JP2006312529A - ベルト搬送装置及び無端ベルト - Google Patents

Abstract

【課題】 ベルトの片寄りがないベルト搬送装置を提供すること。
【解決手段】 少なくとも２本以上のローラに巻き掛けられた無端ベルトを備えたベルト搬送装置において、
前記ローラのうち少なくとも１本以上のローラはその表面に螺旋状の凹部又は凸部を有し、かつ、前記無端ベルトは周方向に延びる横糸及び幅方向に延びる縦糸からなる芯体を有し、前記無端ベルトの横糸を所定撚り方向の糸で構成することにより前記無端ベルトに生起される所定方向の片寄り力を、前記ローラの螺旋状の凹部又は凸部により前記無端ベルトに生起させる片寄り力で相殺するように構成したこと特徴とするベルト搬送装置。
【選択図】 図４

Description

本発明は、少なくとも２本以上のローラに巻き掛けられた無端ベルトを備えたベルト搬送措置及びそれに用いられる無端ベルトに関する。

従来、例えば、記録媒体であるシート状部材に電子写真方式、インクジェット方式等の各種画像形成方式により画像を形成する場合、シート状部材を画像形成部に送り込むための、無端状の搬送ベルトを用いたベルト搬送装置が知られている。

また、シート状部材だけでなく連続したウエブ、例えば、衣類等の生地になる連続した布帛にインクジェット方式を用いて捺染するために、無端状の搬送ベルトに粘着性を持たせ布帛をベルトに粘着させながら搬送するベルト搬送装置も知られている。

一般に、上記搬送ベルトとして用いられる無端ベルトは周方向の横糸と幅方向の縦糸とからなる芯体と、その外面に塗布されたゴム又は合成樹脂からなる表面材から構成されており、芯体は縦糸に対して横糸が交互に織られ無端状に構成されている。

上記芯体入り無端ベルトを２本以上のローラに巻き掛けて回転すると、ベルトが走行方向にみて左側あるいは右側に片寄る現象が発生することがある。この現象は、ローラの軸間距離あるいは軸径の不揃い等の機械的精度に起因する場合と、ベルトの周長が左右で異なったりベルトの周方向の横糸の撚り方の差異などベルト自体に起因する場合とがある。

このような回転に伴うベルトの片寄りは、ベルト端部の破損、ベルト外れ、ベルトの皺等を起こしたり、或いは、搬送する部材、例えば、シート状部材や布帛に画像形成を行う時に所定位置よりずれて画像が形成されたり、画像形成手段と被搬送物との距離がずれて画像品質が低下してしまうという不具合を起こしてしまうが、このような問題に対処するために以下のような技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

図１に示すように、無端ベルト（単に、ベルトという）１０を２本のローラ１１、１２に巻き掛けてベルトを回転させるベルト搬送装置において、図に示すように、ローラ１１、１２が平行でない場合、ローラの両端部において軸間距離が異なり、この結果ベルト１０に片寄りが発生してしまうが、ベルト１０の周方向の横糸の撚り方向を図２に示すＳ撚り、Ｚ撚りのどちらかを選択して所定方向の片寄り力を発生させ上記片寄り力を相殺して、ベルト１０が片寄らないようにしたものである。
特許第３１１９７６１号公報

特許文献１に記載された技術では、ベルト搬送装置の構成上ローラの軸間距離が正確に設定できない場合には有効であるが、軸間距離が正確に設定できる場合でも軸間距離をずらす必要があり、このように軸間距離をずらして使用した場合、軸間距離が長い側のベルトが伸びてしまい、ベルトに架かる張力がベルト幅方向で変化してしまうことになる。この結果、２つの片寄り力のバランスが崩れベルトが片寄ってしまう恐れがある。

また、ローラの軸間距離がずれて組み立てられた場合、ずれ量が常に一定の場合には使用するベルトは同じものでよいが、軸間距離がばらついてしまうと、その都度それに適したベルトを探して組み替える必要があり、組み立て時間の増大を招いてしまう。

本発明は、上述した問題に鑑みてなされたもので、その目的は、ベルトの片寄りがないベルト搬送装置を提供することにある。

本発明の目的は、以下の構成により達成することが出来る。
（請求項１）
少なくとも２本以上のローラに巻き掛けられた無端ベルトを備えたベルト搬送装置において、
前記ローラのうち少なくとも１本以上のローラはその表面に螺旋状の凹部又は凸部を有し、かつ、前記無端ベルトは周方向に延びる横糸及び幅方向に延びる縦糸からなる芯体を有し、前記無端ベルトの横糸を所定撚り方向の糸で構成することにより前記無端ベルトに生起される所定方向の片寄り力を、前記ローラの螺旋状の凹部又は凸部により前記無端ベルトに生起させる片寄り力で相殺するように構成したことを特徴とするベルト搬送装置。
（請求項２）
前記少なくとも２本以上のローラのうち少なくとも１本のローラの一方の端部位置を移動させる移動手段と、前記無端ベルトの端部位置を検知する検知手段と、該検知手段の検知信号に基づき前記移動手段を制御する制御手段からなるベルト片寄り修正手段を有することを特徴とする請求項１に記載のベルト搬送装置。
（請求項３）
少なくとも２本以上のローラに巻き掛けられた搬送用の無端ベルトであって、
前記無端ベルトは周方向に延びる横糸及び幅方向に延びる縦糸からなる芯体を有し、
前記無端ベルトの幅方向にみて等分に、前記横糸を撚り方向が異なる糸で構成することを特徴とする無端ベルト。
（請求項４）
前記無端ベルトは、その表面に粘着層を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のベルト搬送装置。
（請求項５）
前記無端ベルトは、その表面に粘着層を有することを特徴とする請求項３に記載の無端ベルト。

請求項１の発明によれば、無端ベルトの横糸を所定撚り方向の糸で構成することにより無端ベルトに所定方向の片寄り力を生起させ、この片寄り力をローラの螺旋状の凹部又は凸部により生起させる片寄り力で相殺することにより、無端ベルトの片寄りを防止することが出来る。

請求項２の発明によれば、検知手段によるベルト端部の検知信号に基づきローラの一端を移動させることにより、無端ベルトが使用中に片寄ったとしても片寄りを修正することが可能となり、信頼性の高いベルト搬送装置を提供することが出来る。

請求項３の発明によれば、無端ベルトの幅方向にみて等分に横糸を撚り方向が異なる糸で構成した無端ベルトをローラ間に巻き掛けて使用することにより、無端ベルトの左右で互いに反対方向の片寄り力が発生し、これらの片寄り力がバランスして、無端ベルトの片寄りを防止することが出来る。また無端ベルトが幅方向の両端に向けて引っ張られるため無端ベルトに皺が発生せず、無端ベルトに担持されたシート状部材や布帛の浮きや皺を防止し、例えば、搬送中に画像形成を行う場合乱れのない均一な画像を得ることが出来る。

請求項４の発明によれば、連続した柔らかい布帛のような被搬送物を無端ベルトに粘着させて搬送する必要がある場合でも、無端ベルトに片寄りが発生しないため、被搬送物が片寄ってしまうことがなく正確に搬送することが出来る。

請求項５の発明によれば、粘着性を有する無端ベルトが幅方向の両端に向けて引っ張られるため無端ベルトに皺や片寄りの発生がなく、布帛のような被搬送物を無端ベルトに粘着させて搬送する場合でも被搬送物に皺が寄ったり、片寄ったりすることがなく正確に搬送することが出来る。

以下、本発明の第１の実施の形態であるベルト搬送装置の一例を図面に沿って説明する。

図３はベルト搬送装置の概略断面図である。

図において、ベルト搬送装置１００は、駆動モータ１０１Ａにより図の矢印の方向に駆動される駆動ローラ１０１、従動ローラ１０２、テンションローラ１０３、これらのローラに巻き掛けられた無端ベルト（以降、単にベルトという）１０４等により構成されている。ベルト１０４への張力付与はテンションローラ１０３を下方に付勢する引っ張りバネ１０３Ａにより行われる。Ｗはベルト搬送装置１００により搬送される被搬送物、例えば、電子写真方式の画像記録装置における記録材料であるシート状部材、インクジェット方式を用いて捺染する衣類等の生地になるウエブ状の布帛等である。

次に、本発明の特徴であるベルト１０４の走行中の片寄りを防止するための、ベルト１０４の構成、及び従動ローラ１０２の形状について説明する。

先ず、ベルト１０４の構成について図４、図５を用いて説明する。

図４は従動ローラ１０２及びそれに巻き掛けられたベルト１０４の斜視図であり、矢印Ａで示す部分はベルト内部構造を模式的に示している。

図５はベルト１０４の断面図である。

ベルト１０４は、ポリエステル等の糸からなる周方向の横糸１０５Ａと幅方向の縦糸１０５Ｂとが交互に織られた芯体１０５及び芯体１０５の両面に塗布されたポリウレタン等からなる表面材１０６から構成されている。

横糸１０５Ａは、ベルト１０４をベルト搬送装置１００（図３参照）に巻き掛けて回転した時にベルト１０４に所定方向の片寄り力が生起するように所定方向に撚られている。

本実施の形態においては、後述するテンションローラ１０３の螺旋状の溝１０３Ｂによりベルト１０４に生起される片寄り力（図４の矢印ＦＲ）、と相殺する方向の片寄り力（図４の矢印ＦＢ）が発生するように横糸１０５ＡはＳ撚りの糸（図２（ａ））で構成されている。

一方、テンションローラ１０３の表面にはＶ字形状の螺旋状の溝１０３Ｂが長手方向全長にわたり形成されているが、螺旋状の溝１０３Ｂは、テンションローラ１０３を図４の矢印方向（時計方向）に回した時に、溝１０３Ｂが矢印ＦＲの方向に移動するように形成されている。

このようにテンションローラ１０３に螺旋状の溝１０３Ｂを形成することによりベルト１０４に図４の矢印ＦＲで示す片寄り力を生起させ、ベルト１０４の撚り方向に起因する片寄り力ＦＢと相殺してベルトの片寄りを防止することが可能になる。

次に、ベルト１０４の経時変化やベルト搬送装置１００の使用環境の変化等により、ベルト１０４が片寄った場合でもベルトの片寄りを修正可能なベルト片寄り修正手段について図６を用いて説明する。

図６は図３のＺ−Ｚ断面図である。

ベルト片寄り修正手段は、従動ローラ１０２の一方の端部位置を移動させる移動手段２００と、ベルト１０４の端部位置を検知する検知手段ＰＳと、検知手段ＰＳの検知信号に基づき移動手段２００を制御する制御手段２００Ａ等で構成されている。

移動手段２００は、従動ローラ１０２の一端を支持するボールベアリングからなる支点側軸受け２０１、従動ローラ１０２を移動させる側の移動側軸受け２０２、移動軸受け２０２を保持するハウジング２０３、ハウジング２０３に取り付けられた雌ネジナット２０４、雌ネジナット２０４に螺合する雄ネジ部が形成された駆動軸２０５、駆動軸２０５を回転させるためのステッピングモータからなる移動モータ２０６等で構成されている。

支点側軸受け２０１はベルト搬送装置１００の側板１１０に固定され、移動モータ２０６の出力軸にはウォーム２０７が固定され、ウォーム２０７は駆動軸２０５に固定されたウォームホイール２０８と噛み合っている。

検知手段ＰＳはベルト１０４の端部を検知する位置であって、かつ、図３に示すように、従動ローラ１０２とテンションローラ１０３との間に設置されている。

このような構成により、検知手段ＰＳの検知信号に基づき制御手段２００Ａが移動モータ２０６の回転角度（ステップ数）、及び回転方向を制御することにより従動ローラ１０２が支点軸受け２０１を支点として所定方向に移動し、ベルト１０４の片寄りを修正する。

次に、ベルト片寄り修正手段の制御について図７、図８を用いて説明する。

図７はベルト搬送装置１００の制御ブロック図、図８はベルト片寄り修正手段の制御を示すフローチャート図である。

制御手段２００ＡはＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなり、操作、表示手段２００Ｂからの入力信号を基に駆動モータ１０１Ａを起動、停止し、検知手段ＰＳの検知信号に基づき
移動モータ２０５の回転角度（ステップ数）、及び回転方向を制御する。

次に、図８を用いてベルト片寄り修正手段の制御について説明する。

先ず、駆動モータ１０１Ａがオンしているかどうか判断し（ＳＴ１）、ＹＥＳであれば
、検知手段ＰＳがオン、即ち、ベルト１０４の端部を検知しているかどうか判断し（ＳＴ２）、ＹＥＳであれば、移動モータ２０６を所定の回転方向に、僅かに所定角度回転させ、従動ローラ１０２を所定方向（Ａ方向とする）に移動させ（ＳＴ３）、ＳＴ１に戻る。

ＳＴ１で駆動モータ１０１Ａがオフ、即ち、停止した場合にはプログラムを停止する。

ＳＴ２で検知手段ＰＳがオフ（ＮＯ）の場合には、移動モータ２０６をＳＴ３とは反対方向に僅かに所定角度回転させ、従動ローラ１０２をＡ方向と反対方向に移動させる。

このように検知手段ＰＳの検知信号に基づき従動ローラ１０２の一端を移動させ、ベルト１０４の幅方向両側で周長を変化させることにより、ベルト１０４を片寄りを修正する方向に移動することが可能になる。

本実施の形態においては、ベルト１０４が幅方向にみてどちらかに寄った場合、寄った側のベルト周長が短くなるように従動ローラ１０２を移動している。

なお、テンションローラ１０３の螺旋状の凹部又は凸部は、本実施の形態のＶ字形状の溝に限定されることなく、例えば、長方形の溝、又はローラ表面から出っ張った三角形状、四角形状の凸形状であっても良い。

また、本実施の形態では、螺旋状の凹部又は凸部をテンションローラに形成したが、これに限定されることなく、他のローラに形成しても良く、更に、２つ以上のローラに形成しても良い。

更に、螺旋状の凹部又は凸部の方向と横糸の撚り方向との組み合わせは、本実施の形態の組み合わせに限定されるものではない。

次に、表面に粘着層を有するベルトを用いたベルト搬送装置が組み込まれ、インクジェット方式により布帛にインクを捺染するインクジェットプリンタについて図９を用いて説明する。

図に示すように、インクジェットプリンター３００における被記録物であるプリント媒体は適宜な布帛３０１であって、ロール状積層物３０２として巻かれている。ロール状積層物３０２から布帛３０１が搬出され、中間ローラ３０３、３０４、及びテンションローラ３０５を介して搬送され、粘着層を有する無端状のベルト１０４の表面に、印圧ローラ３０６によって押しつけられて固定される。固定された布帛３０１は、矢印で示される搬送方向に搬送されて、プラテンローラ３０７間の領域内において、インクジェットプリントヘッド３０８を有するプリンタ部によってインクが付与されてプリントされる。

プリントされた布帛３０１は、布剥がし用の爪３０９によって、ベルト１０４から剥離され、乾燥ヒータ３１０により乾燥処理が施され、乾燥後、巻取ローラ３１１によって巻取られる。

ベルト１０４に付着したインクはクリーニング部材３１２でインクが粗く拭い取られ、続いて、クリーニング部材３１３で水で洗浄され、ふき取り部材３１４で水分が拭き取られる。

ベルト１０４は第１の実施の形態と同様に、駆動ローラ１０１、従動ローラ１０２、テンションローラ１０３に巻き掛けられている。

ベルト１０４の片寄りを防止するために、ベルト１０４の横糸は第１の実施の形態と同様に所定方向に撚られているともに、テンションローラ１０３にも第１の実施の形態と同様に所定方向の螺旋状の溝が形成されている。

また、ベルト１０４の経時変化やベルト搬送装置１００の使用環境の変化等による、ベルトの片寄りを修正するために、第１の実施の形態１と同様に、ベルト片寄り修正手段が組み込まれている。

ここで、上記構成のインクジェットプリンタの動作について説明する。

ロール状積載物３０２から引き出された布帛３０１は、印圧ローラ３０６によってベルト１０４の表面に粘着されて搬送され、インクジェットプリントヘッド３０８によってインクが捺染され、爪３０９によってベルト１０４から剥離され、乾燥ヒータ３１０で乾燥され巻き取りローラ３１１に巻き取られる。

ベルト１０４の横糸の撚り方向に起因するベルト片寄り力は、テンションローラ１０３の螺旋状溝に起因するベルト片寄り力と相殺するように構成されているため、ベルト１０４に片寄りが発生することがなく、布帛３０１が片寄ったり、皺が発生して捺染の品質が低下してしまうことはない。

また、ベルト１０４の経時変化、使用環境の変化等により万が一ベルトが片寄ったとしてもベルト片寄り修正手段を備えているため、布帛３０１が片寄ることがなく正確に搬送される。

なお、ベルト１０４の表面の粘着層は、例えば、基材の両面に粘着層を設けた粘着テープを貼り付けたり、地貼り材と呼ばれる粘着材の有機溶媒溶液をベルト１０４の上に塗布することによって得ることが出来る。

次に、本発明の第２の実施の形態である幅方向にみて左右で撚り方向が異なる横糸を有する無端ベルトについて図１０を用いて説明する。

なお、同一機能を有する部材は既出の図面と同一参照符号を付してある。

図において、ＣＬはベルト１０４の幅方向にみた中心線であり、中心線ＣＬを境にして左右で横糸１０５Ａの撚り方向が反対方向になるように撚られている。この結果、ベルト１０４をベルト搬送装置にて走行させた場合、幅方向にみて左右で片寄り方向が異なる片寄り力が生起され、ベルト１０４が幅方向に引っ張られるため、皺の発生がなく、かつ、片寄り力がバランスするためベルトの片寄りを防止することが出来る。

なお、ベルト搬送装置に用いられるローラは、第１の実施の形態のようにローラ表面に螺旋状の凹部又は凸部を設けることなく、平滑なローラであることが好ましい。

なお、第２の実施の形態におけるベルト１０４も表面に粘着層を設けることにより上述したインクジェットプリンタに使用可能である。

従来技術におけるベルト搬送装置。 横糸、縦糸の撚り方向を示す模式図。 第１の実施の形態におけるベルト搬送装置の概略断面図。 従動ローラ及びそれに巻き掛けられたベルトの斜視図 ベルトの断面図。 図３のＺ−Ｚ断面図。 ベルト搬送装置の制御ブロック図。 ベルト片寄り修正手段の制御を示すフローチャート図。 インクジェットプリンタの概略正面図。 第２の実施の形態における幅方向にみて左右で撚り方向が異なる横糸を有する無端ベルトの斜視図。

符号の説明

１０ 無端ベルト
１１、１２ ローラ
１００ ベルト搬送装置
１０１ 駆動ローラ
１０１Ａ 駆動モータ
１０２ 従動ローラ
１０３ テンションローラ
１０３Ａ 引っ張りバネ
１０３Ｂ 螺旋状の溝
１０４ ベルト
１０５ 芯体
１０５Ａ 横糸
１０５Ｂ 縦糸
１０６ 表面材
１１０ 側板
２００ 移動手段
２００Ａ 制御手段
２００Ｂ 操作、表示手段
２０１ 支点側軸受け
２０２ 移動側軸受け
２０３ 雌ネジ部材
２０４ ハウジング
２０５ 駆動軸
２０６ 移動モータ
２０７ ウォーム
２０８ ウォームホイール
３００ インクジェットプリンタ
３０１ 布帛
３０２ ロール状積載物
３０８ インクジェットヘッド
３０９ 爪
３１０ 乾燥ヒータ
３１１ 巻き取りローラ
ＣＬ 中心線
ＰＳ 検知手段
Ｗ 被搬送物

Claims (5)

1. 少なくとも２本以上のローラに巻き掛けられた無端ベルトを備えたベルト搬送装置において、
   前記ローラのうち少なくとも１本以上のローラはその表面に螺旋状の凹部又は凸部を有し、かつ、前記無端ベルトは周方向に延びる横糸及び幅方向に延びる縦糸からなる芯体を有し、前記無端ベルトの横糸を所定撚り方向の糸で構成することにより前記無端ベルトに生起される所定方向の片寄り力を、前記ローラの螺旋状の凹部又は凸部により前記無端ベルトに生起させる片寄り力で相殺するように構成したことを特徴とするベルト搬送装置。
2. 前記少なくとも２本以上のローラのうち少なくとも１本のローラの一方の端部位置を移動させる移動手段と、前記無端ベルトの端部位置を検知する検知手段と、該検知手段の検知信号に基づき前記移動手段を制御する制御手段からなるベルト片寄り修正手段を有することを特徴とする請求項１に記載のベルト搬送装置。
3. 少なくとも２本以上のローラに巻き掛けられた搬送用の無端ベルトであって、
   前記無端ベルトは周方向に延びる横糸及び幅方向に延びる縦糸からなる芯体を有し、
   前記無端ベルトの幅方向にみて等分に、前記横糸を撚り方向が異なる糸で構成することを特徴とする無端ベルト。
4. 前記無端ベルトは、その表面に粘着層を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のベルト搬送装置。
5. 前記無端ベルトは、その表面に粘着層を有することを特徴とする請求項３に記載の無端ベルト。

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