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JP2009086448A - Belt deviation amount measuring device, belt driving device, and image forming apparatus - Google Patents

Belt deviation amount measuring device, belt driving device, and image forming apparatus Download PDF

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JP2009086448A
JP2009086448A JP2007257723A JP2007257723A JP2009086448A JP 2009086448 A JP2009086448 A JP 2009086448A JP 2007257723 A JP2007257723 A JP 2007257723A JP 2007257723 A JP2007257723 A JP 2007257723A JP 2009086448 A JP2009086448 A JP 2009086448A
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JP
Japan
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belt
amount
light
light receiving
deviation
Prior art date
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Pending
Application number
JP2007257723A
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
Yumiko Kawamura
由美子 河村
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 JP2007257723A priority Critical patent/JP2009086448A/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device for measuring belt deviation, which is not restricted in a layout and can calculate a belt deviation without causing any false detection due to variation in belt speed, and to provide a belt driving device and an image forming apparatus. <P>SOLUTION: The device for measuring belt deviation includes: the belt 102 with marks formed on a surface; an irradiating means 111 irradiating the marks with light; a light receiving means 112 receiving reflected light from the marks; a specifying means for specifying the quantity of the reflected light from the marks in the received reflected light; and a calculating means for calculating the belt deviation based on the amount of variation in the reflected light quantity by the mark 102 which is specified by the specifying means. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、ベルトの寄り量を算出するベルト寄り量計測装置、ベルト駆動装置および画像形成装置に関する。   The present invention relates to a belt shift amount measuring device, a belt drive device, and an image forming apparatus that calculate a belt shift amount.

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.

そこで、マークからの反射光を受光するタイミングの変化に基づき、寄り量を算出することが知られている。しかしながら、この場合、ベルトの速度変動によっても上記タイミングが変化するため、ベルト寄りか、ベルト速度変動かの区別が困難であった。そこで、以下の技術が提案されている。   Thus, it is known to calculate the shift amount based on a change in timing of receiving reflected light from the mark. However, in this case, since the timing changes also depending on the belt speed fluctuation, it is difficult to distinguish between the belt shift and the belt speed fluctuation. Therefore, the following techniques have been proposed.

特許文献1では、ベルトの周長を駆動ロールの周長の整数倍の長さとすることにより、駆動ロールによるベルトの表面速度によるベルトの蛇行検知への影響は、毎回転同じになる。その上で、1回転の駆動ロールの速度変動パターンをローパスフィルター等で処理することで、正確な寄り量を検出する方法が提案されている。
特許第3084588号公報
In Patent Document 1, by setting the circumference of the belt to an integral multiple of the circumference of the drive roll, the influence of the belt surface speed by the drive roll on the meandering detection of the belt is the same every rotation. In addition, a method of detecting an accurate shift amount by processing a speed fluctuation pattern of one rotation drive roll by a low-pass filter or the like has been proposed.
Japanese Patent No. 3084588

しかしながら、上記手段には下記の課題がある。   However, the above means has the following problems.

駆動ロールの周長とベルト周長の比を整数比にすることで、駆動ロールによるベルトの速度変動の蛇行検知への影響は、毎回転同じとなるので修正可能となる。しかしながら、駆動ロールの径とベルト周長の制約が出来てしまい、ベルト以外の駆動ロール等のレイアウトの制約があり装置を小型化出来ない問題がある。   By making the ratio of the circumference of the drive roll and the belt circumference an integer ratio, the influence on the meandering detection of the belt speed fluctuation caused by the drive roll becomes the same every rotation, so that it can be corrected. However, there is a problem that the diameter of the drive roll and the belt circumference can be restricted, the layout of the drive roll other than the belt is restricted, and the apparatus cannot be downsized.

本発明の目的は、上記従来技術の問題点を鑑みて、レイアウトの制約がなく、速度変動による誤検知が発生しないベルトの寄り量を算出するベルト寄り量計測装置、ベルト駆動装置および画像形成装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a belt shift amount measuring device, a belt drive device, and an image forming apparatus that calculate a belt shift amount that is free from layout limitations and that does not cause erroneous detection due to speed fluctuations. Is to provide.

上記の目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、表面にマークを形成したベルトと、前記マークを照射する照射手段と、前記マークからの反射光を受光する受光手段と、受光した反射光から前記マークによる反射光量を特定する特定手段と、前記特定手段が特定した、前記マークによる反射光量の変化量に基づき、前記ベルトの寄り量を算出する算出手段とを有するベルト寄り量計測装置であることを特徴とする。   In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is configured to receive a belt having a mark formed on a surface thereof, an irradiating unit that irradiates the mark, a light receiving unit that receives reflected light from the mark, and a light receiving unit. Belt deviation amount measurement comprising: specifying means for specifying the amount of reflected light by the mark from reflected light; and calculating means for calculating the amount of deviation of the belt based on the amount of change in the amount of reflected light by the mark specified by the specifying means. It is a device.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のベルト寄り量計測装置において、前記算出手段は、前記ベルト上の同一のマークによる反射光量が、前記ベルトの回転周期毎に変化する変化量に基づき、前記ベルトの寄り量を算出することを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the belt deviation amount measuring apparatus according to the first aspect, the calculating means is a change amount in which the amount of light reflected by the same mark on the belt changes with each rotation period of the belt. Based on the above, the deviation amount of the belt is calculated.

請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載のベルト寄り量計測装置において、前記ベルトは、搬送方向に複数の異なるマークを有し、前記算出手段は、前記ベルト上の異なるマークによる反射光量が、変化する変化量に基づき、前記ベルトの寄り量を算出することを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the belt deviation amount measuring apparatus according to the first or second aspect, the belt has a plurality of different marks in the transport direction, and the calculation means includes different marks on the belt. The amount of deviation of the belt is calculated based on the amount of change in which the amount of reflected light varies.

請求項4に記載の発明は、請求項1から3のいずれか1項に記載のベルト寄り量計測装置において、請求項前記受光手段は、複数の受光部を有し、前記複数の受光部の少なくとも1つは、前記マークからの反射光を受光し、前記複数の受光部の少なくとも1つは、前記照明手段からの照射光を直接受光し、前記算出手段は、直接受光した照射光に基づき前記ベルトの寄り量を補正することを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the belt deviation amount measuring apparatus according to any one of the first to third aspects, the light receiving unit includes a plurality of light receiving units, and the plurality of light receiving units At least one receives reflected light from the mark, at least one of the plurality of light receiving units directly receives irradiation light from the illumination unit, and the calculation unit is based on the directly received irradiation light. The belt shift amount is corrected.

請求項5に記載の発明は、前記ベルトをかけまわすローラと、前記ローラの傾斜を変化させるアクチュエータと、請求項1から4の何れか1項に記載のベルト寄り量計測装置から得られたベルト寄り量を基に前記アクチュエータの移動量を算出する演算手段と、該移動量から前記アクチュエータを駆動して前記ベルトの寄りを修正する制御手段とを有するベルト駆動装置であることを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a belt obtained from the roller that rotates the belt, an actuator that changes the inclination of the roller, and the belt deviation amount measuring device according to any one of the first to fourth aspects. The belt driving device includes: a calculation unit that calculates a movement amount of the actuator based on a shift amount; and a control unit that drives the actuator based on the movement amount to correct the shift of the belt.

請求項6に記載の発明は、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のベルト寄り量計測装置を具備した画像形成装置であることを特徴とする。   According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus including the belt deviation amount measuring device according to any one of the first to fourth aspects.

請求項7に記載の発明は、請求項5に記載のベルト駆動装置を具備した画像形成装置であることを特徴とする。   A seventh aspect of the present invention is an image forming apparatus including the belt driving device according to the fifth aspect.

本発明によれば、レイアウトの制約がなく、速度変動による誤検知が発生しないベルトの寄り量を算出するベルト寄り量計測装置、ベルト駆動装置および画像形成装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a belt deviation amount measuring device, a belt driving device, and an image forming apparatus that calculate a belt deviation amount that does not have layout restrictions and does not cause erroneous detection due to speed fluctuations.

本発明は、以下の態様を有する。   The present invention has the following aspects.

マークからの反射光量の変化量に基づき、ベルトの寄り量を算出する。
つまり、マークからの反射光を受光するタイミングの変化に基づき寄り量を算出していないのでベルト速度変動の影響が低減される。
The amount of deviation of the belt is calculated based on the amount of change in the amount of reflected light from the mark.
That is, since the shift amount is not calculated based on the change in timing of receiving the reflected light from the mark, the influence of the belt speed fluctuation is reduced.

ベルト上の同一マークによる反射光量が、ベルトの回転周期毎に変化する変化量に基づき、ベルトの寄り量を算出する。
つまり、マークからの反射光を受光するタイミングの変化に基づき寄り量を算出していないのでベルト速度変動の影響が低減される。
The amount of deviation of the belt is calculated based on the amount of change in the amount of light reflected by the same mark on the belt for each belt rotation period.
That is, since the shift amount is not calculated based on the change in timing of receiving the reflected light from the mark, the influence of the belt speed fluctuation is reduced.

ベルトの搬送方向に複数の異なるマークによる反射光量をが、変化する変化量に基づき、ベルトの寄り量を算出する。
つまり、マークからの反射光を受光するタイミングの変化に基づき寄り量を算出していないのでベルト速度変動の影響が低減される。
The amount of deviation of the belt is calculated based on the amount of change in the amount of light reflected by a plurality of different marks in the belt conveyance direction.
That is, since the shift amount is not calculated based on the change in timing of receiving the reflected light from the mark, the influence of the belt speed fluctuation is reduced.

また、本発明は、受光部が複数有り光源の光量変化と反射光量を同時に検出しているため、光源の光量変動の影響を受けずに精度良く検出が出来る。   Further, according to the present invention, since there are a plurality of light receiving portions and the light amount change and the reflected light amount of the light source are simultaneously detected, the detection can be performed accurately without being affected by the light amount fluctuation of the light source.

また、本発明は、高精度なベルト寄り制御が可能となる。   Moreover, the present invention enables highly accurate belt shift control.

また、マークからの反射光を受光するタイミングの変化に基づき寄り量を算出していないのでベルト速度変動の影響が低減される画像形成装置となる。   In addition, since the shift amount is not calculated based on the change in the timing of receiving the reflected light from the mark, the image forming apparatus can reduce the influence of the belt speed fluctuation.

さらに、マークからの反射光を受光するタイミングの変化に基づき寄り量を算出していないのでベルト速度変動の影響が低減され、高精度なベルト寄り制御が可能な画像形成装置となる。   Further, since the shift amount is not calculated based on the change in the timing of receiving the reflected light from the mark, the influence of belt speed fluctuation is reduced, and the image forming apparatus capable of highly accurate belt shift control.

上述した態様を有するベルト寄り量計測装置、ベルト駆動装置および画像形成装置について以下の実施例を用いて説明する。
以下に示す用語は、その要旨を逸脱しない範囲内において当業者が修正や代用を行い、種々の変更を施し、構築することを可能とする。
The belt deviation amount measuring apparatus, belt driving apparatus, and image forming apparatus having the above-described aspects will be described using the following embodiments.
The following terms can be constructed and modified by those skilled in the art within the scope not departing from the gist, with various modifications and substitutions.

図1は、本発明の実施例1に係るベルト寄り計測装置を搭載した4連タンデム方式のフルカラー画像形成装置の具体例の概要を示す概略図である。   FIG. 1 is a schematic diagram showing an outline of a specific example of a four-tandem full-color image forming apparatus equipped with a belt deviation measuring apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.

同図に示す画像形成装置10は、駆動ローラ104、2つの従動ローラ105等の3つのローラ、ベルト102、4つの感光体101、第1転写部材103、第2転写部材106、およびベルト寄り計測装置108で構成されている。ベルト102は、樹脂製ベルトである。   The image forming apparatus 10 shown in the figure includes a driving roller 104, three rollers such as two driven rollers 105, a belt 102, four photosensitive members 101, a first transfer member 103, a second transfer member 106, and a belt shift measurement. The device 108 is configured. The belt 102 is a resin belt.

駆動ローラ104には図示しない駆動モータが取り付けられている。このモータに
よって駆動ローラ104を駆動し、ベルト102に駆動力を伝達することによってベルト102は駆動される。また、ベルト102の寄り量は非接触変位計であるベルト寄り計測装置108によって検出される。
A drive motor (not shown) is attached to the drive roller 104. The driving roller 104 is driven by this motor, and the belt 102 is driven by transmitting a driving force to the belt 102. Further, the amount of deviation of the belt 102 is detected by a belt deviation measuring device 108 which is a non-contact displacement meter.

4連タンデム方式のフルカラー画像形成装置10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と第1転写部材103にてベルト102に転写される。   In the image forming / transferring mechanism section in the quadruple tandem full-color image forming apparatus 10, an electrostatic image is formed on the photoconductor 101 and becomes a visible image with toner. This toner image is transferred to the belt 102 by the photoconductor 101 and the first transfer member 103.

ベルト102は、駆動ローラ104および従動ローラ105によって保持・駆動される。   The belt 102 is held and driven by a driving roller 104 and a driven roller 105.

そして、ベルト102に転写されたトナー像は、第2転写部材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。   Then, the toner image transferred to the belt 102 is transferred to the paper 107 by the second transfer member 106 to form an image on the paper.

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、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、一番左の感光体101でのベルトへの転写位置から一番右の感光体101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。   When a color shift phenomenon occurs when the color images of the respective colors are superimposed on the belt 102, the 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 leftmost photoconductor 101 to the belt to the transfer position of the rightmost photoconductor 101, the belt shift is 0.1% (ratio of the shift amount to the travel distance). If there is, there will be a color shift of 300 μm, which is an unacceptable value in terms of image quality.

図2は、図1のベルト寄り計測装置108近傍の要部拡大図である。   FIG. 2 is an enlarged view of a main part in the vicinity of the belt deviation measuring device 108 of FIG.

ベルト寄り計測装置108は、光照射手段111、受光センサ(受光手段)112、により構成され、ベルト102近傍に配置されている。ベルト寄り計測装置108の作用・動作としては、ベルト102上に形成されたパターン(マーク)110に対して、光照射手段111から光を照射して、その反射光量を受光センサ112により検出することにより行われる。   The belt-shift measuring device 108 includes a light irradiation unit 111 and a light receiving sensor (light receiving unit) 112, and is disposed in the vicinity of the belt 102. The belt offset measuring device 108 operates and operates by irradiating the pattern (mark) 110 formed on the belt 102 with light from the light irradiation means 111 and detecting the reflected light amount by the light receiving sensor 112. Is done.

図3は、図2に示したベルト102上のパターン110と、光照射手段111と受光センサ112による照明および受光範囲の関係を示す図である。パターン110による反射光量は、ベルト102上のパターン110と受光範囲の面積の重なり程度によって変動する。   FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the pattern 110 on the belt 102 shown in FIG. 2, the illumination by the light irradiation means 111 and the light receiving sensor 112, and the light receiving range. The amount of light reflected by the pattern 110 varies depending on the degree of overlap between the pattern 110 on the belt 102 and the area of the light receiving range.

その光量変化を計測することによってベルトの寄り量を計測するものである。   The amount of deviation of the belt is measured by measuring the change in the amount of light.

図4は、図3に示したベルト102上のパターン110と受光範囲の面積の重なり程度によって変動するセンサ出力を示している。左の受光範囲が全部光学パターン110に重なった場合は、センサ出力が最大となる。右の受光範囲が全部光学パターン110の一部に重なった場合は、センサ出力が低い出力となる。中央に示す、受光範囲が半分程度光学パターン110重なった場合は、センサ出力は中程度となる。   FIG. 4 shows the sensor output that varies depending on the overlapping degree of the area of the light receiving area with the pattern 110 on the belt 102 shown in FIG. When the left light receiving range entirely overlaps the optical pattern 110, the sensor output is maximized. When the right light receiving range entirely overlaps a part of the optical pattern 110, the sensor output is low. When the light receiving range shown in the center overlaps the optical pattern 110 by about half, the sensor output is medium.

図5は、ベルトの寄り量算出のアルゴリズムを示している。   FIG. 5 shows an algorithm for calculating a belt shift amount.

特定手段210および算出手段211は、ベルトの寄り量算出を開始する(ステップ201)。特定手段210が行う処理として、ベルト102が駆動され、一定の速度で走行し始めた後、パターン110に対して光照射手段111は、光を照射し、その反射光量を受光センサ112により検出を行う(ステップ202)。特定手段210は、ステップ202でパターン110のエッジを検出した場合(ステップ202/YES)、反射光量のピーク値を特定して記憶する(ステップ203)。検出しない場合は(ステップ202/NO)、次の処理に進まない。ステップ203の処理後、算出手段211は、特定手段210が今回記憶したピーク値と前回記憶したピーク値との差から寄り量を算出する(ステップ204)。   The specifying unit 210 and the calculating unit 211 start calculating the belt shift amount (step 201). As processing performed by the specifying unit 210, after the belt 102 is driven and starts running at a constant speed, the light irradiation unit 111 irradiates the pattern 110 with light, and the light reception sensor 112 detects the amount of reflected light. Perform (step 202). If the edge of the pattern 110 is detected in step 202 (step 202 / YES), the specifying unit 210 specifies and stores the peak value of the reflected light amount (step 203). If not detected (step 202 / NO), the process does not proceed. After the processing of step 203, the calculation unit 211 calculates the shift amount from the difference between the peak value stored this time by the specifying unit 210 and the peak value stored last time (step 204).

図6は、受光センサ112のセンサ出力変化とベルト寄り量の相関を示したグラフである。   FIG. 6 is a graph showing the correlation between the sensor output change of the light receiving sensor 112 and the belt shift amount.

横軸にセンサ出力変化量、縦軸にベルト寄り量を示し相関関係を示している。   The horizontal axis indicates the sensor output change amount, and the vertical axis indicates the belt shift amount, indicating the correlation.

算出手段211は、このグラフに対応するテーブルを有しており、特定手段210が今回記憶したピーク値と前回記憶したピーク値との差から寄り量を算出する。   The calculating unit 211 has a table corresponding to this graph, and calculates the shift amount from the difference between the peak value stored this time by the specifying unit 210 and the peak value stored last time.

図7は、受光センサ112によるセンサ出力を示している。   FIG. 7 shows the sensor output from the light receiving sensor 112.

横軸に時間、縦軸にセンサ出力の値を取って示している。   The horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the sensor output value.

図7のAはパターン110でのセンサ出力、図のA´はベルト102一周後のパターン110でのセンサ出力を示しており、A´とAの出力の差に基づきベルトの寄り量が算出される。   7A shows the sensor output in the pattern 110, and A ′ in the figure shows the sensor output in the pattern 110 after one round of the belt 102, and the deviation amount of the belt is calculated based on the difference between the outputs of A ′ and A. The

なお、実施例2は、以下に説明する内容以外は、実施例1と同様である。   In addition, Example 2 is the same as Example 1 except the content demonstrated below.

図8は、実施例2に係るベルト上の複数の光学パターンを示したものである。   FIG. 8 shows a plurality of optical patterns on the belt according to the second embodiment.

左の図は、ベルト102上のパターン110として、ベルト102の搬送方向にそれぞれある間隔をもってパターンA、パターンB,パターンCを配置したものである。
右の図は、ベルト上の各パターンA、パターンB,パターンCとしての、パターン110の範囲と照明および受光範囲の位置関係を示したものである。
In the left figure, patterns A, B, and C are arranged as a pattern 110 on the belt 102 with a certain interval in the conveying direction of the belt 102.
The figure on the right shows the positional relationship between the range of the pattern 110 and the illumination and light receiving ranges as the patterns A, B and C on the belt.

図9は、実施例2に係る図1のベルト寄り計測装置108近傍の要部拡大図である。   FIG. 9 is an enlarged view of a main part in the vicinity of the belt shift measuring device 108 of FIG. 1 according to the second embodiment.

ベルト寄り計測装置108の作用・動作としては、ベルト102上に形成されたパターンA、B、Cに対して、光照射手段111から光を照射して、その反射光量を受光センサ112により検出することにより行われる。   The belt offset measuring device 108 operates and operates by irradiating the patterns A, B, and C formed on the belt 102 with light from the light irradiation means 111 and detecting the amount of reflected light by the light receiving sensor 112. Is done.

図10は、実施例2に係る受光センサ112によるセンサ出力を示している。   FIG. 10 illustrates sensor output from the light receiving sensor 112 according to the second embodiment.

図のA、B、CはパターンA、B、Cでの各センサ出力、図のA´、B´、C´はベルト102一周後のパターンA、B、Cでの各センサ出力を示している。   A, B, and C in the figure indicate sensor outputs in patterns A, B, and C, and A ′, B ′, and C ′ in the figure indicate sensor outputs in patterns A, B, and C after one round of the belt 102. Yes.

図11は、実施例2に係る第1のベルト寄り計測のアルゴリズムを示したものである。   FIG. 11 shows a first belt deviation measurement algorithm according to the second embodiment.

図11において、下部にあるフローチャートにおいては、特定手段210は、一回目のパターンAでの出力Aを検出する(ステップ221)。その後、一回目のパターンBでの出力Bを検出を行う(ステップ222)。次に、一回目のパターンCでの出力Cを検出する(ステップ223)。その後、検出した各出力A、B、Cを記憶して、特定手段210は、二回目のパターンA´での出力A´を検出する(ステップ224)。それから、二回目のパターンB´での出力B´を検出する(ステップ225)。さらに、二回目のパターンC´での出力C´を検出する(ステップ226)。そして、検出した各出力A、B、Cを記憶する。最後に、算出手段211は、A´−A、B´−B、C´−Cから各々寄り量の算出を行う。   In the flowchart at the bottom in FIG. 11, the specifying unit 210 detects the output A in the first pattern A (step 221). Thereafter, the output B in the first pattern B is detected (step 222). Next, the output C in the first pattern C is detected (step 223). Thereafter, the detected outputs A, B, and C are stored, and the specifying unit 210 detects the output A ′ in the second pattern A ′ (step 224). Then, the output B ′ in the second pattern B ′ is detected (step 225). Further, the output C ′ in the second pattern C ′ is detected (step 226). Then, the detected outputs A, B, and C are stored. Finally, the calculation unit 211 calculates a shift amount from A′-A, B′-B, and C′-C.

上述したフローチャートにおけるアルゴリズムをタイミングチャートとして図11上部に示す。   The algorithm in the flowchart described above is shown in the upper part of FIG. 11 as a timing chart.

図12は、実施例2に係る第2のベルト寄り計測のアルゴリズムを示し、センサ出力と差分出力の関係を示している。   FIG. 12 illustrates a second belt deviation measurement algorithm according to the second embodiment, and illustrates the relationship between the sensor output and the difference output.

算出手段211は、図12に示す差分出力であるB−A、C−A、A´−Aから各々寄り量を算出する。実際には、差分出力であるB−AやC−Aは、パターン設置位置のバラツキにほぼ相当してしまい、寄り量を示さない。本実施例においては、ベルト1周毎に同パターンの検出情報から寄り量を算出している。   The calculation unit 211 calculates the shift amount from B-A, C-A, and A′-A, which are the differential outputs shown in FIG. Actually, B-A and C-A, which are differential outputs, substantially correspond to variations in the pattern installation position, and do not indicate a deviation amount. In the present embodiment, the deviation amount is calculated from the detection information of the same pattern every belt revolution.

これによって、複数パターンの設置位置が正確で無くても、計測器位置にA〜Cのパターンが来た時点で前周からのベルト寄り量を検出することが可能となる。   Thereby, even if the installation positions of the plurality of patterns are not accurate, it is possible to detect the belt shift amount from the front circumference when the patterns A to C come to the measuring instrument positions.

すなわち、1周前の各パターンの検出値を基準にしており、寄り量はあくまでA’−AやB’−Bとなる。   That is, the detection value of each pattern one cycle before is used as a reference, and the shift amount is A′-A or B′-B to the last.

例えば、ベルト周回数nを使うと、(An)−(An−1)が、n周目におけるパターンAが計測器位置にきた時点のベルト寄り量となる。   For example, when the number of belt revolutions n is used, (An)-(An-1) is the amount of belt deviation when the pattern A in the nth round comes to the measuring instrument position.

さらに、A〜Cの各パターン間のベルト駆動時間が寄り量の最小サンプリング時間となるため、パターン数が多いほど(間隔が短いほど)、詳細なベルト寄り挙動を把握できることになる。   Furthermore, since the belt driving time between the patterns A to C becomes the minimum sampling time of the shift amount, the more the number of patterns (the shorter the interval), the more detailed the belt shift behavior can be grasped.

なお、実施例3は、以下に説明する内容以外は、実施例1と同様である。   In addition, Example 3 is the same as Example 1 except the content demonstrated below.

図13は、実施例3に係る受光手段を示したものである。   FIG. 13 shows a light receiving means according to the third embodiment.

受光手段は受光センサ112以外に集光レンズ121を備える。ベルト102上のパターン110からの反射光は、集光レンズ121を通して受光センサ112に入射する。   The light receiving means includes a condensing lens 121 in addition to the light receiving sensor 112. The reflected light from the pattern 110 on the belt 102 enters the light receiving sensor 112 through the condenser lens 121.

図14は、実施例3に係る受光センサの出力を示す。   FIG. 14 illustrates an output of the light receiving sensor according to the third embodiment.

パターン110のエッジ部の受光センサ112出力を示したものである。横軸に時間、縦軸にセンサ出力を取っている。   The light receiving sensor 112 output of the edge part of the pattern 110 is shown. The horizontal axis represents time, and the vertical axis represents sensor output.

集光レンズ121が有る場合は、集光レンズ121が無い場合と比較して受光センサ112出力の最大レベルは限られたエリアの反射光量のため低くなるものの、パターン110のエッジ部での受光センサ112出力の立ち上がりがシャープとなる。   When the condensing lens 121 is provided, the maximum level of the light receiving sensor 112 output is lower because of the amount of reflected light in a limited area as compared with the case without the condensing lens 121, but the light receiving sensor at the edge portion of the pattern 110. The rise of 112 output becomes sharp.

図15は、実施例3の変形例に係る受光手段と照射手段を示したものである。照射手段は、光照射手段111以外に、光分岐手段122を備える。受光センサ112は、複数の受光部として、受光面A112a、受光面B112bを備える。   FIG. 15 shows a light receiving means and an irradiating means according to a modification of the third embodiment. The irradiating means includes a light branching means 122 in addition to the light irradiating means 111. The light receiving sensor 112 includes a light receiving surface A 112a and a light receiving surface B 112b as a plurality of light receiving portions.

光照射手段111から照射された光は、光分岐手段122により受光面A112aに到達する光と、光照射手段111から照射され、光分岐手段122を透過してパターン110を備えたベルト102の表面に到達して反射して、集光レンズ121で集光され、受光面B112bに到達するものがある。受光面A112aで検出された光は、光照射手段111の元の光量変化を検出することが出来る。元の光量変化をベースに、反射光量を補正することでパターン110を備えたベルト102の表面からの反射光量変化を正確に検出することが可能となる。   The light emitted from the light irradiating means 111 is the light that reaches the light receiving surface A 112 a by the light branching means 122 and the surface of the belt 102 that is irradiated from the light irradiating means 111 and passes through the light branching means 122 and includes the pattern 110. , And is reflected by the condenser lens 121 and reaches the light receiving surface B112b. The light detected by the light receiving surface A 112 a can detect the original light amount change of the light irradiation means 111. By correcting the reflected light amount based on the original light amount change, it is possible to accurately detect the reflected light amount change from the surface of the belt 102 provided with the pattern 110.

なお、実施例4は、以下に説明する内容以外は、実施例2と同様である。   In addition, Example 4 is the same as Example 2 except the content demonstrated below.

図16は、実施例4に係るベルト駆動装置を示す。これは、実施例2に係る図9の装置にベルト寄り制御機構を配置したものである。ベルト寄り制御機構は、ローラ105の傾斜を変化させるアクチュエータ131を備える。   FIG. 16 illustrates a belt driving apparatus according to the fourth embodiment. This is a device in which a belt shift control mechanism is arranged in the apparatus of FIG. 9 according to the second embodiment. The belt shift control mechanism includes an actuator 131 that changes the inclination of the roller 105.

光照射手段111と受光センサ112を有するベルト寄り量計測装置でベルト寄り量を検出した場合、図示しない演算手段が、ベルト寄り量に基づき、アクチュエータ131の移動量を算出する。そして、図示しない制御手段が、算出された移動量に基づき、ローラ105に配置されたアクチュエータ131を傾けることによりベルト102の寄りを制御する。   When the belt deviation amount is detected by the belt deviation amount measuring apparatus having the light irradiation means 111 and the light receiving sensor 112, a calculation means (not shown) calculates the movement amount of the actuator 131 based on the belt deviation amount. A control unit (not shown) controls the shift of the belt 102 by tilting the actuator 131 disposed on the roller 105 based on the calculated movement amount.

図17は、実施例4に係るベルト寄り制御アルゴリズムを示したものである。   FIG. 17 illustrates a belt shift control algorithm according to the fourth embodiment.

算出手段211は、一周当たりのベルト寄り量を算出する(ステップ231)。その後、制御手段が寄り量に基づく、寄り制御を実行する(ステップ232)。次に、制御手段が寄り制御の効果を算出する(ステップ233)。さらに、制御手段が寄り制御効果に基づく補正を実行する(ステップ234)。以上の動作を繰り返すことによりベルト102の寄り量の制御が可能となる。   The calculating means 211 calculates the amount of belt deviation per round (step 231). Thereafter, the control means performs shift control based on the shift amount (step 232). Next, the control means calculates the effect of shift control (step 233). Further, the control means executes correction based on the shift control effect (step 234). By repeating the above operation, the deviation amount of the belt 102 can be controlled.

図18は、実施例4に係る画像形成装置を示す。   FIG. 18 illustrates an image forming apparatus according to the fourth embodiment.

これは、実施例1に係る図1の画像形成装置にアクチュエータ131によるベルト寄り制御機構を搭載したものである。   This is one in which a belt shift control mechanism using an actuator 131 is mounted on the image forming apparatus of FIG.

図19は、実施例4にかかる受光センサの配置例1を示すものである。   FIG. 19 shows an arrangement example 1 of the light receiving sensors according to the fourth embodiment.

この場合、ローラ105上のベルト102に対して受光センサ112を配置しているため、ベルト102の振動等の外乱を受けにくく、受光センサ112の検出精度が向上する。   In this case, since the light receiving sensor 112 is arranged with respect to the belt 102 on the roller 105, it is difficult to receive disturbances such as vibration of the belt 102, and the detection accuracy of the light receiving sensor 112 is improved.

図20は、実施例4の変形例に係る受光センサの配置例2を示すものである。   FIG. 20 shows an arrangement example 2 of the light receiving sensors according to the modification of the fourth embodiment.

画像形成装置10は、受光センサ112に対してベルト102の裏側にプレート部材132を備える。この場合、プレート部材132上のベルト102に対して受光センサ112を配置している為、ベルト102の振動等の外乱を受けにくく、受光センサ112の検出精度が向上する。   The image forming apparatus 10 includes a plate member 132 on the back side of the belt 102 with respect to the light receiving sensor 112. In this case, since the light receiving sensor 112 is disposed with respect to the belt 102 on the plate member 132, the light receiving sensor 112 is less susceptible to disturbances such as vibration of the belt 102, and the detection accuracy of the light receiving sensor 112 is improved.

実施例1に係るベルト寄り計測機構を搭載した画像形成装置の構成を示す。1 shows a configuration of an image forming apparatus equipped with a belt deviation measuring mechanism according to a first embodiment. 実施例1に係るベルト寄り計測機構の要部拡大図を示す。The principal part enlarged view of the belt deviation measuring mechanism which concerns on Example 1 is shown. 実施例1に係るベルト上の光学パターンと、光照射手段と受光センサによる照明および受光範囲の関係を示す。The optical pattern on the belt which concerns on Example 1, the illumination by a light irradiation means and a light receiving sensor, and the relationship of the light-receiving range are shown. 実施例1に係るパターンと受光範囲の面積の重なり程度によって変動するセンサ出力を示す。The sensor output which fluctuates | varies with the extent which the pattern based on Example 1 and the area of a light-receiving range overlap is shown. 実施例1に係るベルトの寄り量算出アルゴリズムを示す。2 shows an algorithm for calculating a belt shift amount according to the first embodiment. 実施例1に係るセンサ出力とベルト寄り量の相関を示す。The correlation of the sensor output which concerns on Example 1, and a belt deviation | shift amount is shown. 実施例1に係る受光センサによる出力を示す。The output by the light receiving sensor which concerns on Example 1 is shown. 実施例2に係るベルト上の複数の光学パターンを示す。2 shows a plurality of optical patterns on a belt according to a second embodiment. 実施例2に係るベルト寄り計測機構の要部拡大図を示す。The principal part enlarged view of the belt deviation measuring mechanism which concerns on Example 2 is shown. 実施例2に係る受光センサによる出力を示す。The output by the light receiving sensor which concerns on Example 2 is shown. 実施例2に係る第1のベルト寄り計測のアルゴリズムを示す。10 shows a first belt deviation measurement algorithm according to the second embodiment. 実施例2に係る第2のベルト寄り計測のアルゴリズムを示す。10 shows a second belt deviation measurement algorithm according to the second embodiment. 実施例3に係る受光手段を示す。6 shows a light receiving means according to a third embodiment. 実施例3に係る受光手段の出力を示す。The output of the light-receiving means which concerns on Example 3 is shown. 実施例3の変形例に係る受光手段と照射手段を示す。7 shows a light receiving means and an irradiating means according to a modification of the third embodiment. 実施例4に係るベルト駆動装置寄り制御機構を示す。10 shows a belt drive device side control mechanism according to a fourth embodiment. 実施例4に係るベルト寄り制御アルゴリズムを示す。10 illustrates a belt shift control algorithm according to a fourth embodiment. 実施例4に係る画像形成装置ベルト寄り計測機構を示す。9 illustrates an image forming apparatus belt-shift measuring mechanism according to a fourth embodiment. 実施例4に係る受光センサの配置例を示す。An arrangement example of the light receiving sensor according to the fourth embodiment is shown. 実施例4の変形例に係る受光センサの配置例を示す。The example of arrangement | positioning of the light receiving sensor which concerns on the modification of Example 4 is shown.

符号の説明Explanation of symbols

10 画像形成装置
20 集光レンズ装置
101 感光体
102 ベルト
103 第1転写部材
104 駆動ローラ
105 従動ローラ
106 第2転写部材
107 用紙
108 ベルト寄り計測装置
110 パターン
111 光照射手段
112 受光センサ
121 集光レンズ
122 光分岐手段
131 アクチュエータ
132 プレート部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Image forming apparatus 20 Condensing lens apparatus 101 Photoconductor 102 Belt 103 1st transfer member 104 Drive roller 105 Followed roller 106 2nd transfer member 107 Paper 108 Belt deviation measuring apparatus 110 Pattern 111 Light irradiation means 112 Light receiving sensor 121 Condensing lens 122 Optical branching means 131 Actuator 132 Plate member

Claims (7)

表面にマークを形成したベルトと、
前記マークを照射する照射手段と、
前記マークからの反射光を受光する受光手段と、
受光した反射光から前記マークによる反射光量を特定する特定手段と、
前記特定手段が特定した、前記マークによる反射光量の変化量に基づき、前記ベルトの寄り量を算出する算出手段とを有することを特徴とするベルト寄り量計測装置。
A belt with a mark formed on the surface;
Irradiating means for irradiating the mark;
A light receiving means for receiving reflected light from the mark;
A specifying means for specifying the amount of light reflected by the mark from the received reflected light;
A belt deviation amount measuring apparatus, comprising: a calculation unit that calculates the deviation amount of the belt based on a change amount of a reflected light amount by the mark specified by the specification unit.
前記算出手段は、前記ベルト上の同一のマークによる反射光量が、前記ベルトの回転周期毎に変化する変化量に基づき、前記ベルトの寄り量を算出することを特徴とする請求項1に記載のベルト寄り量計測装置。   The said calculating means calculates the deviation | shift amount of the said belt based on the variation | change_quantity from which the reflected light quantity by the same mark on the said belt changes for every rotation period of the said belt. Belt offset measuring device. 前記ベルトは、搬送方向に複数の異なるマークを有し、
前記算出手段は、前記ベルト上の異なるマークによる反射光量が、変化する変化量に基づき、前記ベルトの寄り量を算出することを特徴とする請求項1または2記載のベルト寄り量計測装置。
The belt has a plurality of different marks in the transport direction,
The belt deviation amount measuring apparatus according to claim 1, wherein the calculation unit calculates the deviation amount of the belt based on a change amount in which the amount of reflected light by different marks on the belt changes.
前記受光手段は、複数の受光部を有し、
前記複数の受光部の少なくとも1つは、前記マークからの反射光を受光し、
前記複数の受光部の少なくとも1つは、前記照明手段からの照射光を直接受光し、
前記算出手段は、直接受光した照射光に基づき前記ベルトの寄り量を補正することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のベルト寄り量計測装置。
The light receiving means has a plurality of light receiving portions,
At least one of the plurality of light receiving parts receives reflected light from the mark,
At least one of the plurality of light receiving units directly receives irradiation light from the illumination unit,
The belt deviation amount measuring apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the calculation unit corrects the deviation amount of the belt based on the directly received irradiation light.
前記ベルトをかけまわすローラと、
前記ローラの傾斜を変化させるアクチュエータと、
請求項1から4のいずれか1項に記載のベルト寄り量計測装置から得られたベルト寄り量を基に前記アクチュエータの移動量を算出する演算手段と、
該移動量から前記アクチュエータを駆動して前記ベルトの寄りを修正する制御手段とを有することを特徴とするベルト駆動装置。
A roller that wraps around the belt;
An actuator for changing the inclination of the roller;
Calculation means for calculating a movement amount of the actuator based on a belt deviation amount obtained from the belt deviation amount measuring device according to any one of claims 1 to 4,
And a control means for driving the actuator based on the amount of movement to correct the deviation of the belt.
請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のベルト寄り量計測装置を具備したことを特徴とする画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the belt shift amount measuring device according to claim 1. 請求項5に記載のベルト駆動装置を具備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 5.
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