JP4846602B2 - Endless belt thickness variation measuring apparatus, image forming apparatus manufacturing method, and image forming apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thickness fluctuation measuring device for an endless belt, capable of measuring fluctuation of the endless belt thickness simply and highly accurately. <P>SOLUTION: This measuring device has the endless belt 1 suspended over a rotating roller 2, a driving means 6 of the endless belt 1, a noncontact type distance measuring means 3 for measuring the distance to the endless belt surface while the endless belt 1 is running, a displacement signal detection means 202 for detecting a signal from the distance measuring means 3 as a displacement signal along the running direction of the endless belt 1, a means 203 for performing Fourier transform of the displacement signal in the state where portions of a plurality of continuous rotations of the endless belt 1 are lumped together, and a means 204 for performing inverse Fourier transform to the signal subjected to the Fourier transform in the restricted state to a frequency band which is dominant to thickness fluctuation of the endless belt 1. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、例えば電子写真複写機やプリンタなどの画像形成装置の中間転写体などに用いられる無端ベルトの厚さ変動測定装置に関する。   The present invention relates to a thickness variation measuring apparatus for an endless belt used for an intermediate transfer member of an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine or a printer.

画像形成装置には中間転写用無端ベルトが用いられており、従来はこの無端ベルトの絶対厚さを測定しており、以下にその例を示す。   An endless belt for intermediate transfer is used in the image forming apparatus. Conventionally, the absolute thickness of the endless belt is measured, and an example thereof is shown below.

特開２００２−２８６４０５号公報（特許文献１）に記載された方式は、接触式リニアゲージでベルト厚を測定する方式であり、実施例には接触式リニアゲージとしてＧＳ−１６１３が記載されている。メーカ仕様を調べるとこのＧＳ−１６１３の指示精度は２μｍと大きいので、高精度測定には不向きである。   The method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-286405 (Patent Document 1) is a method of measuring the belt thickness with a contact type linear gauge, and GS-1613 is described as a contact type linear gauge in the examples. . When the manufacturer's specifications are examined, the indication accuracy of the GS-1613 is as large as 2 μm, which is not suitable for high-accuracy measurement.

また、測定のためには、
(1)所定の距離だけベルトを走行させ、
(2)測定ポイントでベルトを停止し、
(3) リニアゲージを降ろしてベルトに接触させて、その厚さを測定し、
(4) リニアゲージを上げて退避する
の一連の動作を繰り返しながら厚さを測定するので、測定作業が煩雑である。 For measurement,
(1) Run the belt for a predetermined distance,
(2) Stop the belt at the measurement point,
(3) Lower the linear gauge, bring it into contact with the belt, measure its thickness,
(4) Raise the linear gauge and evacuate The thickness is measured while repeating the series of operations, so the measurement work is complicated.

さらに厚さの測定位置は、回転しないシャフトにベルトを吊下させた状態で、接触式リニアゲージをシャフト上にベルト表面に押し当てることで行う。シャフトが回転しないので、ベルトをシャフト上で滑らかに移動させるための手段が必要であり、構造が複雑で、この点からも測定作業が煩雑である。   Further, the thickness is measured by pressing a contact linear gauge on the shaft against the belt surface while the belt is suspended from a non-rotating shaft. Since the shaft does not rotate, means for smoothly moving the belt on the shaft is necessary, the structure is complicated, and the measurement work is complicated from this point as well.

特開２００３−１８５４０２号公報（特許文献２）に記載された方式は、接触式測定装置でベルト厚を測定する方式であり、その接触式測定装置として差動トランス型が好ましいと記載されている。   The method described in Japanese Patent Laid-Open No. 2003-185402 (Patent Document 2) is a method of measuring the belt thickness with a contact-type measuring device, and it is described that a differential transformer type is preferable as the contact-type measuring device. .

この差動トランス型測定装置の市販品を調査すると、直線性の高いものでもせいぜい０．５μｍ（フルストローク１ｍｍ）であり、高精度の検出ができるとはいえない。また、ベルト厚さの測定位置はベルトガイド（回転しないシャフト）にベルトを懸架しているので、前記特許文献１と同様にベルトをシャフト上で滑らかに移動させるための手段が必要であり、構造が複雑で、測定作業が煩雑である。   When a commercially available product of this differential transformer type measuring device is examined, it is 0.5 μm (full stroke 1 mm) at most even with high linearity, and it cannot be said that high-precision detection is possible. In addition, since the belt thickness is measured by a belt guide (a shaft that does not rotate), the belt thickness is measured by means for smoothly moving the belt on the shaft in the same manner as in Patent Document 1. Is complicated, and the measurement work is complicated.

特開２００１−２２８７７７号公報（特許文献３）に記載された方式は、非接触式の距離センサを用いて、ベルトが懸架されているときとそうでないときの距離の差を演算することで、ベルトの厚さを求める方式である。   The method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-228777 (Patent Document 3) uses a non-contact distance sensor to calculate a difference in distance between when the belt is suspended and when it is not, This is a method for obtaining the thickness of the belt.

この方式では、まずベルトが懸架されていないときに距離を測定する。その後ベルトを架ける訳であるが、ベルト懸架前後でベルト懸架機構の機械的なずれや変形は必ず発生するので、距離センサとベルト測定用台座間の距離を高精度に再現することは非常に困難である（取付誤差０．１μｍオーダーはもとより１μｍオーダーでも難しい）。なお、この特開２００１−２２８７７７号公報（特許文献３）には、ベルトの厚さ変動を求める具体的な手段についての記載がない。
特開２００２−２８６４０５号公報 特開２００３−１８５４０２号公報 特開２００１−２２８７７７号公報 In this method, first, the distance is measured when the belt is not suspended. After that, the belt is laid, but mechanical displacement and deformation of the belt suspension mechanism always occur before and after the belt suspension, so it is very difficult to accurately reproduce the distance between the distance sensor and the belt measurement base. (Mounting error is difficult even on the order of 0.1 μm as well as on the order of 1 μm). In addition, this Unexamined-Japanese-Patent No. 2001-228777 (patent document 3) has no description about the specific means for calculating | requiring the thickness fluctuation | variation of a belt.
JP 2002-286405 A JP 2003-185402 A JP 2001-228777 A

電子写真複写機やプリンタなどの画像形成装置において、技術トレンドの一つとしてカラー高画質化がある。例えば副走査方向（画像形成装置における用紙の走行方向）の色ずれに大きな影響を与える要因として、感光体の回転速度変動や中間転写ベルトの厚さ変動が挙げられる。中間転写ベルトの厚さを極力均一にすることは、カラー高画質化のために重要である。   One of the technological trends in image forming apparatuses such as electrophotographic copying machines and printers is to improve color image quality. For example, factors that have a large effect on color misregistration in the sub-scanning direction (paper traveling direction in the image forming apparatus) include fluctuations in the rotational speed of the photoreceptor and fluctuations in the thickness of the intermediate transfer belt. Making the thickness of the intermediate transfer belt as uniform as possible is important for improving the color image quality.

中間転写ベルトの材料としては、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネ―ト、フッ化ビニリデンなどが知られている。近年、継ぎ目無しの無端ベルトであっても、厚さ変動が約±３μｍ程度の公差で製造可能である。この厚さ変動を計測するためには、前記特許文献１，２記載の接触式測定装置では不十分である。   Known materials for the intermediate transfer belt include polyimide, polyamideimide, polycarbonate, and vinylidene fluoride. In recent years, even an endless belt without a seam can be manufactured with a tolerance of about ± 3 μm in thickness variation. In order to measure this thickness variation, the contact type measuring device described in Patent Documents 1 and 2 is insufficient.

また前記特許文献１，２記載のベルト厚さ測定位置は、回転しないシャフト上なので、ベルトをシャフト上で滑らかに移動させるための手段が必要であり、構造が複雑で、測定作業が煩雑である。   In addition, since the belt thickness measurement position described in Patent Documents 1 and 2 is on a shaft that does not rotate, a means for smoothly moving the belt on the shaft is necessary, the structure is complicated, and the measurement work is complicated. .

中間転写ベルトで代表される無端ベルトの場合、色ずれ最小化の目的で無端ベルトの厚さを評価するためには、厚さ絶対値よりも、無端ベルトの走行方向に沿った厚さ変動に着目して測定することが極めて実用的であり、かつ重要である。   In the case of an endless belt typified by an intermediate transfer belt, in order to evaluate the thickness of the endless belt for the purpose of minimizing color misregistration, the thickness variation along the running direction of the endless belt should It is very practical and important to pay attention to the measurement.

本発明の明細書で「高精度」とは、約０．１μｍ以下の精度でベルト厚さ変動を測定できることを意味している。前記特許文献１，２で説明したように、従来の接触式変位測定装置は指示精度約２μｍまたは直線性約０．５μｍであるから、高精度測定には不向きである。これに対して非接触式レーザ変位計には繰り返し精度０．０１μｍ〜０．０５μｍの高精度のものがあり、本発明に好適である。   In the specification of the present invention, “high accuracy” means that the belt thickness variation can be measured with an accuracy of about 0.1 μm or less. As described in Patent Documents 1 and 2, since the conventional contact displacement measuring device has an indication accuracy of about 2 μm or linearity of about 0.5 μm, it is not suitable for high-accuracy measurement. On the other hand, non-contact type laser displacement meters have high accuracy with a repeatability of 0.01 μm to 0.05 μm, which is suitable for the present invention.

本発明の明細書で「簡便」とは、無端ベルトを走行させながら、無端ベルトの片側表面だけ非接触の状態で測定することにより、無端ベルトの厚さ変動が把握できることを意味している。従来の接触式変位測定装置のように、無端ベルトの走行（または移動）と静止を繰り返し、静止したときに厚さを測定する方法は、前述のように動作が煩雑であって簡便でない。また、無端ベルトを走行させながら接触して厚さを測定すると、測定装置が無端ベルトの表面を傷つける可能性がある。   In the specification of the present invention, “simple” means that the thickness variation of the endless belt can be grasped by measuring the one end surface of the endless belt in a non-contact state while running the endless belt. A method of measuring the thickness when the endless belt repeatedly travels (or moves) and stops and measures the thickness when the endless belt is stopped, as in the conventional contact displacement measuring apparatus, is complicated and is not simple as described above. Further, if the thickness is measured by contacting the endless belt while traveling, the measuring device may damage the surface of the endless belt.

本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解消し、無端ベルト厚さの変動を高精度でかつ簡便に測定できる無端ベルトの厚さ変動測定装置、画像形成装置の製造方法ならびに画像形成装置を提供することにある。   An object of the present invention is to eliminate the disadvantages of the prior art and to measure an endless belt thickness variation measuring device capable of measuring a variation in the endless belt thickness with high accuracy and simply, a method for manufacturing an image forming apparatus, and image formation. To provide an apparatus.

前記目的を達成するため本発明の第１の手段は、例えば駆動ローラなどの回転ローラに懸架された無端ベルトと、
その無端ベルトを回転走行させる駆動手段と、
前記無端ベルトを挟んで前記回転ローラと反対側に配置されて、前記無端ベルトの走行中に前記回転ローラに巻き付けられている前記無端ベルト部分の表面までの距離を測定する非接触式の距離測定手段と、
その距離測定手段からの距離信号を前記無端ベルトの走行方向に沿った変位信号として検出する変位信号検出手段と、
その変位信号検出手段から出力される前記変位信号を、前記無端ベルトの連続複数回転分を一括してフーリェ変換するフーリェ変換演算手段と、
そのフーリェ変換演算手段でフーリェ変換した信号に対して、前記無端ベルトの厚さ変動に支配的な周波数帯域に制限して逆フーリェ変換する逆フーリェ変換演算手段とを有することを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the first means of the present invention includes, for example, an endless belt suspended on a rotating roller such as a driving roller;
Driving means for rotating the endless belt;
Non-contact distance measurement that measures the distance to the surface of the endless belt portion that is disposed on the opposite side of the endless belt and is wound around the endless belt while the endless belt is running. Means,
A displacement signal detecting means for detecting a distance signal from the distance measuring means as a displacement signal along the traveling direction of the endless belt;
A Fourier transform computing means for performing a Fourier transform on the displacement signals output from the displacement signal detecting means collectively for a plurality of continuous rotations of the endless belt;
And a reverse Fourier transform operation means for performing a reverse Fourier transform on the signal subjected to the Fourier transform by the Fourier transform operation means, limited to a frequency band dominant to the thickness variation of the endless belt. is there.

本発明の第２の手段は前記第１の手段において、前記距離測定手段が前記無端ベルトの幅方向に沿って所定の間隔を置いて複数設置され、
各距離測定手段から出力された各距離信号が前記変位信号検出手段に入力されることを特徴とするものである。 A second means of the present invention is the first means, wherein a plurality of the distance measuring means are installed at predetermined intervals along the width direction of the endless belt,
Each distance signal output from each distance measuring means is input to the displacement signal detecting means.

本発明の第３の手段は前記第１または第２の手段において、前記距離測定手段がレーザ変位計であって、
そのレーザ変位計から出射されるレーザ光の向きが前記回転ローラの中心に向いていることを特徴とするものである。 According to a third means of the present invention, in the first or second means, the distance measuring means is a laser displacement meter,
The direction of the laser light emitted from the laser displacement meter is directed to the center of the rotating roller.

本発明の第４の手段は前記第１の手段において、前記距離測定手段による測定間隔が前記変位信号検出手段によるサンプリング間隔よりも短いことを特徴とするものである。   According to a fourth means of the present invention, in the first means, the measurement interval by the distance measuring means is shorter than the sampling interval by the displacement signal detecting means.

本発明の第５の手段は前記第１ないし第４の手段において、前記無端ベルトが画像形成装置に使用する中間転写ベルトまたは感光体ベルトであることを特徴とするものである。   According to a fifth means of the present invention, in the first to fourth means, the endless belt is an intermediate transfer belt or a photosensitive belt used in an image forming apparatus.

本発明の第６の手段は、感光体によって形成される２色以上のトナー像を中間転写ベルト上に重ねて転写する画像形成装置の製造方法において、
前記中間転写ベルトの厚さ変動に基づく色ずれ評価基準を設定しておき、
前記画像形成装置に組み込む前の前記中間転写ベルトの厚さ変動を請求項１記載の厚さ変動測定装置で測定して、
その測定結果と前記色ずれ評価基準を比較して当該中間転写ベルトの合否判定を行い、
前記色ずれ評価基準に合格した中間転写ベルトを画像形成装置に組み込むことを特徴とするものである。 According to a sixth aspect of the present invention, in the method of manufacturing the image forming apparatus, the toner images of two or more colors formed by the photoconductor are transferred while being superimposed on the intermediate transfer belt.
Color misregistration evaluation criteria based on the thickness variation of the intermediate transfer belt has been set,
The thickness fluctuation of the intermediate transfer belt before being incorporated into the image forming apparatus is measured by the thickness fluctuation measuring device according to claim 1,
Comparing the measurement result and the color misregistration evaluation criteria, the pass / fail judgment of the intermediate transfer belt is performed,
An intermediate transfer belt that passes the color misregistration evaluation criteria is incorporated in an image forming apparatus.

本発明の第７の手段は、感光体によって形成される２色以上のトナー像を重ねて転写する中間転写ベルトと、
回転ローラに懸架した前記中間転写ベルトの回転速度を制御する回転速度制御手段と、
前記中間転写ベルトを挟んで前記回転ローラと反対側に配置されて、前記中間転写ベルトの走行中に前記回転ローラに巻き付けられている前記中間転写ベルト部分の表面までの距離を測定する非接触式の距離測定手段と、
その距離測定手段からの距離信号を前記中間転写ベルトの走行方向に沿った変位信号として検出する変位信号検出手段と、
その変位信号検出手段から出力される前記変位信号を、前記中間転写ベルトの連続複数回転分を一括してフーリェ変換するフーリェ変換演算手段と、
そのフーリェ変換演算手段でフーリェ変換した信号に対して、前記無端ベルトの厚さ変動に支配的な周波数帯域に制限して逆フーリェ変換する逆フーリェ変換演算手段とを有し、
その逆フーリェ変換演算手段から出力される前記中間転写ベルトの厚さ変動信号に基づいて、前記回転速度制御手段により前記中間転写ベルトの回転速度を制御することを特徴とするものである。 The seventh means of the present invention comprises an intermediate transfer belt for transferring toner images of two or more colors formed by a photoreceptor in an overlapping manner,
A rotation speed control means for controlling the rotation speed of the intermediate transfer belt suspended from a rotation roller;
A non-contact type that measures the distance to the surface of the intermediate transfer belt portion that is disposed on the opposite side of the rotation roller with the intermediate transfer belt interposed therebetween and is wound around the rotation roller while the intermediate transfer belt is running. Distance measuring means,
A displacement signal detecting means for detecting a distance signal from the distance measuring means as a displacement signal along the traveling direction of the intermediate transfer belt;
Fourier transform operation means for performing Fourier transform on the displacement signal output from the displacement signal detection means collectively for a plurality of continuous rotations of the intermediate transfer belt;
An inverse Fourier transform computing means for performing the inverse Fourier transform on the signal subjected to the Fourier transform by the Fourier transform computing means, limited to the frequency band dominant to the thickness fluctuation of the endless belt,
The rotational speed of the intermediate transfer belt is controlled by the rotational speed control means based on the thickness fluctuation signal of the intermediate transfer belt output from the inverse Fourier transform calculation means.

本発明の第８の手段は前記第７の手段において、前記距離測定手段が前記中間転写ベルトの幅方向に沿って所定の間隔を置いて複数設置され、
各距離測定手段から出力された各距離信号が前記変位信号検出手段に入力されることを特徴とするものである。 According to an eighth means of the present invention, in the seventh means, a plurality of the distance measuring means are installed at predetermined intervals along the width direction of the intermediate transfer belt,
Each distance signal output from each distance measuring means is input to the displacement signal detecting means.

本発明の第９の手段は前記第７または第８の手段において、前記距離測定手段がレーザ変位計であって、
そのレーザ変位計から出射されるレーザ光の向きが前記回転ローラの中心に向いていることを特徴とするものである。 According to a ninth means of the present invention, in the seventh or eighth means, the distance measuring means is a laser displacement meter,
The direction of the laser light emitted from the laser displacement meter is directed to the center of the rotating roller.

本発明の第１０の手段は前記第７の手段において、前記距離測定手段による測定間隔が前記変位信号検出手段によるサンプリング間隔よりも短いことを特徴とするものである。   According to a tenth means of the present invention, in the seventh means, the measurement interval by the distance measuring means is shorter than the sampling interval by the displacement signal detecting means.

本発明は前述のような構成になっており、無端ベルト厚さの変動を高精度でかつ簡便に測定できる無端ベルトの厚さ変動測定装置、画像形成装置の製造方法ならびに画像形成装置を提供することができる。   The present invention is configured as described above, and provides an endless belt thickness variation measuring apparatus, an image forming apparatus manufacturing method, and an image forming apparatus capable of easily measuring an endless belt thickness variation with high accuracy. be able to.

本発明においては、無端ベルトを少なくとも１本の回転ローラに懸架する。具体的には、例えば１本の駆動ローラと複数本の従動ローラで構成される走行系に無端ベルトが懸架される。前記ローラのうちの１本が測定用に使用される。無端ベルトの１周長は、測定に使用するローラの１周長と比較して十分に長いことが望ましく、約１０倍以上あると良い。   In the present invention, the endless belt is suspended on at least one rotating roller. Specifically, for example, an endless belt is suspended on a traveling system including one drive roller and a plurality of driven rollers. One of the rollers is used for measurement. The circumference of the endless belt is desirably sufficiently longer than the circumference of the roller used for measurement, and is preferably about 10 times or more.

前記駆動ローラの駆動源として一般的なモータ（ステッピングモータ、ＤＣモータ等）を用い、そのモータを駆動ローラに連結するが、両者の間にギアのような変速機構を介在させても良い。前記駆動源により駆動ローラを一定角速度で回転させ、無端ベルトを走行させる。   A general motor (stepping motor, DC motor, or the like) is used as a driving source of the driving roller, and the motor is connected to the driving roller. However, a speed change mechanism such as a gear may be interposed therebetween. The drive roller is rotated at a constant angular velocity by the drive source, and the endless belt is caused to travel.

本実施形態では、駆動ローラを測定に用いるローラとする。ローラ偏芯の片振幅として約１０μｍ〜２０μｍ程度ならば十分可能な加工精度であるが、後述のように本発明では原理的には偏芯は存在してよいので、偏芯は前述の範囲よりも大きくても構わない。   In this embodiment, the driving roller is a roller used for measurement. If the roller eccentricity amplitude is about 10 μm to 20 μm, the processing accuracy is sufficiently high. However, as described below, in the present invention, in principle, the eccentricity may exist. Can be large.

無端ベルトを挟んで測定に用いるローラと反対側に、非接触式変位測定装置としてレーザ変位計を静止状態で設置する。このレーザ変位計として、繰り返し精度０．０１μｍ〜０．０５μｍのものが好適である。   A laser displacement meter is installed in a stationary state as a non-contact type displacement measuring device on the opposite side of the roller used for measurement across the endless belt. As this laser displacement meter, one having a repetition accuracy of 0.01 μm to 0.05 μm is suitable.

無端ベルトの走行中に、非接触式変位測定装置（レーザ変位計）を用いて、前記ローラに対するベルトの巻き付け角度内の無端ベルト表面までの距離を測定する。   While the endless belt is running, a distance to the endless belt surface within the belt winding angle with respect to the roller is measured using a non-contact displacement measuring device (laser displacement meter).

ベルトに対する非接触式変位測定装置（レーザ変位計）の測定方向がローラの半径方向に沿った方向、すなわちローラの中心に向かった方向ならば、測定角度誤差の補正が不要で最も好ましい。非接触式変位測定装置（レーザ変位計）による測定間隔は、時間的に連続的でも断続的でもよい。断続的に測定する場合は、後述する信号処理手段のサンプリング間隔よりも短いことが望ましい。非接触式変位測定装置（レーザ変位計）で測定された距離信号は、信号処理手段に入力される。   If the measurement direction of the non-contact displacement measuring device (laser displacement meter) with respect to the belt is the direction along the radial direction of the roller, that is, the direction toward the center of the roller, it is most preferable that the measurement angle error is not corrected. The measurement interval by the non-contact type displacement measuring device (laser displacement meter) may be continuous in time or intermittent. In the case of intermittent measurement, it is desirable that it is shorter than the sampling interval of the signal processing means described later. A distance signal measured by a non-contact displacement measuring device (laser displacement meter) is input to the signal processing means.

この信号処理手段は、所定のサンプリング間隔で前記距離信号を変位信号として検出する変位信号検出手段と、その変位信号をフ―リェ変換するフ―リェ変換演算手段と、そのフ―リェ変換した信号に対して、無端ベルトの厚さ変動に支配的な周波数帯域に制限して逆フ―リェ変換する逆フ―リェ変換演算手段とを少なくとも有している。   The signal processing means includes a displacement signal detecting means for detecting the distance signal as a displacement signal at a predetermined sampling interval, a free conversion calculating means for performing a free conversion of the displacement signal, and a free converted signal. On the other hand, it has at least an inverse-Fleer transform operation means for performing an inverse-Fourier transform while limiting to a frequency band that is dominant in the thickness variation of the endless belt.

この信号処理手段において、変位信号の総取り組み時間は無端ベルトを連続して約１０回転以上の時間が望ましい。１０回転ならば無端ベルト１回転周波数の１／１０の周波数分解能が得られるので、厚さ変動の各周波数成分の信号／ノイズ比（Ｓ／Ｎ）を高くすることができる。測定時間の短縮を図るために、もう少し取り組み時間を短くしても良い。   In this signal processing means, the total working time of the displacement signal is preferably about 10 rotations or more continuously for the endless belt. With 10 rotations, a frequency resolution of 1/10 of the rotation frequency of the endless belt can be obtained, so that the signal / noise ratio (S / N) of each frequency component of the thickness variation can be increased. In order to shorten the measuring time, the working time may be shortened a little.

この信号処理手段において、サンプリング間隔は測定位置のローラ１回転周波数ｆｒ成分（主に偏芯成分）を時間的に滑らかに検出できる程度でよい。ここで無端ベルトの高次周波数を５次まで考慮すると仮定する。例えば無端ベルトの１回転周波数ｆｂを測定ローラ１回転周波数ｆｒの約１０倍、サンプリング周波数を３２×ｆｒとすれば、３２×ｆｒ＝３２０×ｆｂとなり、５×ｆｂ成分も十分検出できる。   In this signal processing means, the sampling interval may be such that the roller 1 rotation frequency fr component (mainly the eccentric component) at the measurement position can be detected smoothly in time. Here, it is assumed that the higher order frequency of the endless belt is taken into consideration up to the fifth order. For example, if the rotation frequency fb of the endless belt is about 10 times the rotation frequency fr of the measuring roller and the sampling frequency is 32 × fr, 32 × fr = 320 × fb, and the 5 × fb component can be sufficiently detected.

この信号処理手段により、無端ベルトの連続１０回転分の前記変位信号の時間波形を一括してフ―リェ変換する。各周波数成分の実部および虚部の情報は記憶しておく。さらに周波数帯域を選択するために、例えば周波数スペクトラムとして、この信号処理手段の画面に表示する。ＡＣ成分の中において、信号レベルとして最も顕著なものは、ローラ１回転周波数ｆｒ（主に偏芯成分）である。次に無端ベルトの１回転周波数ｆｂおよびそのｆｂの高次成分である。ｆｂの高次成分をどこまで考慮するかは、無端ベルトを実際に測定して決めればよい。ここでは前述のように無端ベルトの周波数成分としてｆｂ以外に２×ｆｂ、３×ｆｂ、４×ｆｂ、５×ｆｂ成分を考慮する。   By this signal processing means, the time waveform of the displacement signal for 10 continuous rotations of the endless belt is collectively subjected to free conversion. Information on the real part and the imaginary part of each frequency component is stored. Further, in order to select a frequency band, for example, a frequency spectrum is displayed on the screen of the signal processing means. Among the AC components, the most prominent signal level is the roller 1 rotation frequency fr (mainly eccentric component). Next, one rotation frequency fb of the endless belt and higher order components of the fb. To what extent higher-order components of fb are considered may be determined by actually measuring an endless belt. Here, as described above, 2 × fb, 3 × fb, 4 × fb, and 5 × fb components other than fb are considered as frequency components of the endless belt.

この信号処理手段により、ローラ１回転周波数ｆｒ（主に偏芯成分）やノイズを除去するために、例えば０．５×ｆｂ〜５．５×ｆｂの周波数帯域のみ取り出して（帯域制限して）逆フ―リェ変換する。この結果再生された時間波形こそが、無端ベルトの走行方向に沿った厚さ変動の支配的な成分によって構成されている。フ―リェ変換時に実部および虚部の情報は記憶されているので、前記再生時間波形は帯域制限内のゲインも位相も保存されている。   In order to remove the rotation frequency fr (mainly eccentric component) and noise of the roller by this signal processing means, for example, only the frequency band of 0.5 × fb to 5.5 × fb is taken out (band-limited). Reverse Fourier transform. The time waveform reproduced as a result is constituted by the dominant component of the thickness variation along the traveling direction of the endless belt. Since the real part information and the imaginary part information are stored at the time of the Fourier transform, the reproduction time waveform stores both the gain and the phase within the band limit.

このようにして、走行中の無端ベルトの厚さ変動プロファイルを高精度に測定することができる。   In this way, the thickness variation profile of the endless belt that is running can be measured with high accuracy.

さらに無端ベルトが画像形成装置の中間転写ベルトの場合、中間転写ベルトを画像形成装置に組み込む前に中間転写ベルトの厚さ変動を測定するだけで色ずれ量を予測できることは、中間転写ベルトの選別にも好都合である。次にそのことについて具体的に説明する。   Furthermore, when the endless belt is an intermediate transfer belt of an image forming apparatus, the color misregistration amount can be predicted by simply measuring the thickness fluctuation of the intermediate transfer belt before the intermediate transfer belt is incorporated into the image forming apparatus. Also convenient. Next, this will be specifically described.

中間転写ベルトが駆動ローラにある巻付き角度で懸架されているとき、巻付き部のある位置での中間転写ベルトの走行速度は、下式で表すことができる。   When the intermediate transfer belt is suspended at a winding angle on the driving roller, the traveling speed of the intermediate transfer belt at a position where the winding portion is present can be expressed by the following equation.

Ｖｂ（ｔ）＝〔Ｒｒ＋ａ×Ｂ（ｔ）〕×ωｒ
Ｖｂ（ｔ）：中間転写ベルトの走行速度
ｔ：時間
Ｒｒ：駆動ローラの半径（偏芯はゼロとする）
ａ：中間転写ベルトの実効的な走行速度を表す係数（＝０．５）
Ｂ（ｔ）：中間転写ベルトの絶対厚さ
ωｒ：駆動ローラの角速度（一定）
なお、説明を簡単にするため、駆動ローラの偏芯はゼロとした。前記係数ａは、中間転写ベルトの厚さの図心軸という意味で０．５とした。 Vb (t) = [Rr + a × B (t)] × ωr
Vb (t): traveling speed of the intermediate transfer belt
t: time
Rr: radius of the driving roller (the eccentricity is zero)
a: Coefficient (= 0.5) representing the effective running speed of the intermediate transfer belt
B (t): Absolute thickness of the intermediate transfer belt
ωr: Angular speed of driving roller (constant)
In order to simplify the description, the eccentricity of the drive roller is assumed to be zero. The coefficient a was set to 0.5 in the meaning of the centroid of the thickness of the intermediate transfer belt.

さらに中間転写ベルトの厚さをＤＣ成分とＡＣ成分に分けて表記すると、
Ｂ（ｔ）＝Ｂｄｃ＋ΔＢ（ｔ）
Ｂｄｃ：厚さのＤＣ成分
ΔＢ（ｔ）：厚さのＡＣ成分で、本発明の厚さ変動測定装置で得られる厚さ変動プロファイル
従って、
Ｖｂ（ｔ）＝〔Ｒｒ＋ａ×（Ｂｄｃ＋ΔＢ（ｔ））〕×ωｒ
＝（Ｒｒ＋ａ×Ｂｄｃ）×ωｒ＋ａ×ΔＢ（ｔ）×ωｒ
この式の右辺第１項はＤＣ成分、第２項はＡＣ成分である。この右辺第２項をΔＶｂ（ｔ）：速度変動成分とすると、
ΔＶｂ（ｔ）＝ａ×ΔＢ（ｔ）×ωｒ
駆動ローラを一定角速度ωｒで回転させた場合、中間転写ベルトの速度変動はベルトの厚さ変動に比例する。 Further, when the thickness of the intermediate transfer belt is divided into a DC component and an AC component,
B (t) = Bdc + ΔB (t)
Bdc: DC component of thickness ΔB (t): AC component of thickness, thickness variation profile obtained with thickness variation measuring apparatus of the present invention
Vb (t) = [Rr + a × (Bdc + ΔB (t))] × ωr
= (Rr + a × Bdc) × ωr + a × ΔB (t) × ωr
The first term on the right side of this equation is the DC component, and the second term is the AC component. When the second term on the right side is ΔVb (t): speed fluctuation component,
ΔVb (t) = a × ΔB (t) × ωr
When the driving roller is rotated at a constant angular velocity ωr, the speed variation of the intermediate transfer belt is proportional to the belt thickness variation.

タンデム型の画像形成装置の場合、一般的に４つ（４色用）の感光体が中間転写ベルトの走行方向に沿って配置されている。感光体から中間転写ベルトにトナーが転写されることを、本明細書では１次転写という。１回の１次転写工程において、任意の２つの感光体の１次転写位置を中間転写ベルトが通過する時間区間〔ｔａ，ｔｂ〕が与えられたとき、その区間での中間転写ベルト速度変動ΔＶｂ（ｔ）を時間積分する。この積分値が色ずれ値となる。符号は正でも負でも構わない。この絶対値が大きいほど色ずれＣＭＲが大きくなる。ただし、積分区間は時刻〔ｔａ，ｔｂ〕である。

Figure 0004846602
In the case of a tandem type image forming apparatus, generally four (for four colors) photoconductors are arranged along the running direction of the intermediate transfer belt. Transfer of toner from the photoreceptor to the intermediate transfer belt is referred to as primary transfer in this specification. When a time interval [ta, tb] in which the intermediate transfer belt passes through the primary transfer position of any two photoconductors in a single primary transfer step is given, the intermediate transfer belt speed fluctuation ΔVb in that interval is given. (T) is integrated over time. This integrated value becomes the color misregistration value. The sign may be positive or negative. As this absolute value increases, the color shift CMR increases. However, the integration interval is time [ta, tb].
Figure 0004846602

ＣＭＲ：色ずれ
ｔａ，ｔｂ：１回の１次転写工程で任意の２つの感光体の１次転写位置を中間転写ベルトが通過する時刻
以上により中間転写ベルトの厚さ変動プロファイルが与えられれば、色ずれに及ぼす影響を簡単な演算で定量的に求めることができる。本発明の装置を用いて中間転写ベルトを画像形成装置に組み込む前にそれの厚さ変動を測定することで、色ずれを評価基準にした部品としての中間転写ベルトの評価・選別ができ、評価基準に合格したものだけを適正部品として画像形成装置に組み込めば、歩留まりの向上を図ることができる。 CMR: Color misregistration ta, tb: Time when the intermediate transfer belt passes through the primary transfer position of any two photosensitive members in one primary transfer step If the thickness variation profile of the intermediate transfer belt is given as described above, The influence on the color shift can be obtained quantitatively with a simple calculation. By measuring the thickness variation of the intermediate transfer belt before incorporating it into the image forming apparatus using the apparatus of the present invention, it is possible to evaluate and select the intermediate transfer belt as a part based on the evaluation of color misregistration. If only those that pass the standards are incorporated into the image forming apparatus as appropriate parts, the yield can be improved.

非接触式変位測定装置を少なくとも１つ内蔵する画像形成装置であれば、原理的に中間転写ベルト（無端ベルト）の厚さ変動を検出することが可能であり、前述の信号処理機能をハードウェアまたは（ならびに）ソフトウェアとして画像形成装置に組み込むことも可能である。検出された中間転写ベルトの厚さ変動プロファイルを、色ずれ改善のために中間転写ベルトの駆動制御などの画像形成のための制御に活用することも可能である。   If the image forming apparatus includes at least one non-contact displacement measuring device, it is possible in principle to detect the thickness variation of the intermediate transfer belt (endless belt), and the above-described signal processing function is implemented by hardware. Or (and) it is also possible to incorporate it into an image forming apparatus as software. The detected thickness variation profile of the intermediate transfer belt can be used for image formation control such as drive control of the intermediate transfer belt to improve color misregistration.

次に画像形成装置用の中間転写ベルトとして無端ベルトを用いる場合の、無端ベルトの厚さ変動装置の実施例について説明する。   Next, an embodiment of an endless belt thickness varying device when an endless belt is used as an intermediate transfer belt for an image forming apparatus will be described.

中間転写ベルトの材料としては、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネ―ト、フッ化ビニリデンなどが用いられる。中間転写ベルトの周長は、測定に使用されるローラの周長よりも十分長ければよい。   As a material for the intermediate transfer belt, polyimide, polyamideimide, polycarbonate, vinylidene fluoride, or the like is used. The peripheral length of the intermediate transfer belt may be sufficiently longer than the peripheral length of the roller used for measurement.

図１は、本発明の機能を単純化して表した図である。同図に示されているように中間転写ベルト1は、駆動ローラ２と２本の従動ローラ８，９間に懸架されている。本実施形態では、測定に使うローラを駆動ローラ２とする。中間転写ベルト1の周長は、測定に使うローラ（駆動ローラ２）の周長の約１０倍以上となっている。  FIG. 1 is a simplified diagram showing the function of the present invention. As shown in the figure, the intermediate transfer belt 1 is suspended between a driving roller 2 and two driven rollers 8 and 9. In this embodiment, the roller used for measurement is the drive roller 2. The peripheral length of the intermediate transfer belt 1 is about 10 times or more the peripheral length of the roller (drive roller 2) used for measurement.

中間転写ベルト1を走行させる駆動手段として、ステッピングモータやＤＣモータなどのモータ６が用いられ、連結機構７を介して駆動ローラ２に連結されている。ギアのような変速機構を介在させても良い。モータ６は駆動回路（図示せず）によって駆動制御される。この駆動手段によって駆動ローラ２を一定の角速度で矢印１０方向に回転させ、中間転写ベルト1を方向１１へ沿って走行させる。  As drive means for running the intermediate transfer belt 1, a motor 6 such as a stepping motor or a DC motor is used and is connected to the drive roller 2 via a connection mechanism 7. A transmission mechanism such as a gear may be interposed. The motor 6 is driven and controlled by a drive circuit (not shown). By this driving means, the driving roller 2 is rotated in the direction of arrow 10 at a constant angular velocity, and the intermediate transfer belt 1 is caused to travel along the direction 11.

測定に使うローラ（駆動ローラ２）の偏芯量は、片振幅で１０μｍとなっている。後述するように本発明では原理的に偏芯は存在してよいので、実際の偏芯量はもっと大きくても構わない。測定に使うローラ（駆動ローラ２）の表面粗さＲａは、約０．２μｍで十分である。  The eccentric amount of the roller (drive roller 2) used for the measurement is 10 μm in one amplitude. As will be described later, in the present invention, since eccentricity may exist in principle, the actual eccentricity may be larger. About 0.2 μm is sufficient as the surface roughness Ra of the roller (drive roller 2) used for measurement.

中間転写ベルト1を挟んで駆動ローラ２と反対側に、非接触式の変位測定装置としてのレーザ変位計３ａが静止状態で配置されている。図１ではレーザ変位計３ａは１個だけであるが、中間転写ベルト1の幅方向に複数個配置するのが測定としては効率的である。複数個のレーザ変位計３ａを配置する例は別図で説明する。レーザ変位計３ａは、繰り返し精度０．０１μｍ〜０．０５μｍ程度のもので良い。レーザ変位計３ａとして、例えばキーエンス社製ＬＫ−Ｇ３５を用いることができる。  On the opposite side of the intermediate transfer belt 1 from the drive roller 2, a laser displacement meter 3a as a non-contact type displacement measuring device is disposed in a stationary state. In FIG. 1, only one laser displacement meter 3 a is provided, but it is efficient for measurement to arrange a plurality of laser displacement meters 3 in the width direction of the intermediate transfer belt 1. An example of arranging a plurality of laser displacement meters 3a will be described with reference to another drawing. The laser displacement meter 3a may have a repetition accuracy of about 0.01 μm to 0.05 μm. As the laser displacement meter 3a, for example, LK-G35 manufactured by Keyence Corporation can be used.

図２は、図１の測定ポイント５ａ付近の拡大図である。駆動ローラ２に対する中間転写ベルト1の巻き付け角度２１の範囲内で、中間転写ベルト1の表面までの距離をレーザ変位計３ａで一方向から測定する。  FIG. 2 is an enlarged view of the vicinity of the measurement point 5a in FIG. Within the range of the winding angle 21 of the intermediate transfer belt 1 with respect to the drive roller 2, the distance to the surface of the intermediate transfer belt 1 is measured from one direction by the laser displacement meter 3a.

レーザ光４ａは概念的に表したもので、測定方向の中心は方向２２である。本実施例では測定方向、すなわちレーザ光４ａの出射方向２２は、駆動ローラ２の半径方向、すなわち駆動ローラ２の中心に向いており、これによって転写ベルト1の厚さを直接測定できる。レーザ変位計３ａによる測定間隔は時間的に連続的でも断続的でも良い。断続的な場合、後述する信号処理手段２０１のサンプリング間隔より短いことが望ましい。レーザ変位計３ａで検出した距離信号は、図１に示す信号処理手段２０１に入力する。  The laser beam 4 a is conceptually represented, and the center of the measurement direction is the direction 22. In the present embodiment, the measurement direction, that is, the emission direction 22 of the laser beam 4a is directed to the radial direction of the drive roller 2, that is, the center of the drive roller 2, whereby the thickness of the transfer belt 1 can be directly measured. The measurement interval by the laser displacement meter 3a may be continuous in time or intermittent. In the case of intermittent, it is desirable that it is shorter than the sampling interval of the signal processing means 201 described later. The distance signal detected by the laser displacement meter 3a is input to the signal processing means 201 shown in FIG.

信号処理手段２０１は、所定のサンプリング間隔でレーザ変位計３ａからの距離信号を変位信号として検出する変位信号検出手段２０２と、この変位信号をフーリェ変換するフーリェ変換演算手段２０３と、そのフーリェ変換した信号に対して、中間転写ベルト1の厚さ変動に支配的な周波数帯域に制限して逆フーリェ変換する逆フーリェ演算手段２０４とを少なくとも備えている。  The signal processing unit 201 includes a displacement signal detection unit 202 that detects a distance signal from the laser displacement meter 3a as a displacement signal at a predetermined sampling interval, a Fourier transform calculation unit 203 that performs a Fourier transform on the displacement signal, and a Fourier transform thereof. At least an inverse Fourier calculation means 204 that performs inverse Fourier transform on the signal while limiting to a frequency band that is dominant in the thickness variation of the intermediate transfer belt 1 is provided.

前記変位信号の総取り込み時間は、中間転写ベルト1を連続して約１０回転以上回転する時間に相当する時間が望ましい。１０回転分ならば中間転写ベルト1の１回転周波数の１／１０の周波数分解能が得られるので、信号／ノイズ比を上げ易い。測定時間を短縮するために、もう少し取り込み時間を短くしても良い。  The total time taken for the displacement signal is preferably a time corresponding to a time for which the intermediate transfer belt 1 is continuously rotated about 10 times or more. If it is 10 rotations, a frequency resolution of 1/10 of one rotation frequency of the intermediate transfer belt 1 can be obtained, so it is easy to increase the signal / noise ratio. In order to shorten the measurement time, the capture time may be shortened a little.

サンプリング間隔は、測定に用いるローラ（駆動ローラ２）の１回転周波数ｆｒの成分（主に偏芯成分）を時間的に滑らかに検出できる程度でよい。本実施例ではサンプリング周波数は、約５０×ｆｒとする。さらに中間転写ベルト1の高次周波数を５次まで考慮すると仮定する（実験で用いた中間転写ベルト1はこの程度であった）。また、ローラ（駆動ローラ２）の１回転周波数ｆｒと中間転写ベルト1の１回転周波数ｆｂは、ｆｒ＝２０×ｆｂの関係とする。  The sampling interval may be such that the component (mainly the eccentric component) of one rotation frequency fr of the roller (drive roller 2) used for measurement can be detected smoothly in time. In this embodiment, the sampling frequency is about 50 × fr. Further, it is assumed that the high-order frequency of the intermediate transfer belt 1 is taken into consideration up to the fifth order (the intermediate transfer belt 1 used in the experiment was about this level). Further, the one rotation frequency fr of the roller (drive roller 2) and the one rotation frequency fb of the intermediate transfer belt 1 have a relationship of fr = 20 × fb.

図３は、レーザ変位計で測定した変位信号の変動分の時間波形を表す図である。横軸は中間転写ベルトの１回転時間（時刻区間ｔ０〜ｔ１）、縦軸はレーザ変位計と中間転写ベルトの表面までの平均距離をすでに差し引いて、変位信号の変動分のみを表示している。  FIG. 3 is a diagram showing a time waveform corresponding to the variation of the displacement signal measured by the laser displacement meter. The abscissa represents one rotation time of the intermediate transfer belt (time interval t0 to t1), and the ordinate represents only the variation of the displacement signal by subtracting the average distance between the laser displacement meter and the surface of the intermediate transfer belt. .

図3のような表示機能が前記信号処理手段２０１に設けられているが、図１では図示を省略している。信号処理手段２０１において、実際には中間転写ベルト1の連続１０回転分の前記変位信号の時間波形を変位信号検出手段２０２で取り込む。図３はそのうちの１回転分を表示したものであり、駆動ローラ２の偏芯の片振幅が約１０μｍで、２０周期であり、またさらに低い周波数の振幅成分が重畳しているのが分かる。  A display function as shown in FIG. 3 is provided in the signal processing means 201, but is not shown in FIG. In the signal processing unit 201, the displacement signal detection unit 202 actually captures the time waveform of the displacement signal for 10 continuous rotations of the intermediate transfer belt 1. FIG. 3 shows one of the rotations, and it can be seen that the eccentric amplitude of the eccentricity of the drive roller 2 is about 10 μm, 20 cycles, and an amplitude component of a lower frequency is superimposed.

図4は、変位信号検出手段２０２で得られた中間転写ベルト1の連続１０回転分の変位信号をフーリェ変換演算手段２０３で一括してフーリェ変換し、横軸を周波数、縦軸を変位振幅に換算して表した図である。フーリェ変換した各周波数成分の実部および虚部の情報は、記憶部（図示せず）に記憶しておく。  In FIG. 4, the displacement signals for 10 continuous rotations of the intermediate transfer belt 1 obtained by the displacement signal detection means 202 are collectively subjected to Fourier transform by the Fourier transform calculation means 203, with the horizontal axis representing frequency and the vertical axis representing displacement amplitude. It is the figure expressed in conversion. Information on the real part and the imaginary part of each frequency component subjected to Fourier transform is stored in a storage unit (not shown).

中間転写ベルト1の厚さ変動に支配的な周波数帯域を選択するために、図４に示すように縦軸を変位換算して、信号処理手段２０１の画面（図示せず）に表示する。図４の縦軸の振幅を見ると、駆動ローラ２の１回転周波数ｆｒ（＝２０×ｆｂ）の偏芯片振幅約１０μｍが最も大きいことが分かる。他のＡＣ成分において、信号レベルとして顕著なものは、中間転写ベルト1の１回転周波数ｆｂおよびｆｂの高次成分である。ｆｂの高次成分をどこまで考慮するかは、中間転写ベルト1を実際に測定して決めればよいが、ここではｆｂの１次〜５次まで考慮する。  In order to select a frequency band that is dominant in the thickness fluctuation of the intermediate transfer belt 1, the vertical axis is converted into a displacement as shown in FIG. 4 and displayed on the screen (not shown) of the signal processing means 201. As can be seen from the amplitude of the vertical axis in FIG. 4, the eccentric piece amplitude of one rotation frequency fr (= 20 × fb) of the driving roller 2 is about 10 μm. Among the other AC components, what is remarkable as the signal level is the high-order components of the one-rotation frequencies fb and fb of the intermediate transfer belt 1. The extent to which higher-order components of fb are considered may be determined by actually measuring the intermediate transfer belt 1, but here, the first to fifth orders of fb are considered.

図5は、前記のフーリェ変換結果を、逆フーリェ変換演算手段２０４（図１参照）を用いて、０．５×ｆｂ〜５．５×ｆｂの周波数帯域のみ取り出して（帯域制限して）、逆フ―リェ変換を実行した結果を時間波形として表した図である。  FIG. 5 shows that the Fourier transform result is extracted from the frequency band of 0.5 × fb to 5.5 × fb using the inverse Fourier transform operation means 204 (see FIG. 1) (band-limited). It is the figure which represented the result of having performed reverse Fourier transform as a time waveform.

図4において、残すべき周波数帯域は中間転写ベルト1の厚さ変動に支配的な所だけであり、除去すべき周波数帯域は駆動ローラ２の１回転周波数ｆｒ成分（偏芯成分）やノイズ成分である。この帯域制限して再生された時間波形こそが、中間転写ベルト1の走行方向に沿った厚さ変動の支配的な成分によって構成されている。フーリェ変換時に実部および虚部の情報が記憶されているので、再生時間波形には帯域制限内のゲインと位相が保存されている。このようにして走行中の中間転写ベルト1の走行方向に沿った厚さ変動プロファイルを高精度に測定することができる。  In FIG. 4, the frequency band to be left is only a place dominant to the thickness variation of the intermediate transfer belt 1, and the frequency band to be removed is one rotation frequency fr component (eccentric component) or noise component of the driving roller 2. is there. The time waveform reproduced with the band limited is constituted by the dominant component of the thickness variation along the traveling direction of the intermediate transfer belt 1. Since the real part information and the imaginary part information are stored at the time of the Fourier transform, the gain and phase within the band limit are stored in the reproduction time waveform. In this way, the thickness variation profile along the traveling direction of the intermediate transfer belt 1 during traveling can be measured with high accuracy.

測定に用いるローラ（駆動ローラ２）表面そのもののうねりの影響が考えられるが、その対策について次に説明する。図１においてレーザ変位計３ａをもう１つ用意し（図示せず）、中間転写ベルト1の表面５ａと駆動ローラ２の表面２ａの距離を同時に測定する。これらの測定ポイント５ａおよび２ａにおいて、図４と同様にフ―リェ変換後、変位振幅の周波数スペクトラムを作成する。  The influence of the undulation of the surface of the roller (driving roller 2) used for the measurement can be considered. In FIG. 1, another laser displacement meter 3a is prepared (not shown), and the distance between the surface 5a of the intermediate transfer belt 1 and the surface 2a of the drive roller 2 is measured simultaneously. At these measurement points 5a and 2a, the frequency spectrum of the displacement amplitude is created after the free transformation as in FIG.

図6は、駆動ローラ２の表面２ａにおける変位振幅換算の周波数スペクトラムを表す図である。この図から明らかなように、駆動ローラ２の１回転周波数ｆｒの成分が支配的である。中間転写ベルト1の１回転周波数ｆｂの振幅も若干見えるが、これは中間転写ベルト1の厚さ変動の起因ではなく、中間転写ベルト1の１回転周波数ｆｂの振幅で、機構系が構造的に振動するためである。中間転写ベルト1の１回転周波数ｆｂの振幅が小さければ、無視して構わない。  FIG. 6 is a diagram showing a frequency spectrum in terms of displacement amplitude on the surface 2 a of the drive roller 2. As is apparent from this figure, the component of one rotation frequency fr of the driving roller 2 is dominant. Although the amplitude of the one rotation frequency fb of the intermediate transfer belt 1 is also slightly visible, this is not due to the thickness fluctuation of the intermediate transfer belt 1, but the mechanism system is structurally based on the amplitude of the one rotation frequency fb of the intermediate transfer belt 1. This is to vibrate. If the amplitude of one rotation frequency fb of the intermediate transfer belt 1 is small, it can be ignored.

中間転写ベルト1の厚さ変動に比べて無視できない場合には、中間転写ベルト1の１回転周波数ｆｂの実部、虚部情報を保存しておき、例えば０．５×ｆｂ〜５．５×ｆｂの周波数帯域に制限して逆フーリェ変換する。その再生時間波形を、中間転写ベルト1の表面測定で求めた厚さ変動波形（図５参照）から引き算すれば、中間転写ベルト1の厚さ変動プロファイルをさらに高精度に求めることができる。  When it is not negligible compared with the thickness fluctuation of the intermediate transfer belt 1, real part and imaginary part information of one rotation frequency fb of the intermediate transfer belt 1 is stored, for example, 0.5 × fb to 5.5 ×. The inverse Fourier transform is performed by limiting to the frequency band of fb. By subtracting the reproduction time waveform from the thickness fluctuation waveform (see FIG. 5) obtained by measuring the surface of the intermediate transfer belt 1, the thickness fluctuation profile of the intermediate transfer belt 1 can be obtained with higher accuracy.

次に厚さ変動測定装置を、特に機構系の構成と動作を中心に説明する。図７は、中間転写ベルト1の厚さ変動測定装置の実装例を示す図である。この測定装置は、筐体ユニット１４１と、筐体ユニット１４１に設置された複数のレーザ変位計３ａ，３ｂ，３ｃと、筐体ユニット１４１に固定された中間転写ベルトユニット３1と、信号処理手段２０１とで主に構成されている。  Next, the thickness variation measuring apparatus will be described, particularly focusing on the structure and operation of the mechanism system. FIG. 7 is a diagram illustrating an implementation example of the thickness variation measuring apparatus of the intermediate transfer belt 1. This measuring apparatus includes a housing unit 141, a plurality of laser displacement meters 3 a, 3 b, 3 c installed in the housing unit 141, an intermediate transfer belt unit 3 1 fixed to the housing unit 141, and a signal processing unit 201. And is mainly composed.

信号処理手段２０１は図１に示す信号処理手段２０１と構成、機能は同じであるが、３台のレーザ変位計３ａ，３ｂ，３ｃからの出力を信号処理できる構成となっている。この３台（複数台）のレーザ変位計３ａ，３ｂ，３ｃは、中間転写ベルト１の幅方向、すなわち中間転写ベルト１の走行方向と直交する方向に所定の間隔をおいて設置されている。これにより中間転写ベルト１のほぼ全幅領域にわたっての厚さ変動が測定できる。  The signal processing unit 201 has the same configuration and function as the signal processing unit 201 shown in FIG. 1, but is configured to be able to signal-process the outputs from the three laser displacement meters 3a, 3b, and 3c. The three (plural) laser displacement meters 3a, 3b, 3c are installed at a predetermined interval in the width direction of the intermediate transfer belt 1, that is, in the direction orthogonal to the traveling direction of the intermediate transfer belt 1. Thereby, the thickness variation over almost the entire width region of the intermediate transfer belt 1 can be measured.

図８は、図７の機構部のみを示した分解斜視図である。中間転写ベルトユニット３1が、ネジなどからなる固定部材１７１ａ，１７１ｂ，１７１ｃ，１７１ｄによって筐体ユニット１４１に内に組み込まれる。筐体ユニット１４１は、前板１４２、後板１４３、右側板１４４、右側板１４５で箱型に構成されている。各板の連結手段は図示していない。中間転写ベルトユニット３1を筐体ユニット１４１に固定するために、前板１４２の上部に溝１４７ａと１４７ｂが、後板１４３の上部に溝１４７ｃと１４７ｄが、それぞれ設けられている。  FIG. 8 is an exploded perspective view showing only the mechanism part of FIG. The intermediate transfer belt unit 31 is incorporated in the housing unit 141 by fixing members 171a, 171b, 171c, and 171d made of screws or the like. The housing unit 141 is configured in a box shape with a front plate 142, a rear plate 143, a right side plate 144, and a right side plate 145. The connecting means for each plate is not shown. In order to fix the intermediate transfer belt unit 31 to the housing unit 141, grooves 147a and 147b are provided on the upper portion of the front plate 142, and grooves 147c and 147d are provided on the upper portion of the rear plate 143, respectively.

図９は、中間転写ベルトユニット３1の分解斜視図である。中間転写ベルトユニット３1は、ベルト・ローラ４１、前板６１、後板８１、固定部材１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ，１０１ｄから主に構成されている。  FIG. 9 is an exploded perspective view of the intermediate transfer belt unit 3 1. The intermediate transfer belt unit 31 mainly includes a belt roller 41, a front plate 61, a rear plate 81, and fixing members 101a, 101b, 101c, and 101d.

ベルト・ローラ４１は、駆動ローラ２，従動ローラ８，９の両端部に、それぞれ軸受部への取り付け部２ｄ，２ｅ，８ｄ，８ｅ，９ｄ，９ｅを有している。  The belt roller 41 has attachment portions 2d, 2e, 8d, 8e, 9d, and 9e to the bearing portions at both ends of the driving roller 2 and the driven rollers 8 and 9, respectively.

前板６１は、板部６２、軸受部６３ａ，６３ｂ，６３ｃ、軸受部６３ｂの静止側を押し付けるためのバネ６４、筐体ユニット１４１を固定するための突起６５ａ，６５ｂを有する。軸受部６３ａ，６３ｂ，６３ｃは、内輪回転・外輪固定である。バネ６４は、中間転写ベルト1に張力を与える概念的な構造としているが、実際にはバネ力の調整が可能な構造（図示せず）となっている。中間転写ベルト1の着脱時は、ベルト張力を小さくし、測定時は中間転写ベルト1に所定の張力を与えるように切り替えられる機構（図示せず）となっている。  The front plate 61 includes a plate portion 62, bearing portions 63a, 63b, and 63c, a spring 64 for pressing the stationary side of the bearing portion 63b, and protrusions 65a and 65b for fixing the housing unit 141. The bearing parts 63a, 63b, and 63c are inner ring rotating and outer ring fixing. The spring 64 has a conceptual structure that applies tension to the intermediate transfer belt 1, but actually has a structure (not shown) in which the spring force can be adjusted. When the intermediate transfer belt 1 is attached / detached, a mechanism (not shown) is used that reduces the belt tension and switches the intermediate transfer belt 1 to apply a predetermined tension during measurement.

後板８１は、板部８２、軸受部８３ａ，８３ｂ，８３ｃ、軸受部８３ｂの静止側を押し付けるためのバネ６４、筐体ユニット１４１を固定するための突起６５ａ，６５ｂを有する。軸受部８３ａ，８３ｂ，８３ｃは、内輪回転・外輪固定である。後板８１の軸受部８３ｃにカップリング７ａを介してモータ６が連結され、モータ６に変速機構（図示せず）が内蔵されることもある。  The rear plate 81 has a plate portion 82, bearing portions 83a, 83b, 83c, a spring 64 for pressing the stationary side of the bearing portion 83b, and protrusions 65a, 65b for fixing the housing unit 141. The bearing portions 83a, 83b, and 83c are inner ring rotating and outer ring fixed. The motor 6 may be connected to the bearing portion 83c of the rear plate 81 via the coupling 7a, and a speed change mechanism (not shown) may be built in the motor 6.

図１０は、本発明の実施例２に係るタンデム型画像形成装置の概略構成図である。まず、画像形成装置４０１の主要構成と主要動作を説明する。  FIG. 10 is a schematic configuration diagram of a tandem type image forming apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. First, the main configuration and main operation of the image forming apparatus 401 will be described.

光学ユニット４１１は、図示していないが半導体レーザからなる光源、回転する多面体ミラー、レンズ群などの光学部品を内蔵している。４つの感光体４２１ａ，４２１ｂ，４２１ｃ，４２１ｄは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックに対応している。  Although not shown, the optical unit 411 contains optical components such as a light source composed of a semiconductor laser, a rotating polyhedral mirror, and a lens group. The four photoconductors 421a, 421b, 421c, and 421d correspond to yellow, magenta, cyan, and black.

各感光体４２１ａ，４２１ｂ，４２１ｃ，４２１ｄに対して帯電器（図示せず）によって帯電電位が与えられる。光学ユニット４１１から各感光体４２１ａ，４２１ｂ，４２１ｃ，４２１ｄに対して、レーザ光４１２ａ，４１２ｂ，４１２ｃ，４１２ｄにより露光され、像電位が与えられて記録すべき静電潜像が形成される。  A charging potential is applied to each of the photosensitive members 421a, 421b, 421c, and 421d by a charger (not shown). The photosensitive units 421a, 421b, 421c, and 421d are exposed from the optical unit 411 with laser beams 412a, 412b, 412c, and 412d, and image potentials are applied to form an electrostatic latent image to be recorded.

静電潜像はイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックに対応した各色トナーを内蔵した現像器４３１ａ，４３１ｂ，４３１ｃ，４３１ｄにより現像され、トナー像が形成される。このトナー像は、１次転写器４５１ａ，４５１ｂ，４５１ｃ，４５１ｄにより中間転写ベルト４４１に転写される。  The electrostatic latent image is developed by developing units 431a, 431b, 431c, and 431d that incorporate toners corresponding to yellow, magenta, cyan, and black to form toner images. This toner image is transferred to the intermediate transfer belt 441 by the primary transfer units 451a, 451b, 451c, and 451d.

中間転写ベルトユニット４４０は、中間転写ベルト４４１が駆動ローラ４４２と２本の従動ローラ４４８，４４９の間に懸架され、駆動ローラ４４２は連結機構４４３を介して駆動モータ４４４に連結されている。駆動モータ４４４はモータ駆動回路４４６によって駆動され、駆動ローラ４４２が一定角速度で回転し、中間転写ベルト４４１が矢印方向４４５へ沿って走行する。中間転写ベルト４４１は、張力調整機構（図示せず）によって所定の張力が付与されている。また必要ならば、中間転写ベルト４４１の蛇行補正機構（図示せず）を追加しても良い。  In the intermediate transfer belt unit 440, the intermediate transfer belt 441 is suspended between a drive roller 442 and two driven rollers 448 and 449, and the drive roller 442 is connected to a drive motor 444 via a connection mechanism 443. The drive motor 444 is driven by a motor drive circuit 446, the drive roller 442 rotates at a constant angular velocity, and the intermediate transfer belt 441 travels along the arrow direction 445. The intermediate transfer belt 441 is given a predetermined tension by a tension adjusting mechanism (not shown). If necessary, a meandering correction mechanism (not shown) of the intermediate transfer belt 441 may be added.

中間転写ベルト４４１に１次転写されたトナー像は、２次転写ローラ４６１による２次転写位置４６２に到達する。一方、用紙カセット４７１からピックアップされた用紙（図示せず）が搬走路４７２を移動し、前記転写トナーの２次転写タイミングに合わせて２次転写される。このようにしてトナー像を転写した用紙は定着ローラ４８１により定着４８２され、画像形成装置４０１から排出される。なお、スキャナー４９１は、複写機能を使うときのみ用いる。  The toner image primarily transferred to the intermediate transfer belt 441 reaches the secondary transfer position 462 by the secondary transfer roller 461. On the other hand, a sheet (not shown) picked up from the sheet cassette 471 moves on the transport path 472 and is secondarily transferred in accordance with the secondary transfer timing of the transfer toner. The sheet on which the toner image is transferred in this manner is fixed 482 by the fixing roller 481 and is discharged from the image forming apparatus 401. The scanner 491 is used only when the copy function is used.

次に中間転写ベルト４４１の厚さ変動を測定して、それの走行速度を一定に保つための速度制御に応用した例を同図を用いて説明する。  Next, an example in which the thickness variation of the intermediate transfer belt 441 is measured and applied to speed control for keeping the traveling speed constant will be described with reference to FIG.

コントローラ６０１は、レーザ変位計６０３、信号処理手段６０４、補正量算出手段６０５を備えている。信号処理手段６０４は図示していないが、変位検出手段、フーリェ変換演算手段、帯域制限した逆フーリェ変換演算手段を少なくとも備えている。  The controller 601 includes a laser displacement meter 603, a signal processing unit 604, and a correction amount calculation unit 605. Although not shown, the signal processing means 604 includes at least a displacement detection means, a Fourier transform calculation means, and a band-limited inverse Fourier transform calculation means.

前記レーザ変位計６０３は、駆動ローラ４４２上の中間転写ベルト４４１表面までの距離変動をレーザ光６０２で測定する。信号処理手段６０４は前記信号処理手段２０１と同様の信号処理を行い、中間転写ベルト４４１の厚さ変動プロファイルを算出する。  The laser displacement meter 603 measures a change in distance to the surface of the intermediate transfer belt 441 on the driving roller 442 with a laser beam 602. The signal processing unit 604 performs the same signal processing as the signal processing unit 201 and calculates the thickness variation profile of the intermediate transfer belt 441.

このプロファイルを基に補正量算出手段６０５は、中間転写ベルト４４１が一定速度で走行するように、中間転写ベルト４４１の駆動回路４４６に対して補正プロファイルを与える。この補正プロファイルは、リアルタイムに更新してもよいし、時々更新しても良い。中間転写ベルト４４１の厚さ変動プロファイルは、中間転写ベルト４４１の駆動制御などに活用して色ずれ改善を図ることができる。  Based on this profile, the correction amount calculation means 605 gives a correction profile to the drive circuit 446 of the intermediate transfer belt 441 so that the intermediate transfer belt 441 travels at a constant speed. This correction profile may be updated in real time or from time to time. The thickness variation profile of the intermediate transfer belt 441 can be used for drive control of the intermediate transfer belt 441 to improve color misregistration.

次に他の信号処理手段の実施例について説明する。前記レーザ変位計からの変位信号を、低域濾過器（ＬＰＦ）を通過させて信号処理する方法がある。無端ベルトの１回転周波数をｆｂ、測定ローラの１回転周波数をｆｒとしたとき、ｆｒ＝２０×ｆｂとする。さらにローラ偏芯の片振幅を１０μｍとし、前記ＬＰＦを通過させた後、０．１μｍ以下（１／１００以下）に圧縮できるようにする。これを実現するためには、８次バターワース型ＬＰＦが好適である。  Next, embodiments of other signal processing means will be described. There is a method of processing a displacement signal from the laser displacement meter through a low-pass filter (LPF). When the rotation frequency of the endless belt is fb and the rotation frequency of the measuring roller is fr, fr = 20 × fb. Further, the roller eccentric half amplitude is set to 10 μm, and after passing through the LPF, the roller can be compressed to 0.1 μm or less (1/100 or less). In order to realize this, an 8th order Butterworth LPF is suitable.

図１１は、図７に示す信号処理手段の内容を変更したものである。この信号処理手段３０１は、レーザ変位計３ａ，３ｂ，３ｃからの距離信号を検出する変位信号検出手段３０２と、８次バターワース型ＬＰＦ３０３と、位相補正手段３０４とを少なくとも備え、図に示すような接続関係になっている。  FIG. 11 is a modification of the contents of the signal processing means shown in FIG. This signal processing means 301 includes at least a displacement signal detection means 302 for detecting a distance signal from the laser displacement meters 3a, 3b, 3c, an 8th order Butterworth LPF 303, and a phase correction means 304 as shown in the figure. It is connected.

図１２は、８次バターワース型ＬＰＦ３０３のゲイン特性と位相特性を示す図である。図１２（ａ）に示すように折れ点周波数（−3ｄＢ周波数）を１０×ｆｂとしたとき、１０×ｆｂより大きい周波数でのゲイン傾斜は−４８ｄＢ／Ｏｃｔとなる。無端ベルト厚さ変動の考慮すべき周波数帯域は、ｆｂ，２×ｆｂ，３×ｆｂ，４×ｆｂ，５×ｆｂすなわちｆｂの1次から５次までは考慮する必要があったとする。  FIG. 12 is a diagram showing gain characteristics and phase characteristics of the 8th-order Butterworth LPF 303. As shown in FIG. 12A, when the breakpoint frequency (−3 dB frequency) is 10 × fb, the gain slope at a frequency greater than 10 × fb is −48 dB / Oct. It is assumed that the frequency band to be considered for the endless belt thickness variation needs to be considered from fb, 2 × fb, 3 × fb, 4 × fb, 5 × fb, that is, the first to fifth orders of fb.

図１２（ａ）のゲンイ特性より、ｆｂ〜５×ｆｂのゲインは変化していない。さらにローラの偏芯周波数成分２０×ｆｂも−４８ｄＢ（１／１００以下）となり、ゲインに関しては問題ない。  From the gain characteristic of FIG. 12A, the gain of fb to 5 × fb does not change. Furthermore, the eccentric frequency component 20 × fb of the roller is also −48 dB (1/100 or less), and there is no problem with respect to the gain.

一方、図１２（ｂ）の位相特性より、ｆｂ〜５×ｆｂに対して約−３０度〜−１６０度位相ずれが起こるので、当該ＬＰＦを通過した波形は、実際の無端ベルトの厚さ変動の波形と異なるものになり、このままでは使用できない。そこで複雑な作業ではあるが、予めこのＬＰＦの位相特性が分かっているので、周波数成分ｆｂ，２×ｆｂ，３×ｆｂ，４×ｆｂ，５×ｆｂに対して、それぞれ異なる量の位相補正を行うことで解決できる。  On the other hand, because of the phase characteristic of FIG. 12B, a phase shift of about −30 degrees to −160 degrees occurs with respect to fb to 5 × fb. Therefore, the waveform passing through the LPF is an actual endless belt thickness fluctuation. The waveform is different from that of, and cannot be used as it is. Although it is a complicated work, since the phase characteristics of this LPF are known in advance, different amounts of phase correction are performed for the frequency components fb, 2 × fb, 3 × fb, 4 × fb, and 5 × fb, respectively. It can be solved by doing.

前記実施例による効果を挙げれば次の通りである。
（１）無端ベルトの走行方向に沿って０．１μｍ程度の高精度で厚さ変動プロファイルを得ることができる。
（２）無端ベルト表面までの距離を片側からのみ測定すればよいこと、測定用ローラの偏芯に依存しないこと、無端ベルトを走行させながら走行できること、などの簡便さがある。
（３）無端ベルトの測定面に傷などを付けることがない。
（４）無端ベルトを画像形成装置の中間転写ベルトに使用した場合、中間転写ベルトを画像形成装置に組み込む前に中間転写ベルトの厚さ変動起因の走行方向の色ずれ量を高精度に予測でき、その結果に基づいて中間転写ベルトを部品として選別でき、歩留まりの向上が図れる。
（５）画像形成装置の中に厚さ変動測定機能を組み込めば、厚さ変動起因の走行方向の色ずれを改善することができる。 The effects of the above embodiment are as follows.
(1) A thickness variation profile can be obtained with high accuracy of about 0.1 μm along the traveling direction of the endless belt.
(2) There are conveniences such as measuring the distance to the endless belt surface only from one side, not depending on the eccentricity of the measuring roller, and being able to run while running the endless belt.
(3) The measurement surface of the endless belt is not damaged.
(4) When an endless belt is used as an intermediate transfer belt of an image forming apparatus, the amount of color misregistration in the running direction due to the thickness variation of the intermediate transfer belt can be predicted with high accuracy before the intermediate transfer belt is incorporated into the image forming apparatus. Based on the result, the intermediate transfer belt can be selected as a part, and the yield can be improved.
(5) If the thickness variation measuring function is incorporated in the image forming apparatus, the color shift in the running direction due to the thickness variation can be improved.

本発明は前記実施例に限定されるものではなく、例えば画像形成装置においては中間転写ベルトの他に感光体ベルトにも本発明を適用することができる。感光体ベルトの厚さ変動による画像形成上の影響としては、感光体ベルトの周方向に沿った厚さ変動により走行速度変動が生じ、これにより前述した中間転写ベルトの厚さ変動が発生した場合と同様に画像の位置ずれや色ずれを生じる。感光体ベルトを使用した画像形成装置として、例えば感光体ベルトと、その感光体ベルトに沿って設置されたカラー別の４個の現像器と、その感光体ベルトに対して設置された１個の中間転写ドラムとを備えた画像形成装置がある。さらに画像形成装置以外の他の分野での無端ベルトにも適用可能である。  The present invention is not limited to the above-described embodiments. For example, in an image forming apparatus, the present invention can be applied to a photosensitive belt in addition to an intermediate transfer belt. As an influence on the image formation due to the variation in the thickness of the photosensitive belt, the variation in the running speed is caused by the variation in the thickness along the circumferential direction of the photosensitive belt, which causes the above-described variation in the thickness of the intermediate transfer belt. In the same manner as described above, image misalignment and color misregistration occur. As an image forming apparatus using a photoreceptor belt, for example, a photoreceptor belt, four developing units for each color installed along the photoreceptor belt, and one installed on the photoreceptor belt. There is an image forming apparatus including an intermediate transfer drum. Further, the present invention can be applied to an endless belt in other fields other than the image forming apparatus.

本発明の機能を単純化して表した説明図である。It is explanatory drawing which simplified and represented the function of this invention. 図１の測定ポイント周辺の拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view around a measurement point in FIG. 1. レーザ変位計で測定した変位信号の変動分の時間波形を表した図である。It is a figure showing the time waveform for the variation of the displacement signal measured with the laser displacement meter. 変位信号をフーリェ変換した図である。It is the figure which carried out Fourier transform of the displacement signal. 周波数帯域を制限して、逆フーリェ変換した時間波形を表した図である。It is a figure showing the time waveform which restricted the frequency band and carried out inverse Fourier transform. 駆動ローラ表面における変位信号をフーリェ変換した図である。FIG. 5 is a diagram obtained by performing Fourier transform on a displacement signal on the surface of a driving roller. 中間転写ベルトの厚さ変動測定装置を表した図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a thickness variation measuring apparatus for an intermediate transfer belt. 中間転写ベルトユニットが筐体ユニットに組み込まれる状態を示す分解斜視図である。FIG. 4 is an exploded perspective view showing a state in which an intermediate transfer belt unit is assembled in a housing unit. 中間転写ベルトユニットの分解斜視図である。2 is an exploded perspective view of an intermediate transfer belt unit. FIG. 厚さ変動測定装置を内蔵した画像形成装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus incorporating a thickness variation measuring device. 他の実施例に係る中間転写ベルトの厚さ変動測定装置を表した図である。It is a figure showing the thickness variation measuring device of the intermediate transfer belt concerning other examples. その中間転写ベルトの厚さ変動測定装置の用いる８次バターワース型ＬＰＦのゲンイ特性と位相特性を示す図である。It is a figure which shows the Geni characteristic and phase characteristic of the 8th-order Butterworth type LPF which the thickness variation measuring apparatus of the intermediate transfer belt uses.

符号の説明Explanation of symbols

１：中間転写ベルト、２：駆動ローラ、３ａ〜３ｃ：レーザ変位計、４ａ：レーザ光、５ａ：測定ポイント、６：モータ、７：連結機構、８：従動ローラ、９：従動ローラ、２１：巻きつけ角度、２２：レーザ光の出射方向、３１：中間転写ベルトユニット、２０１：信号処理手段、２０２：変位信号検出手段、２０３：フーリェ変換演算手段、２０４：逆フーリェ変換演算手段、４４０：中間転写ベルトユニット、４４１：中間転写ベルト、４４２：駆動ローラ、４４４：駆動モータ、４４６：モータ駆動回路、４４８：従動ローラ、４４９：従動ローラ。   1: intermediate transfer belt, 2: drive roller, 3a-3c: laser displacement meter, 4a: laser beam, 5a: measurement point, 6: motor, 7: coupling mechanism, 8: driven roller, 9: driven roller, 21: Wrapping angle, 22: Laser beam emission direction, 31: Intermediate transfer belt unit, 201: Signal processing means, 202: Displacement signal detection means, 203: Fourier transform calculation means, 204: Inverse Fourier transform calculation means, 440: Intermediate Transfer belt unit, 441: intermediate transfer belt, 442: drive roller, 444: drive motor, 446: motor drive circuit, 448: driven roller, 449: driven roller.

Claims (10)

回転ローラに懸架された無端ベルトと、
その無端ベルトを回転走行させる駆動手段と、
前記無端ベルトを挟んで前記回転ローラと反対側に配置されて、前記無端ベルトの走行中に前記回転ローラに巻き付けられている前記無端ベルト部分の表面までの距離を測定する非接触式の距離測定手段と、
その距離測定手段からの距離信号を前記無端ベルトの走行方向に沿った変位信号として検出する変位信号検出手段と、
その変位信号検出手段から出力される前記変位信号を、前記無端ベルトの連続複数回転分を一括してフーリェ変換するフーリェ変換演算手段と、
そのフーリェ変換演算手段でフーリェ変換した信号に対して、前記無端ベルトの厚さ変動に支配的な周波数帯域に制限して逆フーリェ変換する逆フーリェ変換演算手段と
を有することを特徴とする無端ベルトの厚さ変動測定装置。 An endless belt suspended on a rotating roller;
Driving means for rotating the endless belt;
Non-contact distance measurement that measures the distance to the surface of the endless belt portion that is disposed on the opposite side of the endless belt and is wound around the endless belt while the endless belt is running. Means,
A displacement signal detecting means for detecting a distance signal from the distance measuring means as a displacement signal along the traveling direction of the endless belt;
A Fourier transform computing means for performing a Fourier transform on the displacement signals output from the displacement signal detecting means collectively for a plurality of continuous rotations of the endless belt;
And an inverse Fourier transform operation means for performing inverse Fourier transform on the signal subjected to Fourier transform by the Fourier transform operation means to limit the frequency band dominant to the thickness variation of the endless belt. Thickness variation measuring device. 請求項１記載の無端ベルトの厚さ変動測定装置において、
前記距離測定手段が前記無端ベルトの幅方向に沿って所定の間隔を置いて複数設置され、
各距離測定手段から出力された各距離信号が前記変位信号検出手段に入力されることを特徴とする無端ベルトの厚さ変動測定装置。 In the endless belt thickness variation measuring device according to claim 1,
A plurality of the distance measuring means are installed at predetermined intervals along the width direction of the endless belt,
Each distance signal output from each distance measuring means is input to the displacement signal detecting means. 請求項１または２記載の無端ベルトの厚さ変動測定装置において、
前記距離測定手段がレーザ変位計であって、
そのレーザ変位計から出射されるレーザ光の向きが前記回転ローラの中心に向いていることを特徴とする無端ベルトの厚さ変動測定装置。 In the endless belt thickness variation measuring device according to claim 1 or 2,
The distance measuring means is a laser displacement meter,
An endless belt thickness variation measuring apparatus, wherein the laser beam emitted from the laser displacement meter is directed toward the center of the rotating roller. 請求項１記載の無端ベルトの厚さ変動測定装置において、
前記距離測定手段による測定間隔が前記変位信号検出手段によるサンプリング間隔よりも短いことを特徴とする無端ベルトの厚さ変動測定装置。 In the endless belt thickness variation measuring device according to claim 1,
An endless belt thickness variation measuring apparatus, wherein a measurement interval by the distance measuring means is shorter than a sampling interval by the displacement signal detecting means. 請求項１ないし４のいずれか１項記載の無端ベルトの厚さ変動測定装置において、前記無端ベルトが画像形成装置に使用する中間転写ベルトまたは感光体ベルトであることを特徴とする無端ベルトの厚さ変動測定装置。 5. The endless belt thickness variation measuring apparatus according to claim 1, wherein the endless belt is an intermediate transfer belt or a photosensitive belt used in an image forming apparatus. Variation measuring device. 感光体によって形成される２色以上のトナー像を中間転写ベルト上に重ねて転写する画像形成装置の製造方法において、
前記中間転写ベルトの厚さ変動に基づく色ずれ評価基準を設定しておき、
前記画像形成装置に組み込む前の前記中間転写ベルトの厚さ変動を請求項１記載の厚さ変動測定装置で測定して、
その測定結果と前記色ずれ評価基準を比較して当該中間転写ベルトの合否判定を行い、
前記色ずれ評価基準に合格した中間転写ベルトを画像形成装置に組み込むことを特徴とする画像形成装置の製造方法。 In a method for manufacturing an image forming apparatus for transferring a toner image of two or more colors formed by a photoreceptor on an intermediate transfer belt,
Color misregistration evaluation criteria based on the thickness variation of the intermediate transfer belt has been set,
The thickness fluctuation of the intermediate transfer belt before being incorporated into the image forming apparatus is measured by the thickness fluctuation measuring device according to claim 1,
Comparing the measurement result and the color misregistration evaluation criteria, the pass / fail judgment of the intermediate transfer belt is performed,
An image forming apparatus manufacturing method, wherein an intermediate transfer belt that passes the color misregistration evaluation criteria is incorporated into an image forming apparatus. 感光体によって形成される２色以上のトナー像を重ねて転写する中間転写ベルトと、
回転ローラに懸架した前記中間転写ベルトの回転速度を制御する回転速度制御手段と、
前記中間転写ベルトを挟んで前記回転ローラと反対側に配置されて、前記中間転写ベルトの走行中に前記回転ローラに巻き付けられている前記中間転写ベルト部分の表面までの距離を測定する非接触式の距離測定手段と、
その距離測定手段からの距離信号を前記中間転写ベルトの走行方向に沿った変位信号として検出する変位信号検出手段と、
その変位信号検出手段から出力される前記変位信号を、前記中間転写ベルトの連続複数回転分を一括してフーリェ変換するフーリェ変換演算手段と、
そのフーリェ変換演算手段でフーリェ変換した信号に対して、前記無端ベルトの厚さ変動に支配的な周波数帯域に制限して逆フーリェ変換する逆フーリェ変換演算手段とを有し、
その逆フーリェ変換演算手段から出力される前記中間転写ベルトの厚さ変動信号に基づいて、前記回転速度制御手段により前記中間転写ベルトの回転速度を制御することを特徴とする画像形成装置。 An intermediate transfer belt for transferring two or more color toner images formed by a photoconductor in an overlapping manner;
A rotation speed control means for controlling the rotation speed of the intermediate transfer belt suspended from a rotation roller;
A non-contact type that measures the distance to the surface of the intermediate transfer belt portion that is disposed on the opposite side of the rotation roller with the intermediate transfer belt interposed therebetween and is wound around the rotation roller while the intermediate transfer belt is running. Distance measuring means,
A displacement signal detecting means for detecting a distance signal from the distance measuring means as a displacement signal along the traveling direction of the intermediate transfer belt;
Fourier transform operation means for performing Fourier transform on the displacement signal output from the displacement signal detection means collectively for a plurality of continuous rotations of the intermediate transfer belt;
An inverse Fourier transform computing means for performing the inverse Fourier transform on the signal subjected to the Fourier transform by the Fourier transform computing means, limited to the frequency band dominant to the thickness fluctuation of the endless belt,
An image forming apparatus characterized in that the rotational speed of the intermediate transfer belt is controlled by the rotational speed control means based on a thickness fluctuation signal of the intermediate transfer belt output from the inverse Fourier transform computing means. 請求項７記載の画像形成装置において、
前記距離測定手段が前記中間転写ベルトの幅方向に沿って所定の間隔を置いて複数設置され、
各距離測定手段から出力された各距離信号が前記変位信号検出手段に入力されることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 7.
A plurality of the distance measuring means are installed at a predetermined interval along the width direction of the intermediate transfer belt,
Each distance signal output from each distance measuring means is input to the displacement signal detecting means. 請求項７または８記載の画像形成装置において、
前記距離測定手段がレーザ変位計であって、
そのレーザ変位計から出射されるレーザ光の向きが前記回転ローラの中心に向いていることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 7 or 8,
The distance measuring means is a laser displacement meter,
An image forming apparatus, wherein the laser beam emitted from the laser displacement meter is directed toward the center of the rotating roller. 請求項７記載の画像形成装置において、
前記距離測定手段による測定間隔が前記変位信号検出手段によるサンプリング間隔よりも短いことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 7.
An image forming apparatus, wherein a measurement interval by the distance measuring unit is shorter than a sampling interval by the displacement signal detecting unit.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP5580015B2 (en) * 2009-09-28 2014-08-27 理想科学工業株式会社 Image control device
CN110214120B (en) * 2016-10-24 2022-07-22 威尔浩克私人有限公司 Belt inspection system and method
JP7409011B2 (en) * 2019-10-31 2024-01-09 コニカミノルタ株式会社 Belt conveyance device, image forming device, and belt conveyance device control method

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0443908A (en) * 1990-06-11 1992-02-13 Mitsubishi Motors Corp Road surface measuring method
JPH07214463A (en) * 1994-01-31 1995-08-15 Mitsubishi Materials Corp Belt polishing machine
JP2001228777A (en) * 2000-02-18 2001-08-24 Canon Inc Image forming device
JP2003185402A (en) * 2001-12-19 2003-07-03 Yuka Denshi Co Ltd Apparatus and method for measuring thickness of belt
JP3677506B2 (en) * 2002-08-07 2005-08-03 株式会社リコー Belt drive control method and apparatus, belt apparatus, image forming apparatus, process cartridge, program, and recording medium
JP4396149B2 (en) * 2003-06-26 2010-01-13 富士ゼロックス株式会社 Method for producing endless belt made of polyimide
JP4391898B2 (en) * 2004-07-06 2009-12-24 株式会社リコー Belt drive control device, belt device and image forming apparatus

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