[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP2000356936A - Image forming device - Google Patents

Image forming device

Info

Publication number
JP2000356936A
JP2000356936A JP11169075A JP16907599A JP2000356936A JP 2000356936 A JP2000356936 A JP 2000356936A JP 11169075 A JP11169075 A JP 11169075A JP 16907599 A JP16907599 A JP 16907599A JP 2000356936 A JP2000356936 A JP 2000356936A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
belt
speed
image forming
frequency
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11169075A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiko Aoki
一彦 青木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP11169075A priority Critical patent/JP2000356936A/en
Publication of JP2000356936A publication Critical patent/JP2000356936A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Discharging, Photosensitive Material Shape In Electrophotography (AREA)
  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)
  • Color Electrophotography (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an image forming device capable of decreasing speed fluctuation by the stretching vibration of a belt and perfectly removing the influence of the eccentricity of a belt driving roller by emphasizing a specified frequency component and controlling the traveling speed of the belt based on the filtered speed information. SOLUTION: In a frequency emphasis filter 12, only a component synchronizing with the eccentricity of a driving roller 1 is outputted after it is emphasized to be a specified multiple from a belt speed error signal detected by a belt comparison part 11. After filtering processing, the belt speed error signal becomes a signal in which only the component synchronizing with the eccentricity of the roller 1 is emphasized and is outputted from the filter 12. Namely, by directly detecting the speed from the belt, the fluctuation component of the stretching vibration superposed on the belt speed is precisely detected, which is fed back to compress the fluctuation component. Therefore, the fluctuation of the belt speed caused by the stretching vibration of the belt is decreased.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、プリンタまたは複
写機等の画像形成処理機能を有する画像形成装置に関
し、特に、画像形成に用いる無端状ベルトの回転駆動に
おいて、駆動ローラの偏心の影響と、ベルトの伸縮振動
とをともに低減し、高精細かつ高精度な画像を形成する
ことのできる画像形成装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus having an image forming function, such as a printer or a copier, and more particularly, to the effects of eccentricity of a driving roller in the rotation of an endless belt used for image formation. The present invention relates to an image forming apparatus capable of forming a high-definition and high-precision image by reducing both expansion and contraction vibration of a belt.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子写真方式のプリンタまたは複写機等
の画像形成装置においては、画質の高精細化が進むにつ
れ、画像形成に用いる無端状ベルト(以下、画像形成ベ
ルトという)上に、高精度でしかも精細に画像を形成す
ることが求められてきている。
2. Description of the Related Art In an image forming apparatus such as an electrophotographic printer or a copying machine, as the definition of an image is improved, an endless belt (hereinafter, referred to as an image forming belt) used for image formation has a higher precision. In addition, it is required to form an image with high precision.

【0003】このような画像現像用に、画像形成ベルト
を備えた電子写真プリンタとして知られている1例を図
10に示す。図10に示す従来の電子写真プリンタ60
では、駆動ローラ1と、従動ローラ2との間に画像形成
ベルト3が端の無い状態で架け渡され、駆動ローラ1の
回転に伴って走行している。
FIG. 10 shows an example of an electrophotographic printer provided with an image forming belt for such image development. A conventional electrophotographic printer 60 shown in FIG.
In FIG. 1, the image forming belt 3 is stretched between the driving roller 1 and the driven roller 2 without an end, and travels as the driving roller 1 rotates.

【0004】駆動ローラ1はギア列4を介して、駆動モ
ータ5に連結され、駆動モータ5は、エンコーダ51で
検出された従動ローラ2の回転速度に基いて回転制御さ
れている。
The drive roller 1 is connected to a drive motor 5 via a gear train 4, and the rotation of the drive motor 5 is controlled based on the rotation speed of the driven roller 2 detected by an encoder 51.

【0005】画像形成ベルト3の周上には、画像書込装
置(レーザ等を含む)41、可動型反射ミラー42、4
つのトナーユニット43a〜43d、クリーナー44、
消去ヘッド45、帯電ヘッド46が配置されている。こ
のような従来公知の例においては、たとえば43a、4
3b、43c、43dは、それぞれ、シアン、マゼン
ダ、イエロー、ブラックのトナーユニットであり、各ト
ナーユニット43により、画像形成ベルト3上にカラー
画像が形成される。画像形成ベルト3の下部には給紙ト
レイ65が設けられ、この給紙トレイ65に用紙66が
収納されている。
On the periphery of the image forming belt 3, an image writing device (including a laser or the like) 41, a movable reflection mirror 42,
Three toner units 43a to 43d, a cleaner 44,
An erasing head 45 and a charging head 46 are provided. In such a conventionally known example, for example, 43a, 4a
Reference numerals 3b, 43c, and 43d denote cyan, magenta, yellow, and black toner units, respectively, and a color image is formed on the image forming belt 3 by each of the toner units 43. A paper feed tray 65 is provided below the image forming belt 3, and sheets 66 are stored in the paper feed tray 65.

【0006】画像形成時には、給紙トレイ65に収納さ
れた用紙66が、給紙ローラ64によって繰り出され、
送りローラ67、68を通過して、駆動ローラ1と転写
バックアップローラ47の間に用紙66が供給される。
画像形成ベルト3上に形成されたカラー画像は、供給さ
れた用紙70に転写される。
At the time of image formation, the paper 66 stored in the paper feed tray 65 is fed out by the paper feed roller 64,
The paper 66 is supplied between the drive roller 1 and the transfer backup roller 47 through the feed rollers 67 and 68.
The color image formed on the image forming belt 3 is transferred to the supplied paper 70.

【0007】画像形成ベルト3の回転駆動に伴って、ま
ず、クリーナー44が転写されずに残ったトナーを、画
像形成ベルト3上から、除去する。次に、消去ヘッド4
5がそれ以前に書き込まれた画像データを消去するた
め、画像形成ベルト3の電荷を取り去るように動作す
る。さらに帯電ヘッド46が、画像形成ベルト3の幅に
渡って、一様な帯電状態となるように動作する。
As the image forming belt 3 rotates, first, the toner remaining without being transferred by the cleaner 44 is removed from the image forming belt 3. Next, the erasing head 4
5 operates to remove the charge on the image forming belt 3 in order to erase the image data previously written. Further, the charging head 46 operates so as to be in a uniform charging state over the width of the image forming belt 3.

【0008】このようにして、一様な帯電状態にした後
に、画像書込装置41から照射されたレーザビームは、
可動型反射ミラー42により走査されて、画像形成ベル
ト3上に画像データを書き込む。トナーユニット43
は、各色のトナーを画像形成ベルト3上に供給し、トナ
ーは、前記した書きこまれた画像データに基づく帯電状
態に応じて、画像形成ベルト3に吸着し、これによっ
て、トナー粒子で構成される画像が現像される。
In this way, after being charged uniformly, the laser beam emitted from the image writing device 41
Scanning is performed by the movable reflection mirror 42, and image data is written on the image forming belt 3. Toner unit 43
Supplies the toner of each color onto the image forming belt 3, and the toner is attracted to the image forming belt 3 according to the charged state based on the written image data, thereby forming toner particles. Image is developed.

【0009】このような画像形成装置においては、高精
度な画像形成のために、画像形成ベルトを一定速で送る
必要がある。しかしながら、ベルト駆動ローラの偏心、
駆動伝達ギアのバックラッシ、負荷トルクの変動などが
原因となって、形成ベルトの速度ムラが発生する。特
に、ベルト駆動ローラの偏心によって、比較的影響の大
きい低周波数の周期的速度変動を引き起こし、これがピ
ッチ誤差や、色重ね誤差となって、画質を大幅に低下さ
せる原因となっていた。
In such an image forming apparatus, it is necessary to feed the image forming belt at a constant speed in order to form an image with high accuracy. However, the eccentricity of the belt drive roller,
Due to the backlash of the drive transmission gear, the fluctuation of the load torque, etc., the speed unevenness of the forming belt occurs. In particular, the eccentricity of the belt driving roller causes periodic fluctuations in low frequency, which are relatively influential, resulting in pitch errors and color superposition errors, which significantly reduce image quality.

【0010】このため、駆動ローラの偏心に起因する周
期的なベルト速度変動の影響を低減する技術が要望され
ている。このような技術として、例えば特開平8−19
91号公報等の発明が知られている。この公報には、画
像形成ベルト上に位置情報を記録しておき、検出した位
置情報をもとに、画像形成ベルトの位置誤差を補償する
ように、レーザをガルバノミラーによってベルト走行方
向に走査し、画像の書き込み位置を調整する方法が提案
されている。
For this reason, there is a need for a technique for reducing the effects of periodic belt speed fluctuations caused by the eccentricity of the drive roller. As such a technique, for example, Japanese Patent Laid-Open No.
No. 91 is known. In this publication, position information is recorded on an image forming belt, and a laser is scanned in a belt running direction by a galvanometer mirror based on the detected position information so as to compensate for a position error of the image forming belt. There has been proposed a method of adjusting an image writing position.

【0011】しかしながら、前記公報に提案された方法
には、以下のような問題点がある。第1に、位置決め精
度の高いガルバノミラーを低コストで実現するのが困難
なことであり、また第2に、光学系が複雑となり、光学
系の調整が極めて困難となることである。
However, the method proposed in the above publication has the following problems. First, it is difficult to realize a galvanomirror with high positioning accuracy at low cost. Second, the optical system becomes complicated and adjustment of the optical system becomes extremely difficult.

【0012】すなわち、上記第1の問題点では、書き込
み位置の補正により速度変動の影響を全て影響の無いよ
うにして高精度の画像を形成するために、レーザ走査の
ピッチ幅よりも格段に高い精度で、ベルト走行方向にビ
ームを走査する必要があり、このような高精度な走査を
実現するために、高い位置決め精度を有するガルバノミ
ラーが必要となるからである。このような高い位置決め
精度を有するガルバノミラーは、低コストでは実現でき
ない。
That is, in the first problem, in order to form a high-accuracy image by correcting the writing position so that the influence of the speed fluctuation is not affected at all, the pitch width is much higher than the laser scanning pitch width. This is because the beam needs to be scanned in the belt running direction with high accuracy, and a galvanomirror having high positioning accuracy is required to realize such high-precision scanning. A galvanomirror having such high positioning accuracy cannot be realized at low cost.

【0013】また上記第2の、光学系が複雑となり、光
学系の調整が極めて困難となるという問題点は、以下の
ようである。すなわち、採用される光学系は、可動型反
射ミラーに加えて、ガルバノミラーのビームを走査する
必要が生じる。
The second problem that the optical system becomes complicated and the adjustment of the optical system becomes extremely difficult is as follows. That is, the employed optical system needs to scan the beam of the galvanometer mirror in addition to the movable reflection mirror.

【0014】このため、所望の高画像形成の精度を得る
には、高精度な光軸調整等が装置組立時から、要求され
る。このような従来技術の有する欠点を解消するため、
たとえば駆動ローラの偏心の影響を制御系で抑制してベ
ルト速度を一定に保持する方法も提案されている。
Therefore, in order to obtain a desired high precision of image formation, high-precision optical axis adjustment or the like is required from the time of assembling the apparatus. In order to eliminate such disadvantages of the prior art,
For example, a method has been proposed in which the influence of the eccentricity of the driving roller is suppressed by a control system to keep the belt speed constant.

【0015】このような技術として、たとえば従動ロ―
ラの偏心の影響を検出し、これを使って駆動モータを制
御したりする技術(たとえば特開平4−234064号
公報)、あるいはさらに従動ローラの速度検出信号か
ら、従動ローラそのものの偏心成分を除去するフィルタ
を加えた技術(特開平9−267946号公報)などを
挙げることができる。
As such a technique, for example, a driven low
Technology for detecting the influence of the eccentricity of the driven roller and controlling the drive motor using the detected eccentricity (for example, JP-A-4-234064), or removing the eccentric component of the driven roller itself from the speed detection signal of the driven roller. (Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-267946).

【0016】たとえばこのような技術として、前記特開
平9−267946号公報には、図11に示すように、
画像形成ベルト3は、駆動ローラ1と従動ローラ2とに
架け渡され、駆動ローラ1が駆動することによって、画
像形成ベルト3はこれに連動して移動する。前記駆動ロ
ーラ1は、ギア列4を介して駆動モータ5に連結されて
いる。そして従動ローラ51の2の回転速度は、従動ロ
ーラ51に連結されたエンコーダ51によって検出さ
れ、この検出信号がFV変換器52により速度信号に変
換されている。この速度信号には、従動ローラ51自身
の偏心に同期した変動の情報が重畳されている。フィル
タ53は、重畳された速度信号から、従動ローラ51の
定常的な周波数成分を取り去るように機能している。比
較器54は、指令速度信号55と、フィルタ53とによ
って、フィルタリングされた速度信号を比較し、その比
較結果に基づいてモータドライバ6に制御信号を出力す
る。モータドライバ6は、比較器54から与えられた制
御信号に基づいて、駆動モータ5に駆動信号を出力す
る。
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 9-267946 discloses such a technique as shown in FIG.
The image forming belt 3 is bridged between a driving roller 1 and a driven roller 2, and the driving roller 1 is driven to move the image forming belt 3 in conjunction with the driving roller 1. The drive roller 1 is connected to a drive motor 5 via a gear train 4. The rotation speed of the driven roller 51 is detected by an encoder 51 connected to the driven roller 51, and the detection signal is converted into a speed signal by an FV converter 52. The speed signal is superimposed with information on the fluctuation synchronized with the eccentricity of the driven roller 51 itself. The filter 53 functions to remove the stationary frequency component of the driven roller 51 from the superimposed speed signal. The comparator 54 compares the commanded speed signal 55 with the speed signal filtered by the filter 53 and outputs a control signal to the motor driver 6 based on the comparison result. The motor driver 6 outputs a drive signal to the drive motor 5 based on the control signal given from the comparator 54.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た従来の画像形成装置には以下のような問題点がある。
However, the above-described conventional image forming apparatus has the following problems.

【0018】第1の問題点としては、ベルトの伸縮振動
によるベルト速度の変動を十分に低減することが困難で
あることである。詳述すれば、図12(b)に見られる
ように、ベルト速度には、従動ローラで検出される速度
変動に加えてベルトの伸縮による速度振動の情報が重畳
されているが、この速度振動の情報は従動ローラに取り
付けたエンコーダでは十分に検出できない。この結果、
十分にベルト速度の変動を低減することができない(図
13(b)のf1〜f3参照)。
The first problem is that it is difficult to sufficiently reduce fluctuations in belt speed due to belt stretching vibration. More specifically, as shown in FIG. 12 (b), in addition to the speed fluctuation detected by the driven roller, information on the speed vibration due to the expansion and contraction of the belt is superimposed on the belt speed. Cannot be sufficiently detected by the encoder attached to the driven roller. As a result,
The fluctuation of the belt speed cannot be sufficiently reduced (see f1 to f3 in FIG. 13B).

【0019】また仮に従動ローラの速度自体を一定速に
制御することができたとしても、ベルト速度を一定速で
制御することは極めて困難である。
Even if the speed of the driven roller itself can be controlled at a constant speed, it is extremely difficult to control the belt speed at a constant speed.

【0020】第2の問題点としては、駆動ローラの偏心
の影響を完全に取り除くことが困難である点である。た
とえば駆動ローラの偏心量が大きく、これによるベルト
速度の変動が大きい場合には、図11に記載されている
ようなフィルタリングした信号と、指令速度信号との差
分をフィードバックする方法では、図12(b)および
図13(b)に示すように、偏心の影響を完全には抑制
できない。その結果、ベルト速度に変動が残ってしま
う。
The second problem is that it is difficult to completely remove the influence of the eccentricity of the driving roller. For example, when the amount of eccentricity of the drive roller is large and the fluctuation of the belt speed is large, the method of feeding back the difference between the filtered signal and the command speed signal as shown in FIG. As shown in FIG. 13B and FIG. 13B, the influence of eccentricity cannot be completely suppressed. As a result, fluctuations remain in the belt speed.

【0021】さらに第3の問題点として、従動ローラに
分解能の高い高価なエンコーダを取り付けるため、割高
になることである。すなわち、駆動モータの回転数を測
定するのに比べて、回転数の極めて低い従動ローラの回
転速度を検出し、さらにこの検出した速度から、変動成
分のみを抽出するためには、分解能の高い高価なエンコ
ーダが当然に必要となるため、結果として装置全体のコ
ストが高額になってしまう。
Further, as a third problem, an expensive encoder with high resolution is attached to the driven roller, so that it becomes expensive. That is, in order to detect the rotation speed of the driven roller whose rotation speed is extremely low as compared with measuring the rotation speed of the drive motor, and to extract only the fluctuation component from the detected speed, high resolution and high cost are required. However, since a large encoder is naturally required, the cost of the entire apparatus becomes high as a result.

【0022】[0022]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記したよ
うな従来技術に伴う問題点を解決するためになされたも
のであって、ベルトの伸縮運動による速度変動を低減で
き、かつベルト駆動ローラの偏心の影響を完全に取り除
くことができるような画像形成装置を提供することにあ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the problems associated with the prior art as described above, and it is possible to reduce the speed fluctuation due to the expansion and contraction movement of the belt and to provide a belt driving roller. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus capable of completely removing the influence of eccentricity.

【0023】[0023]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の画像形
成装置は、駆動ローラによりベルトを走行させて画像形
成処理を行う画像形成装置であって、前記画像形成装置
は、前記無端状ベルトの走行速度を検出する検出手段
と、前記検出手段によって検出された走行速度情報か
ら、特定の周波数成分を強調するフィルタ手段と、前記
フィルタ手段によってフィルタリングされた速度情報に
基づいて前記ベルトの走行速度を制御する制御手段とを
備えたことを特徴とする。
An image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus performs an image forming process by causing a belt to run by a driving roller, wherein the image forming apparatus includes the endless belt. Detecting means for detecting the running speed of the belt, filter means for emphasizing a specific frequency component from the running speed information detected by the detecting means, and running speed of the belt based on the speed information filtered by the filter means. And control means for controlling

【0024】また請求項2に記載の画像形成装置は、前
記請求項1において、前記フィルタ手段の強調する周波
数が、前記駆動ローラの回転周波数成分であることを特
徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the frequency emphasized by the filter means is a rotational frequency component of the driving roller.

【0025】また請求項3に記載の画像形成装置は、請
求項1または2において、前記フィルタ手段が、強調す
る周波数を可変とする可変フィルタ部と、前記可変フィ
ルタ部の周波数を設定する周波数設定部とから構成され
ていることを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, there is provided the image forming apparatus according to the first or second aspect, wherein the filter means is configured to change a frequency to be emphasized, and to set a frequency of the variable filter. And a unit.

【0026】また請求項4に記載の画像形成装置は、請
求項3において、前記周波数設定手段が、前記無端状ベ
ルトの走行速度の指令値に応じて前記駆動ローラの回転
周波数を記憶する記憶手段であることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the third aspect, the frequency setting means stores a rotation frequency of the driving roller according to a command value of a traveling speed of the endless belt. It is characterized by being.

【0027】また請求項5に記載の画像形成装置は、請
求項3において、前記周波数設定手段が、前記駆動ロー
ラを駆動する駆動モータの回転速度に応じて前記駆動ロ
ーラの回転周波数を演算する演算手段であることを特徴
とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the third aspect, the frequency setting means calculates a rotation frequency of the driving roller according to a rotation speed of a driving motor driving the driving roller. Means.

【0028】また請求項6に記載の画像形成装置は、請
求項1〜5のいずれか1項において、前記画像形成装置
には、指令速度信号を発生する指令速度手段を設け、か
つ、前記走行速度情報と前記指令速度信号とを比較する
比較手段とをさらに設けたことを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to fifth aspects, the image forming apparatus is provided with a command speed means for generating a command speed signal, and A comparison means for comparing speed information with the command speed signal is further provided.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】本発明は、前述した目的を達成す
るためになされたものであって、画像形成ベルトを回転
駆動させて画像形成処理を行う画像形成装置において、
画像形成ベルトの速度誤差を検出する検出手段(図1の
21、22、23、8、11)と、この検出手段によっ
て検出された速度誤差情報のうち駆動ローラの偏心周波
数成分を強調するフィルタ手段(同17)と、このフィ
ルタ手段によってフィルタリングされた速度情報に基づ
いてベルト速度を制御する制御手段(同13、25、1
4、15、7)等を備えたことを特徴としている。上記
したような構成からなる回転駆動装置は、ベルト速度を
直接検出してフィードバックしているため、ベルトの伸
縮運動等による速度変動も前記制御手段により、抑制す
ることができる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention has been made in order to achieve the above-mentioned object, and an image forming apparatus for performing an image forming process by rotating an image forming belt is provided.
Detecting means (21, 22, 23, 8, 11 in FIG. 1) for detecting the speed error of the image forming belt, and filter means for enhancing the eccentric frequency component of the driving roller in the speed error information detected by the detecting means (17) and control means (13, 25, 1) for controlling the belt speed based on the speed information filtered by the filter means.
4, 15, 7) and the like. Since the rotation driving device having the above-described configuration directly detects and feeds back the belt speed, the control unit can also suppress the speed fluctuation due to the belt expansion and contraction motion and the like.

【0030】また、駆動ローラの偏心周波成分を強調し
てフィードバックしているため、当該周波数の速度変動
が強力に圧縮され、駆動ローラの偏心の影響を完全に押
さえ込むことができる。さらに、ベルトの速度はたとえ
ば現像ベルト上に印刷したパターンを読みとることで検
出できるため、分解能に応じて、より微細なスリットを
もつスケール板が必要となるエンコーダに比べて、安価
かつ容易に高分解能の速度検出ができる。
Further, since the eccentric frequency component of the drive roller is emphasized and fed back, the speed fluctuation of the frequency is strongly compressed, and the influence of the eccentricity of the drive roller can be completely suppressed. Furthermore, since the belt speed can be detected, for example, by reading the pattern printed on the developing belt, the speed of the belt can be reduced at a lower cost and easily compared to an encoder that requires a scale plate with finer slits according to the resolution. Speed can be detected.

【0031】このような制御を行った場合の、ベルト速
度誤差信号を図3(b)に示す。従来の技術によりフィ
ードバック制御した図12(b)と、本発明に係る画像
形成装置により、ベルト速度をフィードバック制御した
図3(b)とを比較すれば明らかなように、駆動ローラ
1の偏心に同期する低周波数の変動成分が数デシベル〜
数十デシベル程度も抑制されていることがわかる。ま
た、このベルト速度誤差信号を周波数数分析した結果を
図4(b)に示す。この図4(b)と、従来の技術によ
り制御した図13(b)とを比較すると、駆動ローラの
偏心に起因する周期的なベルト速度変動の周波数(以
下、偏心周波数とよぶ)f0が極度に圧縮され、また、
ベルトの伸縮運動に伴う高周波の変動周波数f1〜f3
も十分に抑制されていることがわかる。
FIG. 3B shows a belt speed error signal when such control is performed. As is apparent from a comparison between FIG. 12B in which the feedback control is performed by the conventional technique and FIG. Synchronous low-frequency fluctuation component is several decibels ~
It can be seen that tens of decibels are suppressed. FIG. 4B shows the result of frequency analysis of the belt speed error signal. Comparing FIG. 4B with FIG. 13B controlled by the conventional technology, the frequency f0 of the periodic belt speed fluctuation (hereinafter referred to as the eccentric frequency) caused by the eccentricity of the driving roller is extremely small. Compressed into
High-frequency fluctuation frequencies f1 to f3 due to belt expansion and contraction motion
It can also be seen that is also sufficiently suppressed.

【0032】< 第1実施形態>以下、本発明の第1 の実
施の形態について図面を参照してさらに詳細に説明す
る。図1は、本発明に係る画像形成装置の第1の実施の
形態を示す要部の構成図である。図1に示すように、本
発明に係る画像形成装置60は、画像形成ベルト3が、
駆動ローラ1、従動ローラ2、および転写バックアップ
ローラ61の間に架け渡され、駆動ローラ1の回転に伴
い、画像形成ベルト3が走行する。駆動ローラ1はギア
列4を介して駆動モータ5に連結されている。駆動モー
タ5は、ベルト速度検出部22で検出された画像形成ベ
ルト速度に基づいて回転制御される。画像形成ベルト3
の周上には、4つの現像ユニット38が配置されてい
る。各現像ユニット38は同様な構造を有しているが、
それぞれ色の異なるデータを、画像ベルト3上に、現像
ユニットにより現像される。
<First Embodiment> Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of a main part showing a first embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 60 according to the present invention is configured such that the image forming belt 3
The image forming belt 3 is stretched between the driving roller 1, the driven roller 2, and the transfer backup roller 61, and the image forming belt 3 runs as the driving roller 1 rotates. The drive roller 1 is connected to a drive motor 5 via a gear train 4. The rotation of the drive motor 5 is controlled based on the image forming belt speed detected by the belt speed detecting unit 22. Image forming belt 3
Are arranged on the periphery of. Each developing unit 38 has a similar structure,
Data of different colors are developed on the image belt 3 by the developing unit.

【0033】本実施の形態では、38a、38b、38
c、38dはそれぞれ、イエロー、マゼンダ、シアン、
ブラックの4つからなる現像ユニットを示すが、本発明
では、現像ユニットの数は、特に制限されない。
In the present embodiment, 38a, 38b, 38
c and 38d are yellow, magenta, cyan,
Although a developing unit composed of four blacks is shown, the number of developing units is not particularly limited in the present invention.

【0034】このような各現像ユニット38により、画
像形成ベルト3上にカラー画像が形成される。画像形成
ベルト3の下部には給紙トレイ65が設けられ、この給
紙トレイ65に用紙66が収納されている。画像形成時
には、給紙トレイ65に収納された用紙66が、給紙ロ
ーラ64によって繰り出され、送りローラ67、68、
69を通過して転写ローラ62に供給される。画像形成
ベルト3上に形成されたカラー画像は、転写ローラ62
にまず中間転写され、中間転写された画像が転写ローラ
62に供給された用紙70にさらに転写される。
By each of the developing units 38, a color image is formed on the image forming belt 3. A paper feed tray 65 is provided below the image forming belt 3, and sheets 66 are stored in the paper feed tray 65. At the time of image formation, the paper 66 stored in the paper feed tray 65 is fed out by the paper feed roller 64, and the feed rollers 67, 68,
After passing through 69, it is supplied to the transfer roller 62. The color image formed on the image forming belt 3 is transferred to a transfer roller 62.
First, the intermediate transfer is performed, and the intermediate transferred image is further transferred to the sheet 70 supplied to the transfer roller 62.

【0035】現像ユニット38は、図示していない消去
ヘッド、帯電ヘッド、画像書込装置(レーザ等の光源も
含む)31a〜d、可動型反射ミラー32a〜32d、
現像剤ローラ33a〜33d、スクイジローラ34a〜
34d、トナートレイ35a〜35d、および図示しな
い液体トナータンクを備えている。
The developing unit 38 includes an erasing head, a charging head, an image writing device (including a light source such as a laser) 31a to 31d, a movable reflection mirror 32a to 32d,
Developer rollers 33a-33d, squeegee rollers 34a-
34d, toner trays 35a to 35d, and a liquid toner tank (not shown).

【0036】画像形成ベルト3が現像ユニット38を通
過する際には、まず、消去ヘッドが、画像形成ベルト3
の電荷を除去するように動作して、以前に書き込まれた
画像データを消去する。次に帯電ヘッドが、画像形成ベ
ルト3にその幅に渡って一様な帯電状態となるよう動作
する。このようにして一様な帯電状態となった画像形成
ベルト上に、画像書込装置31から射出されたレーザビ
ームが可動型反射ミラー32によって走査されて、前記
画像形成ベルト3上に、画像データを書き込む。
When the image forming belt 3 passes through the developing unit 38, first, the erasing head is moved by the image forming belt 3
To erase the previously written image data. Next, the charging head operates so that the image forming belt 3 is uniformly charged over its width. The laser beam emitted from the image writing device 31 is scanned by the movable reflection mirror 32 on the image forming belt in the uniformly charged state as described above, and the image data is transferred onto the image forming belt 3. Write.

【0037】本発明では、前記走査系の可動型反射ミラ
ー32には、ポリゴンミラーを回転させるタイプおよび
平面ミラーを往復運動させるタイプなど、いずれのタイ
プのものでも採用することができる。
In the present invention, any type of the movable reflecting mirror 32 of the scanning system, such as a type for rotating a polygon mirror and a type for reciprocating a plane mirror, can be adopted.

【0038】前記したようにして画像データを書きこん
だ後に、現像剤ローラ33が、液体トナータンクから供
給された液体トナーを画像形成ベルト3に接触させる。
これによって、液体トナー中のトナー粒子は、画像形成
ベルト3の適切な非荷電区域に移動し、吸着して前記画
像データが書き込まれた電荷分布に従って画像が再生さ
れる。この時にスクイジローラ34は、画像形成ベルト
3に吸着したトナー粒子以外の液体トナーを、画像形成
ベルト3から除去する。
After writing the image data as described above, the developer roller 33 makes the liquid toner supplied from the liquid toner tank contact the image forming belt 3.
As a result, the toner particles in the liquid toner move to an appropriate uncharged area of the image forming belt 3 and are adsorbed to reproduce an image according to the charge distribution in which the image data is written. At this time, the squeegee roller 34 removes liquid toner other than the toner particles adsorbed on the image forming belt 3 from the image forming belt 3.

【0039】現像剤ローラ33の余剰液体トナーおよび
スクイジローラ34で除去された液体トナーは、トナー
トレイ35により回収され、液体トナータンクに戻され
て、再利用される。
The surplus liquid toner of the developer roller 33 and the liquid toner removed by the squeegee roller 34 are collected by the toner tray 35, returned to the liquid toner tank, and reused.

【0040】上記のようにして、現像ユニット38を通
過した画像形成ベルト3によって、トナー粒子で構成さ
れる画像が現像される。このようにして現像された後の
画像形成ベルト3は充分乾燥状態となっており、したが
って画像形成ベルト3上に他の現像ユニット38による
新たな画像形成および新たな現像が可能となる。
As described above, the image formed by the toner particles is developed by the image forming belt 3 that has passed through the developing unit 38. The image forming belt 3 after being developed in this way is in a sufficiently dry state, so that a new image can be formed on the image forming belt 3 by another developing unit 38 and a new development can be performed.

【0041】図2は、本発明に係る画像形成装置の第1
の実施の形態の要部構成を詳細に説明した図である。図
2に示すように、画像形成ベルト3は、駆動ローラ1と
従動ローラ2との間に架け渡され、駆動ローラ1の回転
に追従して回転移動する。本発明では駆動ローラ1は、
ギア列4を介して駆動モータ5に連結されているが、本
発明では、駆動ローラからの駆動を伝達できるものであ
れば何ら制限されず、たとえばギア列4を全く介さずに
駆動ローラ1と駆動モータ5を直接結合するように構成
することも可能である。
FIG. 2 shows a first embodiment of the image forming apparatus according to the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating in detail a configuration of a main part of the embodiment. As shown in FIG. 2, the image forming belt 3 is stretched between the driving roller 1 and the driven roller 2, and rotates and follows the rotation of the driving roller 1. In the present invention, the driving roller 1 is
Although connected to the drive motor 5 via the gear train 4, the present invention is not limited in any way as long as the drive from the drive roller can be transmitted. For example, the drive roller 1 can be connected without any gear train 4. It is also possible to configure the drive motor 5 to be directly coupled.

【0042】このようなギア列4を介して駆動モータ5
に連結されている場合について説明すると、ギア列4は
2以上の複数のギアからなる。ここでは4a 、4bの2
つのみ図示したが、ギア列を構成するギア数は、特に制
限されない。
The drive motor 5 is connected via the gear train 4 as described above.
The gear train 4 is composed of two or more gears. Here, 2 of 4a and 4b
Although only one gear is shown, the number of gears constituting the gear train is not particularly limited.

【0043】このような本発明の画像形成装置において
は、駆動モータ5の回転速度をエンコーダ7により検出
されたアナログ情報(アナログ信号)は、エンコーダカ
ウンタ8によりディジタル情報(ディジタル信号)に変
換される。
In such an image forming apparatus of the present invention, analog information (analog signal) obtained by detecting the rotation speed of the drive motor 5 by the encoder 7 is converted into digital information (digital signal) by the encoder counter 8. .

【0044】また画像形成ベルト3の内周には、ベルト
速度を検出するための識別子が、図2に示すようなたと
えばパターン16として、印刷等により形成されてい
る。このようなパターン(識別子)を、図2に示すよう
に、画像形成ベルト3上に設けられた反射型フォトセン
サ17によって計測し、画像形成ベルト3の速度を検出
する。その後パルスカウンタ18により検出された情報
は、前記同様にディジタル情報に変換される。
On the inner periphery of the image forming belt 3, an identifier for detecting the belt speed is formed by printing or the like as, for example, a pattern 16 as shown in FIG. As shown in FIG. 2, such a pattern (identifier) is measured by a reflection type photo sensor 17 provided on the image forming belt 3, and the speed of the image forming belt 3 is detected. Thereafter, the information detected by the pulse counter 18 is converted into digital information as described above.

【0045】一方、所望のベルト速度を指定する指令速
度信号9、パルスカウンタ18で変換されたベルト速度
のディジタル情報およびエンコーダカウンタ8で変換さ
れたモータ角速度のディジタル情報は、制御装置10に
入力され、モータドライバ6に、電圧指令として出力さ
れる。この制御装置10において、前記指令速度信号
9、ベルト速度のディジタル情報およびモータ角速度デ
ィジタル情報は、所定の制御処理がなされ、駆動モータ
5の電圧指令等の駆動指令として、前記したようにモー
タドライバ6に出力される。なお前記指令速度信号は、
たとえば図8に示すように、ベルト速度がVaにするよ
うに指令するコマンドからなっている。このようなコマ
ンドは、たとえば画像形成装置全体を統括するCPUか
ら生成されるものであってもよく、また、全体を統括す
るCPUと独立して設けられた処理演算機能を有するも
のから生成されるものであってもよく、さらに、前記C
PUからの命令を受けてコマンドを実行するようなもの
から生成されるものであってもよい。このようなコマン
ドは、デジタル形式で設けられてもよく、アナログ形式
で設けられていてもよい。またこのコマンドは、外部か
らインターネット等により入力されるものであってもよ
い。
On the other hand, a command speed signal 9 for designating a desired belt speed, digital information of the belt speed converted by the pulse counter 18 and digital information of the motor angular speed converted by the encoder counter 8 are input to the control device 10. Is output to the motor driver 6 as a voltage command. In the control device 10, the command speed signal 9, the digital information of the belt speed, and the digital information of the motor angular speed are subjected to predetermined control processing, and are used as drive commands, such as a voltage command for the drive motor 5, as described above. Is output to The command speed signal is
For example, as shown in FIG. 8, the command is a command for instructing the belt speed to be Va. Such a command may be generated from, for example, a CPU that controls the entire image forming apparatus, or may be generated from a command having a processing operation function provided independently of the CPU that controls the entire image forming apparatus. And the above C
It may be generated from a program that receives a command from the PU and executes the command. Such a command may be provided in a digital format or may be provided in an analog format. This command may be externally input from the Internet or the like.

【0046】本実施の形態では、ベルト速度の検出に、
印刷されたパターン16と反射型フォトセンサ17との
組合せからなるユニットを用いたが、本発明ではこれに
限定されるものではなく、その他の構成で検出すること
も可能である。
In this embodiment, the belt speed is detected by
Although a unit composed of a combination of the printed pattern 16 and the reflective photosensor 17 is used, the present invention is not limited to this, and it is also possible to detect with another configuration.

【0047】例えば、磁気情報を書き込んだ磁気テープ
をベルトの内周に沿って貼付してこれを識別子とし、こ
の識別子から、磁気検出センサ(例えばホール素子)に
よって、ベルト速度を検出することもできる。このよう
なホール素子等を用いることにより、磁気的にベルト速
度を離間した地点から検出できるようにすることもでき
る。なお本発明では、前記識別子は、上記したようにバ
ーコード状のパターン、磁気テープなどが用いられる
が、この識別子は物性の異なる材料を略等間隔に配置さ
れて用いられる。このような識別子は、物性の異なる材
料を用いて得られるが、基本的には、物性の違いが正確
な速度として検出できる材料が識別子として用いられれ
ばよく、明度、彩度、色彩などの光学的に異なる組合せ
からなるパターン、および磁気反転、磁気強度の異なる
2種からなる磁気テープ状のものなどを組合せて、識別
子として用いることができる。また、ベルトの速度を検
出するには、上記したような識別子を用いて非接触で検
出する方法以外に、たとえば小型で軽量タイプのエンコ
ーダを内蔵したホイールをベルトに多少接触させて、速
度を検出する方法を採用することもできる。なおこのよ
うな接触させるものはホイールに限定されず、要するに
エンコーダ機能を有するものを適宜用いればよい。
For example, a magnetic tape on which magnetic information has been written is attached along the inner periphery of the belt, and this is used as an identifier. From this identifier, the belt speed can be detected by a magnetic detection sensor (for example, a Hall element). . By using such a Hall element or the like, it is possible to detect the belt speed from a point magnetically separated. In the present invention, as the identifier, a barcode-shaped pattern, a magnetic tape, or the like is used as described above, and the identifier is used by arranging materials having different physical properties at substantially equal intervals. Such an identifier can be obtained by using materials having different physical properties, but basically, a material capable of detecting a difference in physical properties as an accurate speed may be used as the identifier, and optical properties such as brightness, saturation, and color may be used. Combinations of patterns composed of different combinations, magnetic reversals, and magnetic tapes composed of two types having different magnetic intensities can be used as identifiers. In addition, in order to detect the speed of the belt, besides the method of non-contact detection using the identifier as described above, for example, a wheel having a built-in small and lightweight encoder is slightly contacted with the belt to detect the speed. It is also possible to adopt a method of doing so. Note that the contacting member is not limited to a wheel, and a member having an encoder function may be appropriately used.

【0048】また、本実施の形態では、パターン16お
よび反射型フォトセンサ17の配置を、画像形成ベルト
3の外周近傍(外縁近傍)に配置するように設けること
も可能であるが、パターン16のトナーの汚れ等による
検出速度の誤差の除去、または速度の検出不可の問題を
低減し、またセンサを配置するための空間を新たに設け
ないようにするために、前記識別子の配置は、前記外周
以外の部分である内周にすることが好ましい。
In the present embodiment, the pattern 16 and the reflection type photosensor 17 can be arranged near the outer periphery (near the outer edge) of the image forming belt 3. In order to eliminate a detection speed error due to toner contamination or the like, or to reduce a problem that the speed cannot be detected, and not to newly provide a space for disposing a sensor, the arrangement of the identifier is determined by using the outer periphery. It is preferable to set the inner circumference, which is a portion other than the above.

【0049】また前記制御装置10は、前述したよう
に、所望のベルト速度を指定する指令速度信号9、パル
スカウンタ18で変換されたベルト速度のディジタル情
報およびエンコーダカウンタ8で変換されたモータ角速
度のディジタル情報を処理して、駆動モータ5の電圧指
令としてモータドライバ6に出力する。
Further, as described above, the control device 10 controls the command speed signal 9 for designating a desired belt speed, the digital information of the belt speed converted by the pulse counter 18 and the motor angular speed converted by the encoder counter 8. The digital information is processed and output to the motor driver 6 as a voltage command for the drive motor 5.

【0050】このような制御装置10は、図2に示すよ
うに、ディジタル回路上に以下のように構成される。こ
の制御装置10においては、ベルト比較部11は、指令
速度信号9とパルスカウンタ18で変換されたベルト速
度を比較し、ベルト速度誤差信号を周波数強調フィルタ
12に出力する。周波数強調フィルタ12は、ベルト速
度誤差信号のうち駆動ローラ1の偏心周波数成分のみを
強調(抽出および増幅)し、ベルト制御部13に出力す
る。ベルト制御部13は、フィルタ処理されたあとのベ
ルト速度誤差信号をもとにベルト制御の演算処理をし、
駆動モータ5の指令角速度信号として、モータ比較部1
4に出力する。モータ比較部14は、駆動モータ5の指
令角速度信号と、エンコーダカウンタ8で変換された駆
動モータ角速度とを比較し、モータ角速度誤差信号をモ
ータ制御部15に出力する。モータ制御部15は、モー
タ角速度誤差信号をもとにモータ制御の演算処理し、駆
動モータ5の電圧指令信号等のモータ駆動信号としてモ
ータドライバ6に出力する。
As shown in FIG. 2, such a control device 10 is configured on a digital circuit as follows. In the control device 10, the belt comparison unit 11 compares the command speed signal 9 with the belt speed converted by the pulse counter 18, and outputs a belt speed error signal to the frequency emphasizing filter 12. The frequency emphasis filter 12 emphasizes (extracts and amplifies) only the eccentric frequency component of the driving roller 1 in the belt speed error signal, and outputs the signal to the belt controller 13. The belt control unit 13 performs a calculation process of the belt control based on the belt speed error signal after the filtering process,
As the command angular velocity signal of the drive motor 5, the motor comparison unit 1
4 is output. The motor comparing section 14 compares the commanded angular velocity signal of the driving motor 5 with the driving motor angular velocity converted by the encoder counter 8 and outputs a motor angular velocity error signal to the motor control section 15. The motor control unit 15 performs motor control arithmetic processing based on the motor angular velocity error signal, and outputs the result to the motor driver 6 as a motor drive signal such as a voltage command signal for the drive motor 5.

【0051】ここでは、制御装置10を上記したように
ディジタル回路で構成し、駆動モータ5をディジタル制
御系で制御する構成例を示したが、駆動部10を同様な
アナログ回路で構成することも可能である。この場合、
本発明で使用される制御装置10中のパルスカウンタ1
8、エンコーダカウンタ8をともにFV変換器に、周波
数強調フィルタ12をディジタルフィルタからアナログ
フィルタに置き換えることができる。
Although the control device 10 is constituted by a digital circuit as described above and the drive motor 5 is controlled by a digital control system as described above, the drive unit 10 may be constituted by a similar analog circuit. It is possible. in this case,
Pulse counter 1 in control device 10 used in the present invention
8, the encoder counter 8 can be replaced by an FV converter, and the frequency emphasis filter 12 can be replaced by a digital filter by an analog filter.

【0052】このような本発明に係る画像形成装置の第
1の実施の形態の動作について以下に詳細に説明する。
The operation of the image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described in detail below.

【0053】駆動モータ5が、モータドライバ6から与
えられた駆動電圧により回転を開始する。この回転がギ
ア列4を介して駆動ローラ1に伝達され、駆動ローラ1
に連動して画像形成ベルト3が回転する。駆動モータ5
の回転は、エンコーダ7により回転速度に応じたパルス
信号が出力され、この出力されたパルス信号をエンコー
ダカウンタ8で検出する(ステップS1)。たとえばこ
の検出は、単位時間あたりのパルス数をカウントするこ
とによって前記回転速度の検出が行われる。このように
して、単位時間あたりのパルス数をたとえばモータ角速
度信号に変換する。また反射型フォトセンサ17によ
り、回転速度を検出して(ステップS3)、これをパル
スカウンタにより、A/D変換してディジタル信号化し
て(ステップS4)、ベルト比較部にこのディジタル信
号を入力する。ベルト比較部では、パルスカウンタから
のディジタル信号と、指令速度信号から入力された信号
とを比較する(ステップS6)。
The drive motor 5 starts rotating with the drive voltage given from the motor driver 6. This rotation is transmitted to the drive roller 1 via the gear train 4 and the drive roller 1
, The image forming belt 3 rotates. Drive motor 5
For the rotation of, a pulse signal corresponding to the rotation speed is output by the encoder 7 and the output pulse signal is detected by the encoder counter 8 (step S1). For example, in this detection, the rotation speed is detected by counting the number of pulses per unit time. In this way, the number of pulses per unit time is converted into, for example, a motor angular velocity signal. The rotational speed is detected by the reflection type photo sensor 17 (step S3), and the rotational speed is converted into a digital signal by A / D conversion by a pulse counter (step S4), and this digital signal is input to the belt comparator. . The belt comparator compares the digital signal from the pulse counter with the signal input from the command speed signal (step S6).

【0054】このような本発明において回転速度(ベル
ト走行速度)の決定は、画像形成ベルト3の回転に伴っ
てパターン16が移動するためのスリット密度を上げる
ために高い加工精度を要求されるエンコーダに比べ、識
別子をたとえば図9に示すようなベルトの周端部に白黒
交互に設ける場合に、周端部(あるいは内縁部)からあ
る距離までと、それに続く部分とを、前記白黒部分の繰
り返し周期と半周期あるいは1/n周期(nは自然数)
ずつずらして、連続的にあるいは非連続的に設けること
により、さらに回転速度を正確に測定することが可能と
なる。また、このように上記したような識別子の周期を
ずらして設けること以外に、1/n周期の白黒交互の識
別子を、2以上連続的にあるいは非連続的に設けること
により、回転速度のバラツキを正確に把握するための情
報収集およびその情報の高密度化を図り、このようにし
て、画像形成のための制御性能を飛躍的に向上させるこ
とが可能となる。なおこのような識別子は白黒の周期的
なものに限定されず、前述したような磁性体などを識別
子として用いることができる。
In the present invention, the rotation speed (belt running speed) is determined by an encoder which requires high processing accuracy in order to increase the slit density for moving the pattern 16 with the rotation of the image forming belt 3. When identifiers are alternately provided in black and white at the peripheral end of the belt as shown in FIG. 9, for example, the distance from the peripheral end (or the inner edge) to a certain distance and the subsequent part are repeated as the black and white part. Period and half period or 1 / n period (n is a natural number)
The rotation speed can be measured more accurately by continuously or discontinuously displacing the rotation speed. Further, in addition to providing the identifiers at different intervals as described above, by providing two or more continuous / non-continuous black and white alternate identifiers having a 1 / n cycle, variations in rotational speed can be reduced. It is possible to collect information for accurately grasping the information and to increase the density of the information. In this way, it is possible to dramatically improve the control performance for image formation. Note that such an identifier is not limited to a black and white periodic one, and the above-described magnetic material or the like can be used as the identifier.

【0055】ここで、第1の実施の形態による制御を行
う前の、ベルト比較部11で検出されたベルト速度誤差
信号の1例を、図3(a)に示す。またこのベルト速度
誤差信号の周波数分析した結果を示す図4(a)に示
す。図4(a)において、横軸は周波数であり、縦軸は
強度(dB)である。図3(a)からわかるように、何
ら特別なフィードバック機能を有さずに行ったベルト走
行の誤差信号には、駆動ローラ1の偏心に同期する低周
波の変動成分(横が0の軸に対称的に交互に変動してい
る成分。図4(a)における周波数f0)に、ベルトの
伸縮運動に伴う高周波の振動成分(図4(a)における
周波数f1〜f3など)が重畳されていることがわか
る。
FIG. 3A shows an example of the belt speed error signal detected by the belt comparing section 11 before the control according to the first embodiment is performed. FIG. 4A shows the result of frequency analysis of the belt speed error signal. In FIG. 4A, the horizontal axis is frequency, and the vertical axis is intensity (dB). As can be seen from FIG. 3 (a), the error signal of the belt running performed without any special feedback function includes a low-frequency fluctuation component synchronized with the eccentricity of the drive roller 1 (the axis of the horizontal 0 axis). A component that fluctuates symmetrically and alternately.A high-frequency vibration component (such as frequencies f1 to f3 in FIG. 4A) accompanying the belt expansion and contraction is superimposed on the frequency f0 in FIG. You can see that.

【0056】図4(a)に示す周波数分析したスペクト
ルから、駆動ローラ1の偏心周波数f0に同期した周波
数成分が低域側に見られる。さらに、ベルト自身の伸縮
振動モードに対応する3つの周波数成分f1、f2、f
3が高域側に現れている。このベルト速度誤差信号を単
純にフィードバックして駆動モータ5を制御することに
よっても、それぞれの変動成分について、ある程度の低
減効果を得ることができる(たとえば図12(b)参
照)。しかしながらこの方法によっては、特に振幅の大
きい駆動ローラ1の偏心に同期する成分を充分に圧縮す
ることはできないため、このような成分が速度変動とし
て残ってしまう。
From the frequency-analyzed spectrum shown in FIG. 4A, a frequency component synchronized with the eccentric frequency f0 of the driving roller 1 can be seen on the low frequency side. Further, three frequency components f1, f2, f corresponding to the stretching vibration mode of the belt itself.
3 appears on the high frequency side. By simply feeding back the belt speed error signal to control the drive motor 5, a certain reduction effect can be obtained for each of the fluctuation components (see, for example, FIG. 12B). However, according to this method, a component synchronized with the eccentricity of the driving roller 1 having a particularly large amplitude cannot be sufficiently compressed, and such a component remains as a speed fluctuation.

【0057】そこで、周波数強調フィルタ12におい
て、ベルト比較部11で検出されたベルト速度誤差信号
から、駆動ローラ1の偏心に同期する成分のみを特定の
倍数に強調(増幅)して出力する。すなわち、フィルタ
の周波数特性は、駆動ローラ1の偏心周波数f0におけ
るゲインG(G>1)をピークとして、その周波数から
離れた低域および高域のゲインを1とする。このような
周波数強調フィルタ12は、ディジタル回路上でファー
ムウェアとして実現することができ、例えば、2次のデ
ィジタルフィルタとしても実現できる。また、3次以上
のディジタルフィルタを使用することにより、より急峻
なピークを実現することもできる。上述するようにして
フィルタ処理された後にベルト速度誤差信号は、駆動ロ
ーラ1の偏心に同期する成分だけが強調された信号とな
り、周波数強調フィルタ12から出力される(ステップ
S7)。
Therefore, the frequency emphasis filter 12 emphasizes (amplifies) only a component synchronized with the eccentricity of the driving roller 1 to a specific multiple from the belt speed error signal detected by the belt comparing unit 11 and outputs the same. In other words, the frequency characteristic of the filter is such that the gain G (G> 1) at the eccentric frequency f0 of the drive roller 1 is a peak, and the gains in the low and high frequencies apart from that frequency are 1. Such a frequency emphasis filter 12 can be realized as firmware on a digital circuit, and can also be realized as, for example, a secondary digital filter. In addition, a steeper peak can be realized by using a third-order or higher digital filter. After being filtered as described above, the belt speed error signal becomes a signal in which only the component synchronized with the eccentricity of the drive roller 1 is enhanced, and is output from the frequency enhancement filter 12 (step S7).

【0058】ベルト制御部13では、このフィルタ処理
されたあとのベルト速度誤差信号を受けてこのベルト速
度誤差信号を0とするために必要な駆動モータ5の駆動
速度を演算処理し、その結果をモータ指令角速度信号と
してモータ比較部14に出力する(ステップS8)。こ
の演算処理としては、例えば、1次の積分器(線形積分
器)により実現することができる。また、この演算処理
の他に、高域のベルト伸縮振動を抑制するためのフィル
タを挿入する方法を採用することもできる。
The belt controller 13 receives the filtered belt speed error signal, calculates the drive speed of the drive motor 5 necessary for setting the belt speed error signal to 0, and calculates the result. It is output to the motor comparison unit 14 as a motor command angular velocity signal (step S8). This arithmetic processing can be realized by, for example, a first-order integrator (linear integrator). In addition to this arithmetic processing, it is also possible to adopt a method of inserting a filter for suppressing high-frequency belt stretching vibration.

【0059】モータ比較部14では、エンコーダカウン
タ8で変換されたモータ角速度信号と、ベルト制御部と
で演算処理されたモータ指令角速度信号とを比較し、モ
ータ角速度誤差信号として出力する(ステップS9)。
モータ制御部15では、モータ角速度誤差信号を受け
て、このモータ角速度誤差信号を実質的に0とするため
に必要な駆動モータ5の駆動電圧を演算処理し、この結
果を電圧指令信号としてモータドライバ6に出力する
(ステップS10)。モータドライバ6では、この電圧
指令信号を受けて、駆動モータ5を駆動する電圧を発生
し、駆動モータ5に出力する(ステップS11)。な
お、ここでは駆動モータ5を電圧駆動型として説明した
が、電流駆動型であってもよい。この場合には駆動電圧
を駆動電流に置き換えて、同様の駆動動作が可能であ
る。
The motor comparator 14 compares the motor angular velocity signal converted by the encoder counter 8 with the motor command angular velocity signal calculated by the belt controller, and outputs it as a motor angular velocity error signal (step S9). .
The motor control unit 15 receives the motor angular velocity error signal, calculates the drive voltage of the drive motor 5 necessary to make the motor angular velocity error signal substantially zero, and uses the result as a voltage command signal as a motor driver signal. 6 (step S10). The motor driver 6 receives the voltage command signal, generates a voltage for driving the drive motor 5, and outputs the generated voltage to the drive motor 5 (step S11). Here, the drive motor 5 is described as a voltage drive type, but may be a current drive type. In this case, the same drive operation can be performed by replacing the drive voltage with the drive current.

【0060】上記したようにして本実施の形態によって
制御を行った場合のベルト速度誤差信号を図3(b)に
示す。従来の技術を用いて制御したベルト速度のフィー
ドバックをしていない図12(b)との比較から、駆動
ローラ1の偏心に同期する低周波数の変動成分がほとん
ど除去されており、またベルトの伸縮運動に伴う高周波
数の振動も低減されていることが明確にわかる。また、
このベルト速度誤差信号を周波数分析した一例を図4
(b)に示す。なおこれらの縦軸および横軸のスケール
は、それぞれ、対応した図と同一である。
FIG. 3B shows a belt speed error signal when control is performed according to the present embodiment as described above. Comparison with FIG. 12B, in which the feedback of the belt speed controlled by using the conventional technique, is not performed, the low-frequency fluctuation component synchronized with the eccentricity of the driving roller 1 is almost eliminated, and the belt is expanded and contracted. It can clearly be seen that the high frequency vibrations associated with the movement are also reduced. Also,
FIG. 4 shows an example of frequency analysis of the belt speed error signal.
(B). The scales of these vertical and horizontal axes are the same as those in the corresponding figures.

【0061】ベルト速度のフィードバックしていない図
4(a)との比較から、駆動ローラ1の偏心周波数f0
が強力に圧縮されている(本発明では、f0のdB強度
がマイナス値となっている。)のに加え、ベルト自身の
伸縮振動モードに対応する3つの変動成分f1、f2お
よびf3も数分の一、あるいは1桁以上も低減している
ことがわかる。
From the comparison with FIG. 4A in which the feedback of the belt speed is not performed, the eccentric frequency f0 of the driving roller 1 is obtained.
Is strongly compressed (in the present invention, the dB intensity of f0 is a negative value), and three fluctuation components f1, f2 and f3 corresponding to the stretching vibration mode of the belt itself are several minutes. It can be seen that one or one digit or more has been reduced.

【0062】このように、図3(b)と図12(b)と
を比較すれば明らかなように、駆動ローラ1の偏心周波
数は、従来技術に比べ大幅な変動の圧縮を達成してい
る。また図4(b)と図13(b)の比較から明らかな
ように、従来不可能であったベルト伸縮振動の抑制を充
分に満足できる程度に達成していることが判る。
As is clear from the comparison between FIG. 3B and FIG. 12B, the eccentric frequency of the driving roller 1 achieves a compression with a large fluctuation compared to the prior art. . Further, as is clear from the comparison between FIG. 4B and FIG. 13B, it can be seen that the suppression of the belt stretching vibration, which was impossible in the past, has been achieved to a sufficiently satisfactory degree.

【0063】さらに、周波数強調フィルタ12の効果を
明らかにするため、画像形成ベルト3に印可される外乱
からベルト速度までの周波数特性(外乱圧縮特性)を図
5に示す。周波数強調フィルタ12を挿入した場合を図
5(a)に示し、挿入しなかった場合を図5(b)に示
す。図5(a)および図5(b)の両者の比較から、周
波数強調フィルタ12が駆動ローラ1の偏心周波数成分
f0のみを選択的に圧縮(除去)し、ベルト速度に与え
る影響を除去できていることがわかる。この圧縮率は、
偏心周波数f0における周波数強調フィルタ12のゲイ
ンGにより決まるため、ゲインGを適切に設定すること
により、駆動ローラ1の偏心がベルト速度に与える影響
を実用上問題とならない程度にまで容易に排除すること
ができる。また図6に指令速度信号9からベルト速度ま
での周波数特性(目標値応答特性)を示す。周波数強調
フィルタ12を挿入した場合を図6(a)に示し、挿入
しなかった場合を図6(b)に示す。図6(a)および
図6(b)の両者の比較から、周波数強調フィルタ12
は、目標値応答特性にはほとんど影響を与えていないこ
とがわかる。
FIG. 5 shows a frequency characteristic (disturbance compression characteristic) from a disturbance applied to the image forming belt 3 to a belt speed in order to clarify the effect of the frequency emphasis filter 12. FIG. 5A shows a case where the frequency emphasis filter 12 is inserted, and FIG. 5B shows a case where it is not inserted. 5A and 5B, the frequency emphasizing filter 12 selectively compresses (removes) only the eccentric frequency component f0 of the driving roller 1 and removes the influence on the belt speed. You can see that there is. This compression ratio is
Since it is determined by the gain G of the frequency emphasizing filter 12 at the eccentric frequency f0, by appropriately setting the gain G, it is possible to easily eliminate the influence of the eccentricity of the driving roller 1 on the belt speed to a level that does not cause a practical problem. Can be. FIG. 6 shows frequency characteristics (target value response characteristics) from the command speed signal 9 to the belt speed. FIG. 6A shows a case where the frequency emphasis filter 12 is inserted, and FIG. 6B shows a case where it is not inserted. 6 (a) and 6 (b), the frequency emphasis filter 12
Has little effect on the target value response characteristics.

【0064】すなわち、周波数強調フィルタ12は目標
値応答特性を何ら変えることなく、外乱圧縮だけを行う
ことができる。なお上記したような第1の実施の形態に
おいて、周波数強調フィルタが強調する周波数は固定し
ており、単一のベルト速度に対応するようにしている。
That is, the frequency emphasis filter 12 can perform only disturbance compression without changing the target value response characteristics. In the first embodiment as described above, the frequency emphasized by the frequency emphasizing filter is fixed so as to correspond to a single belt speed.

【0065】しかしながら、複数の動作モードに対応す
るため、指令速度に応じて周波数強調フィルタを変化さ
せることは可能である。ここで、複数の動作モードと
は、通常の印刷モードのほか、高速印刷モード、電源入
力時に暖機運転を行う初期化モード、機構的なズレを検
出して補正するためのコレクションモードなどを指す。
However, in order to cope with a plurality of operation modes, it is possible to change the frequency emphasis filter according to the command speed. Here, the plurality of operation modes refer to a normal print mode, a high-speed print mode, an initialization mode in which a warm-up operation is performed when power is input, a collection mode for detecting and correcting a mechanical deviation, and the like. .

【0066】< 第2の実施の形態>次に、本発明の第2
の実施の形態について説明する。図7に、本発明の第2
の実施の形態において使用される画像形成装置の要部を
説明した要部構成図を示す。本第2の実施の形態におい
ては、図7に示すように、指令速度信号に応じて、周波
数強調フィルタが強調する周波数を変えられるようにし
ている。これによって、複数の動作モードに対応可能と
している。また本発明の第2の実施の形態では、周波数
強調フィルタ12の代わりに、可変周波数強調フィルタ
21を採用している。さらに当該フィルタの強調周波数
を指令速度に応じて変更するために、偏心周波数メモリ
20を備えた。
<Second Embodiment> Next, a second embodiment of the present invention will be described.
An embodiment will be described. FIG. 7 shows the second embodiment of the present invention.
FIG. 1 is a main part configuration diagram illustrating main parts of an image forming apparatus used in the embodiment. In the second embodiment, as shown in FIG. 7, the frequency emphasized by the frequency emphasizing filter can be changed according to the command speed signal. This makes it possible to support a plurality of operation modes. Further, in the second embodiment of the present invention, a variable frequency emphasis filter 21 is employed instead of the frequency emphasis filter 12. Further, an eccentric frequency memory 20 is provided to change the emphasis frequency of the filter according to the command speed.

【0067】本第2の実施の形態では、制御装置10に
与えられた指令速度信号9は、ベルト比較部11でベル
ト速度信号との比較に使うことができるとともに、偏心
周波数メモリ20に入力される。偏心周波数メモリ20
には、ベルト指令速度と駆動ローラの偏心周波数の関係
がたとえば図8に示すように、テーブル化されており、
このような指令速度信号の入力を受けて、対応する偏心
周波数が選択され、可変周波数強調フィルタ21に出力
される。
In the second embodiment, the command speed signal 9 given to the control device 10 can be used for comparison with the belt speed signal in the belt comparing section 11 and is input to the eccentric frequency memory 20. You. Eccentric frequency memory 20
In the table, the relationship between the belt command speed and the eccentric frequency of the driving roller is tabulated as shown in FIG. 8, for example.
In response to the input of such a command speed signal, a corresponding eccentric frequency is selected and output to the variable frequency emphasis filter 21.

【0068】可変周波数強調フィルタ21は、強調する
周波数を外部入力で変えられるようになっており、偏心
周波数メモリ20から入力された偏心周波数を基に、可
変周波数強調フィルタ21のピーク中心である強調周波
数f0が変更される(ステップS26)。このようにし
て強調周波数が変更されたのちに、可変周波数強調フィ
ルタ21は、ベルト比較部11で検出される。なお第2
の実施の形態においては、他の動作は、前記第1 の実施
の形態と同様である。すなわち、図15に示すように、
駆動モータ5が、モータドライバ6から与えられた駆動
電圧により回転を開始する。この回転がギア列4を介し
て駆動ローラ1に伝達され、駆動ローラ1に連動して画
像形成ベルト3が回転する。駆動モータ5の回転は、エ
ンコーダ7により回転速度に応じたパルス信号が出力さ
れ、この出力されたパルス信号をエンコーダカウンタ8
で検出する(ステップS21)。また第1 の実施の形態
と同様にして、回転速度を検出し(ステップS23)、
これをパルスカウンタにより、A/D変換してディジタ
ル信号化し(ステップS24)、パルスカウンタからの
ディジタル信号と、指令速度信号から入力された信号と
を比較する(ステップS25)。
The variable frequency emphasis filter 21 can change the frequency to be emphasized by an external input. Based on the eccentric frequency input from the eccentric frequency memory 20, the emphasis at the peak center of the variable frequency emphasis filter 21 is obtained. The frequency f0 is changed (Step S26). After the emphasis frequency is changed in this way, the variable frequency emphasis filter 21 is detected by the belt comparison unit 11. The second
In the third embodiment, other operations are the same as those in the first embodiment. That is, as shown in FIG.
The drive motor 5 starts rotating with the drive voltage given from the motor driver 6. This rotation is transmitted to the drive roller 1 via the gear train 4, and the image forming belt 3 rotates in conjunction with the drive roller 1. For the rotation of the drive motor 5, a pulse signal corresponding to the rotation speed is output by the encoder 7, and the output pulse signal is
(Step S21). Further, similarly to the first embodiment, the rotational speed is detected (step S23),
This is converted into a digital signal by A / D conversion by a pulse counter (step S24), and the digital signal from the pulse counter is compared with a signal input from the command speed signal (step S25).

【0069】前述するようにしてフィルタ処理された後
にベルト速度誤差信号は、偏心周波数メモリ20から入
力された偏心周波数を基に、可変周波数強調フィルタ2
1のピーク中心である強調周波数f0が変更されて、こ
の成分だけが強調された信号となり、周波数強調フィル
タ12から出力される(ステップS26)。
After being filtered as described above, the belt speed error signal is output to the variable frequency emphasis filter 2 based on the eccentric frequency input from the eccentric frequency memory 20.
The emphasis frequency f0 which is the peak center of 1 is changed, and only this component becomes a emphasized signal, which is output from the frequency emphasis filter 12 (step S26).

【0070】ベルト制御部13では、このフィルタ処理
されたあとのベルト速度誤差信号を受けてこのベルト速
度誤差信号を0とするために必要な駆動モータ5の駆動
速度を演算処理し、その結果をモータ指令角速度信号と
してモータ比較部14に出力する(ステップS27)。
The belt controller 13 receives the filtered belt speed error signal, calculates the drive speed of the drive motor 5 necessary for setting the belt speed error signal to 0, and calculates the result. It is output to the motor comparison unit 14 as a motor command angular velocity signal (step S27).

【0071】モータ比較部14では、エンコーダカウン
タ8で変換されたモータ角速度信号と、ベルト制御部と
で演算処理されたモータ指令角速度信号とを比較し、モ
ータ角速度誤差信号として出力する(ステップS2
8)。モータ制御部15では、モータ角速度誤差信号を
受けて、このモータ角速度誤差信号を実質的に0とする
ために必要な駆動モータ5の駆動電圧を演算処理し、こ
の結果を電圧指令信号としてモータドライバ6に出力す
る(ステップS29)。モータドライバ6では、この電
圧指令信号を受けて、駆動モータ5を駆動する電圧を発
生し、駆動モータ5に出力する(ステップS30)。
The motor comparator 14 compares the motor angular velocity signal converted by the encoder counter 8 with the motor command angular velocity signal calculated by the belt controller and outputs it as a motor angular velocity error signal (step S2).
8). The motor control unit 15 receives the motor angular velocity error signal, calculates the drive voltage of the drive motor 5 necessary to make the motor angular velocity error signal substantially zero, and uses the result as a voltage command signal as a motor driver signal. 6 (step S29). The motor driver 6 receives the voltage command signal, generates a voltage for driving the drive motor 5, and outputs the generated voltage to the drive motor 5 (step S30).

【0072】< 第3の実施の形態>次に、本発明の第3
の実施形態について説明する。図9に、本発明の第3の
実施形態について使用される装置の主要部を詳細に説明
した主要部構成図である。第2の実施の形態の画像形成
装置においては、指令速度信号部からの信号を偏心周波
数メモリを介して周波数強調フィルタが強調する周波数
を代えることを特徴としていた。一方、本第3の実施の
形態においては、エンコーダカウンタからの信号を偏心
周波数演算部を介して可変周波数強調フィルタに入力し
て周波数強調フィルタが強調する周波数を変えることに
より、どのような動作の場合にも駆動ローラの偏心の影
響を除去できるようにした。そのため、本発明の第3の
実施の形態では、可変周波数強調フィルタ21を用いる
点は第2の実施形態例と同様であるが、偏心周波数メモ
リ20に代えて、偏心周波数演算部22を採用した。
<Third Embodiment> Next, a third embodiment of the present invention will be described.
An embodiment will be described. FIG. 9 is a main part configuration diagram illustrating in detail a main part of an apparatus used in the third embodiment of the present invention. The image forming apparatus according to the second embodiment is characterized in that a signal from a command speed signal section is changed in frequency by a frequency emphasizing filter via an eccentric frequency memory. On the other hand, in the third embodiment, what kind of operation is performed by inputting the signal from the encoder counter to the variable frequency emphasizing filter via the eccentric frequency calculating section and changing the frequency emphasized by the frequency emphasizing filter. In this case, the influence of the eccentricity of the driving roller can be removed. Therefore, in the third embodiment of the present invention, the use of the variable frequency emphasis filter 21 is the same as that of the second embodiment, but an eccentric frequency calculation unit 22 is used instead of the eccentric frequency memory 20. .

【0073】本第3の実施の形態では、エンコーダカウ
ンタ8で検出されたモータ角速度信号は、モータ比較部
14でモータ指令角速度信号との比較に使われるととも
に、偏心周波数演算部22に入力される。偏心周波数演
算部22では、特定の演算式に従ってモータ角速度信号
から駆動ローラの偏心周波数を求め(ステップS5
3)、これによって可変周波数強調フィルタ21に出力
されるようにした。可変周波数強調フィルタ21は、強
調する周波数を外部入力で変えられるようになってお
り、偏心周波数演算部22から入力された偏心周波数を
基に、可変周波数強調フィルタ21のピーク中心である
強調周波数f0が変更される(ステップS57)。
In the third embodiment, the motor angular velocity signal detected by the encoder counter 8 is used for comparison with the motor command angular velocity signal by the motor comparing section 14 and is input to the eccentric frequency calculating section 22. . The eccentric frequency calculator 22 calculates the eccentric frequency of the drive roller from the motor angular velocity signal according to a specific calculation formula (step S5).
3), whereby the output is output to the variable frequency emphasis filter 21. The variable frequency emphasis filter 21 can change the frequency to be emphasized by an external input. Based on the eccentric frequency input from the eccentric frequency calculation unit 22, the emphasis frequency f0 which is the peak center of the variable frequency emphasis filter 21 is used. Is changed (step S57).

【0074】このようにして強調周波数が変更されたの
ちに、可変周波数強調フィルタ21は、ベルト比較部1
1で検出されたベルト速度誤差信号をフィルタリング
し、ベルト制御部13に出力する。
After the emphasis frequency has been changed in this way, the variable frequency emphasis filter 21
The belt speed error signal detected in step 1 is filtered and output to the belt control unit 13.

【0075】図8は、偏心周波数メモリの動作を説明す
る構成図である。偏心周波数メモリ20は、複数のベル
ト指令速度と、その速度でベルトが動作したときの駆動
ローラの偏心周波数を対応づけて記憶している。指令速
度信号9が偏心周波数メモリ20に入力されると、記憶
されている指令速度の中から一致するものが選択され
る。次に、選択された指令速度に対応する偏心周波数が
選択され、これを可変周波数強調フィルタ21に新たに
出力する。可変周波数強調フィルタ21は、強調する周
波数の中心が、新しい偏心周波数になるようフィルタパ
ラメータを変更する。
FIG. 8 is a block diagram for explaining the operation of the eccentric frequency memory. The eccentric frequency memory 20 stores a plurality of belt command speeds and the eccentric frequencies of the drive rollers when the belt operates at the speeds in association with each other. When the command speed signal 9 is input to the eccentric frequency memory 20, a matching command speed is selected from the stored command speeds. Next, an eccentric frequency corresponding to the selected command speed is selected, and this is newly output to the variable frequency emphasis filter 21. The variable frequency emphasis filter 21 changes the filter parameter so that the center of the frequency to be emphasized becomes a new eccentric frequency.

【0076】図8中の破線は指令速度を変更する前の信
号の流れを示し、実線は指令速度を変更した後の信号の
流れを示す。指令速度がVaからVcに変化すると、こ
れに応じて選択される偏心周波数もfaからfcに切り
替わり、この偏心周波数fcが可変周波数強調フィルタ
21に出力される。
The broken line in FIG. 8 shows the signal flow before changing the command speed, and the solid line shows the signal flow after changing the command speed. When the command speed changes from Va to Vc, the eccentric frequency selected accordingly also switches from fa to fc, and this eccentric frequency fc is output to the variable frequency emphasis filter 21.

【0077】本第3の実施の形態では、可変周波数強調
フィルタ21の強調周波数は、指令速度が切り替わる場
合においても、駆動ローラ1の偏心周波数と一致し、駆
動ローラ1の偏心がベルト速度に与える影響を効果的に
除去することができる。
In the third embodiment, the emphasis frequency of the variable frequency emphasis filter 21 matches the eccentric frequency of the drive roller 1 even when the command speed is switched, and the eccentricity of the drive roller 1 gives the belt speed. The effect can be effectively eliminated.

【0078】偏心周波数演算部22において、モータ角
速度信号から駆動ローラの偏心周波数を求める演算式に
ついて説明する。モータ角速度信号をwm、ギア列4に
よるモータ5と駆動ローラ1のギア比をGrとすれば、
駆動ローラの角速度ω0はω0=G・wmとなる。した
がって、偏心周波数f0はf0=(Gr・wm)/(2
π)により求められる。より簡単には、係数Gr/(2
π)をゲインB=Gr/(2π)としてメモリに記憶し
ておき、f0=B・wmとして求めることができる。
An equation for calculating the eccentric frequency of the driving roller from the motor angular velocity signal in the eccentric frequency calculating section 22 will be described. Assuming that the motor angular velocity signal is wm and the gear ratio between the motor 5 and the driving roller 1 by the gear train 4 is Gr,
The angular velocity ω0 of the drive roller is ω0 = G · wm. Therefore, the eccentric frequency f0 is f0 = (Gr · wm) / (2
π). More simply, the coefficient Gr / (2
π) is stored in the memory as gain B = Gr / (2π), and f0 = B · wm can be obtained.

【0079】また、本第3の実施の形態例に、モータ角
速度信号の代わりに、パルスカウンタ18で検出したベ
ルト速度信号を用いて偏心周波数を演算する方法を採用
することができる。この場合、駆動ローラ1の半径をR
とすれば、ベルト速度VbはVb=R・ω0である。し
たがって、偏心周波数f0はf0=Vb/(2π・R)
により求められる。より簡単には、係数1/(2π・
R)をゲインC=1/(2π・R)としてメモリに記憶
しておき、f0=C・Vbとして求めることができる。
Further, in the third embodiment, a method of calculating the eccentric frequency using the belt speed signal detected by the pulse counter 18 instead of the motor angular speed signal can be adopted. In this case, the radius of the driving roller 1 is R
Then, the belt speed Vb is Vb = R · ω0. Therefore, the eccentric frequency f0 is f0 = Vb / (2π · R)
Required by More simply, the coefficient 1 / (2π ·
R) is stored in the memory as the gain C = 1 / (2π · R), and f0 = C · Vb.

【0080】ただし、上記方法を用いる場合には、ベル
ト速度信号に駆動ローラの偏心周波数に同期した変動お
よびベルトの伸縮運動に伴う高周波の振動等が重畳され
ているので、これらの変動で可変周波数強調フィルタの
強調周波数が変動しないように、DC成分だけを取り出
す必要がある。このためには、偏心周波数演算部22の
前段にローパスフィルタを適宜挿入すればよい。ローパ
スフィルタは、制御装置10の中でサンプリング周期の
十分長いディジタル平均化フィルタとして実現すること
ができる。
However, in the case of using the above method, since the fluctuation synchronized with the eccentric frequency of the driving roller and the high frequency vibration accompanying the expansion and contraction of the belt are superimposed on the belt speed signal, the variable frequency is changed by these fluctuations. It is necessary to extract only the DC component so that the emphasis frequency of the emphasis filter does not change. For this purpose, a low-pass filter may be appropriately inserted before the eccentric frequency calculator 22. The low-pass filter can be realized in the control device 10 as a digital averaging filter having a sufficiently long sampling period.

【0081】本実施の形態では、可変周波数強調フィル
タ21の強調周波数は、ベルト速度がどのように変化し
ても、駆動ローラ1の偏心周波数と常に一致し、駆動ロ
ーラ1の偏心がベルト速度に与える影響を効果的に除去
することができる。ただし、加減速時のようにベルト速
度が急激に変化する場合には、可変偏心周波数フィルタ
21の強調周波数が短時間のうちに切り替わることにな
り、制御上得策とはいえない。このような強調周波数の
急激な変化を回避するために、加減速時に偏心周波数の
更新を休止するようにすればよい。なお本第3の実施の
形態の動作については、第1の実施の形態において示し
た動作とほぼ同様であり、この動作を図16に示すフロ
ーチャートに示す。すなわち、図16に示すように、駆
動モータ5が、モータドライバ6から与えられた駆動電
圧により回転を開始する。この回転がギア列4を介して
駆動ローラ1に伝達され、駆動ローラ1に連動して画像
形成ベルト3が回転する。駆動モータ5の回転は、エン
コーダ7により回転速度に応じたパルス信号が出力さ
れ、この出力されたパルス信号をエンコーダカウンタ8
で検出する(ステップS51)。また第1 の実施の形態
と同様にして、回転速度を検出し(ステップS54)、
これをパルスカウンタにより、A/D変換してディジタ
ル信号化し(ステップS55)、パルスカウンタからの
ディジタル信号と、指令速度信号から入力された信号と
を比較する(ステップS56)。
In the present embodiment, the emphasis frequency of the variable frequency emphasis filter 21 always coincides with the eccentric frequency of the driving roller 1 irrespective of the belt speed, and the eccentricity of the driving roller 1 becomes equal to the belt speed. The effect can be effectively removed. However, when the belt speed changes abruptly as in the case of acceleration / deceleration, the emphasis frequency of the variable eccentricity frequency filter 21 is switched within a short time, which is not a control advantage. In order to avoid such a sudden change in the emphasis frequency, the updating of the eccentric frequency may be stopped during acceleration / deceleration. The operation of the third embodiment is almost the same as the operation shown in the first embodiment, and this operation is shown in the flowchart of FIG. That is, as shown in FIG. 16, the drive motor 5 starts rotating by the drive voltage given from the motor driver 6. This rotation is transmitted to the drive roller 1 via the gear train 4, and the image forming belt 3 rotates in conjunction with the drive roller 1. For the rotation of the drive motor 5, a pulse signal corresponding to the rotation speed is output by the encoder 7, and the output pulse signal is
(Step S51). Further, similarly to the first embodiment, the rotational speed is detected (step S54),
This is converted into a digital signal by A / D conversion by a pulse counter (step S55), and the digital signal from the pulse counter is compared with a signal input from the command speed signal (step S56).

【0082】前述するようにしてフィルタ処理された後
にベルト速度誤差信号は、偏心周波数メモリ20から入
力された偏心周波数を基に、可変周波数強調フィルタ2
1のピーク中心である強調周波数f0が変更されて、こ
の成分だけが強調された信号となり、周波数強調フィル
タ12から出力される(ステップS57)。
After being filtered as described above, the belt speed error signal is output to the variable frequency emphasis filter 2 based on the eccentric frequency input from the eccentric frequency memory 20.
The emphasis frequency f0, which is the peak center of 1, is changed, and only this component becomes a signal that is emphasized, and is output from the frequency emphasis filter 12 (step S57).

【0083】ベルト制御部13では、このフィルタ処理
されたあとのベルト速度誤差信号を受けてこのベルト速
度誤差信号を0とするために必要な駆動モータ5の駆動
速度を演算処理し、その結果をモータ指令角速度信号と
してモータ比較部14に出力する(ステップS58)。
モータ比較部14では、エンコーダカウンタ8で変換さ
れたモータ角速度信号と、ベルト制御部とで演算処理さ
れたモータ指令角速度信号とを比較し、モータ角速度誤
差信号として出力する(ステップS59)。モータ制御
部15では、モータ角速度誤差信号を受けて、このモー
タ角速度誤差信号を実質的に0とするために必要な駆動
モータ5の駆動電圧を演算処理し、この結果を電圧指令
信号としてモータドライバ6に出力する(ステップS6
0)。モータドライバ6では、この電圧指令信号を受け
て、駆動モータ5を駆動する電圧を発生し、駆動モータ
5に出力する(ステップS61)。また、ベルトの材質
の変更により、ベルト速度(ベルト移行速度)を検出す
るための識別子をベルト上に直接設けることが困難な場
合には、制御装置10内に、状態推定器などの速度オブ
ザーバを組込むか、または、制御装置外に速度オブザー
バを設け、たとえば前記したような、ベルト速度を検出
するエンコーダ信号から、ベルト速度を検出または推定
した信号を用いることにより、前記同様に制御すること
ができる。なお、このような前記エンコーダ信号は、前
述したようなエンコーダパルスであってもよい。またこ
のようなエンコーダあるいはエンコーダ内蔵の機器を、
たとえば、駆動ローラに取りつけることもできる。
The belt controller 13 receives the filtered belt speed error signal, calculates the drive speed of the drive motor 5 necessary for setting the belt speed error signal to 0, and calculates the result. The signal is output to the motor comparing section 14 as a motor command angular velocity signal (step S58).
The motor comparing section 14 compares the motor angular velocity signal converted by the encoder counter 8 with the motor command angular velocity signal calculated by the belt control section and outputs it as a motor angular velocity error signal (step S59). The motor control unit 15 receives the motor angular velocity error signal, calculates the drive voltage of the drive motor 5 necessary to make the motor angular velocity error signal substantially zero, and uses the result as a voltage command signal as a motor driver signal. 6 (Step S6)
0). The motor driver 6 receives this voltage command signal, generates a voltage for driving the drive motor 5, and outputs it to the drive motor 5 (step S61). If it is difficult to directly provide an identifier for detecting the belt speed (belt transfer speed) on the belt due to a change in the material of the belt, a speed observer such as a state estimator is provided in the control device 10. By incorporating a speed observer outside the control device or by using a signal obtained by detecting or estimating the belt speed from an encoder signal for detecting the belt speed as described above, control can be performed in the same manner as described above. . Note that such an encoder signal may be an encoder pulse as described above. In addition, such encoders or devices with built-in encoders
For example, it can be attached to a driving roller.

【0084】以上、本発明に係る画像形成装置の好適な
実施の形態を説明したが、本発明に係る画像形成装置
は、上記実施の形態の構成のみに限定されるものではな
く、上記実施の形態の構成から、本発明の趣旨を逸脱し
ない範囲で種々の修正及び変更を適宜施したものも本発
明の範囲に含まれる。
The preferred embodiment of the image forming apparatus according to the present invention has been described above. However, the image forming apparatus according to the present invention is not limited to the configuration of the above-described embodiment. Various modifications and alterations as appropriate without departing from the spirit of the present invention from the configuration of the embodiment are also included in the scope of the present invention.

【0085】[0085]

【発明の効果】第1に、ベルトから直接速度を検出する
ことにより、ベルト速度に重畳する伸縮振動の変動成分
を明確に検出することができ、これをフィードバックす
ることで当該変動成分を圧縮できるため、ベルトの伸縮
振動によるベルト速度の変動を低減できる。
First, by detecting the speed directly from the belt, the fluctuation component of the stretching vibration superimposed on the belt speed can be clearly detected, and the fluctuation component can be compressed by feeding back the fluctuation component. Therefore, the fluctuation of the belt speed due to the stretching vibration of the belt can be reduced.

【0086】第2に、制御系に周波数強調フィルタを組
み込んだことにより、駆動ローラの偏心周波数成分のみ
を選択的に、かつ任意の量まで圧縮することができるた
め、駆動ローラの偏心の影響を実用上問題とならない程
度まで取り除くことができる。
Second, by incorporating a frequency emphasis filter into the control system, only the eccentric frequency component of the drive roller can be selectively and arbitrarily compressed to an arbitrary amount. It can be removed to a degree that does not cause a problem in practical use.

【0087】第3に、ベルトに印刷した安価なパターン
によりベルト速度が検出でき、また印刷パターンを細密
にするだけでよいので高分解能化も容易であるため、ベ
ルト速度の検出に分解能の高い高価なエンコーダを必要
としない。
Thirdly, the belt speed can be detected by an inexpensive pattern printed on the belt, and the resolution can be easily increased because only the print pattern needs to be fine. Does not require a simple encoder.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態の主要部を説明する
主要部構成図である。
FIG. 1 is a main part configuration diagram for explaining main parts according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施の形態の構成を説明する全
体構成図である。
FIG. 2 is an overall configuration diagram illustrating a configuration of a first exemplary embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1の実施の形態の効果を説明するベ
ルト速度誤差波形である。
FIG. 3 is a belt speed error waveform illustrating an effect of the first exemplary embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第1の実施の形態を使用した時のベル
ト速度誤差波形の周波数解析結果を示した図である。
FIG. 4 is a diagram showing a frequency analysis result of a belt speed error waveform when the first embodiment of the present invention is used.

【図5】本発明の第1の実施の形態の効果を説明する外
乱圧縮特性である。
FIG. 5 is a disturbance compression characteristic illustrating an effect of the first exemplary embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第1の実施の形態の効果を説明する目
標値応答特性。
FIG. 6 is a target value response characteristic for explaining the effect of the first embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第2の実施の形態の主要部を説明する
主要部構成図である。
FIG. 7 is a main part configuration diagram illustrating a main part of a second embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第2の実施の形態の偏心周波数メモリ
の動作を説明する構成図である。
FIG. 8 is a configuration diagram illustrating an operation of an eccentric frequency memory according to a second embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第3の実施の形態の主要部を説明する
主要部構成図である。
FIG. 9 is a main part configuration diagram illustrating a main part of a third embodiment of the present invention.

【図10】従来の画像形成装置の構成を説明する全体構
成図である。
FIG. 10 is an overall configuration diagram illustrating a configuration of a conventional image forming apparatus.

【図11】従来の画像形成装置の主要部を説明ずる主要
部構成図である。
FIG. 11 is a main part configuration diagram illustrating main parts of a conventional image forming apparatus.

【図12】従来の画像形成装置の効果を説明するベルト
速度誤差波形である。
FIG. 12 is a belt speed error waveform illustrating an effect of the conventional image forming apparatus.

【図13】従来の画像形成装置の効果を説明するベルト
速度誤差波形の周波数解析結果である。
FIG. 13 is a frequency analysis result of a belt speed error waveform for explaining the effect of the conventional image forming apparatus.

【図14】本発明に係る画像形成装置の第1の実施の形
態の動作を示すフローチャートである。
FIG. 14 is a flowchart illustrating an operation of the image forming apparatus according to the first exemplary embodiment of the present invention.

【図15】本発明に係る画像形成装置の第2の実施の形
態の動作を示すフローチャートである。
FIG. 15 is a flowchart illustrating an operation of the image forming apparatus according to the second exemplary embodiment of the present invention.

【図16】本発明に係る画像形成装置の第3の実施の形
態の動作を示すフローチャートである。
FIG. 16 is a flowchart illustrating an operation of the image forming apparatus according to the third exemplary embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 駆動ローラ 2 従動ローラ 3 画像形成ベルト 4 ギア列 5 駆動モータ 6 モータドライブ 7 エンコーダ 8 エンコーダカウンタ 9 指令速度信号 10 制御装置 11 ベルト比較部 12 周波数強調フィルタ 13 ベルト制御部 14 モータ比較部 15 モータ制御部 16 パターン 17 反射型フォトセンサ 18 パルスカウンタ 20 偏心周波数メモリ 21 可変周波数強調フィルタ 22 偏心周波数演算部 REFERENCE SIGNS LIST 1 drive roller 2 driven roller 3 image forming belt 4 gear train 5 drive motor 6 motor drive 7 encoder 8 encoder counter 9 command speed signal 10 control device 11 belt comparison unit 12 frequency emphasis filter 13 belt control unit 14 motor comparison unit 15 motor control Unit 16 pattern 17 reflection type photo sensor 18 pulse counter 20 eccentric frequency memory 21 variable frequency emphasis filter 22 eccentric frequency calculation unit

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 駆動ローラによりベルトを走行させて画
像形成処理を行う画像形成装置であって、 前記画像形成装置は、前記ベルトの走行速度を検出する
検出手段と、 前記検出手段によって検出された走行速度情報に基づい
て、特定の周波数成分を強調するフィルタ手段と、 前記フィルタ手段によってフィルタリングされた速度情
報に基づいて前記無端状ベルトの走行速度を制御する制
御手段と、 を備えたことを特徴とする画像形成装置。
1. An image forming apparatus for performing an image forming process by causing a belt to run by a driving roller, wherein the image forming apparatus detects a traveling speed of the belt, and detects the traveling speed of the belt. Filter means for emphasizing a specific frequency component based on the traveling speed information; and control means for controlling the traveling speed of the endless belt based on the speed information filtered by the filter means. Image forming apparatus.
【請求項2】 前記フィルタ手段の強調する特定周波数
成分が、前記駆動ローラの回転周波数成分と略同一であ
ることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the specific frequency component emphasized by the filter unit is substantially the same as a rotation frequency component of the driving roller.
【請求項3】 前記フィルタ手段が、強調する周波数成
分を可変自在の可変フィルタ部と、前記可変フィルタ部
の周波数を設定する周波数設定部と、 から構成されていることを特徴とする請求項1または2
に記載の画像形成装置。
3. The apparatus according to claim 1, wherein said filter means comprises: a variable filter section capable of variably adjusting a frequency component to be emphasized; and a frequency setting section for setting a frequency of said variable filter section. Or 2
An image forming apparatus according to claim 1.
【請求項4】 前記周波数設定部は、前記ベルトの走行
速度の指令値に応じて前記駆動ローラの回転周波数を記
憶する記憶部を有することを特徴とする請求項3に記載
の画像形成装置。
4. The image forming apparatus according to claim 3, wherein the frequency setting unit includes a storage unit that stores a rotation frequency of the driving roller according to a command value of a traveling speed of the belt.
【請求項5】 前記周波数設定部は、前記駆動ローラを
駆動する駆動モータの回転速度に応じて前記駆動ローラ
の回転周波数を演算する演算部を有することを特徴とす
る請求項3に記載の画像形成装置。
5. The image according to claim 3, wherein the frequency setting unit includes a calculation unit that calculates a rotation frequency of the drive roller according to a rotation speed of a drive motor that drives the drive roller. Forming equipment.
【請求項6】 前記画像形成装置には、指令速度信号を
発生する指令速度手段を設け、前記走行速度情報と前記
指令速度信号とを比較する比較手段をさらに設けたこと
を特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の画像
形成装置。
6. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising command speed means for generating a command speed signal, and further comprising comparing means for comparing said traveling speed information with said command speed signal. The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 5.
JP11169075A 1999-06-16 1999-06-16 Image forming device Pending JP2000356936A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11169075A JP2000356936A (en) 1999-06-16 1999-06-16 Image forming device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11169075A JP2000356936A (en) 1999-06-16 1999-06-16 Image forming device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000356936A true JP2000356936A (en) 2000-12-26

Family

ID=15879870

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11169075A Pending JP2000356936A (en) 1999-06-16 1999-06-16 Image forming device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000356936A (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005099728A (en) * 2003-08-29 2005-04-14 Ricoh Co Ltd Endless-moving-member driving unit, image forming apparatus, photoreceptor driving unit and method of degradation process for endless-moving-member
JP2006139216A (en) * 2004-11-15 2006-06-01 Ricoh Co Ltd Mark detecting apparatus, drive controller and image forming apparatus
US7058327B2 (en) * 2002-12-27 2006-06-06 Ricoh Company, Limited Transfer apparatus, image forming apparatus, and method of belt-speed correction
JP2006154739A (en) * 2004-10-27 2006-06-15 Ricoh Co Ltd Belt drive control method, belt drive control device and image forming apparatus
JP2006159895A (en) * 2004-11-15 2006-06-22 Ricoh Co Ltd Drive control device of transport belt, image forming device, and drive control method of transport belt
JP2006273580A (en) * 2005-03-04 2006-10-12 Ricoh Co Ltd Transport control device and image forming apparatus
US8175506B2 (en) 2008-03-14 2012-05-08 Ricoh Company, Ltd. Belt driving controller and image forming device

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7058327B2 (en) * 2002-12-27 2006-06-06 Ricoh Company, Limited Transfer apparatus, image forming apparatus, and method of belt-speed correction
JP2005099728A (en) * 2003-08-29 2005-04-14 Ricoh Co Ltd Endless-moving-member driving unit, image forming apparatus, photoreceptor driving unit and method of degradation process for endless-moving-member
JP2006154739A (en) * 2004-10-27 2006-06-15 Ricoh Co Ltd Belt drive control method, belt drive control device and image forming apparatus
JP2006139216A (en) * 2004-11-15 2006-06-01 Ricoh Co Ltd Mark detecting apparatus, drive controller and image forming apparatus
JP2006159895A (en) * 2004-11-15 2006-06-22 Ricoh Co Ltd Drive control device of transport belt, image forming device, and drive control method of transport belt
JP4676746B2 (en) * 2004-11-15 2011-04-27 株式会社リコー Drive control device and image forming apparatus
JP4690859B2 (en) * 2004-11-15 2011-06-01 株式会社リコー Conveyance belt drive control device, image forming apparatus, and conveyance belt drive control method
JP2006273580A (en) * 2005-03-04 2006-10-12 Ricoh Co Ltd Transport control device and image forming apparatus
JP4616777B2 (en) * 2005-03-04 2011-01-19 株式会社リコー Conveyance control device and image forming apparatus
US8175506B2 (en) 2008-03-14 2012-05-08 Ricoh Company, Ltd. Belt driving controller and image forming device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7696713B2 (en) Drive control method, drive control device, belt apparatus, image forming apparatus, image reading apparatus, computer product
US7251444B2 (en) Apparatus for controlling driving of endless belt, and image forming apparatus
JP3538446B2 (en) Image forming device
US5508789A (en) Apparatus and method to control and calibrate deliberate speed mismatch in color IOTs
JP5438457B2 (en) Image forming apparatus and control method thereof
US8428476B2 (en) Image forming apparatus for detecting speed fluctuation
US6456808B1 (en) Systems and methods for reducing banding artifact in electrophotographic devices using drum velocity control
JP5258470B2 (en) Image forming apparatus
US6501930B2 (en) Image forming method and apparatus with controlled image carrier rotation driving based on previous rotation state
JPH1124507A (en) Image forming device
JPH10293435A (en) Method for automatically correcting image registration and image transfer device using the same
JP4597697B2 (en) Image forming apparatus
JPH07303385A (en) Rotary body drive controller
JPS597964A (en) Recording medium driving device
JPH09267946A (en) Image forming device
US8824939B2 (en) Image forming apparatus with belt position control feature
JP2000356936A (en) Image forming device
JP2002139112A (en) Endless belt drive and image forming device
US6259219B1 (en) Multiple sensor speed controller for a driven member
US7079797B2 (en) Offset preventing color image forming apparatus
JP4846602B2 (en) Endless belt thickness variation measuring apparatus, image forming apparatus manufacturing method, and image forming apparatus
US20020159792A1 (en) Image forming apparatus
JP4434124B2 (en) Image forming apparatus
JP3282353B2 (en) Image forming device
JP3225686B2 (en) Color image forming equipment

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20030114