JP5448915B2

JP5448915B2 - Image forming apparatus

Info

Publication number: JP5448915B2
Application number: JP2010037526A
Authority: JP
Inventors: 崇平塚; 純俊早乙女; 康美吉田; 直松本; 真路山本; 敏寛深坂
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2010-02-23
Filing date: 2010-02-23
Publication date: 2014-03-19
Anticipated expiration: 2030-02-23
Also published as: JP2011175012A

Description

本発明は、ステアリングローラを傾動させてベルト部材を幅方向の所定の回転位置に位置決める画像形成装置、詳しくは大きなゲインで蛇行制御を行っても制御が発散しにくい制御に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus in which a steering roller is tilted to position a belt member at a predetermined rotational position in the width direction, and more particularly to control in which control is difficult to diverge even if meander control is performed with a large gain.

ステアリングローラを傾動させて中間転写ベルト又は記録材転写ベルトの幅方向の偏りを動的に修正するベルトステアリング方式の画像形成装置が実用化されている。ステアリング制御されるこれらのベルト部材を用いて、複数の像担持体にそれぞれ形成された各色のトナー像を重ね合わせることにより、記録材にフルカラー画像を形成する画像形成装置が実用化されている（特許文献１）。 2. Description of the Related Art A belt steering type image forming apparatus that tilts a steering roller to dynamically correct a deviation in the width direction of an intermediate transfer belt or a recording material transfer belt has been put into practical use. An image forming apparatus that forms a full color image on a recording material by superimposing toner images of respective colors formed on a plurality of image carriers using these belt members that are controlled by steering has been put into practical use ( Patent Document 1).

特許文献１には、ベルト部材の回転方向における像担持体に当接する領域の下流側に、ベルトエッジの検出手段とステアリングローラとを配置した画像形成装置が示される。ここでは、検出手段が検出したベルト部材の回転位置そのものに基づいてステアリングローラの傾動量を制御することにより、ベルト部材の回転位置をステアリングローラの軸方向の所定位置に位置決める。 Patent Document 1 discloses an image forming apparatus in which a belt edge detection unit and a steering roller are arranged on the downstream side of a region in contact with an image carrier in the rotation direction of a belt member. Here, the rotational position of the belt member is controlled to a predetermined position in the axial direction of the steering roller by controlling the tilting amount of the steering roller based on the rotational position of the belt member itself detected by the detecting means.

特許文献２には、ステアリングローラに近接した位置に、第１の検出手段と第２の検出手段とを配置して、ベルト部材のベルトエッジを検出し、両者の差分から寄り速度を求める画像形成装置が示される。 In Japanese Patent Laid-Open No. 2004-260260, image formation is performed in which a first detection unit and a second detection unit are arranged at a position close to a steering roller to detect a belt edge of a belt member and obtain a shift speed from a difference between the two. The device is shown.

特開２０００−３４０３１号公報JP 2000-34031 A 特開２００３−３１２８８５号公報JP 2003-312885 A

ステアリングローラを用いたベルト部材の位置決め制御（寄り制御）では、検出手段で検出したベルト部材の回転位置（又は寄り速度）がステアリングローラの傾動量にフィードバックされる。このため、検出手段は、高い精度で安定してベルト部材の回転位置を検出できることが望ましい。 In the belt member positioning control (shift control) using the steering roller, the rotational position (or shift speed) of the belt member detected by the detection means is fed back to the tilt amount of the steering roller. For this reason, it is desirable that the detection means can stably detect the rotational position of the belt member with high accuracy.

しかし、図４に示すように、ステアリングローラ（３５）を傾動させると、ベルト部材（３１）の回転位置は変化していないのに、検出手段で検出される回転位置には幅方向の位置ずれ量（Ｅ１、Ｅ２）が発生する。このため、検出手段で検出される回転位置をそのままステアリングローラ（３１）の傾動量にフィードバックしていると、ステアリングローラ（３５）の制御が不安定になったり、ベルト部材の回転位置の位置決め精度が低下したりする。 However, as shown in FIG. 4, when the steering roller (35) is tilted, the rotational position of the belt member (31) is not changed, but the rotational position detected by the detecting means is displaced in the width direction. A quantity (E1, E2) is generated. For this reason, if the rotational position detected by the detection means is directly fed back to the tilting amount of the steering roller (31), the control of the steering roller (35) becomes unstable, or the positioning accuracy of the rotational position of the belt member. Or drop.

ステアリングローラの傾動に伴う位置ずれ量（Ｅ１、Ｅ２）は、数μｍ〜２０μｍ程度のごく小さなものであるため、従来は無視されていたが、回転位置の位置決め精度、寄り制御の応答性、安定性を高める過程で問題となってきた。 The amount of misalignment (E1, E2) that accompanies the tilting of the steering roller is very small, about several μm to 20 μm, and has been ignored in the past. However, positioning accuracy of the rotational position, responsiveness of shift control, and stability It has become a problem in the process of improving sex.

例えば、ステアリングローラ（３５）を傾動中心角の前後で揺動させてベルト部材の蛇行振幅を次第に小さくする蛇行制御を行っている場合、ベルト部材（３１）の蛇行振幅が発散して収束しなくなり、各色トナー像の重ね合わせ誤差が大きくなる。 For example, when the meandering amplitude of the belt member is gradually reduced by swinging the steering roller (35) around the tilting central angle, the meandering amplitude of the belt member (31) diverges and does not converge. As a result, the overlay error of each color toner image becomes large.

蛇行制御では、一般的に、検出した回転位置のフィードバックのゲインを大きくすることで、小さな位置ずれ量でも相殺して、ベルト部材の回転位置の位置決め精度を高めることができるとされている。また、フィードバック制御の周波数を高めることで、所定の回転位置への寄り速度が大きくなり、速やかにベルト部材の位置決めを完了できるとされている。 In the meandering control, it is generally said that by increasing the feedback gain of the detected rotational position, even a small amount of positional deviation can be canceled and the positioning accuracy of the rotational position of the belt member can be increased. Further, by increasing the frequency of feedback control, the shifting speed to a predetermined rotational position increases, and positioning of the belt member can be completed quickly.

しかし、上記の位置ずれ量（Ｅ１、Ｅ２）に起因してベルト部材の回転位置を正確に検出できない場合、図１１に示すように、ゲインを高めると蛇行振幅が発散して収束しなくなる場合がある。また、図１０に示すように、ステアリングローラを傾動した直後は、検出される回転位置に複雑な過渡現象が発生するため、過渡現象にかかるような高い周波数でフィードバック制御を行うと、ステアリングローラの制御が極端に不安定になる場合がある。 However, when the rotational position of the belt member cannot be accurately detected due to the above-described misalignment amounts (E1, E2), as shown in FIG. 11, when the gain is increased, the meandering amplitude may diverge and not converge. is there. Also, as shown in FIG. 10, immediately after tilting the steering roller, a complex transient occurs at the detected rotational position. Therefore, if feedback control is performed at a high frequency that affects the transient, Control may become extremely unstable.

本発明は、検出されたベルト部材の回転位置をそのまま用いたのでは制御が成立しないような高いゲインや周波数で蛇行制御を行っても、速やかに高い精度でベルト部材の回転位置を位置決められる画像形成装置を提供することを目的としている。 The present invention is an image in which the rotational position of the belt member can be quickly and accurately positioned even if the meandering control is performed at a high gain or frequency such that the control cannot be established if the detected rotational position of the belt member is used as it is. An object is to provide a forming apparatus.

本発明の画像形成装置は、像担持体と、前記像担持体に当接して回転するベルト部材と、前記ベルト部材の幅方向の回転位置を検出する検出手段と、傾動して前記ベルト部材の回転位置の寄り速度を制御可能なステアリングローラと、前記ベルト部材を所定の回転位置に位置決めて寄り速度を収束させるように前記ステアリングローラを制御する寄り制御手段とを備えたものである。そして、前記寄り制御手段は、前記検出手段によって検出された前記ベルト部材の回転位置から前記ステアリングローラの傾動に伴う幅方向の位置ずれ量が修正された修正回転位置に基づいて、前記ステアリングローラの傾動量を制御する。 The image forming apparatus of the present invention includes an image carrier, a belt member that rotates in contact with the image carrier, a detection unit that detects a rotational position of the belt member in the width direction, and a tilting mechanism that tilts the belt member. A steering roller capable of controlling the shift speed of the rotational position and a shift control means for controlling the steering roller so as to converge the shift speed by positioning the belt member at a predetermined rotational position. Then, the shift control unit is configured to adjust the position of the steering roller based on the corrected rotational position in which the amount of positional deviation in the width direction accompanying the tilting of the steering roller is corrected from the rotational position of the belt member detected by the detecting unit. Control the amount of tilt.

本発明の画像形成装置では、位置ずれ量が修正された分、検出されたベルト部材の回転位置よりも実際の回転位置に近い修正回転位置に基づいてステアリングローラが制御される。 In the image forming apparatus of the present invention, the steering roller is controlled based on the corrected rotational position closer to the actual rotational position than the detected rotational position of the belt member by the amount of correction of the positional deviation amount.

従って、検出されたベルト部材の回転位置をそのまま用いたのでは制御が成立しないような高いゲインや周波数で蛇行制御を行っても、速やかに高い精度でベルト部材の回転位置を位置決められる。 Therefore, even if the meandering control is performed at a high gain and frequency that cannot be controlled if the detected rotational position of the belt member is used as it is, the rotational position of the belt member can be quickly and accurately positioned.

画像形成装置の構成の説明図である。1 is an explanatory diagram of a configuration of an image forming apparatus. 中間転写ベルトの張架状態の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of a tension state of an intermediate transfer belt. ステアリング機構の構成の説明図である。It is explanatory drawing of a structure of a steering mechanism. 中間転写ベルトの回転位置の検出誤差の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of a detection error of the rotational position of the intermediate transfer belt. 実施例１におけるベルトエッジセンサの配置の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of an arrangement of belt edge sensors in the first embodiment. ベルトエッジセンサの構成の説明図である。It is explanatory drawing of a structure of a belt edge sensor. ベルト位置とベルトエッジセンサの出力の関係の説明図である。It is explanatory drawing of the relationship between a belt position and the output of a belt edge sensor. ステアリングローラの傾動量とベルト寄り速度との関係の説明図である。It is explanatory drawing of the relationship between the amount of tilting of a steering roller, and a belt shift speed. 実施例１におけるベルト寄り量の演算のフローチャートである。3 is a flowchart of calculation of a belt shift amount in the first embodiment. 実施例１のベルト寄り量補正制御の効果の説明図である。It is explanatory drawing of the effect of the belt deviation | shift correction control of Example 1. FIG. 実施例１と従来技術とでベルト寄り量補正制御の安定性を比較した説明図である。It is explanatory drawing which compared the stability of belt deviation | shift amount correction control with Example 1 and a prior art. 実施例２におけるベルトエッジセンサの配置の説明図である。It is explanatory drawing of arrangement | positioning of the belt edge sensor in Example 2. FIG. 実施例２におけるベルト寄り量の演算のフローチャートである。6 is a flowchart of calculation of a belt shift amount in the second embodiment. 実施例３におけるベルトエッジセンサの配置の説明図である。It is explanatory drawing of arrangement | positioning of the belt edge sensor in Example 3. FIG. 実施例３におけるベルト寄り量の演算のフローチャートである。12 is a flowchart of calculation of a belt shift amount in the third embodiment. 実施例４におけるベルト寄り量の演算のフローチャートである。12 is a flowchart of calculation of a belt shift amount in the fourth embodiment.

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。本発明は、第２のステアリングローラが傾動して第１のステアリングローラの傾動中心値が毎回等しく再現される限りにおいて、実施形態の構成の一部または全部を、その代替的な構成で置き換えた別の実施形態でも実施できる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the present invention, as long as the second steering roller is tilted and the tilt center value of the first steering roller is reproduced equally every time, part or all of the configuration of the embodiment is replaced with the alternative configuration. Other embodiments can also be implemented.

従って、ステアリング制御されるベルト部材を用いる画像形成装置であれば、タンデム型／１ドラム型、中間転写型／記録材搬送型の区別無く実施できる。本実施形態では、トナー像の形成／転写に係る主要部のみを説明するが、本発明は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、プリンタ、各種印刷機、複写機、ＦＡＸ、複合機等、種々の用途で実施できる。 Therefore, any image forming apparatus using a belt member that is controlled by steering can be implemented without distinction between a tandem type / 1 drum type and an intermediate transfer type / recording material conveyance type. In the present embodiment, only main parts related to toner image formation / transfer will be described. However, the present invention includes a printer, various printing machines, a copier, a fax machine, a composite machine, in addition to necessary equipment, equipment, and a housing structure. It can be implemented in various applications such as a machine.

なお、特許文献１、２に示される画像形成装置の一般的な事項については、図示を省略して重複する説明を省略する。 In addition, about the general matter of the image forming apparatus shown by patent document 1, 2, illustration is abbreviate | omitted and the overlapping description is abbreviate | omitted.

＜画像形成装置＞
図１は画像形成装置の構成の説明図である。図１に示すように、画像形成装置１は、中間転写ベルト３１に沿ってイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成部２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋを配列したタンデム型中間転写方式のフルカラープリンタである。 <Image forming apparatus>
FIG. 1 is an explanatory diagram of the configuration of the image forming apparatus. As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 1 is a tandem intermediate transfer type full-color printer in which yellow, magenta, cyan, and black image forming units 20Y, 20M, 20C, and 20K are arranged along an intermediate transfer belt 31. is there.

画像形成部２０Ｙでは、感光ドラム２１Ｙにイエロートナー像が形成されて中間転写ベルト３１に一次転写される。画像形成部２０Ｍでは、感光ドラム２１Ｍにマゼンタトナー像が形成されて中間転写ベルト３１上のイエロートナー像に重ねて一次転写される。画像形成部２０Ｃ、２０Ｋでは、それぞれ感光ドラム２１Ｃ、２１Ｋにシアントナー像、ブラックトナー像が形成されて同様に中間転写ベルト３１上に順次重ねて一次転写される。 In the image forming unit 20Y, a yellow toner image is formed on the photosensitive drum 21Y and is primarily transferred to the intermediate transfer belt 31. In the image forming unit 20M, a magenta toner image is formed on the photosensitive drum 21M, and is primarily transferred onto the yellow toner image on the intermediate transfer belt 31. In the image forming units 20C and 20K, a cyan toner image and a black toner image are formed on the photosensitive drums 21C and 21K, respectively, and are sequentially transferred onto the intermediate transfer belt 31 in order to be primarily transferred.

中間転写ベルト３１に担持された四色のトナー像は、二次転写部Ｔ２へ搬送されて記録材Ｐへ一括二次転写される。四色のフルカラートナー像を二次転写された記録材Ｐは、中間転写ベルト３１から曲率分離して定着装置２７へ送り込まれる。定着装置２７は、記録材Ｐを加熱加圧して表面にトナー像を定着させる。その後、記録材Ｐが機体外へ排出される。 The four-color toner images carried on the intermediate transfer belt 31 are conveyed to the secondary transfer portion T2 and are collectively secondary transferred to the recording material P. The recording material P on which the four-color full-color toner images are secondarily transferred is separated from the intermediate transfer belt 31 by the curvature and sent to the fixing device 27. The fixing device 27 heats and presses the recording material P to fix the toner image on the surface. Thereafter, the recording material P is discharged out of the machine body.

画像形成部２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋは、現像装置２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋで用いるトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外は、実質的に同一に構成される。以下では、イエローの画像形成部２０Ｙについて説明し、他の画像形成部２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋについては、説明中の構成部材に付した符号の末尾のＹをＭ、Ｃ、Ｋに読み替えて説明されるものとする。 The image forming units 20Y, 20M, 20C, and 20K are configured substantially the same except that the color of toner used in the developing devices 24Y, 24M, 24C, and 24K is different from yellow, magenta, cyan, and black. Hereinafter, the yellow image forming unit 20Y will be described, and the other image forming units 20M, 20C, and 20K will be described by replacing Y at the end of the reference numerals attached to the constituent members being described with M, C, and K. Shall be.

画像形成部２０Ｙは、感光ドラム２１Ｙの周囲に、コロナ帯電器２２Ｙ、露光装置２３Ｙ、現像装置２４Ｙ、一次転写ローラ２５Ｙ、ドラムクリーニング装置２６Ｙを配置している。 The image forming unit 20Y includes a corona charger 22Y, an exposure device 23Y, a developing device 24Y, a primary transfer roller 25Y, and a drum cleaning device 26Y around the photosensitive drum 21Y.

像担持体の一例である感光ドラム２１Ｙは、帯電極性が負極性の感光層を表面に形成され、３００ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピードで矢印Ｒ１方向に回転する。コロナ帯電器２２Ｙは、コロナ放電に伴う荷電粒子を照射して感光ドラム２１Ｙの表面を、負極性の暗部電位ＶＤに帯電させる。露光装置２３Ｙは、イエローの分解色画像を展開した走査線画像データをＯＮ−ＯＦＦ変調したレーザービームを回転ミラーで走査して、感光ドラム２１Ｙの表面に画像の静電像を書き込む。 The photosensitive drum 21Y, which is an example of an image carrier, has a negatively charged photosensitive layer formed on the surface thereof, and rotates in the direction of arrow R1 at a process speed of 300 mm / sec. The corona charger 22Y irradiates charged particles accompanying corona discharge to charge the surface of the photosensitive drum 21Y to the negative dark portion potential VD. The exposure device 23Y writes an electrostatic image of the image on the surface of the photosensitive drum 21Y by scanning with a rotating mirror a laser beam obtained by ON-OFF modulation of scanning line image data obtained by developing a yellow color separation image.

現像装置２４Ｙは、非磁性トナーと磁性キャリアを含む二成分現像剤を帯電させて、現像スリーブ２４ｓに担持させて感光ドラム２１Ｙとの対向部へ搬送する。直流電圧に交流電圧を重畳した振動電圧を現像スリーブ２４ｓに印加することで、負極性に帯電した非磁性トナーが相対的に正極性になった感光ドラム２１Ｙの露光部分へ移転して静電像が反転現像される。 The developing device 24Y charges a two-component developer containing non-magnetic toner and a magnetic carrier, carries it on the developing sleeve 24s, and conveys it to a portion facing the photosensitive drum 21Y. By applying an oscillating voltage in which an AC voltage is superimposed on a DC voltage to the developing sleeve 24s, the negatively charged nonmagnetic toner is transferred to the exposed portion of the photosensitive drum 21Y having a relatively positive polarity, and an electrostatic image is obtained. Is reversely developed.

一次転写ローラ２５Ｙは、中間転写ベルト３１の内側面を押圧して、感光ドラム２１Ｙと中間転写ベルト３１の間に一次転写部Ｔ１を形成する。一次転写ローラ２５Ｙに正極性の電圧を印加することで、感光ドラム２１Ｙに担持されたトナー像が中間転写ベルト３１へ一次転写される。ドラムクリーニング装置２６Ｙは、感光ドラム２１Ｙにクリーニングブレードを摺擦させて感光ドラム２１Ｙに残った転写残トナーを回収する。 The primary transfer roller 25 Y presses the inner surface of the intermediate transfer belt 31 to form a primary transfer portion T 1 between the photosensitive drum 21 Y and the intermediate transfer belt 31. By applying a positive voltage to the primary transfer roller 25Y, the toner image carried on the photosensitive drum 21Y is primarily transferred to the intermediate transfer belt 31. The drum cleaning device 26Y collects residual toner remaining on the photosensitive drum 21Y by sliding the cleaning blade on the photosensitive drum 21Y.

二次転写ローラ３７は、対向ローラ３６によって内側面を支持された中間転写ベルト３１に当接して二次転写部Ｔ２を形成する。記録材カセット４４から引き出された記録材Ｐは、分離ローラ４３で１枚ずつに分離して、レジストローラ２８へ送り出される。レジストローラ２８は、停止状態で記録材Ｐを受け入れて待機させ、中間転写ベルト３１のトナー像にタイミングを合わせて二次転写部Ｔ２へ記録材Ｐを送り出す。 The secondary transfer roller 37 abuts on the intermediate transfer belt 31 whose inner surface is supported by the counter roller 36 to form a secondary transfer portion T2. The recording material P drawn from the recording material cassette 44 is separated one by one by the separation roller 43 and sent to the registration roller 28. The registration roller 28 receives and waits for the recording material P in a stopped state, and sends the recording material P to the secondary transfer portion T2 in synchronization with the toner image on the intermediate transfer belt 31.

トナー像と重ねて記録材Ｐが二次転写部Ｔ２を挟持搬送される過程で、二次転写ローラ３７に正極性の直流電圧が印加されることにより、フルカラートナー像が中間転写ベルト３１から記録材Ｐへ二次転写される。転写されずに中間転写ベルト３１の表面に残った転写残トナーは、ベルトクリーニング装置３９によって回収される。 A full color toner image is recorded from the intermediate transfer belt 31 by applying a positive DC voltage to the secondary transfer roller 37 in the process in which the recording material P is nipped and conveyed by the secondary transfer portion T2 while being superimposed on the toner image. Secondary transfer to the material P is performed. Untransferred toner remaining on the surface of the intermediate transfer belt 31 without being transferred is collected by the belt cleaning device 39.

ベルトユニット３０は、中間転写ベルト３１を、駆動ローラ３４、従動ローラ３２、ステアリングローラ３５、及び対向ローラ３６に掛け渡して支持する。中間転写ベルト３１は、駆動ローラ３４に駆動されて矢印Ｒ２方向に３００ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピードで回転する。ベルトユニット３０は、上述した一次転写ローラ２５Ｙ（２５Ｍ、２５Ｃ、２５Ｋ）を含んで画像形成装置１から一体に着脱交換が可能に組み立てられている。 The belt unit 30 supports the intermediate transfer belt 31 by spanning the drive roller 34, the driven roller 32, the steering roller 35, and the counter roller 36. The intermediate transfer belt 31 is driven by the drive roller 34 and rotates in the direction of arrow R2 at a process speed of 300 mm / sec. The belt unit 30 includes the above-described primary transfer roller 25Y (25M, 25C, 25K) and is assembled from the image forming apparatus 1 so that it can be attached and detached integrally.

ステアリングローラ３５は、中間転写ベルト３１に所定の張力を付与するテンションローラを兼ねている。ステアリングローラ３５は、中間転写ベルト３１の内側から外側へ向かって両端を加圧されることにより、中間転写ベルト３１に一定のテンションを付与している。 The steering roller 35 also serves as a tension roller that applies a predetermined tension to the intermediate transfer belt 31. The steering roller 35 applies a certain tension to the intermediate transfer belt 31 by pressing both ends of the intermediate transfer belt 31 from the inner side toward the outer side.

ところで、無端状のベルト部材を採用した画像形成装置にあっては、数多くの機能の向上を図ることが可能になった反面、ベルト駆動機構に特有の欠点である駆動時のベルト部材の寄りや蛇行の発生を抑制する何等かの手段が必要不可欠となる。即ち、ベルト駆動時の寄りや蛇行等の欠点は、ベルト駆動機構、ベルト部材の機械的精度、ベルト部材の特性変化、記録材がベルト部材に突入する際の振動等、外部から加えられる様々な力等によって発生する。このため、何等かの手段を設けることなしにはベルト部材の寄りや蛇行等の発生を抑制することができない。 By the way, in an image forming apparatus that employs an endless belt member, it has become possible to improve a number of functions. Any means for suppressing the occurrence of meandering is indispensable. That is, there are various disadvantages such as deviation and meandering when the belt is driven, such as belt drive mechanism, belt member mechanical accuracy, belt member characteristic change, vibration when the recording material enters the belt member, and the like. It is generated by force. For this reason, generation | occurrence | production of the deviation of a belt member, meandering, etc. cannot be suppressed without providing some means.

ベルトの寄りや蛇行が生じた場合に補正する手段としては、例えばベルトの寄り方向の位置を検出し、その検出されたベルトの位置に応じてステアリングローラの傾動量を制御することにより、ベルトの寄りや蛇行を補正する方法が知られている。特許文献１では、ステアリングローラの機構として、軸方向の一端を固定端、他端を可動端として傾動可能とし、ベルト寄り量を検知する手段であるベルトエッジセンサをステアリングローラの固定端側に配置している。このベルト駆動装置では、ステアリングローラの傾動による位置変動が小さいローラの枢軸側にベルトエッジセンサを配置することによって、ベルトの撓み（ねじれ）や振動などの影響を極力受けずにベルトのエッジ位置を検出可能とされている。 As a means for correcting when the belt is shifted or meandering, for example, the position of the belt in the direction of the belt is detected, and the amount of tilting of the steering roller is controlled according to the detected position of the belt. There are known methods for correcting deviation and meandering. In Patent Document 1, as a mechanism of a steering roller, a belt edge sensor, which is a means for detecting a belt shift amount, is arranged on the fixed end side of the steering roller, and can be tilted with one axial end as a fixed end and the other end as a movable end. doing. In this belt drive device, by arranging the belt edge sensor on the pivot side of the roller where the position fluctuation due to the tilting of the steering roller is small, the edge position of the belt can be adjusted without being affected by the bending (twisting) or vibration of the belt as much as possible. It can be detected.

また、特許文献２ではベルトの寄り方向位置ではなく、ベルトを張架するローラ上でのベルトの傾斜を検知することによってベルトの蛇行を補正するベルト蛇行補正装置が提案されている。このベルト蛇行補正装置では、ベルト蛇行の要因であるローラ上でのベルト傾斜を直接検知するため、ベルトの蛇行が発生してからこの蛇行を修正するまでの時間を短縮し、従来よりも効果的にベルトの蛇行を抑制できるとされている。 Patent Document 2 proposes a belt meandering correction device that corrects the meandering of a belt by detecting the inclination of the belt on a roller that stretches the belt rather than the position in the belt shift direction. This belt meandering correction device directly detects the belt tilt on the roller, which is the cause of belt meandering, so it shortens the time it takes to correct this meander after the meandering of the belt and is more effective than before. It is said that the meandering of the belt can be suppressed.

しかし、特許文献１のように、ベルトのエッジ位置の検知量をもってベルトの寄り量としてしまうと、ステアリングローラの傾動時に生じるベルトのねじれの影響が重畳された状態量となり、寄り制御の安定性に悪影響を及ぼす。 However, as in Patent Document 1, if the detected amount of the edge position of the belt is used as the amount of deviation of the belt, the amount of the twist of the belt that occurs when the steering roller is tilted is superimposed, and the stability of deviation control is reduced. Adversely affect.

特許文献１では、その対策として、ベルト部材の撓みが生じにくいステアリングローラ固定端側にセンサを配置する提案がされている。しかし、ローラ固定端とベルトエッジまでには間隔がある場合がほとんどであり、固定端側でもベルトねじれの影響は依然残る。 In Patent Document 1, as a countermeasure, a proposal is made to arrange a sensor on the steering roller fixed end side where the belt member is unlikely to bend. However, there is almost always a gap between the roller fixed end and the belt edge, and the influence of the belt twist still remains on the fixed end side.

特許文献２では、ステアリングローラ上におけるベルト部材の傾動量を検知して、その状態量をもとにベルト蛇行制御を実施すれば、ベルトのねじれに影響を受けずにベルト蛇行・寄り補正が可能である。 In Patent Document 2, if the amount of tilting of the belt member on the steering roller is detected and belt meandering control is performed based on the detected amount, belt meandering / shift correction can be performed without being affected by belt twisting. It is.

しかし、この手法は、ベルト部材の寄り位置に相当する状態量を基に寄り補正を行っていないため、ある一定のベルト寄り位置を目標とした目標値一定制御が難しく、ベルト部材の回転位置の偏りを抑える目的には不向きである。 However, since this method does not perform the shift correction based on the state quantity corresponding to the position of the belt member, it is difficult to perform the target value constant control targeting a certain position of the belt, and the rotation position of the belt member is difficult. It is not suitable for the purpose of suppressing the bias.

＜ステアリング機構＞
図２は中間転写ベルトの張架状態の説明図である。図３はステアリング機構の構成の説明図である。図４は中間転写ベルトの回転位置の検出誤差の説明図である。 <Steering mechanism>
FIG. 2 is an explanatory diagram of the tension state of the intermediate transfer belt. FIG. 3 is an explanatory diagram of the configuration of the steering mechanism. FIG. 4 is an explanatory diagram of a detection error of the rotational position of the intermediate transfer belt.

図２に示すように、ステアリング機構３３は、ステアリングローラ３５の正面側端部をＺ方向に移動してステアリングローラ３５を傾動させることにより、中間転写ベルト３１の寄り速度を制御可能である。 As shown in FIG. 2, the steering mechanism 33 can control the shifting speed of the intermediate transfer belt 31 by moving the front side end portion of the steering roller 35 in the Z direction and tilting the steering roller 35.

図３に示すように、ステアリングローラ３５は、紙面と垂直な方向に配置された一対の軸受ホルダ１０７によって両端部を回転自在に支持されている。軸受ホルダ１０７及びスライダ１０５は、スライドレール１０６を介してステアリングアーム１０１に取り付けられ、スライドレール１０６に案内されてステアリングアーム１０１に沿って一体に移動可能である。 As shown in FIG. 3, both ends of the steering roller 35 are rotatably supported by a pair of bearing holders 107 arranged in a direction perpendicular to the paper surface. The bearing holder 107 and the slider 105 are attached to the steering arm 101 via the slide rail 106, and can be moved integrally along the steering arm 101 while being guided by the slide rail 106.

スライドレール１０６の可動側は、軸受ホルダ１０７及びスライダ１０５に固定され、スライドレール１０６の固定側は、ステアリングアーム１０１に固定されている。引張りバネ４２は、スライダ１０５とステアリングアーム１０１との間に掛け渡されて、スライダ１０５及び軸受ホルダ１０７を矢印Ｔ方向に付勢している。引張りバネ４２に付勢された軸受ホルダ１０７は、ステアリングアーム１０１上を矢印Ｔ方向にスライドして、ステアリングローラ３５を中間転写ベルト３１の内側面に押圧させる。これにより、中間転写ベルト３１にテンションが与えられる。 The movable side of the slide rail 106 is fixed to the bearing holder 107 and the slider 105, and the fixed side of the slide rail 106 is fixed to the steering arm 101. The tension spring 42 is stretched between the slider 105 and the steering arm 101 to urge the slider 105 and the bearing holder 107 in the direction of arrow T. The bearing holder 107 urged by the tension spring 42 slides on the steering arm 101 in the direction of arrow T, and presses the steering roller 35 against the inner surface of the intermediate transfer belt 31. As a result, tension is applied to the intermediate transfer belt 31.

ここで、スライドレール１０６、軸受ホルダ１０７、スライダ１０５、及び引張りバネ４２が組み立てられたステアリングアーム１０１の構造は、図２に示すステアリングローラ３５の正面側と奥側とで共通に構成されている。しかし、奥側のステアリングアーム（不図示）がベルトユニット３０のフレームに固定される一方、図３に示すように、正面側のステアリングアーム１０１は、ベルトユニット３０に対して揺動軸１０４を中心にして揺動可能である。このため、ステアリングローラ３５は、奥側の軸受ホルダ（不図示）を傾動の回動軸として、正面側の軸受ホルダ１０７を昇降させることにより傾動される。 Here, the structure of the steering arm 101 in which the slide rail 106, the bearing holder 107, the slider 105, and the tension spring 42 are assembled is configured in common on the front side and the back side of the steering roller 35 shown in FIG. . However, while the rear side steering arm (not shown) is fixed to the frame of the belt unit 30, the front side steering arm 101 is centered on the swing shaft 104 with respect to the belt unit 30 as shown in FIG. 3. And can be swung. For this reason, the steering roller 35 is tilted by raising and lowering the bearing holder 107 on the front side using a bearing holder (not shown) on the back side as a pivot shaft for tilting.

ステアリングアーム１０１のステアリングローラ３５とは反対側の端部には、ステアリングアーム１０１を揺動軸１０４を中心にして揺動させるためのカムフォロワー１０２が軸支されている。 A cam follower 102 for pivoting the steering arm 101 around the pivot shaft 104 is pivotally supported at the end of the steering arm 101 opposite to the steering roller 35.

カムフォロワー１０２に当接するようにカム１０３が配設され、カム１０３は、ベルトユニット３０に固定して設けたステアリングモータ４１によって回転駆動されるように構成されている。 A cam 103 is disposed so as to come into contact with the cam follower 102, and the cam 103 is configured to be rotationally driven by a steering motor 41 provided fixed to the belt unit 30.

例えば、ステアリングモータ４１がカム１０３を矢印Ａ方向に回動させると、ステアリングアーム１０１のカムフォロワー１０２側が揺動軸１０４を中心にして矢印Ｃ方向に回動する。その結果、ステアリングローラ３５の正面側端部が矢印Ｅ方向に回動して、ステアリングローラ３５が正面側を下げるように傾動する。このとき、矢印Ｒ２方向に回転する中間転写ベルト３１は、奧側へ向かって移動し始める。 For example, when the steering motor 41 rotates the cam 103 in the arrow A direction, the cam follower 102 side of the steering arm 101 rotates in the arrow C direction around the swing shaft 104. As a result, the front side end of the steering roller 35 rotates in the direction of arrow E, and the steering roller 35 tilts to lower the front side. At this time, the intermediate transfer belt 31 rotating in the arrow R2 direction starts to move toward the heel side.

逆に、ステアリングモータ４１がカム１０３を矢印Ｂ方向に回動させると、ステアリングアーム１０１のカムフォロワー１０２側が揺動軸１０４を中心にして矢印Ｄ方向に回動する。その結果、ステアリングローラ３５の正面側端部が矢印Ｆ方向に回動して、ステアリングローラ３５が正面側を上げるように傾動する。このとき、矢印Ｒ２方向に回転する中間転写ベルト３１は、正面側へ向かって移動し始める。 Conversely, when the steering motor 41 rotates the cam 103 in the direction of arrow B, the cam follower 102 side of the steering arm 101 rotates in the direction of arrow D about the swing shaft 104. As a result, the front side end of the steering roller 35 rotates in the direction of arrow F, and the steering roller 35 tilts so as to raise the front side. At this time, the intermediate transfer belt 31 rotating in the arrow R2 direction starts to move toward the front side.

なお、画像形成装置１では、ステアリングローラ３５に中間転写ベルト３１のテンション付与機能も負担させたが、ステアリング機能とテンション付与機能とは、別々のローラ部材に割り当ててもかまわない。 In the image forming apparatus 1, the steering roller 35 is also provided with the tension application function of the intermediate transfer belt 31, but the steering function and the tension application function may be assigned to separate roller members.

また、画像形成装置１では、奥側の軸受ホルダ（不図示）を支点にして正面側の軸受ホルダ１０７だけを昇降させている。しかし、奥側にも正面側と同様の傾動機構を配置して、ステアリングローラ３５の両端を揺動可能な構成としてもよい。その場合、正面側と奥側とでステアリングローラ３５の揺動方向を逆にして、揺動量の絶対値を一致させれば、ステアリングローラ３５の中央を回動軸として傾動させることが可能である。 Further, in the image forming apparatus 1, only the bearing holder 107 on the front side is moved up and down with a bearing holder (not shown) on the back side as a fulcrum. However, a tilting mechanism similar to that on the front side may be arranged on the back side so that both ends of the steering roller 35 can swing. In that case, if the swinging direction of the steering roller 35 is reversed between the front side and the back side, and the absolute value of the swinging amount is matched, the center of the steering roller 35 can be tilted about the rotation axis. .

図４に示すように、ステアリングローラ３５が傾動されると、ステアリングローラ３５に対する位置関係が変化しなくても、中間転写ベルト３１の回転位置には、幅方向の位置ずれ量Ｅ１、Ｅ２が発生する。 As shown in FIG. 4, when the steering roller 35 is tilted, misalignment amounts E1 and E2 in the width direction are generated at the rotational position of the intermediate transfer belt 31 even if the positional relationship with respect to the steering roller 35 does not change. To do.

このため、ベルトユニット３０のフレームに固定されたベルトエッジセンサで検出した回転位置をそのままステアリングローラ３５の制御にフィードバックしていると、傾動量が不適切になってステアリング制御が不安定になる場合がある。 For this reason, if the rotational position detected by the belt edge sensor fixed to the frame of the belt unit 30 is fed back to the control of the steering roller 35 as it is, the amount of tilt becomes inappropriate and the steering control becomes unstable. There is.

そこで、以下の実施例では、ベルトエッジセンサによって検出された中間転写ベルトの回転位置から、ベルトねじれ量に対応する幅方向の位置ずれ量（Ｅ１、Ｅ２）を差し引いて修正回転位置を求めている。修正回転位置に基づいて、ステアリングローラ３５の傾動量を制御することでステアリングローラ３５の傾動量を適正化している。 Therefore, in the following embodiments, the corrected rotational position is obtained by subtracting the width direction displacement amount (E1, E2) corresponding to the belt twist amount from the rotational position of the intermediate transfer belt detected by the belt edge sensor. . The amount of tilting of the steering roller 35 is optimized by controlling the amount of tilting of the steering roller 35 based on the corrected rotational position.

すなわち、ステアリングローラ３５の傾動に伴って発生する中間転写ベルト３１のねじれ量の影響を低減したベルト寄り量をステアリングローラ３５の傾動量にフィードバックする。これにより、ステアリングローラ３５の傾動量が適切になってステアリング制御が安定する。 In other words, the amount of belt shift that reduces the influence of the twist amount of the intermediate transfer belt 31 that occurs with the tilt of the steering roller 35 is fed back to the tilt amount of the steering roller 35. Thereby, the amount of tilting of the steering roller 35 becomes appropriate, and the steering control is stabilized.

＜実施例１＞
図５は実施例１におけるベルトエッジセンサの配置の説明図である。図６はベルトエッジセンサの構成の説明図である。図７はベルト位置とベルトエッジセンサの出力の関係の説明図である。図８はステアリングローラの傾動量とベルト寄り速度との関係の説明図である。図９は実施例１におけるベルト寄り量の演算のフローチャートである。 <Example 1>
FIG. 5 is an explanatory diagram of the arrangement of the belt edge sensor in the first embodiment. FIG. 6 is an explanatory diagram of the configuration of the belt edge sensor. FIG. 7 is an explanatory diagram of the relationship between the belt position and the output of the belt edge sensor. FIG. 8 is an explanatory diagram of the relationship between the amount of tilt of the steering roller and the belt shift speed. FIG. 9 is a flowchart of the calculation of the belt deviation amount in the first embodiment.

図５の（ａ）に示すように、実施例１では、中間転写ベルト３１の回転方向におけるステアリングローラ３５の上流側と下流側の２箇所で中間転写ベルト３１のベルトエッジを検出する。ベルトエッジセンサ３８Ａ、３８Ｂは、ベルトユニット３０の奥側のフレーム（又は奥側のステアリングアーム）に配設される。ステアリングローラ３５の端部の昇降による影響を避けるためである。 As shown in FIG. 5A, in the first embodiment, the belt edge of the intermediate transfer belt 31 is detected at two locations on the upstream side and the downstream side of the steering roller 35 in the rotation direction of the intermediate transfer belt 31. The belt edge sensors 38 A and 38 B are disposed on the rear frame (or the rear steering arm) of the belt unit 30. This is to avoid the influence of the elevation of the end portion of the steering roller 35.

ベルトエッジセンサ３８Ａは、ステアリングローラ３５の上流側の巻き付き点から距離Ｌ１だけ上流側に離れた位置で中間転写ベルト３１のベルトエッジを検出する。ベルトエッジセンサ３８Ｂは、ステアリングローラ３５の下流側の巻き付き点から距離Ｌ２だけ下流側に離れた位置で中間転写ベルト３１のベルトエッジを検出する。 The belt edge sensor 38A detects the belt edge of the intermediate transfer belt 31 at a position away from the upstream winding point of the steering roller 35 by a distance L1 upstream. The belt edge sensor 38B detects the belt edge of the intermediate transfer belt 31 at a position away from the winding point on the downstream side of the steering roller 35 by a distance L2.

図６に示すように、ベルトエッジセンサ３８Ａ、３８Ｂの構成が拡大して模式的に示される。回動軸１５２を中心にして回動自在なセンサアーム１５１は、引張りバネ１５４により反時計方向に付勢されることで、先端側の案内部１５１ａが中間転写ベルト３１のベルトエッジに当接する。センサアーム１５１の検出面１５１ｂは、距離ｄをあけて変位センサ１５３に対向しているので、ベルトエッジと案内部１５１ａの当接位置が移動すると、センサアーム１５１が回動して、検出面１５１ｂと変位センサ１５３の距離ｄが変化する。変位センサ１５３は、距離ｄに応じた電圧を出力する。 As shown in FIG. 6, the configuration of the belt edge sensors 38A and 38B is schematically shown enlarged. The sensor arm 151 that can rotate about the rotation shaft 152 is biased counterclockwise by a tension spring 154, so that the guide portion 151 a on the front end side contacts the belt edge of the intermediate transfer belt 31. Since the detection surface 151b of the sensor arm 151 is opposed to the displacement sensor 153 with a distance d, when the contact position of the belt edge and the guide portion 151a moves, the sensor arm 151 rotates to detect the detection surface 151b. And the distance d of the displacement sensor 153 changes. The displacement sensor 153 outputs a voltage corresponding to the distance d.

図７に示すように、中間転写ベルト３１の回転位置が偏ってベルトエッジと案内部１５１ａの当接位置が移動すると、ベルトエッジセンサ３８Ａの出力電圧は、比例関係を保って変化する。いま、中間転写ベルト３１の回転位置が初期位置Ｘ０から手前側へ移動して位置Ｘ１へ動いた場合を考えると、検出面１５１ｂと変位センサ１５３の距離ｄが変化してベルトエッジセンサ３８からは電圧Ｖ１が出力される。 As shown in FIG. 7, when the rotational position of the intermediate transfer belt 31 is biased and the contact position between the belt edge and the guide portion 151a moves, the output voltage of the belt edge sensor 38A changes in a proportional relationship. Considering the case where the rotational position of the intermediate transfer belt 31 moves from the initial position X0 to the near side and moves to the position X1, the distance d between the detection surface 151b and the displacement sensor 153 changes and the belt edge sensor 38 The voltage V1 is output.

図５の（ｂ）に示すように、ベルト寄り量演算部１２１は、図７の直線関係のテーブルを事前に取得しておくことで、ベルトエッジセンサ３８Ａ、３８Ｂから入力された電圧出力を、ベルトエッジの位置に換算可能である。 As shown in FIG. 5B, the belt deviation amount calculation unit 121 obtains the voltage output input from the belt edge sensors 38A and 38B by acquiring the linear relationship table of FIG. 7 in advance. It can be converted into the position of the belt edge.

図８に示すように、中間転写ベルト３１の寄り速度が０となる傾動中心角を基準としたステアリングローラ３５の傾動量（ミスアライメント量）と、その傾動量における中間転写ベルト３１の定常寄り速度との関係が示される。一般的に、ステアリングローラ３５の傾動量と中間転写ベルト３１の定常寄り速度との間には、略比例関係が存在することが知られている。 As shown in FIG. 8, the tilt amount (misalignment amount) of the steering roller 35 with reference to the tilt center angle at which the shift speed of the intermediate transfer belt 31 is zero, and the steady shift speed of the intermediate transfer belt 31 at the tilt amount. The relationship is shown. In general, it is known that there is a substantially proportional relationship between the tilting amount of the steering roller 35 and the steady shift speed of the intermediate transfer belt 31.

図５の（ｂ）に示すように、ベルト寄り制御部１２２は、ステアリングローラ３５に傾動量を与えると中間転写ベルト３１に寄り速度が生じる物理現象を応用して、中間転写ベルト３１のベルト寄り量補正制御を実行している。ベルト寄り量補正制御として、ステアリングローラ３５を傾動中心角の前後で揺動させて中間転写ベルト３１の蛇行振幅を次第に小さくする蛇行制御を実行している。 As shown in FIG. 5B, the belt shift control unit 122 applies a physical phenomenon in which a shift speed is generated in the intermediate transfer belt 31 when the tilting amount is given to the steering roller 35 to apply the belt shift of the intermediate transfer belt 31. The amount correction control is executed. As belt deviation amount correction control, meander control is executed in which the meander amplitude of the intermediate transfer belt 31 is gradually reduced by swinging the steering roller 35 around the tilting central angle.

ベルト寄り量補正制御では、ベルトエッジセンサ３８Ａ、３８Ｂから、それぞれのベルトエッジ位置に対応した電圧値Ｖ１、Ｖ２が一定の周期ごとに出力される。 In the belt shift amount correction control, voltage values V1 and V2 corresponding to the respective belt edge positions are output from the belt edge sensors 38A and 38B at regular intervals.

ベルト寄り量演算部１２１は、ベルトエッジセンサ３８Ａ、３８Ｂがそれぞれ検出した二つのベルトエッジ位置を用いてベルトのねじれの影響を除いた中間転写ベルト３１の正味のベルト寄り量を演算する。ベルト寄り量演算部１２１は、電圧値Ｖ１、Ｖ２をもとに、ベルトのねじれの影響を低減したベルト寄り量を演算する。 The belt deviation amount calculation unit 121 calculates the net belt deviation amount of the intermediate transfer belt 31 excluding the influence of belt twist using the two belt edge positions detected by the belt edge sensors 38A and 38B, respectively. The belt shift amount calculation unit 121 calculates a belt shift amount in which the influence of the twist of the belt is reduced based on the voltage values V1 and V2.

ベルト寄り制御部１２２は、中間転写ベルト３１を所定の回転位置に位置決めて寄り速度を収束させるようにステアリングローラ３５を制御する。ベルト寄り制御部１２２は、ステアリングモータ４１を制御して、演算された中間転写ベルト３１のベルト寄り量を相殺するようにステアリングローラ３５の傾動方向及び傾動量を設定する。ベルト寄り制御部１２２は、ベルト寄り量演算部１２１にて演算されたベルト寄り量を入力として、その入力から比例微積分（ＰＩＤ）動作に基づいてステアリングモータ４１の駆動パルス数Ｐ１を決定する。 The belt shift control unit 122 controls the steering roller 35 so that the intermediate transfer belt 31 is positioned at a predetermined rotational position to converge the shift speed. The belt shift control unit 122 controls the steering motor 41 to set the tilt direction and tilt amount of the steering roller 35 so as to cancel the calculated belt shift amount of the intermediate transfer belt 31. The belt shift control unit 122 receives the belt shift amount calculated by the belt shift amount calculation unit 121 and determines the number P1 of driving pulses of the steering motor 41 based on the proportional calculus (PID) operation from the input.

駆動パルス数Ｐ１に相当するパルス信号がステアリングモータ４１に送られ、ステアリングモータ４１は、駆動パルス数Ｐ１だけ回転する。これに伴い、図３に示すように、ステアリングモータ４１の出力軸先端部に設けられたカム１０３も回動し、ステアリングローラ３５の傾動量が変化する。その結果、図８に示すように、ステアリングローラ３５の傾動量と中間転写ベルト３１の平均寄り速度との略比例関係によって、中間転写ベルト３１の一方向に寄り速度が生じ、中間転写ベルト３１は幅方向に寄り移動する。このプロセスを一定の周期（周波数、時間間隔）において繰り返し実施することによって、中間転写ベルト３１は、ベルト寄り制御部１２２に設定された目標位置を保ったまま搬送される。 A pulse signal corresponding to the drive pulse number P1 is sent to the steering motor 41, and the steering motor 41 rotates by the drive pulse number P1. Along with this, as shown in FIG. 3, the cam 103 provided at the distal end portion of the output shaft of the steering motor 41 also rotates, and the tilting amount of the steering roller 35 changes. As a result, as shown in FIG. 8, due to the substantially proportional relationship between the tilting amount of the steering roller 35 and the average shift speed of the intermediate transfer belt 31, a shift speed is generated in one direction of the intermediate transfer belt 31, and the intermediate transfer belt 31 is Move closer to the width. By repeating this process at a constant period (frequency, time interval), the intermediate transfer belt 31 is conveyed while maintaining the target position set in the belt deviation control unit 122.

図５を参照して図９に示すように、ベルト寄り量演算部１２１は、ベルトのねじれ影響を低減する演算を実行する。ベルト寄り量演算部１２１は、一定の周期で、ベルトエッジセンサ３８Ａから電圧値Ｖ１を取得してベルトエッジ位置Ｐｅｄｇｅ１に換算する（Ｓ１）。続いて、ベルトエッジセンサ３８Ａから電圧値Ｖ２を取得してベルトエッジ位置Ｐｅｄｇｅ２に換算する（Ｓ２）。 As shown in FIG. 9 with reference to FIG. 5, the belt shift amount calculation unit 121 executes a calculation for reducing the influence of twisting of the belt. The belt shift amount calculation unit 121 acquires the voltage value V1 from the belt edge sensor 38A at a constant cycle and converts it into the belt edge position Pedge1 (S1). Subsequently, the voltage value V2 is acquired from the belt edge sensor 38A and converted into the belt edge position Pedge2 (S2).

ここに、Ｐｅｄｇｅ１、Ｐｅｄｇｅ２は、ベルトエッジセンサ３８Ａ、３８Ｂから得られたベルトエッジ位置であり、Ｖ１、Ｖ２、Ｃｖｍ（図７の直線関係の傾き）から次式により換算される。
Ｐｅｄｇｅ１＝Ｖ１＊Ｃｖｍ
Ｐｅｄｇｅ２＝Ｖ２＊Ｃｖｍ Here, Pedge1 and Pedge2 are belt edge positions obtained from the belt edge sensors 38A and 38B, and are converted from V1, V2, and Cvm (inclinations of the linear relationship in FIG. 7) by the following equations.
Pedge1 = V1 * Cvm
Pedge2 = V2 * Cvm

次に、ベルトエッジセンサ３８Ａまでの距離Ｌ１、ベルトエッジセンサ３８Ｂまでの距離Ｌ２、ベルトエッジ位置Ｐｅｄｇｅ１、Ｐｅｄｇｅ２を用いて、ベルト寄り量Ｐｓｋｅｗを次式により求める（Ｓ３）。
Ｐｓｋｅｗ＝（Ｌ１＊Ｐｅｄｇｅ１＋Ｌ２＊Ｐｅｄｇｅ２）／（Ｌ１＋Ｌ２）・・・（３） Next, using the distance L1 to the belt edge sensor 38A, the distance L2 to the belt edge sensor 38B, and the belt edge positions Pedge1 and Pedge2, the belt shift amount Pskew is obtained by the following equation (S3).
Pskew = (L1 * Pedge1 + L2 * Pedge2) / (L1 + L2) (3)

ここで、（３）式の導出の根拠について説明する。いま、ベルトエッジセンサ３８Ａ、３８Ｂから取得されるベルトエッジ位置Ｐｅｄｇｅ１、Ｐｅｄｇｅ２が以下の式で表されると仮定する。
Ｐｅｄｇｅ１＝Ｐｓｋｅｗ＋Ｐｔｏｒｔｉｏｎ１・・・（４）
Ｐｅｄｇｅ２＝Ｐｓｋｅｗ−Ｐｔｏｒｔｉｏｎ２・・・（５） Here, the grounds for deriving equation (3) will be described. Now, it is assumed that the belt edge positions Pedge1 and Pedge2 acquired from the belt edge sensors 38A and 38B are expressed by the following expressions.
Pedge1 = Pskew + Ptortion1 (4)
Pedge2 = Pskew-Ptortion2 (5)

ただし、Ｐｓｋｅｗはベルト寄り量、Ｐｔｏｒｔｉｏｎ１はベルトエッジセンサ３８Ａの位置におけるベルトねじれ量、Ｐｔｏｒｔｉｏｎ２は、ベルトエッジセンサ３８Ｂの位置におけるベルトねじれ量である。 However, P skew is the amount of belt deviation, Ptortion 1 is the amount of belt twist at the position of the belt edge sensor 38A, and Ptorsion 2 is the amount of belt twist at the position of the belt edge sensor 38B.

ベルト寄り量Ｐｓｋｅｗは、中間転写ベルト３１が寄り方向に平行移動した量であるから、ベルトエッジセンサ３８Ａ、３８Ｂにて略同一の値が測定される。これに対して、ベルトねじれ量Ｐｔｏｒｔｉｏｎ１、Ｐｔｏｒｔｉｏｎ２は、ベルトエッジセンサ３８Ａ、３８Ｂの設置位置によって測定される大きさが異なる。ステアリングローラ３５に近いほどその量は大きくなり、また、ステアリングローラの上流と下流とでベルトねじれ量の方向、すなわち符号は正負逆転する。 Since the belt shift amount Pskew is the amount that the intermediate transfer belt 31 is translated in the shift direction, substantially the same value is measured by the belt edge sensors 38A and 38B. On the other hand, the belt torsion amounts Ptortion1 and Ptortion2 have different sizes measured depending on the installation positions of the belt edge sensors 38A and 38B. The closer to the steering roller 35, the larger the amount, and the direction of the belt twist amount, that is, the sign reverses between upstream and downstream of the steering roller.

ここで、測定されるベルトねじれ量Ｐｔｏｒｔｉｏｎの大きさが、ステアリングローラ３５からベルトエッジセンサ３８までの距離の逆数に比例すると仮定すると、Ｐｔｏｒｔｉｏｎ１とＰｔｏｒｔｉｏｎ２との間には以下の関係式が成り立つ。
Ｐｔｏｒｔｉｏｎ１：Ｐｔｏｒｔｉｏｎ２＝１／Ｌ１：１／Ｌ２・・・（６） Here, assuming that the magnitude of the measured belt twist amount Ptorsion is proportional to the reciprocal of the distance from the steering roller 35 to the belt edge sensor 38, the following relational expression is established between Ptortion1 and Ptortion2.
Ptortion1: Ptortion2 = 1 / L1: 1 / L2 (6)

（６）式をＰｔｏｒｔｉｏｎ１について整理すると以下の関係式が成り立つ。
Ｐｔｏｒｔｉｏｎ１＝Ｌ２／Ｌ１＊Ｐｔｏｒｔｉｏｎ２・・・（７） The following relational expression is established by rearranging the expression (6) for Ptortion1.
Ptortion1 = L2 / L1 * Ptortion2 (7)

（７）式を（４）式に代入し、さらに（５）式と連立させてＰｔｏｒｔｉｏｎ２を消去すると以下の式になる。
Ｌ１＊Ｐｅｄｇｅ１＋Ｌ２＊Ｐｅｄｇｅ２＝（Ｌ１＋Ｌ２）＊Ｐｓｋｅｗ・・・（８） Substituting equation (7) into equation (4), and further erasing Ptortion2 in combination with equation (5) yields the following equation.
L1 * Pedge1 + L2 * Pedge2 = (L1 + L2) * Pskew (8)

（８）式をＰｓｋｅｗについて整理すると、（３）式を得ることができる。 If formula (8) is arranged for Pskew, formula (3) can be obtained.

なお、本実施例において次式が成立する場合は、（３）式を簡略化することができる。
Ｌ１＝Ｌ２・・・（９） In the present embodiment, when the following equation is established, the equation (3) can be simplified.
L1 = L2 (9)

（９）式を（３）式に代入すれば、Ｐｓｋｅｗは次式のように求めることができる。
Ｐｓｋｅｗ＝（Ｐｅｄｇｅ１＋Ｐｅｄｇｅ２）／２・・・（１０） By substituting equation (9) into equation (3), Pskew can be obtained as follows.
Pskew = (Pedge1 + Pedge2) / 2 (10)

つまり、２箇所のベルトエッジセンサ３８Ａ、３８Ｂから得られたそれぞれのベルトエッジ位置を平均処理することで、ステアリングローラ３５の傾動に伴う幅方向の位置ずれ量が修正された修正回転位置を得ている。ベルト寄り制御コントローラ１２２は、ベルトエッジセンサ３８Ａ、３８Ｂによって検出された中間転写ベルト３１の回転位置から傾動に伴う位置ずれ量を除いて修正した修正回転位置に基づいて、ステアリングローラ３５の傾動量を制御する。 That is, by averaging the respective belt edge positions obtained from the two belt edge sensors 38A and 38B, a corrected rotational position in which the amount of positional deviation in the width direction accompanying the tilting of the steering roller 35 is corrected is obtained. Yes. The belt shift controller 122 determines the tilt amount of the steering roller 35 based on the corrected rotation position corrected by removing the positional deviation amount accompanying the tilt from the rotation position of the intermediate transfer belt 31 detected by the belt edge sensors 38A and 38B. Control.

まとめると、ステアリングローラ３５に対する入射側のベルトエッジセンサ３８Ａから得られた測定値をＰ１とする。ステアリングローラ３５に対する射出側のベルトエッジセンサ３８Ｂから得られた測定値をＰ２とする。ステアリングローラ３５に対する入射側のベルトエッジセンサ３８Ａから、ステアリングローラ３５に対して中間転写ベルト３１が入射する位置までの距離をＬ１とする。ステアリングローラ３５に対する射出側のベルトエッジセンサ３８Ｂから、ステアリングローラ３５に対して中間転写ベルト３１が射出する位置までの距離をＬ２とする。 In summary, the measured value obtained from the belt edge sensor 38A on the incident side with respect to the steering roller 35 is defined as P1. The measured value obtained from the belt edge sensor 38B on the ejection side with respect to the steering roller 35 is defined as P2. The distance from the belt edge sensor 38A on the incident side with respect to the steering roller 35 to the position where the intermediate transfer belt 31 enters the steering roller 35 is L1. The distance from the belt edge sensor 38B on the ejection side to the steering roller 35 to the position where the intermediate transfer belt 31 is ejected to the steering roller 35 is L2.

このとき、第１の検出手段と第２の検出手段とステアリングローラとの位置関係に基づく演算式は次式となる。
ベルト寄り量＝（Ｌ１＊Ｐ１＋Ｌ２＊Ｐ２）／（Ｌ１＋Ｌ２） At this time, an arithmetic expression based on the positional relationship among the first detection means, the second detection means, and the steering roller is as follows.
Belt deviation amount = (L1 * P1 + L2 * P2) / (L1 + L2)

＜実施例１の効果＞
図１０は実施例１のベルト寄り量補正制御の効果の説明図である。図１１は実施例１と従来技術とでベルト寄り量補正制御の安定性を比較した説明図である。 <Effect of Example 1>
FIG. 10 is an explanatory diagram of the effect of the belt shift amount correction control according to the first embodiment. FIG. 11 is an explanatory diagram comparing the stability of the belt shift amount correction control between the first embodiment and the prior art.

図１０に示すように、ステアリングローラ３５を時刻Ｔｓにステップ状に１ｍｍ傾動した。この場合について、ベルトエッジセンサ３８Ａ、３８Ｂがそれぞれ取得したベルトエッジ位置と、ベルトねじれ影響を低減したベルト寄り量（太い実線）とを示している。ベルトエッジセンサ３８Ａ、３８Ｂは、（９）式のＬ１＝Ｌ２の関係を満たして配置され、ベルトねじれ影響を低減したベルト寄り量は、（１０）式の演算によって求められている。 As shown in FIG. 10, the steering roller 35 was tilted 1 mm stepwise at time Ts. In this case, the belt edge positions respectively acquired by the belt edge sensors 38A and 38B and the belt shift amount (thick solid line) in which the belt twisting effect is reduced are shown. The belt edge sensors 38A and 38B are arranged so as to satisfy the relationship of L1 = L2 in the equation (9), and the amount of belt deviation that reduces the belt twisting effect is obtained by the calculation of the equation (10).

図１０に示すように、ベルトエッジセンサ３８Ａ、３８Ｂからそれぞれ取得したベルトエッジ位置には、ベルトねじれによる位置ずれが正負対称のステップ状に重畳されていることがわかる。一方で、（１０）式の演算によるベルト寄り量には、ベルトねじれによる位置ずれはほぼみられなくなっていることがわかる。 As shown in FIG. 10, it can be seen that the positional deviation due to the belt twist is superimposed on the belt edge positions acquired from the belt edge sensors 38 A and 38 B in a positive and negative symmetrical step shape. On the other hand, it can be seen that there is almost no misalignment due to belt twist in the amount of belt deviation calculated by equation (10).

図１１に示すように、ベルトエッジセンサ３８Ａでの測定値をそのまま用いてベルト寄り制御を実施した従来技術と、実施例１のベルト寄り制御とをフィードバック制御のゲインを異ならせて比較した。 As shown in FIG. 11, the conventional technique in which the belt deviation control is performed using the measured value of the belt edge sensor 38A as it is, and the belt deviation control in the first embodiment are compared with different feedback control gains.

上述したようにステアリングローラ３５は、ＰＩＤコントローラを用いて中間転写ベルト３１の回転位置をフィードバックすることにより傾動量を制御されている。ＰＩＤコントローラのゲインを上げていくと、従来技術ではゲインを１５としたときに制御が発散してしまった。しかし、実施例１の場合は、ゲインを１５としたときも発散せずに安定して制御が実施できていることがわかる。なお、ゲインは、入力を傾動量（単位：ｍｍ）、出力をベルト寄り量（単位：ｍｍ）とした時の値である。ＰＩＤコントローラの積分ならびに微分項は両比較で同一の値としている。 As described above, the amount of tilting of the steering roller 35 is controlled by feeding back the rotational position of the intermediate transfer belt 31 using a PID controller. When the gain of the PID controller is increased, the control diverges when the gain is set to 15 in the prior art. However, in the case of the first embodiment, it can be seen that even when the gain is set to 15, the control can be stably performed without divergence. The gain is a value when the input is a tilt amount (unit: mm) and the output is a belt shift amount (unit: mm). The integral and derivative terms of the PID controller are the same value in both comparisons.

図４に示すように、ステアリングローラ３５の傾動に伴ってベルトねじれが発生してベルトエッジの位置が位置ずれを発生する。図４では、単純にステアリングローラ３５が軸支点を中心に回動するように図示しているが、実際には回動の中心は変化している。ステアリングローラ３５の軸端は、樹脂成形された軸受ホルダ１０７に固定されたボールベアリングによって支持されており、ステアリングローラ３５の傾動は、軸受ホルダ１０７の弾性変形によって可能となっているからである。 As shown in FIG. 4, as the steering roller 35 tilts, belt torsion occurs and the position of the belt edge shifts. In FIG. 4, the steering roller 35 is simply illustrated as rotating about the shaft fulcrum, but the center of rotation actually changes. This is because the shaft end of the steering roller 35 is supported by a ball bearing fixed to a resin-molded bearing holder 107, and the steering roller 35 can be tilted by elastic deformation of the bearing holder 107.

また、ベルトエッジの位置は、ステアリングローラ３５の傾動に伴う弾性体の中間転写ベルト３１の部分的な伸縮や、ステアリングローラ３５と中間転写ベルトの摩擦スリップの状況にも影響を受ける。このため、ベルトエッジの位置は、ステアリングローラ３５の傾動直後に複雑な過渡現象を伴って移動を開始する。 The position of the belt edge is also affected by the state of partial expansion and contraction of the elastic intermediate transfer belt 31 accompanying the tilting of the steering roller 35 and the frictional slip between the steering roller 35 and the intermediate transfer belt. For this reason, the position of the belt edge starts to move with a complicated transient immediately after the steering roller 35 tilts.

このため、位置ずれ量は、実測して、その場でステアリングローラ３５の傾動量にフィードバックすることが望ましい。 For this reason, it is desirable that the amount of positional deviation is measured and fed back to the amount of tilt of the steering roller 35 on the spot.

実施例１の制御によれば、ステアリングローラ３５の傾動によるベルトねじれの影響を低減したベルト寄り量を実測し、その状態量を用いてベルト寄り制御を行うことによって、従来よりも発散しにくく、安定的にベルトの位置ずれを補正できる。 According to the control of the first embodiment, by actually measuring the belt deviation amount in which the influence of the belt twist due to the tilting of the steering roller 35 is reduced and performing the belt deviation control using the state quantity, it is less likely to diverge than in the past The belt position deviation can be stably corrected.

なお、実施例１においてベルトねじれを低減したベルト寄り量を精度よく求めるためには、ベルトエッジが精度良くベルト搬送方向に対して平行に切り揃えられていることが望ましい。 In the first embodiment, in order to accurately obtain the amount of belt shift with reduced belt twist, it is desirable that the belt edge is accurately aligned parallel to the belt conveyance direction.

また、このベルトエッジの加工誤差（以下、ベルトエッジプロファイルと呼称）による演算精度への影響を極力小さくするためには、図９のフローチャートのステップＳ１、Ｓ２の直後にベルトエッジプロファイル補正を実施することが望ましい。 Further, in order to minimize the influence on the calculation accuracy due to the belt edge processing error (hereinafter referred to as a belt edge profile), belt edge profile correction is performed immediately after steps S1 and S2 in the flowchart of FIG. It is desirable.

実施例１のベルトエッジセンサ３８Ａ、３８Ｂ配置によれば、出力の平均値を取るだけなので制御が極めて簡単になる。ベルトエッジセンサ３８Ａ、３８Ｂをステアリングローラ３５に近接して配置できるため、ベルトユニット３０の小型化に有利である。 According to the arrangement of the belt edge sensors 38A and 38B of the first embodiment, the control is extremely simple because only the average value of the outputs is taken. Since the belt edge sensors 38A and 38B can be arranged close to the steering roller 35, the belt unit 30 is advantageous in size reduction.

＜実施例２＞
図１２は実施例２におけるベルトエッジセンサの配置の説明図である。図１３は実施例２におけるベルト寄り量の演算のフローチャートである。 <Example 2>
FIG. 12 is an explanatory diagram of the arrangement of the belt edge sensor in the second embodiment. FIG. 13 is a flowchart of the calculation of the belt deviation amount in the second embodiment.

実施例２ではベルトエッジセンサ３８Ａ、３８Ｂが両方とも中間転写ベルト３１の回転方向における同一方向の一例であるステアリングローラ３５の上流側に配置される。それ以外の構成は実施例１と同一であるため、実施例１と共通する構成には図５と共通の符号を付して重複する説明を省略する。 In the second embodiment, both belt edge sensors 38 A and 38 B are arranged on the upstream side of the steering roller 35, which is an example of the same direction in the rotation direction of the intermediate transfer belt 31. Since the other configuration is the same as that of the first embodiment, the components common to the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those in FIG.

図１２の（ａ）に示すように、実施例２では、ベルトエッジセンサ３８Ａ、３８Ｂを奥側、すなわちステアリングアームの固定側に配置している。ベルトエッジセンサ３８Ａは、ステアリングローラ３５の上流位置に距離Ｌ１離して設置され、ベルトエッジセンサ３８Ｂは、ステアリングローラ３５から距離Ｌ２離して設置されている。 As shown in FIG. 12A, in the second embodiment, the belt edge sensors 38A and 38B are arranged on the back side, that is, on the fixed side of the steering arm. The belt edge sensor 38A is installed at a distance L1 from the upstream position of the steering roller 35, and the belt edge sensor 38B is installed at a distance L2 from the steering roller 35.

ベルトエッジセンサ３８Ａ、３８Ｂは、ベルト寄り量演算部２２１に接続されている。図１２の（ｂ）に示すように、ベルト寄り量演算部１２１には、ベルトエッジセンサ３８Ａ、３８Ｂの他に、ベルト寄り制御部１２２が接続されている。 The belt edge sensors 38A and 38B are connected to the belt shift amount calculation unit 221. As shown in FIG. 12B, the belt deviation amount calculation unit 121 is connected to a belt deviation control unit 122 in addition to the belt edge sensors 38A and 38B.

図１２を参照して図１３に示すように、ベルト寄り量演算部１２１は、ベルトエッジセンサ３８Ａ、３８Ｂからそれぞれ一定の周期で電圧値Ｖ１、Ｖ２を取得する（Ｓ１１、Ｓ１２）。次に、ベルトエッジセンサ３８Ａ、３８Ｂからステアリングローラ３５までの距離Ｌ１、Ｌ２と、ベルトエッジセンサ３８Ａ、３８Ｂから取得した電圧値から、ベルトねじれを低減したベルト寄り量Ｐｓｋｅｗを次式により求める（Ｓ１３）。
Ｐｓｋｅｗ＝（Ｌ１＊Ｐｅｄｇｅ１−Ｌ２＊Ｐｅｄｇｅ２）／（Ｌ１−Ｌ２）・・・（１１） As shown in FIG. 13 with reference to FIG. 12, the belt shift amount calculation unit 121 acquires the voltage values V1 and V2 from the belt edge sensors 38A and 38B at regular intervals, respectively (S11 and S12). Next, from the distances L1 and L2 from the belt edge sensors 38A and 38B to the steering roller 35 and the voltage values acquired from the belt edge sensors 38A and 38B, a belt shift amount Pskew with reduced belt twist is obtained by the following equation (S13). ).
Pskew = (L1 * Pedge1-L2 * Pedge2) / (L1-L2) (11)

ここで、Ｐｅｄｇｅ１、Ｐｅｄｇｅ２は、それぞれベルトエッジセンサから得られたベルトエッジ位置であり、Ｖ１、Ｖ２、Ｃｖｍ（図７の直線の傾き）から次のように換算されている。
Ｐｅｄｇｅ１＝Ｖ１＊Ｃｖｍ
Ｐｅｄｇｅ２＝Ｖ２＊Ｃｖｍ Here, Pedge1 and Pedge2 are belt edge positions obtained from the belt edge sensor, and are converted from V1, V2, and Cvm (straight line in FIG. 7) as follows.
Pedge1 = V1 * Cvm
Pedge2 = V2 * Cvm

ここで、（１１）式の導出の根拠について説明する。いま、２箇所それぞれのベルトエッジセンサ３８から取得されるベルトエッジ位置Ｐｅｄｇｅ１、Ｐｅｄｇｅ２が以下の式で表されると仮定する。
Ｐｅｄｇｅ１＝Ｐｓｋｅｗ＋Ｐｔｏｒｔｉｏｎ１・・・（１２）
Ｐｅｄｇｅ２＝Ｐｓｋｅｗ＋Ｐｔｏｒｔｉｏｎ２・・・（１３） Here, the grounds for deriving equation (11) will be described. Now, it is assumed that the belt edge positions Pedge1 and Pedge2 acquired from the belt edge sensors 38 at two locations are expressed by the following equations.
Pedge1 = Pskew + Ptortion1 (12)
Pedge2 = Pskew + Ptortion2 (13)

ただし、Ｐｓｋｅｗはベルト寄り量、Ｐｔｏｒｔｉｏｎ１、Ｐｔｏｒｔｉｏｎ２はそれぞれ２箇所のベルトエッジセンサ３８の位置において観測されるベルトねじれ量である。 Here, P skew is the amount of belt deviation, and Ptortion 1 and Ptortion 2 are belt twist amounts observed at the positions of the two belt edge sensors 38, respectively.

ベルト寄り量Ｐｓｋｅｗはベルトが寄り方向に平行移動した量であるから、任意の位置のベルトエッジセンサにて略同一の値が測定される。一方、ベルトねじれ量Ｐｔｏｒｔｉｏｎはステアリングローラ３５に近いほど大きくなる。また、実施例２ではステアリングローラ３５の上流側の２箇所にベルトエッジセンサ３８Ａ、３８Ｂを配置しているため、ベルトねじれ量の方向は、２箇所のベルトエッジセンサ３８Ａ、３８Ｂの位置においては同一となる。 Since the belt shift amount P skew is the amount that the belt has moved in the shift direction, substantially the same value is measured by the belt edge sensor at an arbitrary position. On the other hand, the belt twist amount Ptortion becomes larger as it is closer to the steering roller 35. In the second embodiment, the belt edge sensors 38A and 38B are arranged at two positions upstream of the steering roller 35. Therefore, the direction of the belt twist amount is the same at the positions of the two belt edge sensors 38A and 38B. It becomes.

ここで、測定されるベルトねじれ量Ｐｔｏｒｔｉｏｎの大きさが、ステアリングローラ３５からベルトエッジセンサ３８までの距離の逆数に比例すると仮定すると、Ｐｔｏｒｔｉｏｎ１とＰｔｏｒｔｉｏｎ２との間には以下の関係式が成り立つ。
Ｐｔｏｒｔｉｏｎ１：Ｐｔｏｒｔｉｏｎ２＝１／Ｌ１：１／Ｌ２・・・（１４） Here, assuming that the magnitude of the measured belt twist amount Ptorsion is proportional to the reciprocal of the distance from the steering roller 35 to the belt edge sensor 38, the following relational expression is established between Ptortion1 and Ptortion2.
Ptortion1: Ptortion2 = 1 / L1: 1 / L2 (14)

（１４）式をＰｔｏｒｔｉｏｎ１について整理すると次式となる。
Ｐｔｏｒｔｉｏｎ１＝Ｌ２／Ｌ１＊Ｐｔｏｒｔｉｏｎ２・・・（１５） When formula (14) is arranged for Ptortion 1, the following formula is obtained.
Ptortion1 = L2 / L1 * Ptortion2 (15)

（１５）式を（１２）式に代入し、さらに（１３）式と連立させてＰｔｏｒｔｉｏｎ２を消去すると次式になる。
Ｌ１＊Ｐｅｄｇｅ１−Ｌ２＊Ｐｅｄｇｅ２＝（Ｌ１−Ｌ２）＊Ｐｓｋｅｗ・・（１６） Substituting equation (15) into equation (12), and further erasing Ptortion2 in combination with equation (13) gives the following equation.
L1 * Pedge1-L2 * Pedge2 = (L1-L2) * Pskew (16)

（１６）式をＰｓｋｅｗについて整理すると、（１１）式を得ることができる。そして、（１１）式を実施例１の一般式である（３）式と比較すると、図１２の（ａ）で破線で示すベルトエッジセンサ３８Ｂ’がマイナスの位置を検出した場合に該当していることが判る。
Ｐｓｋｅｗ＝（Ｌ１＊Ｐｅｄｇｅ１＋Ｌ２＊Ｐｅｄｇｅ２）／（Ｌ１＋Ｌ２）・・（３）
Ｐｓｋｅｗ＝（Ｌ１＊Ｐｅｄｇｅ１−Ｌ２＊Ｐｅｄｇｅ２）／（Ｌ１−Ｌ２）・・（１１） If the equation (16) is arranged with respect to Pskew, the equation (11) can be obtained. Then, comparing the expression (11) with the expression (3), which is the general expression of the first embodiment, corresponds to the case where the belt edge sensor 38B ′ indicated by the broken line in FIG. I know that.
Pskew = (L1 * Pedge1 + L2 * Pedge2) / (L1 + L2) (3)
Pskew = (L1 * Pedge1-L2 * Pedge2) / (L1-L2) (11)

まとめると、中間転写ベルト３１のステアリングローラ３５に対する入射側もしくは射出側の片側一方にベルトエッジセンサ３８Ａ、３８Ｂを２つとも配置する。２つのベルトエッジセンサ３８Ａ、３８Ｂから得られた測定値をそれぞれＰ１、Ｐ２とする。２つのベルトエッジセンサ３８Ａ、３８Ｂからステアリングローラ３５に対して中間転写ベルト３１が入射もしくは射出する位置のうち、２つのベルトエッジセンサ３８Ａ、３８Ｂが配置された側の位置までの距離をそれぞれＬ１、Ｌ２とする。 In summary, two belt edge sensors 38A and 38B are arranged on one side of the intermediate transfer belt 31 on the incident side or the emission side with respect to the steering roller 35. The measured values obtained from the two belt edge sensors 38A and 38B are P1 and P2, respectively. Of the positions where the intermediate transfer belt 31 enters or exits the steering roller 35 from the two belt edge sensors 38A and 38B, the distances to the positions where the two belt edge sensors 38A and 38B are arranged are L1, respectively. Let L2.

このとき、第１の検出手段と第２の検出手段とステアリングローラとの位置関係に基づく演算式は次式となる。
ベルト寄り量＝（Ｌ１＊Ｐ１−Ｌ２＊Ｐ２）／（Ｌ１−Ｌ２） At this time, an arithmetic expression based on the positional relationship among the first detection means, the second detection means, and the steering roller is as follows.
Belt shift amount = (L1 * P1-L2 * P2) / (L1-L2)

実施例２のベルトエッジセンサ３８Ａ、３８Ｂ配置によれば、他の機器やローラ配置との関係でベルトエッジセンサ３８Ａ、３８Ｂを中間転写ベルト３１の回転方向の一方の側にしか配置できない場合に有利である。 According to the arrangement of the belt edge sensors 38A and 38B of the second embodiment, it is advantageous when the belt edge sensors 38A and 38B can be arranged only on one side in the rotational direction of the intermediate transfer belt 31 due to the arrangement of other devices and rollers. It is.

＜実施例３＞
図１４は実施例３におけるベルトエッジセンサの配置の説明図である。図１５は実施例３におけるベルト寄り量の演算のフローチャートである。 <Example 3>
FIG. 14 is an explanatory diagram of the arrangement of the belt edge sensor in the third embodiment. FIG. 15 is a flowchart of the calculation of the belt deviation amount in the third embodiment.

実施例３では、ステアリングローラ３５の傾動角に応じた修正データを用いて、ベルトエッジセンサ３８による検出位置を修正して修正回転位置を求める。それ以外の構成は実施例１と同一であるため、実施例１と共通する構成には図５と共通の符号を付して重複する説明を省略する。 In the third embodiment, the correction rotation position is obtained by correcting the detection position by the belt edge sensor 38 using the correction data corresponding to the tilt angle of the steering roller 35. Since the other configuration is the same as that of the first embodiment, the components common to the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those in FIG.

図１４の（ａ）に示すように、実施例３では、ステアリングローラ３５の上流側の１箇所におけるベルトエッジ位置を検知し、その検知量からベルトねじれ影響を低減したベルト寄り量を演算する。 As shown in FIG. 14A, in the third embodiment, the belt edge position at one location on the upstream side of the steering roller 35 is detected, and a belt shift amount in which the influence of belt twist is reduced is calculated from the detected amount.

ベルトエッジセンサ３８は、奥側すなわちステアリングアームの固定側でステアリングローラ３５の近傍に設置している。また、ベルトエッジセンサ３８は、ベルト寄り量演算部３２１に接続されている。図１４の（ｂ）に示すように、中間転写ベルト３１の寄り量の補正プロセスが、ベルトの寄りを補正する際のベルトエッジ位置検知からステアリングローラの補正動作までの流れで示される。ベルト寄り量演算部３２１には、ベルトエッジセンサ３８の他に、ベルトねじれ量記憶部３２２とベルト寄り制御コントローラ１２２が接続されている。 The belt edge sensor 38 is installed in the vicinity of the steering roller 35 on the back side, that is, on the fixed side of the steering arm. The belt edge sensor 38 is connected to the belt deviation amount calculation unit 321. As shown in FIG. 14B, the process of correcting the shift amount of the intermediate transfer belt 31 is shown in the flow from belt edge position detection to the correction operation of the steering roller when correcting the shift of the belt. In addition to the belt edge sensor 38, a belt twist amount storage unit 322 and a belt shift control controller 122 are connected to the belt shift amount calculation unit 321.

図１４に示すように、ベルトエッジセンサ３８から、ベルトエッジ位置に対応した電圧値Ｖが一定の周期ごとに出力される。ベルト寄り量演算部３２１は、ベルトエッジセンサ３８からの電圧値Ｖと、ベルトねじれ量記憶部３２２から取得したベルトねじれ量プロファイルとをもとに、ベルトのねじれの影響を低減したベルト寄り量を演算する。 As shown in FIG. 14, the belt edge sensor 38 outputs a voltage value V corresponding to the belt edge position at regular intervals. Based on the voltage value V from the belt edge sensor 38 and the belt twist amount profile acquired from the belt twist amount storage unit 322, the belt shift amount calculation unit 321 calculates a belt shift amount that reduces the effect of belt twist. Calculate.

ベルト寄り制御部１２２では、ベルト寄り量演算部３２１にて演算されたベルト寄り量を入力とし、その入力から比例微積分（ＰＩＤ）動作に基づいてステアリングモータ４１の駆動パルス数Ｐ１を決定する。この駆動パルス信号Ｐ１は、ステアリングモータ４１に送られ、ステアリングモータ４１はパルス数Ｐ１だけ回転する。 The belt shift control unit 122 receives the belt shift amount calculated by the belt shift amount calculation unit 321 as input, and determines the drive pulse number P1 of the steering motor 41 based on the proportional calculus (PID) operation from the input. This drive pulse signal P1 is sent to the steering motor 41, and the steering motor 41 rotates by the number of pulses P1.

これに伴い、ステアリングモータ４１の出力軸先端部に設けられたカム１０３も回動し、ステアリングローラ３５の紙面手前側のアライメントは変移する。その結果、図８に示すようなステアリングローラ３５の傾動量と中間転写ベルト３１の平均寄り速度との略比例関係によって、中間転写ベルト３１の一方向に寄り速度が生じ、中間転写ベルト３１は幅方向に移動する。このプロセスを一定の周期で繰り返し実施することによって、中間転写ベルト３１はベルト寄り制御部１２２に設定された目標位置を保ったまま搬送される。 As a result, the cam 103 provided at the output shaft tip of the steering motor 41 also rotates, and the alignment of the front side of the steering roller 35 changes. As a result, due to the substantially proportional relationship between the tilt amount of the steering roller 35 and the average shift speed of the intermediate transfer belt 31 as shown in FIG. 8, a shift speed is generated in one direction of the intermediate transfer belt 31, and the intermediate transfer belt 31 has a width. Move in the direction. By repeating this process at regular intervals, the intermediate transfer belt 31 is conveyed while maintaining the target position set in the belt shift control unit 122.

図１４を参照して図１５に示すように、ベルト寄り量演算部３２１におけるベルトのねじれ影響の低減演算が実行される。ベルト寄り量演算部３２１は、ベルトエッジセンサ３８からそれぞれ一定の周期で電圧値Ｖを取得する（Ｓ２１）。次にベルト寄り制御部１２２から、ステアリングカム１０３への指令位置θを取得する（Ｓ２２）。いま、ベルトねじれ量記憶部３２２には、事前に、ステアリングカム位置θＲとその位置に対応するベルトねじれ量プロファイルＴが関連付けられて複数組記憶されている。ステップＳ２２にて取得したθに最も近いθＲを選択し、そのθＲに対応するベルトねじれ量プロファイルＴを取得する（Ｓ２３）。最後に、電圧値Ｖとベルトねじれ量プロファイルＴから、ベルトねじれを低減したベルト寄り量Ｐｓｋｅｗを以下の式で求める（Ｓ２４）。
Ｐｓｋｅｗ＝Ｐｅｄｇｅ−Ｔ・・・（１７） As shown in FIG. 15 with reference to FIG. 14, the belt deviation amount calculation unit 321 performs a calculation for reducing the influence of twisting of the belt. The belt shift amount calculation unit 321 acquires the voltage value V from the belt edge sensor 38 at a constant cycle (S21). Next, the command position θ to the steering cam 103 is acquired from the belt shift control unit 122 (S22). Now, in the belt twist amount storage unit 322, a plurality of sets of steering cam positions θR and belt twist amount profiles T corresponding to the positions are associated and stored in advance. The θR closest to θ acquired in step S22 is selected, and the belt twist amount profile T corresponding to the θR is acquired (S23). Finally, from the voltage value V and the belt twist amount profile T, a belt shift amount P skew with reduced belt twist is obtained by the following equation (S24).
Pskew = Pedge-T (17)

まとめると、記憶手段（３２２）は、ステアリングローラ３５の傾動動作によって生じるベルトねじれ量を記憶している。演算手段（３２１）は、ベルトエッジセンサ３８から得られた測定値から、記憶手段（３２２）に記憶されたベルトねじれ量を減算もしくは加算したベルト寄り量を演算する。 In summary, the storage means (322) stores the amount of belt twist generated by the tilting operation of the steering roller 35. The calculating means (321) calculates a belt shift amount obtained by subtracting or adding the belt twist amount stored in the storage means (322) from the measured value obtained from the belt edge sensor 38.

＜実施例４＞
図１６は実施例４におけるベルト寄り量の演算のフローチャートである。実施例４は、実施例３におけるベルト寄り量演算部３２１の、他の実施例である。実施例４において、実施例１、２、３と同様のものについては同じ符号を付して重複する説明を省略する。 <Example 4>
FIG. 16 is a flowchart of the calculation of the belt deviation amount in the fourth embodiment. The fourth embodiment is another embodiment of the belt deviation amount calculation unit 321 in the third embodiment. In the fourth embodiment, the same components as those in the first, second, and third embodiments are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図１４を参照して図１６に示すように、実施例３における演算式のみを変更して、ベルト寄り量演算部３２１における演算が実行される。ベルト寄り量演算部３２１は、ベルトエッジセンサ３８からそれぞれ一定の周期で電圧値Ｖを取得する（Ｓ３１）。次にベルト寄り制御部１２２から、ステアリングカムへの指令位置θを取得する（Ｓ３２）。 As shown in FIG. 16 with reference to FIG. 14, only the arithmetic expression in the third embodiment is changed, and the calculation in the belt deviation amount calculation unit 321 is executed. The belt shift amount calculation unit 321 acquires the voltage value V from the belt edge sensor 38 at a constant cycle (S31). Next, the command position θ to the steering cam is acquired from the belt shift control unit 122 (S32).

いま、ベルトねじれ量記憶部３２２には事前に、ステアリングカム位置θＲとその位置に対応するベルトねじれ量プロファイルＴが関連付けられており、一組もしくは複数組が記憶されている。 Now, in the belt twist amount storage unit 322, a steering cam position θR and a belt twist amount profile T corresponding to the position are associated in advance, and one set or a plurality of sets are stored.

ベルト寄り量演算部３２１は、ステップＳ３２にて取得したθに最も近いθＲを選択し、そのθＲに対応するベルトねじれ量プロファイルＴをベルトねじれ量記憶部３２２から取得する（Ｓ３３）。 The belt shift amount calculation unit 321 selects θR closest to θ acquired in step S32, and acquires the belt twist amount profile T corresponding to the θR from the belt twist amount storage unit 322 (S33).

ベルト寄り量演算部３２１は、最後に、電圧値Ｖとベルトねじれ量プロファイルＴから、ベルトねじれを低減したベルト寄り量Ｐｓｋｅｗを以下の式で求める（Ｓ３４）。
Ｐｓｋｅｗ＝Ｐｅｄｇｅ−Ｔ＊θ／θＲ・・・（１８） The belt shift amount calculation unit 321 finally obtains the belt shift amount P skew with reduced belt twist from the voltage value V and the belt twist amount profile T by the following formula (S34).
Pskew = Pedge−T * θ / θR (18)

ここで、（１８）式の導出の根拠を説明する。ベルトのねじれ量は、ステアリングローラの傾斜角が微小の場合、ステアリングローラ３５の傾斜角と略比例関係にある。また、一方で、実施例４では、ステアリングローラ３５のカム１０３の回転角度と、ステアリングローラ３５の傾斜角とは略比例関係になるように設計されている。よって、カム１０３の回転角度とベルトねじれ量とは略比例関係となる。 Here, the grounds for deriving equation (18) will be described. The amount of twist of the belt is substantially proportional to the inclination angle of the steering roller 35 when the inclination angle of the steering roller is very small. On the other hand, in the fourth embodiment, the rotation angle of the cam 103 of the steering roller 35 and the inclination angle of the steering roller 35 are designed to have a substantially proportional relationship. Therefore, the rotation angle of the cam 103 and the belt twist amount are substantially proportional.

したがって、ベルト寄り制御部１２２から取得した指令カム位置θと、ベルトねじれ量記憶部に記憶されているθＲとの比をとる。そして、その結果を、θＲに対応するベルトねじれ量プロファイルＴに掛け合わせれば、指令カム位置θに対応するベルトねじれ量プロファイルを算出することができる。 Therefore, the ratio between the command cam position θ acquired from the belt deviation control unit 122 and θR stored in the belt twist amount storage unit is obtained. Then, by multiplying the result by the belt twist amount profile T corresponding to θR, the belt twist amount profile corresponding to the command cam position θ can be calculated.

まとめると、記憶手段（３２２）は、ステアリングローラ３５の配設角度と、それに対応した複数のベルトねじれ量を記憶している。 In summary, the storage means (322) stores the arrangement angle of the steering roller 35 and a plurality of belt twist amounts corresponding thereto.

演算手段（３２１）は、演算時におけるステアリングローラ３５の配設角度を取得する。そして、その配設角度に最も適合するベルトねじれ量を記憶手段（３２２）から取得し、差分演算もしくは加算演算を行う。 The calculation means (321) acquires the arrangement angle of the steering roller 35 at the time of calculation. Then, the belt twist amount most suitable for the arrangement angle is acquired from the storage means (322), and the difference calculation or the addition calculation is performed.

演算手段（３２１）は、取得した配設角度と、記憶手段（３２２）に記憶されたベルトねじれ量に対応するステアリングローラ３５の配設角度との比を取ることによって、記憶手段（３２２）に記憶されたベルトねじれ量を補正する。 The computing means (321) takes the ratio of the acquired arrangement angle and the arrangement angle of the steering roller 35 corresponding to the belt twist amount stored in the storage means (322) to thereby store the storage means (322). Correct the stored belt twist amount.

寄り制御手段（１２２）は、検出された中間転写ベルト３１の回転位置からベルトねじれ量に対応する幅方向の位置ずれ量が修正された修正回転位置に基づいて、ステアリングローラ３５の傾動量を制御する。 The deviation control means (122) controls the amount of tilt of the steering roller 35 based on the corrected rotational position in which the positional deviation amount in the width direction corresponding to the belt twist amount is corrected from the detected rotational position of the intermediate transfer belt 31. To do.

以上説明したように、実施例１〜４の制御によれば、ステアリングローラ３５の傾動によるベルトねじれの影響を低減したベルト寄り量を検出することが可能である。その状態量を用いてベルト寄り制御を行うことによって、従来より発散しにくく安定的に中間転写ベルト３１の位置ずれを補正できる。 As described above, according to the control of the first to fourth embodiments, it is possible to detect the belt shift amount in which the influence of the belt twist due to the tilting of the steering roller 35 is reduced. By performing the belt shift control using the state quantity, it is possible to correct the positional deviation of the intermediate transfer belt 31 with less divergence than in the past and stably.

１画像形成装置、１０制御部
２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ画像形成部
２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋ感光ドラム（像担持体）
２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋコロナ帯電器
２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋ露光装置
２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋ現像装置
２５Ｙ、２５Ｍ、２５Ｃ、２５Ｋ一次転写ローラ
２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋドラムクリーニング装置
３０ベルトユニット、３１中間転写ベルト、３２従動ローラ
３３ステアリング機構、３４駆動ローラ、３５ステアリングローラ
３６対向ローラ、３７二次転写ローラ、３８Ａ、３８Ｂベルトエッジセンサ
３９ベルトクリーニング装置、４１ステアリングモータ、４２バネ
１０１ステアリングアーム、１０２フォロワー、１０３カム
１０４揺動軸、１０５スライダ、１０６スライドレール
１０７軸受ホルダ、１２１、２２１、３２１ベルト寄り量演算部
１２２ベルト寄り制御部、１５１センサアーム、１５２センサ揺動軸
１５３変位センサ、３２１ベルト寄り量演算部
３２２ベルトねじれ量記憶部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming apparatus, 10 Control part 20Y, 20M, 20C, 20K Image forming part 21Y, 21M, 21C, 21K Photosensitive drum (image carrier)
22Y, 22M, 22C, 22K Corona chargers 23Y, 23M, 23C, 23K Exposure devices 24Y, 24M, 24C, 24K Development devices 25Y, 25M, 25C, 25K Primary transfer rollers 26Y, 26M, 26C, 26K Drum cleaning device 30 Belt Unit 31 intermediate transfer belt 32 driven roller 33 steering mechanism 34 drive roller 35 steering roller 36 counter roller 37 secondary transfer roller 38A 38B belt edge sensor 39 belt cleaning device 41 steering motor 42 spring 101 steering Arm, 102 Followers, 103 Cam 104 Oscillating shaft, 105 Slider, 106 Slide rail 107 Bearing holder, 121, 221, 321 Belt shift amount calculation unit 122 Belt shift control unit, 151 Nsaamu, 152 sensor swing shaft 153 displacement sensor 321 belt shifting amount computing unit 322 belt twist amount storage unit

Claims

An image carrier, a belt member that rotates in contact with the image carrier, a detection means that detects a rotational position of the belt member in the width direction, and a tilting speed of the belt member can be controlled. An image forming apparatus comprising: a steering roller; and a shift control means for controlling the steering roller so as to converge the shift speed by positioning the belt member at a predetermined rotational position.
The shift control unit is configured to adjust the amount of tilting of the steering roller based on the corrected rotational position in which the amount of positional deviation in the width direction accompanying the tilting of the steering roller is corrected from the rotational position of the belt member detected by the detecting unit. An image forming apparatus that controls the image forming apparatus.

First detection means for detecting the rotational position of the belt member; second detection means for detecting the rotational position of the belt member at a position different from the first detection means along the belt member; The rotational position detected by the first detection means and the rotational position detected by the second detection means are calculated based on the positional relationship among the first detection means, the second detection means, and the steering roller. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising: an arithmetic unit that obtains the corrected rotational position by processing using the image.

The first detection means and the second detection means are provided at an equal distance from the winding position of the belt member around the steering roller on the upstream side and the downstream side of the steering roller in the rotation direction of the belt member. The image forming apparatus according to claim 2, further comprising:

3. The first detection means and the second detection means are arranged at different distances in the same direction from the same winding position of the belt member with respect to the steering roller. The image forming apparatus described.

The correction means for obtaining the corrected rotation position by correcting the rotation position of the belt member detected by the detection means by using correction data corresponding to the tilt angle of the steering roller. The image forming apparatus according to 1.