JP2010204255A - Belt conveying device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の支持部材に張架された無端ベルトの蛇行と斜行によって発生する色ずれを補正する機能を備えたベルト搬送装置、及び複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a belt conveyance device having a function of correcting color misregistration caused by meandering and skewing of an endless belt stretched around a plurality of support members, and an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile machine. It is.
従来、電子写真方式やラインヘッド型インクジェット方式のカラープリンターやカラー複写機等のカラー画像が形成可能な画像形成装置には、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)等の各色で複数の画像形成部によって画像を形成し、これら各画像を中間転写ベルト上に重ね合せ、その重ね合せて一次転写した後に、中間転写ベルト上から記録紙上に一括して二次転写し、又は紙搬送ベルト上の記録紙上に各画像を重ね合せてカラー画像を形成するように構成したものがある。 Conventionally, image forming apparatuses capable of forming color images, such as electrophotographic and line head ink jet color printers and color copying machines, include yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K). ), Etc., and images are formed by a plurality of image forming sections, and these images are superimposed on the intermediate transfer belt, and after the primary transfer, the secondary transfer is performed from the intermediate transfer belt onto the recording paper. There is a configuration in which a color image is formed by transferring or superimposing images on a recording sheet on a paper conveyance belt.
このような画像形成装置においては、一般に中間転写ベルトや用紙搬送ベルト等の無端状のベルト部材(以下、単に「ベルト」という。)を用いているため、ベルトの製造誤差によってベルト周長が幅方向に不均一となり、ベルト膜厚も周方向及び幅方向において不均一となる。また、ベルトを張架する円筒形状のローラにおいても製造誤差や取付位置誤差が発生する。このような誤差に起因して、ベルトを駆動するとベルト中央部がベルト幅方向(ベルト表面上における無端移動方向に直交する方向)に変位しながら移動するいわゆる「ベルトの蛇行」が発生する。そして、ベルトの蛇行が発生すると、ベルト上に各色の画像を精度良く重ね合わせることができず、画像の色ずれが発生する。 In such an image forming apparatus, an endless belt member (hereinafter simply referred to as a “belt”) such as an intermediate transfer belt or a paper transport belt is generally used. The belt thickness is nonuniform in the circumferential direction and the width direction. In addition, manufacturing errors and mounting position errors also occur in cylindrical rollers that stretch the belt. Due to such an error, when the belt is driven, a so-called “belt meander” is generated in which the belt central portion moves while being displaced in the belt width direction (direction perpendicular to the endless movement direction on the belt surface). When the meandering of the belt occurs, the images of the respective colors cannot be accurately superimposed on the belt, and color misregistration of the image occurs.
このような不具合を抑制するため、特許文献1に開示されるようなベルト駆動装置が知られている。このベルト駆動装置は、ベルトを張架するローラであって、ベルトの蛇行を抑制する方向に傾くことができるステアリングローラを採用したものである。ステアリングローラの傾き動作を行う可動端部とは反対側の固定端部側に、ベルトの幅方向縁部の位置を検出するエッジセンサが配置されている。
このベルト駆動装置では、ベルトの無端移動方向に沿って延びるベルトの幅方向端部の位置をエッジセンサによって検出するので、ベルト幅方向の位置を連続的に検出することができる。よって、ベルト幅方向の位置変化をベルトの蛇行と判断し、当該位置変化を連続的に又は細かい間隔でステアリングローラの傾き動作の制御にフィードバックすることが可能となる。よって、このベルト駆動装置によればベルトの蛇行を高い精度で修正することができる。
In order to suppress such problems, a belt driving device as disclosed in
In this belt drive device, the position of the end in the width direction of the belt extending along the endless movement direction of the belt is detected by the edge sensor, so that the position in the belt width direction can be detected continuously. Therefore, it is possible to determine a change in position in the belt width direction as meandering of the belt, and to feed back the change in position to the control of the tilting operation of the steering roller continuously or at fine intervals. Therefore, according to this belt drive device, the meandering of the belt can be corrected with high accuracy.
しかし、ベルトの蛇行だけでなく、ベルトの斜行も画像の色ずれの発生要因であるため特許文献1のベルト駆動装置では十分な色重ね精度が得られないという問題がある。ここで、ベルトの斜行とは、ベルトが搬送方向の理想直線に対して傾斜した方向に搬送されることを示す。従って、ベルトの斜行が発生すると、ベルト搬送方向に並べられた各色の画像形成部に対してベルトが斜めに入射することになるため、ベルト幅方向に対して直角に形成されるべき画像が斜めに形成されてしまう。また、ベルトの斜行が発生すると、ベルトの理想搬送方向に並べられた各画像形成部に対してベルトの走行経路が傾斜しているため、ベルト幅方向に対して所定位置に形成されるべき画像が、各色において所定位置からずれて形成されてしまう。
However, since not only the meandering of the belt but also the skew of the belt is a cause of image color misregistration, there is a problem that the belt driving device of
このような不具合を抑制するために、特許文献2は、ベルトの蛇行とベルトの斜行を補正するベルト駆動装置を開示している。このベルト駆動装置は、ベルト幅方向のベルト位置を検出する検出手段によりベルトの蛇行を検知すると同時に、検出手段をベルト走行方向に2箇所設置し、2つの検出手段から得られる信号の差分値からベルトの斜行を検知している。補正機構としては、ベルトの蛇行を補正するためのステアリングローラと、ベルト斜行を補正するためのステアリングローラの2本を設置し、2本のステアリングローラを交互に制御してベルトの蛇行と斜行を補正している。
In order to suppress such problems,
しかし、このように、ベルトの蛇行とベルトの斜行を補正するために、ベルト搬送方向に複数の検出手段を設けて両者の発生量を検知しても、ベルトの蛇行量と斜行量を同時に、かつ、精度良く検知することは困難である。困難な理由としては、ベルトの蛇行とベルトの斜行は同時に発生することが多く、ベルトの蛇行量と斜行量が重畳した値がそれぞれの検出手段で検知されるためである。そこで、特許文献2のベルト駆動装置では、先ず、ベルト蛇行補正用のステアリングローラのみを制御してベルトの蛇行量を許容以下に抑え、次いで、ベルトのスキュー量(斜行量)を検知する手法を採用している。
However, in order to correct the meandering of the belt and the skew of the belt in this way, even if a plurality of detection means are provided in the belt conveying direction to detect the generation amount of both, the meandering amount and the skewing amount of the belt can be reduced. At the same time, it is difficult to detect accurately. The reason for this difficulty is that the meandering of the belt and the skewing of the belt often occur simultaneously, and a value in which the meandering amount of the belt and the skewing amount are superimposed is detected by the respective detection means. Therefore, in the belt drive device of
このような、蛇行量と斜行量のどちらか一方を検出誤差の許容範囲内に抑制してから、他方を検知する手法では、色ずれの補正にタイムラグが発生する。このため、ユーザーの画像出力待機時間が大幅に増加するか、色ずれ補正が実施されずに画像が出力されてしまう。特にステアリング方式でのベルトの蛇行や斜行補正では、ベルトを数周回搬送しながら補正するが、画像形成装置のベルト周長は約1000mmあるため、ベルト蛇行や斜行の抑制に要する時間が非常に大きくなってしまう。また、ベルトの蛇行や斜行を検知する時には、ベルトのエッジ形状による検出誤差を補正するためにベルト1周回以上の検出データを必要とする場合があり、検知時間も大きくなってしまう。 In such a method in which one of the meandering amount and the skewing amount is suppressed within an allowable range of detection error and the other is detected, a time lag occurs in correction of color misregistration. For this reason, the user's image output standby time is significantly increased, or an image is output without performing color misregistration correction. In particular, in the meandering and skew correction of the belt in the steering system, correction is performed while the belt is transported several times. However, since the belt circumference of the image forming apparatus is about 1000 mm, the time required for suppressing the belt meandering and skew is extremely long. Will become bigger. Further, when detecting meandering or skewing of the belt, detection data for one or more rounds of the belt may be required to correct a detection error due to the belt edge shape, resulting in an increase in detection time.
このように、従来から、画像歪み・色ずれの原因となるベルトの蛇行と斜行は、どちらもベルトの幅方向への移動現象と考えられていたため、どちらか一方を検知・補正してから他方を検知・補正するという手法が採用されているものの、両者を同時に区別して検出したり、同時に補正したりすることは困難だった。そのため、ベルト蛇行と斜行を補正するために画像出力装置のダウンタイム(不稼働期間)が大きかった。 As described above, both the meandering and skewing of the belt, which causes image distortion and color misregistration, have been conventionally considered as a phenomenon of movement in the width direction of the belt. Although the method of detecting and correcting the other is adopted, it has been difficult to detect and correct both at the same time. Therefore, in order to correct the belt meandering and skewing, the down time (non-operation period) of the image output apparatus is large.
そこで、本発明は、正確に無端ベルトの主走査方向移動量(蛇行量)を検出すると同時に、正確に無端ベルトの傾斜搬送量(斜行量)を検出して、ベルトの搬送状態を補正又は像担持体上の画像形成位置を補正することで、主走査方向の位置ずれによる画像歪み・色ずれを防止し、出力画像の大幅な高画質化が可能で、補正に要する時間も大幅に短縮される画像形成装置を実現することを目的とする。 Therefore, the present invention accurately detects the amount of movement of the endless belt in the main scanning direction (meandering amount) and at the same time accurately detects the inclination conveyance amount (skewing amount) of the endless belt to correct the belt conveyance state or By correcting the image forming position on the image carrier, image distortion and color misregistration due to misalignment in the main scanning direction can be prevented, the output image can be greatly improved in image quality, and the time required for correction is greatly reduced. An object of the present invention is to realize an image forming apparatus.
この課題は、本発明によれば、画像形成装置が、複数のローラによって張架された無端ベルト及びいずれか1つのローラに連結し当該無端ベルトを駆動させる駆動手段を有するベルト搬送装置を備え、無端ベルトの搬送面上に複数の画像形成部を搬送方向に並べて有し、無端ベルトの搬送方向の異なる位置に配置され、ベルト搬送方向と直交するベルト幅方向の無端ベルトの位置を検出する複数の位置検出手段と、複数の位置検出手段によって同時刻に得られる無端ベルトの位置情報から、無端ベルトの搬送面上における複数の画像形成部を含む画像形成領域の中心点のベルト幅方向への移動量と、無端ベルトの中心点回りの回転量とを算出する算出手段と、算出手段で算出された移動量に基づいて、無端ベルトのベルト幅方向への移動に伴う画像ずれを補正する第1の補正手段と、算出手段で算出された回転量に基づいて、無端ベルトの中心点回りの回転に伴う画像ずれを補正する第2の補正手段とを有することで解決される。 According to the present invention, according to the present invention, the image forming apparatus includes an endless belt stretched by a plurality of rollers and a belt conveyance device having a driving unit that is connected to any one of the rollers and drives the endless belt. A plurality of image forming units arranged in the conveying direction on the conveying surface of the endless belt, arranged at different positions in the conveying direction of the endless belt, and detecting a position of the endless belt in the belt width direction orthogonal to the belt conveying direction Position detection means and the position information of the endless belt obtained at the same time by the plurality of position detection means, in the belt width direction of the center point of the image forming area including the plurality of image forming portions on the conveying surface of the endless belt. Based on the movement amount and the rotation amount around the center point of the endless belt, and the movement amount calculated by the calculation unit, the endless belt is moved along the belt width direction. Solved by having a first correction unit that corrects image shift and a second correction unit that corrects image shift due to rotation around the center point of the endless belt based on the rotation amount calculated by the calculation unit. Is done.
また、第1の補正手段はステアリングローラであり、当該ローラの姿勢を調整する第1の調整手段を有し、第1の調整手段は、当該ローラの一端を他端に対して傾動させることで無端ベルトを移動させ、無端ベルトの幅方向への移動を制御して画像ずれを補正し、第2の補正手段は別なステアリングローラであり、当該ローラの姿勢を調整する第2の調整手段を有し、第2の調整手段は、当該ローラの一端を他端に対して傾動させることで無端ベルトを移動させ、無端ベルトの中心点回りの回転を調整して画像ずれを補正すると好ましい。 The first correction means is a steering roller, and includes first adjustment means for adjusting the posture of the roller. The first adjustment means tilts one end of the roller with respect to the other end. The endless belt is moved, the movement of the endless belt in the width direction is controlled to correct the image shift, and the second correction unit is another steering roller, and the second adjustment unit that adjusts the posture of the roller is provided. The second adjusting means preferably corrects the image shift by moving the endless belt by tilting one end of the roller with respect to the other end and adjusting the rotation around the center point of the endless belt.
また、第1の補正手段と第2の補正手段は、無端ベルト上の複数の画像形成部におけるベルト幅方向の画像形成位置を補正する、1つの潜像形成位置補正手段であると好ましい。 Further, the first correction unit and the second correction unit are preferably one latent image formation position correction unit that corrects the image formation position in the belt width direction in a plurality of image forming units on the endless belt.
また、第1の補正手段はステアリングローラであり、当該ローラの姿勢を調整する第1の調整手段を有し、第1の調整手段は、当該ローラの一端を他端に対して傾動させることで無端ベルトを移動させ、無端ベルトの幅方向への移動を制御して画像ずれを補正し、第2の補正手段は、無端ベルト上の複数の画像形成部におけるベルト幅方向の画像形成位置を補正する潜像形成位置補正手段を有すると好ましい。 The first correction means is a steering roller, and includes first adjustment means for adjusting the posture of the roller. The first adjustment means tilts one end of the roller with respect to the other end. The endless belt is moved and the movement of the endless belt in the width direction is controlled to correct image misalignment. The second correction unit corrects the image forming position in the belt width direction in a plurality of image forming portions on the endless belt. It is preferable to have a latent image forming position correcting means.
また、いずれか1つのローラは、当該ローラの姿勢を調整する第1の調整手段を備え、第1の調整手段は、当該ローラの一端を他端に対して傾動させることで無端ベルトを移動させ、無端ベルトの幅方向の位置を調整し、第1の補正手段と第2の補正手段は、無端ベルト上の複数の画像形成部におけるベルト幅方向の画像形成位置を補正する、1つの潜像形成位置補正手段であると好ましい。 In addition, any one of the rollers includes a first adjustment unit that adjusts the posture of the roller, and the first adjustment unit moves the endless belt by tilting one end of the roller with respect to the other end. And adjusting the position in the width direction of the endless belt, and the first correction unit and the second correction unit correct one image forming position in the belt width direction in the plurality of image forming units on the endless belt. The formation position correcting means is preferable.
また、位置検出手段は、画像形成領域の中央から等しい間隔だけ離れた2箇所に設置されると好ましい。
また、算出手段は、無端ベルトの1周回以上にわたって一定時間間隔で連続して得られる無端ベルトの位置情報から、ベルト幅方向への移動量の時間推移と、無端ベルトの中心点回りの回転量の時間推移を算出し、第1の補正手段は、算出手段によるベルト幅方向への移動量の時間推移算出結果に基づいて、無端ベルトの幅方向移動に伴う画像ずれを補正し、第2の補正手段は、算出手段による無端ベルトの中心点回りの回転量の時間推移算出結果に基づいて、無端ベルトの回転に伴う画像ずれを補正すると好ましい。
In addition, it is preferable that the position detecting means is installed at two positions that are separated from the center of the image forming area by an equal interval.
Further, the calculation means calculates the time transition of the movement amount in the belt width direction and the rotation amount around the center point of the endless belt from the position information of the endless belt continuously obtained at constant time intervals over one or more rounds of the endless belt. The first correction means corrects the image shift caused by the movement in the width direction of the endless belt based on the result of the time shift calculation of the movement amount in the belt width direction by the calculation means, and the second correction means The correcting means preferably corrects the image shift caused by the rotation of the endless belt based on the time transition calculation result of the rotation amount around the center point of the endless belt by the calculating means.
また、画像形成部における画像形成方法が電子写真方式であると好ましい。
また、画像形成部における画像形成方法がラインヘッド型インクジェット方式であると好ましい。
The image forming method in the image forming unit is preferably an electrophotographic method.
Further, it is preferable that the image forming method in the image forming unit is a line head type ink jet system.
また、本発明に従うベルト搬送装置は、複数のローラによって張架された無端ベルトと、いずれか1つのローラに連結し当該無端ベルトを駆動させる駆動手段と、無端ベルトの搬送方向の異なる位置に配置され、ベルト搬送方向と直交するベルト幅方向の無端ベルトの位置を検出する複数の位置検出手段とを有し、複数の位置検出手段によって同時刻に得られる無端ベルトの位置情報から算出手段によって算出された、無端ベルトの搬送面上における複数の画像形成部を含む画像形成領域の中心点のベルト幅方向への移動量に基づいて、移動に伴う画像ずれを補正する第1の補正手段と、当該算出手段によって算出された、無端ベルトの中心点回りの回転量に基づいて、回転に伴う画像ずれを補正する第2の補正手段とを有すると好ましい。
また、第1の補正手段はステアリングローラであり、当該ローラの姿勢を調整する第1の調整手段を有し、第1の調整手段は、当該ローラの一端を他端に対して傾動させることで無端ベルトを移動させ、無端ベルトの幅方向への移動を制御して画像ずれを補正し、第2の補正手段は別なステアリングローラであり、当該ローラの姿勢を調整する第2の調整手段を有し、第2の調整手段は、当該ローラの一端を他端に対して傾動させることで無端ベルトを移動させ、無端ベルトの中心点回りの回転を調整して画像ずれを補正すると好ましい。
また、位置検出手段は、画像形成領域の中央から等しい間隔だけ離れた2箇所に設置されると好ましい。
Further, the belt conveying device according to the present invention is arranged at an endless belt stretched by a plurality of rollers, a driving means connected to any one of the rollers to drive the endless belt, and a position where the conveying direction of the endless belt is different. A plurality of position detecting means for detecting the position of the endless belt in the belt width direction orthogonal to the belt conveying direction, and calculated by the calculating means from the position information of the endless belt obtained at the same time by the plurality of position detecting means. A first correction unit that corrects an image shift caused by the movement based on the amount of movement in the belt width direction of the center point of the image forming region including the plurality of image forming units on the transport surface of the endless belt, It is preferable to have a second correction unit that corrects an image shift caused by the rotation based on the rotation amount around the center point of the endless belt calculated by the calculation unit.
The first correction means is a steering roller, and includes first adjustment means for adjusting the posture of the roller. The first adjustment means tilts one end of the roller with respect to the other end. The endless belt is moved, the movement of the endless belt in the width direction is controlled to correct the image shift, and the second correction unit is another steering roller, and the second adjustment unit that adjusts the posture of the roller is provided. The second adjusting means preferably corrects the image shift by moving the endless belt by tilting one end of the roller with respect to the other end and adjusting the rotation around the center point of the endless belt.
In addition, it is preferable that the position detecting means is installed at two positions that are separated from the center of the image forming area by an equal interval.
本発明に従う画像形成装置によれば、ベルト上の1次転写面(画像形成領域)の中心点をベルト中心点とし、当該中心点の幅方向への移動を蛇行と、中心点回りの回転移動を斜行と捉えることで、画像ずれの原因となる2つの現象を別々の直線移動と回転移動として、同時に、しかもそれぞれの影響を受けずに高精度に検知することができる。従って、補正手段による補正動作を迅速かつ正確に実施することが可能となり、装置のダウンタイムを大幅に短縮することができる。 According to the image forming apparatus of the present invention, the center point of the primary transfer surface (image forming region) on the belt is the belt center point, the movement of the center point in the width direction is meandering, and the rotational movement around the center point is performed. Can be detected as two linear movements and rotational movements as separate linear movements and rotational movements at the same time and without being affected by each. Therefore, the correction operation by the correction means can be performed quickly and accurately, and the downtime of the apparatus can be greatly shortened.
また、第1及び第2の補正手段としてステアリング方式を採用することで、ベルト1次転写面におけるベルトの蛇行と斜行の両方を補正することができ、画像間の色ずれや斜行による画像歪み、そしてベルト蛇行による画像全体の偏りを防止することができる。 Further, by adopting a steering system as the first and second correction means, it is possible to correct both meandering and skewing of the belt on the belt primary transfer surface, and an image caused by color misregistration or skewing between images. It is possible to prevent distortion and deviation of the entire image due to belt meandering.
また、第1及び第2の補正手段として1つの潜像形成位置補正手段、例えば光書込(電子写真方式)やインク吐出ノズル(インクジェット)を採用して、ベルト1次転写面におけるベルトの蛇行と斜行量から算出される色ずれ量に基づいてベルト幅方向の画像形成位置を補正することで、色ずれを補正することができる。
電子写真方式では書き込みタイミングの調整、インクジェット方式では吐出ノズルの選択といった電気的動作のために、補正動作の応答性が高く、ダウンタイムを大きく短縮できる。補正動作が完了するまでのタイムラグもなく、ベルト搬送装置に補正機構を設ける必要がない分コストダウンが図られる。
Further, one latent image forming position correcting means such as optical writing (electrophotographic method) or ink discharge nozzle (inkjet) is adopted as the first and second correcting means, and the meandering of the belt on the belt primary transfer surface. The color misregistration can be corrected by correcting the image forming position in the belt width direction based on the color misregistration amount calculated from the skew amount.
Due to the electrical operation such as the adjustment of the writing timing in the electrophotographic method and the selection of the discharge nozzle in the ink jet method, the responsiveness of the correction operation is high, and the downtime can be greatly shortened. There is no time lag until the correction operation is completed, and the cost can be reduced by not requiring a correction mechanism in the belt conveyance device.
また、ベルト幅方向の移動である蛇行についてはステアリング方式を採用することで、色ずれを防止し、ベルトを適切なローラ軸範囲に保持してローラからの脱落を防止することができ、ベルトの耐久性が向上する。また、ベルトの蛇行は蛇行位置ではなく、蛇行速度を補正すればよいため、斜行の補正に比べて高応答で短時間に補正できる。一方、ベルトの斜行については潜像形成位置補正手段を用いて画像形成側で補正することで、応答性が高くなり、ダウンタイムを短縮できる。 In addition, by adopting a steering system for meandering movement in the belt width direction, color misregistration can be prevented, and the belt can be held in an appropriate roller shaft range to prevent the belt from falling off. Durability is improved. Further, since the meandering of the belt only needs to correct the meandering speed instead of the meandering position, the belt can be corrected with high response and in a short time compared with the correction of the skew. On the other hand, by correcting the skew of the belt on the image forming side using the latent image forming position correcting means, the responsiveness is improved and the downtime can be shortened.
また、ベルト幅方向の移動である蛇行についてはステアリング方式を採用することで、ベルトのローラからの脱落を防止することができ、ベルトの耐久性が向上する。また、ステアリングローラでベルトの蛇行速度を抑制制御しながら、その間の蛇行速度情報(ステアリング方式の蛇行速度制御誤差)とベルトの斜行情報から、潜像形成位置補正手段を用いて画像形成側で蛇行と斜行を補正するため、さらに補正精度が向上し、応答性が高くなり、ダウンタイムを短縮できる。 Further, by adopting a steering system for meandering which is the movement in the belt width direction, it is possible to prevent the belt from falling off the roller, and the durability of the belt is improved. Further, while controlling the meandering speed of the belt with the steering roller, the meandering speed information (steering meandering speed control error) and the skew information of the belt are used on the image forming side using the latent image forming position correcting means. Since the meandering and skewing are corrected, the correction accuracy is further improved, responsiveness is improved, and downtime can be shortened.
また、センサを画像形成領域の中央から等しい間隔だけ離れた2箇所に配置することで、中心点基準の移動と回転を算出するため演算を簡略化することができる。
ベルトエッジ形状はベルト1周毎に繰り返す周期変動であり、センサの設置誤差は定常偏差であるのに対し、蛇行と斜行に関する変動は直線又は緩やかな曲線(低次関数)である。そこで、ベルト1周以上のデータをサンプルし、サンプルデータから直線又は緩やかな曲線で近似することで、検出データに含まれるベルト縁部(エッジ)形状誤差やセンサの設置誤差なしで、周期変動や定常偏差と分離して蛇行量及び斜行量を算出することができる。
Further, by arranging the sensors at two positions that are separated from the center of the image forming area by equal intervals, the calculation can be simplified because the movement and rotation based on the center point are calculated.
The belt edge shape is a periodic variation that repeats every belt revolution, and the sensor installation error is a steady deviation, whereas the variation relating to meandering and skewing is a straight line or a gentle curve (low-order function). Therefore, by sampling the data of one belt or more and approximating the sample data with a straight line or a gentle curve, there is no belt edge (edge) shape error included in the detection data or sensor installation error, The meandering amount and the skew amount can be calculated separately from the steady deviation.
また、画像形成部における画像形成方法が電子写真方式又はラインヘッド型インクジェット方式を採用することで、色ずれのない高精度のフルカラー画像が得られる。 Further, by adopting an electrophotographic method or a line head type ink jet method as an image forming method in the image forming unit, a highly accurate full color image without color misregistration can be obtained.
また、本発明に従うベルト搬送装置によれば、ベルト1次転写面におけるベルトの蛇行と斜行の両方を補正することができ、画像間の色ずれや斜行による画像歪み、そしてベルト蛇行による画像全体の偏りを防止することができる。 In addition, according to the belt conveyance device according to the present invention, it is possible to correct both the meandering and skewing of the belt on the belt primary transfer surface, the image misalignment between the images, the image distortion due to the skewing, and the image due to the belt meandering. The overall bias can be prevented.
図1は、本発明に係るベルト搬送装置及び画像形成装置の構成を示しており、現像器を並設した感光体ドラムを4つ用い、中間転写ベルト上にフルカラー画像を形成する画像形成装置の要部を示す概略構成図である。この画像形成装置では、画像形成時に、4つの像担持体(以下、感光ドラムという)101,102,103,104を矢印方向(反時計方向)に回転駆動し、その表面を帯電器111,112,113,114で均一に帯電した後、露光装置121,122,123,124によって、入力される画像情報に応じた露光を行い、静電潜像を形成する。そして、イエロー現像器131により感光体ドラム101上の静電潜像にトナーを付着させてイエローのトナー像として現像、マゼンタ現像器132により感光体ドラム102上の静電潜像にトナーを付着させてマゼンタのトナー像として現像、シアン現像器133により感光体ドラム103上の静電潜像にトナーを付着させてシアンのトナー像として現像、ブラック現像器134により感光体ドラム104上の静電潜像にトナーを付着させてブラックのトナー像として現像する。
FIG. 1 shows the configuration of a belt conveying apparatus and an image forming apparatus according to the present invention. The image forming apparatus forms a full-color image on an intermediate transfer belt using four photosensitive drums provided with developing units arranged side by side. It is a schematic block diagram which shows the principal part. In this image forming apparatus, at the time of image formation, four image carriers (hereinafter referred to as photosensitive drums) 101, 102, 103, 104 are rotationally driven in the directions of arrows (counterclockwise), and the surfaces thereof are charged by the
このイエローのトナー像、マゼンタのトナー像、シアンのトナー像、ブラックのトナー像は、感光体ドラム101,102,103,104に当接して回転する中間転写体(中間転写ベルト)200上に1次転写される。中間転写ベルト200は、5つの支持部材である円筒形状の支持ローラ14,15,16,17,18に張架された状態で、図1の矢印方向(時計回り)に回転駆動される。このように中間転写ベルト200上に4色のトナー像が1次転写により重ねられた後、給紙カセット(不図示)から搬送されてきた記録材Pに2次転写されることでフルカラー画像が得られる。記録材Pは、2次転写搬送ベルト210と中間転写ベルト200を挟んで対向するローラ対18,19が当接して形成される2次転写位置に搬送される。また、この2次転写位置には、レジストローラ22により所定のタイミングで記録材Pが搬送される。そして、この2次転写位置において、2次転写ローラ19により記録材Pの裏面に所定のバイアス電圧が印加され、そのバイアス印加により発生した2次転写電界及び2次転写位置での当接圧により、中間転写ベルト200上の4色のトナー像は、記録材P上に一括して2次転写される。その後、トナー像が2次転写された記録材Pは、定着ローラ対24,25により定着処理がなされた後に装置外に排出される。
The yellow toner image, the magenta toner image, the cyan toner image, and the black toner image are 1 on an intermediate transfer body (intermediate transfer belt) 200 that rotates in contact with the
次に、本発明の主要な構成と色ずれ補正の動作について概略説明する。中間転写ベルト200の支持ローラのうちローラ14は、図示しない駆動モータにより回転駆動力が伝達される駆動ローラであり、中間転写ベルト200を矢印方向に搬送させる。駆動ローラ14の近傍には、中間転写ベルト200の幅方向の位置を検出する第1の位置検出センサ201が設置されている。ここで、中間転写ベルト200の幅方向とは円筒形状のローラの軸に平行な方向をいう。また、各色の画像形成部を挟んだ対向位置であって、ローラ15の近傍には第2の位置検出センサ204が設置されており、当該センサ204は、第1の位置検出センサ201よりも中間転写ベルト200の移動方向上流側にある。
本発明によれば、このように2つの位置検出センサ201,204を配置したうえで、2つの位置検出センサで同時刻にベルトのエッジを検知して出力値をサンプルし、両センサ出力値の差分データからベルトの斜行量を算出することができる。また、両センサ出力値のデータから両センサの設置距離を考慮してベルトの蛇行量が算出される。
そして、検知したベルトの蛇行量に基づいてステアリングローラ16でベルトの蛇行を補正し、検知したベルトの斜行量に基づいて各色の感光体ドラム上の画像形成位置を補正する潜像形成位置補正手段によって色ずれの発生を抑制する。同時刻にサンプルしたデータからベルトの蛇行量と斜行量が正確に検知されるため、蛇行と斜行の両方を同時に補正することが可能となり、画像形成装置のダウンタイムを大幅に低減することができる。なお、ベルトの蛇行と斜行の補正手段としては、蛇行と斜行の両方を2本のステアリングローラで補正する構成、又は蛇行と斜行の両方によって発生する色ずれを抑制するように画像形成位置を補正する潜像形成位置補正手段からなる構成を採用することができる。
Next, the main configuration and color misregistration correction operation of the present invention will be outlined. Among the supporting rollers of the
According to the present invention, after the two
Then, based on the detected meandering amount of the belt, the steering
以下に、位置検出センサとその出力値からベルトの蛇行と斜行を同時に検知する方法について説明する。
図2は、ベルトエッジ検出機構の主要部品である位置検出センサ201の第1実施例を示す概略説明図である。本実施例では、駆動ローラ14の近傍における中間転写ベルト200の縁部の幅方向位置をそれぞれ検出する位置検出センサ201が設けられている。なお、駆動ローラ14の近傍における中間転写ベルト200の縁部の幅方向位置を検出する位置検出センサ201のみを図示しているが、第2の位置検出センサ204も図1に示されるように配置され、同様に構成されている。よって、ここでは位置検出センサ201にのみ着目して説明する。
図2に示されるように、本実施例に係る位置検出センサ201はエリアレーザセンサを採用しており、位置検出センサ201の発光素子202と受光素子203との間には、発光素子202からのレーザ光を一部遮るように、中間転写ベルト200の幅方向縁部が位置決めされている。これにより、ベルトの蛇行が発生して中間転写ベルト200の幅方向縁部の幅方向位置が変位すると、その変位量に応じて遮られる光量が変化し、従って、受光素子203での受光量も変化する。そして、この受光量の変化に応じた検出信号は位置検出センサ201から出力される。このため、2つの位置検出センサ201,204を用いることで、駆動ローラ14近傍のベルト幅方向位置と、画像形成部を挟みベルト搬送上流側のローラ15近傍のベルト幅方向位置を連続的に検出することができる。
A method for simultaneously detecting the meandering and skewing of the belt from the position detection sensor and its output value will be described below.
FIG. 2 is a schematic explanatory view showing a first embodiment of a
As shown in FIG. 2, the
次に、位置検出センサの第2実施例について図3を参照して説明する。
中間転写ベルト200の搬送方向は矢印Xの方向であり、本実施例では、ベルトのエッジ位置を検出する位置検出センサ201が、ベルトのエッジに当接するように設置されている。位置検出センサ201は、L字型をした接触子30と変位センサ31を有する。接触子30は板状の部材30aと部材30bからなり、支軸32を中心にして矢印Z及びZ’の方向に回動自在に支持されている。一方の部材30aにはスプリング33が取り付けられており、その引っ張り力により、他方の部材30bが中間転写ベルト10のエッジに常に接触するように構成されている。一方、1個の変位センサ31が、接触子30の部材30aに近接してその長さ方向に配置されている。ここでは詳細な説明は省くが、この変位センサ31は、例えば、発光部と受光部からなり、発光部が発した光が被測定物で反射し、受光部が受光した反射光の位置と基準位置の変位より被測定物との距離を検出できるように構成されている。
よって、ベルトの蛇行が生じて、ベルトのエッジが矢印Y方向に変位すると、スプリング33の引っ張り力によりベルトのエッジに当接した接触子30の部材30bもこれに連動して図中Z’方向に変位するため、接触子30の部材30bに連結した部材30aも図中Z方向に変位する。すると、変位センサ31と接触子30の部材30aとの距離が変動し、その距離変化に応じた電気信号が生成され、ベルトの蛇行量が検出される。
Next, a second embodiment of the position detection sensor will be described with reference to FIG.
The conveyance direction of the
Therefore, when the belt meanders and the edge of the belt is displaced in the direction of the arrow Y, the
変位センサ31と部材30aとの間隔は、所定の長さ、例えば6.5mmに設定されている。この変位センサ31の検出範囲は6.5mm±1mm、即ち5.5mm〜7.5mmの2mmの範囲であり、検出精度は±10μmである。
The distance between the
第1実施例の発光素子202と受光素子203からなる位置検出センサ201は、光学センサで中間転写ベルト縁部の幅方向位置を直接的に検出するため、複写機の機内に浮遊するトナーなどの粉塵がセンサ表面に付着するなどして検出誤差が生じる恐れがあるが、第2実施例は、接触子30を利用して中間転写ベルト縁部の幅方向位置を間接的に検出するものであるため、位置検出センサ201の部材30aや変位センサ31などをセンサケーシング内にパッケージングすることができる。これにより、トナーなどの粉塵がセンサ表面に付着するのが防止され、検出誤差が抑制される。
The
次に、中間転写ベルト200の裏面(内周面)側から見た説明図である図4を用いて位置検出センサの第3実施例について説明する。ここでは、駆動ローラ14,15近傍における中間転写ベルト200の縁部の幅方向位置を検出する位置検出センサ201,204が示されている。第3実施例では、中間転写ベルト200の裏面における幅方向中央部分に、ベルト無端移動方向に平行に延びる反射テープ300が設けられているが、この反射テープ300は、ベルト無端移動方向に平行に延びるものであれば幅方向中央部分でなくてもよい。この位置検出センサ201,204は、いわゆる光学式の反射型センサであり、反射テープ300のエッジ位置を検出するために、反射テープの中央付近から上下にそのエッジを跨いで配置されている。よって、ベルトの蛇行が発生して反射テープ300のエッジ位置の幅方向位置が変位すると、位置検出センサ201,204で受光される反射光量も変化し、エッジの変位量が検出される。
Next, a third embodiment of the position detection sensor will be described with reference to FIG. 4 which is an explanatory diagram viewed from the back surface (inner peripheral surface) side of the
実施例1及び2では、位置検出センサ201を中間転写ベルト10で囲まれた領域の外部に配置する必要があった。これに対し、実施例3では位置検出センサ201,204を、比較的スペースに余裕がある中間転写ベルト10により囲まれた領域内に設置することができる。これにより、装置が小型化され、製作コストも削減される。
In the first and second embodiments, the
次に、本発明におけるベルトの蛇行、ベルトの斜行及び発生する色ずれについて詳細に説明する。
図5は本発明の1次転写面において、ベルトの蛇行のみが発生した場合の色ずれ発生メカニズムを示している。中間転写ベルト200は、支持ローラ15から図中矢印方向に駆動ローラ14に向かって搬送され、各画像形成部の1次転写部をイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順番に通過しながら各色画像が重ね合わされる。位置検出センサ201と204はそれぞれローラ14とローラ15の近傍でベルト幅方向の位置を検出している。1次転写面上における各色の転写位置が、中間転写ベルト200を横断する縦線で示されており、それぞれ54y(イエロー)、54m(マゼンタ)、54c(シアン)、54k(ブラック)の転写位置を示す。また、転写された中間転写ベルト200上の各色画像はそれぞれ、55y(イエロー)、55m(マゼンタ)、55c(シアン)、55k(ブラック)である。なお、イエロー、マゼンタ、シアンの画像は、ベルト搬送方向下流側で重ね合せて転写される別色の画像との位置関係を示すために移動推移も示している。
Next, the meandering of the belt, the skew of the belt, and the color shift that occurs in the present invention will be described in detail.
FIG. 5 shows a color misregistration generation mechanism when only the meandering of the belt occurs on the primary transfer surface of the present invention. The
ここで、ベルトの蛇行が発生し、中間転写ベルト200の縁部位置が、イエロー色転写時のライン52の位置から、ブラック色転写時のライン51の位置になった場合の色ずれについて説明する。ここで、後述するベルトの斜行と明確に区別するために、ベルトの蛇行をベルト中心点のベルト幅方向(図中上下方向)への上下の移動と定義し、ベルト中心の移動量をベルト蛇行量とする。ベルト中心点とは、中間転写ベルト上の各色の画像形成部を含めた1次転写面におけるベルトの幅方向及び周方向の中心のことをいい、イエロー色転写時とブラック色転写時のベルト中心点がそれぞれ点56,57で示されている。イエロー色転写時からブラック色転写時まで、一定の蛇行速度でベルトが図中上方に蛇行したとすると、最初に転写されたイエロー色画像55yは、ベルトの蛇行による移動に従って図中上方に移動する。一方、他色の画像は予め決定された中央位置に画像が転写されるため、他色の画像とイエロー色画像とに位置ずれが生じる。色ずれ量53は、イエロー色画像とブラック色画像の色ずれ量を示し、イエロー色転写時からブラック色転写時までに発生したベルト蛇行量、すなわち点56と57の距離に等しい。一方、中間転写ベルト200の縁部位置が、ブラック色転写時のライン51又はイエロー色転写時のライン52の位置から移動せず、ライン51又は52の位置のままであれば、色ずれは生じない。このように、色ずれはベルトの蛇行によって発生するが、色ずれは、ベルト縁部位置が支持ローラ上の所望の位置から上下にずれていてもその位置のままであれば生じず、ベルト幅方向のベルト蛇行速度に起因して生じる。そして、ベルト蛇行速度が大きければ色ずれ量53も大きくなり、ベルト蛇行速度が小さければ色ずれ量53も小さくなる。
Here, a description will be given of color misregistration when belt meandering occurs and the edge position of the
図6は、本発明の1次転写面において、ベルトの斜行のみが発生した場合の色ずれ発生メカニズムを示している。図5と同様に、各色の転写された中間転写ベルト200上の各色画像はそれぞれ、65y(イエロー)、65m(マゼンタ)、65c(シアン)、65k(ブラック)である。なお、イエロー、マゼンタ、シアンの画像は、下流側で重ね合せて転写される別色の画像との位置関係を示すために移動推移も示している。
FIG. 6 shows the color misregistration generation mechanism when only the skew of the belt occurs on the primary transfer surface of the present invention. Similarly to FIG. 5, the respective color images on the
ここで、ベルトの斜行のみが発生し、中間転写ベルト200の縁部位置が、ベルト斜行の無い状態ライン62から、ベルト斜行状態のライン61になったと仮定する。ここで、ベルトの蛇行は発生していないため、ベルト中心点の位置は点66から変位していない。つまり、ベルトの斜行はベルト中心点を基準とした回転移動であると定義する。従って、ベルトの搬送を継続しても、ベルトは図中上下方向に移動することはなく、ライン61の斜行状態で安定する。このようなベルトの蛇行がなく、斜行状態のベルトが安定する現象は、本発明のように3つ以上の支持ローラで張架されたベルト搬送装置における、各ローラの取付誤差による軸傾斜から生じ、ベルトが斜行状態となれば色ずれが発生する。図6に示すように支持ローラ15から駆動ローラ14まで、右肩下がりにベルトが斜行したとすると、最初に転写されたイエロー色画像65yは、ベルトの斜行方向の搬送に従い、図中下方に移動する。一方、他色の画像は予め決定された図中中央位置に画像が転写されるため、イエロー色画像との間に色ずれが生じる。色ずれ量68は、イエロー色画像とブラック色画像の色ずれ量を示し、当該色ずれ量68は、ベルトの斜行状態を示す斜行角θと、イエロー色とブラック色の転写位置間距離Lを用いて、L×tanθで表わされる。
Here, it is assumed that only the belt skew occurs, and the edge position of the
以上のように、従来においてベルトの蛇行と斜行はどちらも、ベルト縁部の幅方向への移動と考えられていたが、本発明者らは、ベルトの蛇行をベルト中心点のベルト幅方向への移動と定義し、ベルトの斜行をベルト中心点回りの回転移動と定義することで、蛇行と斜行の現象を明確に区別して検知できることを見出した。また、ベルト中心点を、各色画像形成部を含むベルト上の1次転写面の中心点と定義することで、蛇行と斜行の各現象によって発生する色ずれ量を正確に把握でき、また後述する補正手段で色ずれを抑制することができる。 As described above, both the meandering and the skewing of the belt are conventionally considered to be the movement of the belt edge in the width direction. It was found that the phenomenon of meandering and skewing can be clearly distinguished and detected by defining the belt skew as a rotational movement around the belt center point. In addition, by defining the belt center point as the center point of the primary transfer surface on the belt including each color image forming unit, it is possible to accurately grasp the amount of color misregistration caused by each phenomenon of meandering and skewing. The color misregistration can be suppressed by the correcting means.
<簡易モデル(時間系列なし)による蛇行・斜行の同時検知の原理について>
次に、2つの位置検出センサによりベルトの蛇行と斜行を同時に検知する方法について詳細に説明する。
図7は、本発明の第1の位置検出センサ201と第2の位置検出センサ204を用いて、ベルト中央ラインの幅方向の位置を検出している状態を示す模式図である。図2〜4の実施例は、受光量の増減によってベルトのエッジ又はベルト中央部の蛇行及び斜行を検出するものであるが、ここではセンサ201,204とベルトエッジ又はベルト中央部との距離が受光量に比例することを利用して、これらの距離を検出することで、ベルトの蛇行量及び斜行量を算出する原理について説明する。
<About the principle of simultaneous detection of meandering and skewing using a simple model (no time series)>
Next, a method for simultaneously detecting the meandering and skewing of the belt using two position detection sensors will be described in detail.
FIG. 7 is a schematic diagram showing a state in which the position in the width direction of the belt center line is detected using the first
第1及び第2の位置検出センサ201,204は、中間転写ベルト200上の1次転写面の中央部71を基準に距離Ls1の位置72のポイントと、距離Ls2の位置73のポイントでベルト幅方向の位置を検出している。なお、検出対象はベルト縁部とベルト中央部のどちらにおいても同じである。ベルト中央ライン74は、ベルトの蛇行と斜行がない理想のベルト中央ラインを示している。ベルト中央ライン75は、ベルトの斜行のみ(斜行角θ)が発生した状態のベルト中央ラインを示しており、ベルト斜行による位置検出センサで検出される変化量をA,Bとする。一方、ベルト中央ライン76は、ベルトの斜行(斜行角θ)と、ベルト中心点が点77から点78へ移動したベルトの蛇行(蛇行量C)とが発生した状態のベルト中央ラインを示している。
The first and second
ベルト中央ライン76を検出した場合、第1の位置検出センサ201の出力値E1と第2の位置検出センサ204の出力値E2は以下のようになる。
E1=−A+C ・・・(1)
E2=B+C ・・・(2)
ただし、センサ出力値は、理想のベルト中央ライン74を基準に図7上方への幅方向移動を正とした。
ベルトの斜行角θの検知は、位置検出センサ出力値の差分である、E2−E1=B+C+A−C=B+Aから算出される。従って、それぞれのセンサ出力値に含まれる蛇行量Cが相殺され、斜行角θは以下の式(3)で算出される。
When detecting the
E 1 = −A + C (1)
E 2 = B + C (2)
However, the sensor output value was positive for the movement in the width direction upward in FIG. 7 with the ideal
Detection of skew angle θ of the belt is the difference of the position detection sensor output value, is calculated from E 2 -E 1 = B + C + A-C = B + A. Therefore, the meandering amount C included in each sensor output value is canceled, and the skew angle θ is calculated by the following equation (3).
ただし、センサ設置位置は、中央部71を基準に図7右方向(ベルト搬送方向)を正とした。
一方、ベルトの蛇行量の検知は、位置検出センサ出力値の加算である、E1+E2=−A+B+C+C=C+Cから算出する。
ここで、位置検出センサの設置位置Ls1とLs2が等しい場合、斜行量AとBも等しくなり、加算によってそれぞれのセンサ出力値に含まれる斜行量が相殺される。
However, the sensor installation position was positive in the right direction (belt conveyance direction) in FIG.
On the other hand, detection of the meandering amount of the belt is calculated from E 1 + E 2 = −A + B + C + C = C + C, which is an addition of the position detection sensor output values.
Here, when the installation positions Ls1 and Ls2 of the position detection sensor are equal, the skew amounts A and B are also equal, and the skew amount included in each sensor output value is canceled by addition.
しかし、センサ設置位置が異なる場合は、センサ設置位置を考慮する必要がある。斜行はベルト中心回りの回転移動のため、センサ設置位置が遠いほど(Ls1,Ls2が大きいほど)、センサ出力値に含まれる斜行量A,Bは大きくなる。また、これらの比である、A:B=Ls1:Ls2の関係から、A×Ls2=B×Ls1が成り立つ。
ここで、センサ設置位置も考慮し、斜行量A,Bが相殺されるように、E1+E2=−A+B+2Cに、A=Ls1・tanθ,B=Ls2・tanθ,tan=(E2−E1)/(Ls1+Ls2)を代入して、Cについて求める。結局以下の式(4)が得られる。
However, when the sensor installation position is different, it is necessary to consider the sensor installation position. Since the skew is a rotational movement around the center of the belt, the farther the sensor installation position is (the larger Ls1 and Ls2), the larger the skew amounts A and B included in the sensor output value. Further, A × Ls2 = B × Ls1 holds from the relationship of A: B = Ls1: Ls2 that is the ratio of these.
Here, considering the sensor installation position, A = Ls1 · tan θ, B = Ls2 · tan θ, and tan = (E 2 −) so that the skew amounts A and B are canceled out, so that E 1 + E 2 = −A + B + 2C. Substituting E 1 ) / (Ls1 + Ls2) for C. Eventually, the following expression (4) is obtained.
このように1次転写面の中央部71を基準とした各位置検出センサの検出位置を考慮することで、各位置検出センサの出力値から、斜行量を相殺して正確なベルト蛇行量を算出することができる。なお、本実施形態では、発生する色ずれ量を把握し、補正することを目的にセンサ位置Ls1,Ls2の基準を1次転写面の中央部71としたが、1次転写面を構成する2つのローラ14,15間の中央部としてもよい。
In this way, by taking into account the detection position of each position detection sensor with reference to the
本発明の観点から従来技術を以下のような問題点があることが分かる。例えば、どちらか1つの位置検出センサの出力値で蛇行を判断すると誤検知が発生する。例えば、図7のセンサ204の検出値は、ベルトの蛇行がなく、斜行のみが発生した状態のベルト中央ライン75を検出した場合、値Bが出力され、これを蛇行量と誤検知してしまう。また、1次転写面中央部からの距離を考慮せずに2つのセンサ値の平均を蛇行とすると誤検知する場合もある。例えば、図7において、両位置検出センサの設置距離の関係がLs1/2=Ls2の場合、ベルトの蛇行と斜行が発生した状態のベルト中央ライン76を検出したセンサ201の値は−A+C、一方、センサ204の値はB/2+Cとなる。この2つのセンサ出力値の加算平均は、(−A+B/2+2C)/2となる。つまり、ベルト蛇行量Cのみを検知したつもりが、ベルト斜行による変化量A,Bが相殺されずに含まれてしまう。
因みに、式(4)に同センサ出力値とセンサの設置距離関係Ls1/2=Ls2を代入すると、以下の式(5)が成り立ち、斜行量が相殺され、蛇行量Cのみが算出される。
From the viewpoint of the present invention, it can be seen that the prior art has the following problems. For example, erroneous detection occurs when meandering is determined based on the output value of one of the position detection sensors. For example, the detection value of the
Incidentally, when the sensor output value and the sensor installation distance relationship Ls1 / 2 = Ls2 are substituted into the equation (4), the following equation (5) is established, the skew amount is canceled, and only the meandering amount C is calculated. .
<時間系列及びエッジ形状がある場合について>
ところで、前記の位置検出センサの出力値は実際には様々な誤差成分が含まれているため、以下では実際に含まれる誤差成分と、それらを除去して正確にベルトの蛇行成分と斜行成分を抽出する方法について説明する。
ベルト縁部やベルト中央マークの位置検出センサの出力値には、主に以下の成分が含まれている。
1.ベルトの縁部形状(中央反射テープ取付位置変動)による検出誤差
2.センサの取付誤差やセンサのゼロ点誤差による検出誤差
3.ベルトの蛇行による位置変化
4.ベルトの斜行による位置変化
<When there are time series and edge shape>
By the way, since the output value of the position detection sensor actually includes various error components, in the following, the error components actually included, and the meandering component and the skew component of the belt are accurately removed by removing them. A method of extracting the will be described.
The output values of the position detection sensor for the belt edge and the belt center mark mainly include the following components.
1. 1. Detection error due to belt edge shape (central reflection tape mounting position fluctuation) 2. Detection error due to sensor mounting error or sensor zero point error 3. Position change due to belt meandering Position change due to belt skew
上記1に関して、中間転写ベルト200の縁部形状は、実際はベルト周方向1周にわたって理想的な直線形状ではなく、図3に示すように縁部は微小な歪みを有するため、矢印Y方向の誤差を含む曲線形状である。これは、ベルト製造時の型誤差やカット誤差又はベルトの変形に起因して発生する。また、図4の第3実施例では反射テープ300のベルト周方向1周にわたる取付位置変動に起因して発生する。さらに、上記2に関して、センサを複数用いて検出する場合、各センサの取付精度や出力特性のばらつきが検出誤差となる。
Regarding the above 1, the edge shape of the
このような上記1及び2の誤差成分を除去するため、また、ベルトの蛇行速度の発生が色ずれを生じさせることから、ある時刻tにおけるベルトの蛇行による位置ではなく、ベルト蛇行位置の推移からベルトの蛇行速度を判断する必要があるため、一定時間に連続してサンプルしたセンサ出力値データをベルトの蛇行・斜行の検知に用いる。ある時刻tにおける第1及び第2の位置検出センサの出力値データE1(t),E2(t)は以下の式で示される。
In order to remove the
E1(t)=P(t)+W(t)+SK1(t)+e1・・・(6)
E2(t)=P(t−t0)+W(t)+SK2(t)+e2・・・(7)
E 1 (t) = P (t) + W (t) + SK 1 (t) + e 1 (6)
E 2 (t) = P (t−t 0 ) + W (t) + SK 2 (t) + e 2 (7)
ここで、P(t)はベルト縁部の形状誤差のプロファイルを示し、ベルト1周分を周期とする周期成分である。また、第1及び第2の位置検出センサの検出側を共に手前側にして同じベルト縁部を検出する場合、第2の位置検出センサでは、センサ間距離のベルト搬送時間に相当するt0の時間差を持ち、P(t−t0)となる。
また、W(t)はベルト蛇行の変動推移を示し、第1及び第2のセンサにおいて同じ変動が検出される。
Sk(t)はベルト斜行による変動推移を示し、第1及び第2のセンサにおいて異なる変動が検出される。それぞれの変動をSk1(t),Sk2(t)とする。
eは、センサの取付誤差及びゼロ点誤差であり、これはセンサ固有の定常偏差とすることができる。
Here, P (t) represents a profile error profile of the belt edge and is a periodic component having a period of one belt revolution. Further, when the same belt edge is detected with both the detection sides of the first and second position detection sensors at the front side, the second position detection sensor has t 0 corresponding to the belt conveyance time of the distance between the sensors. It has a time difference and becomes P (t−t 0 ).
Further, W (t) indicates a belt meandering change transition, and the same change is detected in the first and second sensors.
Sk (t) indicates a change transition due to the skew of the belt, and different changes are detected in the first and second sensors. Respective fluctuations are represented by Sk 1 (t) and Sk 2 (t).
e is a sensor mounting error and a zero point error, which can be a steady deviation inherent to the sensor.
次に、(6),(7)式に示したセンサ出力値データを用いて、(3),(4)式に従い、ベルトの斜行角とベルトの蛇行量を算出する。ここで、説明の便宜上各センサの設置距離は、それぞれLs1=1,Ls2=1とし、中央部71からそれぞれ等距離に設置されているとする。この場合、ベルトの斜行角の算出はE2−E1を計算することで得られ、ベルトの蛇行量の算出はE1+E2を計算することで得られる。それぞれの算出結果は以下のようになる。
Next, using the sensor output value data shown in the equations (6) and (7), the belt skew angle and the belt meandering amount are calculated according to the equations (3) and (4). Here, for convenience of description, it is assumed that the installation distances of the sensors are Ls1 = 1 and Ls2 = 1, respectively, and are installed at equal distances from the
E2(t)−E1(t)=P(t−t0)−P(t)+SK2(t)−SK1(t)+e2−e1・・・(8)
E1(t)+E2(t)=P(t)+P(t−t0)+W(t)+W(t)+e1+e2・・・(9)
E 2 (t) −E 1 (t) = P (t−t 0 ) −P (t) + SK 2 (t) −SK 1 (t) + e 2 −e 1 (8)
E 1 (t) + E 2 (t) = P (t) + P (t−t 0 ) + W (t) + W (t) + e 1 + e 2 (9)
ここで、ベルト縁部形状P(t)はベルト回転周期の周期変動であるのに対し、ベルト斜行変動Sk(t)やベルト蛇行変動W(t)は、直線や緩やかな曲線(2又は3次の低次関数)で近似可能な変動であり、eは前記のように定常偏差成分である。従って、各成分の特徴から、ベルト1周以上にわたり連続的にサンプルしたセンサ出力値データから(8),(9)式の演算データを算出し、そのデータに含まれる周期変動成分と定常偏差成分を除去する。あるいは、演算データを3次関数等で近似して、ベルト斜行変動Sk(t)とベルト蛇行変動W(t)を求めることができる。次いで、得られたベルト斜行変動Sk(t)の現在時刻tの値から色ずれ発生を抑制するように補正手段を制御する。また、得られたベルト蛇行変動W(t)の微分結果から現在時刻tのベルト蛇行速度を算出し、色ずれの発生を抑制するように補正手段を制御する。このように時間推移から現時刻の各変動量を算出することで、より検知精度が向上する。また、数秒先の近未来の変動を予測し、予め補正を実行することも可能となる。 Here, the belt edge shape P (t) is a periodic variation of the belt rotation cycle, while the belt skew variation Sk (t) and the belt meandering variation W (t) are straight lines or gentle curves (2 or It is a fluctuation that can be approximated by a third-order low-order function), and e is a stationary deviation component as described above. Accordingly, from the characteristics of each component, the calculation data of the formulas (8) and (9) are calculated from the sensor output value data continuously sampled over one belt or more, and the periodic fluctuation component and the steady deviation component included in the data are calculated. Remove. Alternatively, the belt skew change Sk (t) and the belt meandering fluctuation W (t) can be obtained by approximating the operation data with a cubic function or the like. Next, the correction unit is controlled so as to suppress the occurrence of color misregistration from the value of the current time t of the obtained belt skew fluctuation Sk (t). Further, the belt meandering speed at the current time t is calculated from the differential result of the obtained belt meandering fluctuation W (t), and the correction means is controlled so as to suppress the occurrence of color misregistration. Thus, the detection accuracy is further improved by calculating each fluctuation amount at the current time from the time transition. It is also possible to predict a near-future change several seconds ahead and execute correction in advance.
このようにベルト縁部形状P(t)については、予め記憶してデータ補正するのではなく、周期変動として除去するため、2つの位置検出センサは、それぞれ同一端のベルト縁部を検出する必要は無く、手前側と奥側のそれぞれ別のベルト縁部側どちらに設置してもよい。また、1次転写面でのベルトの蛇行と斜行を検知するために1次転写面内両側又はその近傍に2つの位置検出センサを設置することが望ましいが、これに限らず、1次転写面中央部からの距離が分かればどの個所に設置されてもよい。 As described above, the belt edge shape P (t) is not stored and corrected in advance, but is removed as a periodic variation. Therefore, the two position detection sensors each need to detect the belt edge at the same end. However, it may be installed either on the front side or on the back side of the belt. Further, in order to detect the meandering and skewing of the belt on the primary transfer surface, it is desirable to install two position detection sensors on both sides of the primary transfer surface or in the vicinity thereof. It may be installed anywhere as long as the distance from the center of the surface is known.
<ステアリング補正機構について>
このようにして検知したベルトの蛇行量と斜行量に基づき、これらを補正する必要がある。以下に、これらの補正する方法であるステアリング機構と潜像形成位置補正手段について詳細に説明する。
図1及び8に示すように、ベルト搬送装置には、ステアリングローラ16と、それに連結した中間転写ベルト200の蛇行を補正する蛇行補正機構80が備えられている。蛇行補正機構80は揺動アーム81を有し、その一端はステアリングローラ16のフロント側端部(ローラ軸方向の図面手前側)に接続されている。また、揺動アーム21には加圧スプリング89が設置されており、ステアリングローラ16をベルトに押付けている。よって、加圧スプリング89の加圧力が中間転写ベルト200に張力を与えている。また、揺動アーム81の他端にはベアリング82が固定され、揺動アーム81は、揺動アーム回転軸83を中心に回転することができる。さらに、回転軸が円の中心から外れた位置に設けられた偏芯カム84がベアリング82の下方に備えられ、該回転軸には図示しないステアリングモータの回転軸が接続されている。また、偏芯カム84には遮蔽板86が備えられ、偏芯カムホームポジション検出手段87が遮蔽板86の位置を検出することで偏芯カム84のホームポジションを把握することが可能となっている。偏芯カム84は、揺動アーム81に接続された揺動アームスプリング88の張力によって常にベアリング82に接触した状態に保たれている。
<About the steering correction mechanism>
It is necessary to correct these based on the meandering and skewing amounts of the belt detected in this way. Hereinafter, the steering mechanism and the latent image forming position correcting means, which are these correction methods, will be described in detail.
As shown in FIGS. 1 and 8, the belt conveyance device includes a steering
偏芯カム84が矢印Dの方向に回転すると、ベアリング82は矢印Eの方向に移動するため、揺動アーム81は揺動アーム回転軸83を中心に回転することになる。一方、ステアリングローラ16のリア側端部(ローラ軸方向の図面奥側)は固定されているため、揺動アーム回転軸83の回転によって、ステアリングローラ16のフロント側端部だけが矢印Fの方向に移動する。この場合、中間転写ベルト200のベルト幅方向において、フロント側よりもリア側の張力が大きくなる。その結果、中間転写ベルト200は、このステアリングローラ16の傾斜角に応じた蛇行速度にてリア側に移動する。
When the
逆に、偏芯カム84が矢印D’の方向に回転すると、ベアリング82は矢印E’の方向に移動し、ステアリングローラ16のフロント側端部だけが矢印F’の方向に移動する。この場合、中間転写ベルト200のベルト幅方向において、リア側よりもフロント側の張力が大きくなる。その結果、中間転写ベルト200は、このステアリングローラ16の傾斜角に応じた蛇行速度にてフロント側に移動する。
Conversely, when the
この原理を利用することで、例えば中間転写ベルト200にフロント側に蛇行速度が発生した場合は、中間転写ベルト200がリア側に移動するようにステアリングローラ16を矢印F方向に傾動させればよい。一方、中間転写ベルト200にリア側に蛇行速度が発生した場合は、中間転写ベルト200がフロント側に移動するようにステアリングローラ16を矢印F’に傾動させればよい。
以上のようにして、中間転写ベルト200の蛇行制御は、ステアリングローラ16の傾斜方向と傾斜角を適正に制御することで、中間転写ベルト200の蛇行速度が常に許容範囲内になるようにすることができる。また、現時点でのベルトの蛇行位置(ベルトの幅方向位置)が、目標の中央位置(一般にはローラ軸方向中央点)から離れていた場合は、許容範囲内の蛇行速度で緩やかに目標位置へ到達するように制御する。
また、ベルトの蛇行だけでなく斜行も制御する場合は、ステアリングローラ16の他に支持ローラ17にも同様のステアリング機構を設置してベルト斜行を制御すればよい。このとき、支持ローラ17の傾動方向は、ステアリングローラ16の傾動方向と直交する方向となるように機構を設置する。
By utilizing this principle, for example, when a meandering speed is generated on the front side of the
As described above, the meandering control of the
Further, when controlling not only the meandering of the belt but also the skew, the belt skew may be controlled by installing a similar steering mechanism on the
<潜像形成位置補正手段について>
一方、ベルトの蛇行量や斜行角変化に応じて、中間転写ベルト上の主走査方向画像形成位置を補正するための画像形成位置補正手段としては、像担持体上に潜像を形成する光書込手段の光路中に光軸角度変更手段を設け像担持体上潜像形成位置を変化させる手段等がある。しかし、光書込手段の光路中に光軸角度変更手段を設ける場合は高精度で信頼性の高い光学手段を付加する必要があり、コストが増大する問題がある。
<Regarding latent image forming position correcting means>
On the other hand, as image forming position correcting means for correcting the image forming position in the main scanning direction on the intermediate transfer belt in accordance with the meandering amount of the belt and the skew angle change, light for forming a latent image on the image carrier is used. An optical axis angle changing means is provided in the optical path of the writing means to change the latent image forming position on the image carrier. However, when the optical axis angle changing means is provided in the optical path of the optical writing means, it is necessary to add highly accurate and reliable optical means, and there is a problem that the cost increases.
図9は、本発明の画像形成装置における潜像形成位置補正手段の構成を示すブロック図である。同図において、プリンタドライバ部901から転送された画像信号は、画像書き込み制御部902を構成する画像信号生成部903に入力される。また、エンジン制御部904からのエンジン制御情報も画像書き込み制御部902に入力される。画像信号生成部903では、入力された画像信号をエンジン制御情報に従った処理にて画像処理される。この際、画像信号生成部903では実際に記録紙上に画像を展開するため、画像形成に用いる最小画素を定義する画素クロック信号(wclk)にて処理される。この画素クロック信号は、画素クロック生成部905にてエンジン制御部904からの解像度、感光体ドラム線速等の情報により所定の周波数のクロック信号(wclk)を生成し、画像信号生成部903および逓倍回路部906に入力される。画像信号生成部903で画像処理された実画像信号は書込位置制御部907に入力される。書込位置制御部907には、他にレーザ書き込み装置908の同期検知部909から同期検知信号(DETP)、中間転写ベルト斜行情報により作成したベルト変位信号(Δa)、エンジン制御部904からのエンジン制御情報が入力される。同期検知信号(DETP)は、レーザビームを感光体ドラム上に露光させる際に主走査方向の書込開始位置を一定に保つための信号である。この信号は、レーザ書き込み装置908中のポリゴンミラー911にて反射偏向されたレーザビームの感光体ドラム104上の走査領域外に配置された同期検知板からの出力信号であり、同期検知板にはフォトダイオード等の受光素子が同期検出センサとして配役され、同期検出センサは入射されるレーザビームを光電変換して同期検知信号(DETP)を出力する。ベルト変位信号(Δa)は、中間転写ベルト主走査方向変位を示す信号であり、得られたベルト蛇行やベルト斜行情報に応じて発生する、画像転写面内における中間転写ベルトの主走査方向変位をベルト蛇行と斜行情報から算出した信号である。例えば、ベルト蛇行速度Waの情報があったとすると、各色の転写位置で想定される変位量は、Wa*Twで算出される。Twは基準色から他色の各転写位置までのベルト搬送所要時間である。また、ベルト斜行角θaの情報があったとすると、各色の転写位置で想定される変位量は、tanθa*Lwで算出される。Lwは、1次転写面の中央部から各色の転写位置までの距離である。書込位置制御部907では、同期検知信号(DETP)に対し画像信号生成部903からの実画像信号を所定のタイミングで合成し、光源である半導体レーザを駆動させる信号を生成している。この際、ベルト変位信号(Δa)に応じて同期検知信号から実画像信号を書き込む開始タイミングを制御している。書込位置制御部907には、前記画素クロック生成部905にて生成された画素クロック信号(wclk)を逓倍処理された斜行補正クロック信号(dclk)が入力される。この斜行補正クロック信号(dclk)は、画像形成可能な最小画素を定義する画素クロック信号(wclk)を逓倍処理して得られる、画素クロック信号よりも高周波な信号である。また、斜行補正クロック信号(dclk)は、転写スリット位置センサの検出分解能に応じた周波数のクロック信号であり、斜行補正クロック信号(dclk)の1クロックがベルト斜行情報の1分解能に相当している。ベルト斜行情報から算出したベルト変位信号(Δa)を検出し、書込位置制御部907に同期検知信号(DETP)とベルト変位信号(Δa)が入力される。このベルト変位信号(Δa)が0の場合の同期検知信号から実画像信号の主走査方向開始位置までがA(=N×wclk)とすると、Δa>0が検出された場合には、同期検知信号から実画像書出しタイミングまでの遅延時間をA+Δa×dclkと変更し、ベルト斜行が無い場合に対し実画像書出し開始位置を遅らせる。他方、Δa<0の場合は、上記遅延時間をA−Δa×dclkとし相対的に実画像書出し開始タイミングを速める。レーザ駆動部には、書込位置制御部907で合成されたレーザ駆動信号が入力される。レーザ駆動信号のON/OFFによりレーザ駆動部に実装された半導体レーザが点灯/消灯動作を繰り返し駆動される。半導体レーザを駆動することにより出射されたレーザビームはレーザ書き込み装置908に入射し、複数のレンズ、ミラー等を透過、反射し光路中を進行する。光路途中に配置されたポリゴンミラー911にて回転偏向され、感光体ドラム104上に主走査方向へレーザビームが露光する。この露光から出力画像が得られるまでの過程は前述した通りである。
以上の構成において、ベルト斜行情報に基づき、像担持体上潜像形成位置を制御することで、主走査方向の位置ずれによる画像歪み、色ずれを防止でき、高コストとなる高機能制御系や高精度光学手段を設けることなく、出力画像の大幅な高画質化が可能となる。
FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of the latent image forming position correcting means in the image forming apparatus of the present invention. In the figure, the image signal transferred from the printer driver unit 901 is input to an image
In the above configuration, by controlling the latent image forming position on the image carrier based on the belt skew information, it is possible to prevent image distortion and color misregistration due to misregistration in the main scanning direction, and to achieve a high cost control system. In addition, the image quality of the output image can be greatly improved without providing high-precision optical means.
<インクジェット方式について>
なお、画像形成部が上記のような露光装置、感光体ドラム及び現像器の替わりに、ラインヘッド型のインクジェット方式を採用し、中間転写ベルトの替わりに紙搬送ベルトを用いた場合は、インクを吐出するノズルを選択して主走査方向の画像形成位置を調整することで同様の機能を達成することができる。
<Inkjet system>
In addition, when the image forming unit adopts a line head type ink jet system instead of the exposure device, the photosensitive drum and the developing unit as described above, and uses a paper conveyance belt instead of the intermediate transfer belt, the ink is used. A similar function can be achieved by selecting the nozzle to be ejected and adjusting the image forming position in the main scanning direction.
高速に記録するために、軸方向に並んだ吐出ノズルを備えたFWA (Full Width Array)型のインクジェット記録ヘッド(FWAヘッド)を用いるインクジェット記録装置の開発が、近年益々進展してきている。このようなインクジェット記録装置では、高解像度を得るために、吐出ノズルの配列を二次元で形成することが有効である。記録ヘッドアレイは、有効な記録領域が用紙の幅(搬送方向と直交する方向の長さ)以上とされた長尺状とされ、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、及びブラック(K)の4色それぞれに対応した4つのインクジェット記録ヘッドユニット(以下、単にヘッドユニットという)が搬送方向に沿って配置されており、フルカラーの画像を記録可能になっている。なお、それぞれのヘッドユニットにおいてインク滴を吐出する方法は特に限定されず、いわゆるサーマル方式や圧電方式等の公知のものを適用できる。
図10は、各ヘッドユニットを構成するインクジェット記録ヘッド1000を示しており、インクジェット記録ヘッド1000は、インク滴を吐出する多数の吐出ノズル1001の配列が二次元で形成されたFWA型のヘッドである。本実施形態では、吐出ノズル1001がインクジェット記録ヘッド1000の長手方向に沿って配列されている。
In recent years, development of an ink jet recording apparatus using an FWA (Full Width Array) type ink jet recording head (FWA head) having discharge nozzles arranged in the axial direction in order to perform high-speed recording has been progressing more and more. In such an ink jet recording apparatus, it is effective to form a two-dimensional array of ejection nozzles in order to obtain high resolution. The recording head array has a long shape in which an effective recording area is not less than the width of the sheet (the length in the direction orthogonal to the transport direction), and includes yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and Four ink jet recording head units (hereinafter simply referred to as head units) corresponding to each of the four colors of black (K) are arranged along the transport direction so that a full color image can be recorded. The method of ejecting ink droplets in each head unit is not particularly limited, and a known method such as a so-called thermal method or piezoelectric method can be applied.
FIG. 10 shows an ink
以上のように、検知したベルト蛇行とベルト斜行情報から色ずれを抑制するための補正手段として、ステアリングローラを傾動することでベルトの蛇行や斜行状態を矯正するステアリングローラ手段と、各画像形成部の主走査方向の画像形成位置を調整する潜像形成位置補正手段を使用することができる。 As described above, as correction means for suppressing color shift from detected belt meandering and belt skew information, steering roller means for correcting the meandering and skew state of the belt by tilting the steering roller, and each image A latent image forming position correcting unit that adjusts the image forming position of the forming unit in the main scanning direction can be used.
次に、それぞれの補正手段の特性を考慮し、2つの補正手段を採用した最適な補正システムについて説明する。図1に示したように、1本のステアリングローラ16を設置しこれを傾動制御することで、ベルトの位置をローラ軸方向中央部に保ちながら、ベルト蛇行速度が許容範囲以内となるように制御することができる。このようにして、ベルトの蛇行補正に対してはステアリング方式を採用すると好ましい。この理由は、中間転写ベルト200が支持ローラから脱落する不具合が防止でき、また、以下に説明するようにステアリング方式では斜行補正よりも蛇行補正の方が補正完了までの応答性が高いためである。
一方、ベルトの斜行補正に対しては、潜像形成位置補正手段やインク吐出ノズル選択補正手段により書込側から補正すると好ましい。書込側の補正方式を採用する理由は、ステアリング方式よりも補正完了までの応答性が高いためである。
Next, an optimum correction system that employs two correction means in consideration of the characteristics of each correction means will be described. As shown in FIG. 1, by installing one
On the other hand, it is preferable to correct the skew of the belt from the writing side by the latent image forming position correcting means and the ink discharge nozzle selection correcting means. The reason for adopting the correction method on the writing side is that the response to completion of correction is higher than that of the steering method.
次に、ステアリング方式の蛇行による色ずれの補正と斜行による色ずれの補正の特徴とその応答性について説明する。
色ずれ発生メカニズムについて説明したように、ベルトの蛇行位置、つまりベルトの幅方向の位置が目標位置よりずれていても、そこで安定していれば色ずれは発生しない。しかし、ベルトの蛇行速度が生じるとき、つまりベルトが幅方向へ移動する状態では色ずれが発生する。従って、ベルトの蛇行位置よりも蛇行速度の抑制に応答性が要求される。ステアリング方式では、ステアリング動作によりベルト蛇行速度が変化し、その状態で搬送を続けるとベルトの蛇行位置が変化する。このため、ベルト蛇行速度の抑制は、ベルトの蛇行位置や斜行状態の矯正制御に比べ応答性が高い。一方、ベルトの蛇行位置や斜行状態を補正するにはベルトを数周回搬送して、ベルトが所望の位置や角度に到達するまでに時間がかかる。
これに対して、ベルト斜行ではその状態ですぐに色ずれが発生する。そのため、迅速な補正応答性が要求されるので、ステアリング方式よりも書込側の補正方式が適している。
Next, a description will be given of the characteristics and responsiveness of correction of color misregistration due to steering meandering and correction of color misregistration due to skew.
As described for the color misregistration generation mechanism, even if the meandering position of the belt, that is, the position in the width direction of the belt deviates from the target position, the color misregistration does not occur if the belt is stable there. However, when the belt meandering speed occurs, that is, when the belt moves in the width direction, color misregistration occurs. Therefore, responsiveness is required to suppress the meandering speed rather than the meandering position of the belt. In the steering system, the belt meandering speed is changed by the steering operation, and the belt meandering position changes when the conveyance is continued in this state. For this reason, the suppression of the belt meandering speed is higher in response than the correction control of the meandering position and the skew state of the belt. On the other hand, in order to correct the meandering position and the skew state of the belt, it takes time until the belt reaches a desired position and angle after being conveyed several times.
On the other hand, when the belt is skewed, a color shift immediately occurs in that state. Therefore, since a quick correction response is required, the writing side correction method is more suitable than the steering method.
従って、ベルト蛇行補正ではステアリング方式を採用し、ベルト蛇行速度を抑制する。ベルト斜行による色ずれに対しては、潜像形成位置補正手段やインク吐出ノズル選択補正手段によって書込側からすぐに補正することが望ましい。
また、ステアリングによる蛇行速度の抑制に要する時間(ダウンタイム)も課題となる場合や、更なるダウンタイムの短縮要求がある場合では、ステアリング方式におけるベルト蛇行速度の抑制誤差、つまりステアリング方式よる制御を実施しながら、現時刻のベルト蛇行速度情報を、潜像形成位置補正手段やインク吐出ノズル選択補正手段の書込側補正手段に送信し、ベルト斜行と共に補正することが望ましい。
Therefore, the belt meandering correction employs a steering system to suppress the belt meandering speed. It is desirable to correct the color misregistration due to the belt skew immediately from the writing side by the latent image forming position correcting means and the ink discharge nozzle selection correcting means.
In addition, when the time required for suppressing the meandering speed by steering (down time) becomes a problem, or when there is a demand for further reduction of downtime, the belt meandering speed restraining error in the steering system, that is, control by the steering system is performed. While performing, it is desirable to transmit the belt meandering speed information at the current time to the writing side correction means of the latent image forming position correction means and the ink discharge nozzle selection correction means and correct it together with the belt skew.
14,15,16,17,18 支持ローラ
80 蛇行補正機構
81 揺動アーム
82 ベアリング
83 揺動アーム回転軸
84 偏芯カム
86 遮蔽板
87 偏芯カムホームポジション検出手段
88 揺動アームスプリング
89 加圧スプリング
101,102,103,104 感光体ドラム
200 中間転写体(中間転写ベルト)
14, 15, 16, 17, 18
Claims (12)
無端ベルトの搬送方向の異なる位置に配置され、ベルト搬送方向と直交するベルト幅方向の無端ベルトの位置を検出する複数の位置検出手段と、
複数の位置検出手段によって同時刻に得られる無端ベルトの位置情報から、無端ベルトの搬送面上における複数の画像形成部を含む画像形成領域の中心点のベルト幅方向への移動量と、無端ベルトの中心点回りの回転量とを算出する算出手段と、
算出手段で算出された移動量に基づいて、無端ベルトのベルト幅方向への移動に伴う画像ずれを補正する第1の補正手段と、
算出手段で算出された回転量に基づいて、無端ベルトの中心点回りの回転に伴う画像ずれを補正する第2の補正手段とを有することを特徴とする画像形成装置。 A belt conveying device having an endless belt stretched by a plurality of rollers and a driving unit that is connected to any one of the rollers and drives the endless belt, and a plurality of image forming units are conveyed in the conveying direction on the conveying surface of the endless belt In the image forming apparatus having side by side,
A plurality of position detection means that are arranged at different positions in the conveying direction of the endless belt and detect the position of the endless belt in the belt width direction orthogonal to the belt conveying direction;
From the position information of the endless belt obtained at the same time by a plurality of position detecting means, the amount of movement in the belt width direction of the center point of the image forming area including the plurality of image forming portions on the conveying surface of the endless belt, and the endless belt Calculating means for calculating the amount of rotation around the center point of
First correction means for correcting image displacement associated with movement of the endless belt in the belt width direction based on the movement amount calculated by the calculation means;
An image forming apparatus comprising: a second correction unit that corrects an image shift caused by rotation around the center point of the endless belt based on the rotation amount calculated by the calculation unit.
第2の補正手段は別なステアリングローラであり、当該ローラの姿勢を調整する第2の調整手段を有し、第2の調整手段は、当該ローラの一端を他端に対して傾動させることで無端ベルトを移動させ、無端ベルトの中心点回りの回転を調整して画像ずれを補正することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 The first correction means is a steering roller, and has first adjustment means for adjusting the posture of the roller, and the first adjustment means tilts one end of the roller with respect to the other end to thereby endless the belt. , Move the endless belt in the width direction to correct image misalignment,
The second correction means is another steering roller, and has a second adjustment means for adjusting the posture of the roller, and the second adjustment means is configured to tilt one end of the roller with respect to the other end. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image shift is corrected by moving the endless belt and adjusting the rotation around the center point of the endless belt.
第2の補正手段は、無端ベルト上の複数の画像形成部におけるベルト幅方向の画像形成位置を補正する潜像形成位置補正手段を有することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 The first correction means is a steering roller, and has first adjustment means for adjusting the posture of the roller, and the first adjustment means tilts one end of the roller with respect to the other end to thereby endless the belt. , Move the endless belt in the width direction to correct image misalignment,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the second correcting unit includes a latent image forming position correcting unit that corrects an image forming position in a belt width direction in a plurality of image forming units on the endless belt.
第1の補正手段と第2の補正手段は、無端ベルト上の複数の画像形成部におけるベルト幅方向の画像形成位置を補正する、1つの潜像形成位置補正手段であることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 Any one of the rollers is a steering roller, and includes a first adjustment unit that adjusts the posture of the roller. The first adjustment unit tilts one end of the roller with respect to the other end to thereby rotate the endless belt. Move it, adjust the position of the endless belt in the width direction,
The first correcting means and the second correcting means are one latent image forming position correcting means for correcting the image forming positions in the belt width direction in a plurality of image forming portions on the endless belt. Item 2. The image forming apparatus according to Item 1.
第1の補正手段は、算出手段によるベルト幅方向への移動量の時間推移算出結果に基づいて、無端ベルトの幅方向移動に伴う画像ずれを補正し、
第2の補正手段は、算出手段による無端ベルトの中心点回りの回転量の時間推移算出結果に基づいて、無端ベルトの回転に伴う画像ずれを補正することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の画像形成装置。 The calculating means calculates the time transition of the movement amount in the belt width direction and the rotation amount around the center point of the endless belt from the position information of the endless belt continuously obtained at constant time intervals over one or more rounds of the endless belt. Calculate the transition,
The first correction means corrects the image shift accompanying the movement in the width direction of the endless belt based on the time transition calculation result of the movement amount in the belt width direction by the calculation means,
The second correction means corrects image shift caused by the rotation of the endless belt based on a time transition calculation result of the rotation amount around the center point of the endless belt by the calculation means. The image forming apparatus according to claim 1.
複数の位置検出手段によって同時刻に得られる無端ベルトの位置情報から算出手段によって算出された、無端ベルトの搬送面上における複数の画像形成部を含む画像形成領域の中心点のベルト幅方向への移動量に基づいて、移動に伴う画像ずれを補正する第1の補正手段と、当該算出手段によって算出された、無端ベルトの中心点回りの回転量に基づいて、回転に伴う画像ずれを補正する第2の補正手段とを有することを特徴とするベルト搬送装置。 An endless belt stretched by a plurality of rollers, driving means connected to any one of the rollers and driving the endless belt, and a belt width arranged at different positions in the transport direction of the endless belt and perpendicular to the belt transport direction In a belt conveyance device having a plurality of position detection means for detecting the position of the endless belt in the direction,
The center point of the image forming area including the plurality of image forming portions on the conveying surface of the endless belt calculated from the position information of the endless belt obtained at the same time by the plurality of position detecting units in the belt width direction. Based on the amount of movement, a first correction unit that corrects image displacement associated with movement, and the amount of rotation around the center point of the endless belt calculated by the calculation unit corrects image displacement associated with rotation. A belt conveying device comprising: a second correcting unit.
第2の補正手段は別なステアリングローラであり、当該ローラの姿勢を調整する第2の調整手段を有し、第2の調整手段は、当該ローラの一端を他端に対して傾動させることで無端ベルトを移動させ、無端ベルトの中心点回りの回転を調整して画像ずれを補正することを特徴とする請求項10に記載のベルト搬送装置。 The first correction means is a steering roller, and has first adjustment means for adjusting the posture of the roller, and the first adjustment means tilts one end of the roller with respect to the other end to thereby endless the belt. , Move the endless belt in the width direction to correct image misalignment,
The second correction means is another steering roller, and has a second adjustment means for adjusting the posture of the roller, and the second adjustment means is configured to tilt one end of the roller with respect to the other end. The belt conveying device according to claim 10, wherein the endless belt is moved and the rotation of the endless belt around the center point is adjusted to correct the image shift.
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Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012123216A (en) * | 2010-12-09 | 2012-06-28 | Canon Inc | Image forming device |
JP2012189633A (en) * | 2011-03-08 | 2012-10-04 | Ricoh Co Ltd | Belt conveyance device and image forming device |
JP2014029449A (en) * | 2012-07-05 | 2014-02-13 | Ricoh Co Ltd | Belt conveyance device, and image forming apparatus |
JP2014153660A (en) * | 2013-02-13 | 2014-08-25 | Ricoh Co Ltd | Belt driving device and image forming apparatus |
JP2015007690A (en) * | 2013-06-25 | 2015-01-15 | 株式会社リコー | Endless belt device and image forming apparatus |
JP2015079123A (en) * | 2013-10-17 | 2015-04-23 | 株式会社リコー | Conveyance apparatus, image forming apparatus, and control method |
JP2015087455A (en) * | 2013-10-29 | 2015-05-07 | 株式会社リコー | Belt conveyance device and image forming apparatus |
US9031479B2 (en) | 2011-11-18 | 2015-05-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus including transfer belt |
JP2015222329A (en) * | 2014-05-22 | 2015-12-10 | キヤノン株式会社 | Image forming apparatus |
US9440431B2 (en) | 2014-11-19 | 2016-09-13 | Ricoh Company, Ltd. | Inkjet recording apparatus |
JP2018101146A (en) * | 2018-02-06 | 2018-06-28 | 株式会社リコー | Belt conveyance device and image forming apparatus |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000330453A (en) * | 1999-04-14 | 2000-11-30 | Xerox Corp | Image treating device and image positioning method therefor |
JP2006269434A (en) * | 2005-03-24 | 2006-10-05 | Patent Treuhand Ges Elektr Gluehlamp Mbh | High-pressure discharge lamp |
JP2006264934A (en) * | 2005-03-24 | 2006-10-05 | Fuji Xerox Co Ltd | Droplet ejection device |
JP2008281833A (en) * | 2007-05-11 | 2008-11-20 | Canon Inc | Image forming apparatus |
-
2009
- 2009-03-02 JP JP2009047850A patent/JP5423055B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000330453A (en) * | 1999-04-14 | 2000-11-30 | Xerox Corp | Image treating device and image positioning method therefor |
JP2006269434A (en) * | 2005-03-24 | 2006-10-05 | Patent Treuhand Ges Elektr Gluehlamp Mbh | High-pressure discharge lamp |
JP2006264934A (en) * | 2005-03-24 | 2006-10-05 | Fuji Xerox Co Ltd | Droplet ejection device |
JP2008281833A (en) * | 2007-05-11 | 2008-11-20 | Canon Inc | Image forming apparatus |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012123216A (en) * | 2010-12-09 | 2012-06-28 | Canon Inc | Image forming device |
JP2012189633A (en) * | 2011-03-08 | 2012-10-04 | Ricoh Co Ltd | Belt conveyance device and image forming device |
US9031479B2 (en) | 2011-11-18 | 2015-05-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus including transfer belt |
JP2014029449A (en) * | 2012-07-05 | 2014-02-13 | Ricoh Co Ltd | Belt conveyance device, and image forming apparatus |
JP2014153660A (en) * | 2013-02-13 | 2014-08-25 | Ricoh Co Ltd | Belt driving device and image forming apparatus |
JP2015007690A (en) * | 2013-06-25 | 2015-01-15 | 株式会社リコー | Endless belt device and image forming apparatus |
JP2015079123A (en) * | 2013-10-17 | 2015-04-23 | 株式会社リコー | Conveyance apparatus, image forming apparatus, and control method |
JP2015087455A (en) * | 2013-10-29 | 2015-05-07 | 株式会社リコー | Belt conveyance device and image forming apparatus |
JP2015222329A (en) * | 2014-05-22 | 2015-12-10 | キヤノン株式会社 | Image forming apparatus |
US9440431B2 (en) | 2014-11-19 | 2016-09-13 | Ricoh Company, Ltd. | Inkjet recording apparatus |
US9757940B2 (en) | 2014-11-19 | 2017-09-12 | Ricoh Company, Ltd. | Inkjet recording apparatus |
JP2018101146A (en) * | 2018-02-06 | 2018-06-28 | 株式会社リコー | Belt conveyance device and image forming apparatus |
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Publication number | Publication date |
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