JP5920648B2 - 駆動装置並びにこれを用いたベルト蛇行修正装置及び画像形成装置 - Google Patents
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例えば、ワイヤー巻取部を回転駆動する駆動源とその駆動源を制御する駆動制御部とを互いに着脱可能な別の機構に配置した場合、駆動源側の信号ラインの接点と駆動制御部側の信号ラインの接点との間で、接触不良が一時的に発生することがある。このような接触不良が発生すると、駆動制御部の制御命令とは反対方向に駆動源が回転駆動してしまう場合がある。この場合、ワイヤーを巻き取る制御命令を出しても、ワイヤーがワイヤー巻取部から繰り出されることになり、いずれはワイヤーが完全にワイヤー巻取部から繰り出される。完全に繰り出された後も上記制御命令による回転駆動が継続すると、今度は、ワイヤーがワイヤー巻取部に巻き取られていく。このように最終的にはワイヤーを巻き取る制御命令に従った動作が実行されることになるが、このときのワイヤー巻取部に対するワイヤーの巻き付き方向は正規の方向とは逆方向になる。
まず、実施形態に係るプリンタの基本的な構成について説明する。
図1は、実施形態に係るプリンタの一例を示す概略構成図である。
このプリンタは、2つの光書込ユニット1YM、1CKと、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)のトナー像を形成するための4つのプロセスユニット2Y,2M,2C,2Kとを備えている。また、給紙路30、転写前搬送路31、手差し給紙路32、手差しトレイ33、レジストローラ対34、搬送ベルトユニット35、定着装置40、搬送切替装置50、排紙路51、排紙ローラ対52、排紙トレイ53、第1給紙カセット101、第2給紙カセット102、再送装置等も備えている。
図2は、本実施形態におけるベルト蛇行修正装置の概略構成を示す説明図である。
本実施形態におけるベルト蛇行修正装置は、主に、ベルト蛇行修正用のステアリングローラ63を含む複数の支持ローラ63,67,68,69,71等により張架支持された無端ベルトである中間転写ベルト61と、駆動源であるステアリングモータ23からの駆動力によりステアリングローラ63を傾斜させるための動作を行う駆動装置としての傾斜機構と、中間転写ベルト61のベルト幅方向への変位を検出するベルト幅方向変位検出手段としてのエッジセンサ24と、エッジセンサ24の検出結果に基づいてステアリングローラ63の傾斜量を決定し、そのステアリングローラ63の傾斜量が決定した傾斜量となるようにステアリングモータ23を制御して傾斜機構の動作を制御する傾斜制御手段としてのステアリング制御装置21とから構成され、ステアリングローラ63の傾斜量を変更することによって中間転写ベルト61の蛇行を修正するものである。本実施形態では、支持ローラ67が駆動ローラであるが、他の支持ローラを駆動ローラとしてもよい。
図3に示すように、中間転写ベルト61の一側部には、支軸24cに回転自在に支持された接触子24bが配置されている。この接触子24bは、スプリング24aの付勢力(引っ張り力)により、当該一端部が常に中間転写ベルト61の当該一側部に当接するように構成されている。このスプリング24aによる接触子24bの当接圧力は、中間転写ベルト61の側部を変形させない程度の適度な大きさに設定されている。また、支軸24cを介して接触子24bの他端部には、変位センサ24dが対向配置されている。このように構成されたエッジセンサ24は、ベルト蛇行時における中間転写ベルト61の幅方向yへの動きが、その中間転写ベルト61の側部に当接する接触子24bの動き(支軸24cを中心とした回動動作)に置き換えられる。この接触子24bの動きに対応して変位センサ24dの出力レベルが変動するため、そのセンサ出力は、中間転写ベルト61のベルト幅方向への変位量を示すものとなる。本実施形態において、エッジセンサ24は、図2に示すように、ベルト走行方向において駆動ローラ67と2次転写バックアップローラ68との間に配置されている。
図6は、この傾斜機構の一部を斜め下方から見たときの斜視図である。
本実施形態において、ステアリングローラ63を傾斜させるための動作を行う傾斜機構は、図2に示すとおり、片持ちのワイヤー方式を採用している。以下、具体的に説明する。
ステアリングモータ23は、その出力軸上に駆動プーリ86を備えている。この駆動プーリ86は、巻き取りプーリ87とともにタイミングベルト88を張架している。巻き取りプーリ87は、タイミングベルト88が巻き付くベルトプーリ部87aと、被巻取部材としてのワイヤー80の一端(以下「駆動端」という。)が固定された巻取部材としてのワイヤープーリ部87bとが、同軸上に一体成型されたものである。ステアリングモータ23が所定の巻き取り駆動方向に回転駆動して駆動プーリ86が回転すると、タイミングベルト88を介して巻き取りプーリ87が所定の巻き取り方向に回転し、ワイヤー80の駆動端側がワイヤープーリ部87bに巻き取られる。本実施形態の巻き取りプーリ87は、ベルトプーリ部87aの径よりもワイヤープーリ部87bの径の方が小さく形成されているため、巻き取りプーリ87は減速手段を構成している。
図8は、同検知機構を示す斜視図である。
なお、図7及び図8に示す状態は、ワイヤープーリ部87bに対してワイヤー80が正規の方向に巻き付いている状態である。
図10は、同検知機構を示す斜視図である。
ワイヤープーリ部87bに対してワイヤー80が正規の方向とは逆方向に巻き付いている状態では、固定プーリ89からワイヤープーリ部87bへ延びるワイヤー80の部分は、正規方向に巻き付いている状態よりも、回動部材26上の接触ピン26a寄りの位置を通る。そのため、ワイヤー80が接触ピン26aに接触し、これにより回動部材26が固定プーリ89の軸を中心に図中反時計回り方向へ回動する。
ワイヤープーリ部87bに対してワイヤー80が正規の方向とは逆方向に巻き付いてしまい、回動部材26のフィラー26bがフォトインタラプタ27に検出されると、フィラー有り信号がフォトインタラプタ27からステアリング制御装置21へ出力される。ステアリング制御装置21は、このフィラー有り信号を受信すると(S1のYes)、ステアリングモータ23を巻き取り駆動方向へ駆動させるためのモータ制御信号をステアリングモータ23へ出力し、ステアリングモータ23を巻き取り駆動方向へ駆動させる。
ステアリング制御装置21は、ステアリングモータ23の駆動状態を制御するもので、そのためのモータ制御信号(モータドライブ信号)をステアリングモータ23に出力する。ステアリングモータ23としては、その回転角度や回転速度を高精度に制御可能なステッピングモータやリニアモータ等が用いられる。本実施形態では、ステアリングモータ23としてステッピングモータを用いている。また、ステアリング制御装置21には、エッジセンサ24が接続されており、エッジセンサ24からのベルト位置情報(ベルトエッジ信号)が入力される。また、ステアリング制御装置21には、後述するホームポジション検出手段としてのフォトインタラプタ25が接続されており、フォトインタラプタ25からの基準傾斜姿勢情報が入力される。また、ステアリング制御装置21には、後述する記憶手段としての記憶装置22が接続されている。この記憶装置22は、フォトインタラプタ25からの基準傾斜姿勢情報が入力された時のステアリングモータの動作量(回転角度)を基準回転角度(動作基準値)として記憶する。
本プリンタの電源が投入されると(S1)、中間転写ベルト61の走行を開始する前に、ステアリング制御装置21は、ステアリングモータ23を所定の速度で回転駆動させ、ローラホルダ81に固定されたフィラー91をフォトインタラプタ25の光路を遮る位置へ近づかせるホーミング動作を行う(S2)。そして、フィラー91がフォトインタラプタ25の光路を遮り、ステアリング制御装置21にフォトインタラプタ25からの基準傾斜姿勢情報が入力されたら、ステアリング制御装置21は、この時のステアリングモータ23の回転角度を基準回転角度として記憶装置22に記憶する。これにより、記憶装置22内の基準回転角度のデータが更新される(S3)。
詳しく説明すると、記憶装置22に記憶されている安定回転角度のデータは、直前に設定されていたステアリングモータ23の回転角度のデータである。本実施形態において、ステアリング制御装置21が制御するステアリングモータ23の回転角度は基準回転角度に対する相対値であるため、記憶装置22に記憶されている安定回転角度のデータは、更新前の基準回転角度(すなわち前回の電源投入時に更新された基準回転角度)に対するステアリングモータ23の相対回転角度を示すものである。ここで、仮に、前回の電源投入時からワイヤー80が伸びている場合、更新前の基準回転角度のデータと安定回転角度のデータとから決まる回転角度にステアリングモータ23の回転角度をそのまま設定すると、ステアリングローラ63の実際の傾斜量は、ワイヤー80が伸びた分だけ目標の傾斜量よりも若干ズレが生じる。そして、このズレが累積されることで、大きな制御誤差が生まれ、中間転写ベルト61の蛇行を安定して抑制することが困難となる。一方、今回の電源投入時に更新した基準回転角度と安定回転角度とから決まる回転角度(絶対回転角度)にステアリングモータ23の回転角度を設定した場合、ワイヤー80が伸びた分のズレは基準回転角度の更新によりリセットされ、ステアリングローラ63の実際の傾斜量は目標の傾斜量と一致する。ワイヤー80が伸びても、ステアリングモータ23の一ステップ当たりの回転角度に対応してステアリングローラ63が傾斜する量は変わらないからである。したがって、記憶装置22に記憶されている安定回転角度のデータと記憶装置22に記憶した更新後の基準回転角度のデータとを用いてステアリングモータ23の回転角度を制御することにより、ステアリングローラ63の傾斜量を、蛇行が抑制された安定時の傾斜量に設定することができる。
また、本実施形態では、被巻取部材がワイヤーである場合を例に挙げて説明したが、平坦なフィルム状の部材を被巻取部材として用いた構成においても、同様に適用可能である。
(態様A)
一端がステアリングローラ63等の駆動対象に取り付けられたワイヤー80等の被巻取部材と、上記被巻取部材の他端側が巻き付けられるワイヤープーリ部87b等の巻取部材と、所定の巻き取り制御命令に従って上記被巻取部材の他端側を上記巻取部材に巻き取らせるように該巻取部材を所定の巻き取り方向へ駆動させるとともに、所定の繰り出し制御命令に従って該巻取部材に巻き付けられている該被巻取部材の他端側を該巻取部材から繰り出させるように該巻取部材を所定の繰り出し方向へ駆動させるステアリングモータ23及びステアリング制御装置21等の駆動手段とを有し、上記駆動手段により上記巻取部材を上記所定の巻き取り方向へ駆動させることで上記駆動対象を所定の巻き取り移動方向へ移動させ、該駆動手段により該巻取部材を上記所定の繰り出し方向へ駆動させることで該駆動対象を所定の繰り出し移動方向へ移動させる傾斜機構等の駆動装置において、上記巻取部材に対する被巻取部材の巻き付き方向を検知する検知機構等の検知手段を有することを特徴とする。
これによれば、巻取部材に対する被巻取部材の巻き付き方向が逆になる異常が発生したことに起因して駆動対象を適切に移動制御できない事態が発生した場合でも、検知手段の検知結果から、その原因が巻取部材に対する被巻取部材の巻き付き方向の異常であることを迅速に特定できる。よって、迅速な復旧処理が可能となる。
上記態様Aにおいて、上記検知手段は、上記巻取部材に対して上記被巻取部材がいずれか一方の巻き付き方向に巻き付いているときだけ該被巻取部材に接触するように設けられた接触ピン26a等の接触部と、該接触部が該被巻取部材に接触した又は接触していないことを検出するフォトインタラプタ27等の検出部とで構成されていることを特徴とする。
これによれば、簡易な構成で、巻取部材に対する被巻取部材の巻き付き方向を検知する検知手段を実現できる。
上記態様Bにおいて、上記接触部は、上記巻取部材に対して上記被巻取部材が正規の巻き付き方向とは逆方向に巻き付いているときだけ該被巻取部材に接触するように設けられていることを特徴とする。
巻取部材に対して被巻取部材が正規の巻き付き方向とは逆方向に巻き付くという低い異常状態である期間は、通常、巻取部材に対して被巻取部材が正規の巻き付き方向に巻き付いた正常状態である期間と比較してずっと短い。よって、本態様Cによれば、接触部が被巻取部材に接触する期間を短くできるので、当該接触による摩耗等によって被巻取部材が劣化するのを抑制できる。
上記態様A又はBにおいて、上記検知手段は、上記巻取部材に対して上記被巻取部材が正規の巻き付き方向とは逆方向に巻き付いているときに異常を示す検知結果を出力することを特徴とする。
これによれば、異常を把握しやすく、より迅速な復旧処理が可能となる。
上記態様A〜Dのいずれかの態様において、上記駆動手段は、上記検知手段の検知結果に基づいて上記巻取部材に対して上記被巻取部材が正規の巻き付き方向とは逆方向に巻き付いていると判断された場合、該巻取部材を上記所定の巻き取り方向へ駆動させることを特徴とする。
これによれば、巻取部材に対して被巻取部材が正規の巻き付き方向とは逆方向に巻き付いている状態を、正規方向に巻き付いた状態へ、自動復旧させることが可能となる。
ベルト蛇行修正用のステアリングローラ63を含む複数の支持ローラにより張架支持された中間転写ベルト61等の無端ベルトと、ステアリングモータ23等の駆動源からの駆動力により該ステアリングローラ63を傾斜させるための動作を行う傾斜機構と、上記無端ベルトのベルト幅方向への変位を検出するエッジセンサ24等のベルト幅方向変位検出手段と、該ベルト幅方向変位検出手段の検出結果に基づいて、該ステアリングローラの傾斜量を決定し、該ステアリングローラの傾斜量が決定した傾斜量となるように該傾斜機構の動作を制御するステアリング制御装置21等の傾斜制御手段とを有し、該ステアリングローラの傾斜量を変更することにより該無端ベルトの蛇行を修正するベルト蛇行修正装置において、上記傾斜機構として、上記態様A〜Eのいずれかの態様に係る駆動装置を用いることを特徴とする。
これによれば、ベルト蛇行修正装置の異常時の復旧作業を迅速に行うことが可能となる。
上記態様Fにおいて、上記ステアリングローラの傾斜方向における基準傾斜姿勢等のホームポジションを検出するためのフォトインタラプタ25等のホームポジション検出手段を有することを特徴とする。
これによれば、復旧させた後も、正常なベルト蛇行修正制御が可能となる。
複数の支持ローラにより張架支持された中間転写ベルト61等の無端ベルトの外周面上に形成した画像を最終的に記録材に転移させて該記録材上に画像を形成するか、又は、複数の支持ローラにより張架支持された無端ベルトの外周面に担持された記録材上に画像を形成する画像形成装置において、上記無端ベルトの蛇行を修正するベルト蛇行修正装置として、上記態様F又はGのベルト蛇行修正装置を用いることを特徴とする。
これによれば、このような無端ベルトの蛇行を修正するベルト蛇行修正装置の異常時の復旧作業を迅速に行うことが可能となる。
複数の支持ローラにより張架支持された無端状の定着ベルトを用いて記録材に未定着画像を定着させる画像形成装置において、上記定着ベルトの蛇行を修正するベルト蛇行修正装置として、上記態様F又はGのベルト蛇行修正装置を用いることを特徴とする。
これによれば、このような無端ベルトの蛇行を修正するベルト蛇行修正装置の異常時の復旧作業を迅速に行うことが可能となる。
22 記憶装置
23 ステアリングモータ
24 エッジセンサ
25 フォトインタラプタ
26 回動部材
26a 接触ピン
26b フィラー
27 フォトインタラプタ
60 転写ユニット
61 中間転写ベルト
63 ステアリングローラ
67 駆動ローラ
80 ワイヤー
81 ローラホルダ
83 動滑車
86 駆動プーリ
87 巻き取りプーリ
87a ベルトプーリ部
87b ワイヤープーリ部
88 タイミングベルト
89 固定プーリ
Claims (7)
- 一端が駆動対象に取り付けられた被巻取部材と、
上記被巻取部材の他端側が巻き付けられる巻取部材と、
上記巻取部材から繰り出された被巻取部材を張架するプーリと、
所定の巻き取り制御命令に従って上記被巻取部材の他端側を上記巻取部材に巻き取らせるように該巻取部材を所定の巻き取り方向へ駆動させるとともに、所定の繰り出し制御命令に従って該巻取部材に巻き付けられている該被巻取部材の他端側を該巻取部材から繰り出させるように該巻取部材を所定の繰り出し方向へ駆動させる駆動手段とを有し、
上記駆動手段により上記巻取部材を上記所定の巻き取り方向へ駆動させることで上記駆動対象を所定の巻き取り移動方向へ移動させ、該駆動手段により該巻取部材を上記所定の繰り出し方向へ駆動させることで該駆動対象を所定の繰り出し移動方向へ移動させる駆動装置において、
上記巻取部材に対する被巻取部材の巻き付き方向を検知する検知手段を有し、
上記検知手段は、上記プーリの軸に対して回動自在に取り付けられた回動部材と、該回動部材に設けられる接触部と、該接触部が上記被巻取部材に接触したことを検出する検出部とを有し、
上記巻取部材に対して上記被巻取部材が正規の巻き付き方向に巻き付いているときには、上記接触部が該被巻取部材に接触せず、かつ、上記回動部材が自重により所定の回動位置で静止し、
上記巻取部材に対して上記被巻取部材が正規の巻き付き方向とは逆方向に巻き付いているときには、上記接触部が該被巻取部材に接触して上記回動部材が回動し、
上記検出部は、上記回動部材の回動を検知することにより、上記接触部が上記被巻取部材に接触したことを検出することを特徴とする駆動装置。 - 請求項1に記載の駆動装置において、
上記検知手段は、上記巻取部材に対して上記被巻取部材が正規の巻き付き方向とは逆方向に巻き付いているときに異常を示す検知結果を出力することを特徴とする駆動装置。 - 請求項1又は2に記載の駆動装置において、
上記駆動手段は、上記検知手段の検知結果に基づいて上記巻取部材に対して上記被巻取部材が正規の巻き付き方向とは逆方向に巻き付いていると判断された場合、該巻取部材を上記所定の巻き取り方向へ駆動させることを特徴とする駆動装置。 - ベルト蛇行修正用のステアリングローラを含む複数の支持ローラにより張架支持された無端ベルトと、
駆動源からの駆動力により該ステアリングローラを傾斜させるための動作を行う傾斜機構と、
上記無端ベルトのベルト幅方向への変位を検出するベルト幅方向変位検出手段と、
該ベルト幅方向変位検出手段の検出結果に基づいて、該ステアリングローラの傾斜量を決定し、該ステアリングローラの傾斜量が決定した傾斜量となるように該傾斜機構の動作を制御する傾斜制御手段とを有し、
該ステアリングローラの傾斜量を変更することにより該無端ベルトの蛇行を修正するベルト蛇行修正装置において、
上記傾斜機構として、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の駆動装置を用いることを特徴とするベルト蛇行修正装置。 - 請求項4に記載のベルト蛇行修正装置において、
上記ステアリングローラの傾斜方向におけるホームポジションを検出するためのホームポジション検出手段を有することを特徴とするベルト蛇行修正装置。 - 複数の支持ローラにより張架支持された無端ベルトの外周面上に形成した画像を最終的に記録材に転移させて該記録材上に画像を形成するか、又は、複数の支持ローラにより張架支持された無端ベルトの外周面に担持された記録材上に画像を形成する画像形成装置において、
上記無端ベルトの蛇行を修正するベルト蛇行修正装置として、請求項4又は5に記載のベルト蛇行修正装置を用いることを特徴とする画像形成装置。 - 複数の支持ローラにより張架支持された無端状の定着ベルトを用いて記録材に未定着画像を定着させる画像形成装置において、
上記定着ベルトの蛇行を修正するベルト蛇行修正装置として、請求項4又は5に記載のベルト蛇行修正装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
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