JPH09169449A - Belt drive control device - Google Patents
Belt drive control deviceInfo
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- JPH09169449A JPH09169449A JP7332370A JP33237095A JPH09169449A JP H09169449 A JPH09169449 A JP H09169449A JP 7332370 A JP7332370 A JP 7332370A JP 33237095 A JP33237095 A JP 33237095A JP H09169449 A JPH09169449 A JP H09169449A
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- Delivering By Means Of Belts And Rollers (AREA)
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- Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成装置に使
用される用紙搬送ベルトや中間転写ベルトの回転方向に
対して垂直なベルトの幅方向への蛇行を制御するベルト
駆動制御装置に関し、特に、過渡状態のベルトの蛇行に
対する応答性に優れ、蛇行収束後の定常状態のベルトの
小さな振動を抑えるベルト駆動制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a belt drive control device for controlling meandering in a width direction of a sheet conveying belt or an intermediate transfer belt used in an image forming apparatus, which is perpendicular to a rotation direction of the belt, and more particularly to The present invention relates to a belt drive control device which is excellent in response to a meandering of a belt in a transient state and suppresses small vibration of the belt in a steady state after the meandering convergence.
【０００２】[0002]
【従来技術】従来、複写機やレーザプリンタ等の電子写
真方式のカラー画像形成装置は、Ｙ（イエロー），Ｍ
（マゼンタ），Ｃ（シアン），ＢＫ（ブラック）のカラ
ー画像信号に基づいて変調されたレーザビームを露光ユ
ニットから感光体に走査して露光することにより静電潜
像を形成し、この静電潜像をＹ，Ｍ，Ｃ，ＢＫのカラー
トナーを有する現像ユニットで現像することによってカ
ラートナー像を形成している。このカラートナー像は、
給紙ユニットから供給される記録用紙に転写されて定着
ユニットに搬送され、定着ユニットで記録用紙に定着さ
れた後に記録画像として排紙トレイに排出される。2. Description of the Related Art Conventionally, electrophotographic color image forming apparatuses such as copying machines and laser printers have been provided with Y (yellow), M
An electrostatic latent image is formed by scanning a photosensitive member with a laser beam modulated based on color image signals of (magenta), C (cyan), and BK (black) and exposing the photosensitive member. A color toner image is formed by developing the latent image with a developing unit having Y, M, C, and BK color toners. This color toner image is
It is transferred to the recording paper supplied from the paper feeding unit, conveyed to the fixing unit, fixed on the recording paper by the fixing unit, and then discharged as a recording image to the paper discharge tray.
【０００３】上記したカラー画像形成装置の１つに、
Ｙ，Ｍ，Ｃ，ＢＫのカラーに応じた複数の露光ユニッ
ト，感光体及び現像ユニットを用紙搬送ベルトの搬送方
向に独立して配置したデジタルカラータンデム型電子写
真方式のカラー画像形成装置が特開昭５９−１５５８７
１号公報に開示されている。このカラー画像形成装置に
よると、用紙搬送ベルトに吸着されて搬送される記録用
紙に４つの感光体からカラートナー像を転写することに
よって、フルカラーの転写画像を高速で形成することが
できる。One of the above-mentioned color image forming apparatuses is
A digital color tandem type electrophotographic color image forming apparatus in which a plurality of exposure units, photoconductors and developing units corresponding to Y, M, C, and BK colors are independently arranged in the conveyance direction of a sheet conveyance belt is disclosed. Sho 59-15587
No. 1 discloses this. According to this color image forming apparatus, a full-color transfer image can be formed at high speed by transferring the color toner images from the four photoconductors onto the recording paper that is adsorbed and conveyed by the paper conveyance belt.
【０００４】また、デジタルカラータンデム型電子写真
方式の他のカラー画像形成装置として、カラートナー像
を中間転写ベルトに転写して重ね合わせ、二次転写位置
において給紙ユニットから供給される記録用紙にカラー
トナー像を一括転写するカラー画像形成装置装置が実開
昭５９−１９２１５９号公報に開示されている。Further, as another color image forming apparatus of the digital color tandem type electrophotographic system, color toner images are transferred onto an intermediate transfer belt and superposed on each other, and a recording paper is supplied from a paper feeding unit at a secondary transfer position. A color image forming apparatus for collectively transferring color toner images is disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 59-192159.
【０００５】しかし、上記のカラー画像形成装置による
と、ベルトの搬送方向に複数の感光体が独立して配置さ
れることから、高品質なカラー画像を得るために複数の
感光体の回転速度とベルトの搬送速度を正確に一致させ
る必要がある。However, according to the above-mentioned color image forming apparatus, since the plurality of photoconductors are independently arranged in the belt conveying direction, the rotational speeds of the plurality of photoconductors are increased in order to obtain a high quality color image. It is necessary to accurately match the belt conveyance speed.
【０００６】また、カラー画像形成装置において、用紙
搬送ベルトや中間転写ベルトは複数のロールに張架され
て駆動されるが、このロールの設置位置精度誤差やロー
ル形状のバラつき、あるいはベルトの左右の周長差によ
って、ベルト進行方向と垂直なベルトの幅方向への速度
成分が生じてカラー画像の色ずれを生じることがある。Further, in the color image forming apparatus, the paper transport belt and the intermediate transfer belt are stretched and driven by a plurality of rolls. However, there are errors in the installation position accuracy of the rolls, variations in roll shape, or left and right of the belt. Due to the difference in circumferential length, a velocity component in the width direction of the belt, which is perpendicular to the traveling direction of the belt, may be generated to cause color shift of the color image.
【０００７】ベルトの幅方向への移動を抑制するものと
して、ベルトを張架する３本のロールの１つの軸端部分
にベルトの寄りを検出する可動リングを設け、ベルトが
幅方向の一方に寄ることによって可動リングを押し動か
すと、この可動リングの動きをリンクを介してロール中
央部で一点支持されたトラッキング修正ロールに伝達
し、トラッキング修正ロールを傾斜させることによって
ベルトの幅方向への寄りを抑制する構成のベルト組立体
が特開昭４７−１３９５６号公報に開示されている。こ
の構成によると、ベルトの寄りに応じてトラッキング修
正ロールを傾斜させることで寄りを矯正できるが、ベル
トの幅方向への移動に基づく矯正動作の精度が低いとい
う問題がある。また、ベルトの強度が低い場合には適用
することができない。In order to suppress the movement of the belt in the width direction, a movable ring for detecting the deviation of the belt is provided at one shaft end portion of the three rolls around which the belt is stretched. When the movable ring is pushed to move, the movement of this movable ring is transmitted to a tracking correction roll supported at one point in the roll center via a link, and by tilting the tracking correction roll, the belt shifts in the width direction. A belt assembly having a structure for suppressing the above is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 47-13956. With this configuration, the deviation can be corrected by inclining the tracking correction roll according to the deviation of the belt, but there is a problem that the accuracy of the correction operation based on the movement of the belt in the width direction is low. Further, it cannot be applied when the strength of the belt is low.
【０００８】特開平６−９０９６号公報には、ベルト上
に設けられた標識をセンサで検出して得られる検出信号
に基づいてベルトを幅方向に往復移動させる構成が開示
されている。この構成では、過大な片寄りによってベル
トが破損することを防止できるが、ベルトの幅方向への
往復動作（以下、蛇行という）が完全に収束しないた
め、色ずれ等の原因となる恐れがある。Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-9096 discloses a structure in which the belt is reciprocally moved in the width direction based on a detection signal obtained by detecting a marker provided on the belt with a sensor. With this configuration, it is possible to prevent the belt from being damaged due to an excessive deviation, but since the reciprocating movement of the belt in the width direction (hereinafter referred to as meandering) does not completely converge, there is a risk of causing color misregistration or the like. .
【０００９】この蛇行を減少させるものとして、ベルト
の両側部に設けられたマークがセンサによって検出され
る毎に蛇行修正ローラの偏向量を減じる構成が特開昭６
０−１７１９０６号公報、１７１９０７号公報、１７１
９０８号公報及び１７１９０９号公報に開示されてい
る。また、特開平３−１７７２４３号公報には、ベルト
の寄りを短い周期で検出してベルトの蛇行を修正する構
成が開示されている。As a means for reducing the meandering, there is a structure in which the deflection amount of the meandering correcting roller is reduced each time a mark provided on both sides of the belt is detected by a sensor.
0-171906, 171907, 171
No. 908 and 171909. Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-177243 discloses a configuration in which the deviation of the belt is detected in a short cycle to correct the meandering of the belt.
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のベルト
蛇行制御装置によると、ベルトの蛇行収束時間を短くし
ようとしてサンプリング時間の間隔を短くすると、ベル
トの蛇行収束後に頻度の高い振動が発生する。図１２
（ａ）、（ｂ）はこれを示し、（ａ）は短い蛇行収束時
間Ｔstandby の後に高頻度の振動が発生していることを
示しており、（ｂ）は短い間隔のサンプリング時間を示
している。一方、蛇行収束後の振動を抑えるためにサン
プリング時間を長くすると、蛇行収束時間が長くなる。
図１３（ａ）、（ｂ）はこれを示している。従って、本
発明の目的は、ベルトの蛇行に対する応答性、及び位置
修正精度に優れ、蛇行収束後の定常状態において高頻度
の振動が発生することのないベルト駆動制御装置を提供
することにある。However, according to the conventional belt meandering control device, when the interval of the sampling time is shortened in order to shorten the meandering convergence time of the belt, frequent vibrations occur after the belt meandering convergence. FIG.
(A) and (b) show this, (a) shows that high frequency vibration occurs after the short meandering convergence time Tstandby, and (b) shows sampling time at short intervals. There is. On the other hand, if the sampling time is increased to suppress the vibration after the meandering convergence, the meandering convergence time becomes longer.
This is shown in FIGS. 13 (a) and 13 (b). Therefore, an object of the present invention is to provide a belt drive control device which is excellent in responsiveness to belt meandering and position correction accuracy and which does not generate high-frequency vibration in a steady state after the meandering convergence.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、ベルト部材の前記蛇行の蛇行量、蛇行変化
量、及び蛇行速度の少なくとも２つを検出する検出手段
と、前記ベルト部材の前記蛇行を修正する修正手段と、
前記修正手段へ前記検出手段の検出結果に応じた制御信
号を供給して前記ベルト部材の蛇行の修正を行わせる制
御手段とを有し、前記制御手段は、前記少なくとも２つ
の検出値がそれぞれに対応して設定された所定の値以下
になったときとき、制御パラメータを変化させるベルト
駆動制御装置を提供する。In order to achieve the above object, the present invention is to detect at least two of the meandering amount of the meandering of the belt member, the meandering change amount, and the meandering speed, and the belt member. Correcting means for correcting the meandering of
Control means for supplying a control signal according to the detection result of the detection means to the correction means to correct the meandering of the belt member, wherein the control means has the at least two detection values respectively. Provided is a belt drive control device that changes a control parameter when it falls below a correspondingly set predetermined value.
【００１２】上記のベルト駆動制御装置において、制御
手段は、前記制御パラメータとして、前記検出手段のサ
ンプリング時間間隔を使用する構成であっても良く、ま
た、前記制御パラメータとして、前記修正手段の制御ゲ
インを使用する構成としても良い。In the above belt drive control device, the control means may be configured to use the sampling time interval of the detection means as the control parameter, and the control gain of the correction means as the control parameter. May be used.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】以下、本発明のベルト駆動制御装
置を図面を参照しつつ説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A belt drive control device of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１４】図１は、本発明が適用されるカラー画像形
成装置の構成を示し、駆動ロール２，従動ロール３，ス
テアリングロール４及び従動ロール５に張架されて駆動
される転写ベルト１と、カラー画像信号に基づいて変調
されたレーザービームによって感光体ドラム７Ａを走査
する露光ユニット６Ａと、レーザービームの走査に基づ
いて感光体ドラム７Ａに形成された静電潜像を所定のカ
ラーのトナーで現像する現像ユニット８Ａと、露光ユニ
ット６Ａ，感光体ドラム７Ａ及び現像ユニット８Ａと同
様の構成で転写ベルト１の搬送方向に所定の間隔で配置
される露光ユニット６Ｂ，感光体ドラム７Ｂ，現像ユニ
ット８Ｂと、露光ユニット６Ｃ，感光体ドラム７Ｃ，現
像ユニット８Ｃ、及び露光ユニット６Ｄ，感光体ドラム
７Ｄ，現像ユニット８Ｄと、給紙ユニット（図示せず）
から用紙搬送路９Ａを介して供給される記録用紙を所定
のタイミングで用紙搬送路９Ｂへ挿入するレジストレー
ションロール１０と、用紙搬送路９Ｂから供給される記
録用紙を転写ベルト１に吸着させる電荷を与える吸着用
帯電器１２と、転写ベルト１の側端部の座標を検出する
センサ１１と、現像ユニット８Ａ，８Ｂ，８Ｃ及び８Ｄ
で現像されたカラートナー像を感光体ドラム７Ａ，７
Ｂ，７Ｃ及び７Ｄから記録用紙に転写させる電荷を与え
る転写帯電器１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ及び１３Ｄと、カ
ラートナー像が転写された記録用紙を転写ベルト１から
剥離するための電荷を与える剥離用帯電器１４と、用紙
搬送路１５を介して搬送される記録用紙のカラートナー
を溶着させる定着ユニット１６と、カラートナーの定着
された記録用紙を排出トレイ（図示せず）に搬送する用
紙搬送路１７と、センサ１１の検出信号に基づいて駆動
されるステアリングモータ１８と、ステアリングモータ
１８の回転に応じてステアリングロール４を他のロール
に対して傾斜させるヨーク１９を有する。第１の実施の
形態では、厚さ５０〜１２５μｍのＰＥＴ材によって形
成された転写ベルト１を用いている。FIG. 1 shows the structure of a color image forming apparatus to which the present invention is applied. A transfer belt 1 is stretched and driven by a driving roll 2, a driven roll 3, a steering roll 4 and a driven roll 5, and An exposure unit 6A that scans the photosensitive drum 7A with a laser beam modulated based on a color image signal, and an electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 7A based on the scanning of the laser beam with toner of a predetermined color. The developing unit 8A for developing, the exposing unit 6A, the photosensitive drum 7A, and the developing unit 8A, which have the same structure as the exposing unit 6B, the photosensitive drum 7B, and the developing unit 8B, are arranged at a predetermined interval in the transport direction of the transfer belt 1. And an exposure unit 6C, a photoconductor drum 7C, a developing unit 8C, an exposure unit 6D, a photoconductor drum 7D, and a developing unit. And 8D, the sheet feeding unit (not shown)
The registration roll 10 for inserting the recording paper supplied from the paper conveyance path 9A into the paper conveyance path 9B at a predetermined timing, and the electric charge for adsorbing the recording paper supplied from the paper conveyance path 9B to the transfer belt 1 Adsorbing charger 12 for giving, sensor 11 for detecting the coordinates of the side end of transfer belt 1, and developing units 8A, 8B, 8C and 8D.
The color toner image developed by the photosensitive drums 7A, 7A
Transfer chargers 13A, 13B, 13C and 13D which give electric charges to be transferred from B, 7C and 7D to the recording paper, and a peeling charge which gives electric charges for separating the recording paper on which the color toner image is transferred from the transfer belt 1. A container 14, a fixing unit 16 for fusing the color toner of the recording sheet conveyed through the sheet conveying path 15, and a sheet conveying path 17 for conveying the recording sheet on which the color toner is fixed to a discharge tray (not shown). The steering motor 18 is driven based on the detection signal of the sensor 11, and the yoke 19 that tilts the steering roll 4 with respect to other rolls according to the rotation of the steering motor 18. In the first embodiment, the transfer belt 1 formed of a PET material having a thickness of 50 to 125 μm is used.
【００１５】図２は、第１の実施の形態におけるベルト
駆動制御装置の構成を示し、ベルト駆動制御装置は、転
写ベルト１の側端部の座標に応じた検出信号が入力する
位置／速度演算部２１と、位置／速度演算部２１での演
算結果に基づいて、ステアリングロール４の傾向方向及
び傾向量に応じた制御信号を出力する制御部２２と、制
御部２２より入力する制御信号に応じた駆動電圧を発生
してステアリングモータ１８を駆動する駆動回路２３を
有している。センサ１１は、例えば、ｘ軸と直交するｙ
軸の方向に伸びるラインセンサを内蔵し、それによって
転写ベルト１のエッジのｙ軸の座標を読み取る。FIG. 2 shows the structure of the belt drive control device according to the first embodiment. The belt drive control device calculates the position / speed at which the detection signal corresponding to the coordinates of the side end of the transfer belt 1 is input. A control unit 22 that outputs a control signal according to the tendency direction and the tendency amount of the steering roll 4 based on the calculation result of the unit 21 and the position / speed calculation unit 21, and a control signal that is input from the control unit 22 It has a drive circuit 23 for generating the drive voltage and driving the steering motor 18. The sensor 11 has, for example, y that is orthogonal to the x axis.
A line sensor that extends in the axial direction is built in, and the y-axis coordinate of the edge of the transfer belt 1 is read by this.
【００１６】図３は、ベルト駆動制御装置の制御ブロッ
ク図を示し、転写ベルト１の幅方向の動きに応じたフィ
ードバック要素とベルト側端部の位置の目標値とを比較
して得られるベルト座標値の偏差信号を制御コントロー
ラ２４に出力する。制御コントローラ２４は前述した位
置／速度演算部２１、制御部２２及び駆動回路２３より
構成されている。FIG. 3 is a control block diagram of the belt drive control device, in which the belt coordinate obtained by comparing the feedback element according to the movement of the transfer belt 1 in the width direction and the target value of the position of the belt side end portion. The deviation signal of the value is output to the controller 24. The controller 24 is composed of the position / speed calculator 21, the controller 22 and the drive circuit 23 described above.
【００１７】以下に、本発明のベルト駆動制御装置の動
作について説明する。カラー画像形成装置をＯＮにする
と、稼働状態に入る前に各部の立ち上げモードが実行さ
れて定着ユニット１６等の予熱を行うとともに、転写ベ
ルト１の位置設定モードを実行する。第１の実施の形態
では、ベルト位置設定モードにおいて、転写ベルト１の
プロセス速度を１００〜２００ｍｍ／ｓｅｃに設定して
駆動し、センサ１１で側端部の位置の座標を検出して位
置／速度演算部２１に入力する。The operation of the belt drive control device of the present invention will be described below. When the color image forming apparatus is turned on, the start-up mode of each part is executed to preheat the fixing unit 16 and the like, and the position setting mode of the transfer belt 1 is executed before entering the operating state. In the first embodiment, in the belt position setting mode, the process speed of the transfer belt 1 is set to 100 to 200 mm / sec and driven, and the sensor 11 detects the coordinates of the position of the side end to detect the position / speed. Input to the calculation unit 21.
【００１８】位置／速度演算部２１では、入力されたベ
ルト側端部の位置の座標に基づいて演算を行い、演算結
果を偏差信号として制御部２２に出力する。この制御部
２２にはフィードバックゲイン（制御ゲイン）が予め定
数として与えられており、入力される偏差信号に応じて
ステアリングモータ１８の回転方向及び駆動量に応じた
制御信号を発生する。駆動回路２３は、入力した制御信
号に基づく駆動電圧を発生することによってステアリン
グモータ１８を駆動する。The position / velocity calculation unit 21 performs calculation based on the coordinates of the input position of the belt side end, and outputs the calculation result to the control unit 22 as a deviation signal. A feedback gain (control gain) is previously given to the control unit 22 as a constant, and a control signal corresponding to the rotation direction and the driving amount of the steering motor 18 is generated according to the input deviation signal. The drive circuit 23 drives the steering motor 18 by generating a drive voltage based on the input control signal.
【００１９】図４は、制御部２２の制御の流れを示すフ
ローチャートである。ベルト座標の目標値ｙ0 、位置／
速度演算部２１によるベルト座標のサンプリング周期ｔ
（ｔ 1 ，ｔ2 ）、及びサンプリング周期の変更の判断に
用いる定数Ｙ（ベルト座標値）及び定数Ｄ（位置差分
値）を予め設定する（ステップＳ1 ）。このとき、サン
プリング周期ｔ2 がｔ1 より大となるように設定してお
く。FIG. 4 is a flow chart showing the control flow of the control unit 22.
It is a low chart. Belt coordinate target value y0,position/
Belt coordinate sampling cycle t by the speed calculation unit 21
(T 1, TTwo), And to judge the change of sampling period
Constant Y (belt coordinate value) and constant D (positional difference) used
Value) is set in advance (step S1). At this time, Sun
Pulling cycle tTwoIs t1Set it to be larger
Good.
【００２０】ベルト駆動制御が開始されると、位置／速
度演算部２１は、転写ベルト１の側端部の位置に応じた
検出信号をサンプリング周期ｔ1 で入力して、ベルト座
標の目標値ｙ0 との偏差ベルト座標値ｙi を演算する
（ステップＳ2 ）。各サンプリング時に偏差ベルト座標
値ｙi を求め、前回のサンプリング時の偏差ｙi-1 との
位置差分値ｄｙi （ｙi −ｙi-1 ）を演算する（ステッ
プＳ3 ）。When the belt drive control is started, the position / velocity calculation unit 21 inputs a detection signal corresponding to the position of the side end portion of the transfer belt 1 at a sampling cycle t 1 , and a target value y of the belt coordinates is obtained. A deviation belt coordinate value y i from 0 is calculated (step S 2 ). The deviation belt coordinate value y i is obtained at each sampling, and the position difference value dy i (y i −y i−1 ) with the deviation y i−1 at the previous sampling is calculated (step S 3 ).
【００２１】このとき、入力された偏差ベルト座標値ｙ
i の絶対値が定数Ｙ以下であり（ステップＳ4 ）、か
つ、位置差分値ｄｙi の絶対値が定数Ｄ以下であるとき
には（ステップＳ5 ）、サンプリング周期がｔ1 からｔ
2 に変更される（ステップＳ6）。At this time, the input deviation belt coordinate value y
When the absolute value of i is equal to or less than the constant Y (step S 4 ) and the absolute value of the position difference value dy i is equal to or less than the constant D (step S 5 ), the sampling cycle is from t 1 to t.
It is changed to 2 (step S 6 ).
【００２２】図５は、図４のフローチャートに基づくベ
ルトの動きを示し、位置設定モードの開始からＴstandb
y 経過後において、（ａ）に示されるようにベルト座標
値の偏差が目標範囲Ａに達したことが確認されると、ベ
ルト座標のサンプリング周期が（ｂ）に示すようにｔ1
からｔ2 に変更される。FIG. 5 shows the movement of the belt based on the flow chart of FIG. 4, starting from the position setting mode and starting from Tstandb.
After y, when it is confirmed that the deviation of the belt coordinate value reaches the target range A as shown in (a), the sampling cycle of the belt coordinate is t 1 as shown in (b).
To t 2 .
【００２３】このように、偏差ベルト座標値と位置差分
値から転写ベルト１の蛇行の収束状態を判断し、ベルト
の蛇行が所定の範囲に収束したことを確認してサンプリ
ング周期を変更することで、制御部２２から駆動回路２
３に出力される制御信号のインターバルが長くなり、単
位時間当たりのステアリングモータ１８の駆動頻度が少
なくなる。よって、蛇行収束後、転写ベルト１は高頻度
の振動を発生しない。Thus, the convergence state of the meandering of the transfer belt 1 is determined from the deviation belt coordinate value and the position difference value, and it is confirmed that the meandering of the belt has converged within a predetermined range, and the sampling cycle is changed. , Control unit 22 to drive circuit 2
The interval of the control signal output to 3 becomes long, and the frequency of driving the steering motor 18 per unit time decreases. Therefore, after the meandering convergence, the transfer belt 1 does not generate high-frequency vibration.
【００２４】このベルト位置設定モードは、立ち上げモ
ードが終了してカラー画像形成装置が稼働状態となって
も、ベルトの幅方向の位置に応じて実行される。The belt position setting mode is executed according to the position of the belt in the width direction even when the start-up mode is completed and the color image forming apparatus is in operation.
【００２５】図６は、第１の実施の形態における制御部
２２の他の制御の流れを示すフローチャートである。こ
こでは、サンプリング周期の変更の判断に用いる定数と
して偏差ベルト座標値Ｙと、ベルトの蛇行速度を比較す
るための蛇行基準速度Ｅを予め設定している（ステップ
Ｓ1 ）。FIG. 6 is a flow chart showing another control flow of the control section 22 in the first embodiment. Here, the deviation belt coordinate value Y and the meandering reference speed E for comparing the meandering speed of the belt are set in advance as a constant used for judging the change of the sampling period (step S 1 ).
【００２６】ベルト駆動制御が開始されると、位置／速
度演算部２１は、転写ベルト１の側端部の位置に応じた
検出信号をサンプリング周期ｔ1 で入力して、ベルト座
標の目標値ｙ0 との偏差ベルト座標値ｙi を演算する
（ステップＳ2 ）。各サンプリング時に今回の偏差ベル
ト座標値ｙi と前回の偏差ベルト座標値ｙi-1 との位置
差分値ｄｙi を演算し（ステップＳ3 ）、この位置差分
値ｄｙi をサンプリング周期ｔ1 で除算して転写ベルト
１の蛇行速度ｄｗi を演算する（ステップＳ4 ）。When the belt drive control is started, the position / velocity calculation unit 21 inputs a detection signal corresponding to the position of the side end portion of the transfer belt 1 at a sampling cycle t 1 , and the target value y of the belt coordinates is obtained. A deviation belt coordinate value y i from 0 is calculated (step S 2 ). At each sampling, the position difference value dy i between the current deviation belt coordinate value y i and the previous deviation belt coordinate value y i-1 is calculated (step S 3 ), and this position difference value dy i is calculated at the sampling cycle t 1 . dividing to computing the meander velocity dw i of transfer belt 1 (step S 4).
【００２７】このとき、入力された偏差ベルト座標値ｙ
i の絶対値が定数Ｙ以下であり（ステップＳ5 ）、か
つ、転写ベルト１の蛇行速度ｄｗi の絶対値が定数Ｅ以
下であるときには（ステップＳ6 ）、サンプリング周期
がｔ1 からｔ2 に変更される（ステップＳ7 ）。At this time, the input deviation belt coordinate value y
When the absolute value of i is equal to or less than the constant Y (step S 5 ) and the absolute value of the meandering speed dw i of the transfer belt 1 is equal to or less than the constant E (step S 6 ), the sampling cycle is from t 1 to t 2. Is changed to (step S 7 ).
【００２８】このベルト駆動制御では、偏差ベルト座標
値と蛇行速度に基づいて転写ベルト１の蛇行の収束状態
を判断しており、サンプリング周期を変更することで、
例えば、感光体ドラム等の離接による外乱によってベル
トの蛇行が生じた場合に応答性を高めることができる。
また、ベルトの蛇行が目標値まで収束した後は、図４の
フローチャートにおけるベルト蛇行制御と同様にステア
リングモータ１８の駆動頻度が少なくなるので、蛇行収
束後、転写ベルト１は高頻度の振動を発生しなくなる。In this belt drive control, the converging state of the meandering of the transfer belt 1 is judged based on the deviation belt coordinate value and the meandering speed, and by changing the sampling period,
For example, responsiveness can be improved when the belt meanders due to a disturbance caused by separation and contact of the photosensitive drum or the like.
Further, after the belt meandering converges to the target value, the driving frequency of the steering motor 18 decreases as in the belt meandering control in the flowchart of FIG. 4. Therefore, after the meandering convergence, the transfer belt 1 generates high frequency vibration. Will not do.
【００２９】第１の実施の形態では、サンプリング周期
を第１の周期から第２の周期に変更するように構成して
いるが、蛇行速度や位置差分値に応じて更に第３の周
期、或いは第４の周期に変更するように構成しても良
い。In the first embodiment, the sampling period is changed from the first period to the second period. However, the sampling period may be changed to the third period or the third period depending on the meandering velocity or the position difference value. It may be configured to change to the fourth cycle.
【００３０】或いは、転写ベルト１の蛇行の収束時間が
予め安定して求められる場合には、ベルト駆動制御の開
始から所定の時間が経過した後にサンプリング周期をｔ
1 からｔ2 に変更するようにしても良い。Alternatively, when the convergence time of the meandering of the transfer belt 1 can be stably obtained in advance, the sampling period is t after the predetermined time has elapsed from the start of the belt drive control.
It may be changed from 1 to t 2.
【００３１】図７は、第２の実施の形態における制御部
２２の制御の流れを示すフローチャートである。ベルト
座標の目標値ｙ0 、位置／速度演算部２１によるベルト
座標のサンプリング周期ｔと、転写ベルト１の制御ゲイ
ンｋｐ（ｋｐ１，ｋｐ２）を予め設定する（ステップＳ
1 ）。このとき、制御ゲインｋｐ１がｋｐ２より大とな
るように設定しておく。FIG. 7 is a flow chart showing the control flow of the control unit 22 in the second embodiment. The target value y 0 of the belt coordinates, the sampling cycle t of the belt coordinates by the position / speed calculator 21, and the control gain kp (kp1, kp2) of the transfer belt 1 are set in advance (step S).
1 ). At this time, the control gain kp1 is set to be larger than kp2.
【００３２】ベルト駆動制御が開始されると、位置／速
度演算部２１は転写ベルト１の偏差信号を所定のサンプ
リング周期ｔで入力し（ステップＳ2 ）、今回の偏差ベ
ルト座標値ｙi と前回の偏差ベルト座標値ｙi-1 との位
置差分値ｄｙi を演算する（ステップＳ3 ）。次に、こ
の位置差分値ｄｙi をサンプリング周期ｔで除算して転
写ベルト１の蛇行速度ｄｗi を演算する（ステップ
Ｓ4 ）。When the belt drive control is started, the position / speed calculator 21 inputs the deviation signal of the transfer belt 1 at a predetermined sampling period t (step S 2 ), and the deviation belt coordinate value y i of this time and the previous deviation belt coordinate value y i The position difference value dy i with respect to the deviation belt coordinate value y i-1 is calculated (step S 3 ). Next, the position difference value dy i is divided by the sampling cycle t to calculate the meandering speed dw i of the transfer belt 1 (step S 4 ).
【００３３】このとき、入力された偏差ベルト座標値ｙ
i の絶対値が定数Ｙ以下であり（ステップＳ5 ）、か
つ、転写ベルト１の蛇行速度ｄｗi の絶対値が定数Ｅ以
下であるときには（ステップＳ6 ）、制御ゲインがｋｐ
１からｋｐ２に変更される（ステップＳ7 ）。At this time, the input deviation belt coordinate value y
When the absolute value of i is the constant Y or less (step S 5 ) and the absolute value of the meandering speed dw i of the transfer belt 1 is the constant E or less (step S 6 ), the control gain is kp.
It is changed from 1 to kp2 (Step S 7).
【００３４】図８は、図７のフローチャートに基づくベ
ルトの動きを示し、位置設定モードの開始からＴstandb
y 経過後において、（ａ）に示されるようにベルト座標
値の偏差が目標範囲Ａに達したことが確認されると、転
写ベルト１の制御ゲインがｋｐ１からｋｐ２に変更され
る。図８では、制御ゲイン変更後のＴstableにおけるベ
ルト座標のサンプリング周期ｔは（ｂ）に示すように一
定である。FIG. 8 shows the movement of the belt based on the flow chart of FIG. 7, and from the start of the position setting mode to Tstandb.
When it is confirmed that the deviation of the belt coordinate value has reached the target range A as shown in (a) after the elapse of y, the control gain of the transfer belt 1 is changed from kp1 to kp2. In FIG. 8, the sampling period t of the belt coordinates in Tstable after the control gain is changed is constant as shown in (b).
【００３５】このベルト駆動制御では、偏差ベルト座標
値と蛇行速度に基づいて転写ベルト１の蛇行の収束状態
を判断し、ベルトの蛇行が所定の範囲に収束したことを
確認して転写ベルト１の制御ゲインを変更することで、
転写ベルト１の蛇行に対する応答性が低くなる。従っ
て、蛇行収束後、転写ベルト１は高頻度の振動を発生し
ない。In this belt drive control, the converging state of the meandering of the transfer belt 1 is judged based on the deviation belt coordinate value and the meandering speed, and it is confirmed that the meandering of the belt has converged within a predetermined range and the transfer belt 1 is controlled. By changing the control gain,
The response of the transfer belt 1 to meandering is lowered. Therefore, after the meandering convergence, the transfer belt 1 does not generate high-frequency vibration.
【００３６】この制御ゲインの変更は、例えば、転写ベ
ルト１に外乱が加えられることが予想されるときは、そ
の直前に制御ゲインを変更することでベルトの蛇行に対
する応答性を変化させることができる。この制御ゲイン
についても、上記したｋｐ１，ｋｐ２に加えてベルトの
蛇行状態に応じたｋｐ３，ｋｐ４を予め設定しておき、
位置／速度演算部２１の演算結果に応じて制御ゲインを
切り換えるようにしても良い。This change of the control gain can change the responsiveness of the belt to meandering by changing the control gain immediately before the disturbance is expected to be applied to the transfer belt 1, for example. . Regarding this control gain, in addition to the above-mentioned kp1 and kp2, kp3 and kp4 corresponding to the meandering state of the belt are set in advance,
The control gain may be switched according to the calculation result of the position / speed calculation unit 21.
【００３７】また、第２の実施の形態の変形例として、
ベルト駆動制御をデジタルＰＩＤ制御によって行う場合
には、予め比例ゲインｋｐ，微分ゲインｋｄ，積分ゲイ
ンｋｉを設定し、位置差分値ｄｙi に比例ゲインｋｐを
掛けた値と、蛇行速度ｄｗiに微分ゲインｋｄを掛けた
値と、位置差分値ｄｙi にサンプリング周期ｔを掛け、
更に、その累積値である積分情報ｄｓi ＝Σ（ｔ×ｄｙ
i ）〔ｉ＝０，１，…ｉ〕に積分ゲインｋｉを掛けたも
のの３項の和に基づいて転写ベルト１の蛇行補正量を演
算する。Further, as a modification of the second embodiment,
When the belt drive control is performed by the digital PID control, the proportional gain kp, the derivative gain kd, and the integral gain ki are set in advance, the position difference value dy i is multiplied by the proportional gain kp, and the meandering speed dw i is differentiated. The value multiplied by the gain kd and the position difference value dy i are multiplied by the sampling period t,
Further, the accumulated information ds i = Σ (t × dy
i ) The meandering correction amount of the transfer belt 1 is calculated based on the sum of the three terms of [i = 0, 1, ... I] multiplied by the integral gain ki.
【００３８】この場合に、応答性を向上させるため、各
項の初期値を大きく設定し、図８におけるＴstableで各
項目を小さくする。具体的には、比例ゲインｋｐ，微分
ゲインｋｄはＴstandby における１／２から１／５と
し、積分ゲインｋｉを１／２から０に設定することで、
ステアリングモータ１８が最小の駆動量で駆動される。In this case, in order to improve the responsiveness, the initial value of each term is set large, and each item is made small in Tstable in FIG. Specifically, the proportional gain kp and the differential gain kd are set to 1/2 to 1/5 in Tstandby, and the integral gain ki is set to 1/2 to 0.
The steering motor 18 is driven with the minimum drive amount.
【００３９】この比例ゲインｋｐ，微分ゲインｋｄ，積
分ゲインｋｉは、モータの種類や、ヨーク１９を含めた
ステアリング機構の寸法、及びシステムの構成によって
変化するため、ベルト駆動装置の構成に応じて最適化を
図ることが好ましい。Since the proportional gain kp, the differential gain kd, and the integral gain ki vary depending on the type of motor, the size of the steering mechanism including the yoke 19, and the system configuration, they are optimal depending on the configuration of the belt drive device. It is preferable to achieve
【００４０】図９は、転写ベルト１に代えて中間転写ベ
ルト２５を用いたカラー画像形成装置を示し、図示しな
い給紙ユニットから供給される記録用紙を所定のタイミ
ングで用紙搬送路９に挿入するレジストレーションロー
ル１０と、中間転写ベルト２５に一括転写されたカラー
トナー像を用紙搬送路９を介して供給される記録用紙に
転写する駆動ロール２及び転写ロール２Ａと、カラート
ナー像が転写された記録用紙を定着器１６に搬送する用
紙搬送路１５と、トナーを溶着させる定着器１６と、ト
ナーが定着された記録用紙を排出トレイ（図示せず）に
搬送する用紙搬送路１７と、駆動回路２３（図示せず）
から出力される駆動電圧に応じて駆動されるモータ１８
と、モータ１８の回転に応じてステアリングロール３を
傾斜させるヨーク１９とを有する。その他の構成は図１
と同一であるので、重複する説明を省略する。FIG. 9 shows a color image forming apparatus using an intermediate transfer belt 25 in place of the transfer belt 1, and recording paper supplied from a paper feeding unit (not shown) is inserted into the paper conveying path 9 at a predetermined timing. The registration roll 10, the driving roll 2 and the transfer roll 2A that transfer the color toner image collectively transferred to the intermediate transfer belt 25 onto the recording paper supplied through the paper transport path 9, and the color toner image are transferred. A sheet conveying path 15 for conveying the recording sheet to the fixing device 16, a fixing device 16 for fusing the toner, a sheet conveying path 17 for conveying the recording sheet on which the toner is fixed to a discharge tray (not shown), and a drive circuit 23 (not shown)
The motor 18 driven according to the drive voltage output from the
And a yoke 19 for inclining the steering roll 3 according to the rotation of the motor 18. Other configurations are shown in FIG.
Since it is the same as the above, duplicate description will be omitted.
【００４１】図１０は、感光体ドラム７に形成された静
電潜像を現像する回転型の現像ユニット２６と、中間転
写ベルト２５を有するカラー画像形成装置にベルト駆動
制御装置を設けた構成を示し、ステアリングロール３を
ヨーク１９を介してモータ１８によって傾斜させること
で中間転写ベルト２５の蛇行を制御する。その他の構成
は図１と同様であるので、重複する説明を省略する。FIG. 10 shows a configuration in which a belt drive control device is provided in a color image forming apparatus having a rotary developing unit 26 for developing the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 7 and an intermediate transfer belt 25. As shown, the meandering of the intermediate transfer belt 25 is controlled by inclining the steering roll 3 by the motor 18 via the yoke 19. Since other configurations are the same as those in FIG. 1, redundant description will be omitted.
【００４２】図１１は、ベルト１の他の構成を示し、転
写ベルト１の側端近傍に帯状のマーク２７を形成し、光
センサ２８によってマーク２７を検出するように構成さ
れている。光センサ２８は、例えば、ラインセンサを有
し、ベルト１のエッジに代えてマーク２７の幅、或いは
マーク２７の両エッジを検出することによってベルト１
のｙ軸方向の変位を検出する。これによって、図２の検
出方法よりも検出精度を向上させることができる。光セ
ンサ２８の受光信号は位置／速度演算部２１に入力され
てマーク２７の座標変動が演算される。その他の構成は
図３と同一であるので、重複する説明を省略する。FIG. 11 shows another structure of the belt 1, in which a belt-shaped mark 27 is formed near the side edge of the transfer belt 1, and the mark 27 is detected by an optical sensor 28. The optical sensor 28 has, for example, a line sensor, and detects the width of the mark 27 or both edges of the mark 27 instead of the edge of the belt 1 to detect the belt 1.
The displacement in the y-axis direction is detected. Thereby, the detection accuracy can be improved as compared with the detection method of FIG. The light reception signal of the optical sensor 28 is input to the position / speed calculation unit 21 and the coordinate fluctuation of the mark 27 is calculated. Since other configurations are the same as those in FIG. 3, duplicate description will be omitted.
【００４３】[0043]
【発明の効果】以上説明した通り、本発明のベルト駆動
制御装置によると、ベルト部材の蛇行量、蛇行変位量、
及び蛇行速度の少なくとも２つがそれぞれ所定の値以下
になったとき、サンプリング周期、或いはベルト駆動制
御装置の制御ゲイン等の制御パラメータを切り換えるよ
うにしたため、過渡状態におけるベルトの蛇行に対する
応答性、及び位置修正精度が向上し、定常状態において
ベルトに発生する高頻度の振動を抑制することができ
る。As described above, according to the belt drive control device of the present invention, the meandering amount of the belt member, the meandering displacement amount,
When at least two of the meandering speed and the meandering speed are equal to or less than the predetermined values, the control parameters such as the sampling period and the control gain of the belt drive control device are switched, so that the response and the position of the belt to the meandering in the transient state are determined. The correction accuracy is improved, and high-frequency vibration that occurs in the belt in the steady state can be suppressed.
【図１】第１の実施の形態におけるカラー画像形成装置
を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a color image forming apparatus according to a first embodiment.
【図２】第１の実施の形態におけるベルト駆動制御装置
の拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view of the belt drive control device according to the first embodiment.
【図３】第１の実施の形態におけるベルト駆動制御装置
の制御ブロックを示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a control block of the belt drive control device in the first embodiment.
【図４】第１の実施の形態における制御部２２の制御の
流れを示すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing a control flow of a control unit 22 in the first embodiment.
【図５】第１の実施の形態におけるベルト駆動制御装置
の動作を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing the operation of the belt drive control device in the first embodiment.
【図６】第１の実施の形態のおける制御部２２の他の制
御の流れを示すフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart showing another control flow of the control unit 22 in the first embodiment.
【図７】第２の実施の形態における制御部２２の制御の
流れを示すフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart showing a control flow of a control unit 22 in the second embodiment.
【図８】第２の実施の形態におけるベルト駆動制御装置
の動作を示す説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram showing the operation of the belt drive control device according to the second embodiment.
【図９】中間転写ベルトを有するカラー画像形成装置に
ベルト駆動制御装置を適用した説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram in which a belt drive control device is applied to a color image forming apparatus having an intermediate transfer belt.
【図１０】ベルト駆動制御装置を適用した他のカラー画
像形成装置の説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram of another color image forming apparatus to which the belt drive control device is applied.
【図１１】ベルト位置を検出するセンサ１１の他の構成
を示す説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram showing another configuration of the sensor 11 that detects a belt position.
【図１２】従来のベルト駆動制御装置の動作を示す説明
図である。FIG. 12 is an explanatory diagram showing an operation of a conventional belt drive control device.
【図１３】従来のベルト駆動制御装置の動作を示す説明
図である。FIG. 13 is an explanatory diagram showing an operation of a conventional belt drive control device.
１，転写ベルト ２，駆動ロール ３，ステアリングロール ４，従動ロール ５，従動ロール ６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ，露光ユニット ７，７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄ，感光体ドラム ８Ａ，８Ｂ，８Ｃ，８Ｄ，現像ユニット ９Ａ，９Ｂ，用紙搬送路 １０，レジストレーションロール １１，センサ １２，吸着用帯電器 １３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄ，転写帯電器 １４，剥離用帯電器 １５，用紙搬送路 １６，定着ユニット １７，用紙搬送路 １８，モータ １９，ヨーク ２０，モータ ２１，位置／速度演算部 ２２，制御部 ２３，駆動回路 ２４，制御コントローラ ２５，中間転写ベルト ２６，現像ユニット ２７，マーク ２８，光センサ 1, transfer belt 2, drive roll 3, steering roll 4, driven roll 5, driven roll 6A, 6B, 6C, 6D, exposure unit 7, 7A, 7B, 7C, 7D, photoconductor drum 8A, 8B, 8C, 8D , Developing unit 9A, 9B, paper transport path 10, registration roll 11, sensor 12, adsorption charger 13A, 13B, 13C, 13D, transfer charger 14, peeling charger 15, paper transport path 16, fixing unit 17, paper transport path 18, motor 19, yoke 20, motor 21, position / speed calculator 22, controller 23, drive circuit 24, controller 25, intermediate transfer belt 26, developing unit 27, mark 28, optical sensor
Claims (3)
動されるベルト部材の搬送方向に対して垂直なベルト幅
方向への蛇行を制御するベルト駆動制御装置において、 前記ベルト部材の前記蛇行の蛇行量、蛇行変化量、及び
蛇行速度の少なくとも２つを検出する検出手段と、 前記ベルト部材の前記蛇行を修正する修正手段と、 前記修正手段へ前記検出手段の検出結果に応じた制御信
号を供給して前記ベルト部材の蛇行の修正を行わせる制
御手段とを有し、 前記制御手段は、前記少なくとも２つの検出値がそれぞ
れに対応して設定された所定の値以下になったときと
き、制御パラメータを変化させることを特徴とするベル
ト駆動制御装置。1. A belt drive control device for controlling meandering in a belt width direction perpendicular to a conveying direction of a belt member stretched and driven by a plurality of rolls to rotate, wherein the meandering of the meandering of the belt member. Amount, a meandering change amount, and a meandering speed, at least two detecting means, a correcting means for correcting the meandering of the belt member, and a control signal according to the detection result of the detecting means to the correcting means. And a control unit for correcting the meandering of the belt member, wherein the control unit controls when the at least two detection values are equal to or less than a predetermined value set corresponding to each of the detection values. A belt drive control device characterized by changing parameters.
して、前記検出手段のサンプリング時間間隔を使用する
構成の請求項第１項記載のベルト駆動制御装置。2. The belt drive control device according to claim 1, wherein the control means uses a sampling time interval of the detection means as the control parameter.
して、前記修正手段の制御ゲインを使用する構成の請求
項第１項記載のベルト駆動制御装置。3. The belt drive control device according to claim 1, wherein the control means uses a control gain of the correction means as the control parameter.
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