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JP2009047888A - Belt shift control method, belt drive device, and image forming apparatus - Google Patents

Belt shift control method, belt drive device, and image forming apparatus Download PDF

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JP2009047888A
JP2009047888A JP2007213478A JP2007213478A JP2009047888A JP 2009047888 A JP2009047888 A JP 2009047888A JP 2007213478 A JP2007213478 A JP 2007213478A JP 2007213478 A JP2007213478 A JP 2007213478A JP 2009047888 A JP2009047888 A JP 2009047888A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
belt
high tension
tension portion
shift
control method
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2007213478A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaaki Takai
雅明 高井
Fumihiro Nakashige
文宏 中重
Tetsuya Sonoda
徹也 園田
Minoru Takahashi
実 高橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2007213478A priority Critical patent/JP2009047888A/en
Publication of JP2009047888A publication Critical patent/JP2009047888A/en
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Abstract

【課題】 本発明は、簡単な構造で、かつ高精度にベルト寄りを補正制御できるベルト駆動装置、及び画像品質の劣化を防ぐことができると共に安価で耐久性の優れた画像形成装置を提供する。
【解決手段】 本発明のベルト寄り制御方法によれば、ベルトと、このベルトを支持する複数の回転体とを有し、少なくとも1つの回転体によってベルトのテンションが調整され、少なくとも1つの回転体が駆動軸であり、駆動トルクをベルトに伝達することによってベルトを駆動させるベルト駆動装置におけるベルト寄り制御方法である。そして、本発明のベルト寄り制御方法は、ベルト駆動方向と直交する方向の領域に高いテンション部分を形成し、形成した高いテンション部分をベルトの寄りに応じて移動させ、ベルトの寄りを制御する。
【選択図】 図5
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a belt driving device having a simple structure and capable of correcting and controlling a belt shift with high accuracy, and an image forming device which can prevent deterioration of image quality and is inexpensive and excellent in durability. .
According to the belt shift control method of the present invention, the belt includes a belt and a plurality of rotating bodies that support the belt, and the tension of the belt is adjusted by at least one rotating body, and at least one rotating body is provided. Is a drive shaft, and is a belt shift control method in a belt drive device that drives a belt by transmitting drive torque to the belt. In the belt shift control method of the present invention, a high tension portion is formed in a region perpendicular to the belt driving direction, and the formed high tension portion is moved according to the belt shift to control the belt shift.
[Selection] Figure 5

Description

本発明はベルト寄り制御方法、ベルト駆動装置及び画像形成装置に関し、詳細には電子写真方式のプリンタや複写機の中間転写ベルト、電子写真方式のプリンタや複写機の熱定着ベルト、紙やテープの巻き取り装置に用いられるベルトに発生する蛇行や寄りを調整する技術に関する。   BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a belt shift control method, a belt driving device, and an image forming apparatus, and more specifically, an electrophotographic printer or an intermediate transfer belt of a copying machine, an electrophotographic printer or a thermal fixing belt of a copying machine, The present invention relates to a technique for adjusting meandering and deviation generated in a belt used in a winding device.

複数の回転体で支持されたベルトを駆動するベルト駆動装置では、一般的にベルトが駆動方向に搬送されるのが理想的であるが、駆動系を構成している回転体の傾き、ベルトにおける左右の張力差、無端ベルトであればベルト自身の両側周囲長の差、電子写真方式の中間転写ベルトや熱定着ベルトでは紙の突入などによる外部負荷の変動などにより、ベルトが蛇行したり、駆動方向とは異なる方向に寄ってしまう現象があることが知られている。   In a belt driving device that drives a belt supported by a plurality of rotating bodies, it is generally ideal that the belt is conveyed in the driving direction, but the inclination of the rotating body that constitutes the driving system, The belt may meander or drive due to differences in tension between the left and right sides, if the belt is an endless belt, the difference in the circumference of the belt itself, or the electrophotographic intermediate transfer belt or heat fixing belt due to fluctuations in the external load due to paper entry, etc. It is known that there is a phenomenon that approaches a direction different from the direction.

このようなベルトの寄りの現象は、非特許文献1〜3において2軸で支持された無端ベルトについての解析が行われている。非特許文献1〜3では、従動ローラを面内傾斜させた場合と、面外傾斜させた場合のベルトの寄り現象(ベルトのスキュー)を有限要素解析と実験結果から説明している。しかし、画像形成装置等の複数のローラから構成された複雑な構造体のベルト寄り現象については、詳細な解析は未だなされていない。   Such a belt shift phenomenon is analyzed in Non-Patent Documents 1 to 3 for an endless belt supported by two axes. Non-Patent Documents 1 to 3 describe the belt shift phenomenon (belt skew) when the driven roller is tilted in-plane and when it is tilted out-of-plane from finite element analysis and experimental results. However, a detailed analysis of the belt shift phenomenon of a complex structure composed of a plurality of rollers such as an image forming apparatus has not yet been made.

上記のようなベルト寄りを防止するための構成が従来よりいくつか提案されている。特許文献1や特許文献2には、ローラを面内傾斜もしくは面外傾斜させてベルトの蛇行を防止する方法が提案されている。また、特許文献3ではキャスティング機に展開して提案されている。更に、特許文献4では、ローラ端部に検知リングを取り付け、検知リングがベルトによって回転するとベルトを戻す力を発生させる機構を提案している。また、特許文献5や特許文献6では装置の回転体の形状やレイアウトを工夫することによってベルト寄りを防止することを提案している。簡単で安価な方法としては、特許文献7にあるように、ベルトの両端に寄り止めと呼ばれる段差を設けることが提案されている。   Several configurations have been proposed in the past for preventing such belt slippage. Patent Documents 1 and 2 propose a method for preventing the belt from meandering by inclining a roller in an in-plane or out-of-plane direction. Further, Patent Document 3 proposes to develop on a casting machine. Further, Patent Document 4 proposes a mechanism for attaching a detection ring to the roller end and generating a force for returning the belt when the detection ring is rotated by the belt. Further, Patent Document 5 and Patent Document 6 propose to prevent belt slippage by devising the shape and layout of the rotating body of the apparatus. As a simple and inexpensive method, as disclosed in Patent Document 7, it is proposed to provide steps called detents at both ends of the belt.

ここでは、画像形成装置を例に、特許文献1〜3のローラを傾ける方法と特許文献7の寄り止めを設ける方法について図面を用いて説明する。
図7は4連タンデム方式のフルカラー画像形成装置における作像・転写機構部の構成を示す概略断面図である。同図に示すように、4連タンデム方式のフルカラー画像形成装置における作像・転写機構部では、感光体101上に静電像が形成され、トナーによって可視像となる。このトナー像は、感光体101と中間転写ベルト102の第1の転写部103にて中間転写ベルト102に転写される。中間転写ベルト102は駆動ローラ104及び2つの従動ローラ105によって保持・駆動される。そして、中間転写ベルト102に転写されたトナー像は、第2の転写部106にて用紙107に転写され、用紙上に画像を形成することになる。4連タンデム方式のフルカラー画像形成装置では、感光体101が4つあり、各感光体101では異なる色画像を形成している。この色画像が中間転写ベルト102上で重ね合わせられて、フルカラー画像を形成し、最終的に用紙107に転写されることになる。中間転写ベルト102上に各色の色画像の重ね合わせを行うときに、ベルトの寄り現象が発生すると、中間転写ベルト102が駆動方向とは異なる両側どちらかに移動する。その結果、4つの色の重ね合わせ位置が不定期にずれてしまうことになる。例えば、第1の感光体でのベルトへの転写位置から第4の感光体の転写位置まで300mmあったとして、0.1%(走行距離に対する寄り量の割合)のベルトの寄りがあったとすると、300μmの色ずれとなってしまい、画像品質上許されない値となってしまう。
Here, taking the image forming apparatus as an example, a method of tilting the rollers of Patent Documents 1 to 3 and a method of providing a shift stop of Patent Document 7 will be described with reference to the drawings.
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of an image forming / transfer mechanism in a four-drum tandem full-color image forming apparatus. As shown in the figure, in the image forming / transfer mechanism unit in the four-drum tandem full-color image forming apparatus, an electrostatic image is formed on the photosensitive member 101 and becomes a visible image by toner. This toner image is transferred to the intermediate transfer belt 102 by the photosensitive member 101 and the first transfer portion 103 of the intermediate transfer belt 102. The intermediate transfer belt 102 is held and driven by a driving roller 104 and two driven rollers 105. Then, the toner image transferred to the intermediate transfer belt 102 is transferred to the paper 107 by the second transfer unit 106 to form an image on the paper. The quadruple tandem full-color image forming apparatus has four photoconductors 101, and each photoconductor 101 forms a different color image. This color image is superimposed on the intermediate transfer belt 102 to form a full color image, which is finally transferred to the paper 107. When a color shift phenomenon occurs when the color images of the respective colors are superimposed on the intermediate transfer belt 102, the intermediate transfer belt 102 moves to either side different from the driving direction. As a result, the superposition positions of the four colors are irregularly shifted. For example, assuming that there is 300 mm from the transfer position of the first photoconductor to the belt to the transfer position of the fourth photoconductor, there is a belt shift of 0.1% (the ratio of the shift amount to the travel distance). , The color shift is 300 μm, which is an unacceptable value in terms of image quality.

そこで、図8に示すように、中間転写ベルト102の両端部に段差の寄り止め部材108を形成し、これを駆動系において複数個のガイド付きローラ109を設け、このガイド付きローラ109と寄り止め部材108が接触することで、これ以上ベルトが寄らないよう制限する。   Therefore, as shown in FIG. 8, a step shifting member 108 is formed at both ends of the intermediate transfer belt 102, and a plurality of guide rollers 109 are provided in the drive system, and the guide roller 109 and the stoppers are stopped. When the member 108 comes into contact, the belt 108 is restricted so that the belt does not move any further.

また、図9に示すように、駆動系を構成するうちの1つのローラをステアリングローラ110とする。ステアリングローラ110は、中間転写ベルト102の進行方向に対して任意の角度で傾ける(面内傾斜させる)ことができ、中間転写ベルト102の寄り方向を制御できる。また、ベルト寄り検出手段111が中間転写ベルト102の寄り状態や寄り量を検出し、ステアリングローラ110を制御することでベルトの寄りを防止できる。
日本機械学会論文集(C編)66巻647号(2000-7)論文No.99-1427 P.2128-P.2134 日本機械学会論文集(C編)67巻658号(2001-6)論文No.00-0510 P.1749-P.1755 日本機械学会論文集(C編)70巻695号(2004-7)論文No.03-1151 P.2013-P.2020 特許第2,788,683号明細書 特許第3,082,452号明細書 特許第3,649,487号明細書 特開平11−208841号公報 特許第3,419,513号明細書 特許第3,720,765号明細書 特開2006−119473号公報
Further, as shown in FIG. 9, one of the rollers constituting the drive system is a steering roller 110. The steering roller 110 can be tilted at an arbitrary angle (in-plane tilted) with respect to the traveling direction of the intermediate transfer belt 102, and the shifting direction of the intermediate transfer belt 102 can be controlled. Further, the belt shift detection unit 111 detects the shift state and shift amount of the intermediate transfer belt 102 and controls the steering roller 110 to prevent the belt shift.
Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers (C) Volume 66, No. 647 (2000-7) Paper No.99-1427 P.2128-P.2134 Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers (C) Vol.67, No.658 (2001-6) Paper No.00-0510 P.1749-P.1755 Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers (C) Volume 70 Issue 695 (2004-7) Paper No.03-1151 P.2013-P.2020 Patent No. 2,788,683 Japanese Patent No. 3,082,452 Patent No. 3,649,487 Japanese Patent Laid-Open No. 11-208441 Japanese Patent No. 3,419,513 Patent No. 3,720,765 JP 2006-119473 A

しかしながら、図8に示すように、特許文献7のような寄り止めと呼ばれる段差を使用した寄り防止機構によれば、簡単な構造で、かつ安価に構築できる利点があるものの、寄り止め部材の耐久性が問題となる場合がある。つまり、ベルト寄りを防止するために寄り止め部材が常時ガイド付きローラのガイド面に接している可能性があり、寄り止め部材が経時的に劣化してしまい、ベルト寄り防止の機能が低下したり、調整不良により寄り力が大きくなって寄り止め部材がガイド面を乗り上げてしまったりする可能性がある。このような点は画像形成装置の低速機ではあまり問題とならないが、高速機ではベルト速度が大きくなることからベルトに伝達される力も大きくなり、画像品質や耐久性から問題となる。   However, as shown in FIG. 8, according to the shift prevention mechanism using a step called a shift stop as in Patent Document 7, there is an advantage that it can be constructed with a simple structure and at a low cost. May be a problem. In other words, there is a possibility that the detent member is always in contact with the guide surface of the guided roller to prevent the belt from deviating, and the detent member will deteriorate over time, reducing the function of preventing the belt from deviating. There is a possibility that the offset force increases due to poor adjustment and the offset stop member rides on the guide surface. Such a point is not a problem with a low-speed machine of an image forming apparatus. However, with a high-speed machine, the belt speed is increased, so that the force transmitted to the belt is also increased, which is a problem in terms of image quality and durability.

また、図9に示すように、特許文献1〜3のような所定の回転軸を傾けることによるステアリングローラ方式では、上記の寄り止めにおける耐久性や性能の問題は解決できるが、ローラ自体を傾けるため複雑な機構が必要となる。特にローラの傾け角を常時制御する制御装置となると、一般的に回転アクチュエータによってリンク機構等を動かしてローラの傾け角を制御することとなり、部品点数も多く機構的に複雑で高価なものとなってしまう。更に、上記特許文献4で提案されている検知リングを使用する機構も構造的に複雑になり高価となってしまうと共に、機械的な寄り防止機構であるため、機械の特性だけで決まってしまい性能を向上させることは難しい。また、特許文献5や特許文献6のような回転軸の構造やレイアウトで寄りを防止する機構の場合、経時的な変化に対して弱く、また初期の調整が難しいという問題点がある。   In addition, as shown in FIG. 9, the steering roller system by tilting a predetermined rotation shaft as in Patent Documents 1 to 3 can solve the problems of durability and performance in the above-described detent, but tilts the roller itself. Therefore, a complicated mechanism is required. In particular, a control device that constantly controls the tilt angle of a roller generally controls the tilt angle of the roller by moving a link mechanism or the like by means of a rotary actuator, which increases the number of parts and makes the mechanism complicated and expensive. End up. Further, the mechanism using the detection ring proposed in Patent Document 4 is also structurally complicated and expensive, and is a mechanical shift prevention mechanism. It is difficult to improve. Further, in the case of a mechanism for preventing a shift in the structure and layout of the rotating shaft as in Patent Document 5 and Patent Document 6, there is a problem that it is weak against changes with time and initial adjustment is difficult.

本発明はこれらの問題点を解決するためのものであり、簡単な構造で、かつ高精度にベルト寄りを補正制御できるベルト駆動装置、及び画像品質の劣化を防ぐことができると共に安価で耐久性の優れた画像形成装置を提供することを目的とする。   The present invention is for solving these problems, and has a simple structure and a belt driving device capable of correcting and controlling the belt deviation with high accuracy, and can prevent deterioration in image quality and is inexpensive and durable. An object of the present invention is to provide an excellent image forming apparatus.

前記問題点を解決するために、本発明のベルト寄り制御方法によれば、ベルトと、このベルトを支持する複数の回転体とを有し、少なくとも1つの回転体によってベルトのテンションが調整され、少なくとも1つの回転体が駆動軸であり、駆動トルクをベルトに伝達することによってベルトを駆動させるベルト駆動装置におけるベルト寄り制御方法である。そして、本発明のベルト寄り制御方法は、ベルト駆動方向と直交する方向の領域に高いテンション部分を形成し、形成した高いテンション部分をベルトの寄りに応じて移動させ、ベルトの寄りを制御することに特徴がある。よって、簡単な構成で、ベルト寄りの補正制御が可能となる。   In order to solve the above problems, according to the belt shift control method of the present invention, the belt includes a belt and a plurality of rotating bodies that support the belt, and the tension of the belt is adjusted by at least one rotating body, This is a belt shift control method in a belt drive device in which at least one rotating body is a drive shaft and the belt is driven by transmitting drive torque to the belt. In the belt shift control method of the present invention, a high tension portion is formed in a region perpendicular to the belt driving direction, and the formed high tension portion is moved according to the belt shift to control the belt shift. There is a feature. Therefore, correction control for the belt shift can be performed with a simple configuration.

また、ベルトの寄り方向及び寄り量に応じて高いテンション部分の移動方向及び移動量を可変することにより、簡単な構成で、かつ高精度にベルト寄りの補正制御が可能となる。   Further, by changing the moving direction and moving amount of the high tension portion in accordance with the moving direction and the moving amount of the belt, the correction control of the moving belt can be performed with a simple configuration and with high accuracy.

更に、ベルトの寄りの移動方向と逆方向に高いテンション部分を移動することにより、簡単な構成で、ベルト寄りの補正制御が可能となる。   Furthermore, by moving a high tension portion in the direction opposite to the moving direction of the belt, correction control of the belt can be performed with a simple configuration.

また、別の発明としてのベルト駆動装置は、ベルトと、該ベルトを支持する複数の回転体とを有し、少なくとも1つの回転体によってベルトのテンションが調整され、少なくとも1つの回転体が駆動軸であり、駆動トルクをベルトに伝達することによってベルトを駆動させる。そして、本発明のベルト駆動装置は、ベルト駆動方向と直交する方向の領域に高いテンション部分を形成する高テンション部形成手段と、ベルト駆動方向と直交方向へのベルトの寄り量及び寄り方向を検出するベルト位置検出手段と、該ベルト位置検出手段によって検出されたベルトの寄り量及び寄り方向に応じて高テンション部形成手段によって形成された高いテンション部分の位置を演算する演算処理手段と、該演算処理手段によって演算された位置に、高テンション部形成手段によって形成された高いテンション部分の位置を移動させる移動手段とを有することに特徴がある。よって、簡単な構成で、かつ高精度にベルト寄りの補正制御が可能となる。   According to another aspect of the invention, a belt drive device includes a belt and a plurality of rotating bodies that support the belt, the tension of the belt is adjusted by at least one rotating body, and the at least one rotating body is a drive shaft. The belt is driven by transmitting driving torque to the belt. The belt drive device of the present invention detects a high tension portion forming means for forming a high tension portion in a region perpendicular to the belt drive direction, and the amount and direction of deviation of the belt in the direction perpendicular to the belt drive direction. A belt position detecting means for calculating the position of the high tension portion formed by the high tension portion forming means according to the amount and direction of the belt detected by the belt position detecting means, and the calculation It is characterized by having a moving means for moving the position of the high tension portion formed by the high tension portion forming means to the position calculated by the processing means. Therefore, correction control near the belt can be performed with a simple configuration and high accuracy.

更に、移動手段は、ベルトの寄りの移動方向と逆方向に、高テンション部形成手段によって形成された高いテンション部分を移動させることにより、簡単な構成で、ベルト寄りの補正制御が可能となる。   Further, the moving means moves the high tension portion formed by the high tension portion forming means in the direction opposite to the moving direction near the belt, thereby enabling correction control of the belt position with a simple configuration.

また、高テンション部形成手段は、非均一外径の回転体又は突起状部材で構成されていることが好ましい。   Moreover, it is preferable that the high tension part forming means is composed of a rotating body or a protruding member having a non-uniform outer diameter.

更に、別の発明としての画像形成装置は、上記のベルト駆動装置を搭載したことに特徴がある。よって、画像品質が向上する画像形成装置を提供できると共に、簡単な構成で実現できるため安価で、かつ耐久性のある画像形成装置を提供できる。   Furthermore, an image forming apparatus as another invention is characterized in that the belt driving device is mounted. Therefore, an image forming apparatus with improved image quality can be provided, and an inexpensive and durable image forming apparatus can be provided because it can be realized with a simple configuration.

本発明のベルト寄り制御方法によれば、ベルト駆動方向と直交する方向の領域に高いテンション部分を形成し、形成した高いテンション部分をベルトの寄りに応じて移動させ、ベルトの寄りを制御する。よって、簡単な構成で、かつ高精度にベルト寄りの補正制御が可能となる。   According to the belt shift control method of the present invention, a high tension portion is formed in a region perpendicular to the belt driving direction, and the formed high tension portion is moved according to the belt shift to control the belt shift. Therefore, correction control near the belt can be performed with a simple configuration and high accuracy.

はじめに、本発明のベルト寄り制御方法の原理について当該原理を示す図1を用いて概説する。ベルト駆動系におけるベルト寄り現象は、ローラに対するベルトの進入角度によって決定されることが分かっている。ただし、ベルトは完全な剛性ではなく柔軟体であるため、ベルト駆動系のレイアウトによって変形して巻きつくことになる。図1の(a)において、駆動ローラ12と従動ローラ13によって構成されたベルト駆動系にベルト11が変形した状態で巻きついていた場合、その状態でベルト11の駆動ローラ12への進入角度が決定されている。そして、図1の(b)に示すように、ベルト駆動系のローラ間のベルトテンションを大きくした場合、ベルト11が実線で示すような形状に変形して、駆動ローラ12に対するベルト進入角度が、図中点線で示すテンション変更前のベルト形状のときのベルト進入角度に比して変化していることがわかる。つまり、ローラ間のベルト11のテンションが変化すると、ベルト寄りも変化することになる。このような現象について、ベルトテンションに対するベルト寄り速度の関係を示す図2からわかるように、ベルト寄り量に相当する、一定以上のテンションがベルトにかかり始めるとベルト寄り速度(単位長さベルトが進んだときのベルト寄り長さ)が変化し始め、一定以上のテンションになると変化しなくなる。   First, the principle of the belt deviation control method of the present invention will be outlined with reference to FIG. It has been found that the belt shift phenomenon in the belt drive system is determined by the belt entrance angle with respect to the roller. However, since the belt is not a complete rigidity but a flexible body, the belt is deformed and wound by the layout of the belt drive system. In FIG. 1A, when the belt 11 is wound around the belt drive system constituted by the drive roller 12 and the driven roller 13 in a deformed state, the angle of entry of the belt 11 into the drive roller 12 is determined in that state. Has been. As shown in FIG. 1B, when the belt tension between the rollers of the belt drive system is increased, the belt 11 is deformed into a shape shown by a solid line, and the belt approach angle with respect to the drive roller 12 is It can be seen that there is a change compared to the belt entry angle for the belt shape before the tension change indicated by the dotted line in the figure. That is, when the tension of the belt 11 between the rollers changes, the belt shift also changes. As can be seen from FIG. 2, which shows the relationship between the belt tension and the belt shift speed, the belt shift speed (unit length belt advances when a certain level of tension, which corresponds to the belt shift amount, starts to be applied to the belt. The length of the belt near the belt starts to change, and stops changing when the tension exceeds a certain level.

また、ベルト主走査方向のテンション分布によってもベルト寄りの状態は変化する。その現象を模式的に示したのが図3であって、同図からベルト主走査方向のテンション分布におけるテンションの高い部分が主走査方向のどちらに偏っているかによってそのときのベルト寄り方向が異なることがわかる。理想的にはベルトテンション分布は一定であるが、構成するローラの初期セッティングによる非平行度、ベルト自体の周囲長分布バラツキ、外部負荷がかかった際の加圧ローラ位置変動などの影響により、ベルトには様々な形態でテンション分布が発生すると考えられる。よって、複数の回転体、すなわち駆動ローラと他に従動ローラや加圧ローラにて安定的にベルト駆動している状態から外部負荷などの影響でベルトテンション分布が変化した場合、図3に示すようにベルト寄りが発生するのである。また、ベルト左右のテンション差とベルト寄り速度の関係を示す図4からもわかるように、ベルト左右のテンション差に応じて当該テンション差が生じている方向にベルト寄り速度が発生している。そこで、本発明のベルト寄り制御方法はこのような原理を利用してベルト間の主走査方向における高テンション部を形成し、かつこの高テンション部の位置を可変することでベルト寄りを制御するものである。以下、この本発明を適用した別の発明のベルト駆動装置の実施の形態について説明する。   The state near the belt also changes depending on the tension distribution in the belt main scanning direction. This phenomenon is schematically shown in FIG. 3, and the direction of the belt shift differs depending on which portion of the tension distribution in the tension distribution in the belt main scanning direction is biased in the main scanning direction. I understand that. Ideally, the belt tension distribution is constant, but due to the effects of non-parallelism due to the initial setting of the constituent rollers, variations in the belt's perimeter length distribution, and pressure roller position fluctuations when an external load is applied, the belt It is considered that tension distribution occurs in various forms. Therefore, when the belt tension distribution changes due to the influence of an external load or the like from a state where the belt is stably driven by a plurality of rotating bodies, that is, a driving roller and other driven rollers or pressure rollers, as shown in FIG. There is a belt slippage. Further, as can be seen from FIG. 4 showing the relationship between the belt left-right tension difference and the belt shift speed, the belt shift speed is generated in the direction in which the tension difference is generated according to the belt left-right tension difference. Therefore, the belt shift control method of the present invention uses such a principle to form a high tension portion in the main scanning direction between the belts, and controls the belt shift by changing the position of the high tension portion. It is. Hereinafter, an embodiment of a belt driving device of another invention to which the present invention is applied will be described.

図5は本発明の一実施の形態に係るベルト駆動装置の構成を示す概略構成図である。同図において、図1と同じ参照符号は同じ構成要素を示す。同図に示す本実施の形態のベルト駆動装置10は、ベルト11が懸架されている駆動ローラ12と従動ローラ13の間に、ベルト11の主走査方向において高テンション部を形成するための高テンション部形成手段14が配置されている。この高テンション部形成手段14は、本実施の形態では非均一外径の回転体、すなわち太鼓状ローラで構成されている。なお、高テンション部形成手段14は太鼓状ローラに限定されず、突起状の部材でもよく、ベルト11の主走査方向において高テンション部を形成するものであれば形状等を限定する必要はない。非均一外径の回転体、すなわち太鼓状ローラで構成されている高テンション部形成手段14によって最も外径の大きい中央部で接しているベルト部分が最も高いテンション状態となっている。ベルト駆動が安定している状態では、高テンション部形成手段14の最も外径の大きい中央部で接している高テンション部がベルト寄りを発生させないバランス状態の位置にあると言える。それが、上記のように外部負荷などでそのバランスが崩れて、高テンション部がずれることでベルト寄りが発生したりする。そのベルト寄りを低減する、もしくは発生したベルト寄りと逆方向にベルトを寄らせるようにするために、高テンション部形成手段14によって形成される高テンション部の位置をベルト駆動と直交する方向に駆動機構15によって可変する。よって、ベルト寄り状態を変化させることが可能となる。図5の(a),(b)に示すように発生したベルト寄り方向に高テンション部形成手段14によって形成される高テンション部の位置を移動させ、ベルトの高テンション部をベルトが寄っている方にずらす。そうすることで、ベルト寄りは逆方向に発生し、すなわち、ベルト位置は元に戻っていく。その際、高テンション部形成手段14によって形成される高テンション部の位置の変化量に応じて、ベルト寄り状態の変化も変わることになる。   FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing the configuration of the belt driving device according to the embodiment of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same components. The belt driving apparatus 10 according to the present embodiment shown in the figure has a high tension for forming a high tension portion in the main scanning direction of the belt 11 between the driving roller 12 and the driven roller 13 on which the belt 11 is suspended. Part forming means 14 is arranged. In the present embodiment, the high tension portion forming means 14 is composed of a rotating body having a non-uniform outer diameter, that is, a drum-shaped roller. The high tension portion forming means 14 is not limited to a drum-shaped roller, and may be a protrusion-like member. The shape or the like need not be limited as long as the high tension portion is formed in the main scanning direction of the belt 11. The belt portion in contact with the central portion having the largest outer diameter is in the highest tension state by the high tension portion forming means 14 formed of a rotating body having a non-uniform outer diameter, that is, a drum-shaped roller. In a state where the belt drive is stable, it can be said that the high tension portion which is in contact with the central portion having the largest outer diameter of the high tension portion forming means 14 is in a balanced position where the belt is not shifted. However, as described above, the balance is lost due to an external load or the like, and the high tension portion is displaced, so that a belt shift occurs. The position of the high tension portion formed by the high tension portion forming means 14 is driven in a direction perpendicular to the belt drive in order to reduce the belt displacement or to move the belt in the direction opposite to the generated belt displacement. Variable by mechanism 15. Therefore, it is possible to change the belt shift state. As shown in FIGS. 5A and 5B, the position of the high tension portion formed by the high tension portion forming means 14 is moved in the direction of the generated belt, and the belt approaches the high tension portion of the belt. Move towards. By doing so, the belt shift occurs in the reverse direction, that is, the belt position returns. At that time, the change in the belt-closed state also changes according to the amount of change in the position of the high tension portion formed by the high tension portion forming means 14.

更に、ベルト寄り量を定量的に捉え、その量に応じて高テンション部形成手段14によって形成される高テンション部の位置を移動させる量を決定し、実際にその移動量だけ高テンション部形成手段14によって形成される高テンション部の位置を移動させる。そのために、ベルト駆動装置10のベルト11の主走査方向の端部に、ベルト寄り検出手段16が設けられており、このベルト寄り検出手段16によって検出されたベルト11の寄り速度及び寄り方向の情報が演算処理手段17に供給される。なお、ベルト寄り検出手段16は、ベルト11の端部位置の変化を接触または非接触で計測するセンサでも、ベルト11上の所定位置に検出用ターゲットを配して、そのターゲットの移動量を捉えるような光学式センサでも良い。そして、演算処理手段17では、ベルト寄り検出手段16によって検出されたベルト11の寄り速度及び寄り方向の情報を基に、ベルト11の高テンション部を設定する位置を演算する。更に、検出されたベルト寄り速度と、その寄り速度を補正するための高テンション部形成手段14によって形成される高テンション部の位置の移動量の相関関係を示す図6に基づいて、高テンション部形成手段14によって形成される高テンション部の位置が演算した位置に来るようその移動量を算出する。その移動量情報は、駆動機構15に供給されて駆動させる。また、駆動後にベルト寄り検出手段16によってベルト寄り速度の変化を確認することが可能であり、ベルト11が所望状態でなければ、更に現在のベルト11の寄り速度及び寄り方向の情報を演算処理手段17に供給して、上記同様のベルト寄り制御を繰り返す。   Further, the amount of belt deviation is quantitatively determined, and the amount of movement of the position of the high tension portion formed by the high tension portion forming means 14 is determined according to the amount, and the high tension portion forming means is actually moved by that amount. The position of the high tension part formed by 14 is moved. For this purpose, belt deviation detecting means 16 is provided at the end of the belt 11 of the belt driving device 10 in the main scanning direction, and information on the deviation speed and the deviation direction of the belt 11 detected by the belt deviation detecting means 16 is provided. Is supplied to the arithmetic processing means 17. The belt deviation detecting means 16 is a sensor that measures changes in the end position of the belt 11 in a contact or non-contact manner, and arranges a detection target at a predetermined position on the belt 11 to capture the movement amount of the target. Such an optical sensor may be used. Then, the calculation processing means 17 calculates the position where the high tension portion of the belt 11 is set based on the information on the speed and direction of the belt 11 detected by the belt deviation detection means 16. Further, based on FIG. 6 showing the correlation between the detected belt shift speed and the amount of movement of the position of the high tension portion formed by the high tension portion forming means 14 for correcting the shift speed, the high tension portion The amount of movement is calculated so that the position of the high tension portion formed by the forming means 14 comes to the calculated position. The movement amount information is supplied to the drive mechanism 15 to be driven. Further, it is possible to check the change in the belt shift speed by the belt shift detection means 16 after driving. If the belt 11 is not in a desired state, further information on the current shift speed and shift direction of the belt 11 is calculated. 17 and the belt deviation control similar to the above is repeated.

また、ベルト寄り現象が生じると、ベルト駆動装置を内包している画像形成装置では、特にベルト寄り方向で画像のゆがみを生じてしまうことになる。とりわけ図7に示すような4連タンデム方式のカラー画像形成装置では、作像している途中の状態でベルト寄りが発生すると、4つの色画像(シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各画像)を形成しているベルトの位置がそれぞれの作像部でずれてくるため、ベルト上の各色画像パターンの相対的な位置ズレが生じ、最終的に色ずれとなって画像品質が劣化することになる。そこで、上述した本発明のベルト駆動装置を搭載しあるいはベルト寄り制御方法を用いることで、画像品質の劣化を防ぐことが可能となる。   Further, when the belt shift phenomenon occurs, the image forming apparatus including the belt driving device may cause image distortion particularly in the belt shift direction. In particular, in a quadruple tandem color image forming apparatus as shown in FIG. 7, if a belt shift occurs in the middle of image formation, four color images (cyan, magenta, yellow, and black images) are displayed. Since the position of the formed belt is shifted at each image forming portion, a relative positional shift of each color image pattern on the belt occurs, and finally, color shift occurs and image quality deteriorates. . Therefore, it is possible to prevent the image quality from being deteriorated by mounting the above-described belt driving device of the present invention or using the belt shift control method.

なお、本発明は上記実施の形態例に限定されるものではなく、特許請求の範囲内の記載であれば多種の変形や置換可能であることは言うまでもない。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and it goes without saying that various modifications and substitutions are possible as long as they are described within the scope of the claims.

本発明のベルト寄り制御方法の原理を示す図である。It is a figure which shows the principle of the belt deviation control method of this invention. ベルトテンションに対するベルト寄り速度の関係を示す特性図である。FIG. 6 is a characteristic diagram showing a relationship of belt shift speed with respect to belt tension. ベルト主走査方向のテンション分布によるベルト寄り変化の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of a belt | deviation shift by the tension distribution of a belt main scanning direction. ベルト左右のテンション差とベルト寄り速度の関係を示す特性図である。FIG. 6 is a characteristic diagram illustrating a relationship between a belt left-right tension difference and a belt shift speed. 本発明の一実施の形態に係るベルト駆動装置の構成を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the structure of the belt drive device which concerns on one embodiment of this invention. ベルト寄り速度と高テンション部の位置の移動量の相関関係を示す特性図である。FIG. 6 is a characteristic diagram showing a correlation between a belt shift speed and a movement amount of a position of a high tension portion. 4連タンデム方式のフルカラー画像形成装置における作像・転写機構部の構成を示す概略断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view illustrating a configuration of an image forming / transfer mechanism in a quadruple tandem full-color image forming apparatus. 従来のベルト寄り防止機構の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the conventional belt deviation | shift prevention mechanism. 従来のベルト寄り防止機構の別の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows another structure of the conventional belt deviation | shift prevention mechanism.

符号の説明Explanation of symbols

10;ベルト駆動装置、11;ベルト、12;駆動ローラ、
13;従動ローラ、14;高テンション部形成手段、
15;駆動機構、16;ベルト寄り検出手段、17;演算処理手段。
10; belt drive device; 11; belt; 12; drive roller;
13; driven roller, 14; high tension portion forming means,
15; drive mechanism, 16; belt deviation detecting means, 17; arithmetic processing means.

Claims (7)

ベルトと、該ベルトを支持する複数の回転体とを有し、少なくとも1つの回転体によってベルトのテンションが調整され、少なくとも1つの回転体が駆動軸であり、駆動トルクをベルトに伝達することによってベルトを駆動させるベルト駆動装置であって、
ベルト駆動方向と直交する方向の領域に高いテンション部分を形成し、形成した高いテンション部分をベルトの寄りに応じて移動させ、ベルトの寄りを制御することを特徴とするベルト寄り制御方法。
A belt and a plurality of rotating bodies that support the belt, the tension of the belt is adjusted by at least one rotating body, the at least one rotating body is a drive shaft, and a driving torque is transmitted to the belt A belt driving device for driving a belt,
A belt shift control method comprising: forming a high tension portion in a region in a direction perpendicular to the belt driving direction; and moving the formed high tension portion according to the belt shift to control the belt shift.
ベルトの寄り方向及び寄り量に応じて高いテンション部分の移動方向及び移動量を可変することを特徴とする請求項1記載のベルト寄り制御方法。   2. The belt shift control method according to claim 1, wherein the moving direction and the moving amount of the high tension portion are varied in accordance with the shift direction and the shift amount of the belt. ベルトの寄りの移動方向と逆方向に高いテンション部分を移動することを特徴とする請求項1又は2に記載のベルト寄り制御方法。   The belt shift control method according to claim 1 or 2, wherein a high tension portion is moved in a direction opposite to a moving direction of the belt shift. ベルトと、該ベルトを支持する複数の回転体とを有し、少なくとも1つの回転体によってベルトのテンションが調整され、少なくとも1つの回転体が駆動軸であり、駆動トルクをベルトに伝達することによってベルトを駆動させるベルト駆動装置において、
ベルト駆動方向と直交する方向の領域に高いテンション部分を形成する高テンション部形成手段と、
ベルト駆動方向と直交方向へのベルトの寄り量及び寄り方向を検出するベルト位置検出手段と、
該ベルト位置検出手段によって検出されたベルトの寄り量及び寄り方向に応じて前記高テンション部形成手段によって形成された高いテンション部分の位置を演算する演算処理手段と、
該演算処理手段によって演算された位置に、前記高テンション部形成手段によって形成された高いテンション部分の位置を移動させる移動手段と
を有することを特徴とするベルト駆動装置。
A belt and a plurality of rotating bodies that support the belt, the tension of the belt is adjusted by at least one rotating body, the at least one rotating body is a drive shaft, and a driving torque is transmitted to the belt In the belt driving device for driving the belt,
A high tension portion forming means for forming a high tension portion in a region perpendicular to the belt driving direction;
Belt position detecting means for detecting the amount and direction of deviation of the belt in the direction orthogonal to the belt driving direction;
Arithmetic processing means for calculating the position of the high tension portion formed by the high tension portion forming means according to the amount and direction of belt deviation detected by the belt position detecting means;
A belt driving device comprising: a moving means for moving a position of a high tension portion formed by the high tension portion forming means to a position calculated by the calculation processing means.
前記移動手段は、ベルトの寄りの移動方向と逆方向に、前記高テンション部形成手段によって形成された高いテンション部分を移動させることを特徴とする請求項4記載のベルト駆動装置。   5. The belt driving device according to claim 4, wherein the moving means moves a high tension portion formed by the high tension portion forming means in a direction opposite to a moving direction closer to the belt. 前記高テンション部形成手段は、非均一外径の回転体又は突起状部材で構成されていることを特徴とする請求項4又は5に記載のベルト駆動装置。   6. The belt driving device according to claim 4, wherein the high tension portion forming means is constituted by a rotating body or a protruding member having a non-uniform outer diameter. 請求項4〜6のいずれか1項に記載のベルト駆動装置を搭載したことを特徴とする画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the belt driving device according to claim 4.
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