JPH04201935A - ベルト蛇行矯正制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、レーザビームプリンタの転写ベルトのように
回転する無端ベルトの蛇行矯正制御に関するものである
。

〔発明の背景〕

まず、従来のレーザビームプリンタの転写ベルト蛇行矯
正方法について第６図、及び第７図によって説明する。

第６図は転写ベルト方式による。

レーザビームプリンタの全体構成を示す図で、用紙１は
給紙ホッパ２に積載され、給紙ローラ３が間欠駆動され
ることにより、１枚ずつ前記給紙ホッパ２より送り出さ
れる。給紙ホッパ２より送り出された用紙１は搬送ロー
ラ４により順次搬送され、転写ベルト５に送り込まれる
。転写ベルト５と感光ドララム６とは互いに接触して等
速度で回転しており、またそれぞれの表面は帯電コロト
ロンＴ７、帯電コロトロンＤ８により逆電位になるよう
帯電されている。前記用紙１は転写ベルト５まで送り込
まれた時点で静電吸着により転写ベルト５に吸着され、
前記感光ドラム６との接触部に送られる。感光ドラム６
上には電子写真プロセスによりトナー像が現像されてお
り、転写ベルト５と感光ドラム６とに挾まれた用紙１上
にトナー像が転写される。用紙１上にトナー像が形成さ
れる過程については、周知の技術であるのでここでは説
明を省略する。トナー像の乗った用紙１は引き続き転写
ベルト５により搬送され、定理器９に送られトナー像の
用紙１上への定着が行なわれる。

定着の終了した用紙１は、裏側の印刷が行なわれる場合
は再度感光ドラム６まで戻され、行なわれない場合はス
タッカ１０に送り出され、印刷動作が終了する。第７図
は前記転写ベルト５の部位の詳細を示す図で、転写ベル
ト５は駆動ローラ１１が回転することにより１図中矢印
Ｖで示す方向に速度Ｖの周速で回転する。ベルトモータ
１２は前記駆動ローラ１１を回転させるためのモータで
あり、前記感光ドラム６の周速に等しく転写ベルト５を
回転させる。また、従動ローラ１３は、転写ベルト５に
従って回転しベルトに張力を与える。

転写ベルト５は前記駆動ローラ１１、従動ローラ１３間
の平行度、ベルト厚さの不均一等の原因により張力が転
写ベルト５の幅方向で一定ではなく、一般にまっすぐに
送られず片側に寄ってい（性質を持つ。そのために、従
来偏心カム１４を用いて前記駆動ローラ１１と従動ロー
ラ１３の平行度を変え、ベルトの張力分布を変えること
によりベルトの蛇行矯正を行なう方法が提案されている
。

前記偏心カム１４の駆動を行なうカムモータ１５には例
えばステッピングモータのような任意の角度で停止が可
能なモータが使用される。以下にこの従来技術によるベ
ルト蛇行制御方式を説明する前記偏心カム１４は図示し
ていないがその同上に被検出手段を設け、電源投入時に
初期位置が設定される。この初期位置に対し時計方向に
Ｘステップカムモータ１５を回転させた場合ベルト７は
第７図に示す矢印入方向、逆に反時計方向にＸステップ
カムモータ１５を回転させた場合は第７図に示す矢印Ｂ
方向に必ずベルトが寄って行くようにカムの偏心量は設
定されている。いまベルトが第７図に示す矢印Ａ方向に
寄って行き、蛇行許容制限位置まで達した時、そのこと
を検出する第１のベルト位置検出手段１６を設け、その
検出手段でベルト端部を検出した場合、カムモータ１５
を反時計方向にＸステップ回転させる。

そのために前記駆動ローラ１１と従動ローラ１３の平行
度がそれまでの逆方向に動き、ベルトの蛇行方向は第７
図に示す矢印Ｂ方向となる。次にベルトが第７図に示す
矢印Ｂ方向に寄って行き、蛇行許容制限位置まで達した
時、そのことを検出する第２のベルト位置検出手段１６
を設け、その検出手段でベルト端部を検出した場合、カ
ムモータ１５を時計方向にＸステップ回転させる。そこ
で前記駆動ローラ１１と従動ローラ１３の平行度が再度
逆方向に動き、ベルトの蛇行方向は第７図に示す矢印Ａ
方向になる。上記の動作を繰り返すことにより、ベルト
の端部が第１及び第２のベルト位置検出手段１６の間を
往復するように制御される。しかし、この従来技術は、
前記ベルト駆動ローラ１１、従動ローラ１３、偏心カム
１４等の組立精度のバラツキ及びベルトの機械的なバラ
ツキが有った場合でも、必ずベルトが定められた方向に
蛇行するように、偏心カム１４の偏心量を大きくする必
要があり、結果としてベルトの蛇行する速度が必要以上
に速くなっていた。そのために、転写ベルト５上の用紙
１も大きく横に移動して印刷品質に悪影響を及ぼすとい
う欠点が有った〔発明の目的〕 本発明は上記に鑑みてなされたもので、その目的とする
ところは、ベルトの蛇行速度を最小にして、ベルトの蛇
行矯正を行なうものである。

〔発明の概要〕

本発明は、偏心カムの偏心量がカムモータを回転させる
ことにより連続的に変化することに着目し、偏心カムの
停止位置を多数設けることにより、ベルトの蛇行速度が
最小となる偏心カムの停止位置で蛇行矯正が行なえるよ
う工夫したものである。

〔発明の実施例〕

以下本発明を第１図〜第５図に示した実施例を用いて詳
細に説明する。第１図は本発明による転写ベルト蛇行矯
正装置の一実施例を示すブロック図である。カムモータ
１５は任意のステップ角で停止が可能なステッピングモ
ータであり、プロセッサ１７はＩ１０ポート１８を介し
てベルト位置検出手段１６の出力を読み込むと共に、ド
ライバ１９を介して前記カムモータ１５の停止位置の制
御を行なう。メモリ２０は複数の記憶領域を持ち、前記
プロセッサ１７によりデータの設定、参照、更新が行な
われる。前記複数の記憶領域とは、ベルト位置検出手段
１６の出力を一定時間見張ることにより、常時オン、常
時オフ、もしくは出力が変化しているかで３分類し、ベ
ルト端部が前記ベルト位置検出手段１６に対して図中矢
印で示すＡ方向にあるか、Ｂ方向にあるか、もしくは前
記ベルト位置検出手段１６上にあるかを示すベルト位置
情報領域、あらかじめ六方向に前記転写ベルト５が移動
することが知られた前記カムモータ１５の停止位置を示
すＡ方向矯正情報領域、あらかじめＢ方向に前記転写ベ
ルト５が移動することが知られた前記カムモータ１５の
停止位置を示すＢ方向矯正情報領域、及びカムモータ１
５が実際に停止制御される位置を示す偏心カム停止位置
情報領域を含んでいる。第２図〜第５図は本発明による
ベルト蛇行矯正制御手順の一実施例を示すフローチャー
トである。次に、第１図〜第５図により本発明によるベ
ルト蛇行矯正制御の詳細を説明する。まず、装置に電源
が投入されると前記記憶手段の初期化が行われる。第１
の設定データは、前記Ａ方向矯正情報、第２の設定デー
タは、前記Ｂ方向矯正情報、第３の設定データは、この
時点における前記ベルト位置情報であり、ベルト位置検
出手段１６が前記転写ベルト５を検出しているか否かに
より、Ａ方向もしくはＢ方向のどちらかに設定される。

また第４の設定データは、前記偏心カム停止位置情報で
あり、先に設定した前記ベルト位置情報に従い、ベルト
位置がＡ方向にあれば前記Ｂ方向矯正情報と等しく、Ｂ
方向にあれば前記入方向矯正情報と等しい値が設定され
る。次に前記カムモータ１５を前記偏心カム停止位置情
報の示す位置まで駆動して、その位置で停止させると共
に、前記ベルトモータ１２を駆動して前記転写ベルト５
の回転を開始させる。例えば前記転写ベルト５が、前記
ベルト位置検出手段１６に対して六方向に寄った状態で
電源が投入された場合について説明すると、前記ベルト
位置情報はＡ方向に寄っていることを示す値、前記偏心
カム停止位置情報は、前記Ｂ方向矯正情報と等しい値が
設定されている。従って、前記偏心カム１４は前記転写
ベルト５がＢ方向に移動する位置で停止するため、前記
転写ベルト５の回転に従いベルトの端部は前記ベルト位
置検出手段１６に寄って行き。

前記ベルト位置情報が変化する。前記プロセッサ１７は
この前記ベルト位置情報の変化を認識した時点で、前記
Ａ方向矯正情報及び前記Ｂ方向矯正情報を参照しそれぞ
れのデータが示すカムモータ１５の停止位置の中間位置
を演算して求め、得た結果を前記偏心カム停止位置情報
に設定し、さらにその示す位置までカムモータ１５を駆
動して、その位置で停止させる。この時点では、前記転
写ベルト５は入方向もしくはＢ方向のどちらの方向に移
動するか不明であるが、どちらかの方向に移動した場合
、ベルト位置検出手段１６の出力は常時オンもしくは常
時オフいずれかに変化する。常時オンに変化した場合、
転写ベルト５は入方向に移動しているため、前記入方向
矯正情報領域に前記偏心カム停止位置情報の値を新しい
情報として更新を行う、逆に常時オフに変化した場合、
転写ベルト５はＢ方向に移動しているため、前記Ｂ方向
矯正情報領域に前記偏心カム停止位置情報の値を新しい
情報として更新を行う。データの更新と共に再度前記ベ
ルトの移動方向を変化させ、ベルトの端部を前記ベルト
位置検出手段１６に寄せるために、前記Ｂ方向矯正情報
、もしくは前記Ａ方向矯正情報の値を前記偏心カム停止
位置情報領域に設定し、再度カムモータ１５を駆動する
。以上の動作を繰り返すことにより、前記入方向矯正情
報と前記Ｂ方向矯正情報は近づいていく。すなわち前記
転写ベルト５の移動方向が変化する近辺で、蛇行矯正が
行われるようになるため、蛇行矯正時のベルト移動速度
は遅くなっていく。

第２図〜第５図は上記第１図の本発明装置が行うベルト
蛇行矯正制御手順を示すフローチャートである。

本フローチャートにおいては、−例として、転写ベルト
５は３秒間で一周し、ベルト位置検出信号はこの３秒間
に３００回、すなわち周期１０ｍ５で取り込まれる場合
を取り扱っている。

第２図において、ステップＳ１にて電源が投入されると
、ステップＳ２にて、メモリ２０のベルト矯正情報記憶
領域にＡ方向矯正情報の初期値（例えば＋１ｏＯ）とＢ
方向矯正情報の初期値（例えば−１００）を設定する。

次にステップＳ３において転写ベルト５の初期位置をチ
エツクし、ベルト位置検出手段１６により転写ベルトの
有無が検出された場合にはステップＳ４に、また、検出
されない場合にはステップＳ６に移る。

ステップＳ４、Ｓ５とステップＳ６．Ｓ７ではメモリ２
０内のベルト位置情報領域と偏心カム停止位置情報領域
にそれぞれベルト位置情報と偏心カム停止位置情報の初
期値を設定する。

ステップＳ４と８６におけるベルト位置情報Ｏとは過去
３秒間の転写ベルト検出回数を格納するエリアである。

また、ベルト位置情報１．２．３はそれぞれ３秒の最初
の１秒間、欣の１秒間、最後の１秒間内の転写ベルト検
出回数を格納するエリアである。

転写ベルト５が検出された場合は、ステップＳ４にて過
去３秒間転写ベルト５が検出され続けたと見做してベル
ト位置情報０に３００を設定する。また、今後の１秒間
の検出回数から転写ベルトの移動結果を判定するために
、ベルト位置情報２．３を１００とし、同１をＯに設定
する０次いで転写ベルト５をＢ方向に移動する必要があ
るので、ステップＳ５にて偏心カム停止位置情報として
上記Ｂ方向矯正情報の初期値を設定する。

また、転写ベルト５が検出されない場合は、過去３秒間
転写ベルト５が検出されなかったと見做してステップＳ
６にてベルト位置情報０を０に設定し、今後の３秒間の
検出回数の計算に備えてベルト位置情報１，２．３、の
すべてを０に設定する。次いで転写ベルト５をＡ方向に
移動する必要があるので、ステップＳ７にて偏心カム停
止位置情報として入方向矯正情報の初期値を設定する。

以上で初期値の設定が終了したので、次に実際の転写ベ
ルト５の位置を検出し、偏心カム１４の停止位置を矯正
するフローに入る。

ステップＳ８にてカムモータ１５を上記偏心カム停止位
置情報の示す位置まで駆動して停止させ、ステップＳ９
にてベルトモータ１２を駆動して転写ベルト５を移動さ
せる。

次にステップＳ１０にてベルト位置検出手段１６の信号
を上記１０ｍ５毎に取り込むためのタイマをチエツクし
、第３図のステップＳｌｌにて転写ベルト５の有無を１
０ｍ５毎に検出し、ＹＥＳならばステップＳＩ２にてベ
ルト位置情報１を１だけカウントアツプする。

このカウントアツプを繰返してステップＳ１３にて１秒
後のタイミング信号を得たならば、次のステップ８１４
．Ｓ１５および第４図の５１８、Ｓ１９にて転写ベルト
５がベルト位置検出手段１６に入り放しであったか、或
いは外れ放しであったか、或いは途中で変化したかをチ
エツクする上記各矯正情報初期値の設定により転写ベル
ト５システムが正常に動作している限り、上記転写ベル
ト５の入り放し、或いは外れ放しという状態は連続しな
い筈である。この時には、ベルト位置が変化中であると
見なし第５図のプリンタの動作チエツクフローに移行す
る。また、上記途中で変化した場合にはベルト蛇行修正
が正常に動作している訳であるから、次の微細修正プロ
セスに移行する。

上記入り放し、或いは外れ放しという状態はステップＳ
１４、Ｓ１５および第４図の８１８、Ｓ１９により検出
される。

すなわち、転写ベルト５がベルト位置検出手段１６内に
入り放しであれば、ステップＳ１４のベルト位置情報２
および３はともに１００に設定されておりベルト位置情
報１がＯから工Ｏｏに増加するので、ステップ８１４の
出力はＹＥＳとなり、さらに次のステップＳ１５の出力
もＹＥＳとなる。

同様に、転写ベルト５がベルト位置検出手段１６から外
れ放しであれば、ステップ８１８゜Ｓ１９の出力はとも
にＹＥＳとなる。

また、この最初のサイクルでステップＳ１５および５１
９の出力がＮｏとなることがないから。

ステップＳ１６、Ｓ１７およびステップＳ２０、Ｓ２１
を通過しない、これらのステップは次のサイクル以降で
ベルト位置情報０の値が変更された時に通過するように
なる。

さて、転写ベルト５が途中でベルト位置検出手段１６か
ら外れたり、または入ったりした場合にはステップ８１
８の結果がＮＯとなる。このときはステップＳ２２に入
り、ベルト位置情報ＯがＯならばその時の偏心カム停止
位置情報すなわち入方向矯正情報の初期値を入方向矯正
情報エリアに格納し、次のステップＳ２６にて上記入方
向矯正情報とＢ方向矯正情報の初期値との平均を算出す
る１例えば入方向矯正情報の初期値を＋１００、Ｂ方向
矯正情報の初期値を−１００とすればステップ８２６の
出力は０となる。このようにしてＡまたはＢ方向の矯正
情報値が修正され、第５図のフローを経て第２図のステ
ップＳ１０に回帰するステップ５２２の結果力Ｎ　Ｏの
ときは、ステップＳ２４にてベルト位置情報０が３００
ならばその時の偏心カム停止位置情報をＢ方向矯正情報
エリアに格納し、同様にステップＳ２６にて上記入方向
矯正情報とＢ方向矯正情報の初期値との平均を算出する
。

第５図のステップＳ２７と８２８は次のサイクルのため
に各ベルト位置情報を更新するステップである。すなわ
ち、ステップＳ２７にて最新の過去３秒間のベルト位置
情報をベルト位置情報０に設定し、次のステップ８２８
にてベルト位置情報１と２を１秒繰り下げるためそれぞ
れベルト位置情報２と３に設定し、ベルト位置情報１を
Ｏに設定する。

ステップ８２９〜Ｓ３５は装置の動作をチエツクするフ
ローである。すなわち、ステップＳ２９にて偏心カム１
４の動作をチエツクし、ステップＳ３０にて用紙１の有
無をチエツクし、ステップＳ３２にて矯正タイマのタイ
ムアウトを調べ、ステップＳ３３にて転写ベルト５の位
置異常を検出し、異常に応じてステップ５３４にてエラ
ーを表示し、ステップＳ３５にて装置を停止させる。

さて、ステップ８２６にて偏心カム停止位置情報値が修
正され、ステップＳ１０に戻って次のサイクルに入ると
、ステップＳ１５および５１９にてＮｏという結果が発
生するようになる。

ステップ５１５の結果がＮｏの場合は転写ベルト５が過
去３秒間連続してベルト位置検出手段に検出されておら
ずその後の１秒間ベルト位置検出手段内に入ったことを
意味するから、ステップＳ１６にてその時の偏心カム停
止位置情報をへ方向矯正情報エリアに格納し、ステップ
Ｓ１７にてＢ方向矯正情報初期値を偏心カム停止位置情
報として設定し直す、同様に、ステップＳ１９の結果が
Ｎｏの場合は、ステップ５２０にてその時の偏心カム停
止位置情報をＢ方向矯正情報エリアに格納し、ステップ
Ｓ２１にて入方向矯正情報初期値を偏心カム停止位置情
報として設定し直すようにする。

以上説明した第２図〜第５図の動作により、偏心カム停
止位置情報がステップＳ２６を経由する毎に更新される
結果、へ方向矯正情報とＢ方向矯正情報の値は相互に接
近するようになり、転写ベルト５の蛇行矯正速度は次第
に遅くなっていくので、転写ベルト５を正しい位置で細
かくゆっくりと矯正しながら走行させることができるよ
うになるのである。

先に説明した前記ベルト位置検出手段１６の出力を見張
る時間の長さは、ベルト端の位置が１周周期で振動する
ことを考えると、転写ベルト５が少なくとも一周回る時
間以上に設定することが適当である。もしこの転写ベル
ト５が一周するのに要する時間が長く、蛇行矯正周期が
長くなるようであれば、前記ベルト位置検出手段１６の
出方を記憶する手段を複数個持ち、それぞれを少しずつ
ずらしたタイミングで更新、及び参照を行えばよい。本
実施例では、３個の位置記憶手段を設け。

１秒毎に蛇行矯正を行なう例を示している。また、前記
プロセッサ１７はプリンタの内部で前記用紙１が搬送さ
れている位置を、常時認識しており、前記感光ドラム６
と前記転写ベルト５との接触部に前記用紙１がある場合
は、前記カムモータ１５の駆動を禁止して、前記転写ベ
ルト５が振動して印゛刷品質に悪影響を及ぼすことを防
止している。本実施例では、なんらかの装置異常が発生
し、前記転写ベルト５の蛇行矯正が正常に動作しなくな
った場合の、前記転写ベルト５に対するダメージを防止
するため１次の２方式による保護手段が設けられている
。まず第１は、前記ベルト位置検出手段１６の出力が常
時オンもしくは常時オフのいずれかになっている時間を
カウントし、あらかじめ設定された時間が経過しても前
記ベルト位置検出手段１６の出力が変化しない場合、蛇
行矯正が出来ていないと判断するタイムアウト検出によ
り装置を停止させる保護手段である。もう１つは、前記
転写ベルト５がＡ及びＢそれぞれの方向に許容出来るぎ
りぎりの位置まで蛇行していった場合、そのことを検出
するための図示されぬベルト位置異常検出センサを備え
、このセンサでベルトを検出した時は、装置を停止させ
る第２の保護手段である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ベルトの蛇行速度を最小にして、転写
ベルトの蛇行矯正を行なうことができるので、印刷品質
に悪影響を与えることが防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明の一実施例を示すブロック図、第２！
ｉｉ！ｉ〜第５図は、本発明の一実施例の制御手順を示
すフロートチャート、第６図は、レーザビームプリンタ
の全体構成を示す図、第７図は、従来技術による、蛇行
矯正を行なうための、−構成例を示す図である。 図においては、１は用紙、２は給紙ホッパ、３は給紙ロ
ーラ、４は搬送ローラ、５は転写ベルト、６は感光ドラ
ム、７は帯電コロトロンＴ９８は帯電コロトロンＤ、９
は定着器、１０はスタッカ、１１は駆動ローラ、１２は
ベルトモータ、１３は従動ロー２，１４は偏心カム、１
５はカムモータ、１６はベルト検出手段、１７はプロセ
ッサ、１８はＩ１０ボート、１９はドライバ、２０はメ
モリである。 特許出願人の名称　日立工機株式会社 グＺ図 茅乙（２） ａｂ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ベルトを駆動する駆動ローラ及び従動ローラ、該ベ
   ルトが前記駆動ローラ上を軸方向に移動する方向を前記
   駆動ローラと従動ローラの平行度を変化させて切り換え
   るベルト蛇行矯正機構、前記ベルトの回転軸方向の位置
   を検出するためのベルト位置検出手段、プロセッサ、記
   憶手段を含む制御装置を設けたものにおいて、前記ベル
   トの移動方向を求める段階と、前記記憶手段に前記移動
   方向の情報とその時の前記駆動ローラと従動ローラの平
   行度情報を記憶させる段階とを含み、前記平行度を前記
   記憶手段に記憶した移動方向情報をもとに順次変えてい
   くことにより、前記ベルトの軸方向移動速度が最小とな
   る前記駆動ローラと従動ローラの平行度を求めて制御す
   ることを特徴とするベルト蛇行矯正制御方法。 ２、所定の軸方向に前記ベルトが移動することが知られ
   た前記ローラ間の第１の平行度情報と、前記所定の軸方
   向と逆方向に移動することが知られた第２の平行度情報
   とを前記記憶手段に記憶し、前記二つの移動方向別平行
   度情報の中間の平行度で前記駆動ローラを回転させた時
   の、前記ベルトの移動方向を求め、該移動方向に対応す
   る前記平行度情報を更新していくことを特徴とする請求
   項１記載のベルト蛇行矯正制御方法。 ３、あらかじめ定められた時間前記ベルトを駆動しても
   、前記ベルトが期待された方向に移動したことが検出さ
   れない場合、前記ローラ間の平行度と前記ローラ間の平
   行度情報を更新していくことを特徴とする請求項２記載
   のベルト蛇行矯正制御方法。 ４、前記記憶手段の内容を表示する手段を設け、前記駆
   動ローラと従動ローラの平行度を変化させる手段の状態
   を知らしめるようにしたことを特徴とする請求項１記載
   のベルト蛇行矯正制御方法。 ５、前記ベルトは電子写真印刷装置の転写ベルトである
   請求項１記載のベルト蛇行矯正制御方法