JP4809636B2 - Belt traveling device and image forming apparatus using the same - Google Patents

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Description

本発明は、プリンタや複写機等の画像形成装置に係り、特に、無端状の中間転写ベルトの蛇行を修正する機能を有するベルト走行装置及びこれを用いた画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus such as a printer or a copying machine, and more particularly to a belt traveling apparatus having a function of correcting meandering of an endless intermediate transfer belt and an image forming apparatus using the same.

プリンタや複写機等のカラー画像形成装置には、無端状の中間転写ベルトの走行方向に沿って複数の感光ドラムを配置し、各感光ドラムに形成された静電潜像に、それぞれ異なる色のトナーを吸着させることによって、各色のトナー像を形成し、各色のトナー像をベルト走行装置により駆動される転写ベルト上に順次転写するタンデム方式が知られている。無端状の転写ベルトは、その走行に伴って走行方向と直交する方向(転写ベルトの幅方向)に偏ったり、蛇行したりする現象が発生する。この転写ベルトの蛇行は各トナー像の位置ずれを発生させ、画像の品質を低下させる要因となるため、タンデム方式のカラー画像形成装置では、転写ベルトの蛇行を抑制するための制御が必要になる。   In color image forming apparatuses such as printers and copiers, a plurality of photosensitive drums are arranged along the running direction of an endless intermediate transfer belt, and the electrostatic latent images formed on the respective photosensitive drums have different colors. A tandem method is known in which toner images of each color are formed by adsorbing toner, and the toner images of each color are sequentially transferred onto a transfer belt driven by a belt traveling device. As the endless transfer belt travels, a phenomenon occurs in which the endless transfer belt is biased or meanders in a direction perpendicular to the travel direction (width direction of the transfer belt). Since the meandering of the transfer belt causes misalignment of each toner image and causes deterioration in image quality, the tandem color image forming apparatus requires control to suppress the meandering of the transfer belt. .

従来、無端ベルトからなる転写ベルトのベルト寄りを制御する方法として、無端ベルトを張架する複数のローラのうちの、1つのローラの水平面に対する傾き角度を制御する方法が知られている。この制御方法は無端ベルトのエッジをガイドする方法に比較してベルトにかかる負担が少なく、ベルトの耐久性の点で優れている半面、無端ベルトの移動方向の所定位置を検出し、検出結果と設定値とを比較する手段が必要になり、簡単な構成で精度良くベルト寄りを制御することが難しいという問題がある。   2. Description of the Related Art Conventionally, as a method for controlling the belt shift of an endless belt, a method for controlling an inclination angle of one roller with respect to a horizontal plane among a plurality of rollers that stretch the endless belt is known. This control method is less burdensome on the belt than the method of guiding the edge of the endless belt, and is superior in terms of belt durability, while detecting the predetermined position in the moving direction of the endless belt, A means for comparing with the set value is required, and there is a problem that it is difficult to control the belt deviation with a simple configuration with high accuracy.

特許文献1は、この問題に着目して、ベルト位置検出手段により検出したベルト位置に基づいて、調整ローラの傾きを調整することによりベルト寄りを制御する装置において、ローラの傾き量をベルト位置の変動量に対して比例関係で調整制御する方式を提案している。   Patent Document 1 focuses on this problem, and in a device that controls the belt deviation by adjusting the inclination of the adjustment roller based on the belt position detected by the belt position detection means, the amount of inclination of the roller is determined as the belt position. A method of adjusting and controlling proportionally to the amount of fluctuation is proposed.

この制御方式によれば、上記調整ローラの基準位置が、実際のベルト寄りを制御するときの中心位置とずれていても、そのずれた位置を中心に調整ローラの傾きが制御されるため、無端ベルトのベルト寄りが精度良く制御される。   According to this control method, even if the reference position of the adjustment roller is shifted from the center position when the actual belt shift is controlled, the inclination of the adjustment roller is controlled around the shifted position. The belt deviation of the belt is controlled with high accuracy.

このような制御方式では、ベルトの幅のベルト位置を検出する位置検出器が必要になる。例えば、特許文献1には図11に示す位置検出センサが開示されている。   Such a control method requires a position detector for detecting the belt position of the belt width. For example, Patent Document 1 discloses a position detection sensor shown in FIG.

この位置検出センサは、転写ベルトの30のベルトエッジ30aを挟んでLED等の発光部31と、ファトダイオード等の受光部32を配置し、ベルトエッジ30aの位置が左右にずれると発光部31から受光部32に照射する光量が変化し、位置に応じて受光部32の検出電圧も変化するように構成されている。   The position detection sensor includes a light emitting unit 31 such as an LED and a light receiving unit 32 such as a photodiode across the belt edge 30a of the transfer belt 30. When the position of the belt edge 30a is shifted left and right, the light emitting unit 31 The amount of light applied to the light receiving unit 32 is changed, and the detection voltage of the light receiving unit 32 is also changed according to the position.

図12にはこのようなセンサの特性の一例を示すもので横軸にベルト位置、縦軸に検出電圧をとってある。センサ特性は図のように、ベルト位置に応じて検出電圧がほぼ直線的に変位する領域(センサの検出範囲)と、ベルト位置にかかわらず検出電圧が一定となる領域とを有し、通常はセンサの検出範囲の中心位置がベルトの基準電圧として設定される。   FIG. 12 shows an example of the characteristics of such a sensor. The horizontal axis represents the belt position, and the vertical axis represents the detection voltage. As shown in the figure, the sensor characteristics have a region where the detection voltage is displaced almost linearly according to the belt position (sensor detection range) and a region where the detection voltage is constant regardless of the belt position. The center position of the detection range of the sensor is set as the belt reference voltage.

各センサにはメーカにより検出精度が保証されているが、保証されているのは、図のセンサの検出範囲であり、この範囲外では検出精度が保証されていないため十分な検出精度を確保できない可能性がある。   The detection accuracy of each sensor is guaranteed by the manufacturer, but the guaranteed range is the detection range of the sensor shown in the figure. Since the detection accuracy is not guaranteed outside this range, sufficient detection accuracy cannot be ensured. there is a possibility.

図12のセンサは、基準位置を6.5mmとし、この位置を中心にして±1.0mmの範囲で例えば検出精度±10μmが保証されている例を示している。本明細書では以下、このようにセンサの精度が保証されている範囲を検出精度保証範囲と称する。   The sensor of FIG. 12 shows an example in which the reference position is set to 6.5 mm and, for example, a detection accuracy of ± 10 μm is guaranteed within a range of ± 1.0 mm around this position. In the present specification, a range in which the accuracy of the sensor is guaranteed in this way is referred to as a detection accuracy guaranteed range.

ところで、上記のような画像形成装置に使用されるベルト走行装置においては、その筐体が経年変化等により捩れた場合、転写ベルトのエッジ位置がベルト位置検出センサの検出精度保証範囲をはみ出したり、或いは、転写ベルトの蛇行速度が規定範囲外になることがあった。このように、転写ベルトの走行位置の検出精度が保証できない場合や、転写ベルトの蛇行速度が大きくなり規定範囲外となる場合は、共に画像形成時の画質を劣化するという問題があった。   By the way, in the belt running device used in the image forming apparatus as described above, when the casing is twisted due to aging, the edge position of the transfer belt protrudes from the detection accuracy guarantee range of the belt position detection sensor, Alternatively, the meandering speed of the transfer belt may be outside the specified range. As described above, when the detection accuracy of the running position of the transfer belt cannot be guaranteed, or when the meandering speed of the transfer belt increases and falls outside the specified range, there is a problem that the image quality at the time of image formation is deteriorated.

特開2002−287527号公報JP 2002-287527 A

本発明は、上記のような従来の問題を解決したベルト走行装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a belt traveling device and an image forming apparatus that solve the above-described conventional problems.

具体的には、本発明の目的は、ベルト走行装置の筐体が経年変化等により捩れた場合にも転写ベルトの蛇行を適正に補正し得るベルト走行装置を提供し、これにより高品質な画像を安定して形成する画像形成装置を提供することである。   Specifically, an object of the present invention is to provide a belt traveling device that can appropriately correct the meandering of the transfer belt even when the housing of the belt traveling device is twisted due to aging, etc. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus that stably forms the image.

上記の目的を達成するために本発明は、複数のローラに張架された無端状ベルトと、前記複数のローラの中の何れかを駆動ローラとし、該駆動ローラの回転によって前記ベルトを駆動させる駆動手段と、前記複数のローラの中の何れかを蛇行補正ローラとし、該蛇行補正ローラの傾斜を調整することにより前記ベルトの幅方向の蛇行を補正する蛇行補正手段と、前記ベルトの幅方向の位置を検出する位置検出手段と、該位置検出手段からの検出信号に基づいて前記蛇行補正手段を制御する補正制御部とを備え、該補正制御部は、前記位置検出手段からの信号に基づいて、前記ベルトの幅方向の位置に比例した値に相当する第1の補正量を算出し、比例補正量とする手段と、前記ベルトの幅方向の位置を積分した値に相当する第2の補正量を算出し、積分補正量とする手段と、前記ベルトの幅方向の位置が予め定めた所定範囲内にあるか否かを判定する判定手段により前記ベルトの幅方向の位置が前記所定範囲内にあると判定されたときには、前記ベルトの幅方向の位置を積分せずに前記判定されたときの前記積分補正量を保持し、該積分補正量を第3の補正量とする手段とを有し、前記判定手段により、前記ベルトの幅方向の位置が所定範囲外にあると判定されたときには、第1の補正量と第2の補正量とを加算した値に基づいて前記蛇行補正手段を制御し、前記ベルトの幅方向の位置が所定範囲内にあると判定されたときには、第1の補正量と第3の補正量とを加算した値に基づいて前記蛇行補正手段を制御することに一つの特徴を有する。
In order to achieve the above object, the present invention provides an endless belt stretched around a plurality of rollers and any one of the plurality of rollers as a driving roller, and the belt is driven by the rotation of the driving roller. A drive means, a meandering correction roller that is one of the plurality of rollers, and a meandering correction means that corrects meandering in the width direction of the belt by adjusting the inclination of the meandering correction roller; and the width direction of the belt And a correction control unit for controlling the meandering correction unit based on a detection signal from the position detection unit. The correction control unit is based on a signal from the position detection unit. And calculating a first correction amount corresponding to a value proportional to the position in the width direction of the belt, and a second correction value corresponding to a value obtained by integrating the position in the width direction of the belt. Calculate the correction amount And, it means for the integral correction amount, when the widthwise position of the belt by judging means for judging whether or not within the predetermined range in the width direction of the position of the belt is determined in advance is within a predetermined range when it is determined holds the integral correction amount when said determined without integrating the widthwise position of the belt, and means for the integrating component correction amount and the third correction amount, wherein When the determination means determines that the position in the width direction of the belt is outside the predetermined range, the meander correction means is controlled based on a value obtained by adding the first correction amount and the second correction amount; One feature is that, when it is determined that the position in the width direction of the belt is within a predetermined range, the meandering correction means is controlled based on a value obtained by adding the first correction amount and the third correction amount. Have

本発明の他の特徴は、前記位置検出手段の検出精度保証範囲を−P〜+P、前記無端状ベルトのエッジ位置検出信号の振幅をEd,−I>−P+Ed,+I<+P−Edとしたときに、前記所定範囲は、−I〜+Iで表されることにある。 Another feature of the present invention is that the detection accuracy guarantee range of the position detection means is −P to + P, and the amplitude of the edge position detection signal of the endless belt is Ed, −I> −P + Ed, + I <+ P−Ed. Sometimes, the predetermined range is represented by -I to + I.

本発明の他の特徴は、前記ベルトの幅方向の位置が、所定時間継続して−I〜+Iの範囲内に収まったときに、前記判定手段により前記ベルトの幅方向の位置が所定範囲内にあると判定することにある。 Another feature of the present invention is that when the position in the width direction of the belt is within the range of −I to + I for a predetermined time, the position in the width direction of the belt is within the predetermined range by the determination unit. It is to be determined that there is.

本発明の他の特徴は、上記のベルト走行装置を用いて画像形成装置を構成したことにある。   Another feature of the present invention resides in that an image forming apparatus is configured using the belt traveling device.

本発明によれば、ベルト走行装置の筐体が経年変化により捩れた場合でも、ベルト位置検出センサの検出精度保証範囲内でベルトの幅方向の蛇行補正制御が行われ、且つベルトの蛇行速度も規定範囲内に抑えることができるため、高品質な画像を安定して形成することができる画像形成装置を提供することが可能となる。   According to the present invention, even when the casing of the belt traveling device is twisted due to aging, the meandering correction control in the width direction of the belt is performed within the detection accuracy guarantee range of the belt position detection sensor, and the meandering speed of the belt is also Since it can be suppressed within the specified range, it is possible to provide an image forming apparatus capable of stably forming a high-quality image.

以下、本発明に係るベルト走行装置が用いられる画像形成装置をまず説明し、次に本発明に係るベルト走行装置の一実施例及び該装置の各部構成及び動作の順に説明する。   Hereinafter, an image forming apparatus using the belt traveling device according to the present invention will be described first, and then an embodiment of the belt traveling device according to the present invention and the configuration and operation of each part of the device will be described.

(1)4色フルカラー画像形成装置
図10は、本発明に係る4色フルカラー画像形成装置の概略図である。画像形成装置は、転写ベルト50の走行方向に沿って配置された4個の画像形成ユニット41a,41b,41c,41dを有する。
(1) Four-color full-color image forming apparatus FIG. 10 is a schematic diagram of a four-color full-color image forming apparatus according to the present invention. The image forming apparatus includes four image forming units 41 a, 41 b, 41 c, 41 d arranged along the traveling direction of the transfer belt 50.

画像形成ユニット41aは、感光ドラム42a、ドラム帯電器43a、露光装置44a、現像機45a、転写器46a、清掃装置47aから構成されている。画像形成ユニット41b〜41dも同様に構成されている。   The image forming unit 41a includes a photosensitive drum 42a, a drum charger 43a, an exposure device 44a, a developing device 45a, a transfer device 46a, and a cleaning device 47a. The image forming units 41b to 41d are configured similarly.

画像形成ユニット41a〜41dは、例えば、41aがイエロー、41bがマゼンダ、41cがシアン、41dがブラック、とそれぞれ異なる色の画像を形成する。   The image forming units 41a to 41d form images of different colors, for example, 41a is yellow, 41b is magenta, 41c is cyan, and 41d is black.

感光ドラム42aは、コントローラ(図示せず)からの画像形成動作開始指示に基づいて、矢印Gの方向に回転を始め、画像形成動作が終了するまで回転を続ける。感光ドラム42aが回転を開始すると、帯電器43aに高電圧が印加され、感光ドラム42aの表面に負の電荷が均一に帯電される。   The photosensitive drum 42a starts rotating in the direction of the arrow G based on an image forming operation start instruction from a controller (not shown), and continues rotating until the image forming operation ends. When the photosensitive drum 42a starts rotating, a high voltage is applied to the charger 43a, and negative charges are uniformly charged on the surface of the photosensitive drum 42a.

ドットイメージに変換された文字データや図形データが、露光装置44aのオン/オフ信号としてコントローラ(図示せず)から画像形成装置に送られると、感光ドラム42a表面に、露光装置44aよりレーザ光が照射される部分と照射されない部分とが形成される。露光装置44aからのレーザ光の照射により、感光ドラム42a上の電荷の低下した部分が、現像機45aと対向する位置に到達すると、感光ドラム42a上の電荷の低下した部分に、負電荷に帯電したトナーのトナー像が形成される。   When character data or graphic data converted into a dot image is sent from the controller (not shown) to the image forming apparatus as an on / off signal of the exposure device 44a, laser light is emitted from the exposure device 44a to the surface of the photosensitive drum 42a. A part to be irradiated and a part not to be irradiated are formed. When the portion where the charge is reduced on the photosensitive drum 42a reaches the position facing the developing unit 45a by the irradiation of the laser beam from the exposure device 44a, the portion where the charge is reduced on the photosensitive drum 42a is charged with a negative charge. A toner image of the finished toner is formed.

感光ドラム42a上に形成されたトナー像が転写器46aに到達すると、そのトナー像は転写器46aに印可された高電圧の作用によって矢印Aの方向に回転している転写ベルト50上に転写される。なお、転写位置を通過した感光ドラム42aは、清掃装置47aで清掃され、次の画像形成動作に備えられる。   When the toner image formed on the photosensitive drum 42a reaches the transfer device 46a, the toner image is transferred onto the transfer belt 50 rotating in the direction of arrow A by the action of a high voltage applied to the transfer device 46a. The The photosensitive drum 42a that has passed the transfer position is cleaned by the cleaning device 47a, and is prepared for the next image forming operation.

画像形成ユニット41aに続いて画像形成ユニット41bでも同様に画像形成動作が行われ、感光ドラム42b上に形成されたトナー像が転写器46bに印加された高電圧の作用にて転写ベルト50上に転写される。この時、画像形成ユニット41aにて形成され、転写ベルト50上に転写された画像が、転写器46bに到達するタイミングと感光ドラム42b上に形成されたトナー像が、転写ベルト50に転写されるタイミングを合わせることにより画像形成ユニット41aと画像形成ユニット41bで形成されたトナー像が転写ベルト50上で重なる。同様に印写ユニット41c、41dで形成されたトナー像を転写ベルト50上に重ねることによってフルカラー画像が転写ベルト50上に形成されることになる。   The image forming operation is similarly performed in the image forming unit 41b following the image forming unit 41a, and the toner image formed on the photosensitive drum 42b is applied on the transfer belt 50 by the action of a high voltage applied to the transfer unit 46b. Transcribed. At this time, the timing at which the image formed by the image forming unit 41a and transferred onto the transfer belt 50 reaches the transfer device 46b and the toner image formed on the photosensitive drum 42b are transferred to the transfer belt 50. By matching the timing, the toner images formed by the image forming unit 41 a and the image forming unit 41 b overlap on the transfer belt 50. Similarly, a full color image is formed on the transfer belt 50 by superimposing the toner images formed by the printing units 41 c and 41 d on the transfer belt 50.

フルカラー画像が用紙転写器49に到達すると同時に、画像形成装置の給紙部(図示せず)から矢印H方向に搬送されてきた用紙48が用紙転写器49に到達し、用紙転写器49に印加された高電圧の作用によって転写ベルト50上のフルカラー画像は用紙48に転写される。そして用紙48が定着装置51に搬送されると用紙48上のトナー像が用紙48に溶融定着される。   At the same time when the full-color image reaches the paper transfer unit 49, the paper 48 conveyed in the direction of arrow H from the paper feed unit (not shown) of the image forming apparatus reaches the paper transfer unit 49 and is applied to the paper transfer unit 49. The full color image on the transfer belt 50 is transferred to the paper 48 by the action of the high voltage. When the paper 48 is conveyed to the fixing device 51, the toner image on the paper 48 is melted and fixed on the paper 48.

一方、フルカラー画像が用紙転写器49通過後、転写ベルト50上には転写されないトナーが付着しており、そのトナーはベルト清掃機構52によって清掃される。   On the other hand, after the full-color image passes through the paper transfer unit 49, toner that is not transferred adheres to the transfer belt 50, and the toner is cleaned by the belt cleaning mechanism 52.

(2)ベルト走行装置の構成
次に本発明に係るベルト走行装置の一実施例を図3を参照して説明する。
(2) Configuration of Belt Traveling Device Next, an embodiment of the belt traveling device according to the present invention will be described with reference to FIG.

図3に示すように本発明ベルト走行装置1は、転写ベルト2、ベルト位置検出機構3、ベルト蛇行補正機構13及び蛇行補正制御部23等から構成されている。無端ベルトからなる転写ベルト2は、駆動ローラ8、蛇行補正ローラ11及び従動ローラ12a〜12dに張架されている。駆動ローラ8はベルト駆動モータ9に連結されており、該モータ9が回転するとベルト2が走行する。以下の説明では、図3の矢印Aの方向をベルト走行方向、矢印Bの方向をベルト幅方向と称する。   As shown in FIG. 3, the belt running apparatus 1 of the present invention includes a transfer belt 2, a belt position detection mechanism 3, a belt meandering correction mechanism 13, a meandering correction control unit 23, and the like. The transfer belt 2 composed of an endless belt is stretched around a driving roller 8, a meandering correction roller 11, and driven rollers 12a to 12d. The drive roller 8 is connected to a belt drive motor 9, and the belt 2 travels when the motor 9 rotates. In the following description, the direction of arrow A in FIG. 3 is referred to as a belt traveling direction, and the direction of arrow B is referred to as a belt width direction.

上記ベルト位置検出機構3は転写ベルト2のエッジ位置を検出することにより、転写ベルト2のベルト幅方向の蛇行変位量を検出するものであり、その検出信号は、蛇行補正制御部23に加えられる。   The belt position detecting mechanism 3 detects the meandering displacement amount of the transfer belt 2 in the belt width direction by detecting the edge position of the transfer belt 2, and the detection signal is applied to the meandering correction control unit 23. .

一方、ベルト蛇行補正機構13は、蛇行補正ローラ11の傾きを変化させて転写ベルト2の蛇行を補正するように制御する。蛇行補正ローラ11の傾き角度は、蛇行補正モータ14の回動量により制御され、該モータ14の回動量は蛇行補正モータ駆動部15により制御される。   On the other hand, the belt meandering correction mechanism 13 controls to correct the meandering of the transfer belt 2 by changing the inclination of the meandering correction roller 11. The inclination angle of the meandering correction roller 11 is controlled by the amount of rotation of the meandering correction motor 14, and the amount of rotation of the motor 14 is controlled by the meandering correction motor driving unit 15.

蛇行補正制御部23はベルト位置検出機構3からの検出信号を受け、蛇行補正モータ駆動部15に蛇行の補正を指示する信号を進出し、駆動モータ駆動部10にベルト2の走行速度を指示する信号を送出する。   The meandering correction control unit 23 receives the detection signal from the belt position detecting mechanism 3, advances a signal for instructing the meandering correction to the meandering correction motor driving unit 15, and instructs the driving motor driving unit 10 about the traveling speed of the belt 2. Send a signal.

以下、ベルト位置検出機構3、ベルト補正蛇行機構13及び蛇行補正制御部23の順にその詳細を説明する。   Details of the belt position detection mechanism 3, the belt correction meandering mechanism 13, and the meandering correction control unit 23 will be described in detail below.

(3)ベルト位置検出機構3
図5はベルト位置検出機構3の一実施例を示すもので、L字型の部材4a,4bよりなる接触子4と、ベルト位置検出手段を構成する変位センサ7を有する。接触子4は、支軸5を中心にして矢印Cの方向に回動自在に支持されている。接触子4を構成する一方の部材4bにはスプリング6が取り付けられており、その引っ張り力によって他方の部材4aが転写ベルト2のエッジと常に接触している。
(3) Belt position detection mechanism 3
FIG. 5 shows an embodiment of the belt position detecting mechanism 3, which includes a contact 4 made up of L-shaped members 4a and 4b and a displacement sensor 7 constituting belt position detecting means. The contact 4 is supported so as to be rotatable in the direction of arrow C around the support shaft 5. A spring 6 is attached to one member 4 b constituting the contact 4, and the other member 4 a is always in contact with the edge of the transfer belt 2 by its pulling force.

一方、接触子4の部材4bに近接して、ベルト位置検出手段を構成する変位センサ7が配置されている。変位センサ7は、例えば発光ダイオードよりなる発光部と、反射光を受光する受光部とよりなり、受光部における反射光の受光位置から部材4bとの距離を検出できるように構成されている。   On the other hand, a displacement sensor 7 constituting a belt position detecting means is disposed in the vicinity of the member 4b of the contactor 4. The displacement sensor 7 includes, for example, a light emitting unit made of a light emitting diode and a light receiving unit that receives reflected light. The displacement sensor 7 is configured to be able to detect the distance to the member 4b from the light receiving position of the reflected light in the light receiving unit.

上記のような構成によれば、接触子4の部材4aが転写ベルト2のエッジに常に接触しているので、ベルト2の蛇行に応じて接触子4が矢印Cの方向に回動し、変位センサ7の受光部における反射光の受光位置が変化するから、ベルト2の蛇行量は変位センサ7の信号の大きさとして検出することができる。   According to the above configuration, since the member 4a of the contact 4 is always in contact with the edge of the transfer belt 2, the contact 4 rotates in the direction of the arrow C in accordance with the meandering of the belt 2 and is displaced. Since the light receiving position of the reflected light in the light receiving portion of the sensor 7 changes, the meandering amount of the belt 2 can be detected as the signal magnitude of the displacement sensor 7.

転写ベルト2のエッジは、通常その切断精度に応じて図5の実線で示すように、非直線状になっているため、転写ベルト2が走行した場合に、転写ベルト2が蛇行しなくても転写ベルトのエッジ位置信号は振動するが、本発明の蛇行補正制御23は後述するように、このような場合も高精度で蛇行補正を行うことができる。   Since the edge of the transfer belt 2 is usually non-linear as shown by the solid line in FIG. 5 according to the cutting accuracy, the transfer belt 2 does not meander when the transfer belt 2 travels. Although the edge position signal of the transfer belt vibrates, the meandering correction control 23 of the present invention can perform meandering correction with high accuracy in such a case as described later.

(4)ベルト蛇行補正機構13
図4はベルト蛇行補正機構13の一実施例を示すもので、揺動アーム16、偏心カム20、偏心カム位置検出センサ21等から構成される。揺動アーム16は2個の部材16a,16bからなり、一方の部材16bの端部は蛇行補正ローラ11の端部に接続され、他方の部材16aの端部にはベアリング18が固定されている。部材16a,16bは回転軸17を中心にして一体となって回動できるよう支持されている。
(4) Belt meandering correction mechanism 13
FIG. 4 shows an embodiment of the belt meandering correction mechanism 13, which includes a swing arm 16, an eccentric cam 20, an eccentric cam position detection sensor 21, and the like. The swing arm 16 includes two members 16a and 16b. The end of one member 16b is connected to the end of the meandering correction roller 11, and the bearing 18 is fixed to the end of the other member 16a. . The members 16a and 16b are supported so that they can rotate integrally around the rotation shaft 17.

揺動アーム16の部材16aにはスプリング19が取り付けられており、その引っ張り力によってベアリング18が偏心カム20と常に接触している。偏心カム20は偏心した位置に設けられた回転軸を中心に、矢印Dの方向に回転し、その回転軸は図3に示した蛇行補正モータ14の回転軸と接続されている。   A spring 19 is attached to the member 16 a of the swing arm 16, and the bearing 18 is always in contact with the eccentric cam 20 by its pulling force. The eccentric cam 20 rotates in the direction of arrow D around the rotation shaft provided at the eccentric position, and the rotation shaft is connected to the rotation shaft of the meandering correction motor 14 shown in FIG.

偏心カム20に近接して偏心カム位置検出センサ21が配置され、遮蔽板22の位置を検出することによって偏心カム20の基準位置を認識できるように構成されている。   An eccentric cam position detection sensor 21 is disposed in the vicinity of the eccentric cam 20 so that the reference position of the eccentric cam 20 can be recognized by detecting the position of the shielding plate 22.

次にベルト蛇行補正機構13の動作について説明する。図3の蛇行補正制御部23からの制御信号は、蛇行補正モータ駆動部15に与えられ、蛇行補正モータ14の回転量が指示される。モータ14が所定量回動すると、それに伴って偏心カム20も矢印Dの方向に回転するので、ベアリング18は矢印Eの方向に上下動する。   Next, the operation of the belt meandering correction mechanism 13 will be described. The control signal from the meandering correction control unit 23 in FIG. 3 is given to the meandering correction motor driving unit 15 to instruct the amount of rotation of the meandering correction motor 14. When the motor 14 is rotated by a predetermined amount, the eccentric cam 20 is also rotated in the direction of arrow D, and the bearing 18 is moved up and down in the direction of arrow E.

ベアリング18が上方向に移動すると部材16aの一端は軸17を中心にして上方向に回動するので、逆に部材16bの端部は軸17を中心にして下方向に回動する。部材16bの端部には蛇行補正ローラ11が接続されているので、部材16bの端部が下方向に回動すると、補正ローラ11も矢印Fの方向に下方向に変動する。逆にベアリング18が下方向に移動すると補正ローラ11は矢印Fの上方向に移動する。   When the bearing 18 moves upward, one end of the member 16a rotates upward about the shaft 17, and conversely, the end of the member 16b rotates downward about the shaft 17. Since the meandering correction roller 11 is connected to the end of the member 16b, when the end of the member 16b rotates downward, the correction roller 11 also changes downward in the direction of arrow F. Conversely, when the bearing 18 moves downward, the correction roller 11 moves upward in the arrow F.

図3に示すように蛇行補正ローラ11の一方の端部は固定され、揺動アーム16が接続された端部が上下動するために蛇行補正ローラ11はモータ14の回転量に応じて傾斜することになる。蛇行補正ローラ11が傾斜すると傾斜角度に応じて転写ベルト2はその幅方向に移動する。   As shown in FIG. 3, one end of the meandering correction roller 11 is fixed, and the end to which the swing arm 16 is connected moves up and down, so that the meandering correction roller 11 is inclined according to the rotation amount of the motor 14. It will be. When the meandering correction roller 11 is inclined, the transfer belt 2 moves in the width direction according to the inclination angle.

すなわち、転写ベルト2は、ベルト走行装置1の筺体の捩れ等に要因により、ベルト幅方向の張り具合が不均一になり蛇行するが、偏心カム20の位置により蛇行補正ローラ11の傾斜方向と傾斜角度を制御することにより、転写ベルト2のベルト幅方向の張り具合を均一にすることで蛇行補正を行うことができる。   That is, the transfer belt 2 meanders due to unevenness of the belt width direction due to the twist of the belt body of the belt traveling device 1, but the meandering direction of the meandering correction roller 11 is inclined depending on the position of the eccentric cam 20. By controlling the angle, the meandering correction can be performed by making the tension of the transfer belt 2 in the belt width direction uniform.

(5)蛇行補正制御部23
次に本発明に係るベルト走行装置の蛇行補正制御部23について説明する。図1は本発明装置の蛇行補正制御部23のブロック構成図、図2はその動作説明図である。発明の理解を容易にするため、従来の蛇行補正制御部のブロック図を図6に、その動作説明図を図7及び図8に示したので、まず図6,7,8を説明する。
(5) Meander correction control unit 23
Next, the meandering correction control unit 23 of the belt traveling device according to the present invention will be described. FIG. 1 is a block diagram of the meandering correction control unit 23 of the apparatus of the present invention, and FIG. In order to facilitate understanding of the invention, a block diagram of a conventional meandering correction control unit is shown in FIG. 6 and its operation explanatory diagram is shown in FIG. 7 and FIG. 8. First, FIGS.

図6において、蛇行補正制御部23にはベルト位置検出手段を構成する変位センサ7より転写ベルト2のエッジ検出信号が加えられる。転写ベルト2のエッジは図5に示したように切断精度の問題により非直線状になっているため、転写ベルト2が蛇行しなくてもエッジ位置検出信号は振動し、図7(1)の点線で示すような波形になる。この転写ベルトのエッジ位置検出信号はベルト位置算出処理部24に加えられ、エッジ位置からベルト位置の算出処理が行われる。例えば図7(1)の点線で示すエッジ位置検出信号の平均をとることにより実線で示すようなベルトの走行位置が算出される。   In FIG. 6, an edge detection signal of the transfer belt 2 is applied to the meandering correction control unit 23 from the displacement sensor 7 constituting the belt position detecting means. Since the edge of the transfer belt 2 is non-linear due to the problem of cutting accuracy as shown in FIG. 5, the edge position detection signal vibrates even if the transfer belt 2 does not meander, and the edge shown in FIG. The waveform is as shown by the dotted line. The transfer belt edge position detection signal is applied to the belt position calculation processing unit 24, and belt position calculation processing is performed from the edge position. For example, by taking an average of the edge position detection signals indicated by the dotted lines in FIG. 7A, the belt traveling position as indicated by the solid lines is calculated.

ベルト走行位置を示す信号は、比例制御部25及び積分制御部26にそれぞれ加えられる。比例制御部25はベルト走行位置に比例補正係数を乗算して比例補正量を算出する。   A signal indicating the belt running position is applied to the proportional control unit 25 and the integral control unit 26, respectively. The proportional control unit 25 calculates a proportional correction amount by multiplying the belt running position by a proportional correction coefficient.

一方、積分制御部26は、ベルト走行位置を表す信号を積分した後、積分補正係数を乗じて積分補正量を算出する。上記比例補正量と積分補正量は加算して補正信号が生成され、その補正信号が蛇行補正モータ駆動部15を介して蛇行補正モータ14に加えられる。   On the other hand, the integration control unit 26 integrates a signal representing the belt running position, and then multiplies the integration correction coefficient to calculate an integral correction amount. The proportional correction amount and the integral correction amount are added to generate a correction signal, and the correction signal is applied to the meandering correction motor 14 via the meandering correction motor driving unit 15.

上記のように蛇行補正制御部23を構成し、比例制御のみを行った場合の動作を図7に示し、比例積分動作を行った場合の動作を図8に示す。   FIG. 7 shows the operation when the meandering correction control unit 23 is configured as described above and only the proportional control is performed, and FIG. 8 shows the operation when the proportional integration operation is performed.

図7において、(1)は転写ベルト2の走行位置及び転写ベルト2のエッジ位置、(2)は転写ベルト2の蛇行速度、(3)は比例制御部25によって算出された偏心カム20(図4)の位置を示している。   7, (1) is the running position of the transfer belt 2 and the edge position of the transfer belt 2, (2) is the meandering speed of the transfer belt 2, and (3) is the eccentric cam 20 calculated by the proportional control unit 25 (FIG. The position of 4) is shown.

今、例えばベルト走行装置1の筺体が経年変化により捩れた場合を想定する。   Now, for example, a case is assumed where the housing of the belt traveling device 1 is twisted due to aging.

一般的に、ベルト走行装置1の筐体が捩れると、図3に示した駆動ローラ8、従動ローラ12a〜12d、及び蛇行補正ローラ11が傾斜する。そのため、転写ベルト2のベルト幅方向の張り具合が不均一となる。このとき、転写ベルト2のベルト幅方向の張り具合を均一にするには、偏心カム20の位置を例えば図7の(3)に示すCpにする必要がある。しかし、比例制御部25による比例制御のみで偏心カム20の位置をCpにするには、下式(1)の比例補正量算出式より転写ベルト2の走行位置はBpになる。   In general, when the casing of the belt traveling device 1 is twisted, the driving roller 8, the driven rollers 12a to 12d, and the meandering correction roller 11 shown in FIG. 3 are inclined. Therefore, the tension of the transfer belt 2 in the belt width direction is not uniform. At this time, in order to make the tension of the transfer belt 2 in the belt width direction uniform, the position of the eccentric cam 20 needs to be, for example, Cp shown in (3) of FIG. However, in order to set the position of the eccentric cam 20 to Cp only by proportional control by the proportional control unit 25, the traveling position of the transfer belt 2 becomes Bp from the proportional correction amount calculation formula of the following formula (1).

偏心カム位置Cp=比例補正係数×ベルト走行装置Bp・・・(1)
このベルト走行位置Bpは、例えば図7の(1)のBpで表される位置である。転写ベルト2のエッジ位置は(1)の点線で示したようにベルト走行位置Bpを中心にして、振幅Edの大きさで振動しているため、部分的にエッジ位置信号は変位センサ7の検出精度保証範囲(−P〜+P)をはみ出してしまう。
Eccentric cam position Cp = proportional correction coefficient × belt traveling device Bp (1)
This belt travel position Bp is, for example, a position represented by Bp in (1) of FIG. Since the edge position of the transfer belt 2 vibrates with the amplitude Ed around the belt running position Bp as shown by the dotted line in (1), the edge position signal is partially detected by the displacement sensor 7. The accuracy guarantee range (−P to + P) will protrude.

このように変位センサの検出信号は検出精度保証をはみ出すと、ベルト位置を正確に検出できないため、不適切な補正による蛇行を生じるために、画像形成装置により形成される画像の品質が大幅に低下することになる。   In this way, if the detection signal of the displacement sensor goes beyond the detection accuracy guarantee, the belt position cannot be detected accurately, and meandering due to improper correction occurs, so the quality of the image formed by the image forming apparatus is greatly reduced. Will do.

一方、蛇行補正制御部23により、比例積分制御を行った場合の動作を図8に示す。図8も(1)は転写ベルト2の走行位置及び転写ベルト2のエッジ位置(2)は転写ベルト2の蛇行速度(3)は比例積分制御によって算出された偏心カムの位置を示している。   On the other hand, FIG. 8 shows an operation when proportional integral control is performed by the meandering correction control unit 23. FIG. 8 also shows (1) the running position of the transfer belt 2, the edge position (2) of the transfer belt 2, the meandering speed (3) of the transfer belt 2, and the position of the eccentric cam calculated by proportional integral control.

比例積分制御信号により偏心カム20の位置を調節すると、例えばベルト走行装置1の筐体が捩れ、駆動ローラ8、従動ローラ12a〜12d及び蛇行補正ローラ11が傾斜しても、図8の(1)に示すように、転写ベルト2の走行位置を目標位置近傍に収めることができる。従って、転写ベルト2のエッジ位置が同図点線で示すように振幅Edで振動しても、エッジ位置信号を変位センサ7の検出精度保証範囲(−P〜+P)内に収めることは可能である。しかしながらこの場合は、同図(2)に示す転写ベルト2の蛇行速度が規定範囲(−V〜+V)外になることがある。   When the position of the eccentric cam 20 is adjusted by the proportional integral control signal, for example, even if the casing of the belt traveling device 1 is twisted and the driving roller 8, the driven rollers 12a to 12d and the meandering correction roller 11 are inclined, (1) in FIG. ), The traveling position of the transfer belt 2 can be kept near the target position. Therefore, even if the edge position of the transfer belt 2 vibrates with the amplitude Ed as shown by the dotted line in the figure, it is possible to keep the edge position signal within the detection accuracy guarantee range (−P to + P) of the displacement sensor 7. . However, in this case, the meandering speed of the transfer belt 2 shown in FIG. 2B may fall outside the specified range (−V to + V).

すなわち、転写ベルト2の走行位置が目標位置より大きくなれば転写ベルト2の走行位置が小さくなるように偏心カム20を速やかに動作させる必要がある。一方、転写ベルト2の走行位置が目標位置より小さくなれば、転写ベルト2の走行位置が大きくなるように偏心カム20が動作するため、偏心カム20の位置は図8の(3)のように変化するが、比例積分制御による偏心カム20の位置調節では、積分制御部26における積分があるため、偏心カム20は転写ベルト2の走行位置の変動に対して遅れて動作する。そのため、転写ベルト2の走行位置は目標位置近傍で図8の(1)に示すように振動することとなり、転写ベルト2の蛇行速度は図8の(2)に示すように大きく変動し、この結果、蛇行速度が規定範囲(−V〜+V)外になることがある。   That is, the eccentric cam 20 needs to be quickly operated so that the travel position of the transfer belt 2 becomes smaller when the travel position of the transfer belt 2 becomes larger than the target position. On the other hand, if the travel position of the transfer belt 2 becomes smaller than the target position, the eccentric cam 20 operates so that the travel position of the transfer belt 2 becomes larger. Therefore, the position of the eccentric cam 20 is as shown in (3) of FIG. Although it changes, in the position adjustment of the eccentric cam 20 by proportional-integral control, there is integration in the integration control unit 26, so the eccentric cam 20 operates with a delay with respect to fluctuations in the travel position of the transfer belt 2. Therefore, the running position of the transfer belt 2 vibrates near the target position as shown in FIG. 8 (1), and the meandering speed of the transfer belt 2 fluctuates greatly as shown in FIG. 8 (2). As a result, the meandering speed may fall outside the specified range (−V to + V).

このように従来の蛇行補正制御部23による制御では、比例制御の場合、転写ベルト2のエッジ位置が変位センサ7の検出精度保証範囲をはみ出すことがあり、比例積分制御の場合は、転写ベルト2の蛇行速度が所定の範囲を超えてしまうことがあるため画質の劣化の原因になる。   As described above, in the control by the conventional meandering correction control unit 23, the edge position of the transfer belt 2 may protrude from the detection accuracy guarantee range of the displacement sensor 7 in the case of proportional control, and the transfer belt 2 in the case of proportional integral control. Since the meandering speed may exceed the predetermined range, the image quality is deteriorated.

これに対し、本発明は蛇行補正制御部23を図1のように構成することにより、転写ベルト2のエッジ位置をベルト位置検出センサ7の検出精度保証範囲(−P〜+P)内にすると共に、転写ベルト2の蛇行速度も規定範囲(−V〜+V)内に制御するものである。   On the other hand, in the present invention, the meandering correction control unit 23 is configured as shown in FIG. 1 so that the edge position of the transfer belt 2 is within the detection accuracy guarantee range (−P to + P) of the belt position detection sensor 7. The meandering speed of the transfer belt 2 is also controlled within a specified range (-V to + V).

図1は、図6と比較して積分制御部26の中に積分補正判定処理部27を有する点で相異している。この積分補正判定処理部27は、転写ベルト2の走行位置が所定の範囲内にあるか否かを判定し、その結果に応じて異なる処理を行うものであり、以下本発明による制御を図9のフローチャートを用いて説明する。   FIG. 1 differs from FIG. 6 in that an integral correction determination processing unit 27 is included in the integral control unit 26. The integral correction determination processing unit 27 determines whether or not the traveling position of the transfer belt 2 is within a predetermined range, and performs different processing depending on the result. It demonstrates using the flowchart of these.

ステップ100では転写ベルト2のエッジ位置信号を検出し、この信号からステップ101で転写ベルト2の走行位置を算出する。またステップ102では算出されたベルト走行位置に比例補正係数を乗算して比例補正量を算出する。   In step 100, an edge position signal of the transfer belt 2 is detected, and in step 101, the running position of the transfer belt 2 is calculated from this signal. In step 102, a proportional correction amount is calculated by multiplying the calculated belt travel position by a proportional correction coefficient.

次にステップ103では、算出されたベルト位置が所定範囲(−I〜+I)内にあるか否かを判定する。この所定範囲(−I〜+I)はベルト位置検出センサ7の検出精度保証範囲(−P〜+P)と、転写ベルト2のエッジ位置検出信号の振幅Edを基に下式(2)により設定する。   Next, in step 103, it is determined whether or not the calculated belt position is within a predetermined range (-I to + I). This predetermined range (-I to + I) is set by the following equation (2) based on the detection accuracy guarantee range (-P to + P) of the belt position detection sensor 7 and the amplitude Ed of the edge position detection signal of the transfer belt 2. .

−I>−P+Ed, +I<+P−Ed・・・(2)
上記所定範囲(−I〜+I)は、転写ベルト2の走行位置に応じて積分補正量を制限するために設けた範囲であり、積分補正制限範囲と称する。
-I> -P + Ed, + I <+ P-Ed (2)
The predetermined range (-I to + I) is a range provided to limit the integral correction amount according to the travel position of the transfer belt 2, and is referred to as an integral correction limit range.

ステップ103の判定がNOの場合は、積分制御部26は、ステップ104において転写ベルト2の走行位置情報を積分し、更にステップ105において積分補正係数を乗算して積分補正量を算出する。   If the determination in step 103 is NO, the integration control unit 26 integrates the travel position information of the transfer belt 2 in step 104 and further multiplies the integral correction coefficient in step 105 to calculate an integral correction amount.

一方、ステップ103の判定がYESの場合、つまり転写ベルト2の走行位置が積分補正制限範囲(−I〜+I)内の場合、積分制御部26は転写ベルト2の走行位置を積分せずに、現状の積分補正量を保持し、この保持した値を積分補正量とする。更にステップ107では積分補正量と、別途算出した比例補正量とを加算し、この加算した情報に基づいて蛇行補正モータ14を駆動すると共に、偏心カム20の位置を調節する(ステップ108)。   On the other hand, if the determination in step 103 is YES, that is, if the travel position of the transfer belt 2 is within the integral correction limit range (−I to + I), the integration control unit 26 does not integrate the travel position of the transfer belt 2. The current integral correction amount is held, and the held value is set as the integral correction amount. Further, in step 107, the integral correction amount and the separately calculated proportional correction amount are added, and the meandering correction motor 14 is driven based on the added information, and the position of the eccentric cam 20 is adjusted (step 108).

次に本発明に係る蛇行補正制御部23を備えたベルト走行装置の動作を図2を参照して説明する。   Next, the operation of the belt traveling device including the meandering correction control unit 23 according to the present invention will be described with reference to FIG.

以下の説明では、画像形成装置の電源投入時におけるベルト走行装置1の動作を一例に説明するが、画像形成装置の画像形成開始時及びベルト走行装置1の調整時などの画像形成時以外の時も同様な動作となる。図2の(1)は転写ベルト2の走行位置及び転写ベルト2のエッジ位置を示し、(2)は転写ベルト2の蛇行速度、(3)比例積分制御によって算出された偏心カム20の位置を示しており、いずれも横軸は時間の経過を示す。また(1)の(−I〜+I)の範囲は前述の積分補正制限範囲である。   In the following description, the operation of the belt traveling device 1 when the power of the image forming apparatus is turned on will be described as an example. However, when the image forming apparatus starts image formation and when the belt traveling apparatus 1 is adjusted, it is not during image formation. Is the same operation. 2A shows the running position of the transfer belt 2 and the edge position of the transfer belt 2. FIG. 2B shows the meandering speed of the transfer belt 2. FIG. 2 shows the position of the eccentric cam 20 calculated by the proportional integral control. In each case, the horizontal axis indicates the passage of time. The range of (-I to + I) in (1) is the above-described integral correction limit range.

電源投入時においてはベルト走行位置が積分補正制限範囲(−I〜+I)の外にあるため図9のステップ100,101,102,103,104,105と進み、更にステップ107により比例補正量と積分補正量の和により偏心カム20の位置制御信号が生成される。この制御によりベルト走行位置は、従来の比例積分制御と同様に、徐々に目標位置(+Pと−Pとの中心位置)に向かっていく。ベルト走行位置が(−I〜+I)の範囲に入った場合、つまり振幅Edで振動するベルトエッジ位置が(−P〜+P)の範囲内になると蛇行補正制御の処理は図9のステップ103からステップ106に進む。この場合、ベルトエッジ位置を示す信号が振動しているので、転写ベルト2の走行位置が(−I〜+I)の範囲内に収まった状態が所定時間継続したときにステップ103の判定がYESとなるような処理が行われる。   When the power is turned on, the belt running position is outside the integral correction limit range (−I to + I), so that the process proceeds to steps 100, 101, 102, 103, 104, and 105 in FIG. A position control signal for the eccentric cam 20 is generated by the sum of the integral correction amounts. By this control, the belt running position gradually moves toward the target position (the center position between + P and -P) as in the conventional proportional integral control. When the belt running position falls within the range of (-I to + I), that is, when the belt edge position oscillating with the amplitude Ed falls within the range of (-P to + P), the meandering correction control process starts from step 103 in FIG. Proceed to step 106. In this case, since the signal indicating the belt edge position is oscillating, the determination in step 103 is YES when the traveling position of the transfer belt 2 is within the range of (−I to + I) continues for a predetermined time. The following process is performed.

ステップ106ではステップ103の判定がYESとなったときの積分制御部26の積分補正量を保持し、以後ステップ107では、保持された積分補正量と、比例補正量との和により偏心カムの位置制御信号を生成する。従って従来のように積分制御部26による積分動作により、偏心カム20が転写ベルト2の走行位置の変動に対して遅れて動作することがなくなり転写ベルト2の蛇行速度も図2の(2)のように規定範囲(+V〜−V)の中に収まる。   In step 106, the integral correction amount of the integral control unit 26 when the determination in step 103 becomes YES is held. Thereafter, in step 107, the position of the eccentric cam is determined by the sum of the held integral correction amount and the proportional correction amount. Generate a control signal. Accordingly, the integration operation by the integration control unit 26 as in the prior art prevents the eccentric cam 20 from operating late with respect to fluctuations in the travel position of the transfer belt 2, and the meandering speed of the transfer belt 2 is also shown in FIG. Thus, it falls within the specified range (+ V to -V).

以上の説明によって明らかなように本発明ベルト走行装置における蛇行補正制御は、例えば電源投入時には比例積分制御により、転写ベルト2の走行位置を積分補正制限範囲(−I〜+I)内に収める制御を行うことにより、画像形成時においては、転写ベルト2のエッジ位置が変位のセンサ7の検出精度保証範囲(−P〜+P)内とし、転写ベルト2の走行位置の検出精度を確保することができる。また、転写ベルト2の走行位置が積分補正制限範囲(−I〜+I)内では、偏心カム20の位置を比例制御部25の比例補正量と積分制御部26が保持した積分補正量との和から算出することにより、画像形成時における偏心カム20の位置は転写ベルト2の走行位置の変化に対して速やかに動作し、転写ベルト2の走行位置の振動を抑えることができ、そのため、転写ベルト2の蛇行速度も規定範囲(−V〜+V)内に収めることができる。   As will be apparent from the above description, the meandering correction control in the belt running device of the present invention is a control in which the running position of the transfer belt 2 falls within the integral correction limit range (−I to + I) by, for example, proportional integral control when the power is turned on. By doing so, at the time of image formation, the edge position of the transfer belt 2 is within the detection accuracy guarantee range (−P to + P) of the displacement sensor 7, and the detection accuracy of the running position of the transfer belt 2 can be ensured. . When the travel position of the transfer belt 2 is within the integral correction limit range (−I to + I), the position of the eccentric cam 20 is the sum of the proportional correction amount of the proportional control unit 25 and the integral correction amount held by the integral control unit 26. By calculating from the above, the position of the eccentric cam 20 at the time of image formation operates quickly with respect to the change in the travel position of the transfer belt 2, and vibration of the travel position of the transfer belt 2 can be suppressed. The meandering speed of 2 can be within the specified range (-V to + V).

従ってベルト走行装置の筐体が経年変化等により捩れ、駆動ローラ、従動ローラ、蛇行補正ローラが傾斜しても、ベルトエッジがベルト位置を検出するセンサの検出精度保証範囲外になったり、転写ベルトの蛇行速度が所定範囲を超えることを防ぎ、高品質の画像を形成することができる。   Therefore, even if the housing of the belt running device is twisted due to aging, etc., and the drive roller, driven roller, and meandering correction roller are inclined, the belt edge is outside the detection accuracy guarantee range of the sensor that detects the belt position, or the transfer belt It is possible to prevent the meandering speed from exceeding a predetermined range and to form a high-quality image.

本発明に係るベルト走行装置における制御部を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control part in the belt traveling apparatus which concerns on this invention. 本発明に係るベルト走行装置の動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing of the belt traveling apparatus which concerns on this invention. 本発明に係るベルト走行装置の一実施例を示す構成概略図である。1 is a schematic configuration diagram illustrating an embodiment of a belt traveling device according to the present invention. 本発明に係るベルト走行装置におけるベルト蛇行補正機構の説明図である。It is explanatory drawing of the belt meandering correction | amendment mechanism in the belt traveling apparatus which concerns on this invention. 本発明に係るベルト走行装置におけるベルト位置検出機構の説明図である。It is explanatory drawing of the belt position detection mechanism in the belt traveling apparatus which concerns on this invention. ベルト走行装置の従来の制御部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the conventional control part of a belt travel apparatus. ベルト走行装置の従来の制御部の動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing of the conventional control part of a belt travel apparatus. ベルト走行装置の従来の制御部の動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing of the conventional control part of a belt travel apparatus. 本発明に係るベルト走行装置の制御部の制御フローを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control flow of the control part of the belt traveling apparatus which concerns on this invention. 本発明に係るベルト走行装置を用いた画像形成装置の一実施例を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram illustrating an embodiment of an image forming apparatus using a belt traveling device according to the present invention. エッジセンサーの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of an edge sensor. 変位センサの検出保証範囲の説明図である。It is explanatory drawing of the detection guarantee range of a displacement sensor.

符号の説明Explanation of symbols

1:ベルト走行装置、 2:転写ベルト、 3:ベルト位置検出機構、
4:接触子、 5:支軸、 6:接触子スプリング、
7:ベルト位置検出手段(変位センサ)、 8:駆動ローラ、 9:ベルト駆動モータ、
10:ベルト駆動モータ駆動部、 11:蛇行補正ローラ、
12a〜12b:従動ローラ、 13:ベルト蛇行補正機構、
14:蛇行補正モータ、 15:蛇行補正モータ駆動部、 16:揺動アーム、
17:回転軸、 18:ベアリング、 19:揺動アームスプリング、
20:偏心カム、 21:偏心カム位置検出センサ、 22:遮蔽板、
23:蛇行補正制御部、 24:ベルト位置算出処理部、
25:比例制御部、 26:積分制御部、 27:積分補正判定処理部
30:転写ベルト、 31:発光部、 32:受光部
41a〜41d:画像形成ユニット、 42a〜42a:感光ドラム、
43a〜43d:帯電器 44a〜44d:転写器、 45a〜45d:現像器、
46a〜46d:転写器、 47a〜46b:清掃装置、 48:用紙、
49:用紙転写器、 50:転写ベルト、 51:定着装置、 52:清掃機構
1: belt running device, 2: transfer belt, 3: belt position detection mechanism,
4: contact, 5: spindle, 6: contact spring,
7: belt position detecting means (displacement sensor), 8: driving roller, 9: belt driving motor,
10: belt drive motor drive unit, 11: meandering correction roller,
12a to 12b: driven roller, 13: belt meandering correction mechanism,
14: Meander correction motor 15: Meander correction motor drive unit 16: Swing arm
17: Rotating shaft 18: Bearing 19: Swing arm spring
20: Eccentric cam, 21: Eccentric cam position detection sensor, 22: Shield plate,
23: meandering correction control unit, 24: belt position calculation processing unit,
25: proportional control unit, 26: integral control unit, 27: integral correction determination processing unit 30: transfer belt, 31: light emitting unit, 32: light receiving units 41a to 41d: image forming unit, 42a to 42a: photosensitive drum,
43a to 43d: chargers 44a to 44d: transfer units, 45a to 45d: developing units,
46a to 46d: transfer device, 47a to 46b: cleaning device, 48: paper,
49: Paper transfer device, 50: Transfer belt, 51: Fixing device, 52: Cleaning mechanism

Claims (6)

複数のローラに張架された無端状ベルトと、
前記複数のローラの中の何れかを駆動ローラとし、該駆動ローラの回転によって前記ベルトを駆動させる駆動手段と、
前記複数のローラの中の何れかを蛇行補正ローラとし、該蛇行補正ローラの傾斜を調整することにより前記ベルトの幅方向の蛇行を補正する蛇行補正手段と、
前記ベルトの幅方向の位置を検出する位置検出手段と、
該位置検出手段からの検出信号に基づいて前記蛇行補正手段を制御する補正制御部とを備え、
該補正制御部は、前記位置検出手段からの信号に基づいて、前記ベルトの幅方向の位置に比例した値に相当する第1の補正量を算出し、比例補正量とする手段と、
前記ベルトの幅方向の位置を積分した値に相当する第2の補正量を算出し、積分補正量とする手段と、
前記ベルトの幅方向の位置が予め定めた所定範囲内にあるか否かを判定する判定手段により前記ベルトの幅方向の位置が前記所定範囲内にあると判定されたときには、前記ベルトの幅方向の位置を積分せずに前記判定されたときの前記積分補正量を保持し、該積分補正量を第3の補正量とする手段とを有し、
前記判定手段により、前記ベルトの幅方向の位置が所定範囲外にあると判定されたときには、第1の補正量と第2の補正量とを加算した値に基づいて前記蛇行補正手段を制御し、
前記ベルトの幅方向の位置が所定範囲内にあると判定されたときには、第1の補正量と第3の補正量とを加算した値に基づいて前記蛇行補正手段を制御することを特徴とするベルト走行装置。
An endless belt stretched around a plurality of rollers;
Drive means for driving any one of the plurality of rollers as a drive roller and driving the belt by rotation of the drive roller;
Any one of the plurality of rollers is a meandering correction roller, and meandering correction means for correcting meandering in the width direction of the belt by adjusting the inclination of the meandering correction roller;
Position detecting means for detecting a position in the width direction of the belt;
A correction control unit for controlling the meandering correction means based on a detection signal from the position detection means,
The correction control unit calculates a first correction amount corresponding to a value proportional to the position in the width direction of the belt based on a signal from the position detection unit, and sets the proportional correction amount;
Means for calculating a second correction amount corresponding to a value obtained by integrating the position in the width direction of the belt, and setting the integral correction amount;
When the determining means for determining whether or not the position in the width direction of the belt is within a predetermined range, when the position in the width direction of the belt is determined to be within the predetermined range, the width direction of the belt wherein the integral correction amount holding, and means for the integrating component correction amount and a third correction amount when the determined position without integration,
When the determination means determines that the position in the width direction of the belt is outside the predetermined range, the meander correction means is controlled based on a value obtained by adding the first correction amount and the second correction amount. ,
When it is determined that the position in the width direction of the belt is within a predetermined range, the meandering correction unit is controlled based on a value obtained by adding the first correction amount and the third correction amount. Belt running device.
請求項1において、前記位置検出手段の検出精度保証範囲を−P〜+P、前記無端状ベルトのエッジ位置検出信号の振幅をEd,−I>−P+Ed,+I<+P−Edとしたときに、前記所定範囲は、−I〜+Iで表されることを特徴とするベルト走行装置。   In claim 1, when the detection accuracy guarantee range of the position detection means is -P to + P, and the amplitude of the edge position detection signal of the endless belt is Ed, -I> -P + Ed, + I <+ P-Ed, The belt traveling device is characterized in that the predetermined range is represented by -I to + I. 請求項2において、前記ベルトの幅方向の位置が、所定時間継続して−I〜+Iの範囲内に収まったときに、前記判定手段により、前記ベルトの幅方向の位置が所定範囲内にあると判定することを特徴とするベルト走行装置。   3. The position of the belt in the width direction according to claim 2, wherein the position in the width direction of the belt is within a predetermined range by the determination means when the position in the width direction of the belt is within a range of -I to + I for a predetermined time. It is determined that the belt travel device. 無端状の転写ベルトを走行するベルト走行装置と、
該転写ベルトの方向に沿って配置された複数個の画像形成ユニットと、
該複数の画像形成ユニットで形成された異なる色のトナー像を重ねて前記転写ベルトに転写することによりカラー画像を形成するカラー画像形成装置において、
前記ベルト走行装置は、
複数のローラに張架された無端状ベルトと、
前記複数のローラの中の何れかを駆動ローラとし、該駆動ローラの回転によって前記ベルトを駆動させる駆動手段と、
前記複数のローラの中の何れかを蛇行補正ローラとし、該蛇行補正ローラの傾斜を調整することにより前記ベルトの幅方向の蛇行を補正する蛇行補正手段と、
前記ベルトの幅方向の位置を検出する位置検出手段と、
該位置検出手段からの検出信号に基づいて前記蛇行補正手段を制御する補正制御部とを備え、
該補正制御部は、前記位置検出手段からの信号に基づいて、前記ベルトの幅方向の位置に比例した値に相当する第1の補正量を算出し、比例補正量とする手段と、
前記ベルトの幅方向の位置を積分した値に相当する第2の補正量を算出し、積分補正量とする手段と、
前記ベルトの幅方向の位置が予め定めた所定範囲内にあるか否かを判定する判定手段により前記ベルトの幅方向の位置が前記所定範囲内にあると判定されたときには、前記ベルトの幅方向の位置を積分せずに前記判定されたときの前記積分補正量を保持し、該積分補正量を第3の補正量とする手段と、
前記ベルトの幅方向の位置が、予め定めた所定範囲内にあるか否かを判定する判定手段とを有し、
前記判定手段により、前記ベルトの幅方向の位置が所定範囲外にあると判定されたときには、第1の補正量と第2の補正量とを加算した値に基づいて前記蛇行補正手段を制御し、
前記ベルトの幅方向の位置が所定範囲内にあると判定されたときには、第1の補正量と第3の補正量とを加算した値に基づいて前記蛇行補正手段を制御することを特徴とするカラー画像形成装置。
A belt traveling device that travels an endless transfer belt;
A plurality of image forming units arranged along the direction of the transfer belt;
In a color image forming apparatus for forming a color image by superimposing and transferring toner images of different colors formed by the plurality of image forming units onto the transfer belt,
The belt traveling device is
An endless belt stretched around a plurality of rollers;
Drive means for driving any one of the plurality of rollers as a drive roller and driving the belt by rotation of the drive roller;
Any one of the plurality of rollers is a meandering correction roller, and meandering correction means for correcting meandering in the width direction of the belt by adjusting the inclination of the meandering correction roller;
Position detecting means for detecting a position in the width direction of the belt;
A correction control unit for controlling the meandering correction means based on a detection signal from the position detection means,
The correction control unit calculates a first correction amount corresponding to a value proportional to the position in the width direction of the belt based on a signal from the position detection unit, and sets the proportional correction amount;
Means for calculating a second correction amount corresponding to a value obtained by integrating the position in the width direction of the belt, and setting the integral correction amount;
When the determining means for determining whether or not the position in the width direction of the belt is within a predetermined range, when the position in the width direction of the belt is determined to be within the predetermined range, the width direction of the belt Means for holding the integral correction amount at the time of the determination without integrating the position, and setting the integral correction amount as a third correction amount;
Determination means for determining whether or not the position in the width direction of the belt is within a predetermined range,
When the determination means determines that the position in the width direction of the belt is outside the predetermined range, the meander correction means is controlled based on a value obtained by adding the first correction amount and the second correction amount. ,
When it is determined that the position in the width direction of the belt is within a predetermined range, the meandering correction unit is controlled based on a value obtained by adding the first correction amount and the third correction amount. Color image forming apparatus.
請求項4において、前記位置検出手段の検出精度保証範囲を−P〜+P、前記無端状ベルトのエッジ位置検出信号の振幅をEd,−I>−P+Ed,+I<+P−Edとしたときに、前記所定範囲は、−I〜+Iで表されることを特徴とするカラー画像形成装置。   In claim 4, when the detection accuracy guarantee range of the position detection means is -P to + P, and the amplitude of the edge position detection signal of the endless belt is Ed, -I> -P + Ed, + I <+ P-Ed, The color image forming apparatus, wherein the predetermined range is represented by −I to + I. 請求項5において、前記ベルトの幅方向の位置が、所定時間継続して−I〜+Iの範囲内に収まったときに、前記判定手段により、前記ベルトの幅方向の位置が所定範囲内にあると判定することを特徴とするカラー画像形成装置。   6. The position of the belt in the width direction according to claim 5, wherein the position in the width direction of the belt is within a predetermined range by the determination means when the position in the width direction of the belt is within a range of −I to + I for a predetermined time. And a color image forming apparatus.
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