JP4818022B2 - Image forming apparatus and control method thereof - Google Patents

Image forming apparatus and control method thereof Download PDF

Info

Publication number
JP4818022B2
JP4818022B2 JP2006212055A JP2006212055A JP4818022B2 JP 4818022 B2 JP4818022 B2 JP 4818022B2 JP 2006212055 A JP2006212055 A JP 2006212055A JP 2006212055 A JP2006212055 A JP 2006212055A JP 4818022 B2 JP4818022 B2 JP 4818022B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
belt
image
sensor
detection area
pixels
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2006212055A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2008039981A (en
Inventor
秀彦 木下
純 山口
正明 森谷
敦司 中川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2006212055A priority Critical patent/JP4818022B2/en
Publication of JP2008039981A publication Critical patent/JP2008039981A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4818022B2 publication Critical patent/JP4818022B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、画像形成装置及びその制御方法に関し、特に、カラー複写機やカラーレーザープリンタなどの画像形成装置及びその制御方法に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus and a control method thereof, and more particularly to an image forming apparatus such as a color copying machine and a color laser printer and a control method thereof.

従来より、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(Bk)用のプロセスカートリッジ(以下、「カートリッジ」という)をタンデム状に配置して、カラー画像を記録材に転写するタンデムタイプの画像形成装置が知られている。   Conventionally, yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (Bk) process cartridges (hereinafter referred to as “cartridges”) are arranged in tandem to transfer a color image to a recording material. A tandem type image forming apparatus is known.

図18に示すように、従来のタンデムタイプの画像形成装置201は、用紙カセット202中の記録材Pを担持搬送する記録材担持体である転写ベルト205と、その記録材担持面に沿ってタンデム状に配置されているカートリッジ214〜217とを備える。また、画像形成装置201は、その上方に各カートリッジ214〜217に対応して設けられている光学ユニット218〜221と、各カートリッジ214〜217の像担持体である感光ドラム206〜209とを備える。さらに、画像形成装置201は、各感光ドラム206〜209に対応して転写ベルト205を挟んで配置される転写ローラ210〜213とを備える。   As shown in FIG. 18, a conventional tandem type image forming apparatus 201 includes a transfer belt 205 which is a recording material carrier for carrying and conveying a recording material P in a paper cassette 202, and a tandem along the recording material carrying surface. Cartridges 214 to 217 arranged in a shape. Further, the image forming apparatus 201 includes optical units 218 to 221 provided above the cartridges 214 to 217 and photosensitive drums 206 to 209 as image carriers of the cartridges 214 to 217. . Further, the image forming apparatus 201 includes transfer rollers 210 to 213 that are arranged with the transfer belt 205 interposed therebetween corresponding to the photosensitive drums 206 to 209.

上記構成において、画像形成装置201は、用紙カセット202中の記録材Pをバックアップローラ203及び給紙・搬送ローラ229により内部に給紙する。次に、その給紙された記録材Pに公知の電子写真プロセスを経て得られたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー画像を重ねて転写する。その後、定着ユニット222によってその転写されたトナー画像を記録材P上に定着させた後、排紙センサ224及び紙パス223を介して機外に記録材Pを排紙する。   In the above configuration, the image forming apparatus 201 feeds the recording material P in the paper cassette 202 to the inside by the backup roller 203 and the paper feed / conveyance roller 229. Next, yellow, magenta, cyan, and black toner images obtained through a known electrophotographic process are transferred onto the fed recording material P in an overlapping manner. Thereafter, the transferred toner image is fixed on the recording material P by the fixing unit 222, and then the recording material P is discharged out of the apparatus via the paper discharge sensor 224 and the paper path 223.

また、記録材Pの裏面にもトナー画像を形成する際には、画像形成装置201は定着ユニット222を出た記録材Pを紙パス225を介して再度転写ベルト205に搬送し、同様の工程を経て裏面にも画像を形成する。   When a toner image is also formed on the back surface of the recording material P, the image forming apparatus 201 conveys the recording material P exiting the fixing unit 222 to the transfer belt 205 again via the paper path 225, and the same process is performed. Then, an image is also formed on the back surface.

このような記録材Pへの画像形成動作中、転写ベルト205は転写ベルト駆動ローラ204により回転駆動される。また、各色の光学ユニット218〜221は、各感光ドラム206〜209の表面をレーザビームL1〜L4によって露光走査して潜像を形成する。さらに、これら一連の画像形成動作に関して、画像形成装置201は搬送される記録材P上の予め決まった位置から画像が転写されるように同期制御を行う。   During such an image forming operation on the recording material P, the transfer belt 205 is rotationally driven by the transfer belt driving roller 204. Further, the optical units 218 to 221 for the respective colors form latent images by exposing and scanning the surfaces of the respective photosensitive drums 206 to 209 with the laser beams L1 to L4. Further, regarding these series of image forming operations, the image forming apparatus 201 performs synchronous control so that an image is transferred from a predetermined position on the recording material P being conveyed.

また、画像形成装置201は、給紙・搬送ローラ229を駆動する給紙・搬送モータ(不図示)、及び転写ベルト駆動ローラ204を駆動する転写ベルト駆動モータ(不図示)を備える。また、画像形成装置201は、各色感光ドラム206〜209を駆動する感光ドラム駆動モータ(不図示)、及び定着ユニット222の定着ローラ222aを駆動する定着駆動モータ(不図示)を備える。そして良好な画像を得るため、これらのモータは一定の回転数にて制御されている。   The image forming apparatus 201 includes a paper feed / conveyance motor (not shown) that drives the paper feed / conveyance roller 229 and a transfer belt drive motor (not shown) that drives the transfer belt drive roller 204. The image forming apparatus 201 includes a photosensitive drum driving motor (not shown) that drives the photosensitive drums 206 to 209 of each color, and a fixing driving motor (not shown) that drives the fixing roller 222 a of the fixing unit 222. In order to obtain a good image, these motors are controlled at a constant rotational speed.

一方、定着ユニット222に内蔵されたヒータの温度制御や各駆動モータの発熱による装置内部の温度上昇に伴い、転写ベルト駆動ローラ204が熱膨張を起こし、転写ベルト駆動ローラ204の径が大きくなることがある。このとき、上述のように転写ベルト駆動ローラ204自体が一定の回転速度で回転していても、そのローラ径の変化に伴って転写ベルト205の周速が速まる。これにより、各色のトナー画像を記録材Pに重ねて転写する際にいわゆる色ずれが発生してしまい、画質が著しく劣化するといった問題があった。このような問題は、中間転写体を備えた画像形成装置の場合も同様に発生する。   On the other hand, as the temperature inside the apparatus increases due to the temperature control of the heater built in the fixing unit 222 and the heat generated by each drive motor, the transfer belt drive roller 204 undergoes thermal expansion, and the diameter of the transfer belt drive roller 204 increases. There is. At this time, even if the transfer belt drive roller 204 itself rotates at a constant rotational speed as described above, the peripheral speed of the transfer belt 205 increases as the roller diameter changes. As a result, when a toner image of each color is transferred onto the recording material P, a so-called color misregistration occurs, resulting in a problem that the image quality is remarkably deteriorated. Such a problem also occurs in the case of an image forming apparatus provided with an intermediate transfer member.

また、画像形成装置202内部の温度上昇に伴い、給紙・搬送ローラ229による記録材搬送力と、転写ベルト205による記録材搬送力との差が大きくなり、これにより色ずれや画像ぶれが発生することがある。具体的には、給紙・搬送ローラ229による記録材搬送力の方が、転写ベルト205による記録材搬送力よりも大きくなると、記録材P、特に、記録材Pが厚紙等の比較的腰のある材質であるときに、記録材Pの後端部分において画像ぶれが発生する。また逆に、給紙・搬送ローラ229による記録材搬送力よりも、転写ベルト205による記録材搬送力が大きくなると、記録材Pの先端部分において画像ぶれあるいは色ずれが発生するという問題があった。   In addition, as the temperature inside the image forming apparatus 202 rises, the difference between the recording material conveyance force by the paper feed / conveyance roller 229 and the recording material conveyance force by the transfer belt 205 increases, thereby causing color misregistration and image blurring. There are things to do. Specifically, when the recording material conveying force by the paper feeding / conveying roller 229 is larger than the recording material conveying force by the transfer belt 205, the recording material P, in particular, the recording material P is relatively stiff, such as thick paper. When a certain material is used, image blurring occurs at the rear end portion of the recording material P. Conversely, when the recording material conveyance force by the transfer belt 205 is larger than the recording material conveyance force by the paper feed / conveyance roller 229, there is a problem that image blurring or color misregistration occurs at the leading end portion of the recording material P. .

このような問題を解決する1手段として、まず、記録材、転写ベルト(又は中間転写体)のいずれかの上に形成された表面画像を読み取るセンサにより一定のレートでその表面画像をサンプリングする。次に、そのサンプリングした表面画像に基づいて記録材、転写ベルト(又は中間転写体)のいずれかの移動速度(以下単に「移動速度」という。)を演算し、画像形成装置の備える複数の駆動モ−タの回転速度を可変制御するものがある(例えば、特許文献1参照)。   As one means for solving such a problem, first, the surface image is sampled at a constant rate by a sensor that reads the surface image formed on either the recording material or the transfer belt (or intermediate transfer member). Next, based on the sampled surface image, the moving speed (hereinafter simply referred to as “moving speed”) of either the recording material or the transfer belt (or the intermediate transfer member) is calculated, and a plurality of drives included in the image forming apparatus is calculated. There is one that variably controls the rotation speed of a motor (for example, see Patent Document 1).

また、転写ベルトの端部を検知するセンサを設け、センサの出力に応じて、ステアリングローラのアライメント量をステッピングモータ等の駆動手段を用いて変更するものがある(例えば、特許文献2参照)。
特開2002−202705号公報 特開2004−35200号公報
There is also a sensor that detects the end of the transfer belt, and changes the alignment amount of the steering roller using a driving means such as a stepping motor in accordance with the output of the sensor (see, for example, Patent Document 2).
JP 2002-202705 A JP 2004-35200 A

しかしながら、従来のセンサを用いた表面画像のサンプリング方法では、1サンプルで検知できるベルト表面領域(=フレ−ム画素数)は限られ、上記複数の駆動モ−タの回転速度を可変制御を精度よく行うことができなかった。   However, in the surface image sampling method using the conventional sensor, the belt surface area (= number of frame pixels) that can be detected by one sample is limited, and the rotational speed of the plurality of drive motors is variably controlled. I couldn't do it well.

以下、従来のサンプリング方法を図19に基づいて具体的に説明する。ここで、サンプリングを行うセンサは移動方向にm画素、垂直方向にn画素を有するエリアセンサ100であり、サンプリング対象は移動方向102に駆動する中間転写ベルト101の表面に転写される画像である。   Hereinafter, a conventional sampling method will be specifically described with reference to FIG. Here, the sampling sensor is an area sensor 100 having m pixels in the moving direction and n pixels in the vertical direction, and the sampling target is an image transferred onto the surface of the intermediate transfer belt 101 driven in the moving direction 102.

まず、エリアセンサ100は、時間tに取得した表面画像103から特徴的な画像パタ−ンを決定し、その重心をタ−ゲット104とする。その後、一定の時間間隔(サンプルレ−トΔt)毎に上記処理を行い、取得したタ−ゲット104の位置の変位量及びΔtの値から中間転写ベルト101の移動速度を演算する。   First, the area sensor 100 determines a characteristic image pattern from the surface image 103 acquired at time t, and sets the center of gravity as the target 104. Thereafter, the above processing is performed at regular time intervals (sample rate Δt), and the moving speed of the intermediate transfer belt 101 is calculated from the obtained displacement amount of the position of the target 104 and the value of Δt.

また、中間転写ベルト101の移動速度は記録材の材質に応じて設定されており、これにより、画像形成のスピード(プロセススピード)が制御される。例えば、記録材が厚紙であるときは、定着性を向上させるためにプロセススピードは一般紙に対して低速に制御される。ここで問題になってくるのがエリアセンサ100の検出エリアと、その検出エリア内にある各画素に入力された画像データに対する画像処理時間(以下単に「画像処理時間」という。)の関係である。以下、(1)プロセススピードが遅い場合(厚紙モード)、(2)プロセススピードが速い場合(一般紙モード)、(3)一般紙モードにおいて処理時間を長くした場合の3つの場合について説明する。   Further, the moving speed of the intermediate transfer belt 101 is set according to the material of the recording material, whereby the image forming speed (process speed) is controlled. For example, when the recording material is cardboard, the process speed is controlled to be lower than that of ordinary paper in order to improve fixability. The problem here is the relationship between the detection area of the area sensor 100 and the image processing time (hereinafter simply referred to as “image processing time”) for the image data input to each pixel in the detection area. . The following describes three cases: (1) when the process speed is slow (thick paper mode), (2) when the process speed is fast (normal paper mode), and (3) when the processing time is increased in the general paper mode.

図20〜22は、上記3つの場合について、上記サンプル時間(t)がt1のときからΔtだけ経過する毎に検出した検出エリア100内の画像パターンを示す図である。   20 to 22 are diagrams showing image patterns in the detection area 100 detected every time Δt has elapsed from when the sample time (t) is t1 in the above three cases.

図20は、エリアセンサ100が中間転写ベルト101の移動方向(以下「Y座標」という。)についてm画素、同移動方向と垂直方向(以下「X座標」という。)についてn画素の大きさの検出エリアを有し、中間転写ベルト101の設定速度がVaである場合を示す。このとき、サンプル時間がt1のとき(図20(a))に取得したターゲット104のY座標は2、サンプル時間がt1+Δtのとき(図20(b))に取得したターゲット104のY座標は6である。即ち、いずれのサンプル時間においても、ターゲット104のY座標は検出エリア内(Yで示す領域)に存在する。   In FIG. 20, the area sensor 100 has m pixels in the moving direction of the intermediate transfer belt 101 (hereinafter referred to as “Y coordinate”) and n pixels in the moving direction and the vertical direction (hereinafter referred to as “X coordinate”). A case where a detection area is provided and the set speed of the intermediate transfer belt 101 is Va is shown. At this time, the Y coordinate of the target 104 acquired when the sample time is t1 (FIG. 20A) is 2, and the Y coordinate of the target 104 acquired when the sample time is t1 + Δt (FIG. 20B) is 6. It is. That is, at any sample time, the Y coordinate of the target 104 exists in the detection area (region indicated by Y).

従って、中間転写ベルト101の移動速度は、{Y(t1+Δt)−Y(t1)}/Δt=(6−2)/Δtで演算することができる。   Accordingly, the moving speed of the intermediate transfer belt 101 can be calculated by {Y (t1 + Δt) −Y (t1)} / Δt = (6-2) / Δt.

一方、図21に示すように、検出エリアの大きさがm×n画素であって、中間転写ベルト101の設定速度がVb(>Va)の場合、ターゲット104のY座標はサンプル時間がt1のときには検出エリア(Yで示す領域)(図21(a))にある。しかし、Δt経過後(図21(b))には上記ターゲット104のY座標は検出エリア外(Uで示す領域)となる。従って、中間転写ベルト101の移動速度を演算することができない。   On the other hand, as shown in FIG. 21, when the size of the detection area is m × n pixels and the set speed of the intermediate transfer belt 101 is Vb (> Va), the Y coordinate of the target 104 has a sample time of t1. Sometimes it is in the detection area (region indicated by Y) (FIG. 21A). However, after the lapse of Δt (FIG. 21B), the Y coordinate of the target 104 is outside the detection area (a region indicated by U). Accordingly, the moving speed of the intermediate transfer belt 101 cannot be calculated.

このとき、図22に示すように、検出エリアの大きさを(m+5)×n画素に広げると、サンプル時間がt1のとき(図22(a))に取得したターゲット104のY座標は、サンプル時間がt1+Δtにおいても(図22(b))検出エリア内に存在する。しかし、検出エリアの大きさ(画素数)に比例してエリアセンサ100の画像処理時間は大きくなる。このため、例えば、ターゲット104のY座標がサンプル時間t1+2Δtにおいても存在する程度にまで(図22(c))検出エリアを広げると、検出エリア内の画像パターンの読み取りが終わる前に次の画像パターンが検出エリアで生成してしまう。従って、ターゲット104の位置を正確に決定できないので、中間転写ベルト101の移動速度を演算することもできない。   At this time, as shown in FIG. 22, when the size of the detection area is expanded to (m + 5) × n pixels, the Y coordinate of the target 104 acquired when the sample time is t1 (FIG. 22A) is Even at time t1 + Δt (FIG. 22B), it exists in the detection area. However, the image processing time of the area sensor 100 increases in proportion to the size of the detection area (number of pixels). Therefore, for example, if the detection area is expanded to such an extent that the Y coordinate of the target 104 exists even at the sample time t1 + 2Δt (FIG. 22C), the next image pattern is read before the reading of the image pattern in the detection area is completed. Will be generated in the detection area. Therefore, since the position of the target 104 cannot be determined accurately, the moving speed of the intermediate transfer belt 101 cannot be calculated.

すなわち、中間転写ベルト101の移動速度を演算するには、画像処理時間がサンプル時間より小さいことと、タ−ゲット104のY座標がサンプル時間t,t+Δtのいずれにおいても検出エリア内にあることとの2つの制約があることがわかる。従来においては、この2つの制約を同時にみたすこと、具体的には「検出エリアを広く」することと「処理速度を速く」することの両立が困難であった。   That is, in order to calculate the moving speed of the intermediate transfer belt 101, the image processing time is shorter than the sample time, and the Y coordinate of the target 104 is within the detection area at both the sample time t and t + Δt. It can be seen that there are two constraints. Conventionally, it has been difficult to satisfy these two constraints at the same time. Specifically, it has been difficult to achieve both “widening the detection area” and “higher processing speed”.

本発明の目的は、装置内の温度上昇に伴う色ずれや画像ぶれのない高品位な画像出力を行うことができる画像形成装置及びその制御方法を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of performing high-quality image output free from color shift and image blur due to temperature rise in the apparatus, and a control method thereof.

上記目的を達成するために、請求項1記載の画像形成装置は、ベルトを介して像担持体上に形成された画像を記録材に転写する画像形成装置であって、前記ベルトを予め設定されている移動速度vで移動させるベルト移動手段と、所定のサンプリングレートΔtで前記ベルトの表面画像を読み取るセンサと、前記センサにより読み取られた前記表面画像に基づいて前記ベルト移動手段により移動させられる前記ベルトの寄り量を検出する検出手段と、前記センサの検知エリアを前記ベルトの移動方向であるY方向について画素数m、前記ベルトの寄り方向であるX方向について画素数nに限定する限定手段とを備え、前記限定手段は、前記センサの検知エリアの前記Y方向の画素数mを前記ベルトの移動速度vを前記サンプリングレートΔtで乗じた値m min 以上の値に設定する第1の設定手段と、前記寄り量が所定の大きさより小さい場合に前記センサの検知エリアの前記X方向の画素数nを前記センサが前記検知エリアのX方向の大きさとして設定できる最小値n min に設定し、前記寄り量が前記所定の大きさ以上である場合に前記センサの検知エリアの前記X方向の画素数nを前記最小値n min より大きい値に設定すると共に、前記Y方向の画素数mを前記センサが前記検知エリアのY方向の大きさとして設定できる最大値m max 以下に設定する第第2の設定手段とを備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to claim 1 is an image forming apparatus for transferring an image formed on an image carrier onto a recording material via a belt, and the belt is set in advance. A belt moving means for moving at a moving speed v, a sensor for reading the surface image of the belt at a predetermined sampling rate Δt, and the belt moving means based on the surface image read by the sensor. Detecting means for detecting a belt shift amount, and limiting means for limiting the detection area of the sensor to the number of pixels m in the Y direction, which is the moving direction of the belt, and the number n of pixels in the X direction, which is the belt moving direction, wherein the limiting means, the moving velocity v of the belt the Y-direction number of pixels m of the detection area of the previous SL sensor by the sampling rate Δt A first setting means for setting a value equal to or greater than a multiplied value mmin; and when the shift amount is smaller than a predetermined size, the sensor determines the number of pixels n in the X direction of the detection area of the sensor. The minimum value n min that can be set as the size in the X direction is set, and when the shift amount is equal to or larger than the predetermined size, the number n of pixels in the X direction in the detection area of the sensor is determined from the minimum value n min . And a second setting means for setting the number m of pixels in the Y direction to a maximum value m max or less that the sensor can set as the size of the detection area in the Y direction. And

上記目的を達成するために、請求項記載の制御方法は、ベルトを介して像担持体上に形成された画像を記録材に転写する画像形成装置の制御方法であって、前記ベルトを予め設定されている移動速度vで移動させるベルト移動ステップと、所定のサンプリングレートΔtでセンサにより前記ベルトの表面画像を読み取る読取ステップと、前記読取ステップにより読み取られた前記表面画像に基づいて前記ベルト移動ステップにおいて移動させられる前記ベルトの寄り量を検出する検出ステップと、前記センサの検知エリアを前記ベルトの移動方向であるY方向について画素数m、前記ベルトの寄り方向であるX方向について画素数nに限定する限定ステップと、前記限定手段は、前記センサの検知エリアの前記Y方向の画素数mを前記ベルトの移動速度vを前記サンプリングレートΔtで乗じた値m min 以上の値に設定する第1の設定ステップと、前記寄り量が所定の大きさより小さい場合に前記センサの検知エリアの前記X方向の画素数nを前記センサが前記検知エリアのX方向の大きさとして設定できる最小値n min に設定し、前記寄り量が前記所定の大きさ以上である場合に前記センサの検知エリアの前記X方向の画素数nを前記最小値n min より大きい値に設定すると共に、前記Y方向の画素数mを前記センサが前記検知エリアのY方向の大きさとして設定できる最大値m max 以下に設定する第2の設定ステップとを備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a control method according to claim 5 is a control method of an image forming apparatus for transferring an image formed on an image carrier onto a recording material via a belt, wherein the belt is preliminarily mounted. A belt moving step of moving at a set moving speed v ; a reading step of reading a surface image of the belt by a sensor at a predetermined sampling rate Δt; and the belt movement based on the surface image read by the reading step A detecting step for detecting a shift amount of the belt moved in the step; and a detection area of the sensor, the number of pixels in the Y direction which is the moving direction of the belt and the number of pixels in the X direction which is the shifting direction of the belt. a limitation step of limiting the said limitation means, the bell of the Y-direction number of pixels m of the detection area of the previous SL sensors The X-direction of the pixels of the movement and the first setting step of the speed v is set to a value m min or more values multiplied by the sampling rate Delta] t, the detection area of the sensor when the near amount is smaller than the predetermined size The number n is set to the minimum value n min that the sensor can set as the size of the detection area in the X direction, and when the shift amount is greater than or equal to the predetermined size, the detection area of the sensor in the X direction The number of pixels n is set to a value larger than the minimum value n min , and the number m of pixels in the Y direction is set to a maximum value m max or less that the sensor can set as the size in the Y direction of the detection area . And a setting step.

本発明によれば、移動しているベルトの寄り量を確実に算出することができ、装置内の温度上昇に伴う色ずれや画像ぶれのない高品位な画像出力を行うことができる。   According to the present invention, it is possible to reliably calculate the shift amount of the moving belt, and it is possible to perform high-quality image output free from color shift and image blur due to temperature rise in the apparatus.

以下、本発明の実施の形態を図面を用いて詳述する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置としてのカラープリンタの要部断面図である。   FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part of a color printer as an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.

図1において、カラープリンタ1は、画像出力部1Pと、画像読出部1Rから構成される。   In FIG. 1, the color printer 1 includes an image output unit 1P and an image reading unit 1R.

画像出力部1Pは、同一の構成を有する4つのステーションa〜dを並設する画像形成部10と、給送ユニット20と、中間転写ユニット30と、定着ユニット40とを備える。さらに、画像出力部1Pは、制御基板70と、画像読み取り手段としての画像センサユニット60とを備える。   The image output unit 1P includes an image forming unit 10 in which four stations a to d having the same configuration are arranged side by side, a feeding unit 20, an intermediate transfer unit 30, and a fixing unit 40. Further, the image output unit 1P includes a control board 70 and an image sensor unit 60 as image reading means.

画像形成部10は、図示矢印方向に回転駆動される像担持体としての感光体ドラム11a〜11dがその中心で軸支される。また、各感光体ドラム11a〜11dの外周面に対向してその回転方向に一次帯電器12a〜12d、光学系13a〜13d、現像装置14a〜14dが配置されている。   In the image forming unit 10, photosensitive drums 11a to 11d as image carriers that are rotationally driven in the direction of the arrow shown in the drawing are pivotally supported at the center. Further, primary chargers 12a to 12d, optical systems 13a to 13d, and developing devices 14a to 14d are arranged in the rotation direction facing the outer peripheral surfaces of the respective photosensitive drums 11a to 11d.

上記構成により、画像形成部10は、以下に示すプロセスを経て各トナーによる画像形成を順次行う。   With the above configuration, the image forming unit 10 sequentially performs image formation with each toner through the following process.

まず、一次帯電器12a〜12dにおいて感光体ドラム11a〜11dの表面に均一な帯電量の電荷を与える。次いで、光学系13a〜13dが記録画像信号に応じて変調したレーザー光線を感光体ドラム11a〜11d上に露光させて、各感光体ドラム11a〜11d上に静電潜像を形成する。そして、各静電潜像をイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの4色の現像剤(トナー)をそれぞれ収納した現像装置14a〜14dによってトナー画像として顕像化する。尚、顕像化されたトナー画像を中間転写体としてのベルト31に転写する画像一次転写領域Ta〜Tdの下流側では、記録材Pに転写されることなく感光体ドラム11a〜11d上に残されたトナーがクリーニング装置15a〜15dによって掻き落とされる。これにより、感光体ドラム11a〜11dの表面が清掃される。   First, in the primary chargers 12a to 12d, a uniform charge amount of charge is applied to the surfaces of the photosensitive drums 11a to 11d. Next, laser beams modulated by the optical systems 13a to 13d according to the recording image signal are exposed on the photosensitive drums 11a to 11d to form electrostatic latent images on the photosensitive drums 11a to 11d. Then, each electrostatic latent image is visualized as a toner image by developing devices 14a to 14d each containing developer (toner) of four colors of yellow, cyan, magenta, and black. Incidentally, on the downstream side of the image primary transfer areas Ta to Td where the visualized toner image is transferred to the belt 31 as an intermediate transfer member, the toner image remains on the photosensitive drums 11a to 11d without being transferred to the recording material P. The toner that has been removed is scraped off by the cleaning devices 15a to 15d. Thereby, the surfaces of the photosensitive drums 11a to 11d are cleaned.

給送ユニット20は、記録材Pを収納するためのカセット21a,21b及び手差しトレイ27と、カセット21a,21b内又は手差しトレイ27より記録材Pを1枚ずつ送り出すためのピックアップローラ22a,22b,26とを備える。また、給送ユニット20は、各ピックアップローラ22a,22b,26から送り出された記録材Pを二次転写領域Teまで搬送するための給送ローラ対23及び給送ガイド24とを備える。さらに、給送ユニット20は、画像形成部10での画像形成タイミングに合わせて記録材Pを上記二次転写領域Teへ送り出すためのレジストローラ25a,25bとを備える。   The feeding unit 20 includes cassettes 21a and 21b and a manual feed tray 27 for storing the recording material P, and pickup rollers 22a and 22b for feeding the recording material P one by one in the cassettes 21a and 21b or from the manual feed tray 27. 26. The feeding unit 20 includes a feeding roller pair 23 and a feeding guide 24 for conveying the recording material P fed from the pickup rollers 22a, 22b, and 26 to the secondary transfer region Te. Further, the feeding unit 20 includes registration rollers 25 a and 25 b for feeding the recording material P to the secondary transfer region Te in accordance with the image forming timing in the image forming unit 10.

中間転写ユニット30は、ベルト31と、ベルト31に駆動力を伝達する金属製の駆動ローラ(下流ローラ)32と、不図示のばね(弾性部材)の付勢力によってベルト31に適度な張力を与えるテンションローラ(上流ローラ)33とを備える。また、中間転写ユニット30は、ベルト31を挟んで二次転写領域Teに対向する二次転写内ローラ34と、搬送方向(図中の矢印B方向)の二次転写領域Teから一次転写領域Tdの間のベルト31の外側に設けられた外ローラ80とを巻回された状態で備える。   The intermediate transfer unit 30 applies an appropriate tension to the belt 31 by a biasing force of a belt 31, a metal driving roller (downstream roller) 32 that transmits a driving force to the belt 31, and a spring (elastic member) (not shown). Tension roller (upstream roller) 33. Further, the intermediate transfer unit 30 includes a secondary transfer inner roller 34 facing the secondary transfer region Te with the belt 31 interposed therebetween, and a secondary transfer region Te from the secondary transfer region Te in the transport direction (the direction of arrow B in the drawing). An outer roller 80 provided outside the belt 31 is provided in a wound state.

尚、ベルト31の材質としては、例えばPET(ポリエチレンテレフタレート)やPVdF(ポリフッ化ビニリデン)等が用いられる。   In addition, as a material of the belt 31, for example, PET (polyethylene terephthalate), PVdF (polyvinylidene fluoride), or the like is used.

駆動ローラ32は、ベルトモータ(不図示)によって回転駆動されるものであって、そのローラの表面に数mm厚のゴム(ウレタン又はクロロプレン)をコーティングする。これにより、駆動ローラ32とテンションローラ33の間に形成される一次転写平面Aにおいてベルト31との間でのスリップを防ぐことができる。   The drive roller 32 is rotationally driven by a belt motor (not shown), and coats the surface of the roller with rubber (urethane or chloroprene) having a thickness of several millimeters. Thereby, it is possible to prevent a slip between the belt 31 and the primary transfer plane A formed between the driving roller 32 and the tension roller 33.

各感光体ドラム11a〜11dとベルト31が対向する一次転写領域Ta〜Td内であって、ベルト31の裏には、一次転写手段としての一次転写装置35a〜35dが配置されている。そして、二次転写内ローラ34に対向する位置に二次転写装置36を配置することにより、二次転写領域Teが形成される。   Primary transfer devices 35a to 35d as primary transfer means are disposed in the primary transfer regions Ta to Td where the photosensitive drums 11a to 11d and the belt 31 face each other, and behind the belt 31. The secondary transfer region Te is formed by disposing the secondary transfer device 36 at a position facing the secondary transfer inner roller 34.

また、ベルト31上の二次転写領域Teの下流にはベルト31の画像形成面をクリーニングするためのクリーニング装置50が配される。クリーニング装置50は、クリーナブレード51と、廃トナーを収納する廃トナーボックス52とを備える。ここで、クリーナブレード51の材質としてはポリウレタンゴム等が用いられる。   A cleaning device 50 for cleaning the image forming surface of the belt 31 is disposed downstream of the secondary transfer region Te on the belt 31. The cleaning device 50 includes a cleaner blade 51 and a waste toner box 52 that stores waste toner. Here, as the material of the cleaner blade 51, polyurethane rubber or the like is used.

定着ユニット40は、内部にハロゲンヒータ等の熱源を備えた定着ローラ41aと、この定着ローラ41aに対して加圧を行う加圧ローラ41bと、定着ローラ41a及び加圧ローラ41bのニップ部へ記録材Pを導くためのガイド43とを備える。また、定着ユニット40は、定着ローラ41a及び加圧ローラ41bを介して排出された記録材Pを更に装置外部に導き出すための内排出ローラ44と、外排出ローラ45とを備える。尚、本実施の形態では定着ローラ41aのみが熱源を有するが、加圧ローラ41bも熱源を有するようにしてもよい。   The fixing unit 40 records in a fixing roller 41a having a heat source such as a halogen heater therein, a pressure roller 41b that applies pressure to the fixing roller 41a, and a nip portion between the fixing roller 41a and the pressure roller 41b. And a guide 43 for guiding the material P. The fixing unit 40 further includes an inner discharge roller 44 and an outer discharge roller 45 for guiding the recording material P discharged through the fixing roller 41a and the pressure roller 41b to the outside of the apparatus. In the present embodiment, only the fixing roller 41a has a heat source, but the pressure roller 41b may also have a heat source.

制御基板70は、画像出力部1P内の動作を制御するための制御基板やモータドライブ基板を備える。   The control board 70 includes a control board and a motor drive board for controlling operations in the image output unit 1P.

次に、カラープリンタ1の動作を具体的に説明する。   Next, the operation of the color printer 1 will be specifically described.

まず、画像形成動作開始信号が発せられると、ピックアップローラ22aによってカセット21aから記録材Pが1枚ずつ送り出される。そして、給送ローラ対23によって記録材Pが給送ガイド24の間に案内され、レジストローラ25a,25bまで搬送される。このとき、レジストローラ25a,25bは停止しており、記録材Pの先端はニップ部に突き当たる。その後、画像形成部10が画像の形成を開始するタイミングに合わせてレジストローラ25a,25bは回転を開始する。このレジストローラ25a,25bの回転タイミングは、記録材Pと画像形成部10よりベルト31上に一次転写されたトナー画像とが二次転写領域Teにおいてちょうど一致するように設定されている。   First, when an image forming operation start signal is issued, the recording material P is sent out one by one from the cassette 21a by the pickup roller 22a. The recording material P is guided between the feeding guides 24 by the feeding roller pair 23 and conveyed to the registration rollers 25a and 25b. At this time, the registration rollers 25a and 25b are stopped, and the leading edge of the recording material P comes into contact with the nip portion. Thereafter, the registration rollers 25a and 25b start rotating in accordance with the timing at which the image forming unit 10 starts image formation. The rotation timings of the registration rollers 25a and 25b are set so that the recording material P and the toner image primarily transferred from the image forming unit 10 onto the belt 31 are exactly the same in the secondary transfer region Te.

一方、画像形成部10では、画像形成動作開始信号が発せられると、前述したプロセスを経てベルト31の回転方向において一番上流にある感光体ドラム11d上にトナー画像が形成される。その後、高電圧が印加された一次転写装置35dによって、一次転写領域Tdにおいてベルト31に一次転写される。次に、ベルト31上に一次転写されたトナー画像は次の一次転写領域Tcまで搬送される。その後、一次転写領域Tcにおけるトナー画像の転写は、トナー画像が搬送される時間だけ遅延して行われる。これにより、前画像の上にレジストを合わせて次のトナー画像が転写される。以下、一次転写領域Tb,Taにおけるトナー画像の転写についても同様の処理が行われ、4色のトナー画像がベルト31上に一次転写される。   On the other hand, when an image forming operation start signal is issued, the image forming unit 10 forms a toner image on the photosensitive drum 11d that is the most upstream in the rotation direction of the belt 31 through the process described above. Thereafter, primary transfer is performed on the belt 31 in the primary transfer region Td by the primary transfer device 35d to which a high voltage is applied. Next, the toner image primarily transferred onto the belt 31 is conveyed to the next primary transfer region Tc. Thereafter, the transfer of the toner image in the primary transfer region Tc is performed with a delay by the time during which the toner image is conveyed. As a result, the next toner image is transferred by aligning the resist on the previous image. Thereafter, the same processing is performed for the transfer of the toner image in the primary transfer regions Tb and Ta, and the four color toner images are primarily transferred onto the belt 31.

その後、記録材Pが二次転写領域Teに進入してベルト31に接触すると、該記録材Pの通過タイミングに合わせて二次転写装置36に高電圧を印加する。そして、前述したプロセスによってベルト31上に形成された4色のトナー画像が記録材Pの表面に転写される。その後、上記4色のトナー画像が転写された記録材Pは搬送ガイド43によって定着ユニット40の定着ローラ41aと加圧ローラ41bのニップ部まで正確に案内される。   Thereafter, when the recording material P enters the secondary transfer region Te and contacts the belt 31, a high voltage is applied to the secondary transfer device 36 in accordance with the passing timing of the recording material P. Then, the four color toner images formed on the belt 31 by the process described above are transferred onto the surface of the recording material P. Thereafter, the recording material P on which the four color toner images have been transferred is accurately guided by the conveyance guide 43 to the nip portion between the fixing roller 41a of the fixing unit 40 and the pressure roller 41b.

このトナー画像は、その後定着ユニット40のローラ対41a,41bの熱及びニップの圧力によって記録材Pの表面に定着され、この画像定着が終了した後、記録材Pは内排出ローラ44と外排出ローラ45によって搬送されて機外に排出される。   The toner image is then fixed on the surface of the recording material P by the heat of the roller pair 41a and 41b of the fixing unit 40 and the pressure of the nip. After the image fixing is completed, the recording material P is discharged to the inner discharge roller 44 and the outer discharge. It is conveyed by the roller 45 and discharged outside the apparatus.

図2は、図1における中間転写ユニット30の概略構成を示すブロック図である。   FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of the intermediate transfer unit 30 in FIG.

図2において、中間転写ユニット30は、駆動ローラ32、二次転写手段としての二次転写内ローラ34及びテンションローラ33を有し、これらによりベルト31を内側から懸架する。さらに、中間転写ユニット30は外ローラ80を有し、これによりベルト31を外側から懸架する。   In FIG. 2, the intermediate transfer unit 30 has a driving roller 32, a secondary transfer inner roller 34 as a secondary transfer means, and a tension roller 33, and the belt 31 is suspended from these by these. Further, the intermediate transfer unit 30 has an outer roller 80, which suspends the belt 31 from the outside.

テンションローラ33は、不図示のバネ部材によって図中左方向に付勢され、ベルト31に適度な張力を与えている。また外ローラ80は、図中の奥側端部が不図示の軸受に軸支され、前側端部を図中矢印Cの方向に動かすことによりアライメントを調整可能に構成されている。   The tension roller 33 is urged leftward in the figure by a spring member (not shown), and applies an appropriate tension to the belt 31. Further, the outer roller 80 is configured such that the rear side end in the figure is pivotally supported by a bearing (not shown), and the alignment can be adjusted by moving the front side end in the direction of arrow C in the figure.

図3は、図2における外ローラ80の前半分側のみを示す斜視図である。以下、図3を用いて外ローラ80のアライメントを調整する機構について説明する。   FIG. 3 is a perspective view showing only the front half side of the outer roller 80 in FIG. Hereinafter, a mechanism for adjusting the alignment of the outer roller 80 will be described with reference to FIG.

図3において、外ローラ80の軸80aは、不図示の側板に固定された長軸受83に回転可能に軸支されている。長軸受83には、軸80aに対して図中V方向にのみ勘合し、V方向と垂直な矢印R1及びR2方向(図2の矢印Cと平行な方向)にのみ移動を許容する長穴83aが設けてある。さらに外ローラ80からみて長軸受83の反対側には、軸受82が軸80aに勘合されている。一方、不図示の側板にはステアリングモータ81が固定されている。このステアリングモータ81の先端部には、リードが設けられた出力軸81aが取り付けられていて、その出力軸81aの先端部が軸受82に当接している。軸81aの先端部からみて軸受82の反対側には、不図示のバネ部材が軸受82に当接しており、軸受82を出力軸81aに押し付けている。   In FIG. 3, the shaft 80a of the outer roller 80 is rotatably supported by a long bearing 83 fixed to a side plate (not shown). The long bearing 83 is fitted into only the V direction in the figure with respect to the shaft 80a, and the long hole 83a allows movement only in the directions of arrows R1 and R2 perpendicular to the V direction (direction parallel to the arrow C in FIG. 2). Is provided. Further, on the opposite side of the long bearing 83 as seen from the outer roller 80, a bearing 82 is engaged with the shaft 80a. On the other hand, a steering motor 81 is fixed to a side plate (not shown). An output shaft 81 a provided with a lead is attached to the distal end portion of the steering motor 81, and the distal end portion of the output shaft 81 a is in contact with the bearing 82. A spring member (not shown) is in contact with the bearing 82 on the opposite side of the bearing 82 when viewed from the tip of the shaft 81a, and presses the bearing 82 against the output shaft 81a.

ステアリングモータ81は、ステッピングモータであって、矢印M1方向に回転すると出力軸81aは矢印L1方向に移動する。また、矢印M2方向に回転すると出力軸81aは矢印L2方向に移動する。従って、ステアリングモータ81が所定のステップ数だけ矢印M1方向に回転すると、出力軸81aの先端部は所定の量だけ矢印L1方向に移動する。このとき同時に軸受82も所定の量だけ矢印L1方向に移動する。反対に、ステアリングモータ81が所定のステップ数だけ矢印M2方向に回転すると、出力軸81aの先端部は所定の量だけ矢印L2方向に移動し、同時に軸受82も所定の量だけ矢印L2方向に移動する。すなわち、外ローラ80の前側は、ステアリングモータ81によって矢印R1又はR2の方向へ動かすことができ、その結果、外ローラ80のアライメントを調整することができる。   The steering motor 81 is a stepping motor. When the steering motor 81 rotates in the arrow M1 direction, the output shaft 81a moves in the arrow L1 direction. Further, when rotating in the arrow M2 direction, the output shaft 81a moves in the arrow L2 direction. Accordingly, when the steering motor 81 rotates in the arrow M1 direction by a predetermined number of steps, the tip end portion of the output shaft 81a moves in the arrow L1 direction by a predetermined amount. At the same time, the bearing 82 moves in the direction of the arrow L1 by a predetermined amount. Conversely, when the steering motor 81 rotates in the direction of the arrow M2 by a predetermined number of steps, the tip of the output shaft 81a moves in the direction of the arrow L2 by a predetermined amount, and at the same time, the bearing 82 also moves in the direction of the arrow L2 by a predetermined amount. To do. That is, the front side of the outer roller 80 can be moved in the direction of the arrow R1 or R2 by the steering motor 81, and as a result, the alignment of the outer roller 80 can be adjusted.

上述の方法で外ローラ80のアライメントを行うことにより、ベルト31の寄り量を制御することができる。すなわち、外ローラ80の前側を矢印R1の方向に動かすと、ベルト31に対する矢印S1の方向への寄り力を生じ、外ローラ80の前側を矢印R2の方向に動かすと、ベルト31に対する矢印S2の方向への寄り力を生じる。   The amount of deviation of the belt 31 can be controlled by aligning the outer roller 80 by the above-described method. That is, when the front side of the outer roller 80 is moved in the direction of the arrow R1, a shift force in the direction of the arrow S1 is generated with respect to the belt 31, and when the front side of the outer roller 80 is moved in the direction of the arrow R2, the direction of the arrow S2 with respect to the belt 31 is increased. Creates a deviating force in the direction.

この特性を利用して外ローラ80のアライメントを調整すれば、装置本体の歪み等によってベルト31に発生する寄り力を相殺する方向に、積極的に寄り力を生じさせ、結果的にベルト31を所定位置から外れることなく走行させることができる。   If the alignment of the outer roller 80 is adjusted using this characteristic, a shifting force is positively generated in a direction to cancel the shifting force generated in the belt 31 due to distortion of the main body of the apparatus. The vehicle can be driven without deviating from the predetermined position.

また、図1に示すように、画像センサユニット60は、感光体ドラム11a及びベルト31の近傍に配置され、ベルト31の表面に光を照射させて、その反射光を集光し結像させて、ベルト31上のある特定エリアの表面画像を検出する。   As shown in FIG. 1, the image sensor unit 60 is disposed in the vicinity of the photosensitive drum 11a and the belt 31, irradiates the surface of the belt 31 with light, collects the reflected light, and forms an image. The surface image of a certain area on the belt 31 is detected.

図4は、図1における画像出力部1Pの回路構成を概略的に示すブロック図である。   FIG. 4 is a block diagram schematically showing a circuit configuration of the image output unit 1P in FIG.

図4において、画像出力部1Pは、DSP(ディジタルシグナルプロセッサ)50と、CPU51と、各色の感光体ドラム11a〜11d(図1)を駆動するドラム駆動モータ52a〜52dとを備える。また、画像出力部1Pは、ベルト31に駆動力を伝達する駆動ローラ32を駆動するベルトモータ56と、定着ユニット40の定着ローラ41aを駆動する定着モータ57と、画像センサユニット60と、給送ローラ対23を駆動する給紙モータ62とを備える。さらに、画像出力部1Pは、給紙モータ62を制御する給紙モータドライバ61と、各色のドラム駆動モータ52a〜52dを制御するドラム駆動モータユニット63a〜63dと、ベルト31の寄り量を制御するステアリングモータ81とを備える。また、画像出力部1Pは、定着ユニット40と、高圧ユニット59とステアリングモータ81を制御するステアリングモータドライバ67とを備える。   4, the image output unit 1P includes a DSP (digital signal processor) 50, a CPU 51, and drum drive motors 52a to 52d for driving the photosensitive drums 11a to 11d (FIG. 1) of the respective colors. In addition, the image output unit 1P includes a belt motor 56 that drives a driving roller 32 that transmits driving force to the belt 31, a fixing motor 57 that drives a fixing roller 41a of the fixing unit 40, an image sensor unit 60, and a feeding A paper feed motor 62 for driving the roller pair 23. Further, the image output unit 1P controls the amount of deviation of the belt 31 and the paper feed motor driver 61 for controlling the paper feed motor 62, the drum drive motor units 63a to 63d for controlling the drum drive motors 52a to 52d for the respective colors. And a steering motor 81. The image output unit 1 </ b> P includes a fixing unit 40, a high voltage unit 59, and a steering motor driver 67 that controls the steering motor 81.

ドラム駆動モータ52a〜52d、ベルトモータ56、給紙モータ62、ステアリングモータ81、及び画像センサユニット60は、DSP50によって制御される。また、ドラム駆動モータユニット63a〜63d、高圧ユニット59、定着ユニット40は、CPU51によって制御される。   The drum drive motors 52a to 52d, the belt motor 56, the paper feed motor 62, the steering motor 81, and the image sensor unit 60 are controlled by the DSP 50. The drum drive motor units 63a to 63d, the high voltage unit 59, and the fixing unit 40 are controlled by the CPU 51.

図5は、図4におけるDSP50によって制御されるベルトモータ56の回路構成を概略的に示すブロック図である。   FIG. 5 is a block diagram schematically showing a circuit configuration of the belt motor 56 controlled by the DSP 50 in FIG.

ここで、DSP50によって制御されるドラム駆動モータ52a〜52dの回路構成もベルトモータ56と同様の構成を有する。従って、以下にベルトモータ56の回路構成についてのみ説明し、ドラム駆動モータ52a〜52dの回路構成についての重複した説明は省略する。   Here, the circuit configuration of the drum drive motors 52 a to 52 d controlled by the DSP 50 has the same configuration as that of the belt motor 56. Therefore, only the circuit configuration of the belt motor 56 will be described below, and redundant description of the circuit configuration of the drum drive motors 52a to 52d will be omitted.

ベルトモータ56は、三相DCモータであり、DCモータユニット601に内蔵されている。   The belt motor 56 is a three-phase DC motor and is built in the DC motor unit 601.

DCモータユニット601は、ベルトモータ56の他に、制御IC602、及びドライバ603を備える。また、制御IC602は、プリドライバ605、及び論理回路606を備える。さらに、制御IC602に接続され、かつベルトモータ56に近接して配置され、ベルトモータ56の回転速度を検知する3つのホールセンサ607〜609、及び速度検知用MRセンサ610を備える。   The DC motor unit 601 includes a control IC 602 and a driver 603 in addition to the belt motor 56. The control IC 602 includes a pre-driver 605 and a logic circuit 606. Furthermore, it is connected to the control IC 602 and is arranged in the vicinity of the belt motor 56, and includes three Hall sensors 607 to 609 for detecting the rotational speed of the belt motor 56 and a speed detecting MR sensor 610.

DSP50は、ベルトモータ56の起動を制御するためのモータ起動信号611を送信する。また、DSP50は、速度検知用MRセンサ610からの速度検知信号613に基づきモータ回転速度を演算し、その演算された速度に基づき、ベルトモータ56のモータ回転速度を制御するためのPWM信号612を送信する。   The DSP 50 transmits a motor activation signal 611 for controlling the activation of the belt motor 56. The DSP 50 calculates the motor rotation speed based on the speed detection signal 613 from the speed detection MR sensor 610, and generates a PWM signal 612 for controlling the motor rotation speed of the belt motor 56 based on the calculated speed. Send.

一方、制御IC602は、ホールセンサ607〜609によって検知された回転速度及び、DSP50からのPWM信号612に基づき、ドライバ603がベルトモータ56のコイルに供給する電流の向きの切り換えや増幅を制御する。   On the other hand, the control IC 602 controls switching and amplification of the direction of the current supplied by the driver 603 to the coil of the belt motor 56 based on the rotation speed detected by the Hall sensors 607 to 609 and the PWM signal 612 from the DSP 50.

図6は、図1における画像センサユニット60によるベルト31の表面上の画像取得方法を説明するのに用いられる図である。   FIG. 6 is a diagram used for explaining an image acquisition method on the surface of the belt 31 by the image sensor unit 60 in FIG.

図6において、画像センサユニット60は、ベルト31に対向するように配置され、照明部材であるLED33と、画像検知部材であるCMOSセンサ304と、レンズ35と、結像レンズ36とを備える。   In FIG. 6, the image sensor unit 60 is disposed so as to face the belt 31, and includes an LED 33 that is an illumination member, a CMOS sensor 304 that is an image detection member, a lens 35, and an imaging lens 36.

LED33を光源とする光は、レンズ35を介して、ベルト31の表面上に斜めに照射される。このとき、その照射位置に記録材Pが搬送されてきていた場合は、記録材Pの表面上に光が照射されることになる。   Light having the LED 33 as a light source is irradiated obliquely onto the surface of the belt 31 through the lens 35. At this time, when the recording material P has been conveyed to the irradiation position, light is irradiated onto the surface of the recording material P.

その後、その反射光は結像レンズ36を介して集光され、CMOSセンサ304に結像される、このようにして、ベルト31又は記録材Pの表面画像を読み取ることができる。   Thereafter, the reflected light is collected through the imaging lens 36 and imaged on the CMOS sensor 304. In this way, the surface image of the belt 31 or the recording material P can be read.

尚、本実施の形態では、照明部材としてLED33を用いているが、これに限定するものではなく、例えばレーザー等の光源でもよいことは言うまでも無い。   In the present embodiment, the LED 33 is used as the illumination member. However, the present invention is not limited to this, and it goes without saying that a light source such as a laser may be used.

図7は、画像センサユニット60により取得されたベルト31の表面画像を示す。   FIG. 7 shows a surface image of the belt 31 acquired by the image sensor unit 60.

図7において、画像センサユニット60(不図示)は、ベルト31の表面画像を結像レンズ36によって拡大した後、拡大画像71として取得する。   In FIG. 7, the image sensor unit 60 (not shown) obtains the enlarged image 71 after enlarging the surface image of the belt 31 with the imaging lens 36.

その後、画像センサユニット60は、この取得した拡大画像71のうち、CMOSセンサ304において均等に配される画素のうち、m×n画素分の大きさの検知エリアの画像71aをセグメントに分割して検知する。さらに、CMOSセンサ304は、この検知エリアの画像71aについて8×8画素を1ピクセルとして階調検出を行い、これをイメージ画像72として取得する。すなわち、CMOSセンサ304は1ピクセルについて8ビット幅の分解能を有する。尚、1ピクセルの分解能は本実施の形態に係るものに限定されるものではないことはいうまでもない。   After that, the image sensor unit 60 divides the image 71a in the detection area of the size of m × n pixels out of the obtained enlarged image 71 out of pixels evenly arranged in the CMOS sensor 304 into segments. Detect. Further, the CMOS sensor 304 performs gradation detection on the image 71a in the detection area with 8 × 8 pixels as one pixel, and acquires this as an image image 72. That is, the CMOS sensor 304 has a resolution of 8 bits per pixel. Needless to say, the resolution of one pixel is not limited to that according to the present embodiment.

ここで、上記検知エリアの画像71aのY方向の大きさは、搬送される記録材Pの種類等によって予め設定されている速度(以下「設定速度」という。)が検知エリアの画像のサンプリングレートで乗じた値より大きくなるように設定される。これにより、設定速度が高速でも検知エリアでベルト31のY方向の変位量を確実に検知することができる。   Here, the size of the image 71a in the detection area in the Y direction is a speed set in advance according to the type of the recording material P to be conveyed (hereinafter referred to as “set speed”). It is set to be larger than the value multiplied by. Thereby, even if the set speed is high, the displacement amount of the belt 31 in the Y direction can be reliably detected in the detection area.

また、LED33を光源とする光は、上述のように斜めから照射するのが好ましい。これにより、ベルト31の表面に形成された凹凸の影の画像を確実に検出することができる。この凹凸は、ベルト31での転写制御に影響を与えない範囲で予め形成しておくのが好ましい。これにより、読み取った表面画像パターンの特徴づけを行うことができる。さらには、ベルト31の表面層は透明な材質で構成されるのが好ましい。これにより、予め上記凹凸をベルト31の表面につけておいても、転写制御への影響を小さくすることができる。   Moreover, it is preferable to irradiate the light which uses LED33 as a light source from the diagonal as mentioned above. As a result, it is possible to reliably detect the image of the uneven shadow formed on the surface of the belt 31. This unevenness is preferably formed in advance in a range that does not affect the transfer control on the belt 31. Thereby, the read surface image pattern can be characterized. Furthermore, the surface layer of the belt 31 is preferably made of a transparent material. As a result, even if the above unevenness is applied to the surface of the belt 31 in advance, the influence on the transfer control can be reduced.

図8は、画像センサユニット60の構成を概略的に示すブロック図である。   FIG. 8 is a block diagram schematically showing the configuration of the image sensor unit 60.

図8において、画像センサユニット60は、8×8画素の分解能を有するCMOSセンサ304、コントロール回路93、A/Dコンバータ94、フィルタ回路95、出力回路96、及びPLL回路97を備える。   8, the image sensor unit 60 includes a CMOS sensor 304 having a resolution of 8 × 8 pixels, a control circuit 93, an A / D converter 94, a filter circuit 95, an output circuit 96, and a PLL circuit 97.

コントロール回路93は、DSP50(不図示)から送信される各種信号を受信し、これらに基づきフィルタ定数などの制御パラメータを設定する。   The control circuit 93 receives various signals transmitted from the DSP 50 (not shown), and sets control parameters such as filter constants based on these signals.

具体的には、図9に示すように、DSP50から/CS信号S5(値L)が送信されているとき、コントロール回路93は自身の制御モードを制御パラメータ転送モードに設定し、DSP50からのDATA信号の受信待ち状態となる。このとき、DSP50から送信されるDATA信号は、クロック信号S2に同期した周波数で送信される。   Specifically, as shown in FIG. 9, when the / CS signal S5 (value L) is transmitted from the DSP 50, the control circuit 93 sets its own control mode to the control parameter transfer mode, and the DATA from the DSP 50 Waiting for signal reception. At this time, the DATA signal transmitted from the DSP 50 is transmitted at a frequency synchronized with the clock signal S2.

その後、コントロール回路93は、DSP50からDATA信号を受信すると、これに基づいてLED点灯指示命令、検出エリア設定命令、ゲイン調整命令等を生成する。   Thereafter, when receiving a DATA signal from the DSP 50, the control circuit 93 generates an LED lighting instruction command, a detection area setting command, a gain adjustment command, and the like based on the DATA signal.

CMOSセンサ304は上記検出エリア設定命令に応じて検出エリアの大きさを設定する。一方、フィルタ回路95は、上記生成されたゲイン調整命令に応じてCMOSセンサ304のゲインを決定する。これにより、ベルト31の材質、すなわちベルト31の反射率に応じたゲイン調整をすることができ、以下後述する重心位置の算出を精度よく且つ確実に実現させることができる。このゲイン調整は、検知エリアの画像71aの各ピクセルデータに対してある程度のコントラストが生じるようになるまで行われる。   The CMOS sensor 304 sets the size of the detection area according to the detection area setting command. On the other hand, the filter circuit 95 determines the gain of the CMOS sensor 304 in accordance with the generated gain adjustment command. Thereby, the gain can be adjusted according to the material of the belt 31, that is, the reflectance of the belt 31, and the calculation of the position of the center of gravity, which will be described later, can be realized accurately and reliably. This gain adjustment is performed until a certain degree of contrast is generated for each pixel data of the image 71a in the detection area.

また、図9に示すように、DSP50から/CS信号S1(値H)が送信されているとき、コントロール回路93は自身の制御モードを画像データ転送モードに設定し、DSP50からのDATA信号の受信を中断する。このとき、DSP50から送信されるクロックは後述するサンプリング制御部510(図11)においてサンプリングレートで発生する割り込み信号に同期した周波数になる。   As shown in FIG. 9, when the / CS signal S1 (value H) is transmitted from the DSP 50, the control circuit 93 sets its own control mode to the image data transfer mode and receives the DATA signal from the DSP 50. Interrupt. At this time, the clock transmitted from the DSP 50 has a frequency synchronized with an interrupt signal generated at the sampling rate in a sampling control unit 510 (FIG. 11) described later.

その後、コントロール回路93は、DSP50から送信されているクロック信号S2をPLL回路97を介して受信すると、これに基づいてトリガ信号を生成する。   Thereafter, when the control circuit 93 receives the clock signal S2 transmitted from the DSP 50 via the PLL circuit 97, the control circuit 93 generates a trigger signal based on the received clock signal S2.

CMOSセンサ304は、上記トリガ信号の受信タイミングで検知エリアの画像71aを構成するピクセルデータを生成し、これをADC94、フィルタ回路95を介して出力回路96に送信する。これにより、検知エリアの画像71aの各ピクセルデータに対してゲイン調整等が行われたものが出力回路96に順次送信される。この際、フィルタ回路95はフィルタ処理によって、上記表面画像を例えば8ビット256階調データを16階調へ落とし、ノイズなどによる成分を除去したピクセルデータとする。   The CMOS sensor 304 generates pixel data constituting the detection area image 71 a at the reception timing of the trigger signal, and transmits the pixel data to the output circuit 96 via the ADC 94 and the filter circuit 95. As a result, the pixel data of the detection area image 71 a subjected to gain adjustment or the like is sequentially transmitted to the output circuit 96. At this time, the filter circuit 95 converts the surface image into pixel data from which, for example, 8-bit 256 gradation data is reduced to 16 gradations and components due to noise are removed by filtering.

一方、PLL回路97は、上記クロック信号S2をDSPから受信すると、これに応じて送信用同期クロック(TXC)S4を生成する。出力回路96は、上記順次送信されたピクセルデータを上記生成されたTXC信号の受信タイミングでDSP50に送信する。   On the other hand, when receiving the clock signal S2 from the DSP, the PLL circuit 97 generates a transmission synchronous clock (TXC) S4 in response thereto. The output circuit 96 transmits the sequentially transmitted pixel data to the DSP 50 at the reception timing of the generated TXC signal.

以上の処理により、DSP50は、画像データ転送モードにおいて、サンプリングレート毎にピクセルデータとして画像センサユニット60から送信される検知エリアの画像71aを確実に受信することができる。   With the above processing, the DSP 50 can reliably receive the detection area image 71a transmitted from the image sensor unit 60 as pixel data for each sampling rate in the image data transfer mode.

図11は、図4におけるDSP50の概略的な構成を示すブロック図である。   FIG. 11 is a block diagram showing a schematic configuration of the DSP 50 in FIG.

図11において、DSP50は、画像センサユニット60やCPU51等の外部機器と信号のやりとりを行うI/O制御部508と、一定のサンプリングレートで割り込み信号を発生させるサンプリング制御部510とを備える。   11, the DSP 50 includes an I / O control unit 508 that exchanges signals with external devices such as the image sensor unit 60 and the CPU 51, and a sampling control unit 510 that generates an interrupt signal at a constant sampling rate.

また、DSP50は、TXC信号に同期して送信されるピクセルデータを保持する読み取り画像バッファ501を備える。この保持された各ピクセルデータには、I/O制御部508から指定されたベルト31の移動方向であるY方向のアドレス、及びベルト31の寄り方向であるX方向のアドレスとの対応付けがなされている。   The DSP 50 also includes a read image buffer 501 that holds pixel data transmitted in synchronization with the TXC signal. Each pixel data held is associated with an address in the Y direction, which is the moving direction of the belt 31, designated by the I / O control unit 508, and an address in the X direction, which is the direction in which the belt 31 is shifted. ing.

読み取り画像バッファ501は、サンプリング制御部510からの割り込み信号に基づき、上記保持されたピクセルデータのサンプリングを行い、これを画像メモリ502に送信する。画像メモリ502は、読み取り画像バッファ501からのデータをリファレンス画像として順次保存する。   The read image buffer 501 samples the held pixel data based on the interrupt signal from the sampling control unit 510 and transmits it to the image memory 502. The image memory 502 sequentially stores data from the read image buffer 501 as a reference image.

DSP50は、画像メモリ502で保存されたリファレンス画像をピクセル毎に所定のしきい値に基づいて2値化する2値化処理部503と、上記2値化処理後のリファレンス画像に基づきx方向及びy方向の重心を演算する重心演算処理部504とを備える。さらに、DSP50は、上記演算された重心に位置するピクセルデータのアドレス(座標)を重心位置座標として検出する重心位置座標検出部505とを備える。   The DSP 50 binarizes the reference image stored in the image memory 502 for each pixel based on a predetermined threshold value, and the x direction and the binarization processing unit 503 based on the reference image after the binarization processing. and a center of gravity calculation processing unit 504 that calculates the center of gravity in the y direction. Further, the DSP 50 includes a barycentric position coordinate detecting unit 505 that detects an address (coordinate) of pixel data located at the calculated barycentric position as barycentric position coordinates.

また、DSP50は、ベルト31の移動速度及び寄り量を算出する速度演算処理部506と、ベルトモータ56やステアリングモータ81の制御を行うモータ制御部507とを備える。   The DSP 50 also includes a speed calculation processing unit 506 that calculates the moving speed and the shift amount of the belt 31, and a motor control unit 507 that controls the belt motor 56 and the steering motor 81.

速度演算処理部506は、重心位置座標検出部505から順次送信される重心位置座標の検出結果から、まず、ベルト31の重心のずれ量を検出する。その後、検出されたずれ量のY方向成分及びサンプリングレートに基づいて、ベルト31の移動速度を算出する。また、X方向についても同様の処理を行い、ベルト31の寄り量を算出する。   The speed calculation processing unit 506 first detects the shift amount of the center of gravity of the belt 31 from the detection result of the center of gravity position coordinates sequentially transmitted from the center of gravity position coordinate detection unit 505. Thereafter, the moving speed of the belt 31 is calculated based on the detected Y-direction component of the deviation amount and the sampling rate. The same process is performed for the X direction to calculate the amount of deviation of the belt 31.

例えば、図10(a)に示すように、重心位置をサンプリング時間t1,t2(=t1+Δt),t3(=t2+Δt)で算出した結果、Y方向にのみ重心位置が変位しているとき、速度演算処理部506で算出される寄り量は0となる。この場合、DSP50は、ベルト31に寄りが生じていないと判断し、後述するモータ制御部507によるステアリングモータ58の制御は行なわれない。一方、図10(b)に示すように、重心位置を上記サンプリング時間t1,t2,t3で算出した結果、X,Y方向いずれの方向にも重心位置が変位している場合がある。この場合、DSP50は、速度演算処理部506で算出される移動速度が設定速度でなければ、設定速度となるようにモータ制御部507によるベルトモータ56のモータ速度を制御する。また、この場合、DSP50はベルト31に寄りが生じていると判断し、速度演算処理部506で算出される寄り量を解消するように、モータ制御部507によりモータドライバ67を介してステアリングモータ81を制御する。   For example, as shown in FIG. 10A, as a result of calculating the centroid position at sampling times t1, t2 (= t1 + Δt) and t3 (= t2 ++ t), the centroid position is displaced only in the Y direction. At this time, the shift amount calculated by the speed calculation processing unit 506 is zero. In this case, the DSP 50 determines that there is no deviation in the belt 31, and the steering motor 58 is not controlled by the motor control unit 507 described later. On the other hand, as shown in FIG. 10B, as a result of calculating the centroid position at the sampling times t1, t2, and t3, the centroid position may be displaced in both the X and Y directions. In this case, the DSP 50 controls the motor speed of the belt motor 56 by the motor control unit 507 so that the moving speed calculated by the speed calculation processing unit 506 is not the set speed. In this case, the DSP 50 determines that the belt 31 is deviated, and the motor control unit 507 controls the steering motor 81 via the motor driver 67 so as to eliminate the deviation amount calculated by the speed calculation processing unit 506. To control.

モータ制御部507は、速度演算処理部506で算出されたベルト31の移動速度及び寄り量に基づき、後述する方法で、ベルトモータ56及びステアリングモータ81を制御する。ベルト31の寄り制御に関しては、具体的には、上記算出された寄り量に相当するステップ数の駆動パルスをステアリングモータドライバ67に送出することにより行う。   The motor control unit 507 controls the belt motor 56 and the steering motor 81 by a method to be described later based on the moving speed and the shift amount of the belt 31 calculated by the speed calculation processing unit 506. More specifically, the shift control of the belt 31 is performed by sending a drive pulse having the number of steps corresponding to the calculated shift amount to the steering motor driver 67.

また、速度演算処理部506は、フィルタ処理を施すフィルタ処理部506aを有する。これにより、上記算出されたベルト31の移動速度及び寄り量に含まれる検出ノイズや演算誤差を除去し、ベルトモータ56及びステアリングモータ81の制御を最適なものとすることができる。具体的には、検出ノイズ等によって上記算出された移動速度の値が急変した場合でも、ベルトモータ56のモータ速度を急変させることはなくして、画像の劣化を防止している。また、寄り制御においては、検出ノイズ等によって上記算出された寄り量の値が急変した場合でも、ステアリングモータドライバ67に送信される駆動パルス数を急変させることはなくして、ステアリングモータ81の脱調を防止している。   The speed calculation processing unit 506 includes a filter processing unit 506a that performs filter processing. As a result, the detection noise and calculation error included in the calculated moving speed and shift amount of the belt 31 can be removed, and the control of the belt motor 56 and the steering motor 81 can be optimized. Specifically, even when the calculated moving speed value suddenly changes due to detection noise or the like, the motor speed of the belt motor 56 is not suddenly changed, thereby preventing image deterioration. In the shift control, even if the calculated shift amount suddenly changes due to detection noise or the like, the number of drive pulses transmitted to the steering motor driver 67 is not changed suddenly, and the step-out of the steering motor 81 is prevented. Is preventing.

また、CMOSセンサ304におけるLED33の照明光量は、DSP50の備える照明光量制御手段としての照明ロジック511によって制御される。また、DSP50において、照明ロジック511、サンプリング制御部510、画像メモリ502、フィルタ処理部506aを含む速度演算処理部506、及びモータ制御部507は、プログラマブルに制御可能である。   The illumination light amount of the LED 33 in the CMOS sensor 304 is controlled by illumination logic 511 as illumination light amount control means provided in the DSP 50. In the DSP 50, the illumination logic 511, the sampling control unit 510, the image memory 502, the speed calculation processing unit 506 including the filter processing unit 506a, and the motor control unit 507 can be controlled in a programmable manner.

また、検知エリアは、上述したように、そのY方向の大きさmを設定速度にサンプリングレートを乗じた値より大きくする。しかし、検知エリアの大きさをサンプリングレートの時間内にベルト31のX,Y方向についての変位量を確実に取得できる大きさに設定すべく、ベルト31の寄り量に応じて以下のように限定する。   Further, as described above, the detection area has a size m in the Y direction larger than a value obtained by multiplying the set speed by the sampling rate. However, in order to set the size of the detection area so that the displacement amount in the X and Y directions of the belt 31 can be reliably acquired within the time of the sampling rate, it is limited as follows according to the shift amount of the belt 31. To do.

具体的には、図10(a)に示すように、ベルト31に寄りが全く生じていない、又は微小の寄りしか生じていない場合、以下のように検知エリアのX方向の大きさnを設定する。   Specifically, as shown in FIG. 10A, when the belt 31 is not deviated at all or only a small amount is deviated, the size n of the detection area in the X direction is set as follows. To do.

n=n<n
:CMOSセンサ304が検知エリアのX方向の大きさとして設定できる最小値
:CMOSセンサ304のX方向の大きさ
一方、図10(b)に示すように、ベルト31に一定以上の寄りが生じている場合は、以下のように検知エリアの方向の大きさmを設定する。
n = n 2 <n 1
n 2 : Minimum value that the CMOS sensor 304 can set as the size of the detection area in the X direction n 1 : Size of the CMOS sensor 304 in the X direction On the other hand, as shown in FIG. If there is a deviation, the size m in the Y direction of the detection area is set as follows.

m≦m
n>n
:CMOSセンサ304のY方向の大きさ
このように、検知エリアの大きさを限定することにより、設定速度が早くても回転しているベルト31の寄り量及び移動速度を確実に算出することができ、装置内の温度上昇に伴う色ずれや画像ぶれのない高品位な画像出力を行うことができる。
m ≦ m 1
n> n 2
m 1 : Size of the CMOS sensor 304 in the Y direction As described above, by limiting the size of the detection area, the shift amount and the moving speed of the rotating belt 31 can be reliably calculated even if the set speed is high. Therefore, it is possible to perform high-quality image output without color shift and image blur due to temperature rise in the apparatus.

さらに、一般にベルト31の単位時間あたりの変位量はY方向に比較して、X方向に比較して非常に微小である。このため、検知エリアは、そのY方向の大きさがそのX方向大きさより大きくなるよう制御される。   Furthermore, the amount of displacement per unit time of the belt 31 is generally very small compared to the Y direction compared to the Y direction. For this reason, the detection area is controlled such that the size in the Y direction is larger than the size in the X direction.

次に、重心演算処理部504による重心の計算方法と、速度演算処理部506による中間転写ベルトの相対速度の算出及び寄り量の算出の方法を説明する。   Next, a method for calculating the center of gravity by the center of gravity calculation processing unit 504 and a method for calculating the relative speed and the deviation amount of the intermediate transfer belt by the speed calculation processing unit 506 will be described.

図12は、図11の重心演算処理部504により実行される重心計算処理を説明するのに用いられる図である。具体的には、図12(a),(c)はサンプル時間t1,t2における検知エリアの画像71aを2値化処理した後の画像(2値化画像)を示し、図12(b)、(d)はその重心計算結果の表を示す。   FIG. 12 is a diagram used for explaining the centroid calculation process executed by the centroid calculation processing unit 504 in FIG. Specifically, FIGS. 12A and 12C show an image (binarized image) after binarizing the image 71a in the detection area at the sample times t1 and t2, and FIG. 12B and FIG. (D) shows a table of the centroid calculation results.

図12において、2値化画像161,162は、ベルト31の表面画像71の重心位置がY方向にのみ変位しているときにサンプリングされた検知エリアの画像71aを2値化処理部503が所定のしきい値に基づいて2値化した画像である。   In FIG. 12, the binarized images 161 and 162 are obtained by the binarization processing unit 503 using the detection area image 71a sampled when the center of gravity of the surface image 71 of the belt 31 is displaced only in the Y direction. It is the image binarized based on the threshold value.

以下、重心演算処理部504が2値化画像161に対する処理を例として、重心演算処理の方法を具体的に説明する。   Hereinafter, the center of gravity calculation processing method will be described in detail by taking the center of gravity calculation processing unit 504 as an example of processing for the binarized image 161.

まず、重心演算処理部504は検知エリアのX,Y方向の夫々について係数を設定する。本実施の形態では、表163で示すように、検知エリアの最左上の行に係数15、最左上の列に係数7、また最右下の行に係数8、最右下の列に係数0が設定されている。   First, the center-of-gravity calculation processing unit 504 sets a coefficient for each of the detection areas in the X and Y directions. In the present embodiment, as shown in Table 163, the coefficient is 15 in the upper left row of the detection area, the coefficient 7 in the upper left column, the coefficient 8 in the lower right row, and the coefficient 0 in the lower right column. Is set.

次に、2値化処理部503から送信された2値化画像161の各ピクセルデータのアドレスに対して、上記設定された係数を乗ずることにより、2値化した後のデータがどの行、及び列にいくつ存在するかを示す数(存在数)を求める。表163に示すように、2値化画像161に関しては、係数6の列では存在数は1、係数5の列では存在数2、係数11の行では存在数3、係数13の行では存在数2と求められる。   Next, by multiplying the address of each pixel data of the binarized image 161 transmitted from the binarization processing unit 503 by the set coefficient, which row has the binarized data, and Find the number (existence number) indicating how many exist in the column. As shown in Table 163, regarding the binarized image 161, the number of existence is 1 in the column of coefficient 6, the number of existence is 2 in the column of coefficient 5, the number of existence is 3 in the row of coefficient 11, and the number of existence is in the row of coefficient 13. 2 is required.

その後、この存在数に基づき、すべての行及び列に関して部分和を求める。具体的には、この部分和の計算は、係数6の列では,存在数が1なので6×1=6、係数5の列では5×2=10、係数11の行では11×3=33、係数13の行では13×2=26というように計算される。   Thereafter, based on the existence number, partial sums are obtained for all the rows and columns. Specifically, the calculation of the partial sum is 6 × 1 = 6 because the existence number is 1 in the column of coefficient 6, 5 × 2 = 10 in the column of coefficient 5, and 11 × 3 = 33 in the row of coefficient 11. In the row of the coefficient 13, it is calculated as 13 × 2 = 26.

さらに、上記各行及び各列で計算した部分和の合計を算出する。表163に示すように、2値化画像161に関しては、行の部分和が105、列の部分和は37と算出される。   Further, the sum of the partial sums calculated for each row and each column is calculated. As shown in Table 163, for the binarized image 161, the row partial sum is calculated as 105 and the column partial sum is calculated as 37.

最後に、この部分和を存在数で除算してX,Y方向の重心を算出する。ここでは、X方向の重心が105÷9=11.7、Y方向の重心が37÷9=4.11と算出される。この結果は重心位置座標検出部505に送信され、重心位置にあるピクセルデータのアドレスは(11,4)であると検出される。   Finally, the partial sum is divided by the existence number to calculate the center of gravity in the X and Y directions. Here, the center of gravity in the X direction is calculated as 105 ÷ 9 = 11.7, and the center of gravity in the Y direction is calculated as 37 ÷ 9 = 4.11. This result is transmitted to the barycentric position coordinate detecting unit 505, and it is detected that the address of the pixel data at the barycentric position is (11, 4).

同様の処理を、2値化画像162についても行う。その結果、表164に示すように、X方向の重心は11.7、Y方向の重心は、20.11と算出され、さらに、重心位置にあるピクセルデータのアドレスは(11,20)であると検出される。   Similar processing is performed on the binarized image 162. As a result, as shown in Table 164, the center of gravity in the X direction is calculated as 11.7, the center of gravity in the Y direction is calculated as 20.11, and the address of the pixel data at the center of gravity is (11, 20). Is detected.

次に、速度演算処理部506は、上記検出された重心位置にあるピクセルデータのアドレスの変位量を算出し、サンプル時間t1,t2の間でのベルト31の移動量を算出する。ここでは、算出される変位量は、X方向に0画素分、Y方向に16画素分であり、また、本実施の形態に係る1ピクセルの大きさはY方向については10μmである。よって、ベルト31の移動量はY方向について160μmであると算出される。   Next, the speed calculation processing unit 506 calculates the displacement amount of the address of the pixel data at the detected gravity center position, and calculates the movement amount of the belt 31 between the sample times t1 and t2. Here, the calculated displacement amount is 0 pixel in the X direction and 16 pixels in the Y direction, and the size of one pixel according to the present embodiment is 10 μm in the Y direction. Therefore, the movement amount of the belt 31 is calculated to be 160 μm in the Y direction.

さらに、速度演算処理部506は、サンプル時間t1,t2の値と、上記算出されたベルト31の移動量に基づき、ベルト31の移動速度を算出する。ここで、サンプル時間t2はサンプル時間t1からサンプリングレートΔt(1ms)だけ経過した時間であるので、0.16mm÷1ms=160mm/secの値がベルト31の移動速度であると算出される。   Further, the speed calculation processing unit 506 calculates the moving speed of the belt 31 based on the values of the sample times t1 and t2 and the calculated moving amount of the belt 31. Here, since the sample time t2 is a time elapsed by the sampling rate Δt (1 ms) from the sample time t1, a value of 0.16 mm ÷ 1 ms = 160 mm / sec is calculated as the moving speed of the belt 31.

図13は、図12における2値化画像、及びその重心計算結果の表の変形例を示す図である。   FIG. 13 is a diagram illustrating a modified example of the binarized image in FIG. 12 and the table of centroid calculation results thereof.

図13(a),(c)において、2値化画像165,166は、ベルト31の表面画像71の重心位置がX,Yの両方向についても変位しているときにサンプリングされた検知エリアの画像71aを2値化処理部503が2値化した画像である。   13A and 13C, binarized images 165 and 166 are images of the detection area sampled when the center of gravity position of the surface image 71 of the belt 31 is displaced in both the X and Y directions. 71a is an image binarized by the binarization processing unit 503.

まず、図12に示す処理と同様の方法で2値化画像165の重心位置を演算する。この結果、表167(図13(b))に示すように、X方向の重心は11.7、Y方向の重心は、4.11と算出され、さらに、重心位置にあるピクセルデータのアドレスは(11,4)であると検出される。   First, the barycentric position of the binarized image 165 is calculated by the same method as the process shown in FIG. As a result, as shown in Table 167 (FIG. 13B), the center of gravity in the X direction is calculated as 11.7, the center of gravity in the Y direction is calculated as 4.11, and the address of the pixel data at the center of gravity is (11, 4) is detected.

同様に、2値化画像166の重心位置を演算すると、表168(図13(d))に示すように、X方向の重心は3.7、Y方向の重心は、20.11と算出され、さらに、重心位置にあるピクセルデータのアドレスは(3,20)であるという検出される。   Similarly, when the position of the center of gravity of the binarized image 166 is calculated, the center of gravity in the X direction is calculated as 3.7 and the center of gravity in the Y direction is calculated as 20.11 as shown in Table 168 (FIG. 13 (d)). Furthermore, it is detected that the address of the pixel data at the center of gravity position is (3, 20).

次に、速度演算処理部506は、上記検出された重心位置にあるピクセルデータのアドレスの変位量を算出し、サンプル時間t1,t2の間でのベルト31の移動量を算出する。ここでは、算出される変位量は、X方向に−8画素分、Y方向に16画素分であり、また、本実施の形態に係る1ピクセルの大きさはX方向についても10μmである。よって、ベルト31の移動量はY方向について160μm,X方向については−80μmであると算出される。   Next, the speed calculation processing unit 506 calculates the displacement amount of the address of the pixel data at the detected gravity center position, and calculates the movement amount of the belt 31 between the sample times t1 and t2. Here, the calculated displacement amount is −8 pixels in the X direction and 16 pixels in the Y direction, and the size of one pixel according to the present embodiment is also 10 μm in the X direction. Therefore, the movement amount of the belt 31 is calculated to be 160 μm in the Y direction and −80 μm in the X direction.

さらに、速度演算処理部506は、サンプル時間t1,t2の値と、上記算出されたベルト31の移動量に基づき、ベルト31の移動速度を算出する。0.16mm÷1ms=160mm/secの値がベルト31の移動速度、0.08mm÷1ms=80mm/secの値がベルト31の寄り量であると算出される。   Further, the speed calculation processing unit 506 calculates the moving speed of the belt 31 based on the values of the sample times t1 and t2 and the calculated moving amount of the belt 31. The value of 0.16 mm ÷ 1 ms = 160 mm / sec is calculated as the moving speed of the belt 31, and the value of 0.08 mm ÷ 1 ms = 80 mm / sec is calculated as the deviation amount of the belt 31.

図14は、DSP50により実行されるベルト31の移動速度及び寄り量の制御処理の手順を示すフローチャートである。   FIG. 14 is a flowchart illustrating a procedure of control processing of the moving speed and the shift amount of the belt 31 executed by the DSP 50.

図14において、まず、I/O制御部508で値Lの/CS信号を画像センサユニット60に送信し、画像センサユニット60(コントロール回路93)の制御モードを制御パラメータ転送モードに設定する(ステップS1401)。   In FIG. 14, first, the I / O control unit 508 transmits a / CS signal having a value L to the image sensor unit 60, and sets the control mode of the image sensor unit 60 (control circuit 93) to the control parameter transfer mode (step). S1401).

次に、I/O制御部508でアドレス指定及びLED点灯指示のDATA信号を画像センサユニット60に送信する(ステップS1402)。この信号を受信すると、画像センサユニット60はLED33でベルト31の表面へのLED光の照射を開始し、その表面画像のうち上記アドレス指定のあった検知エリアの画像を検知する。   Next, the I / O control unit 508 transmits a DATA signal for address designation and LED lighting instruction to the image sensor unit 60 (step S1402). When this signal is received, the image sensor unit 60 starts irradiating the LED light on the surface of the belt 31 with the LED 33, and detects an image in the detection area where the address is specified among the surface images.

続いて、I/O制御部508でゲイン調整指示のDATA信号を画像センサユニット60に送信する(ステップS1403)。この信号を受信すると、画像センサユニット60は上記取得した表面画像の検出が最適な状態となるようフィルタ回路95でゲインを調整する。   Subsequently, the I / O control unit 508 transmits a gain adjustment instruction DATA signal to the image sensor unit 60 (step S1403). When this signal is received, the image sensor unit 60 adjusts the gain by the filter circuit 95 so that the detection of the acquired surface image is in an optimum state.

次に、I/O制御部508で値Hの/CS信号を画像センサユニット60に送信し、上記制御モードを画像データ転送モードに切り替え(ステップS1404)、処理回数nを1に設定する(ステップS1405)。   Next, the / CS signal of value H is transmitted to the image sensor unit 60 by the I / O control unit 508, the control mode is switched to the image data transfer mode (step S1404), and the processing count n is set to 1 (step S1404). S1405).

次に、検出サンプリング時間(本実施のサンプリングレートは1ms)経過する毎に(ステップS1406でYES)、サンプリング制御部510で割り込み信号を発信する(ステップS1407)。この発信された割り込み信号は、I/O制御部508、読み取り画像バッファ501、及び画像メモリ502に送信される。   Next, every time the detection sampling time (the sampling rate of the present embodiment is 1 ms) has elapsed (YES in step S1406), the sampling control unit 510 issues an interrupt signal (step S1407). The transmitted interrupt signal is transmitted to the I / O control unit 508, the read image buffer 501, and the image memory 502.

I/O制御部508は、サンプリング制御部510からの割り込み信号を受信すると(ステップS1408でYES)、この割り込み信号に同期させたCLOCK信号を画像センサユニット60に送信する(ステップS1409)。この信号を受信すると、画像センサユニット60はPLL回路97で上記CLOCK信号に基づいて、送信用同期クロック(TXC)を生成する。その後、この生成された送信用同期クロックに同期したタイミングで検知エリア71aのピクセルデータはDSP50(読み取り画像バッファ501)に送信される。この送信されたピクセルデータは読み取り画像バッファ501内に順次保持される。   When the I / O control unit 508 receives the interrupt signal from the sampling control unit 510 (YES in step S1408), the I / O control unit 508 transmits a CLOCK signal synchronized with the interrupt signal to the image sensor unit 60 (step S1409). Upon receiving this signal, the image sensor unit 60 generates a transmission synchronization clock (TXC) by the PLL circuit 97 based on the CLOCK signal. Thereafter, the pixel data in the detection area 71a is transmitted to the DSP 50 (read image buffer 501) at a timing synchronized with the generated transmission synchronization clock. The transmitted pixel data is sequentially held in the read image buffer 501.

読み取り画像バッファ501は、サンプリング制御部510からの割り込み信号を受信すると(ステップS1410でYES)、現在保持しているピクセルデータをサンプリングデータとして画像メモリ502に送信する(ステップS1411)。画像メモリ502は、送信されたサンプリングデータを順次保持すると共に、サンプリング制御部510からの割り込み信号と同期したタイミングで2値化処理部503に送信する。   When the read image buffer 501 receives an interrupt signal from the sampling control unit 510 (YES in step S1410), the read image buffer 501 transmits pixel data currently held to the image memory 502 as sampling data (step S1411). The image memory 502 sequentially holds the transmitted sampling data and transmits it to the binarization processing unit 503 at a timing synchronized with the interrupt signal from the sampling control unit 510.

次に、2値化処理部503は、画像メモリ502からサンプリングデータを受信すると、その各ピクセルデータを2値化処理部503で2値化処理して2値化画像を生成し(ステップS1412)、重心演算処理部506にその生成された2値画像を送信する。2値化画像に基づき、後述する図16の重心演算処理が行われる(ステップS1413)。この処理により、重心位置にあるピクセルデータのアドレスが精度よく検出され、その検出されたアドレス値が処理回数nとの対応づけがされた状態で順次速度演算処理部506に送信される。   Next, when the binarization processing unit 503 receives the sampling data from the image memory 502, the binarization processing unit 503 binarizes each pixel data to generate a binarized image (step S1412). Then, the generated binary image is transmitted to the center-of-gravity calculation processing unit 506. Based on the binarized image, a center-of-gravity calculation process of FIG. 16 described later is performed (step S1413). By this processing, the address of the pixel data at the center of gravity is accurately detected, and the detected address value is sequentially transmitted to the speed calculation processing unit 506 in a state where the detected address value is associated with the processing count n.

上記ステップS1406〜S1413までの処理は、nの値がmになるまで(ステップS1415でNO)、nの値を1つインクリメントしながら(ステップS1414)繰り返される。   The processing from step S1406 to S1413 is repeated while incrementing the value of n by 1 (step S1414) until the value of n becomes m (NO in step S1415).

その後、nの値がmになると(ステップS1415でYES)、速度演算処理部506は重心位置座標検出部505から送信されていたアドレス値に基づき、n(=2〜m)におけるベルト31の移動速度及び寄り量を算出する(ステップS1416)。ここで、処理回数nのときの移動速度V(n)及び寄り量V(n)は以下のように算出される。 Thereafter, when the value of n becomes m (YES in step S1415), the speed calculation processing unit 506 moves the belt 31 at n (= 2 to m) based on the address value transmitted from the barycentric position coordinate detection unit 505. The speed and the shift amount are calculated (step S1416). Here, the moving speed V 1 (n) and the shift amount V 2 (n) when the number of processes is n are calculated as follows.

(n)={Y(n)―Y(n−1)}/Δt
(n)={X(n)―X(n−1)}/Δt
Y(n):処理回数nのときのY方向のアドレス値
X(n):処理回数nのときのX方向のアドレス値
Δt:サンプリングレート
次に、算出された移動速度及び寄り量の平均処理を行い(ステップS1417)、その平均処理の結果がデータとしてメモリに記憶される(ステップS1418)。
V 1 (n) = {Y (n) −Y (n−1)} / Δt
V 2 (n) = {X (n) −X (n−1)} / Δt
Y (n): Y-direction address value X (n) when the processing count is n: X-direction address value when the processing count is n Δt: Sampling rate Next, the average processing of the calculated moving speed and shift amount (Step S1417), and the result of the average processing is stored in the memory as data (step S1418).

ステップS1418の処理が終了すると、I/O制御部508で値Lの/CS信号を画像センサユニット60に送信し、上記制御モードを制御パラメータ転送モードに再度切り換える(ステップS1419)。このとき、I/O制御部508は、画像センサユニット60に送信するCLOCK信号の周波数を通常の周波数に戻す。   When the processing in step S1418 is completed, the I / O control unit 508 transmits a / CS signal having a value L to the image sensor unit 60, and switches the control mode to the control parameter transfer mode again (step S1419). At this time, the I / O control unit 508 returns the frequency of the CLOCK signal transmitted to the image sensor unit 60 to the normal frequency.

次に、I/O制御部508でLED消灯指示のDATA信号を画像センサユニット60に送信する(ステップS1420)。この信号を受信すると、画像センサユニット60はLED33によるベルト31の表面へのLED光の照射を終了する。   Next, the I / O control unit 508 transmits an LED turn-off instruction DATA signal to the image sensor unit 60 (step S1420). When this signal is received, the image sensor unit 60 ends the irradiation of the LED light on the surface of the belt 31 by the LED 33.

また、速度演算処理部506は、ステップS1418でメモリに記憶されたデータに基づきベルト31の目標速度を設定し、これをモータ制御部507に送信する(ステップS1421)。   Further, the speed calculation processing unit 506 sets the target speed of the belt 31 based on the data stored in the memory in step S1418, and transmits this to the motor control unit 507 (step S1421).

モータ制御部507は、上記目標速度に基づき、ベルトモータ56及びステアリングモータの制御を行って(ステップS1422)、本処理を終了する。   The motor control unit 507 controls the belt motor 56 and the steering motor based on the target speed (step S1422), and ends this process.

図14の処理によれば、ベルト31の移動速度を一定にでき、また、ベルト31に生じた寄りを無くすことができる。   According to the processing of FIG. 14, the moving speed of the belt 31 can be made constant, and the deviation generated in the belt 31 can be eliminated.

図15は、図14のステップS1422のモータ制御処理の手順を示すフローチャートである。   FIG. 15 is a flowchart showing the procedure of the motor control process in step S1422 of FIG.

図15において、まず、モータ制御部507はベルトモータ56に対し、モータ起動信号611(図5)を送信する(ステップS110)。その後、ベルトモータ56の状態を示すフラグをNOT−READYにセットして(ステップS111)、ベルトモータ56に設置された速度検知用MRセンサ610から送信される速度検知信号613のパルスを検出する(ステップS112)。   In FIG. 15, first, the motor control unit 507 transmits a motor start signal 611 (FIG. 5) to the belt motor 56 (step S110). Thereafter, a flag indicating the state of the belt motor 56 is set to NOT-READY (step S111), and a pulse of the speed detection signal 613 transmitted from the speed detection MR sensor 610 installed in the belt motor 56 is detected (step S111). Step S112).

次いで、上記速度検知信号613に基づき、ベルトモータ56のモータ回転速度を演算する(ステップS113)。ここで、例えばモータ1回転に30パルスの速度信号が出力されており、且つパルスの間隔がtsecのとき、ベルトモータ56のモータ回転速度ωは、ω=2π/30/t(rad/sec)と演算される。   Next, based on the speed detection signal 613, the motor rotation speed of the belt motor 56 is calculated (step S113). Here, for example, when a speed signal of 30 pulses is output for one rotation of the motor and the pulse interval is tsec, the motor rotational speed ω of the belt motor 56 is ω = 2π / 30 / t (rad / sec). Is calculated.

次に、モータ回転速度ωが図14のステップS1422で設定された目標速度の50%以上か否かを判定する(ステップS114)。この結果、50%未満であるときは、PWMのオンデューティを80%にセットして(ステップS115)、PWMパルスを出力して(ステップS121)、本処理を終了する。   Next, it is determined whether or not the motor rotation speed ω is 50% or more of the target speed set in step S1422 of FIG. 14 (step S114). As a result, if it is less than 50%, the PWM on-duty is set to 80% (step S115), a PWM pulse is output (step S121), and this process is terminated.

一方、ステップS114の判別の結果、50%以上であるときは、さらにモータ回転速度ωが目標速度の±5%以内か否かを判定する(ステップS116)。この結果、±5%以内であるときは、ベルトモータ56の状態を示すフラグをREADYフラグに設定する(ステップS117)。   On the other hand, if the result of determination in step S114 is 50% or more, it is further determined whether or not the motor rotation speed ω is within ± 5% of the target speed (step S116). If the result is within ± 5%, a flag indicating the state of the belt motor 56 is set to the READY flag (step S117).

次に、目標速度とモータ回転速度ωとの差を演算し(ステップS118)、PI演算(制御)し(ステップS119)、その制御後のPWMパルス幅を算出し(ステップS120)、PWMパルスを出力して(ステップS121)、本処理を終了する。   Next, the difference between the target speed and the motor rotational speed ω is calculated (step S118), PI calculation (control) is performed (step S119), the PWM pulse width after the control is calculated (step S120), and the PWM pulse is calculated. This is output (step S121), and this process is terminated.

本処理によれば、図5に示したDCモータユニット601の回路にて、PWMパルスに応じたベルトモータ56の電力が制御され、ベルトモータ56は目標速度に対し、常に追従するようにサーボ制御が行われる。   According to this processing, the power of the belt motor 56 corresponding to the PWM pulse is controlled by the circuit of the DC motor unit 601 shown in FIG. 5, and the belt motor 56 is servo controlled so as to always follow the target speed. Is done.

図16は、図14のステップS1413の重心演算処理の手順を示すフローチャートである。   FIG. 16 is a flowchart showing the procedure of the center-of-gravity calculation process in step S1413 of FIG.

図16において、まず、重心演算処理部506は2値化処理部503から2値化画像を受信すると(ステップS1601でYES)、上述した図12,13の方法でその受信した2値化画像の重心位置を演算する(ステップS1602)。次に、重心位置座標検出部505がその演算された重心位置にあるピクセルデータのアドレスを検出する(ステップS1603)。図14で上述したように、この検出されたアドレス値は速度演算処理部506に送信される。   In FIG. 16, first, when the center-of-gravity calculation processing unit 506 receives a binarized image from the binarization processing unit 503 (YES in step S1601), the received binarized image is processed by the method of FIGS. The center of gravity position is calculated (step S1602). Next, the barycentric position coordinate detection unit 505 detects the address of the pixel data at the calculated barycentric position (step S1603). As described above with reference to FIG. 14, the detected address value is transmitted to the speed calculation processing unit 506.

その後、現在のnの値が1であるときは(ステップS1604でYES)、本処理をそのまま終了し、図14のステップS1414以降の処理に進む。一方、現在のnの値が2であるときは(ステップS1604でNO,ステップS1605でYES)、速度演算処理部506でベルト31の寄り量(={X(2)―X(1)}/Δt))を算出する(ステップS1606)。   Thereafter, when the current value of n is 1 (YES in step S1604), the process is terminated as it is, and the process proceeds to step S1414 and subsequent steps in FIG. On the other hand, when the current value of n is 2 (NO in step S1604, YES in step S1605), the speed calculation processing unit 506 causes the shift amount of the belt 31 (= {X (2) −X (1)} / Δt)) is calculated (step S1606).

次に、この算出された寄り量が所定値以下であるか否かを判別する(ステップS1607)。この判別の結果、所定値以下であるときは、本処理をそのまま終了し、図14のステップS1414以降の処理に進む。一方、ステップS1607の判別の結果、所定値より大きいときは、DSP50はI/O制御部508で値Lの/CS信号を画像センサユニット60に送信し、上記制御モードを制御パラメータ転送モードに設定する(ステップS1608)。このとき、I/O制御部508は、画像センサユニット60に送信するCLOCK信号の周波数を通常の周波数に戻す。   Next, it is determined whether or not the calculated shift amount is equal to or less than a predetermined value (step S1607). As a result of the determination, if it is equal to or smaller than the predetermined value, the present process is terminated as it is, and the process proceeds to step S1414 and subsequent steps in FIG. On the other hand, if the result of determination in step S1607 is greater than the predetermined value, the DSP 50 transmits a / CS signal of value L to the image sensor unit 60 by the I / O control unit 508, and sets the control mode to the control parameter transfer mode. (Step S1608). At this time, the I / O control unit 508 returns the frequency of the CLOCK signal transmitted to the image sensor unit 60 to the normal frequency.

次に、I/O制御部508で現在より検知エリアのX方向の幅を大きく、Y方向の幅を小さくするアドレス指定のDATA信号を画像センサユニット60に送信した後(ステップS1609)、図14のステップS1404の処理に進む。ここで、画像センサユニット60はステップS1609で送信されたDATA信号を受信すると検知エリアをそのアドレス指定された領域に変更する。   Next, after the I / O control unit 508 transmits an address-designated DATA signal that increases the width of the detection area in the X direction and decreases the width in the Y direction to the image sensor unit 60 (step S1609), FIG. The process proceeds to step S1404. When the image sensor unit 60 receives the DATA signal transmitted in step S1609, the image sensor unit 60 changes the detection area to the addressed area.

一方、ステップS1605の判別の結果、n≧3であるときは、本処理をそのまま終了して、ステップS1414の処理に進む。   On the other hand, if n ≧ 3 as a result of the determination in step S1605, the process is terminated as it is, and the process proceeds to step S1414.

本処理によれば、DSP50はベルト31の寄り量が所定値より大きいときは(ステップS1607でNO)、検知エリアの変更指示を行う(ステップS1609)。これにより、ベルト31の移動速度が高速であってもその重心を見失うことなく高精度に検出し、また寄り量が所定値以上であってもベルト31の移動速度を一定に保ちつつ、その寄り制御を行うことができる。   According to this process, when the deviation amount of the belt 31 is greater than the predetermined value (NO in step S1607), the DSP 50 issues a detection area change instruction (step S1609). Accordingly, even if the moving speed of the belt 31 is high, the center of gravity is detected with high accuracy without losing sight, and even if the shifting amount is a predetermined value or more, the moving speed of the belt 31 is kept constant and the shifting is performed. Control can be performed.

また、本実施の形態では、図1に示すように、画像センサユニット60を感光ドラム11a付近に配置したが、これに限るものではなく、ベルト31の表面画像を得られる場所であればどこでもよいことは言うまでもない。   In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the image sensor unit 60 is disposed in the vicinity of the photosensitive drum 11a. However, the present invention is not limited to this, and any place where the surface image of the belt 31 can be obtained may be used. Needless to say.

また、ベルトモータ56はDCモータ602に組み込まれていたが(図5)、ベルト31をベルトモータ56が精度よく駆動できるのであればこれに限られるものではない。例えばステッピングモータにベルトモータ56が組み込まれていてもよいことは言うまでも無い。   The belt motor 56 is incorporated in the DC motor 602 (FIG. 5). However, the belt motor 56 is not limited to this as long as the belt motor 56 can drive the belt 31 with high accuracy. For example, it goes without saying that the belt motor 56 may be incorporated in the stepping motor, for example.

図17は、画像出力部1Pの変形例を示す断面図である。   FIG. 17 is a cross-sectional view showing a modification of the image output unit 1P.

図17において、画像出力部1P’は、ベルト31に中間転写することなく、4つのステーションa,b,c,dが直接記録材Pに画像形成を行う点で画像出力部1Pと異なる。また、画像センサユニット60の位置が感光体ドラム11a及びベルト31の近傍でなく、感光体ドラム11d及びベルト31の近傍に有る点でも画像出力部1Pと異なる。以下、同一の構成要素については同一の符号を付し、重複した説明を省略する。   In FIG. 17, the image output unit 1 </ b> P ′ is different from the image output unit 1 </ b> P in that four stations a, b, c, and d directly form an image on the recording material P without intermediate transfer to the belt 31. The image sensor unit 60 is different from the image output unit 1P in that the position of the image sensor unit 60 is not in the vicinity of the photosensitive drum 11a and the belt 31 but in the vicinity of the photosensitive drum 11d and the belt 31. Hereinafter, the same components are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図17において、画像出力部1P’は、記録材Pを担持搬送する記録材担持体であるベルト31を備えており、その記録材Pの担持面に沿ってイエローY、マゼンタM、シアンC、ブラックBk用のステーションa’〜d’がタンデム状に配置されている。さらに、各ステーションa’〜d’の感光ドラム11a〜11dに対応しベルト31を挟んで転写ローラ35a’〜35d’が配置されている。各ステーションa’〜d’は、感光ドラム11a〜11dの周りに帯電ローラ12a’〜12d’、現像装置14a〜14d、及びクリーニング装置15a〜15dを備えている。   In FIG. 17, the image output unit 1P ′ includes a belt 31 that is a recording material carrier for carrying and conveying the recording material P. Yellow Y, magenta M, cyan C, Stations a ′ to d ′ for black Bk are arranged in tandem. Further, transfer rollers 35a 'to 35d' are arranged so as to correspond to the photosensitive drums 11a to 11d of the stations a 'to d' with the belt 31 interposed therebetween. Each of the stations a 'to d' includes charging rollers 12a 'to 12d', developing devices 14a to 14d, and cleaning devices 15a to 15d around the photosensitive drums 11a to 11d.

ベルト31は、テンションローラ33と駆動ローラ32に巻回されており、駆動ローラ32の回転に伴って図中矢印X方向に移動する。   The belt 31 is wound around a tension roller 33 and a driving roller 32, and moves in the direction of arrow X in the figure as the driving roller 32 rotates.

上記構成において、カセット21aからピックアップローラ22b及び給送ローラ対23によってベルト31に給紙された記録材P上に、公知の電子写真プロセスを経て得られたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー画像を重ねて転写する。その後、定着ユニット40によってトナー画像を定着させ、排紙センサ24を介して、内排出ローラ44及び外排出ローラ45により機外に排紙される。   In the above configuration, yellow, magenta, cyan, and black toner images obtained through a known electrophotographic process on the recording material P fed from the cassette 21a to the belt 31 by the pickup roller 22b and the feeding roller pair 23. Transcribe and transfer. Thereafter, the toner image is fixed by the fixing unit 40 and is discharged out of the apparatus by the inner discharge roller 44 and the outer discharge roller 45 through the paper discharge sensor 24.

本実施の形態に係る画像センサユニット60は、最下流にあるステーションd’及びベルト31の近傍に配置される。これにより、装置内において最も熱による影響が大きい、より具体的には、熱によるローラ径の膨張が著しい駆動ローラ32の変化、及びこれに伴うベルト31の周速の変化をいち早く検出することができる。   The image sensor unit 60 according to the present embodiment is disposed in the vicinity of the station d ′ and the belt 31 that are located on the most downstream side. Thereby, the influence of heat is the largest in the apparatus, more specifically, it is possible to quickly detect the change of the driving roller 32 in which the expansion of the roller diameter due to heat is significant and the change in the peripheral speed of the belt 31 accompanying this. it can.

本処理によれば、ベルト31が中間転写体としての機能を有しない場合であっても、ベルト31の移動速度を高精度に検出することができる。また寄り量が所定値以上であってもベルト31の移動速度を一定に保ちつつ、寄り制御を行うことができる。   According to this process, even if the belt 31 does not have a function as an intermediate transfer member, the moving speed of the belt 31 can be detected with high accuracy. Even if the deviation amount is equal to or greater than a predetermined value, the deviation control can be performed while keeping the moving speed of the belt 31 constant.

また、本発明の目的は、前述した各実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記憶した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても達成される。   Another object of the present invention is to supply a storage medium storing software program codes for realizing the functions of the above-described embodiments to a system or apparatus, and the computer of the system or apparatus (or CPU, MPU, or the like). Is also achieved by reading and executing the program code stored in the storage medium.

この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した各実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード及び該プログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。   In this case, the program code itself read from the storage medium realizes the functions of the above-described embodiments, and the program code and the storage medium storing the program code constitute the present invention. .

また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピー(登録商標)ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、CD−R、CD−RW、DVD−ROM、DVD−RAM、DVD−RW、DVD+RW等の光ディスク、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROM等を用いることができる。または、プログラムコードをネットワークを介してダウンロードしてもよい。   Examples of the storage medium for supplying the program code include a floppy (registered trademark) disk, a hard disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a CD-R, a CD-RW, a DVD-ROM, a DVD-RAM, and a DVD. An optical disc such as RW or DVD + RW, a magnetic tape, a nonvolatile memory card, a ROM, or the like can be used. Alternatively, the program code may be downloaded via a network.

また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した各実施の形態の機能が実現されるだけではなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているOS(オペレーティングシステム)等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した各実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。   Further, by executing the program code read by the computer, not only the functions of the above-described embodiments are realized, but also an OS (Operating System) running on the computer based on the instruction of the program code Includes a case where the functions of the above-described embodiments are realized by performing part or all of the actual processing.

さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その拡張機能を拡張ボードや拡張ユニットに備わるCPU等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した各実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。   Furthermore, after the program code read from the storage medium is written to a memory provided in a function expansion board inserted into the computer or a function expansion unit connected to the computer, the expanded function is based on the instruction of the program code. This includes a case where a CPU or the like provided on the expansion board or the expansion unit performs part or all of the actual processing and the functions of the above-described embodiments are realized by the processing.

本発明の実施の形態に係る画像形成装置としてのカラープリンタの要部断面図である。1 is a cross-sectional view of a main part of a color printer as an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 図1における中間転写ユニットの概略構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a schematic configuration of an intermediate transfer unit in FIG. 1. 図2における外ローラの前半分側のみを示す斜視図である。It is a perspective view which shows only the front half side of the outer roller in FIG. 図1における画像出力部の回路構成を概略的に示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram schematically showing a circuit configuration of an image output unit in FIG. 1. 図4におけるDSPによって制御されるベルトモータの回路構成を概略的に示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram schematically showing a circuit configuration of a belt motor controlled by the DSP in FIG. 4. 図1における画像センサユニットによるベルトの表面上の画像取得方法を説明するのに用いられる図である。It is a figure used for demonstrating the image acquisition method on the surface of the belt by the image sensor unit in FIG. 画像センサユニットにより取得されたベルトの表面画像を示す。The surface image of the belt acquired by the image sensor unit is shown. 画像センサユニットの構成を概略的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of an image sensor unit roughly. DSPから図8におけるCMOSセンサに送信される信号を説明するのに用いられる図である。It is a figure used for demonstrating the signal transmitted to DSP in FIG. 8 from DSP. 検出エリアの重心位置を示す図であり、(a)はY方向にのみ重心位置が変位している状態を示し、(b)はX,Yいずれの方向にも重心位置が変位している状態を示す。It is a figure which shows the gravity center position of a detection area, (a) shows the state which the gravity center position has displaced only to the Y direction, (b) has the state where the gravity center position has displaced in both X and Y directions Indicates. 図4におけるDSPの概略的な構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the schematic structure of DSP in FIG. 図11の重心演算処理部により実行される重心計算処理を説明するのに用いられる図であり、(a)はサンプル時間t1における検知エリアの画像を2値化処理した後の画像(2値化画像)を示し、(b)はその重心計算結果の表を示し、(c)はサンプル時間t2における2値化画像を示し、(d)はその重心計算結果の表を示す。It is a figure used for demonstrating the gravity center calculation process performed by the gravity center calculation process part of FIG. 11, (a) is the image (binarization) after binarizing the image of the detection area in sample time t1 (B) shows a table of the center of gravity calculation results, (c) shows a binarized image at the sample time t2, and (d) shows a table of the center of gravity calculation results. 図12における2値化画像、及びその2値化画像に基づく重心計算結果の表の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the table | surface of the binarized image in FIG. 12, and the gravity center calculation result based on the binarized image. DSPにより実行されるベルトの移動速度及び寄り量の制御処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the control processing of the moving speed and deviation | shift amount of a belt performed by DSP. 図14のステップS1422のモータ制御処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the motor control process of step S1422 of FIG. 図14のステップS1413の重心演算処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the gravity center calculation process of step S1413 of FIG. 画像出力部の変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification of an image output part. 従来のタンデムタイプの画像形成装置の構成を概略的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows roughly the structure of the conventional tandem type image forming apparatus. 従来のサンプリング方法を説明するのに用いられる図である。It is a figure used for demonstrating the conventional sampling method. 従来の検出エリア内の第1の画像パターンを示す図である。It is a figure which shows the 1st image pattern in the conventional detection area. 従来の検出エリア内の第2の画像パターンを示す図である。It is a figure which shows the 2nd image pattern in the conventional detection area. 従来の検出エリア内の第3の画像パターンを示す図である。It is a figure which shows the 3rd image pattern in the conventional detection area.

符号の説明Explanation of symbols

1 カラープリンタ
1P 画像出力部
1R 画像読出部
a〜d ステーション
10 画像形成部
20 給送ユニット
60 画像センサユニット
31 ベルト
32 駆動ローラ
50 DSP
56 ベルトモータ
67 モータドライバ
81 モータ
304 CMOSセンサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Color printer 1P Image output part 1R Image reading part ad Station 10 Image forming part 20 Feed unit 60 Image sensor unit 31 Belt 32 Drive roller 50 DSP
56 Belt motor 67 Motor driver 81 Motor 304 CMOS sensor

Claims (5)

ベルトを介して像担持体上に形成された画像を記録材に転写する画像形成装置であって、
前記ベルトを予め設定されている移動速度vで移動させるベルト移動手段と、
所定のサンプリングレートΔtで前記ベルトの表面画像を読み取るセンサと、
前記センサにより読み取られた前記表面画像に基づいて前記ベルト移動手段により移動させられる前記ベルトの寄り量を検出する検出手段と、
前記センサの検知エリアを前記ベルトの移動方向であるY方向について画素数m、前記ベルトの寄り方向であるX方向について画素数nに限定する限定手段とを備え、
前記限定手段は、
記センサの検知エリアの前記Y方向の画素数mを前記ベルトの移動速度vを前記サンプリングレートΔtで乗じた値m min 以上の値に設定する第1の設定手段と、
前記寄り量が所定の大きさより小さい場合に前記センサの検知エリアの前記X方向の画素数nを前記センサが前記検知エリアのX方向の大きさとして設定できる最小値n min に設定し、前記寄り量が前記所定の大きさ以上である場合に前記センサの検知エリアの前記X方向の画素数nを前記最小値n min より大きい値に設定すると共に、前記Y方向の画素数mを前記センサが前記検知エリアのY方向の大きさとして設定できる最大値m max 以下に設定する第2の設定手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。
An image forming apparatus for transferring an image formed on an image carrier via a belt to a recording material,
Belt moving means for moving the belt at a preset moving speed v ;
A sensor that reads a surface image of the belt at a predetermined sampling rate Δt ;
Detecting means for detecting a shift amount of the belt moved by the belt moving means based on the surface image read by the sensor;
Limiting means for limiting the detection area of the sensor to the number of pixels m in the Y direction which is the moving direction of the belt and the number n of pixels in the X direction which is the direction of the belt,
The limiting means is
A first setting means for setting prior Symbol the Y-direction value m min or more values obtained by multiplying the moving velocity v in the sampling rate Δt of the pixel number m the belt detection area of the sensor,
When the shift amount is smaller than a predetermined size, the number n of pixels in the X direction of the detection area of the sensor is set to a minimum value n min that the sensor can set as the size of the detection area in the X direction. When the amount is equal to or larger than the predetermined size, the sensor sets the number n of pixels in the X direction of the detection area to a value larger than the minimum value n min and the sensor sets the number of pixels m in the Y direction. An image forming apparatus comprising: a second setting unit that sets the detection area to a maximum value m max that can be set as a size in the Y direction .
前記ベルトは、その表面に前記像担持体上に形成された画像を一次転写すると共に、前記一次転写された画像を前記記録材に二次転写することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。   2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the belt primarily transfers an image formed on the image carrier on a surface thereof, and secondarily transfers the primary transferred image onto the recording material. apparatus. 前記ベルトは、前記記録材を搬送することを特徴とする請求項1又は2記載の画像形成装置。 The belt, the image forming apparatus according to claim 1 or 2, wherein the conveying the recording material. 前記センサは、複数の光電変換素子を備えることを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載の画像形成装置。 The sensor image forming apparatus according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it comprises a plurality of photoelectric conversion elements. ベルトを介して像担持体上に形成された画像を記録材に転写する画像形成装置の制御方法であって、
前記ベルトを予め設定されている移動速度vで移動させるベルト移動ステップと、
所定のサンプリングレートΔtでセンサにより前記ベルトの表面画像を読み取る読取ステップと、
前記読取ステップにより読み取られた前記表面画像に基づいて前記ベルト移動ステップにおいて移動させられる前記ベルトの寄り量を検出する検出ステップと、
前記センサの検知エリアを前記ベルトの移動方向であるY方向について画素数m、前記ベルトの寄り方向であるX方向について画素数nに限定する限定ステップと、
前記限定手段は、
記センサの検知エリアの前記Y方向の画素数mを前記ベルトの移動速度vを前記サンプリングレートΔtで乗じた値m min 以上の値に設定する第1の設定ステップと、
前記寄り量が所定の大きさより小さい場合に前記センサの検知エリアの前記X方向の画素数nを前記センサが前記検知エリアのX方向の大きさとして設定できる最小値n min に設定し、前記寄り量が前記所定の大きさ以上である場合に前記センサの検知エリアの前記X方向の画素数nを前記最小値n min より大きい値に設定すると共に、前記Y方向の画素数mを前記センサが前記検知エリアのY方向の大きさとして設定できる最大値m max 以下に設定する第2の設定ステップとを備えることを特徴とする画像形成装置の制御方法。
A control method of an image forming apparatus for transferring an image formed on an image carrier onto a recording material via a belt,
A belt moving step for moving the belt at a preset moving speed v ;
A reading step of reading a surface image of the belt by a sensor at a predetermined sampling rate Δt ;
A detecting step for detecting a shift amount of the belt moved in the belt moving step based on the surface image read in the reading step;
A limiting step of limiting the detection area of the sensor to the number of pixels m in the Y direction, which is the moving direction of the belt, and the number n of pixels in the X direction, which is a direction of the belt
The limiting means is
A first setting step of setting before Symbol the Y-direction value m min or more values obtained by multiplying the moving velocity v in the sampling rate Δt of the pixel number m the belt detection area of the sensor,
When the shift amount is smaller than a predetermined size, the number n of pixels in the X direction of the detection area of the sensor is set to a minimum value n min that the sensor can set as the size of the detection area in the X direction. When the amount is equal to or larger than the predetermined size, the sensor sets the number n of pixels in the X direction of the detection area to a value larger than the minimum value n min and the sensor sets the number of pixels m in the Y direction. And a second setting step for setting the detection area to a maximum value m max that can be set as a size in the Y direction .
JP2006212055A 2006-08-03 2006-08-03 Image forming apparatus and control method thereof Expired - Fee Related JP4818022B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006212055A JP4818022B2 (en) 2006-08-03 2006-08-03 Image forming apparatus and control method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006212055A JP4818022B2 (en) 2006-08-03 2006-08-03 Image forming apparatus and control method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008039981A JP2008039981A (en) 2008-02-21
JP4818022B2 true JP4818022B2 (en) 2011-11-16

Family

ID=39175088

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006212055A Expired - Fee Related JP4818022B2 (en) 2006-08-03 2006-08-03 Image forming apparatus and control method thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4818022B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BRPI0902349A2 (en) * 2009-07-22 2011-08-23 Whirlpool Sa control method for electric motors applied to cyclic loads

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3399492B2 (en) * 1995-12-20 2003-04-21 富士ゼロックス株式会社 Belt drive controller
KR100413688B1 (en) * 2001-09-04 2003-12-31 삼성전자주식회사 Apparatus for controling of color registration and image density
JP2005084209A (en) * 2003-09-05 2005-03-31 Ricoh Printing Systems Ltd Belt controller for image forming apparatus
JP4809636B2 (en) * 2005-06-22 2011-11-09 株式会社リコー Belt traveling device and image forming apparatus using the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008039981A (en) 2008-02-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7796928B2 (en) Image forming apparatus
US7917045B2 (en) Image forming apparatus and image forming method
JP4745723B2 (en) Image forming apparatus
JP2007276982A (en) Image forming device, image formation method, sheet material carrying device and sheet material carrying method
JP5076556B2 (en) Image forming apparatus
EP2196420A2 (en) Sheet feeding device and image forming apparatus provided with the sheet feeding device
KR100485552B1 (en) Image forming apparatus
JP6198510B2 (en) Image forming apparatus
JP4818022B2 (en) Image forming apparatus and control method thereof
JP2010250017A (en) Recording material surface detector and image forming apparatus equipped with the same
JP2008032848A (en) Paper surface property detection sensor and image forming apparatus equipped therewith
JP5559392B2 (en) Recording material detection apparatus and image forming apparatus including the same
JP2008209659A (en) Image forming device and control method
JP2008052200A (en) Image forming apparatus
JP4989201B2 (en) Color image forming apparatus and driving method of color image forming apparatus
JP2004317799A (en) Image information detection sensor
JP2008107399A (en) Image forming apparatus
JP2004029525A (en) Image forming device
JP4956300B2 (en) Image forming apparatus and control method
JP2001331010A (en) Image forming device
JP2001265086A (en) Color image forming device
JP4965929B2 (en) Image forming apparatus and control method thereof
EP1895367B1 (en) Image forming apparatus to form an image using a display unit, and printing method thereof
JP2008275811A (en) Image forming apparatus and speed control device
JPH11193143A (en) Carrier device and image forming device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090803

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110705

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110727

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110822

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110830

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140909

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140909

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees