JPH0450992A - ベルト蛇行矯正制御装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、レーザビームプリンタに関わり、とくにその
転写ベルトの蛇行矯正に関する。

〔従来の技術〕

第３図及び第４図により従来のレーザビームプリンタに
おける転写ベルトの蛇行矯正方法につき説明する。

第３図はレーザビームプリンタの全体構成図である。用
紙１は、用紙サイズ毎に分類された複数の給紙ホッパ２
の中から所定の給紙ローラ３を間欠的に駆動して１枚ず
つ送り出されるようになっている。

上記送り出された用紙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
光ドラム６は互いに接触して等速度で回転し、転写ベル
ト５の表面は帯電コロトロン７により、また、感光ドラ
ム６の表面は帯電コロトロン８により互いに逆電位に帯
電される。

転写ベルト５に送り込まれた用紙１は転写ベルト５に静
電吸着されて感光ドラム６との接触部に送られる。

上記感光ドラム６との接触により、感光ドラム５上の現
像されたトナー像が用紙１上に転写される。

上記トナー像を転写された用紙１は定着器９に送られ、
トナー像が用紙１に定着される。

その後、用紙１は、裏面印刷が行なわれる場合には反転
されて再度感光ドラム６に戻され、裏面印刷を行なわな
い場合はスタッカ１０に送り出されて印刷動作を終了す
る。

第４図は転写ベルト５の詳細図である。転写ベルト５は
駆動ローラ１１の回転により矢印方向に移動する。駆動
ローラ１１はベルトモータ１２により駆動される。また
、１３は転写ベルト５に従って回転し転写ベルト５に所
要の張力を与える従動ローラである。

上記転写ベルト５駆動系では一般に、駆動ローラ１１と
従動ローラ１３間の不並行や、転写ベルト５の厚さの不
均一等により転写ベルト５の幅方向に作用する張力が一
定でないため、転写ベルト５が片側に偏るという問題が
あった。

このため従来は、偏心カム１４をカムモータ１５により
駆動して駆動ローラ１１の位置を変え、ベルトの張力分
布を制御して蛇行矯正を行うようにしていた。また、上
記カムモータ１５には例えばステッピングモータのよう
に任意の角度で停止することができるものが使用されて
いた。

また電源投入時には、偏心カム１４は初期位置に設定さ
れる。

転写ベルト５は、カムモータ１５を時計方向に回転させ
ると矢印六方向に移動し、また、反時計方向に回転さる
と矢印Ｂ方向に寄って行くようになっている。

転写ベルト５が矢印六方向に寄って行き、第１のベルト
位置検出手段１６１が転写ベルト５の左端を検出すると
、カムモータ１５は反時計方向に所定のステップ数だけ
回転され、蛇行方向を矢印Ｂ方向に変更する。次いで転
写ベルト５が矢印Ｂ方向に移動して第２のベルト位置検
出手段１６２によりその右端が検出されると、カムモー
タ１５は時計方向に所定のステップ数だけ回転され、蛇
行方向をＡ方向に変更する。第１と第２のベルト位置検
出手段１６１と１６２により左側と右側の蛇行許容制限
位置がそれぞれ設定される。

上記の蛇行方向の切り替えにより、ベルトの両端部が第
１及び第２のベルト位置検出手段１６１と１６２よりは
み出ないように制御されていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来装置においては偏心カム１４の偏心量が少ない
と、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、転写ベルト５の厚みその他のバ
ラツキ等により、転写ベルト５は必ずしも所定の方向に
移動するとは限らないので、所定の蛇行方向の切り替え
を行わせるために偏心カム１４の偏心量を大きめに設定
するようにしていた。

その結果、転写ベルト５の蛇行速度が必要以上に速くな
り、これにしたがって転写ベルト５上の用紙１の横ぶれ
が増えて印刷品質を劣化させるという問題があった。

本発明の目的は、上記転写ベルト５の蛇行速度を低めて
印刷品質の劣化を防止するベルト蛇行矯正制御装置を提
供することにある。

〔発明を解決するための手段〕

本発明ではベルト位置検出手段の数を２ケから１ケに減
らして同時に上記目的を達成するために、電源投入時に
ベルト位置検出手段は転写ベルトの有無を検出し、転写
ベルトが検出された場合には転写ベルトがベルト位置検
出手段から遠ざかる向きの矯正情報初期値をベルト蛇行
矯正機構に設定し、転写ベルトが検出されない場合には
転写ベルトがベルト位置検出手段に近づく向きの矯正情
報初期値をベルト蛇行矯正機構に設定し、同時にベルト
位置がそれ迄左側または右側に偏っていたことを示すベ
ルト初期位置情報を設定して、次のベルト位置情報と比
較し、これより次のベルト蛇行矯正情報を算出するよう
にする。

次いで、連続する２つの所定時間内の上記ベルト位置情
報を順次比較して上記転写ベルトの移動方向と移動速度
を算出して、次のベルト蛇行矯正情報を算出するように
する。

上記ベルト位置情報を比較において、第１と第２のベル
ト位置情報が変化せず上記ベルト初期位置情報と等しい
場合には蛇行矯正が正常に動作していないことになるの
で電子写真方式印刷装置の異常検索処理を実行するよう
する。

また、第１のベルト位置情報が上記ベルト初期位置情報
と異なり、第２のベルト位置情報がベルト初期位置情報
と等しくなった場合には、ベルトが端の位置に偏ったこ
とになるので、上記ベルト蛇行矯正情報を反対向きの上
記初期値に再設定しするようにする。

また、上記第１および第２のベルト位置情報が相互に異
なり、また上記ベルト初期位置情報の何れとも異なる場
合には、上記ベルト蛇行矯正機構を右向き及び左向きの
ベルト蛇行矯正情報の平均値により駆動するようにする
。

〔作用〕

電源投入時に、転写ベルトがベルト位置検出手段内にあ
るときは転写ベルトは位置検出手段から離れるように、
また、転写ベルトがベルト位置検出手段内になければ転
写ベルトは位置検出手段に近づくように初期の蛇行矯正
が行われる。

次いで上記ベルト位置情報の変化より転写ベルトの移動
方向と移動速度を算出して、次のベルト蛇行矯正を行う
。

このとき上記ベルト位置情報が電源投入時に設定した初
期値から連続して変化しない場合には、電子写真方式印
刷装置の異常検索処理を実行し、ベルト位置情報が前後
で変化する場合には、上記ベルト蛇行矯正を行う。

上記ベルト蛇行矯正において、転写ベルトがベルト位置
検出手段内に入り放しになった時は、転写ベルトが位置
検出手段から離れるように、また、転写ベルトがベルト
位置検出手段から外れ放しになったときは転写ベルトは
位置検出手段に近づくように蛇行矯正を行う。

また、転写ベルトがベルト位置検出手段により検出され
たり、検出されなかったりしているときは、上記検出と
非検出の時間間隔がさらに細かくなるように上記ベルト
蛇行矯正を行う。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を第１図、第２図（ａ）〜（ｄ）
により説明する。

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
例のブロック図である。

第１図において、カムモータ１５は任意に停止可能なス
テッピングモータである。また、第４図では２個のベル
ト位置検出手段１６１と１６２が用いられていたが、第
１図では例えば左側に示す１個のベルト位置検出手段１
６のみを用いる。

このベルト位置検出手段１６の出力は■／○ポート１８
を介してプロセッサ１７に読み込まれ、これによりプロ
セッサ１７はドライバ１９を介して前記カムモータ１５
に制御信号を送出し、転写ベルト５の蛇行方向を制御す
る。

また、メモリ２０はプロセッサ１７に結合され、複数の
記憶領域を備えている。

上記メモリ２０の複数の記憶領域には、プロセッサ１７
がベルト位置検出手段１６の出力を監視して得られるベ
ルト位置情報領域と、転写ベルト５のＡ方向移動に対応
するカムモータ１５の位置情報を格納するＡ方向矯正情
報領域と、同様なり方向矯正情報領域、及びカムモータ
１５の実際の停止位置を示す偏心カム停止位置情報領域
等が含まれる。

また上記ベルト位置情報領域には、ベルト端部がベルト
位置検出手段１６内にあるか、またはベルト位置検出手
段１６から離れて入るか、成い素の中間であるかに対応
する３種類のベルト位置情報が格納される。

第２図（ａ）〜（ｄ）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３．００回、すなわち周期１０ＩＩＩｓ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
域にへ方向矯正情報の初期値（例えば＋１００）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Ｑ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、次の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２３を１００とし、同１をＯに設定す
る。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Ｏを０に設定し、今後の３秒間の
検出回数の計数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をへ方向に
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
するフォローに入る。

ステップＳ８にてカムータ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１０肥毎に取り込むためのタイマを起動し、第２
図（ｂ）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Ｓ１２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り返してステップ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Ｓ１
４、Ｓ１５および第２図（Ｃ）のＳ１８、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発生しない筈である
。したがってこの時には、直ちに第２図（ｄ）のＤ以降
に示す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異常事態はステッ
プＳ１４．８１５および第２図（ｃ）のＳ１８、Ｓ１９
により検出される。

すなわち、転呂ベルト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１００に増加するので、ステップＳ１４
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、転呂ベルト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Ｓ１８、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Ｓ１
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
Ｏ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Ｓ１
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へ方向矯正
情報エリアに格納し、次のステップＳ２６にて上記Ａ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。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Ｓ２６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２図（ｄ）のフローを経て第２図
（ａ）のステップＳ１０に回帰する。

ステップＳ２２の結果がＮＯ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８２６にて上記Ａ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２図（ｄ）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Ｏに設定し、次のステップ
Ｓ２７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３２９〜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Ｓ３４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Ｓ２６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Ｓ１９にてＮｏという結果が発
生するようになる。

ステップＳ１５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Ｓ２０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（ａ）〜（ｄ）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、Ａ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。

また、前記ベルト位置情報の３秒間という時間は、ベル
ト端が転写ベルト５の１回転周期毎に略規則的な変化を
繰り返すことを考えると、少なくとも転写ベルト５の一
回転時間より長く設定することが望ましい。

転写ベルト５の上記１回転時間が相当に長い場合は、上
記ベルト位置情報０〜３等の記憶手段を複数組に増やし
、それぞれを少しずつずらしたタイミングで更新、参照
するようにする。

また、プロセッサ１７はプリンタ内部の用紙ｌの搬送位
置を常時認識しており、用紙１が感光ドラム６と転写ベ
ルト５の接触部にある場合にはカムモータ１５の駆動を
禁止して転写ベルト５の振動により印刷位置がずれるの
を防止する。

また、なんらかの装置異常により転写ベルト５の蛇行矯
正が正常に動作しない場合、下記の２つの保護手段が設
けて転写ベルト５の損傷を防止するようにしている。

その第１は、ベルト位置検出手段１６の出力が予め設定
した時間よりも長く継続してオンもしくはオフとなって
いる場合、蛇行矯正不能と判断し装置を停止させるタイ
ムアウト検出手段であり、第２はベルト位置異常検出セ
ンサを備え、これにより転写ベルト５がＡ及び８両方向
の許容位置まで蛇行した場合に装置を停止させるように
する。

〔発明の効果〕

本発明により、転写ベルトの一端の位置検出のみにより
、転写ベルトを電源投入時の位置から適正な位置に修正
し、さらに転写ベルトの蛇行幅を低減することができる
ので電子写真方式印刷装置の印刷品質を向上することが
できる。

さらに、上記転写ベルトの蛇行矯正異常を容易に検出す
ることができる。

また、本発明のベルト蛇行矯正制御装置は、電子写真方
式印刷装置の転写ベルト機構のみならず各種のベルト搬
送装置全般に適用して同様の効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による転写ベルトの駆動および蛇行矯正
装置の構成図、第２図（ａ）〜（ｄ）は本発明の制御手
順を示すフローチャート、第３図はレーザビームプリン
タの構成図、第４図は転写ベルトの駆動および蛇行矯正
機構図である。 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、７．８は各
帯電コロトロン、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は従動ローラ、
１４は偏心カム、１５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ポート、１９は
ドライバ、 ２０はメモリ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、従動ローラと駆動ローラに支持され駆動ローラによ
   り移動される転写ベルトを備え、カット紙を上記転写ベ
   ルトにより搬送し、上記転写ベルト端部の位置ずれをベ
   ルト位置検出手段により検出し、ベルト蛇行矯正機構に
   より上記従動ローラと駆動ローラ間の並行度を変えて上
   記転写ベルトの移動方向を制御し、感光ドラムにより上
   記カット紙上にトナー像を形成する電子写真方式印刷装
   置のベルト制御位置において、 上記ベルト位置検出手段を所定の周期で駆動するタイマ
   装置と、上記ベルト位置検出手段が出力するベルト位置
   情報より上記ベルト蛇行矯正機構の矯正情報を算出する
   プロセッサを備えたことを特徴とするベルト蛇行矯正制
   御装置。 ２、従動ローラと駆動ローラに支持され駆動ローラによ
   り移動される転写ベルトを備え、カット紙を上記転写ベ
   ルトにより搬送し、上記転写ベルト端部の位置ずれをベ
   ルト位置検出手段により検出し、ベルト蛇行矯正機構に
   より上記従動ローラと駆動ローラ間の並行度を変えて上
   記転写ベルトの移動方向を制御し、感光ドラムにより上
   記カット紙上にトナー像を形成する電子写真方式印刷装
   置のベルト制御装置において、 上記ベルト位置検出手段を所定の周期で駆動するタイマ
   装置と、上記ベルト位置検出手段が出力するベルト位置
   情報の記憶装置と、上記ベルト蛇行矯正機構の矯正情報
   の記憶装置と、上記ベルト位置情報と上記矯正情報とよ
   り上記ベルト蛇行矯正機構の矯正情報の修正値を算出す
   るプロセッサを備え、上記矯正情報の修正値により上記
   ベルト蛇行矯正機構を駆動するようにしたことを特徴と
   するベルト蛇行矯正制御装置。 ３、請求項２において、上記ベルト位置情報の記憶装置
   内に連続する２つの所定時間内の上記ベルト位置情報を
   順次格納する少なくとも第１と第２の記憶エリアを設け
   、上記プロセッサは上記第１と第２の記憶エリアのそれ
   ぞれの上記ベルト位置情報を比較して上記ベルト蛇行矯
   正機構の矯正情報の修正値を算出するようにしたことを
   特徴とするベルト蛇行矯正制御装置。 ４、請求項２および３において、上記矯正情報の右方向
   および左方向値のそれぞれを記憶する記憶手段を設け、
   電源投入時に、上記矯正情報記憶手段に右方向および左
   方向矯正情報初期値を設定し、上記ベルト位置検出手段
   が上記転写ベルトが右寄りの位置にあることを検出した
   場合には上記ベルト蛇行矯正機構を上記左方向の矯正情
   報初期値により駆動し、同時に上記ベルト位置情報の第
   １の記憶エリア内に右寄りベルト初期位置情報を格納す
   るようにし、上記転写ベルトが左寄りの位置にあること
   を検出した場合には上記ベルト蛇行矯正機構を上記右方
   向の矯正情報初期値により駆動し、同時に上記ベルト位
   置情報の第１の記憶エリア内に左寄りベルト初期位置情
   報を格納するようにしたことを特徴とするベルト蛇行矯
   正制御装置。 ５、請求項２ないし４において、上記プロセッサは上記
   第１と第２のベルト位置情報が上記左寄りまたは右寄り
   のベルト初期位置情報と等しい場合には電子写真方式印
   刷装置の異常検索処理を実行するようにしたことを特徴
   とするベルト蛇行矯正制御装置。 ６、請求項２ないし５において、上記プロセッサは上記
   第１のベルト位置情報が上記二つのベルト初期位置情報
   と異なり、上記第２のベルト位置情報が上記左寄りまた
   は右寄りのベルト初期位置情報と等しい場合には、上記
   ベルト蛇行矯正機構を上記右方向または左方向の矯正情
   報初期値により駆動するようにしたことを特徴とするベ
   ルト蛇行矯正制御装置。 ７、請求項２ないし６において、上記プロセッサは上記
   第１および第２のベルト位置情報が上記二つのベルト初
   期位置情報の何れとも異なる場合には、上記ベルト蛇行
   矯正機構を右方向および左方向のベルト蛇行矯正情報の
   平均値により駆動するようにしたことを特徴とするベル
   ト蛇行矯正制御装置。 ８、請求項１ないし７において、上記ベルト位置検出手
   段は上記カット紙を検出に応じて上記タイマー装置のタ
   イミング信号に同期するパルス信号を出力するものであ
   ることを特徴とするベルト蛇行矯正制御装置。