(57)【要約】【課題】ベルト破損防止手段が動作しベルトの走行が止まった場合にも、ベルトや位置検出センサに異常が無い場合には停止したベルトの走行を自動復帰させ、ベルト自体に破損が生じたと判断した場合には自動復帰動作を行わず異常警告を発し自動復帰させないベルト駆動装置を提供する。【解決手段】ベルト破損防止手段が動作したことを判断する手段と、前記ベルト破損防止手段の動作回数を記憶する手段と、前記無端ベルトの駆動を再開させるための自動復帰手段と、異常警告手段と、を備え、前記破損防止手段の動作時に自動復帰動作を行い、前記破損防止手段が規定回数動作した場合には異常を警告することを特徴とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無端ベルトと、前記無端ベルトを駆動する駆動ローラと、該駆動ローラを回転させるベルト駆動モータと、前記無端ベルトを張架する複数のローラと、前記無端ベルトの端部の位置を検出する前記無端ベルトと非接触の位置検出センサと、前記位置検出センサによる検出結果をもとに前記ローラ軸方向への前記無端ベルトの移動を補正する蛇行補正手段と、前記無端ベルトが片側に極端に片寄った時、前記無端ベルトの端部が接触することにより前記無端ベルトの走行が止まる破損防止手段と、を備えたベルト駆動装置において、前記ベルト破損防止手段が動作したことを判断する手段と、前記ベルト破損防止手段の動作回数を記憶する手段と、前記無端ベルトの駆動を再開させるための自動復帰手段と、異常警告手段と、を備え、前記破損防止手段の動作時に自動復帰動作を行い、前記破損防止手段が規定回数動作した場合には異常を警告することを特徴とするベルト駆動装置。
【請求項２】
前記駆動モータは２つのベルト破損防止手段を介して電源に繋がるラインＡと、直接電源に繋がるラインＢの２つの駆動ラインを持っており、前記破損防止手段が動作した時、前記駆動モータの駆動ラインが前記ラインＡから線゛ラインＢへ切り替わることにより前記無端ベルトの駆動を自動復帰させることを特徴とする請求項１記載のベルト駆動装置。
【請求項３】
前記破損防止手段の動作を示す信号を受け取り、前記無端ベルトが予め定められた位置に自動復帰できるように、前記蛇行補正手段の設定値を変更する制御部を備えることを特徴とする請求項１または２に記載のベルト駆動装置。
【請求項４】
前記制御部は前記無端ベルトが予め定められた所定の位置で安定に回転走行している時の前記蛇行補正手段の設定値を記憶していることを特徴とする請求請１〜３の何れかに記載のベルト駆動装置。
【請求項５】
前記無端ベルトを交換した際に、前記制御部に記憶された前記蛇行補正手段の設定値が消去され、前記無端ベルト交換後、最初の回転走行動作の時に、改めて前記無端ベルトを安定に回転走行させる為の前記蛇行補正手段の設定値を記憶しなおす事を特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のベルト駆動装置。
【請求項６】
前記ベルト駆動モータの電源ＯＮ後、環境温度が一定値変化した後、環境湿度が一定値変化した後、前記無端ベルトを張架した後一定時間毎、のいずれか１つまたは複数で前記蛇行補正手段の設定値を記憶しなおすことを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載のベルト駆動装置。
【請求項７】
前記破損防止手段が動作し前記無端ベルトが停止した後該無端ベルトの走行が再開する時、その走行速度は通常の走行速度よりも遅い事を特徴とる請求請１〜６の何れかに記載のベルト駆動装置。
【請求項８】
前記無端ベルトは電子写真装置に用いられる感光体ベルト、転写搬送ベルト、中間転写ベルト、定着ベルトであることを特徴とする電子写真装置に備えられた請求項１〜７の何れかに記載のベルト駆動装置。
【請求項９】
無端ベルトと、前記無端ベルトを駆動する駆動ローラと、前記無端ベルトを張架する複数のローラと、前記無端ベルトの端部の位置を検出する前記無端ベルトと非接触の位置検出センサと、前記位置検出センサによる検出結果をもとに前記ローラの軸方向への前記無端ベルトの移動を補正する蛇行補正手段と、前記無端ベルトが片側に極端に片寄った時、前記無端ベルトの端部が接触することによりベルトの走行が止まる破損防止手段とを備え、かつ前記蛇行補正手段の設定値により前記無端ベルトの走行経路が変化するベルト駆動装置において、前記無端ベルトが片側に片寄った時、前記破損防止手段と接触する前記無端ベルトの端部が前記蛇行補正手段の設定値により走行経路が変化することを特徴とするベルト駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、センサの誤動作によりベルトが片側に極端に片寄った時にベルトの破損を防ぎ、かつベルトの走行を自動復帰させるベルト駆動装置関するものである。例えば電子写真方式を用いた画像形成装置においては、感光体ベルト、中間転写ベルト、用紙搬送ベルト、定着用ベルトなど、様々なベルト状の部材が用いられているが、これらの破損防止に用いる技術である。また、画像形成装置に限らずベルトを駆動する機構を備えたすべての装置に適用が可能である。
【０００２】
【従来の技術】
画像形成装置においては種々の無端ベルト、例えば感光体ベルト、中間転写ベルト、用紙搬送ベルト等が用いられる。このような無端ベルトは駆動ローラなどの複数のローラにより支持され、回転する。しかし、回転方向の速度成分以外に、ベルトの周長差やベルトを支持するローラの寸法精度などによりローラの軸方向にも速度成分を持つ。特に制御を行わない場合、軸方向の速度成分はある一方向を向いたままであり、ベルトは片側に移動し破損する。
【０００３】
このようなベルトの片側への片寄りを制御する手段が、種々紹介されている。その手段としては、ベルトの蛇行量を検出しステアリングロールを操作する方法（例えば特許文献１参照）、ベルト端部と接触するガイド部材を設ける方法（例えば特許文献２参照）、端部が中央部よりも径の大きいローラを用いるなど、予め蛇行しないようにする方法（例えば特許文献３参照）がある。蛇行量を検出しステアリングロールを操作する方法では、ベルトの位置および軸方向への移動速度を正確に検出し、その値によりステアリングローラの補正量を調整する必要がある。位置検出に用いる事ができるセンサとしては、光を照射する投光器と、投光器からの測定光を受光する受光器からなる光を用いたセンサが一般的である（例えば特許文献４参照）。各種センサを用いる際には、センサが正常に機能しなくなった場合に蛇行を補正できなくなる為、非常停止手段を設ける必要がある。
【０００４】
その一手法としてベルトに接触することにより動作するベルト端部検出センサが何らかの異常により機能しなくなった時、ベルト端部検出センサを支持しているレバーが異常検出センサのスイッチをオンし、ベルトの走行をストップする構成のものがある（例えば特許文献５参照）。
【特許文献１】
特開平１０−１３９２０２号公報
【特許文献２】
特開平１１−２０８８４２号公報
【特許文献３】
特開平１０−１２９８２２号公報
【特許文献４】
特開平１１−２７２０９４号公報
【特許文献５】
特開平５−２０１５７８号公報号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
蛇行によりベルトの走行がストップする場合として、まずベルト自体が破損して制御が行えなくなる場合が考えられる。この場合はベルト自体を交換する必要がある。一方、位置検出センサや蛇行補正手段の誤差などで徐々にベルトの位置がずれて異常検出されるなどベルト自体には支障が無いのに異常となる場合がある。従来の技術では、この場合にもユーザや保守員がマニュアルに従い手動でベルトをもとの位置に戻さねばならない。
【０００６】
本発明は、ベルト破損防止手段が動作しベルトの走行が止まった場合にも、ベルトや位置検出センサに異常が無い場合には停止したベルトの走行を自動復帰させ、ベルト自体に破損が生じたと判断した場合には自動復帰動作を行わず異常警告を発し自動復帰させないベルト駆動装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、無端ベルトと、前記無端ベルトを駆動する駆動ローラと、該駆動ローラを回転させる駆動モータと、前記無端ベルトを張架する複数のローラと、前記無端ベルトの端部の位置を検出する前記無端ベルトと非接触の位置検出センサと、前記位置検出センサによる検出結果をもとに前記ローラ軸方向への前記無端ベルトの移動を補正する蛇行補正手段と、前記無端ベルトが片側に極端に片寄った時、前記無端ベルトの端部が接触することにより前記無端ベルトの走行が止まる破損防止手段と、を備えたベルト駆動装置において、前記ベルト破損防止手段が動作したことを判断する手段と、前記ベルト破損防止手段の動作回数を記憶する手段と、前記無端ベルトの駆動を再開させるための自動復帰手段と、異常警告手段と、を備え、前記破損防止手段の動作時に自動復帰動作を行い、前記破損防止手段が規定回数動作した場合には異常を警告することで達成される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。図１は本発明の実施例を説明するベルト駆動装置を上方から見た構成を表す図である。１は電子写真方式を用いた画像形成装置に用いられる感光体ベルトであり、図１では下方向に速度Ｖｘで動く。また感光体ベルト１は図１では右（または左）方向に速度成分（Ｖｙ）をもつ。２は感光体ベルト１を回転走行させる為の駆動ローラである。３は感光体ベルト１にテンションを加える為のテンションローラである。４は感光体ベルト１を張架する為の支持ローラである。５は感光体ベルト１の端部の位置を検出する為の位置検出センサである。６は感光体ベルト１の両端に加えるテンションを変更する為のバネである。７はベルト破損防止手段である。８は駆動ローラ２を駆動する為の電源である。９は駆動ローラ２を駆動する為のベルト駆動モータである。１０は制御部で位置検出センサ５やベルト破損防止手段７からの情報を処理し、バネ６やベルト駆動モータ９に信号を出し感光体ベルト１の蛇行の制御、感光体ベルト１の走行が止まった時に自動復帰させる為の制御を行う。
【０００９】
図２は位置検出サンサ５の概略図である。位置検出センサ５は光を発光する発光器５１と受け取る受光器５２からなり、発光光量に対する受光光量の割合からセンサ内にある物体、例えば感光体ベルト１の端部の位置を検出するものである。位置置検出センサ５は非接触で用いる事から、その設置場所はテンションローラ３によるテンションの加え方が変化しても、ベルトの走行経路が変らない所が望ましい。本発明においては駆動ローラ２とテンションローラ３で形成される搬送経路に位置検出センサ５を設けた。本装置においてはバネ６がテンションローラ３を引っ張る力を変えることで蛇行補正を行うものであり、すなわちバネ６が蛇行補正手段となる。
【００１０】
次に、感光体ベルト１の駆動が止まってから自動復帰するまでの動作原理を説明する。図３は感光体ベルト１が正常に走行している時の動作回路を表すで図である。電源８は２つのベルト破損防止手段７を介しベルト駆動モータ９に接続する駆動ラインＡと直接駆動モータ９に接続されている駆動ラインＢとを備えている。このように２つの駆動ラインを備える事によって、破損防止手段７が機能した時、駆動ラインＡから駆動ラインＢへ切り替えることで感光体ベルト１の走行を再開する事ができ、自動復帰が可能となる。また、２つあるベルト破損防止手段７は制御部１０へ接続されており、いずれのベルト破損防止手段７が動作したかが分かると共に、その動作回数と動作した時間も制御部１０で記憶する。通常、感光体ベルトは駆動ラインＡで駆動される。また感光体ベルト１はある決められた位置に近づく様に制御部１０で制御される。
【００１１】
図４は感光体ベルト１が端部に寄りベルト破損防止手段７が動作した時の動作回路を表す図である。まず、感光体ベルト１の駆動ラインを駆動ラインＡから駆動ラインＢへ切り替える仕組みについて説明する。ベルト駆動モータ９には感光体ベルト１の走行速度を計測する速度計測器９１が備わっており、その情報は常に制御部１０へ送られる。速度計測器９１で計測した速度が、所定の速度範囲に入っている時、制御部１０で位置検出センサ５からくる感光体ベルト１の位置情報に基づきバネ６を操作し、予め定められた所定の位置に近づくように制御を行う。また、感光体ベルト１が所定の範囲内で安定に走行している時のバネ６の伸び量と位置検出センサ５の出力値の範囲を記憶しておく。感光体ベルト１が安定に走行している時も蛇行補正制御が機能し、感光体ベルト１はある微少範囲で断行しているので、記憶する伸び量と位置検出センサ５の出力値もある範囲を持った値となる。
【００１２】
感光体ベルト１が破損防止手段７を押しベルト駆動が停止すると、感光体ベルト１の走行速度を計測する速度計測器９１の計測値が所定の速度範囲を外れ、その情報が制御部１０へ送られる。感光体ベルト１の走行が停止したという情報を得た制御部１０では、バネ６の伸び量を変更して、逆側に寄るような状態にする。次に制御部１０より電源８のスイッチを切り換える信号が発信され、電源８は直接ベルト駆動モータ９に接続される。以上の構成でベルトの駆動ラインを駆動ラインＡから駆動ラインＢへ切り替える。
【００１３】
次に駆動ラインが切り替わってから正常の走行に戻るまでの仕組みについて説明する。駆動ラインが切り替わると、感光体ベルト１は走行を始め逆側へ移動を始め、位置検出センサ５の出力値が、制御部１０が記憶している位置検出センサ５の出力値の範囲の中央値になった時、感光体ベルト１の走行を止め、バネ６の伸び量を制御部１０が記憶している伸び量の範囲の中央値に戻す。この時、感光体ベルト１が反対側に急激に片寄ることを防ぐ為、走行が再開した時の走行速度を通常の走行速度より遅くなるように設定している。次に駆動ラインを駆動ラインＢから駆動ラインＡに戻す。その後、感光体ベルト１を通常の速度で所定時間走行させ、正常に走行できる事を確認する作業を行う。定められた時間内、安定走行が行えた場合、感光体ベルト１の停止で中断された印刷作業が再開される。この確認作業を行わず印刷を再開すると、感光体ベルト１が再び端部に片寄り停止した場合、数枚の無だな記録材を発生させる。確認作業はこれを防ぐためのものである。確認作業で安定走行が行えなかった場合、ベルト１は再度停止し、自動復帰動作をもう一度行う。連続して決められた回数自動復帰動作を行っても破損防止手段７が動作する場合、ここで始めてエラー表示を行い、例えばサービスセンターに電話するなどの指示を出す。
【００１４】
以上の動作により感光体ベルト１が端部によって停止しても感光体ベルト１は自動で走行を再開し、印刷作業を再開することができる。また、何ら故障が生じていないのにオペレータが手動でベルト復帰動作を行う作業を省略できる。
【００１５】
電子写真装置におけるベルト状の部材は、感光体ベルト１の他に、記録材を吸着保持する用紙搬送ベルト、感光体より画像を一次転写する中間転写ベルトや定着ベルト等がある。これらベルトはＰＥＴやポリイミドなどの弾性体であり、両端の周長差が異なる。また、テンションを加えて張架すれば伸びが生じる。また、温湿度によっても伸び縮みする。よって制御部１０に保存してあるベルトが安定走行している時のバネ６の伸び量は時々刻々変化する。従って、ベルト部材を交換した場合、またテンションを加えた後一定時間おきに、また環境の温度や湿度が定められた値変化した時に、制御部１０に保存してあるベルトが安定走行している時のバネ６の伸び量の範囲を更新するのが望ましい。
【００１６】
次ぎに、図５乃至図７により、本発明の他の実施例を説明する。図６は駆動ロール２、テンションロール３および１本の支持ロール４で支持されたベルト駆動装置の例であり、図５は図６を感光体ベルト１の搬送方向に向かって左側から見た図である。このベルト搬送装置において蛇行補正手段はバネ６であり、バネ６の設定値を変えることテンションローラ３の傾きが変わり、ベルト１の両端に加わるテンションが変化してベルトの蛇行を補正する。
【００１７】
図５中、実線は感光体ベルト１が正常に搬送されている場合の走行経路を示し、一点鎖線および二点鎖線はベルトが片端によって破損防止手段７が動作した際の感光体ベルト１の左端の走行経路を示す。感光体ベルト１が搬送方向に向かって左側に片寄った場合、テンションロール３の左端に加わるテンションは右端よりも小さくなり、走行経路は一点鎖線で示された経路となり、搬送方向に向かって右側に片寄った場合、二点鎖線で示された経路となる。３本以上のロールで感光体ベルト１を支持する場合、各ローラの配置を考慮すれば、図５のようにテンションロール３に加えるテンションを変える事により、感光体ベルト１の走行経路変を変える事ができる。走行経路が変る辺に破損防止手段７を設置する事により、図７に示すとおり、感光体ベルト１の駆動ラインを変えなくても感光体ベルト１を正規の位置に自動復帰する事ができる。以下、その仕組みについて説明する。
【００１８】
図７はベルト駆動装置を上面から見た図（ａ，ｄ，ｇ）および側面から見た図（ｂ，ｅ，ｈ）と破損防止手段７の状態（ｃ，ｆ，ｉ）を表す図である。（ａ）（ｂ）（ｃ）は感光体ベルト１が通常走行している状態、（ｄ）（ｅ）（ｆ）は感光体ベルト１が片寄り、破損防止手段７が働いた状態、（ｇ）（ｈ）（ｉ）は破損防止手段７の動作に伴い、感光体ベルト１を通常の位置に戻す方向にテンションが加わった状態を表す。感光体ベルト１は図面に向かって下方に搬送されている。
【００１９】
位置検出センサ５の誤動作などにより、感光体ベルト１の位置検出が行えなくなると、感光体ベルト１は、例えば図７（ｄ）のように図面に向かって右に片寄り始める。片寄りの限界点に達した時、図７（ｆ）のようにベルト破損防止手段７が作動し感光体ベルト１は停止する。次に、２つある破損防止手段７のいずれが動作したかを判断し、テンションローラ３に加えるテンションを制御する。図７の場合、図面右側のベルト破損防止手段７が動作したので図７（ｇ）のように感光体ベルト１の図面左側に加わるテンションを小さくする信号が出、テンションローラ３は時計方向に傾く。その結果、図７（ｈ）に示すように、テンションローラ３と支持ローラ４で形成される感光体ベルト１の搬送経路は破線から実線へ変ろうとする。その結果、ベルトの搬送経路も、図７（ｉ）に示すように変化し、破損防止手段７の動作が解除され、駆動モータ９の駆動が再開し、感光体ベルト１は蛇行補正を受けながら走行を自動で再開する。
【００２０】
【発明の効果】
本発明によれば、ベルト破損防止手段が動作しベルトの走行が止まった場合にも、ベルトや位置検出センサに異常が無い場合には停止したベルトの走行を自動復帰させ、ベルト自体に破損が生じたと判断した場合には自動復帰動作を行わず異常警告を発し自動復帰させないベルト駆動装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示すベルト駆動装置の平面図。
【図２】図１における位置検出センサの側面図。
【図３】ベルトが正常走行している時のベルト駆動系を示すブロック図。
【図４】ベルト駆動が停止してから復帰までのベルト駆動系を示すブロック図。
【図５】本発明の他の実施例を示す部分側面図。
【図６】本発明の他の実施例を示すベルト駆動装置の平面図。
【図７】ベルト破損防止手段が動作してからベルトが元の位置に戻るまでの動作説明図。
【符号の説明】
１は感光体ベルト、２は駆動ローラ、３はテンションローラ、４は支持ローラ、５は位置検出センサ、６はバネ、７はベルト破損防止手段、８は電源、９はベルト駆動モータ、１０は制御部、５１は発光部、５２は受光部である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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