JP2000272772A

JP2000272772A - ベルト駆動装置

Info

Publication number: JP2000272772A
Application number: JP11081319A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Mihashi; 浩三橋; Masayuki Murao; 雅之村尾
Original assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Current assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Priority date: 1999-03-25
Filing date: 1999-03-25
Publication date: 2000-10-03

Abstract

(57)【要約】【課題】可動端３ａ側に片寄った制御ローラ３上の平
ベルト４との接触により回転駆動される検知リング９の
トルクを利用して、ラック１６及びピニオン１７により
検知リング９を上記平ベルト４の片寄りを矯正する方向
に移動させることで平ベルト４の蛇行を制御するように
したベルト駆動装置において、検知リング９が回転駆動
されつつ支持部材１１上を移動するときに、支持部材１
１上での検知リング９の移動が円滑に行われるようにす
る。【解決手段】検知リング９の支持部材１１との接触面
を、ピニオン１７のピッチ円１７ａと同心でかつ同径で
ある断面円形状に形成することで、検知リング９が支持
部材１１上を回転しつつ移動するときに、検知リング９
の接触面における周速度と、ラック１６及びピニオン１
７による検知リング９の移動速度とを常時一致させるよ
うにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ベルトを回行駆動
しつつ該ベルトの蛇行を制御するようにしたベルト駆動
装置に関し、特にベルト蛇行時の制御ローラの可動部を
円滑に移動させる対策に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、電子写真方式のフルカラー印字
装置では、印字速度の高速化，画像品質の向上，記録用
紙の多様化等に対応すべく、例えば４色分の画像形成部
をそれぞれ設けておいて、これら画像形成部を順に通過
するように搬送される記録用紙上に各色トナー像を順次
転写することで、１パスでフルカラー画像が得られるよ
うになされており、その際に、表面に誘電体層を設けた
平ベルトが複数本のローラ間に回行可能に巻き掛けられ
てなるベルト駆動装置を用い、その平ベルトを転写搬送
ベルトとして使用することは知られている。

【０００３】ところで、上述の印字装置では、ベルト駆
動装置の平ベルトが蛇行すると、各画像形成部で記録用
紙のベルト幅方向の位置ずれが生じ、それにより画像品
質に著しい悪影響を及ぼすことになる。したがって、安
定した高品質のフルカラー画像を得るようにするには、
平ベルトを蛇行させずに安定して走行させることが要求
されている。

【０００４】そのような要求に対し、例えば特公平６−
９９０５５号公報に記載されているように、ベルトを回
行駆動しつつその蛇行を制御するようにしたベルト駆動
装置が知られている。このものは、一方の軸端が軸心と
直交する方向に移動可能な可動端とされた制御ローラを
用いるものであって、該制御ローラの可動端には検知リ
ングが同軸状にかつ相対回転可能に設けられており、可
動端側に片寄った制御ローラ上の平ベルトとの接触によ
り回転駆動される検知リングのトルクを利用して、移動
機構により検知リングを制御ローラ上の平ベルトを上記
片寄りを矯正する方向に移動させ、これらのことで、ロ
ーラ間のベルト蛇行を制御するようになされている。

【０００５】ここで、従来のベルト駆動装置の一例を、
図１５に基づいて説明すると、制御ローラｂはその両端
部のベアリングｅ，ｅを介して軸部材ｃに回転可能に保
持されており、その軸部材ｃの可動端ｄには検知リング
ａが回転一体に設けられている。この検知リングａは、
ボス部において支持部材ｆに制御ローラｂ上の平ベルト
ｇを軸心に沿って変位させる方向に移動可能に案内支持
されている。また、移動機構ｈは、検知リングａの移動
方向に延びるように設けられたラックｉと、検知リング
ａに回転一体に設けられたピニオンｊとからなってい
る。そして、検知リングａが回転駆動されるときにピニ
オンｊがラックｉ上を転動することで、該検知リングａ
のトルクを該検知リングａに対する移動力に変換し、こ
れにより検知リングａを移動させるようになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のベルト駆動装置では、検知リングａが回転駆動され
つつ支持部材ｆ上を移動する際に、検知リングａと支持
部材ｆとの間に摺動抵抗が生じ、このために検知リング
ａの円滑な移動が行われ難くなり、その結果、検知リン
グａによる蛇行検知能力が低下するのみならず、移動機
構ｈが適正に作動しなくて検知リングａのトルクが該検
知リングａに対する移動力に十分に変換されなくなり、
ベルト蛇行制御の精度が悪化して不安定になり易いとい
う難点がある。

【０００７】尚、上述の従来例のように、検知リングａ
が軸部材ｃに回転一体に設けられている場合には、検知
リングａに代えて、軸部材ｃを支持部材ｆに案内支持さ
せるようにしても、その軸部材ｃと支持部材ｆとの間に
同様の摺動抵抗が発生することとなる。

【０００８】本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので
あり、その主な目的は、可動端側に片寄った制御ローラ
上の平ベルトとの接触により回転駆動される検知リング
のトルクを利用して該検知リングを支持部材に案内支持
させつつ上記平ベルトの片寄りを矯正する方向に移動さ
せることでベルト蛇行を制御するようにしたベルト駆動
装置において、検知リングが回転駆動されつつ支持部材
上を移動するときに、検知リング及び支持部材間の摺動
抵抗を抑えて検知リングの移動を円滑に行わせるように
し、もって、ベルト蛇行に対する制御能力の安定性及び
精度を向上させられるようにすることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明では、支持部材上を検知リングが移動する
ときに、検知リングを支持部材との間に滑りが生じない
ように回転させたり、又は検知リングと支持部材とを直
接に接触させないようにし、これらのことで、検知リン
グ及び支持部材間の摺動抵抗を抑えるようにした。

【００１０】具体的には、請求項１の発明では、各々、
軸心が互いに略平行となるように配置された複数のロー
ラと、これら複数のローラ間に回行可能に巻き掛けられ
たエンドレスの平ベルトと、上記複数のローラのうちの
１のローラからなっていて、平ベルトを回行駆動する駆
動ローラと、上記複数のローラのうちの１以上のローラ
からなっていて、少なくとも一方の軸端が該ローラの軸
心と直交する方向に移動可能な可動端とされた制御ロー
ラと、この制御ローラの可動端に、該制御ローラに対し
同軸状にかつ相対回転可能に設けられた可動部と、この
可動部を制御ローラ上の平ベルトを該制御ローラの軸心
に沿って変位させる方向に移動可能に案内支持する支持
部材と、上記可動部に同軸状にかつ該可動部と一体とな
って回転するように設けられていて、制御ローラ上の平
ベルトが上記可動端側に片寄ったときに該平ベルトとの
接触により可動部を回転駆動する検知部と、上記可動部
のトルクを受け、該可動部を支持部材に案内支持させつ
つ上記平ベルトの片りを矯正する方向に移動させる移動
機構とを備えたベルト駆動装置が前提である。

【００１１】そして、上記可動部が回転駆動されて支持
部材上を移動するときに、可動部の支持部材との接触面
が周方向に移動する速度（接触面の周速度）と、移動機
構により可動部が制御ローラの軸心と直交する方向に移
動する速度（可動部の移動速度）とが一致するように構
成されているものとする。

【００１２】上記の構成において、平ベルトがローラ間
での蛇行に伴って制御ローラ上で可動端側に片寄ると、
検知部はその平ベルトとの接触により可動部を回転駆動
する。この可動部のトルクを受けた移動機構は、該可動
部を上記平ベルトの片寄りを矯正する方向に移動させ
る。このとき、可動部は、支持部材に案内支持されつつ
上記の方向に移動する。そして、制御ローラ上の平ベル
トが検知部から離れるように変位すると、この検知部に
よる可動部の回転駆動が停止されるので、移動機構によ
る可動部の移動も停止し、よって、制御ローラ上の平ベ
ルトの変位も停止する。これらの結果、制御ローラ上の
平ベルトは、該平ベルトを可動端側に片寄らせようとす
る力と、その片寄りを矯正しようとする力とが釣り合っ
たところで安定して走行するようになる。

【００１３】上記可動部は、平ベルトの片寄りを矯正す
る方向に移動するとき、回転しつつ支持部材上を移動す
る。このとき、可動部の支持部材との接触面の周速度
と、移動機構による可動部の移動速度とが一致している
ので、可動部及び支持部材間の摺動抵抗が抑えられるこ
とになり、よって、可動部の移動は円滑化されるように
なる。

【００１４】請求項２の発明では、上記請求項１の発明
において、移動機構が、可動部の移動方向に延びるよう
に配置されたラックと、上記可動部に同軸状にかつ該可
動部と一体となって回転するように設けられていて、ラ
ックに噛合しつつ回転して平ベルトの片寄りを矯正する
方向に転動するピニオンとを有してなるものである場合
に、上記可動部の支持部材との接触面は、ピニオンのピ
ッチ円と同心でかつ同径である断面円形状に形成されて
いるものとする。

【００１５】上記の構成において、可動部は、ラック上
をピニオンが転動することで支持部材上を移動する。こ
のとき、可動部の支持部材との接触面は、ピニオンのピ
ッチ円と同心でかつ同径である断面円形状をなしてい
る。換言すると、支持部材の可動部との接触面は、ラッ
クのピッチ線を含みかつ制御ローラの軸心と平行である
平面形状をなしている。そして、ラック上を転動する際
のピニオンのピッチ円における周速度と該ピニオンの移
動速度とは常に一致するものであることから、可動部の
支持部材との接触面における周速度と、可動部の移動速
度とも一致することになる。よって、上記請求項１の発
明での作用は具体的に営まれるようになる。

【００１６】請求項３の発明では、上記請求項１の発明
の場合と同じ前提に立ち、可動部に同軸状にかつ該可動
部と一体となって回転するように設けられた内輪と、こ
の内輪に同軸状にかつ相対回転可能に組み付けられてい
て、支持部材に常時接触する外輪とを有してなる軸受部
材を備えているものとする。

【００１７】上記の構成において、可動部が検知部によ
り回転駆動されて移動機構により支持部材上を移動する
際に、この可動部は、軸受部材を介して支持部材に案内
支持されつつ移動する。このとき、軸受部材では、可動
部側の内輪と、支持部材側の外輪とが相対回転するの
で、可動部の回転が阻害されることはなく、また可動部
及び支持部材間の摺動抵抗は抑えられるようになる。よ
って、この発明においても、上記請求項１の発明の場合
と同じく、可動部の支持部材上での移動は円滑化される
こととなる。

【００１８】請求項４の発明では、上記請求項３の発明
において、移動機構は、可動部の移動方向に延びるよう
に配置されたラックと、上記可動部に同軸状にかつ該可
動部と一体となって回転するように設けられていて、ラ
ックに噛合しつつ回転して平ベルトの片寄りを矯正する
方向に転動するピニオンとを有してなるものとする。

【００１９】上記の構成において、可動部が検知部によ
り回転駆動されるとき、移動機構では、ピニオンがラッ
クに噛合しつつ該ラック上を転動することで、可動部を
平ベルトの片寄りを矯正する方向に移動させるようにな
る。よって、上記請求項３の発明での移動機構の作動は
具体的に営まれることとなる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。（実施形態１）図３は、本発明の実施形態１に係る転写
搬送ユニットを模式的に示しており、この転写搬送ユニ
ットは、電子写真方式のフルカラー印字装置や複写装置
に組み込まれて、記録用紙３１にトナー像を転写すると
ともに、そのトナー像を定着させるために用いられる。

【００２１】上記転写搬送ユニットは、各々、感光ドラ
ム３２の表面に互いに異なる色（例えば、イエロー，マ
ゼンダ，シアン，ブラック等）のトナー像を形成すると
ともに該トナー像を感光ドラム３２及び転写ローラ３３
間で記録用紙３１上に転写する複数の画像形成部Ａ，
Ａ，…と、これら各画像形成部Ａで順に転写された記録
用紙３１上のトナー像を定着させる定着部Ｂと、図外の
用紙供給部から供給された記録用紙３１を各画像形成部
Ａの感光ドラム３２及び転写ローラ３３間を順に経由し
つつ定着部Ｂに搬送するベルト駆動装置Ｃとからなって
いる。上記各画像形成部Ａでは、転写ローラ３３にはト
ナーの電荷とは逆の極性の電荷が与えられており、この
ことで、感光ドラム３２上のトナー像を記録用紙３１上
に転写するようになされている。

【００２２】上記ベルト駆動装置Ｃは、図４にも示すよ
うに、各々、軸心が互いに略平行となるように配置され
た３本のローラ１〜３を備えている。これらローラ１〜
３は、それぞれ両端部においてベルト駆動装置Ｃのシャ
ーシ（図示せず）により回転可能に支持されており、ロ
ーラ１〜３間には平ベルト４が回行可能に巻き掛けられ
ている。これらローラ１〜３のうち、定着部Ｂの近傍に
配置されたローラ１により駆動ローラが構成されてお
り、この駆動ローラ１はカップリング等の連結部材５を
介して電動モータ６に駆動連結されている。その他のロ
ーラ２，３は、用紙供給部の近傍に上下に並ぶように配
置されていて、平ベルト４の回行に伴って連れ回りする
ようになっている。また、平ベルト４は、各画像形成部
Ａにおいて感光ドラム３２及び転写ローラ３３間に挟ま
れつつ図３の反時計回り方向に回行駆動されるようにな
っている。

【００２３】上記駆動ローラ１の材料としては、平ベル
ト４との摩擦接触により該平ベルト４を回行駆動できる
ように、平ベルト４との間に高い摩擦係数を有する例え
ばＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン・ジエン共重合体）
系の架橋ゴム等が採用される。その他のローラ２，３の
材料としては、ステンレス鋼やアルミニウム合金等の金
属又は駆動ローラの場合と同じ種類のゴム等が用いられ
る。平ベルト４の基材には、比誘電率の高いＰＥＴ（ポ
リエステル），ＥＴＦＥ（エチレン・テトラフルオロエ
チレン共重合体），ＰＶＤＦ（フッ化ビニリデン樹脂）
等の樹脂系フィルムが用いられており、その表面には誘
電体材料が配置されている。つまり、この平ベルト４は
転写搬送ベルトとして機能するようになされている。

【００２４】上記用紙供給部の近傍に配置された２つの
ローラ２，３のうち、下側のローラ３は、ローラ１〜３
間での平ベルト４の蛇行を制御するための制御ローラと
されている。この制御ローラ３は、両端が開口された中
空円筒状をなしており、該制御ローラ３を軸方向に貫通
するように配置された軸部材７上で両端部の軸受８，８
（図１参照。尚、同図には一方の端部の軸受のみを示
す）を介して回転可能に保持されている。そして、この
軸部材７の一方の端部（図４の左方の端部）により、本
発明の制御ローラ３における可動端３ａが構成されてい
る。また、軸部材７の他方の端部（同図の右方の端部）
は制御ローラ３の固定端３ｂとされている。

【００２５】また、上記ベルト駆動装置Ｃでは、平ベル
ト４は、ローラ１〜３間での回行に伴い、制御ローラ３
上で可動端３ａ側に片寄るように予め設定されている。
そのような片寄りを付与する手段としては、ローラ１〜
３のうちの１本以上のローラを軸心が傾斜するように配
置したり、平ベルト４の張力をベルト幅方向において互
いに異ならせたりすること等が挙げられる。

【００２６】上記制御ローラ３の可動端３ａには検知リ
ング９が配置されている。この検知リング９は、軸部材
７に回転一体に外嵌合されていて、このことで可動端３
ａと一体となって移動するようになっている。そして、
これら検知リング９及び軸部材７により、本発明におけ
る可動部が構成されている。検知リング９は、制御ロー
ラ３側の端部径が該制御ローラ３と略同じであるととも
に制御ローラ３から軸方向に離れるに従って外径が大き
くなる断面テーパ状をなしている検知部９ａと、この検
知部９ａの制御ローラ３とは反対の側に突出するように
設けられていて、外径が軸方向において一定である断面
円形状のボス部９ｂとからなっている。そして、制御ロ
ーラ３上の平ベルト４が可動端３ａ側に片寄ったとき
に、その平ベルト４が検知部９ａの側周面に乗り上がる
状態で検知リング９に摩擦接触するようになっており、
その乗上げ量に応じて検知リング９は軸部材７と共に回
転駆動されるようになっている。この検知リング９の材
料は、ステンレス鋼等の金属，ポリアセタールやポリア
ミド等の硬質樹脂，又は表面に繊維が一定方向に露出し
ているゴム等のうちから、平ベルト４との間での必要と
される摩擦係数に基づいて選定される。

【００２７】上記検知リング９に対応するシャーシ１０
の部分には、支持部材１１が配置されており、この支持
部材１１は、シャーシ１０の一部を凹字状に切り欠いて
設けられたガイド部１０ａ（図２参照）により、制御ロ
ーラ３が平ベルト４を押圧する方向（図４の左上方から
右下方に向かう方向）に沿って移動可能に案内支持され
ている。また、シャーシ１０の支持部材１１よりもベル
ト押圧方向後側（同図の左上側）の位置には係止ピン１
０ｂがベルト押圧方向前側に突出するように設けられて
おり、この係止ピン１０ｂと支持部材１１との間には圧
縮コイルばね１２が圧縮状態で介装されている。その際
に、支持部材１１のベルト押圧方向後側の部位には断面
円形状の係止穴１１ａが設けられており、この係止穴１
１ａ内で圧縮コイルばね１２の支持部材１１側のコイル
端部は係止されている。また、支持部材１１のベルト押
圧方向前側の部分には、検知リング９のボス部９ｂ側周
面に接触するための接触面１１ｂが設けられている。こ
の支持部材１１は、ポリアセタールやポリアミド等の硬
質樹脂又は含油焼結金属等のような一般に軸受材料とし
て用いられるものからなっている。

【００２８】一方、上記制御ローラ３の固定端３ｂに対
応するシャーシの部分には、該固定端３ｂを検知リング
９の場合と同じ方向に沿って移動可能に案内支持する図
外のガイド部が設けられており、この固定端３ｂには円
筒状の係止リング１３が相対回転可能に外嵌合されてい
る。また、シャーシの係止リング１３よりもベルト押圧
方向後側の位置には図外の係止部が設けられており、こ
の係止部と係止リング１３との間には圧縮コイルばね１
４が圧縮状態で介装されている。つまり、この制御ロー
ラ３は、テンションローラとしての役割も果たすように
なされていて、上述の２つの圧縮コイルばね１２，１４
により平ベルト４を常時押圧して該平ベルト４に張力を
付与するようになっている。

【００２９】上記支持部材１１の接触面１１ｂは、圧縮
コイルばね１４の付勢方向及びベルト幅方向に対しそれ
ぞれ略直交する方向に延びるように設けられており、こ
のことで、検知リング９は、制御ローラ３上の平ベルト
４を軸心に沿って変位させる方向であるベルト走行方向
前後（制御ローラ３上において平ベルト４が走行する方
向の前後）に移動可能に案内支持されるようになってい
る。具体的には、検知リング９が支持部材１１上におい
てベルト走行方向前側（図４の右側）に移動することに
より、制御ローラ３上の平ベルト４は固定端３ｂ側に変
位し、一方、ベルト走行方向後側（同図の左側）に移動
することにより、制御ローラ３上の平ベルト４は可動端
３ａ側に変位するようになっている。また、支持部材１
１の接触面１１ｂの両端部には、検知リング９の移動範
囲を規制するための規制壁１１ｃ，１１ｃが立設されて
いる。さらに、支持部材１１の制御ローラ３とは反対側
でかつ検知リング９よりもベルト走行方向後側の部位に
は係止片１１ｄが突設されている。

【００３０】上記検知リング９と支持部材１１との間に
は、検知リング９が平ベルト４との接触により回転駆動
されたときに、そのトルクにより検知リング９をベルト
走行方向前側に移動させる移動機構１５が設けられてい
る。この移動機構１５は、支持部材１１に検知リング９
の移動方向に延びるように設けられたラック１６と、検
知リング９に回転一体に設けられていて、ラック１６に
常時噛合しつつ回転してベルト走行方向前側に移動する
ピニオン１７とからなっている。尚、これらラック１６
及びピニオン１７の各モジュールは互いに同じである。

【００３１】また、上記制御ローラ３の可動端３ａに
は、円筒状の係止リング１８が相対回転可能に外嵌合さ
れており、この係止リング１８と支持部材１１の係止片
１１ｄとの間にはバックテンションばね２０が介装され
ている。このバックテンションばね２０は引張コイルば
ねからなっていて伸張状態で介装されており、このこと
で、検知リング９は、上記移動機構１５による移動方向
とは逆の方向、つまりベルト走行方向後側に常時付勢さ
れるようになっている。

【００３２】そして、本実施形態では、図１及び図２に
示すように、検知リング９のボス部９ｂは、ピニオン１
７のピッチ円１７ａと同心でかつ同径に形成されてい
る。換言すると、支持部材１１における検知リング９の
ボス部９ｂ側周面との接触面１１ｂは、ラック１６のピ
ッチ線１６ａを含みかつ制御ローラ３の軸心と平行であ
る平面形状に形成されている。

【００３３】ここで、上記のように構成されたベルト駆
動装置Ｃの作動について、図６〜図８を参照しながら説
明する。ベルト駆動装置Ｃの初期状態では、検知リング
９は、バックテンションばね２０の引張力により、図６
（ａ）に示すように、制御ローラ３の軸心が略ベルト幅
方向に延びるように配置されることになる平衡位置Ｑよ
りもベルト走行方向後側（同図の左側）に位置してい
る。そして、平ベルト４の側縁部を、同図（ｂ）に示す
ように、検知リング９の検知部９ａに僅かに乗り上がる
（乗上げ量ｄ＝ｄ₁）ようにしておく。この状態で平ベ
ルト４が回行駆動されると、同図（ｂ）に矢印で示すよ
うに、制御ローラ３上の平ベルト４は可動端３ａ側に片
寄って検知リング９への乗上げ量ｄが増大するようにな
る。すると、検知リング９には、平ベルト４の乗上げ量
ｄに応じたトルクが発生することになるので、移動機構
１５では、検知リング９のトルクによりピニオン１７が
ラック１６上を転動し、検知リング９を支持部材１１に
案内支持させつつバックテンションばね２０の引張力に
抗してベルト走行方向前側に移動させる。これにより、
平ベルト４の可動端３ａ側への変位は抑えられるように
なる。

【００３４】図７（ｂ）に示すように、上記制御ローラ
３上における平ベルト４の乗上げ量ｄがさらに増大（ｄ
＝ｄ₂＞ｄ₁）すると、検知リング９は、同図（ａ）に
示すように、平衡位置Ｑよりもベルト走行方向前側に移
動することになる。これにより、平ベルト４は、同図
（ｂ）に矢印で示すように、今度は、固定端３ｂ側に変
位するようになる。

【００３５】上記平ベルト４の固定端３ｂ側への変位に
伴い、平ベルト４の乗上げ量ｄが減少（ｄ＜ｄ₂）する
ようになると、それに応じて検知リング９のトルクも減
少するので、検知リング９はバックテンションばね２０
の引張力により、移動機構１５による方向とは逆の方
向、つまりベルト走行方向後側に移動することになる。
これにより、平ベルト４の固定端３ｂ側への変位は抑え
られるようになる。

【００３６】上記平ベルト４の乗上げ量ｄがさらに減少
すると、検知リング９は平衡位置Ｑよりもベルト走行方
向後側に移動（図６（ａ）参照）することとなり、これ
により、平ベルト４は、再び可動端３ａ側に変位するよ
うになる。

【００３７】以上のように、検知リング９は、ベルト走
行方向前後の往復移動を繰り返し、最終的には、図８
（ａ）に示すように、平衡位置Ｑの近傍において、バッ
クテンションばね２０の引張力と、検知リング９のトル
クとが釣り合う状態で安定することとなり、平ベルト４
は、同図（ｂ）に示すように、一定の乗上げ量ｄを保ち
ながら安定してローラ１〜３間を回行するようになる。

【００３８】そして、上記平ベルト４の乗上げ量ｄの増
大に伴い、検知リング９がベルト走行方向前側に移動す
るとき、この検知リング９は、ボス部９ｂ側周面を支持
部材１１の接触面１１ｂに接触させつつ移動する。その
際に、検知リング９のボス部９ｂ側周面は、ピニオン１
７のピッチ円１７ａと同心でかつ同径である断面円形状
をなしており、したがって、ラック１６上を転動する際
のピニオン１７のピッチ円１７ａにおける周速度と該ピ
ニオン１７のベルト走行方向前側への移動速度とが常に
一致しているのと同様に、検知リング９のボス部９ｂ側
周面における周速度と、検知リング９の支持部材１１上
での移動速度とも常時一致することになる。よって、検
知リング９のボス部９ｂ側周面と支持部材１１の接触面
１１ｂとの間の摺動抵抗が抑えられて検知リング９の移
動は円滑化されるようになる。

【００３９】したがって、本実施形態によれば、ローラ
１〜３間での蛇行に伴って制御ローラ３上の平ベルト４
が可動端３ａ側に片寄ったときに、該平ベルト４との接
触により回転駆動される検知リング９のトルクを利用し
て、ラック１６及びピニオン１７からなる移動機構１５
により検知リング９をそのボス部９ｂ側周面において支
持部材１１の接触面１１ｂに案内支持させつつベルト走
行方向前側に移動させることで平ベルト４の蛇行を制御
するようにしたベルト駆動装置Ｃにおいて、検知リング
９のボス部９ｂ側周面を、ピニオン１７のピッチ円１７
ａと同心でかつ同径である断面円形状に形成するように
したので、検知リング９が支持部材１１により案内支持
されつつ移動機構１５により移動するときに、検知リン
グ９のボス部９ｂ側周面における周速度と、検知リング
９の移動速度とを常時一致させて両者間の摺動抵抗を小
さくすることができる。よって、検知リング９の移動が
円滑化されるので、検知リング９による蛇行検知能力を
高めることができるのみならず、移動機構１５を適正に
作動させることができ、ベルト蛇行制御に対する安定し
た精度を確保することができる。

【００４０】尚、上記実施形態１では、制御ローラ３に
テンションローラとしての役割を兼用させているが、他
のローラにテンションローラの機能を営ませるようにし
てもよい。

【００４１】また、上記実施形態１では、制御ローラ３
の一方の軸端のみを可動端３ａとするようにしている
が、両方の軸端を可動端３ａとするようにしてもよい。
また、その場合には、制御ローラ３上の平ベルト４に可
動端３ａ側への片寄りを付与するための手段は省略する
ことができる。

【００４２】また、上記実施形態１では、制御ローラ３
の軸部材７に検知リング９を回転一体に設けるようにし
ているが、相対回転可能に設けるようにしてもよい。ま
た、その場合には、軸部材７に制御ローラ３を回転一体
に設けるようにすることができる。

【００４３】また、上記実施形態１では、支持部材１１
の接触面１１ｂに検知リング９のボス部９ｂを接触させ
るようにしているが、上記実施形態のように制御ローラ
３の軸部材７が該制御ローラ３に対し相対回転可能であ
りかつ検知リング９と一体となって回転するようになさ
れている場合には、その軸部材７を支持部材１１の接触
面１１ｂに接触させるようにしてもよい。

【００４４】また、上記実施形態１では、制御ローラ３
の軸部材７に移動機構１５のピニオン１７を回転一体に
設けるようにしているが、検知リング９に回転一体に設
けるようにしてもよい。

【００４５】また、上記実施形態１では、ラック１６及
びピニオン１７により移動機構１５を構成するようにし
ているが、本発明では、検知リング９のボス部９ｂに巻
き付けたワイヤの一端を固定体に止着するようにしたワ
イヤ式のもの等、その他の移動機構を用いることができ
る。

【００４６】さらに、上記実施形態１では、電子写真方
式のフルカラー印字装置や複写装置に組み込まれるベル
ト駆動装置の場合について説明しているが、本発明は種
々のベルト駆動装置に適用することができる。

【００４７】−実験例− 次に、上記実施形態１に係るベルト駆動装置において、
制御ローラ上の平ベルトの経時的な変位を調べるために
行った実験について説明する。

【００４８】発明例として、制御ローラには、材質がス
テンレス鋼でありかつ外径φがφ＝２０ｍｍであるもの
を用い、その他のローラには材質がＥＰＤＭゴムであり
かつ外径φがφ＝２５ｍｍであるものを用いた。また検
知リングとしては、材質がポリアセタールでありかつ検
知部のテーパ角度が３°であるものを用いた。支持部材
には材質がポリアセタールであるものを用いた。さら
に、平ベルトとしては、材質がＰＥＴでありかつ周長が
２００ｍｍ，ベルト幅が３００ｍｍ，ベルト厚さが１０
０μｍであるものを用いた。

【００４９】そして、制御ローラに対するバックテンシ
ョンばねのばね荷重を、検知リングが平衡位置（図８
（ａ）参照）に位置しているときに７Ｎとなるように設
定するとともに、ベルト張力用の各圧縮コイルばねに対
応するベルト部分の張力をそれぞれ３０Ｎとなるように
設定し、駆動ローラにより１５０ｍｍ／ｓｅｃの速度で
回行駆動しつつ、平ベルトの検知リングへの乗上げ量
〔単位：ｍｍ〕の経時的な変化を観察した。尚、乗上げ
量は、平ベルトの側縁部の軸方向の位置を１５分間に亘
ってレーザ式判別センサにより検出するようにした。ま
た、初期状態では平ベルトの検知リングへの乗上げ量を
３ｍｍ程度にしておいた。その結果を、図９に示す。

【００５０】図９から判るように、発明例によれば、開
始直後には、乗上げ量は１ｍｍ程度増大したものの、そ
の後は徐々に減少していき、７〜８分後には平ベルトは
変位が収まって安定して走行するようになった。

【００５１】次に、比較例として、「従来の技術」の項
で説明したベルト駆動装置（図１５参照）を用いて同様
の実験を行った。つまり、支持部材ｆの検知リングａの
ボス部に対する接触面が、発明例の場合とは異なり、移
動機構ｈのラックｉのピッチ線の位置とは一致しておら
ず（図示する例では、ピッチ線の位置よりも制御ローラ
ｂの軸心から離れている）、したがって、検知リングａ
のボス部は、移動機構ｈのピニオンｊのピッチ円とは径
の異なる断面円形状（図示する例では、大径の断面円形
状）をなしている。尚、その他の条件は発明例の場合と
同じである。この比較例の結果を、図１０に示す。

【００５２】図１０から判るように、比較例の場合に
は、平ベルトｇは、乗上げ量が開始直後から急激な増減
を繰り返す不安定な挙動を示した。この理由は、支持部
材ｆ及び検知リングａ間の接触位置が、ラックｉ及びピ
ニオンｊ間のピッチ位置とは別のところにあり、このた
めに、検知リングａの移動時にそのボス部と支持部材ｆ
の接触面との間に大きな摺動抵抗が生じ、その結果、検
知リングａのトルクが該検知リングａを移動させる力に
十分には変換されなかったからであると考えられる。

【００５３】（実施形態２）図１１は、本発明の実施形
態２に係るベルト駆動装置Ｃの全体構成を示しており、
このベルト駆動装置Ｃも、実施形態１の場合と同様に電
子写真式のフルカラー印字機や複写機に組み込まれて用
いられる。尚、本実施形態では、実施形態１の場合と同
じ部分には同じ符号を付して示している。

【００５４】上記ベルト駆動装置Ｃでは、制御ローラ３
の上方に位置するローラ２によりテンションローラが構
成されており、また支持部材１１は、図外のシャーシに
移動不能に固定して設けられている。

【００５５】上記テンションローラ２の軸部両端には、
それぞれ係止リング４１が外嵌合されており、一方、各
係止リング４１からテンションローラ２が平ベルト４を
押圧する方向の側（図１１の右側）には、それぞれ図外
の係止部がシャーシに設けられている。そして、これら
係止リング４１び係止部間には引張コイルばね４２がそ
れぞれ伸張状態で介装されており、これらのことで、テ
ンションローラ２が平ベルト４を常時押圧して該平ベル
ト４に張力を付与するようになっている。

【００５６】そして、本実施形態では、図１２に拡大し
て示すように、検知リング９のボス部９ｂには転り軸受
部材４３が外嵌合されており、この検知リング９は、上
記転り軸受部材４３を介して支持部材１１に案内支持さ
れている。

【００５７】具体的には、上記支持部材１１の接触面１
１ｄは、移動機構１５におけるラック１６のピッチ線の
位置よりも制御ローラ３の軸心から離れてた位置に配置
されている。また、上記転り軸受部材４３は、内輪４３
ａと外輪４３ｂとが複数の転動体４３ｃ，４３ｃ，…を
介して相対回転可能に組み付けられてなるものであっ
て、内輪４３ａは、検知リング９のボス部９ｂに回転一
体に外嵌合されており、一方、外輪４３ｂは、支持部材
１１の接触面１１ｂに転動可能に接触するように配置さ
れている。尚、その他の構成は実施形態１の場合と同じ
であるので説明は省略する。

【００５８】したがって、本実施形態によれば、検知リ
ング９に軸受部材４３を取り付け、この軸受部材４３を
介して検知リング９を支持部材１１に案内支持させるよ
うにしたので、上記実施形態１の場合とは異なり、支持
部材１１の接触面１１ｂが、移動機構１５のラック１６
のピッチ線を含みかつ制御ローラ３の軸心と平行である
平面と不一致であっても、実施形態１の場合と同様の効
果を奏することができる。

【００５９】尚、上記実施形態２では、制御ローラ３と
は別のローラ２をテンションローラとしているが、テン
ションローラの機能を制御ローラ３に営ませるようにし
てもよい。

【００６０】また、上記実施形態２では、制御ローラ３
の一方の軸端のみを可動端３ａとするようにしている
が、両方の軸端を可動端３ａとするようにしてもよい。
また、その場合には、制御ローラ３上の平ベルト４に可
動端３ａ側への片寄りを付与するための手段は省略する
ことができる。

【００６１】また、上記実施形態２では、制御ローラ３
の軸部材７に検知リング９を回転一体に設けるようにし
ているが、相対回転可能に設けるようにしてもよい。ま
た、その場合には、軸部材７に制御ローラ３を回転一体
に設けるようにすることができる。

【００６２】また、上記実施形態２では、検知リング９
に転り軸受部材４３を取り付けるようにしているが、上
記実施形態２のように制御ローラ３の軸部材７が該制御
ローラ３に対し相対回転可能でありかつ検知リング９に
回転一体に設けられている場合には、その軸部材７に取
り付けるようにしてもよい。

【００６３】また、上記実施形態２では、制御ローラ３
の軸部材７に移動機構１５のピニオン１７を設けるよう
にしているが、検知リング９に設けるようにしてもよ
い。

【００６４】また、上記実施形態２では、ラック１６及
びピニオン１７により移動機構１５を構成するようにし
ているが、本発明では、検知リング９のボス部９ｂに巻
き付けたワイヤの一端を固定体に止着するようにしたワ
イヤ式のもの等、その他の移動機構を用いることができ
る。

【００６５】さらに、上記実施形態２では、電子写真方
式のフルカラー印字装置や複写装置に組み込まれるベル
ト駆動装置の場合について説明しているが、本発明は種
々のベルト駆動装置に適用することができる。

【００６６】−実験例− 次に、上記実施形態２に係るベルト駆動装置において、
制御ローラ上の平ベルトの経時的な変位を調べるために
行った実験について説明する。尚、実験の条件は実施形
態１の場合と同じであるので説明は省略する。その発明
例の結果を、図１３に示す。

【００６７】図１３から判るように、開始直後には、乗
上げ量は１ｍｍ程度増大したものの、その後は徐々に減
少していき、７〜８分後には変位は収まって安定して走
行するようになった。

【００６８】次に、比較のために、上記ベルト駆動装置
において、支持部材の接触面と検知リングのボス部側周
面とを直接に接触させるようにした比較例について、同
様の実験を行った。走行条件は発明例の場合と同じであ
る。その結果を、図１４に示す。

【００６９】図１４から判るように、平ベルトは、乗上
げ量が開始直後から急激な増減を繰り返す不安定な挙動
を示した。この理由は、支持部材及び検知リング間の接
触位置が、ラック及びピニオン間のピッチ位置とは別の
位置にあり、このために、検知リングの移動時にそのボ
ス部と支持部材との間に摺動抵抗が生じ、その結果、上
記実施形態１における実験例の場合と同じく、検知リン
グのトルクが該検知リングを移動させる力に十分には変
換されなかったからであると考えられる。

【００７０】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、制御ローラ上の平ベルトが可動端側に片寄った
ときに回転駆動される可動部のトルクを利用し、該可動
部を支持部材に案内支持させつつ上記平ベルトの片寄り
を矯正する方向に移動機構により移動させて平ベルトの
蛇行を制御するようにしたベルト駆動装置において、上
記可動部が回転駆動されつつ支持部材上を移動するとき
に、可動部の支持部材との接触面における周速度と、移
動機構による可動部の移動速度とを一致させるようにし
たので、可動部の支持部材上での移動を円滑化すること
ができ、ベルト蛇行に対する制御能力の安定性及び精度
を向上させることができる。

【００７１】請求項２の発明によれば、上記移動機構
が、可動部の移動方向に延びるように配置されたラック
と、可動部に回転一体に設けられてラックに常時噛合す
るピニオンとを有してなるものである場合に、上記可動
部の支持部材との接触面を、ピニオンのピッチ円と同心
でかつ同径である断面円形状に形成するようにしたの
で、上記請求項１の発明による効果を具体的に得ること
ができる。

【００７２】請求項３の発明によれば、上記請求項１の
発明の場合と同じベルト駆動装置において、可動部に回
転一体に設けられた内輪と、この内輪に相対回転可能に
組み付けられ、支持部材に常時接触する外輪とを有して
なる軸受部材を用い、この軸受部材を介して可動部を支
持部材に案内支持させるようにしたので、この発明によ
っても、移動機構による可動部の移動を円滑化すること
ができ、よって、上記請求項１の発明の場合と同じ効果
を奏することができる。

【００７３】請求項４の発明によれば、上記移動機構
を、可動部の移動方向に延びうに配置されたラックと、
可動部に回転一体に設けられてラックに常時噛合するピ
ニオンとを有してなるものとするようにしたので、上記
請求項３の発明による効果を具体的に得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図２のＩ−Ｉ線断面図である。

【図２】本発明の実施形態１に係るベルト駆動装置の要
部を示す図である。

【図３】ベルト駆動装置が組み込まれた電子写真方式の
フルカラー印字装置等における転写搬送ユニットの全体
構成を模式的に示す概略図である。

【図４】ベルト駆動装置の全体構成を示す斜視図であ
る。

【図５】ベルト駆動装置の要部を拡大して示す分解斜視
図である。

【図６】検知リング及び平ベルトの初期状態を示す説明
図である。

【図７】平ベルトが可動端側に片寄ったときの状態を示
す説明図である。

【図８】検知リング及び平ベルトの安定状態を示す説明
図である。

【図９】実験例の発明例における平ベルトの検知リング
への乗上げ量の経時変化を示す特性図である。

【図１０】実験例の比較例における平ベルトの検知リン
グへの乗上げ量の経時変化を示す図９相当図である。

【図１１】本発明の実施形態２に係るベルト駆動装置の
全体構成を示す図４相当図である。

【図１２】ベルト駆動装置の要部を拡大して示す図１相
当図である。

【図１３】実験例の発明例における平ベルトの検知リン
グへの乗上げ量の経時変化を示す特性図である。

【図１４】実験例の比較例における平ベルトの検知リン
グへの乗上げ量の経時変化を示す図１３相当図である。

【図１５】従来のベルト駆動装置の要部を示す図１相当
図である。

【符号の説明】

１駆動ローラ（ローラ）２ローラ３制御ローラ（ローラ）３ａ可動端４平ベルト７軸部材（可動部）９検知リング（可動部）９ａ検知部９ｂボス部１１支持部材１５移動機構１６ラック１６ａピッチ線１７ピニオン１７ａピッチ円４３転り軸受部材（軸受部材）４３ａ内輪４３ｂ外輪Ｃベルト駆動装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０３Ｇ 15/16 Ｇ０３Ｇ 15/16 Ｆターム(参考） 2H032 BA09 BA18 BA19 DA18 DA23 DA28 2H071 BA42 BA43 CA05 DA09 DA16 DA32 2H072 AA36 CA05 CB07 JA03 3F049 AA02 BB11 EA22 LA02 LB03 3J049 AA01 AB03 BA03 BG04 CA10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】各々、軸心が互いに略平行となるように
配置された複数のローラと、上記複数のローラ間に回行可能に巻き掛けられたエンド
レスの平ベルトと、上記複数のローラのうちの１のローラからなり、上記平
ベルトを回行駆動する駆動ローラと、上記複数のローラのうちの１以上のローラからなり、少
なくとも一方の軸端が該ローラの軸心と直交する方向に
移動可能な可動端とされた制御ローラと、上記制御ローラの可動端に、該制御ローラに対し同軸状
にかつ相対回転可能に設けられた可動部と、上記可動部を制御ローラ上の平ベルトを該制御ローラの
軸心に沿って変位させる方向に移動可能に案内支持する
支持部材と、上記可動部に同軸状にかつ該可動部と一体となって回転
するように設けられ、上記制御ローラ上の平ベルトが上
記可動端側に片寄ったときに該平ベルトとの接触により
上記可動部を回転駆動する検知部と、上記可動部のトルクを受け、該可動部を上記支持部材に
案内支持させつつ上記平ベルトの片寄りを矯正する方向
に移動させる移動機構とを備えたベルト駆動装置におい
て、上記可動部が回転駆動されて上記支持部材上を移動する
ときに、可動部の支持部材との接触面が周方向に移動す
る速度と、移動機構により可動部が制御ローラの軸心と
直交する方向に移動する速度とが一致するように構成さ
れていることを特徴とするベルト駆動装置。
【請求項２】請求項１記載のベルト駆動装置におい
て、移動機構は、可動部の移動方向に延びるように配置されたラックと、上記可動部に同軸状にかつ該可動部と一体となって回転
するように設けられ、上記ラックに噛合しつつ回転して
平ベルトの片寄りを矯正する方向に転動するピニオンと
を有してなり、上記可動部の支持部材との接触面は、上記ピニオンのピ
ッチ円と同心でかつ同径である断面円形状に形成されて
いることを特徴とするベルト駆動装置。
【請求項３】各々、軸心が互いに略平行となるように
配置された複数のローラと、上記複数のローラ間に回行可能に巻き掛けられたエンド
レスの平ベルトと、上記複数のローラのうちの１のローラからなり、上記平
ベルトを回行駆動する駆動ローラと、上記複数のローラのうちの１以上のローラからなり、少
なくとも一方の軸端が該ローラの軸心と直交する方向に
移動可能な可動端とされた制御ローラと、上記制御ローラの可動端に、該制御ローラに対し同軸状
にかつ相対回転可能に設けられた可動部と、上記可動部を制御ローラ上の平ベルトを該制御ローラの
軸心に沿って変位させる方向に移動可能に案内支持する
支持部材と、上記可動部に同軸状にかつ該可動部と一体となって回転
するように設けられ、上記制御ローラ上の平ベルトが上
記可動端側に片寄ったときに該平ベルトとの接触により
上記可動部を回転駆動する検知部と、上記可動部のトルクを受け、該可動部を上記支持部材に
案内支持させつつ上記平ベルトの片寄りを矯正する方向
に移動させる移動機構とを備えたベルト駆動装置におい
て、上記可動部に同軸状にかつ該可動部と一体となって回転
するように設けられた内輪と、該内輪に同軸状にかつ相
対回転可能に組み付けられ、上記支持部材に常時接触す
る外輪とを有してなる軸受部材を備えていることを特徴
とするベルト駆動装置。
【請求項４】請求項３記載のベルト駆動装置におい
て、移動機構は、可動部の移動方向に延びるように配置されたラックと、上記可動部に同軸状にかつ該可動部と一体となって回転
するように設けられ、上記ラックに噛合しつつ回転して
平ベルトの片寄りを矯正する方向に転動するピニオンと
を有してなることを特徴とするベルト駆動装置。