(57)【要約】【課題】リニアエンコーダセンサとロータリーエンコーダセンサとを用いて、搬送ベルトの位置，制動制御を行う構成において、エンコーダセンサの精度を上げることにより、搬送ベルトの高精度位置制御を可能にする。【解決手段】リニアエンコーダセンサ６ａ〜６ｃとロータリーエンコーダセンサ８ａ〜８ｃとを組み合わせて、エンコーダセンサ（１）〜（３）の３つの組合せ体２５ａ〜２５ｃとする。パルスカウンタ２２では、各エンコーダセンサ（１）〜（３）からエンコーダセンサ信号を出力を得て、エンコーダセンサ信号のエッジから生成されるカウントパルスをカウントし、パルスカウンタ値を出力する。エンコーダセンサセレクト部２３では、パルスカウンタ値の数が最も多いエンコーダセンサ（３）を選択し、検知を行わせる。【選択図】図３
2006248082.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物を所定方向へ搬送する搬送ベルトの動きを直接的に検知する直接検知エンコーダセンサと、前記搬送ベルトの動きを間接的に検知する間接検知エンコーダセンサと、前記各エンコーダセンサからの検知出力に基づいて前記搬送ベルトの位置制御を行う駆動制御部とを備えた搬送ベルト駆動装置において、
前記直接検知エンコーダセンサと前記間接検知エンコーダセンサによりそれぞれ複数箇所に対して検知を行い、前記複数の検知出力を受けて前記位置制御に係る演算処理を行う手段を備えたことを特徴とする搬送ベルト駆動装置。
【請求項２】
検知用スリット列に対して垂直に配置した複数個の前記直接検知エンコーダセンサと、複数個の前記間接検知エンコーダセンサとにより、同時に前記検知を行うことを特徴とする請求項１記載の搬送ベルト駆動装置。
【請求項３】
複数個の前記直接検知エンコーダセンサと複数個の前記間接検知エンコーダセンサを、ユニット化したことを特徴とする請求項２記載の搬送ベルト駆動装置。
【請求項４】
前記直接検知エンコーダセンサと前記間接検知エンコーダセンサからの複数の検知出力を論理和演算することを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載の搬送ベルト駆動装置。
【請求項５】
前記直接検知エンコーダセンサと前記間接検知エンコーダセンサを、前記検知用スリット列に対して垂直軸に対して移動可能にし、前記各エンコーダセンサにて複数箇所に対して検知可能にしたことを特徴とする請求項１記載の搬送ベルト駆動装置。
【請求項６】
前記直接検知エンコーダセンサと前記間接検知エンコーダセンサを、前記搬送ベルトの１周毎に移動させることを特徴とする請求項５記載の搬送ベルト駆動装置。
【請求項７】
前記直接検知エンコーダセンサと前記間接検知エンコーダセンサを、ベルト駆動手段により移動させることを特徴とする請求項５または６記載の搬送ベルト駆動装置。
【請求項８】
前記直接検知エンコーダセンサと前記間接検知エンコーダセンサを、スクリューネジ駆動手段により移動させることを特徴とする請求項５または６記載の搬送ベルト駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象物を所定方向へ搬送する搬送ベルトの動きを検知するエンコーダセンサを備え、エンコーダセンサからの検知出力に基づいて搬送ベルトの位置制御を行う構成の搬送ベルト駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
普通紙を記録媒体として用いて画像形成を行う電子写真方式，インクジェット方式の画像形成装置では、砥石搬送ローラあるいは搬送ベルトによる搬送方法が一般的であり、これら送り量制御には搬送ローラ軸上にコードホイールを設置して、この値をエンコーダセンサで読み取り制御を行う方法（特許文献１）、あるいはリニアエンコーダを設置することが一般的である（特許文献２，３参照）。
【０００３】
しかし、前記方法では、搬送ローラの偏心，振れ，温度変化、あるいは駆動プーリまたはコードホイールの偏心，振れ、あるいは搬送ベルトの厚み偏差などの部品精度，組付け精度の影響などの積み上げにより、精度のよい位置制動制御を行うのが難しいという課題がある。
【０００４】
そこで、特許文献４には、インクジェットプリンタに用いられる制御方法／装置として、ロータリーエンコーダとリニアエンコーダとの２つのエンコーダセンサを用いて制御し、立ち上げ時，等速時などでセンサを切り替えて、安定した制御を行うことが提案されている。
【特許文献１】特開平１１−１０８６９７号公報
【特許文献２】特開平８−２８２０４８号公報
【特許文献３】特開２００４−１７５０５号公報
【特許文献４】特開２００１−２５３１３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献４に記載された方法では、あくまでも２つのセンサを切り替え、制御しているにすぎないため、高精度停止位置制御には向かない。
【０００６】
しかし、検知対象の動きを直接的に検知するエンコーダセンサと、間接的に検知するエンコーダセンサとによって位置制御を行うようにすれば、直接的に検知するエンコーダセンサのスケールにゴミや埃が付着した場合などにおいて、間接的に検知するエンコーダセンサにより補完することが可能になる。そして、この補完回数が少なければ少ないほど、高精度制御が可能となる。
【０００７】
本発明の目的は、直接検知エンコーダセンサと間接検知エンコーダセンサとを用いて、搬送ベルトの位置，制動制御を行う構成において、エンコーダセンサの精度を上げることにより、搬送ベルトの高精度位置制御を可能する搬送ベルト駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、対象物を所定方向へ搬送する搬送ベルトの動きを直接的に検知する直接検知エンコーダセンサと、前記搬送ベルトの動きを間接的に検知する間接検知エンコーダセンサと、前記各エンコーダセンサからの検知出力に基づいて前記搬送ベルトの位置制御を行う駆動制御部とを備えた搬送ベルト駆動装置において、前記直接検知エンコーダセンサと前記間接検知エンコーダセンサによりそれぞれ複数箇所に対して検知を行い、前記複数の検知出力を受けて前記位置制御に係る演算処理を行う手段を備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の搬送ベルト駆動装置において、検知用スリット列に対して垂直に配置した複数個の直接検知エンコーダセンサと、複数個の間接検知エンコーダセンサとにより、同時に検知を行うことを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項２記載の搬送ベルト駆動装置において、複数個の直接検知エンコーダセンサおよび／または複数個の間接検知エンコーダセンサを、ユニット化したことを特徴とする。
【００１１】
前記構成によって、ゴミなどの存在により、ある一箇所が検知不能となった場合でも、複数箇所の検知が可能であるため、検知を一箇所固定して行う方式に比べてゴミなどの影響を受けにくく、より良い条件で検知し易くなり、高精度の停止位置制御が可能になる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３いずれか１項記載の搬送ベルト駆動装置において、直接検知エンコーダセンサと間接検知エンコーダセンサからの複数の検知出力を論理和演算することを特徴とする。
【００１３】
前記構成によって、複数の検知出力を論理和することにより、ゴミで検知できていない部分を他のセンサにより検知することが可能になる。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項１記載の搬送ベルト駆動装置において、直接検知エンコーダセンサと間接検知エンコーダセンサを、検知用スリット列に対して垂直軸に対して移動可能にし、前記各エンコーダセンサにて複数箇所に対して検知可能にしたことを特徴とする。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項５記載の搬送ベルト駆動装置において、直接検知エンコーダセンサと間接検知エンコーダセンサを、搬送ベルトの１周毎に移動させることを特徴とする。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、請求項５または６記載の搬送ベルト駆動装置において、直接検知エンコーダセンサと間接検知エンコーダセンサを、ベルト駆動手段により移動させることを特徴とする。
【００１７】
請求項８に記載の発明は、請求項５または６記載の搬送ベルト駆動装置において、直接検知エンコーダセンサと間接検知エンコーダセンサを、スクリューネジ駆動手段により移動させることを特徴とする。
【００１８】
前記構成によって、複数の検知出力を得るために複数個のエンコーダセンサを使用することなく、１個のエンコーダセンサにて複数位置の検知が行えるため、その分、エンコーダセンサのためのスペースを小さくすることが可能になる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、搬送ベルトの動きを直接的に検知するエンコーダセンサと、間接的に検知するエンコーダセンサとの検知出力に基づいて、搬送ベルトの位置制御を行う駆動装置において、搬送ベルトの動きを複数箇所から検知する構成であるため、ゴミなどによりある一箇所が検知不能となった場合でも、従来のような一箇所固定検知構造に比べて、ゴミなどの影響を受けにくく、より良い条件で検知し易くなり、高精度の停止位置制御が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
図１は本発明の実施形態を説明するための搬送ベルト駆動装置の概略構成図であり、１は搬送対象物である用紙などを搬送する搬送ベルト、２は搬送ベルト１を駆動する駆動ローラ、３は搬送ベルト１を支持する従動ローラ、４は駆動ベルト５を介して駆動ローラ２を回転駆動するモータ、６は、搬送ベルト１の内側に形成されたベルトスケール７を検知することで、搬送ベルト１の動きを直接的に検知してカウント波形を出力する直接検知エンコーダセンサであるリニアエンコーダセンサ、８は、駆動ローラ２の側部に設けられた検知用ロータリー９の側面のロータリースケール１０を検知することで、搬送ベルト１の動きを間接的に検知してカウント波形を出力する間接検知エンコーダセンサであるロータリーエンコーダセンサである。
【００２２】
前記ベルトスケール７は、搬送ベルト１の裏面に形成されたスケールであり、例えば白黒の等間隔のラインからなる。また、前記ロータリースケール１０は、例えば外周が透明で黒の等間隔のラインが形成されているものである。
【００２３】
図２は本実施形態における位置制御系の構成を示すブロック図であり、１１はＣＰＵ、１２はＲＯＭ（Read Only Memory）、１３はＲＡＭ（Random Access Memory）、１４はテンキー，液晶ディスプレイなどからなる操作表示部、１５は各エンコーダセンサ６，８から位置制御に必要なカウントあるいは波形選択などを実行する位置制御カウンタ部、１６はシステムバス、１７は駆動ローラ２を駆動するモータ４のパルス波形などを発生するモータ駆動制御部、１８はモータ駆動回路などからなるモータドライバ、１９はリニアエンコーダセンサ位置制御部、２０は入力信号のノイズや誤動作を検知するためのエンコーダセンサ入力部、２１はロータリーエンコーダセンサ位置制御部である。
【００２４】
本実施形態では、リニアエンコーダセンサ６およびロータリーエンコーダセンサ８からの検知情報を、エンコーダセンサ入力部２０，位置制御カウンタ部１５などにより処理して、カウント可能な波形を生成し、ＣＰＵ１１でデータ処理を行い、リニアエンコーダセンサ位置制御部１９とロータリーエンコーダセンサ位置制御部２１に出力して、リニアエンコーダセンサ６およびロータリーエンコーダセンサ８の位置制御を行う。
【００２５】
図３は前記位置制御カウンタ部の実施形態１の説明図であり、本例ではリニアエンコーダセンサ６とロータリーエンコーダセンサ８とを、それぞれ３個使用（リニアエンコーダセンサ６ａ〜６ｃ，ロータリーエンコーダセンサ８ａ〜８ｃ）している（ただし、複数個であればよく、３個に限定されない）。また図３において、２２はパルスカウンタ、２３はエンコーダセンサセレクト部である。
【００２６】
図３において、リニアエンコーダセンサ６ａ〜６ｃとロータリーエンコーダセンサ８ａ〜８ｃとの組み合わせにて、図示したようにエンコーダセンサ（１）とエンコーダセンサ（２）とエンコーダセンサ（３）との３つの組合せ体２５ａ〜２５ｃとなし、各エンコーダセンサ（１）〜（３）からエンコーダセンサ信号が出力される。パルスカウンタ２２では、エンコーダセンサ信号のエッジから生成されるカウントパルスをカウントし、パルスカウンタ値を出力する。本例ではエンコーダセンサ（１）の出力からパルスカウンタ値“６”、エンコーダセンサ（２）の出力からパルスカウンタ値“６”、エンコーダセンサ（３）の出力からパルスカウンタ値“７”が出力されたとする。
【００２７】
前記パルスカウンタ値において、ゴミなどで検知できなかった場合には波形カウントがカウントすることができないことになるため、エンコーダセンサセレクト部２３において、パルスカウンタ値の数が最も多いエンコーダセンサ（３）を選択することによって、最も精度の高い検知（ゴミなどによりカウントできない部分を極力検知しない）が行われることになる。
【００２８】
図４は本発明の実施形態２における位置制御カウンタ部の説明図であり、本例ではリニアエンコーダセンサ６とロータリーエンコーダセンサ８とを、前記と同様に、それぞれ３個使用（リニアエンコーダセンサ６ａ〜６ｃ，ロータリーエンコーダセンサ８ａ〜８ｃ）し（前記と同様に３個に限定されない）、エンコーダセンサ信号のエッジから生成されるカウントパルスをカウントするパルスカウンタ２２が設けられ、さらに、論理和を演算するＯＲ回路２４が設けられている。
【００２９】
このため、図４に示すように、ゴミなどの検知によりエンコーダセンサ（１）の出力からパルスカウンタ値“６”、エンコーダセンサ（２）の出力からパルスカウンタ値“６”、エンコーダセンサ（３）の出力からパルスカウンタ値“７”が出力されても、ＯＲ回路２４により、他のセンサにて検知されないパルスカウンタ値が論理和されて補われることになって、カウント値が“８”となり、高精度の検知が可能になる。
【００３０】
前記各実施形態において、図５に示すエンコーダセンサの構成図のように、前記ベルトスケール７と前記ロータリースケール１０における検知用スリット列に対して垂直に、リニアエンコーダセンサ６ａ〜６ｃとロータリーエンコーダセンサ８ａ〜８ｃとの組合せ体２５ａ〜２５ｃを配置し、同時に検知を行う構成になっている。
【００３１】
また、リニアエンコーダセンサ６ａ〜６ｃとロータリーエンコーダセンサ８ａ〜８ｃとの組合せ体２５ａ〜２５ｃは、図６に示すエンコーダセンサの構成図のように、１つのセンサユニット２６に搭載してユニット化してもよい。
【００３２】
図７は本発明の実施形態３におけるエンコーダセンサの駆動機構の構成図である。
【００３３】
前記実施形態では複数の組合せ体２５ａ〜２５ｃを用いた例を説明したが、実施形態３では、リニアエンコーダセンサ６とロータリーエンコーダセンサ８からなる１つの組合せ体２５を用い、ベルトスケール７とロータリースケール１０における検知用スリット列に対して垂直軸に対して移動させることにより、１個の組合せ体２５にて複数箇所に対して検知できるようにしている。図７において、２７はエンコーダセンサ６，８からなる組合せ体２５を移動させる位置可変ベルト、２８は位置可変ベルト２７の駆動軸、２９は駆動軸２８に対向設置された従動軸である。
【００３４】
図８は実施形態３における位置制御カウンタ部の説明図であって、２２はパルスカウンタ、２３はエンコーダセンサセレクト部であり、エンコーダセンサ６，８の組合せ体２５を、位置可変ベルト２７により、搬送ベルト１の１周毎に異なる位置Ａ，Ｂ，Ｃに順次移動（本例では３つの位置に移動させたが、複数であれば３つに限定されない）させる。
【００３５】
そして、図８に示すように、位置Ａ，位置Ｂ，位置Ｃから３つのエンコーダセンサ信号が出力されると、パルスカウンタ２２では、エンコーダセンサ信号のエッジから生成されるカウントパルスをカウントし、パルスカウンタ値を出力する。本例では位置Ａにおける検知によりパルスカウンタ値“６”、位置Ｂにおける検知によりパルスカウンタ値“６”、位置Ｃにおける検知によりパルスカウンタ値“７”が出力されたものとする。
【００３６】
前記パルスカウンタ値において、既述したように、ゴミなどで検知できなかった場合には波形カウントがカウントすることができないことになるため、エンコーダセンサセレクト部２３において、パルスカウンタ値の数が最も多い位置Ｃを選択することによって、この位置Ｃで最も精度の高い検知（ゴミなどによりカウントできない部分を極力検知しない）が行われることになる。
【００３７】
図９は実施形態３におけるエンコーダセンサの駆動機構の変形例を示す構成図であって、この例では、エンコーダセンサ６，８の組合せ体２５を、スクリューネジ３０とスクリューネジ回転駆動モータ３１を用いて、前記と同様に搬送ベルト１の１周毎に異なる位置に順次移動させる構成にしている。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は、記録紙などの対象物を所定方向へ搬送する搬送ベルトの駆動装置に適用され、さらに搬送ベルト駆動装置が搭載される各種画像形成装置において有用であり、特に、オフィス向けプリンタ，ファクシミリ装置，複写機として使用に十分耐える高耐光性，高画質，高信頼性のインクジェットエンジンに実施して有効である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施形態を説明するための搬送ベルト駆動装置の概略構成図
【図２】本実施形態における位置制御系の構成を示すブロック図
【図３】位置制御カウンタ部の実施形態１の説明図
【図４】位置制御カウンタ部の実施形態２の説明図
【図５】実施形態１，２におけるエンコーダセンサの構成図
【図６】実施形態１，２におけるエンコーダセンサの変形例の構成図
【図７】本発明の実施形態３におけるエンコーダセンサの駆動機構の構成図
【図８】実施形態３における位置制御カウンタ部の説明図
【図９】実施形態３におけるエンコーダセンサの駆動機構の変形例の構成図
【符号の説明】
【００４０】
１  搬送ベルト
２  駆動ローラ
３  従動ローラ
４  モータ
６，６ａ〜６ｃ  リニアエンコーダセンサ
７  ベルトスケール
８，８ａ〜８ｃ  ロータリーエンコーダセンサ
９  検知用ロータリー
１０  ロータリースケール
１１  ＣＰＵ
１５  位置制御カウンタ部
１９  リニアエンコーダセンサ位置制御部
２０  エンコーダセンサ入力部
２１  ロータリーエンコーダセンサ位置制御部
２２  パルスカウンタ
２３  エンコーダセンサセレクト部
２４  ＯＲ回路
２５，２５ａ〜２５ｃ  組合せ体
２６  センサユニット
２７  位置可変ベルト
２８  駆動軸
３０  スクリューネジ
３１  スクリューネジ回転駆動モータ
【図１】
2006248082.tif 000003
【図２】
2006248082.tif 000004
【図３】
2006248082.tif 000005
【図４】
2006248082.tif 000006
【図５】
2006248082.tif 000007
【図６】
2006248082.tif 000008
【図７】
2006248082.tif 000009
【図８】
2006248082.tif 000010
【図９】
2006248082.tif 000011