JP4212329B2 - エンドレスベルトを位置合わせする方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式の印刷機に関する。特に、電子写真方式の印刷機内のベルトを横方向に動かすためのトラッキングシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のベルトトラッキング装置が、以下の文献に示されている。
【０００３】
【特許文献１】
米国特許第３，５００，６９４号明細書
【特許文献２】
米国特許第５，５１０，８７７号明細書
【特許文献３】
米国特許第６，１３７，５１７号明細書
【特許文献４】
米国特許第６，１４１，５２６号明細書
【０００４】
【課題を解決するための手段】
開示された本実施の形態の特徴は、電子写真方式の印刷機内のベルトをトラッキングするための装置である。それには、ベルト端部センサと連動する駆動（可動）エッジガイドシステム、ベルト開口部センサおよび横方向の力が弱いローラが含まれる。受光体（P/R：Photo-Receptor）つまり中間転写体ベルト（IBT：Intermediate Belt Transfer）モジュールは、（ローラの長軸を平行ではない状態にして）少し引っ張られている（racked）ので、ベルトは、エッジガイドの方に少しずつ動く傾向がある。ベルト端部の輪郭は、ベルト位置の関数として検知される。これは、エンコーダおよびベルト開口部センサを用いることにより達成される。ベルト端部の輪郭が検知されると、エンコーダ、ベルト端部センサおよびベルト開口部センサを用いて、端部案内システムを駆動させることにより、ベルト端部の外形を補償するようにする。エッジガイドの動きは、ベルト端部の輪郭を模倣するように規定されるが、その結果として、一定の力がベルトに加えられるようになる。このようにして、ベルト上の任意の所定点に係る一定の横方向位置を維持することが可能である。ベルト端部の輪郭の形状は、エッジガイドを動かしてベルトを押し動かし、エッジガイドを元に戻してベルトがエッジガイドから離れた状態として、このとき取得する。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明の他の目的および利点は、以下の詳細な説明を読むとともに図面を参照することにより明らかになるであろう。
【０００６】
図１を参照すると、本発明によるベルトトラッキング装置の１つの実施の形態が示されている。ここで、受光体ベルトモジュールは、エンドレスベルト（両端をつないで輪にしたベルト）１０を含み、エンドレスベルト１０は、ローラ１２およびローラ１４にかけ渡されている。ローラ１２および１４は、横方向の力が弱いローラ（Low, Lateral Force Rollers：ＬＬＦローラ）である。一般に、ＬＬＦローラは、標準的な駆動ローラと同様、スライスされた所定の厚さのエラストマ被覆材を備えており、これによりローラに巻かれているベルトと硬いローラ軸の間の軸方向の剛性を低減させる。エラストマ材料は、通常、高い摩擦係数を有しているので、ベルトがローラに対して滑り動くことはない。ＬＬＦローラは横方向の力を制限するが、ベルトがさらに横方向に動かないようにするためには、エッジガイド（端部案内部）を設けなければならない。エッジガイドは可動エッジガイドシステム１６によって駆動されるが、これには、ステッピングモータ１８、これによって駆動されるカム２０、およびアーム３８に接続された可動エッジガイド２２が含まれる。エッジガイド２２は必ずローラの位置に配置されるが、これには有意な量のベルトが巻き付けられている。これは、ベルトの端部に損傷が生じる前に発生させることが可能な端部の力を最大にするためである。可動エッジガイド２２は、ベルト１０の端部を支えるような形状をしている。ガイド２２には盛り上がった部分があり、これが動きを止めるもの（a stop）として作用することにより、ベルト１０がこの点を通り越して横方向に動かないようにする。エッジガイド２２は、揺動軸２６を軸としてばね２４により付勢されており、可動エッジガイド２２の本来の位置はベルト１０の端部から離れている。ステッピングモータ１８がカム２０を駆動して、これにより可動エッジガイド２２を押圧してベルト１０に力が加えられる。
【０００７】
この装置には４つのセンサがある。第１のセンサは回転検出素子であり、これがベルト上に設けられた目印の存在を感知する。本実施の形態において、この目印はベルトの開口部３０として図示されているが、例えば、磁気的に感知される印または光学的に感知される印などであってもよい。図１に、ベルト開口部センサ２８が図示されているが、これが、ベルトの外端部に設けられた単一のベルト開口部３０が通過するのを感知する。これにより、ベルトの各回転にかかる時間および回転数をモニタすることが可能となる。第２のセンサはベルト端部センサ３２であり、これがベルト１０の端部の横方向の動きを感知する。ベルト端部センサ３２は、エッジガイド２２よりも前方に設けられている。第３のセンサは、ローラ１４の軸に装着された回転エンコーダ３４であり、これがベルト１０の進行方向の動きおよび位置を検出する。第４のセンサはカムフラグセンサである。これは、ステッピングモータ１８上に設けられており、カム２０をその公称（中間）位置に設けるために用いられる。
【０００８】
図２を参照すると、図１の可動エッジガイドシステム１６がより詳細に示されている。ここで、アーム３８に接続された可動エッジガイド２２は、カム２０がステッピングモータ１８に駆動されて回転することによりエッジガイド２２を横方向に動かすにつれて、揺動軸２６を中心に回動する。エッジガイド２２の駆動ヘッド部４０は、位置３６でベルト１０に接しており、ベルト１０に横方向の力を加え、ベルト１０も横方向に動く。ばね２４は、エッジガイド２２を起点とするアーム３８を引き寄せて、エッジガイド２２の駆動ヘッド部４０をカム２０に対して荷重をかけた状態に保つ。部材４２は、駆動ヘッド４０に接するベルト１０のためのベルト支持部である。
【０００９】
図３は、エッジガイド２２を示す側面図であり、アーム３８、回転中心２６、駆動ヘッド４０、ベルト支持部４２およびベルト１０を例示している。
【００１０】
図４は、図３のエッジガイドを示す端面図であり、アーム３８、回転中心２６、ベルト支持部４２およびベルト１０の間の関係を説明している。
【００１１】
以下のアルゴリズムを可動エッジガイドシステム１６で用いることにより、ベルト１０上のどの点においても横方向の動きを最小にする一方で、ベルト端部の輪郭に現れる可能性があるどんなバラツキも吸収するようにする。まず、ベルト１０をローラ１２およびローラ１４上で駆動させ始める。カム２０は、その公称位置に保持されるが、さらに、ベルトが数回転する間を通じて、ベルトモジュールの中央に向かってベルトを動かすように駆動される。ベルトが数ミリメートル（mm）動かされて、その通常の動作位置から離れると、エッジガイドはすぐに通常の位置に戻される。そのとき、ベルトは固定されていない状態であって可動エッジガイドに向かって徐々に元に戻っていく。ベルトがその印字位置に向かって元に戻っていく間に、ベルト端部の検知を行うことが可能である。ベルト開口部センサ２８が移動中のベルト開口部３０を感知すると、ベルト１０の端部輪郭の検知が始まる。ベルト端部センサ３２は、ベルト１０が一回転する間の位置の関数として、ベルト１０の横方向位置を測定する。回転エンコーダ３４は、ベルト１０を等間隔にサンプリングするために用いられる。ベルト縦方向位置に対するこの端部位置は、ベルトが再びエッジガイドと接するようになる回転数までベルトを回転させる間を通じて保存される（ベルトが再びエッジガイドと接するようになったかは、ベルト端部センサの測定値によって判断される。）。この保存されたベルト端部情報を処理する方法については、ゼロックスのこれまでの特許明細書において説明した方法と同様に進めることが可能である。
【００１２】
ベルト端部の輪郭が検知されると、ベルト１０のトラッキングを開始することが可能である。検知された端部輪郭が基準信号となり、コントローラはこれに追従する。順方向に供給する技術が確実に機能するようにするためには、可動エッジガイド２２がベルト端部の移動量と同じだけ移動しなければならない。これは回転エンコーダ３４を用いることにより確保されており、ベルト１０がサンプリングされてベルトの長手方向の動きが検出される。例えば、端部がＮエンコーダパルスごとに検知された場合、可動エッジガイドシステムは、Ｎエンコーダパルスを全てサンプリングして、その位置を調整することにより基準の変化を補償する。
【００１３】
次にベルト開口部３０が検出されると、カム２０およびこれに伴って可動エッジガイド２２が公称位置に戻されて、上述の手順が繰り返される。ベルトが完全に一回転してから、エッジガイド２２の動きは（横方向に）ベルト端部の輪郭を模倣するが、これにより一定の力をベルト端部に加えるとともに、ベルト１０の表面上のすべての点を一定の横方向位置に保つ。
【００１４】
このような検知およびトラッキングのためのアルゴリズムは、ベルト端部の輪郭が無視されるような場合と比べると、よりエラーに強い設計となるだけでなく、横方向のベルトの動きがより小さくなる。コントローラは、（回転エンコーダ３４により測定されたように）進行方向におけるベルト位置の関数に応じて設定される。これにより、それが、進行方向の走行速度が異なることによって影響を受けないようにすることが可能となる。
【００１５】
留意すべき点は、ベルトを支持しているローラを、ベルトに対して少し傾斜させなければならないということであるが、これにより、ベルトは、進行方向に進むにつれて可動エッジガイド２２の方に少しずつ動くという傾向を有する。
【００１６】
上述の説明は単なる例示にすぎないということは言うまでもない。種々の代替例および修正例が、本発明からはずれることなく当業者によって考案されることが可能である。従って、本発明は、特許請求の範囲に含まれる全ての代替例、修正例および変形例を包含しようとするものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の特徴を内蔵している電子写真方式の印刷機用のベルトトラッキング装置を示す略正面図である。
【図２】 図１のベルトトラッキング装置を示す部分図であり、駆動機構をより詳細に示す。
【図３】 図２の駆動機構を示す詳細側面図である。
【図４】 図２の駆動機構を示す詳細端面図である。
【符号の説明】
１０ ベルト、１２，１４ ローラ、１６ エッジガイドシステム、１８ ステッピングモータ、２０ カム、２２ エッジガイド、２４ ばね、２６ 揺動軸、２８ ベルト開口部センサ、３０ ベルト開口部、３２ ベルト端部センサ、３４ 回転エンコーダ、３８ アーム、４０ 駆動ヘッド部、４２ ベルト支持部。

Claims (3)

1. 目印を有するエンドレスベルトであって、第１の支持ローラおよび第２の支持ローラ上に配設されるとともに前記第１および第２の支持ローラにより長手方向である進行方向に駆動されているエンドレスベルトと、
   前記ベルト位置をトラッキングするとともに前記ベルトを横方向に動かすために前記ベルトに近接して配設される可動エッジガイドシステムであって、前記ベルトの一方の端部と接する可動エッジガイドと、前記ベルト上に配設された目印を感知するためのベルト回転センサと、前記進行方向に対する横方向における前記ベルト端部の位置を検知するためのベルト端部センサと、前記ベルトの長手方向の動きおよび位置を周期的にサンプリングして検出するための回転エンコーダを含み、前記ベルト端部の位置を前記ベルトの各回転ごとに特定する可動エッジガイドシステムと、
   前記可動エッジガイドを介して一定の力を前記ベルトの前記端部に加えることにより前記ベルトを一定の横方向位置に維持するために前記ベルトの前記端部に近接して配置されるモータ駆動カムと、
   を備え、前記第１の支持ローラと第２の支持ローラが平行ではない状態にされていることにより、前記ベルトが前記可動エッジガイドに向けて少しずつ動く傾向がある電子写真方式の印刷機における、前記ベルトを横方向に位置合わせする方法であって、
   前記カムを通常位置より動かして、前記可動エッジガイドにより前記ベルトを押し動かすステップと、
   前記カムを通常位置に戻し、前記可動エッジガイドが前記ベルトから離れ、当該ベルトが離れた可動エッジガイドに向けて少しずつ動く間に、前記ベルト端部センサにより、前記ベルト端部の横方向位置を検知するステップと、
   前記ベルト回転センサおよび前記回転エンコーダにより検出されたベルト進行方向におけるベルト上の位置と、前記検知されたベルト端部の横方向位置とに基づきベルト端部の輪郭の形状を取得し、これを保存するステップと、
   前記可動エッジガイドが、前記カムにより前記保存されたベルト端部の輪郭の形状に応じて横方向に動かされ、前記エッジガイドの動きが前記ベルト端部の輪郭を倣うことにより、一定の力を前記ベルトに加え、前記ベルトを一定の横方向位置に維持するステップと、
   を含むことを特徴とする方法。
2. 請求項１に記載の方法において、前記ベルト上に配設される前記目印が開口部であるとともに、前記ベルト回転センサが開口部センサである、方法。
3. 請求項１に記載の方法において、
   前記可動エッジガイドが揺動中心に回動可能に装着されており、前記可動エッジガイドシステムがさらに前記可動エッジガイドに接続されたばねを備えており、ばねの力を加えることにより前記可動エッジガイドを前記ベルトの端部から離れるように位置決めするとともに、
   前記モータ駆動カムが前記ばねの力に抗することにより横方向の力を前記ベルトの端部に加える方法。

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