JP3758785B2 - Belt meander adjustment device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ベルトを循環搬送するベルト搬送装置に係り、特に、ベルトの移動方向に直交する方向の蛇行(ウォーク)を調整するベルト蛇行調整装置の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来この種のベルト搬送装置として例えばベルト定着装置を例に挙げると、弾性体が被覆された熱定着ロールに圧接配置されるものがある。
これは、複数の支持ロール群を平行配置すると共に、これらの支持ロール群に無端状の耐熱性ベルトを掛け渡し、ベルトを循環搬送することにより、熱定着ロールとベルトとの間で未定着トナー像が担持された用紙などを搬送するようになっている(特開平5−150679号公報)。
【0003】
この種のベルト搬送装置にあっては、ベルト端部の破損、用紙のしわ発生、用紙のスキューなどの不具合を有効に回避するという観点からすれば、ベルトが予め定められた経路を正確に搬送されることが必要であり、ベルトの移動方向に直交する方向(幅方向)の蛇行を有効に防止することが重要な技術的課題になっている。
ところが、ベルト及び支持ロールの成形の不完全さ、ベルトが張架される支持ロール群の平行度等を考慮すると、従来にあっては、ベルトの幅方向の蛇行を防止するベルト蛇行調整装置が設けられている。
【0004】
この種のベルト蛇行調整装置としては、ベルトが張架されるロール群の一つを傾動自在なステアリングロールとし、アライメント調整装置(例えばステアリングモータ及びリンク機構を用い、ステアリングモータの回転に伴ってステアリングロールを所定の軌跡に沿って移動させる装置)にて、ステアリングロールのアライメント位置を調整することで、ベルトの蛇行を調整するようにしたものが既に知られている(特開平5−150679号公報)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この種のベルト蛇行調整装置にあっては、例えばベルト製造時あるいは経時変化に伴って、ベルトの周長が幅方向で異なる状況が発生したとすると、ベルトがどちらか一方の端縁に寄り易くなり、その分、ベルトの往復時の蛇行バランス(往時の蛇行時間と復時の蛇行時間とのバランス)が不均一になり易い。
このとき、場合によっては、蛇行制御範囲を越えてベルトが一方向に片寄ってしまい、ガイドなどにベルトが不必要に強く衝突し、ベルトが破損し易いという技術的課題を生ずる。
【0006】
また、コーナーレジストレーション方式(プラテンのコーナー部を位置決めポイントとする方式)の画像形成装置などで用いられるベルト搬送装置にあっては、ベルトの幅方向一側近傍の位置決めラインに沿って用紙を移動搬送することになる。
このとき、用紙として、小サイズ紙や厚紙を使用した場合には、熱定着ロールとベルトとの間のニップ部において用紙がベルトに強く圧接配置されるため、用紙とベルトとの間の摩擦抵抗が大きくなり、その分、通紙部にベルトが寄り易くなってしまう。
このため、ベルトの幅方向における周長変化と同様に、ベルトの往復時の蛇行バランスが不均一になり易く、蛇行制御範囲を越えてベルトが破損し易いという技術的課題を生ずる。
【0007】
本発明は、以上の技術的課題を解決するためになされたものであって、ベルト自体の周長変化や、ベルト上の搬送媒体の種類に伴うベルト往復時の蛇行バランス変化を有効に防止し、ベルトの蛇行制御を安定化することができるベルト蛇行調整装置を提供するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明に係るベルト蛇行調整装置は、図1(a)に示すように、少なくとも蛇行調整用の傾動自在なステアリングロール1sが含まれる複数のロール群1を平行配置すると共に、これらのロール群1に無端状のベルト2を掛け渡し、ベルト2を循環搬送するベルト搬送装置において、ベルト2の往復時の蛇行バランスが略均衡するようにステアリングロール1sの蛇行中心軸を移動させる蛇行中心軸移動手段4と、蛇行中心軸を中心として所定のアライメント幅でステアリングロール1sをアライメント調整するアライメント調整手段3とを備えたことを特徴とするものである。
【0009】
また、本発明に係るベルト蛇行調整装置を具体的に動作させる一つの態様としては、図1(b)に示すように、図1(a)に示す基本構成に加えて、ベルト2の移動方向に直交する方向の往復時の蛇行バランスを検出する蛇行バランス検出手段5と、この蛇行バランス検出手段5にて検出された往復時の蛇行バランスに基づいて、往復時の蛇行バランスが略均衡するようにステアリングロール1sの中心軸を移動させるべく蛇行中心軸移動手段4を調整する蛇行バランス調整手段6とを具備させるようにすればよい。
【0010】
また、別の態様としては、図1(b)に示すように、図1(a)に示す基本構成に加えて、ベルト2の移動方向に直交する方向の往復時の蛇行バランスが変動する要因に基づいてベルト2の往復時の蛇行バランスを予測する蛇行バランス予測手段7と、この蛇行バランス予測手段7にて予測された往復時の蛇行バランスに基づいて、往復時の蛇行バランスが略均衡するようにステアリングロール1sの中心軸を移動させるべく蛇行中心軸移動手段4を調整する蛇行バランス調整手段8とを具備させるようにすればよい。
なお、一つのベルト蛇行調整装置として両方の態様を同時に具現化し得ることは勿論である。
【0011】
このような技術的手段において、本願が適用されるベルト搬送装置としては、蛇行調整用のステアリングロール1sが含まれてベルト2を循環搬送するものであれば、画像形成装置などで用いられるベルト定着装置を始め、用紙などの搬送媒体9を搬送するベルト搬送装置等を広く含むものである。
【0012】
また、アライメント調整手段3としては、ステアリングロール1sのアライメント位置を調整するものであれば、ステアリングロール1sを所定の軌跡に沿って直接的に移動させるものであってもよいし、あるいは、回転運動をリンク機構などを介して間接的に進退させるものであってもよい。
この場合において、ステアリングロール1sのアライメント位置の移動軌跡については、特開平5−150679号公報に示されたものに限られるものではなく、適宜選定し得る。
【0013】
更に、蛇行中心軸移動手段4については、アライメント調整手段3の取付位置を移動させ、ステアリングロール1sの中心軸(蛇行中心軸)OC(図2(a)参照)を移動させるものであれば適宜選定して差し支えないが、このとき、アライメント調整手段3によるアライメント調整幅は通常一定に保たれるものの、必要に応じて、アライメント調整幅を変化させるようにしてもよい。
【0014】
また、蛇行バランス検出手段5としては、ベルト2の往復時の蛇行バランスを検出し得るものであればよく、例えばベルト2の蛇行限界位置を検出するセンサと、このセンサからの検出信号に基づいてベルト2の往時及び復時の蛇行情報(蛇行時間、蛇行速度、蛇行加速度など)を計測する計測手段と、この計測手段からの情報に基づいてベルト2の往復時の蛇行バランスを決定する蛇行バランス決定手段とを具備させるようにすればよい。
このような蛇行バランス検出手段5の検出タイミングについては、任意に選定して差し支えないが、ベルト2の往復時の蛇行バランスが崩れ易い状況はベルト2上に搬送媒体9を搬送する過程で起こり易いため、ベルト2上に搬送媒体9を搬送する過程で蛇行バランス検出手段5を動作させることが好ましい。
【0015】
更に、蛇行バランス予測手段7としては、ベルト2の往復時の蛇行バランスの崩れに影響する要因に着目し、この要因による影響度合を予め実験などで調べることで予測し得るものであれば適宜選定して差し支えない。
例えばベルト2上の搬送媒体9に関する各種情報に基づいてベルト2の往復時の蛇行バランスを予測するものが挙げられる。
ここで、搬送媒体9に関する各種情報とは、用紙などの搬送媒体9のサイズ(移動方向サイズ又は/及び幅方向サイズ)、厚さ、表面摩擦抵抗、スキュー状態などを指す。
また、他の例としては、ベルト2の移動方向に直交する方向端部の周長差に基づいてベルト2の往復時の蛇行バランスを予測するものが挙げられる。
このとき、ベルト2の周長差を直接的に検出するようにしてもよいし、ベルト2の周長差に伴って変化するステアリングロール1s荷重を検出するようにしてもよい。
【0016】
次に、上述した技術的手段の作用について説明する。
図1(b)において、蛇行バランス検出手段5がベルト2の移動方向に直交する方向の往復時の蛇行バランスを検出すると、蛇行バランス調整手段6は、蛇行バランス検出手段5にて検出された往復時の蛇行バランスに基づいて、往復時の蛇行バランスが略均衡するようにステアリングロール1sの中心軸を移動させるべく蛇行中心軸移動手段4を調整する。
【0017】
今、例えばベルト2の往復時の蛇行バランスが図2(c)の左側に示すように許容範囲を超えて崩れた(図中縦軸の右又は左はベルト2の移動方向に対して右側、左側を示す)と仮定する。
このとき、蛇行バランス調整手段6は、図2(a)(b)に示すように、ベルト2の往復時の蛇行バランスが崩れたという検出情報に基づいて、ステアリングロール1sの中心軸(蛇行中心軸)OCを図中左側(図中OL位置)へ適量移動させ、この新たな蛇行中心軸OLを中心として所定のアライメント幅(図中斜線で示す)でステアリングロール1sをアライメント調整する。言い換えれば、ベルト2が戻りにくい方向にステアリングロール1sの中心軸(蛇行中心軸)OCを移動させ、その偏位した蛇行中心軸OLを中心としてステアリングロール1sをアライメント調整する。
すると、ベルト2の往復時の蛇行バランスは、図2(c)の右側に示すように略均衡状態に復帰する。
尚、ベルト2の往復時の蛇行バランスが逆方向に崩れた場合には、蛇行バランス調整手段6は、ステアリングロール1sの中心軸(蛇行中心軸)OCを図中右側(図中OR位置)へ適量移動させ、蛇行バランスの均衡を図る。
【0018】
また、図1(b)に示すように、蛇行バランス予測手段7は、ベルト2の移動方向に直交する方向の往復時の蛇行バランスが変動する要因に基づいてベルト2の往復時の蛇行バランスを予測する。
すると、蛇行バランス調整手段8は、蛇行バランス予測手段7にて予測された往復時の蛇行バランスに基づいて、往復時の蛇行バランスが略均衡するようにステアリングロール1sの中心軸を移動させるべく蛇行中心軸移動手段4を調整する。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
◎実施の形態1
図3は本発明が適用されたベルト定着装置の実施の形態1を示す。
同図において、ベルト定着装置は、内部にヒーターが内蔵された加熱定着ロール20と、この加熱定着ロール20との間に未定着トナー像を担持した用紙40が圧接配置されるベルト搬送装置30とを備えたものである。
本実施の形態において、ベルト搬送装置30は、例えば3本の支持ロール31〜33を平行配置すると共に、これらの支持ロール群31〜33にベルト34を所定の張力で掛け渡したものであり、支持ロール31〜33のうちの一本(本実施の形態では支持ロール33)を傾動自在なステアリングロールとしたものである。
尚、本実施の形態において、用紙40は、特に図5に示すように、コーナーレジストレーション方式(複写装置でプラテンのコーナーに原稿を位置決めする方式)にて決まるベルト34の移動方向に直交する幅方向の一端部寄りの位置決めラインLに沿って移動搬送されるようになっている。
【0020】
そして、ステアリングロール33はアライメント調整装置50によってアライメント調整されるようになっており、本実施の形態に係るアライメント調整装置50は、図3及び図4に示すように、所定方向に回動自在なステアリングモータ51と、このステアリングモータ51のシャフトに回動自在に連結され且つステアリングモータ51のシャフトに対して偏心した部位に偏心係止部53が形成された偏心カム52と、この偏心カム52の偏心係止部53とステアリングロール33の回動軸支持部とを拘束するリンク機構54とを備えたものである。
本実施の形態において、アライメント調整機構は、図4に実線で示すように、偏心係止部53が最もステアリングロール33寄りに配置されるときにステアリングロール33を最も左側へ蛇行させ、図4に細線で示すように、偏心係止部53が例えば時計回り方向へ90度回転すると、ステアリングロール33を基準位置へ設定し、図4に点線で示すように、偏心係止部53が更に時計回り方向へ90度回転すると、ステアリングロール33を最も右側へ蛇行させるようになっている。
【0021】
また、アライメント調整装置50はステアリングロール33の中心軸(蛇行中心軸)を移動させるステアリング中心軸移動装置60に支持されている。
このステアリング中心軸移動装置60は、ステアリングモータ51が固定されるモータブラケット61に係止片62を設ける一方、中心軸移動モータ63のシャフトにはウォームギア64を取り付け、このウォームギア64に前記係止片62を係合させ、中心軸移動モータ63でウォームギア64を所定方向(正逆2方向)に回動させることにより、モータブラケット61を介してステアリングモータ51の取り付け位置を進退移動させるものである。
本実施の形態において、ステアリング中心軸移動装置60は、図4に実線で示すように、係止片62がウォームギア64の中間位置に位置する場合には、ステアリングロール33の中心軸位置が基準位置となるようにステアリングモータ51の取り付け位置を設定し、図4に一点鎖線で示すように、係止片62がウォームギア64の先端側に位置する場合には、ステアリングロール33の中心軸位置が左寄り位置となるようにステアリングモータ51の取り付け位置を設定し、図4に二点鎖線で示すように、係止片62がウォームギア64の基端側に位置する場合には、ステアリングロール33の中心軸位置が右寄り位置となるようにステアリングモータ51の取り付け位置を設定するようになっている。
【0022】
また、本実施の形態に係る定着ベルトユニットのベルト蛇行制御系を図5に示す。
同図において、符号70はCPU、ROM、RAM及びI/Oポートにて構成されるマイクロコンピュータからなる制御装置であり、この制御装置70には、ベルト34の移動方向に直交する方向(幅方向)端部の蛇行限界位置を検出する一対の蛇行限界検出センサ71,72、用紙サイズセンサ73及び厚紙モード選択スイッチ74からの信号が入力されるようになっている。
ここで、蛇行限界検出センサ71,72としては、蛇行するベルト34の幅方向端部が当接するマイクロスイッチ等の機械的センサや、ベルト34の幅方向端部の蛇行に応じて光路が遮られたことを検出する光学センサが用いられる。
また、用紙サイズセンサ73は用紙40の長さ方向及び幅方向寸法が基準サイズに対して大きいか、小さいか、あるいは、等しいかを示すセンサであり、例えば用紙搬送路中に設けられている。
更に、厚紙モード選択スイッチ74は、使用する用紙40が厚紙であることを指定するスイッチであり、例えばコンソールパネル上でオペレータ自身の操作にて選択されるようになっている。
また、制御装置70のROMには、例えば図6に示すようなベルト蛇行制御プログラムが予め格納されており、制御装置70は、このベルト蛇行制御プログラムを実行し、ステアリングモータ51及び中心軸移動モータ63に対して所定の制御信号を送出するようになっている。
尚、図6において、T0は蛇行時間平均値、T1はベルト34の移動方向左側から右側への蛇行時間、T2はベルト34の移動方向右側から左側への蛇行時間、F1はT1時間超過回数、F2はT2時間超過回数、S1、S2は蛇行限界検出センサ71,72のステータスを示す。
【0023】
次に、本実施の形態に係るベルト蛇行制御系の動作例について説明する。
今、図示外のコピースタートスイッチをオン操作すると、制御装置70は、蛇行限界検出センサ71,72のステータスS1,S2変化によってステアリングモータ51を適宜回転させ、通常のアライメント調整を行なうほか、以下に述べるようなステアリングロール33の中心軸の移動制御を行なう。
【0024】
すなわち、制御装置70は、現時点の蛇行限界検出センサ71,72のステータス(S1,S2)を確認した後、連続プリント枚数が10枚以上か否かをチェックする。
ここで、ベルト34の連続プリント枚数が10枚未満である場合には、制御装置70は、ベルト34の蛇行に用紙40のサイズ等がそれほど影響しないと判断し、直ちにベルト34の蛇行バランスを検出し、この検出結果に基づいてベルト34の蛇行調整を行なう。
これに対し、連続プリント枚数が10枚以上である場合には、ベルト34の蛇行に用紙40のサイズ等が大きく影響すると判断し、最初に、用紙40のサイズ等からベルト34の蛇行バランスを予測し、この予測に基づいてベルト34の蛇行調整を行なった後、ベルト34の実際の蛇行バランスを検出し、この検出結果に基づいてベルト34の蛇行調整を行なう。
【0025】
先ず、制御装置70による用紙のサイズ等による予測蛇行調整について述べると、制御装置70は、連続プリント枚数が10枚以上である条件下で、F1,F2,T1,T2を初期化した後に、用紙サイズマトリックスに従いステアリング中心軸移動装置60を制御し、ステアリングロール33の中心軸の移動制御を行なう。
本実施の形態において、用紙サイズマトリックスは、例えば図8に示すように、用紙40の長さ寸法(用紙40の移動方向寸法)及び幅寸法(用紙40の移動方向に直交する寸法)が基準寸法(本実施の形態ではA4縦)と等しいか、あるいは、これ未満か、あるいは、これを超えるかというパラメータ、並びに、用紙40の種類(厚紙か普通か)によってステアリングロール33の中心軸の移動量を決定するようになっている。
尚、図8の用紙サイズマトリックスにおいて、各数値(%)はベルト34の通常の蛇行範囲を100%とした場合の比率を示す。
この後、制御装置70は、F1≧1且つF2≧1,T1orT2≦T0か否かを判別し、これらの条件と不一致の場合には、図7(a)に示すサブルーチン▲1▼(異常処理)を実行し、これらの条件と一致する場合には、ベルト34の実際の蛇行バランスを検出するステップへ移行する。
【0026】
次に、制御装置70による蛇行バランス検出による蛇行調整について述べると、以下のようである。
すなわち、制御装置70は、蛇行限界検出センサ71,72のステータスS1,S2の変化タイミングに応じてタイマーを作動させ、蛇行時間(T1,T2)を所定回数(本実施の形態ではN=4回:T1,T2を夫々2回)サンプリングし、それに基づいて平均化処理(T 1 ( Ave ),T 2 ( Ave ))を行ない、T1(Ave)=T2(Ave)か否かを判別する。
ここで、T1(Ave)=T2(Ave)であれば、T0=T1(Ave)、T1=T2=0と置換した後、F1≧1且つF2≧1,T1orT2≦T0か否かのステップに戻る。
【0027】
一方、T1(Ave)≠T2(Ave)、例えばT1>T2であれば、F1=F1+1とした後に図7(b)に示すサブルーチン▲2▼を実行し、また、T2>T1であれば、F2=F2+1とした後にサブルーチン▲2▼を実行する。
サブルーチン▲2▼においては、F1orF2>2であれば、サブルーチン▲1▼と同様な異常処理を実行し、F1orF2≦2であれば、蛇行限界検出センサ71,72のステータス(S1,S2)を確認した後、図9に示すT1、T2の時間差による中心軸移動量に基づいて、ステアリング中心軸移動装置60を制御し、ステアリングロール33の中心軸の移動制御を行なう。
尚、図9に示すテーブルは実験によってT1とT2との時間差とステアリングロール33の中心軸の移動量との関係を予め求めたものである。
【0028】
このように、ベルト34の寄り速度が不均衡の場合(蛇行バランスが崩れた場合)には、ステアリング中心軸移動装置60を制御することで、ステアリングロール33の蛇行中心位置を変更し、ベルト34の寄り速度を略均衡させることが可能である。
このとき、中心軸移動モータ63がどの位置にあっても、ステアリングモータ51の回転に伴うステアリングロール33の蛇行範囲は一定である。
【0029】
また、本実施の形態においては、図10に示すように、用紙40がベルト34上を通過しない場合には、ベルト34の幅方向右→左への蛇行と逆方向(左→右)への蛇行時間にほとんど差がないが、用紙40が通過する場合(通紙時)には、用紙40による摩擦に伴って蛇行方向による蛇行時間に差が生ずる。
このような状況下において、本実施の形態にあっては、ベルト34の蛇行バランスの崩れ易い通紙時に上述したベルト蛇行制御動作が実行されるようになっている。
【0030】
◎実施の形態2
図11は本発明が適用されたベルト定着装置の実施の形態2を示す。
同図において、ベルト定着装置の基本的構成は、実施の形態1と略同様であるが、ベルト搬送装置30に用いられるステアリングロール33に対するベルト蛇行調整装置80が実施の形態1と異なる。
本実施の形態において、ベルト蛇行調整装置80は、図11及び図12に示すように、支持ブラケット89上に一対の太陽歯車85,86(内歯車)を固定的に対向配置し、各太陽歯車85,86にはキャリア88で互いに位置拘束された3つの遊星歯車87を噛合させ、一対の太陽歯車85,86の各対応する一つの遊星歯車87に図示外のワンウエイギアを介して駆動モータ81の回転シャフトを支持し、駆動モータ81の回転シャフトの一端側には当該回転シャフトから偏心した部位に偏心係止部83が形成された偏心カム82を図示外のワンウエイギア(遊星歯車87との間に設けられたワンウエイギアと逆方向)を介して連結すると共に、この偏心カム82の偏心係止部83とステアリングロール33の回転軸支持部とをリンク機構84で連結するようにしたものである。
【0031】
従って、本実施の形態によれば、図13(a)に示すように、駆動モータ81を矢印A方向へ回転させると、駆動モータ81の回転シャフトと偏心カム82とが連結されて偏心カム82が回転し、ステアリングロール33のアライメント位置を調整する。
このとき、駆動モータ81の回転シャフトと遊星歯車87とはワンウエイギアを介して空回りする状態にあるため、遊星歯車87群が太陽歯車85,86の回りを遊星移動することはない。
【0032】
一方、図13(b)に示すように、駆動モータ81を矢印B方向(矢印A方向の逆方向)へ回転させると、駆動モータ81の回転シャフトと遊星歯車87とが連結されて遊星歯車87群が太陽歯車85,86の回りを矢印C方向へ回転し、駆動モータ81の取り付け位置が遊星歯車87群の移動軌跡に沿って移動し、ステアリングロール33の中心軸が移動する。
このとき、駆動モータ81の回転シャフトと偏心カム82とはワンウエイギアを介して空回りする状態にあるため、偏心カム82が回転することはない。
【0033】
このように、本実施の形態では、駆動モータ81の回転方向を変えることにより、ステアリングロール33の通常の蛇行制御、あるいは、ステアリングロール33の中心軸の移動制御が行なわれる。
【0034】
◎実施の形態3
図14は本発明が適用されたベルト定着装置の実施の形態3の要部を示す説明図である。
同図において、ベルト搬送装置の基本的構成は、実施の形態1と略同様であるが、ベルト34の蛇行バランスの予測方式を実施の形態1と異なる方式に変えたものである。
すなわち、本実施の形態では、ベルト搬送装置30のステアリングロール33の両端を荷重計測装置91,92で支持し、例えばベルト34の幅方向両端の周長が経時変化などによって変化したときの荷重バランスを計測し、この計測荷重差に基づいて、ベルト34の往復時の蛇行バランスを略均衡にすべくステアリングロール33の中心軸を移動するようにしたものである。
ここで、ステアリングロール33の中心軸の移動量と計測荷重差との関係については予め実験などによって求めておくようにすればよい。
【0035】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、アライメント調整手段の取り付け位置を移動させ、ベルトの往復時の蛇行バランスが略均衡するようにステアリングロールの蛇行中心軸を移動可能としたので、ベルトの蛇行バランスが崩れた際に、ベルトの戻り難い方向にステアリングロールの中心軸(蛇行中心軸)を移動させることで、ベルトの蛇行バランスを簡単に均衡状態に調整することができる。
このため、ベルト自体の周長変化や、ベルト上の搬送媒体の種類に伴うベルト往復時の蛇行バランス変化を有効に防止することができ、ベルトの蛇行制御を安定化させることができる。
【0036】
特に、本発明において、ベルトの蛇行バランスを検出し、この検出結果に基づいて、ベルトの蛇行バランスが略均衡するようにステアリングロールの中心軸を移動させるようにすれば、ベルトの蛇行バランスを常時監視した状態でベルトの蛇行調整を行なうことが可能になり、その分、蛇行制御範囲を超えてベルトが破損するという事態を確実に回避することができる。
【0037】
また、本発明において、ベルトの主な蛇行要因(ベルトの周長差や搬送媒体の種類など)からベルトの蛇行バランスを予測し、この予測結果に基づいて、ベルトの蛇行バランスが略均衡するようにステアリングロールの中心軸を移動させるようにすれば、ベルトの蛇行バランスの崩れを前もって予測することが可能になり、ベルトの蛇行バランスの崩れを事前に有効に回避し、ベルトの蛇行制御を安定的に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 (a)(b)は本発明に係るベルト蛇行調整装置の概要を示す説明図である。
【図2】 (a)は本発明に係るベルト蛇行調整装置のステアリングロールの挙動例を示す説明図、(b)は夫々のステアリングロールの蛇行範囲を示す説明図、(c)は本発明に係るベルト蛇行調整装置の作用を示す説明図である。
【図3】 本発明が適用されたベルト定着装置の実施の形態1を示す説明図である。
【図4】 実施の形態1で用いられるベルト蛇行調整装置の基本構成を示す説明図である。
【図5】 実施の形態1で用いられるベルト蛇行調整装置の制御系を示す説明図である。
【図6】 実施の形態1で用いられるベルト蛇行制御のフローチャートを示す説明図である。
【図7】 (a)(b)は図6のフローチャートのサブルーチン▲1▼▲2▼(SUB▲1▼,SUB▲2▼)を示す説明図である。
【図8】 実施の形態1で用いられる用紙種類による中心軸マトリクスを示す説明図である。
【図9】 図7(b)のサブルーチン▲2▼で用いられるT1,T2時間差による中心軸移動量を決定するためのグラフ図である。
【図10】 実施の形態1において、通紙の有無による蛇行時間の相違を示す説明図である。
【図11】 本発明が適用されたベルト定着装置の実施の形態2を示す説明図である。
【図12】 実施の形態2で用いられるベルト蛇行調整装置の平面説明図である。
【図13】 (a)は実施の形態2に係るベルト蛇行調整装置の通常のアライメント調整を示す説明図、(b)はステアリングロールの中心軸移動調整を示す説明図である。
【図14】 本発明が適用されたベルト定着装置の実施の形態3の要部を示す説明図である。
【符号の説明】
1…ロール群,1s…ステアリングロール,2…ベルト,3…アライメント調整手段,4…蛇行中心軸移動手段,5…蛇行バランス検出手段,6,8…蛇行バランス調整手段,7…蛇行バランス予測手段,9…搬送媒体[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a belt conveying device that circulates and conveys a belt, and more particularly, to an improvement in a belt meandering adjusting device that adjusts a meandering (walk) in a direction orthogonal to a moving direction of a belt.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as an example of this type of belt conveying device, for example, a belt fixing device, there is one that is disposed in pressure contact with a heat fixing roll coated with an elastic body.
This is because a plurality of support roll groups are arranged in parallel, an endless heat-resistant belt is stretched over these support roll groups, and the belt is circulated and conveyed, whereby unfixed toner is provided between the heat fixing roll and the belt. A sheet carrying an image is conveyed (Japanese Patent Laid-Open No. 5-150679).
[0003]
In this type of belt conveyance device, the belt accurately conveys a predetermined route from the viewpoint of effectively avoiding problems such as breakage of the belt end, generation of paper wrinkles, and paper skew. Therefore, it is an important technical problem to effectively prevent meandering in the direction (width direction) perpendicular to the moving direction of the belt.
However, in consideration of incomplete molding of the belt and the support roll, parallelism of the support roll group on which the belt is stretched, and the like, conventionally, a belt meandering adjustment device that prevents meandering in the width direction of the belt has been provided. Is provided.
[0004]
In this type of belt meandering adjustment device, one of a group of rolls on which the belt is stretched is a tiltable steering roll, and an alignment adjustment device (for example, a steering motor and a link mechanism is used to steer as the steering motor rotates). A device that adjusts the meandering of the belt by adjusting the alignment position of the steering roll with a device that moves the roll along a predetermined locus is already known (Japanese Patent Laid-Open No. 5-150679). ).
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in this type of belt meandering adjustment device, for example, if a situation occurs in which the circumference of the belt differs in the width direction at the time of manufacturing the belt or due to a change with time, the belt is attached to one of the edges. As a result, the meandering balance during the reciprocation of the belt (the balance between the meandering time at the time of going forward and the meandering time at the time of return) tends to become uneven.
At this time, depending on the case, the belt may be offset in one direction beyond the meandering control range, causing the technical problem that the belt collides with the guide or the like unnecessarily strongly and is easily damaged.
[0006]
Also, in belt conveyors used in corner registration system (a system that uses the corners of the platen as positioning points), etc., the paper moves along a positioning line near one side in the belt width direction. Will be transported.
At this time, when small size paper or thick paper is used as the paper, the paper is strongly pressed against the belt at the nip portion between the heat fixing roll and the belt. Becomes larger, and accordingly, the belt tends to be closer to the paper passing portion.
For this reason, like the change in the circumferential length in the width direction of the belt, the meandering balance during the reciprocation of the belt is likely to be non-uniform, causing a technical problem that the belt is easily damaged beyond the meandering control range.
[0007]
The present invention has been made in order to solve the above technical problem, and effectively prevents changes in the circumference of the belt itself and changes in meandering balance during belt reciprocation associated with the type of transport medium on the belt. The present invention provides a belt meandering adjustment device capable of stabilizing belt meandering control.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
That is, as shown in FIG. 1A, the belt meandering adjustment apparatus according to the present invention arranges a plurality of
[0009]
Further, as one mode for specifically operating the belt meandering adjusting device according to the present invention, as shown in FIG. 1B, in addition to the basic configuration shown in FIG. Based on the meandering balance detection means 5 for detecting the meandering balance at the time of reciprocation in the direction orthogonal to the meandering and the meandering balance at the time of reciprocation detected by the meandering balance detection means 5, the meandering balance at the time of reciprocation is substantially balanced. To move the central axis of the steering roll 1sMeanderA meandering balance adjusting means 6 for adjusting the central axis moving means 4 may be provided.
[0010]
As another aspect, as shown in FIG. 1 (b), in addition to the basic configuration shown in FIG. 1 (a), a factor that fluctuates the meandering balance during reciprocation in the direction perpendicular to the moving direction of the
Of course, both modes can be realized simultaneously as one belt meandering adjustment device.
[0011]
In such technical means, the belt conveying device to which the present application is applied includes a belt fixing used in an image forming apparatus or the like as long as it includes a
[0012]
Further, as the alignment adjusting means 3, as long as the alignment position of the
In this case, the movement trajectory of the alignment position of the
[0013]
Furthermore,MeanderFor the center axis moving means 4, the mounting position of the
[0014]
The meandering balance detection means 5 may be any means that can detect the meandering balance when the
The detection timing of the meandering balance detection means 5 can be arbitrarily selected, but the situation where the meandering balance during the reciprocation of the
[0015]
Further, the meandering balance predicting means 7 is appropriately selected as long as it can be predicted by investigating the degree of influence by this factor in advance by paying attention to factors affecting the disruption of the meandering balance when the
For example, what predicts the meandering balance at the time of reciprocation of the
Here, the various types of information related to the
Another example is one that predicts the meandering balance during the reciprocation of the
At this time, the circumferential length difference of the
[0016]
Next, the operation of the technical means described above will be described.
In FIG. 1B, when the meandering
[0017]
Now, for example, the meandering balance during reciprocation of the
At this time, as shown in FIGS. 2A and 2B, the meandering balance adjusting means 6 determines the center axis (meandering center) of the
Then, the meandering balance during the reciprocation of the
When the meandering balance during reciprocation of the
[0018]
Further, as shown in FIG. 1B, the meandering balance predicting means 7 determines the meandering balance when the
Then, the meandering balance adjusting means 8 moves the central axis of the
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the accompanying drawings.
FIG. 3 shows a first embodiment of a belt fixing device to which the present invention is applied.
In the figure, a belt fixing device includes a
In the present embodiment, the
In this embodiment, as shown in FIG. 5, the
[0020]
The
In the present embodiment, the alignment adjustment mechanism is configured so that the
[0021]
The
The steering center
In the present embodiment, as shown by a solid line in FIG. 4, the steering center
[0022]
FIG. 5 shows a belt meandering control system of the fixing belt unit according to this embodiment.
In the figure,
Here, as the meandering
The
Further, the thick paper
Further, for example, a belt meandering control program as shown in FIG. 6 is stored in the ROM of the
In FIG. 6, T0 is the meandering time average value, T1 is the meandering time from the left side to the right side in the moving direction of the
[0023]
Next, an operation example of the belt meandering control system according to the present embodiment will be described.
Now, when a copy start switch (not shown) is turned on, the
[0024]
That is, after confirming the current statuses (S1, S2) of the meandering
Here, when the number of continuous prints of the
On the other hand, when the number of continuous prints is 10 or more, it is determined that the size of the
[0025]
First, the meandering adjustment based on the paper size by the
In the present embodiment, for example, as shown in FIG. 8, the sheet size matrix has a length dimension (a dimension in the movement direction of the sheet 40) and a width dimension (a dimension orthogonal to the movement direction of the sheet 40) as reference dimensions. (A4 length in the present embodiment) is equal to, less than, or more than this, and the amount of movement of the central axis of the
In the paper size matrix of FIG. 8, each numerical value (%) indicates a ratio when the normal meandering range of the
Thereafter, the
[0026]
Next, meandering adjustment by meandering balance detection by the
That is, the
Here, if T1 (Ave) = T2 (Ave), after substituting T0 = T1 (Ave) and T1 = T2 = 0, the step of whether F1 ≧ 1 and F2 ≧ 1, T1orT2 ≦ T0 is set. Return.
[0027]
On the other hand, if T1 (Ave) ≠ T2 (Ave), for example, if T1> T2, the subroutine (2) shown in FIG. 7B is executed after setting F1 = F1 + 1, and if T2> T1, After setting F2 = F2 + 1, subroutine (2) is executed.
In subroutine {circle around (2)}, if F1 or F2> 2, abnormal processing similar to subroutine {1} is executed, and if F1orF2 ≦ 2, the statuses (S1, S2) of meandering
The table shown in FIG. 9 is obtained in advance by experiment to determine the relationship between the time difference between T1 and T2 and the amount of movement of the central axis of the
[0028]
As described above, when the shifting speed of the
At this time, the meandering range of the
[0029]
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 10, when the
Under such circumstances, in the present embodiment, the above-described belt meandering control operation is executed when the
[0030]
FIG. 11 shows a second embodiment of a belt fixing apparatus to which the present invention is applied.
In the figure, the basic configuration of the belt fixing device is substantially the same as that of the first embodiment, but the belt meandering adjusting
In the present embodiment, as shown in FIGS. 11 and 12, the belt meandering
[0031]
Therefore, according to the present embodiment, as shown in FIG. 13A, when the
At this time, since the rotating shaft of the
[0032]
On the other hand, as shown in FIG. 13B, when the
At this time, since the rotating shaft of the
[0033]
Thus, in the present embodiment, by changing the rotation direction of the
[0034]
FIG. 14 is an explanatory view showing a main part of a third embodiment of the belt fixing device to which the present invention is applied.
In the figure, the basic configuration of the belt conveyance device is substantially the same as that of the first embodiment, but the meandering balance prediction method of the
That is, in the present embodiment, both ends of the
Here, the relationship between the amount of movement of the central axis of the
[0035]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the attachment position of the alignment adjusting means is moved,The meandering balance when the belt reciprocates is almost balancedSince the meandering axis of the steering roll can be moved, the meandering balance of the belt can be adjusted by moving the center axis of the steering roll (meandering center axis) in the direction in which the belt is difficult to return when the meandering balance of the belt is lost. It can be easily adjusted to an equilibrium state.
For this reason, it is possible to effectively prevent a change in the circumference of the belt itself and a change in meandering balance when the belt reciprocates due to the type of the conveyance medium on the belt, and it is possible to stabilize the meandering control of the belt.
[0036]
In particular, in the present invention, if the meandering balance of the belt is detected, and the center axis of the steering roll is moved so that the meandering balance of the belt is substantially balanced based on the detection result, the meandering balance of the belt is always maintained. The meandering adjustment of the belt can be performed in the monitored state, and accordingly, a situation where the belt is damaged beyond the meandering control range can be surely avoided.
[0037]
Further, in the present invention, the meandering balance of the belt is predicted from the main meandering factors of the belt (such as the difference in the circumference of the belt and the type of the conveyance medium), and the meandering balance of the belt is substantially balanced based on the prediction result. If the center axis of the steering roll is moved, the belt meandering balance can be predicted in advance, and the belt meandering balance can be effectively avoided beforehand and the belt meandering control can be stabilized. Can be done automatically.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A and 1B are explanatory views showing an outline of a belt meandering adjustment device according to the present invention.
2A is an explanatory diagram showing an example of the behavior of a steering roll of a belt meandering adjustment device according to the present invention, FIG. 2B is an explanatory diagram showing a meandering range of each steering roll, and FIG. It is explanatory drawing which shows the effect | action of the belt meandering adjustment apparatus which concerns.
FIG. 3 is an explanatory
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a basic configuration of a belt meandering adjustment device used in the first embodiment.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a control system of the belt meandering adjustment apparatus used in the first embodiment.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a flowchart of belt meandering control used in the first embodiment.
FIGS. 7A and 7B are explanatory diagrams showing subroutines (1) and (2) (SUB (1) and SUB (2)) in the flowchart of FIG. 6;
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a central axis matrix according to paper types used in the first embodiment.
FIG. 9 is a graph for determining a center axis movement amount based on a time difference between T1 and T2 used in subroutine (2) in FIG. 7B.
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a difference in meandering time depending on the presence or absence of paper passing in the first embodiment.
FIG. 11 is an explanatory diagram showing a second embodiment of a belt fixing device to which the present invention is applied.
FIG. 12 is an explanatory plan view of a belt meandering adjustment device used in the second embodiment.
13A is an explanatory view showing normal alignment adjustment of the belt meandering adjustment apparatus according to the second embodiment, and FIG. 13B is an explanatory view showing center axis movement adjustment of the steering roll.
FIG. 14 is an explanatory diagram showing a main part of a third embodiment of a belt fixing device to which the present invention is applied.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (7)
ベルト(2)の往復時の蛇行バランスが略均衡するようにステアリングロール(1s)の蛇行中心軸を移動させる蛇行中心軸移動手段(4)と、
蛇行中心軸を中心として所定のアライメント幅でステアリングロール(1s)をアライメント調整するアライメント調整手段(3)とを備えたことを特徴とするベルト蛇行調整装置。A plurality of roll groups (1) including at least tiltable steering rolls (1s) for adjusting meandering are arranged in parallel, and an endless belt (2) is stretched over these roll groups (1). 2) In a belt conveyance device for circulating and conveying
Meandering center axis moving means (4) for moving the meandering center axis of the steering roll (1s) so that the meandering balance during reciprocation of the belt (2) is substantially balanced ;
A belt meandering adjustment device comprising alignment adjusting means (3) for adjusting the alignment of the steering roll (1s) with a predetermined alignment width about the meandering central axis.
ベルト(2)の往復時の蛇行バランスが略均衡するようにステアリングロール(1s)の蛇行中心軸を移動させる蛇行中心軸移動手段(4)と、
蛇行中心軸を中心として所定のアライメント幅でステアリングロール(1s)をアライメント調整するアライメント調整手段(3)と、
ベルト(2)の移動方向に直交する方向の往復時の蛇行バランスを検出する蛇行バランス検出手段(5)と、
この蛇行バランス検出手段(5)にて検出された往復時の蛇行バランスに基づいて、往復時の蛇行バランスが略均衡するようにステアリングロール(1s)の中心軸を移動させるべく蛇行中心軸移動手段(4)を調整する蛇行バランス調整手段(6)とを備えたことを特徴とするベルト蛇行調整装置。A plurality of roll groups (1) including at least tiltable steering rolls (1s) for adjusting meandering are arranged in parallel, and an endless belt (2) is stretched over these roll groups (1). 2) In a belt conveyance device for circulating and conveying
Meandering center axis moving means (4) for moving the meandering center axis of the steering roll (1s) so that the meandering balance during reciprocation of the belt (2) is substantially balanced ;
Alignment adjusting means (3) for adjusting the alignment of the steering roll (1s) with a predetermined alignment width around the meandering central axis;
Meandering balance detection means (5) for detecting meandering balance at the time of reciprocation in a direction orthogonal to the moving direction of the belt (2);
Based on the meandering balance during reciprocation detected by the meandering balance detection means (5), meandering center axis moving means for moving the center axis of the steering roll (1s) so that the meandering balance during reciprocation is substantially balanced. And a meandering balance adjusting means (6) for adjusting (4).
ベルト(2)の往復時の蛇行バランスが略均衡するようにステアリングロール(1s)の蛇行中心軸を移動させる蛇行中心軸移動手段(4)と、
蛇行中心軸を中心として所定のアライメント幅でステアリングロール(1s)をアライメント調整するアライメント調整手段(3)と、
ベルト(2)の移動方向に直交する方向の往復時の蛇行バランスが変動する要因に基づいてベルト(2)の往復時の蛇行バランスを予測する蛇行バランス予測手段(7)と、
この蛇行バランス予測手段(7)にて予測された往復時の蛇行バランスに基づいて、往復時の蛇行バランスが略均衡するようにステアリングロール(1s)の中心軸を移動させるべく蛇行中心軸移動手段(4)を調整する蛇行バランス調整手段(8)とを備えたことを特徴とするベルト蛇行調整装置。A plurality of roll groups (1) including at least tiltable steering rolls (1s) for adjusting meandering are arranged in parallel, and an endless belt (2) is stretched over these roll groups (1). 2) In a belt conveyance device for circulating and conveying
Meandering center axis moving means (4) for moving the meandering center axis of the steering roll (1s) so that the meandering balance during reciprocation of the belt (2) is substantially balanced ;
Alignment adjusting means (3) for adjusting the alignment of the steering roll (1s) with a predetermined alignment width around the meandering central axis;
Meandering balance prediction means (7) for predicting the meandering balance at the time of reciprocation of the belt (2) based on the factor of fluctuation of the meandering balance at the time of reciprocation in the direction orthogonal to the moving direction of the belt (2);
Based on the meandering balance during reciprocation predicted by the meandering balance predicting means (7), meandering center axis moving means for moving the center axis of the steering roll (1s) so that the meandering balance during reciprocation is substantially balanced. A belt meandering adjustment device comprising meandering balance adjustment means (8) for adjusting (4).
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