally detected. Ingredients are removed. In this manner, the amplitude and phase of the AC component corresponding to the belt thickness variation can be extracted with higher accuracy by performing quadrature detection on the detection data from the encoder from which noise has been removed. In particular, such a non-periodic component is a steady slip, an error in the driving roller, and the driven roller diameter. Thus, by providing a removing means for removing the non-periodic component, the driving roller, It is possible to accurately extract the amplitude and phase of the AC component corresponding to the belt thickness variation from the angular velocity or the angular displacement without preparing the driven roller diameter accurately or providing means for suppressing steady slip. .
(8)
Further, according to the belt drive control device of the present embodiment, before the detection data from the encoder is orthogonally detected, a filter is provided to remove periodic fluctuation components other than belt thickness fluctuation from the encoder detection data. is doing. As a result, the periodic fluctuation component of the detection data from the encoder that has passed through the filter is only the belt thickness fluctuation component, and the amplitude and phase of the AC component corresponding to the thickness fluctuation can be extracted with higher accuracy by quadrature detection. Can do.
(9)
In addition, according to the belt drive control device of the present embodiment, the encoder detection data is sampled at a cycle that is 10 times or more shorter than the cycle of the AC component corresponding to the belt thickness variation of angular velocity or angular displacement. It is possible to accurately reproduce the AC component corresponding to the analog thickness variation detected in step 1. Therefore, the amplitude and phase of the AC component corresponding to the belt thickness variation can be extracted with higher accuracy by the quadrature detection. In addition, by sampling the detection data of the encoder at a cycle that is 10 times or more shorter than the cycle of the AC component corresponding to the belt thickness variation, the filter removes quantization noise and high-frequency noise generated from the encoder. The influence of time can be suppressed.
(10)
Further, according to the belt device of the present embodiment, the belt control can be performed with high accuracy and at low cost by using the belt drive control devices (1) to (9).
(11)
Further, according to the belt device of the present embodiment, the moving distance of the belt from the center position (driving position) of the contact portion of the belt with the driving roller to the center position (driven position) of the contact portion of the belt with the driven roller. Detects the rotational angular displacement or rotational angular velocity of the driven roller at (1/2) of the belt circumference. As a result, when the driving roller is rotated at a constant speed, the AC component of the rotational angular velocity corresponding to the belt thickness variation detected by the driven roller at (1/2) of the belt circumferential length corresponds to the belt conveying speed. Thus, the AC component detection sensitivity corresponding to the belt thickness variation is maximized. That is, when there is a change in the belt speed, the difference between the target function and the angular speed or angular displacement detected by the driven roller located at (1/2) of the belt circumference, and other than (1/2) of the belt circumference When the angular velocity or angular displacement detected by the driven roller located at the position is compared with the difference between the target function, the former value is larger. For this reason, the rotation of the driving roller can be controlled with high accuracy by detecting the rotational angular displacement or rotational angular velocity of the driven roller at (1/2) of the belt circumferential length from the driving roller of the belt. Further, as can be seen from Equations 14 and 16, Τ = 0, and the calculation load for calculating the target function can be suppressed.
(12)
Further, as described in (11), the moving distance of the belt from the central position of the contact portion with the driving roller of the belt to the central position of the contact portion with the driven roller of the belt is (1/2 of the belt circumferential length). ), The maximum sensitivity can be obtained and good rotation control can be performed. However, the belt device may not be arranged at the above position due to the layout of the belt device. In such a case, the driven distance at which the belt travels from the center position (driving position) of the belt in contact with the driving roller to the center position (driven position) of the belt in contact with the driven roller is maximized. It is preferable to detect the angular velocity of the roller. Thereby, in this belt device, the angular velocity can be detected with the maximum sensitivity (the amplitude is maximized). Therefore, the rotational speed of the drive roller can be controlled with high accuracy.
(13)
Further, according to the belt device of the present embodiment, the radius of the driving roller is equal to the radius of the driven roller whose angular displacement or angular velocity is detected by the encoder, and the length of the region where the belt contacts the driving roller, The length of the area where the belt contacts the driven roller whose angular displacement or angular velocity is detected by the encoder is made equal. Thereby, the ratio of the belt thickness effective coefficient κd on the driving roller side to the driven roller belt thickness effective coefficient κe whose angular displacement or angular velocity is detected by the encoder can be set to 1. Thereby, the equations shown in Equations 13 and 14 are simplified, and the calculation load can be suppressed.
(14)
Further, according to the belt device of the present embodiment, a stepping motor that is a motor that rotates at a predetermined angle with respect to an input signal or a vibration wave motor can be employed. Thereby, the rotational angular velocity of the driving roller can be set easily and accurately, and the rotational speed of the driving roller can be controlled with high accuracy.
(15)
Further, according to the belt device of the present embodiment, the rotation angle of the output shaft of the motor is detected, and the torque of the motor is controlled based on the detection result, thereby accurately controlling the rotation speed of the drive roller. be able to.
(16)
Further, according to the belt device of the present embodiment, an encoder is installed on the driving roller, angular displacement and angular velocity of the driving roller are detected, and the motor torque is controlled based on the detection result, thereby driving The number of rotations of the roller can be controlled with high accuracy.
(17)
The detection data detected by the encoder includes AC components corresponding to the eccentricity of the rotating body of the transmission mechanism, the driving roller, and the driven roller that transmit the driving force from the motor to the driving roller, in addition to the AC component corresponding to the belt thickness variation. Contains ingredients. However, according to the belt device of the present embodiment, the rotation ratio of at least one of the rotating body, the driving roller, and the driven roller and the period of the AC component corresponding to the belt thickness variation are set as an integer ratio. The AC component corresponding to the fluctuation component due to the eccentricity of the rotating body, the driving roller, and the driven roller is one cycle of one rotation of these rollers. That is, the cycle of the AC component corresponding to the fluctuation component due to the eccentricity of the rotating body, the driving roller, and the driven roller and the cycle of the AC component corresponding to the belt thickness fluctuation have an integer ratio. When quadrature detection is performed on data detected by an encoder that includes AC components corresponding to these belt thickness fluctuations and AC components corresponding to fluctuation components due to eccentricity of the rotating body, drive roller, and driven roller, AC corresponding to belt thickness fluctuations Fluctuating components due to eccentricity of the rotating body, the driving roller, and the driven roller having a relationship between the component period and the integer ratio can be removed. Therefore, the AC component corresponding to the fluctuation component due to the eccentricity of the rotating body, the driving roller, and the driven roller does not cause an error in the amplitude or phase extracted from the AC component corresponding to the belt thickness fluctuation, and the amplitude or phase can be accurately calculated. Can be extracted.
(18)
Further, according to the belt device of the present embodiment, the rotation cycle of the rotating body of the transmission mechanism and the rotation cycle of the drive roller are set to an integer ratio. As described above, the fluctuation due to the eccentricity of the driving roller or the eccentricity of the rotating body is one rotation as one cycle. Therefore, if the rotation period of the rotating body and the rotation period of the driving roller are an integer ratio, the period of the AC component corresponding to the eccentricity of the driving roller in the detection data of the encoder and the AC component corresponding to the eccentricity of the rotating body The period also has an integer ratio relationship. Because of this relationship, for example, if a filter that removes an AC component having a period corresponding to the eccentricity of the drive roller is designed, an AC component having a period corresponding to the eccentricity of the rotating body is removed from this filter. The function can be easily provided, and the filter can be easily designed.
(19)
Further, according to the belt device of the present embodiment, the rotation period of the driving roller and the rotation period of the driven roller whose angular displacement or angular velocity is detected by the encoder are set as an integer ratio. Thereby, the period of the alternating current component corresponding to the eccentricity of the driving roller in the detection data of the encoder and the period of the alternating current component corresponding to the eccentricity of the driven roller in which the angular displacement or angular velocity is detected can be in an integer ratio relationship. . Therefore, it is possible to easily design a filter that removes an AC component having a period corresponding to the eccentricity of the driving roller and an AC component corresponding to the eccentricity of the driven roller whose displacement or angular velocity is detected.
(20)
Further, according to the belt device of the present embodiment, the rotation cycle of the driving roller and the rotation cycle of the driven roller in which the angular displacement or the angular velocity is not detected by the encoder are set as an integer ratio. Accordingly, it is possible to easily design a filter that removes an AC component having a period corresponding to the eccentricity of the driving roller and an AC component corresponding to the eccentricity of the driven roller in which no displacement or angular velocity is detected.
(21)
Further, according to the image forming apparatus of the present embodiment, by using the belt device of the above (10) to (20) as the photosensitive belt, the belt can be controlled with high accuracy at low cost, and density unevenness and Banding can be suppressed.
(22)
In addition, according to the image forming apparatus of the present embodiment, by using the belt device of (10) to (20) as the intermediate transfer belt, the belt can be controlled with high accuracy and at low cost, and density unevenness and Banding can be suppressed.
(23)
Further, according to the image forming apparatus of the present embodiment, by using the paper conveying belts (10) to (20) described above, the belt can be controlled with high accuracy and at low cost, and transferred onto the paper. Density unevenness and banding of an image can be suppressed.
(24)
Further, according to the image forming apparatus of this embodiment, the belt control of the inkjet printer can be performed with high accuracy and low cost by using the belt device of (10) to (20), It is possible to suppress density unevenness and banding of the image transferred to the paper.

実施形態に係る複写機全体の概略構成図。1 is a schematic configuration diagram of an entire copying machine according to an embodiment. 中間転写ベルト１０の主要部を示す断面模式図。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the main part of the intermediate transfer belt 10. 中間転写ベルト１０の主要部を示す斜視模式図。FIG. 3 is a schematic perspective view illustrating a main part of the intermediate transfer belt 10. 一般的に用いられるベルトの周方向におけるベルト厚み変動（ベルト厚み偏差分布）の一例を示すグラフ。The graph which shows an example of the belt thickness fluctuation | variation (belt thickness deviation distribution) in the circumferential direction of the belt generally used. 駆動ローラ１５に巻き付いたベルト部分を、その駆動ローラ１５の軸方向から見たときの拡大図。FIG. 3 is an enlarged view of a belt portion wound around a driving roller 15 when viewed from the axial direction of the driving roller 15. 中間転写ベルト１０の実効厚み（Ｂｔ）の変動における支持ローラの回転角速度（ω）とベルトの速度（Ｖｂ）との関係を示す図。FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship between a rotational angular velocity (ω) of a support roller and a belt speed (Vb) when the effective thickness (Bt) of the intermediate transfer belt 10 varies. Ａ、Ｂ、Ｃの位相ベクトル成分図。The phase vector component diagram of A, B, C. ベルト駆動制御装置のブロック図。The block diagram of a belt drive control apparatus. 目標基準信号の生成工程の一例を示した図。The figure which showed an example of the production | generation process of a target reference signal. 他のベルト駆動制御装置のブロック図。The block diagram of other belt drive control devices. 事前動作のフローチャート。The flowchart of prior operation | movement. 直交検波の基本構成を示す図。The figure which shows the basic composition of a quadrature detection. ベルト変動検出部の変形例を示す図。The figure which shows the modification of a belt fluctuation | variation detection part. エンコーダ回転角情報のサンプリングデータと、フィルタ通過後のサンプリングデータを比べたグラフ。A graph comparing the sampling data of encoder rotation angle information with the sampling data after passing through the filter. 感光体ベルトを備えた画像形成装置一例を示す概略構成図。1 is a schematic configuration diagram illustrating an example of an image forming apparatus including a photosensitive belt. 直接転写方式のタンデム型画像形成装置一例を示す概略構成図。1 is a schematic configuration diagram showing an example of a direct transfer tandem image forming apparatus. 中間転写方式のタンデム型画像形成装置一例を示す概略構成図。1 is a schematic configuration diagram illustrating an example of an intermediate transfer type tandem image forming apparatus.

Explanation of symbols

１０中間転写ベルト
１４従動ローラ
１５駆動ローラ
１７モータ
１８伝達機構部 10 intermediate transfer belt 14 driven roller 15 drive roller 17 motor 18 transmission mechanism section

Claims

A belt drive control device that controls the driving of a belt by controlling the rotation of a drive support rotor to which rotational driving force is transmitted among a plurality of support rotors around which an endless belt is stretched, Detection means for detecting the rotational angular displacement or rotational angular velocity of the driven supporting rotator that does not contribute to transmission of the rotational driving force among the plurality of supporting rotators, and the detection result of the rotational angular displacement or rotational angular velocity of the driven support rotator Extraction means for extracting the amplitude / phase of the belt AC component of the rotational angular displacement or the rotational angular velocity having a frequency corresponding to the periodic thickness variation in the circumferential direction of the belt, and the amplitude and phase of the AC component And a control means for controlling the rotation of the drive support rotating body, and the extraction means is a quadrature detection.

2. The belt drive control device according to claim 1, wherein the belt basic AC component has a frequency corresponding to a belt thickness variation in one rotation cycle of the belt, and has a frequency corresponding to a belt thickness variation that is an integral multiple of the belt basic AC component. A belt drive control device, wherein the belt harmonic AC component is orthogonally detected to extract the amplitude and phase of the belt basic AC component and the amplitude and phase of the belt harmonic AC component, respectively.

3. The belt drive control device according to claim 1, wherein the sum A of the radius of the driven support rotator and the effective belt thickness serving as a reference for the moving speed of the contact portion of the belt in contact with the driven support rotator. , The sum B of the radius of the drive support rotator and the effective belt thickness serving as a reference for the moving speed of the contact portion of the belt in contact with the drive support rotator, and the driven support rotator of the belt Belt drive control, wherein the rotation of the drive support rotator is controlled in consideration of the moving time τ of the belt from the center of the contact portion to the center of the contact portion of the belt with the drive support rotator. apparatus.

4. The belt drive control device according to claim 1, wherein the rotational angular displacement or rotational angular velocity of the driven support rotating body is detected so that the rotational angular displacement or rotational angular velocity becomes a target rotational angular displacement or rotational angular velocity. A belt drive control device for controlling the rotation of the drive support rotating body.

5. The belt drive control device according to claim 1, wherein the rotation angle displacement or the rotation angular velocity of the driven support rotating body and the reference position mark are detected over one belt rotation or more. apparatus.

6. The belt drive control device according to claim 1, wherein a high frequency that is 10 times or more the frequency of the belt AC component is detected from a detection result of a rotational angular displacement or a rotational angular velocity of the driven support rotating body. A belt drive control device comprising a removal filter for removing components.

7. The belt drive control device according to claim 1, further comprising a removing means for removing a non-periodic component from the detection result of the rotational angular displacement or rotational angular velocity of the driven support rotating body. A belt drive control device.

8. The belt drive control device according to claim 1, wherein an AC component other than the belt AC component is removed from a detection result of a rotational angular displacement or a rotational angular velocity of the driven support rotating body. A belt drive control device comprising a removal filter that performs the above operation.

The belt drive control apparatus according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 or 8, wherein the detection of the rotational angular displacement or rotational angular velocity of the driven support rotating body is at least 10 times the frequency of the belt AC component. A belt drive control device that detects the frequency.

An endless belt stretched over a plurality of support rotators, a drive source that generates a rotational drive force for driving the belt, and a driven member that does not contribute to transmission of the rotational drive force among the plurality of support rotators Detection means for detecting the rotation angle displacement or rotation angular velocity of the support rotator, and a drive support rotator to which the rotational driving force from the drive source is transmitted among the plurality of support rotators based on the detection result of the detection means A belt drive control device for controlling the drive of the belt by controlling the rotation of the belt, wherein the drive control device is defined in claims 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 8. A belt device using the belt drive control device of 8 or 9.

11. The belt device according to claim 10, wherein the detecting means is configured such that a moving distance of the belt from a center of a contact portion of the belt with the drive support rotator to a center of a contact portion of the belt with the driven support rotator is a belt circumference. A belt device that detects a rotational angular displacement or a rotational angular velocity of a driven support rotating body having a length (1/2).

11. The belt device according to claim 10, wherein the detecting means has the longest moving distance of the belt from the center of the contact portion of the belt with the drive support rotator to the center of the contact portion of the belt with the driven support rotator. A belt device for detecting a rotational angular displacement or a rotational angular velocity of a driven support rotating body.

13. The belt device according to claim 10, 11 or 12, wherein a radius of the driving support rotating body is made equal to a radius of a driven supporting rotating body whose rotational angular displacement or rotational angular velocity is detected by the detecting means, and the belt The length of the area in contact with the drive support rotator is equal to the length of the area in contact with the driven support rotator where the rotation angle displacement or rotation angular velocity of the belt is detected by the detection means. apparatus.

14. The belt device according to claim 10, 11, 12, or 13, wherein the driving source is a motor that rotates by a predetermined angle with respect to an input signal.

14. The belt device according to claim 10, 11, 12, or 13, wherein the driving source includes an output shaft that transmits a rotational driving force to the driving support rotating body, and a rotation angle detecting means that detects a rotation angle of the output shaft. And a belt device that controls torque of the drive source based on a detection result of the rotation angle detection means.

14. The belt device according to claim 10, 11, 12, or 13, further comprising detection means for detecting a rotational angular displacement or a rotational angular velocity of the drive support rotator, and from the detection result of the rotational angular displacement or the rotational angular velocity of the drive support rotator. A belt device that controls a driving source.

The belt device according to claim 10, 11, 12, 13, 14, 15, or 16, wherein the belt device has a plurality of rotating bodies, and transmits the rotational driving force of the driving source to the driving support rotating body through the rotation. A belt having an integer ratio between a rotation period of at least one of the rotating body of the transmission mechanism, the driving support rotating body, and the driven support rotating body and the period of the belt AC component. apparatus.

18. The belt device according to claim 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 or 17, wherein the rotation period of the rotating body of the transmission mechanism and the rotation period of the driving support rotating body are an integer ratio. Belt device.

The belt device according to claim 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 or 18, wherein the rotation period of the driving support rotating body and the driven supporting rotating body in which the rotational angular displacement or the rotational angular velocity is detected. A belt device characterized in that the rotation period is an integer ratio.

20. The belt device according to claim 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 or 19, wherein the rotation period of the driving support rotating body and the rotation angle displacement or the rotation angular velocity are detected. A belt device characterized in that the rotation period of a driven support rotating body other than the body is an integer ratio.

A latent image carrier comprising a belt stretched over a plurality of support rotating members, a latent image forming unit for forming a latent image on the latent image carrier, and a developing unit for developing a latent image on the latent image carrier And a transfer device for transferring a visible image on the latent image carrier to a recording material, wherein the belt device for driving the latent image carrier is a belt device that drives the latent image carrier. An image forming apparatus using a belt device of 14, 15, 16, 17, 18, 19 or 20.

A latent image carrier, a latent image forming unit for forming a latent image on the latent image carrier, a developing unit for developing a latent image on the latent image carrier, and a belt stretched around a plurality of support rotating members An intermediate transfer member, a first transfer unit that transfers a developed image on the latent image carrier to the intermediate transfer member, and a second transfer unit that transfers the developed image on the intermediate transfer member to a recording material. The belt device according to claim 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 or 20 is used as a belt device for driving the intermediate transfer member. An image forming apparatus.

A latent image carrier, a latent image forming unit for forming a latent image on the latent image carrier, a developing unit for developing a latent image on the latent image carrier, and a belt stretched around a plurality of support rotating members The recording material conveying member comprising the above and a visible image on the latent image carrier are directly transferred to the recording material conveyed by the recording material conveying member via the intermediate transfer member or not via the intermediate transfer member. An image forming apparatus comprising a transfer unit, wherein the belt device of claim 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, or 20 is used as a belt device for driving the recording material conveying member. An image forming apparatus characterized by being used.

A recording medium comprising: a head portion having an ejection port for ejecting ink; and a conveying member that opposes the head portion and conveys a recording medium to a position facing the head portion, and ejects ink from the ejection port. In the image forming apparatus for forming an image thereon, the belt device according to claim 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 or 20 is used as a belt device for driving the conveying member. An image forming apparatus.