JP2018124328A - Drive transmission device and image forming apparatus including drive transmission device - Google Patents

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徹 阪野
Toru Sakano
徹 阪野
星児 原
Seiji Hara
星児 原
有里 森
Yuri Mori
有里 森
木山 耕太
Kota Kiyama
耕太 木山
峰人 柳生
Mineto Yagyu
峰人 柳生
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a drive transmission device that can cancel slippage and belt vibration at a peeling part that are the problems unique to a drive transmission system using a belt and pulley not engaged with each other for achieving low vibration and low noise.SOLUTION: In a drive transmission using a belt and pulley not engaged with each other, voltage is applied between the belt and pulley to generate an electrostatic attraction force and thereby increase a frictional force. A pressing member is provided at a position where the belt is separated from the pulley to reduce belt vibration generated between the belt and pulley and thereby reduce noise.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、画像形成装置などに用いられる駆動伝達装置に関し、特に噛み合いのないベルトとプーリを用いた駆動伝達装置の改良に関する。   The present invention relates to a drive transmission device used in an image forming apparatus and the like, and more particularly to an improvement of a drive transmission device using a belt and a pulley that do not mesh.

従来、画像形成装置をはじめとする各種の装置において、モータ等の駆動源の回転力を被駆動部に伝達する駆動伝達装置が設けられる。例えば、画像形成装置において、駆動源としてのモータの駆動力を、ギアを介して、被駆動部としての感光体ドラムや中間転写ベルトを駆動する駆動ローラに伝達する構成が採用されている。しかし、この構成では、駆動力が入力されるギア(駆動入力ギア)と出力されるギア(従動ギア)との間の回転伝達誤差(特にかみあい伝達誤差)が起振力となって振動が発生する。ギアで発生した振動が軸、軸受、側板などのギア支持部材に伝わり、大きな騒音を発生させてしまう可能性があった。   2. Description of the Related Art Conventionally, in various apparatuses including an image forming apparatus, a drive transmission device that transmits a rotational force of a drive source such as a motor to a driven part is provided. For example, the image forming apparatus employs a configuration in which a driving force of a motor as a driving source is transmitted to a driving roller that drives a photosensitive drum or an intermediate transfer belt as a driven portion via a gear. However, in this configuration, vibration is generated by the rotation transmission error (particularly the meshing transmission error) between the gear to which the driving force is input (drive input gear) and the output gear (the driven gear) as a vibration force. To do. The vibration generated in the gear may be transmitted to gear support members such as shafts, bearings, and side plates, and may generate a large noise.

そこで、ギアに替えて、駆動プーリ及び従動プーリとそれらに巻回されるベルト(いわゆる平ベルト)とを用い、プーリとベルトとの間の摩擦力を利用して、モータの回転駆動力をベルトへ伝達する構成が検討されている。しかしながら、この構成において大きな駆動力を伝達しようとすると、プーリとベルトとの間で滑りが生じてしまい、モータの駆動力を被駆動部へと伝達することができないおそれがある。   Therefore, instead of the gear, a driving pulley and a driven pulley and a belt wound around them (a so-called flat belt) are used, and the rotational driving force of the motor is converted to a belt by utilizing the frictional force between the pulley and the belt. The structure to transmit to is being studied. However, if a large driving force is transmitted in this configuration, a slip occurs between the pulley and the belt, and the driving force of the motor may not be transmitted to the driven part.

そこで、プーリとベルトとを静電的に吸着させて、プーリとベルトとの滑りを抑制する技術が知られている(特許文献1)。この技術では、プーリとしての駆動ローラの芯金にバイアスを印加することにより、駆動ローラと中間転写ベルトとの間に静電吸着力を作用させ、駆動ローラの駆動力を中間転写ベルトへと伝達している。   Therefore, a technique is known in which the pulley and the belt are electrostatically adsorbed to suppress slippage between the pulley and the belt (Patent Document 1). In this technology, by applying a bias to the core of the driving roller as a pulley, an electrostatic adsorption force acts between the driving roller and the intermediate transfer belt, and the driving force of the driving roller is transmitted to the intermediate transfer belt. doing.

特開平8−146783号公報JP-A-8-146783

しかしながら、上記従来技術では、以下に述べるような課題があった。特許文献1の技術では、駆動ローラ(プーリ)と中間転写ベルトとの間にだけ静電吸着力を作用させているので、駆動ローラ以外の、中間転写ベルトを張架している複数のローラ(従動ローラ)と中間転写ベルトとの間で滑りが発生するおそれがある。   However, the above prior art has the following problems. In the technique of Patent Document 1, since an electrostatic attraction force is applied only between the driving roller (pulley) and the intermediate transfer belt, a plurality of rollers (in addition to the driving roller) that stretch the intermediate transfer belt ( There is a risk of slippage between the driven roller) and the intermediate transfer belt.

特に、従動ローラによって被駆動部が駆動される構成を考えた場合、被駆動部が大きな負荷であると、従動ローラとベルトとの滑りが発生しやすくなる。つまり、特許文献1の構成では、ベルトと従動ローラの間において滑りが発生するので、駆動源の回転力を被駆動部へと高精度に伝達することができないという問題があった。また、特許文献1の技術では、駆動ローラの芯金にバイアスを印加し、中間転写ベルトが分極することで、駆動ローラと中間転写ベルトとの間に静電吸着力が発生させているため、大きな吸着力を発生させることが困難であった。   In particular, when considering a configuration in which the driven part is driven by the driven roller, if the driven part has a large load, slippage between the driven roller and the belt is likely to occur. That is, in the configuration of Patent Document 1, since slip occurs between the belt and the driven roller, there is a problem that the rotational force of the driving source cannot be transmitted to the driven part with high accuracy. In the technique of Patent Document 1, since a bias is applied to the core of the driving roller and the intermediate transfer belt is polarized, an electrostatic adsorption force is generated between the driving roller and the intermediate transfer belt. It was difficult to generate a large adsorption force.

さらに、特許文献1においては、中間転写ベルトの剥離時において、吸着力ムラ、負荷変動によって、中間転写ベルトが振動し、騒音が発生してしまう。特に、静電吸着力を大きくすると、吸着力のムラが相対的に大きくなるために、ベルトの振動による騒音も大きくなるという課題があった。   Further, in Patent Document 1, when the intermediate transfer belt is peeled off, the intermediate transfer belt vibrates due to uneven adsorption force and load fluctuation, and noise is generated. In particular, when the electrostatic attraction force is increased, the non-uniformity of the attraction force becomes relatively large, so that there is a problem that noise due to belt vibration also increases.

本発明は上記従来技術の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、駆動源の回転力を被駆動部に高精度に伝達すると共に、駆動源を駆動させることによって生じる振動や騒音を低減することにある。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems of the prior art, and its purpose is to transmit the rotational force of the drive source to the driven part with high accuracy, and to generate vibrations generated by driving the drive source. It is to reduce noise.

上記課題を解決するため、本発明の駆動伝達装置は、駆動源と、
駆動プーリと、被駆動部に連結された従動プーリと、前記駆動プーリ及び前記従動プーリに巻回されたベルト、を備え、前記駆動源の回転力を前記駆動プーリに伝達し、前記ベルト及び前記従動プーリを介して前記被駆動部に駆動を伝達する駆動伝達装置において、前記駆動プーリおよび前記従動プーリの少なくとも一方は導電層を有し、前記導電層を有するプーリと前記ベルトは誘電層を介して接触するように配置され、前記導電層を有するプーリの導電層と前記ベルトとの間に電位差を与える電圧印加手段と、を備えた駆動伝達装置であって、少なくとも1つ以上の押圧部材を有し、前記押圧部材はベルトを介して、前記導電層を有するプーリに接触するように配置され、かつ所定の電圧、負荷をかけたときにベルトがプーリから剥離する位置よりも回転下流側に押圧部材が、設置されたことを特徴とする。
In order to solve the above problems, a drive transmission device of the present invention includes a drive source,
A driving pulley, a driven pulley connected to the driven part, and a belt wound around the driving pulley and the driven pulley, and transmitting the rotational force of the driving source to the driving pulley, the belt and the belt In the drive transmission device that transmits driving to the driven part via a driven pulley, at least one of the driving pulley and the driven pulley has a conductive layer, and the pulley having the conductive layer and the belt pass through a dielectric layer. And a voltage applying means for applying a potential difference between the conductive layer of the pulley having the conductive layer and the belt, wherein the drive transmission device includes at least one pressing member. And the pressing member is arranged to contact the pulley having the conductive layer through the belt, and the belt is peeled off from the pulley when a predetermined voltage and load are applied. The pressing member to rotate the downstream side of a position, characterized in that installed.

本発明によれば、噛み合いのないプーリ、ベルトを用いた駆動伝達装置において、駆動力伝達に必要な摩擦力を発生させることができ、滑りを発生させることなく駆動伝達が行える。また、噛み合いがないために振動の発生を抑制することができ、スジムラ等の画像劣化を防ぐとともに、駆動伝達装置から発生する騒音を大幅に低減させることが可能となる。更に、剥離部において押圧部材を設置するという簡易な構成で、剥離部におけるベルトの振動を抑制し、騒音を低減することできる。   According to the present invention, in a drive transmission device using pulleys and belts that do not mesh with each other, it is possible to generate a frictional force necessary for driving force transmission, and to perform drive transmission without causing slippage. Further, since there is no meshing, generation of vibration can be suppressed, image deterioration such as unevenness can be prevented, and noise generated from the drive transmission device can be greatly reduced. Furthermore, with a simple configuration in which the pressing member is installed in the peeling portion, it is possible to suppress the vibration of the belt in the peeling portion and reduce noise.

実施例1の静電吸着力を用いた駆動伝達装置を説明する図The figure explaining the drive transmission device using the electrostatic attraction force of Example 1. 画像形成装置の構成説明図Configuration diagram of image forming apparatus 画像形成部の構成説明図Configuration diagram of the image forming unit 図1の断面図、側面図Sectional view, side view of FIG. 図4のA部における回路図および図4の電気的な等価回路を説明する図FIG. 4 is a circuit diagram for part A and a diagram for explaining the electrical equivalent circuit of FIG. 第1の実施の形態の駆動伝達装置における印加電圧と伝達可能駆動力の関係を説明する図The figure explaining the relationship between the applied voltage and the drive force which can be transmitted in the drive transmission apparatus of 1st Embodiment 剥離部における騒音が発生するメカニズムを説明する図Diagram explaining the mechanism of noise generation at the peeling part 押圧部材による騒音の低減効果を説明する図The figure explaining the noise reduction effect by a pressing member 実施例2の静電吸着力を用いた駆動伝達装置を説明する図The figure explaining the drive transmission device using the electrostatic attraction force of Example 2.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明で用いる部材、数値、材料等は、理解を助ける目的の例示に過ぎず、本発明を限定する趣旨のものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that members, numerical values, materials, and the like used in the description are merely examples for the purpose of assisting understanding, and are not intended to limit the present invention.

[実施例1]
まず、本発明の第1の実施例である駆動伝達装置を備えた画像形成装置について、基本的な構成および動作を図2及び図3を参照して説明する。図2は画像形成装置の基本構成の説明図である。図2に示すように、実施例1の画像形成装置100は、中間転写ベルト9に沿ってイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成部PY、PM、PC、PKを配置したフルカラーレーザビームプリンタである。
[Example 1]
First, the basic configuration and operation of the image forming apparatus including the drive transmission apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is an explanatory diagram of the basic configuration of the image forming apparatus. As shown in FIG. 2, the image forming apparatus 100 according to the first embodiment is a full-color laser beam printer in which yellow, magenta, cyan, and black image forming portions PY, PM, PC, and PK are arranged along the intermediate transfer belt 9. is there.

画像形成部PYでは、回転駆動される感光ドラム1Y上にイエロートナー像が形成されて担持搬送された後、第一転写部TYにおいて一次転写ローラ5Yによって中間転写ベルト9に一次転写される。画像形成部PM、PC、PKでも同様に、感光ドラム1M、1C、1Kにマゼンタトナー像、シアントナー像、ブラックトナー像が形成され、順次重ね合わせて中間転写ベルト9に一次転写される。   In the image forming unit PY, a yellow toner image is formed and carried on the photosensitive drum 1Y that is rotationally driven, and then is primarily transferred to the intermediate transfer belt 9 by the primary transfer roller 5Y in the first transfer unit TY. Similarly, in the image forming portions PM, PC, and PK, magenta toner images, cyan toner images, and black toner images are formed on the photosensitive drums 1M, 1C, and 1K, and are sequentially superimposed and primarily transferred to the intermediate transfer belt 9.

中間転写ベルト9は、駆動ローラ13、テンションローラ12、バックアップローラ10に掛け渡して支持され、駆動ローラ13の回転に伴って矢印B方向に回転する。中間転写ベルト9は一次転写ローラ5Y〜5Kによって図中上方向に張り上げられ、感光ドラム1Y〜1Kとの間で第一転写部TY〜TKが形成される。   The intermediate transfer belt 9 is supported around the drive roller 13, the tension roller 12, and the backup roller 10, and rotates in the arrow B direction as the drive roller 13 rotates. The intermediate transfer belt 9 is stretched upward in the figure by primary transfer rollers 5Y to 5K, and first transfer portions TY to TK are formed between the photosensitive drums 1Y to 1K.

各画像形成部から転写され、中間転写ベルト9に担持されたトナー像は、中間転写ベルト9の回転に伴って二次転写部T2へ搬送され、記録材Pへ二次転写される。記録材Pは、給紙カセット19から給紙ローラ14によって引き出され、分離装置15によって1枚ずつに分離されてレジストローラ16へ送り出される。レジストローラ16は、中間転写ベルト9に担持されたトナー像に先頭を一致させて、記録材Pを二次転写部T2へ給送する。トナー像を二次転写された記録材Pは、定着装置17へ受け渡されて加熱加圧を受けることにより、表面に画像が定着される。   The toner image transferred from each image forming unit and carried on the intermediate transfer belt 9 is conveyed to the secondary transfer unit T2 as the intermediate transfer belt 9 rotates, and is secondarily transferred to the recording material P. The recording material P is drawn from the paper feed cassette 19 by the paper feed roller 14, separated one by one by the separating device 15, and sent to the registration roller 16. The registration roller 16 feeds the recording material P to the secondary transfer portion T <b> 2 by aligning the head with the toner image carried on the intermediate transfer belt 9. The recording material P onto which the toner image has been secondarily transferred is transferred to the fixing device 17 and subjected to heat and pressure, whereby the image is fixed on the surface.

中間転写ベルトクリーニング装置18は、不図示の駆動源によって中間転写ベルト9と接触離間可能に設置されている。通常印刷時には中間転写ベルトクリーニング装置18は中間転写ベルト9に接触し、二次転写部T2を通過して中間転写ベルト9に残った転写残トナーを除去する。中間転写ベルト9へのトナー像の転写を伴わないレーザー光量調整モード、転写電圧調整モード動作時には、中間転写ベルト9の劣化を防止するために中間転写ベルトクリーニング装置18は中間転写ベルト9と離間される。
続いて図3を参照して画像形成部の詳細を説明する。
The intermediate transfer belt cleaning device 18 is installed so as to be in contact with and separated from the intermediate transfer belt 9 by a driving source (not shown). During normal printing, the intermediate transfer belt cleaning device 18 comes into contact with the intermediate transfer belt 9 and removes transfer residual toner remaining on the intermediate transfer belt 9 after passing through the secondary transfer portion T2. During the laser light quantity adjustment mode and transfer voltage adjustment mode operation that do not involve transfer of the toner image to the intermediate transfer belt 9, the intermediate transfer belt cleaning device 18 is separated from the intermediate transfer belt 9 in order to prevent the deterioration of the intermediate transfer belt 9. The
Next, the details of the image forming unit will be described with reference to FIG.

画像形成部PY、PM、PC、PKは、付設された現像装置4Y、4M、4C、4Kで用いるトナーがイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外は同様に構成される。従って、以下では、イエローの画像形成部PYについて説明し、画像形成部PM、PC、PKについては、説明する構成の記号末尾のYをC、M、Kに読み替えて説明されるものとする。   The image forming units PY, PM, PC, and PK are configured similarly except that the toners used in the attached developing devices 4Y, 4M, 4C, and 4K are different from yellow, magenta, cyan, and black. Accordingly, in the following description, the yellow image forming unit PY will be described, and the image forming units PM, PC, and PK will be described by replacing Y at the end of the symbol of the configuration to be described with C, M, and K.

図3は画像形成部、一次転写部、および二次転写部の構成説明図である。図3に示すように、画像形成部PYは、感光ドラム1Yの周囲に、帯電装置2Y、露光装置3Y、現像装置4Y、一次転写ローラ5Y、クリーニング装置6Yを配置する。   FIG. 3 is an explanatory diagram of the configuration of the image forming unit, the primary transfer unit, and the secondary transfer unit. As shown in FIG. 3, the image forming unit PY includes a charging device 2Y, an exposure device 3Y, a developing device 4Y, a primary transfer roller 5Y, and a cleaning device 6Y around the photosensitive drum 1Y.

感光ドラム1Yは、アルミニウム製シリンダの外周面に、帯電極性が負極性の有機光導電体層を塗布して構成され、矢印A方向に回転する。帯電装置2Yは、電源D3から負極性の電圧を印加されて、感光ドラム1Yの表面に帯電粒子を照射することにより、感光ドラム1Yの表面を一様な負極性の電位に帯電する。露光装置3Yは、イエローの分解色画像を展開した走査線画像データに従ってON−OFF変調したレーザービームを回転ミラーで走査し、感光ドラム1Y表面へ照射する。これにより、帯電した感光ドラム1Yの表面に画像データに対応した静電像が形成される。   The photosensitive drum 1Y is configured by applying an organic photoconductor layer having a negative polarity on the outer peripheral surface of an aluminum cylinder, and rotates in the direction of arrow A. The charging device 2Y receives a negative voltage from the power source D3 and irradiates the surface of the photosensitive drum 1Y with charged particles, thereby charging the surface of the photosensitive drum 1Y to a uniform negative potential. The exposure device 3Y scans the surface of the photosensitive drum 1Y with a laser beam that is ON-OFF modulated in accordance with scanning line image data obtained by developing a yellow color separation image with a rotating mirror. Thereby, an electrostatic image corresponding to the image data is formed on the surface of the charged photosensitive drum 1Y.

現像装置4Yは、トナーに磁性キャリアを混合した二成分現像剤を攪拌してトナーを負極性に帯電させる。帯電したトナーは、固定磁極4jの周囲で感光ドラム1Yとカウンタ方向に回転する現像スリーブ4sに穂立ち状態で担持されて、感光ドラム1Yを摺擦する。電源D4は、負極性の直流電圧に交流電圧を重畳した現像電圧を現像スリーブ4sに印加し、現像スリーブ4sよりも相対的に正極性となった感光ドラム1Yの静電像へトナーを付着させて、静電像をトナー像として現像する。   The developing device 4Y stirs a two-component developer obtained by mixing a magnetic carrier with toner and charges the toner negatively. The charged toner is carried on the developing sleeve 4s rotating around the fixed magnetic pole 4j in the counter direction with the photosensitive drum 1Y, and rubs against the photosensitive drum 1Y. The power source D4 applies a developing voltage obtained by superimposing an AC voltage to a negative DC voltage to the developing sleeve 4s, and causes the toner to adhere to the electrostatic image of the photosensitive drum 1Y that has a relatively positive polarity relative to the developing sleeve 4s. Then, the electrostatic image is developed as a toner image.

一次転写ローラ5Yは、感光ドラム1Yとの間に中間転写ベルト9を挟持して、感光ドラム1Yと中間転写ベルト9との間に一次転写部TYを形成する。電源D1は、正極性の直流電圧を一次転写ローラ5Yに印加して、負極性に帯電して感光ドラム1Yに担持されたトナー像を、一次転写部TYを通過する中間転写ベルト9へ一次転写させる。クリーニング装置6Yは、クリーニングブレードを感光ドラム1Yに摺擦して、一次転写部TYを通過して感光ドラム1Yの表面に残留した転写残トナーを除去する。   The primary transfer roller 5Y sandwiches the intermediate transfer belt 9 between the photosensitive drum 1Y and forms a primary transfer portion TY between the photosensitive drum 1Y and the intermediate transfer belt 9. The power source D1 applies a positive DC voltage to the primary transfer roller 5Y, and negatively charges the toner image carried on the photosensitive drum 1Y to the intermediate transfer belt 9 passing through the primary transfer portion TY. Let The cleaning device 6Y slides the cleaning blade against the photosensitive drum 1Y to remove the transfer residual toner that has passed through the primary transfer portion TY and remained on the surface of the photosensitive drum 1Y.

二次転写ローラ11は、中間転写ベルト9を介してバックアップローラ10に圧接し、中間転写ベルト9と二次転写ローラ11との間に二次転写部T2を形成する。二次転写部T2は、中間転写ベルト9のトナー像に重ね合わせて記録材Pを挟持搬送し、記録材Pが二次転写部T2を通過する過程で、中間転写ベルト9から記録材Pへトナー像を二次転写させる。   The secondary transfer roller 11 is in pressure contact with the backup roller 10 via the intermediate transfer belt 9, and forms a secondary transfer portion T <b> 2 between the intermediate transfer belt 9 and the secondary transfer roller 11. The secondary transfer portion T2 sandwiches and conveys the recording material P superimposed on the toner image on the intermediate transfer belt 9, and the recording material P passes from the secondary transfer portion T2 to the recording material P in the process of passing the secondary transfer portion T2. The toner image is secondarily transferred.

電源D2は、正極性の直流電圧を二次転写ローラ11に印加して、バックアップローラ10と中間転写ベルト9と記録材Pと二次転写ローラ11との直列回路に転写電流を流す。転写電流は中間転写ベルト9から記録材Pへのトナーの移動に関与する。   The power source D <b> 2 applies a positive DC voltage to the secondary transfer roller 11, and causes a transfer current to flow through the series circuit of the backup roller 10, the intermediate transfer belt 9, the recording material P, and the secondary transfer roller 11. The transfer current is involved in the movement of toner from the intermediate transfer belt 9 to the recording material P.

以下より、図1を用いて本実施形態の駆動伝達装置50の全体構成について説明する。図1は駆動伝達装置50の斜視図である。この駆動伝達装置50は、プーリとベルトとを静電的に吸着させて、伝達可能な駆動力を増加させるものである。   Hereinafter, the overall configuration of the drive transmission device 50 of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a perspective view of the drive transmission device 50. The drive transmission device 50 increases the drive force that can be transmitted by electrostatically attracting the pulley and the belt.

本実施形態では、駆動伝達装置50によって、駆動源の回転駆動力が伝達されて回転駆動する感光ドラム1Kの回転軸30Kを例示し、駆動源としてはモータ20を例示する。駆動伝達装置50を画像形成装置100に適用する場合、被駆動部の例としては、回転して画像形成に関わる動作を行う、構成要素が適しており、感光ドラム1の他には、中間転写ベルト9を駆動する駆動ローラ13や、定着装置17内の定着ローラ等が適している。しかしこれらに限定されるものではなく、駆動分配への適用など、駆動伝達を必要とするあらゆる箇所に適している。   In the present embodiment, the rotational shaft 30K of the photosensitive drum 1K that is rotationally driven by transmission of the rotational driving force of the drive source by the drive transmission device 50 is illustrated, and the motor 20 is illustrated as the drive source. When the drive transmission device 50 is applied to the image forming apparatus 100, as an example of the driven part, a component that rotates and performs an operation related to image formation is suitable. A driving roller 13 for driving the belt 9 and a fixing roller in the fixing device 17 are suitable. However, the present invention is not limited to these, and is suitable for any place that requires drive transmission, such as application to drive distribution.

図1に示すように、駆動伝達装置50には、駆動プーリ21、従動プーリ22、無端状のベルト23、電圧印加手段24、押圧部材36が含まれる。駆動プーリ21とベルト23との接触面で摩擦力によってベルト23に駆動力が伝達される。ベルト23に駆動力が伝わりベルト23が回転すると、ベルト23と従動プーリ22との接触面での摩擦力によって従動プーリ22に駆動力が伝達される。従動プーリ22と感光ドラム1Kは回転軸30Kを介して接続されているので、従動プーリ22の駆動力は感光ドラム1Kに伝達される。   As shown in FIG. 1, the drive transmission device 50 includes a drive pulley 21, a driven pulley 22, an endless belt 23, a voltage applying unit 24, and a pressing member 36. A driving force is transmitted to the belt 23 by a frictional force on a contact surface between the driving pulley 21 and the belt 23. When the driving force is transmitted to the belt 23 and the belt 23 rotates, the driving force is transmitted to the driven pulley 22 by the frictional force at the contact surface between the belt 23 and the driven pulley 22. Since the driven pulley 22 and the photosensitive drum 1K are connected via the rotating shaft 30K, the driving force of the driven pulley 22 is transmitted to the photosensitive drum 1K.

図1に示すように、電圧印加手段26は導電性ブラシ28aと28cを介して、駆動プーリ21の導電層21とベルト23の間に電位差を与える。そして、駆動プーリ21とベルト23の間に静電吸着力を発生させる。また駆動プーリ21と同様の構成にて、従動プーリ22側においてもベルト23との間に静電吸着力を発生させる。   As shown in FIG. 1, the voltage applying means 26 gives a potential difference between the conductive layer 21 of the driving pulley 21 and the belt 23 via the conductive brushes 28a and 28c. Then, an electrostatic attraction force is generated between the drive pulley 21 and the belt 23. Further, an electrostatic attraction force is generated between the driven pulley 22 and the belt 23 with the same configuration as the driving pulley 21.

図1に示すように、駆動プーリ21側の剥離部に設置した押圧部材36は中心に軸35を有し、またその軸は圧縮バネ37によって軸に対して垂直方向に押し付けられ、一定の接触圧にて保持されている。そして、導電性の押圧部材36はベルト23が駆動プーリ21から剥離する時に発生する振動および騒音を低減する。このことは後述にて詳しく説明する。   As shown in FIG. 1, the pressing member 36 installed at the peeling portion on the side of the drive pulley 21 has a shaft 35 at the center, and the shaft is pressed in a direction perpendicular to the shaft by a compression spring 37, and has a constant contact. Held by pressure. The conductive pressing member 36 reduces vibration and noise generated when the belt 23 is peeled off from the drive pulley 21. This will be described in detail later.

以下より、駆動伝達装置50の伝達可能な駆動力について説明する。まず、駆動伝達装置50の各々の構成部品について図4(a)、図4(b)にて説明する。図4(a)は図1のX-X断面図、図4(b)は図4(a)のY-Y断面図である。駆動プーリ21は電圧を印加することが可能な導電層21を有した円筒形状のもので、モータ20の出力軸20aに絶縁部材34aを介して結合される。駆動プーリの半径は10mm、幅も10mmとする。従動プーリ22は、駆動プーリ21と同様に、電圧を印加することが可能な導電層を有した円筒形状のもので、軸30Kに絶縁部材34bを介して結合される。   Hereinafter, the drive force that can be transmitted by the drive transmission device 50 will be described. First, each component of the drive transmission device 50 will be described with reference to FIGS. 4 (a) and 4 (b). 4A is a cross-sectional view taken along the line XX in FIG. 1, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line YY in FIG. 4A. The drive pulley 21 has a cylindrical shape having a conductive layer 21 to which a voltage can be applied, and is coupled to the output shaft 20a of the motor 20 via an insulating member 34a. The drive pulley has a radius of 10 mm and a width of 10 mm. Like the drive pulley 21, the driven pulley 22 has a cylindrical shape having a conductive layer to which a voltage can be applied, and is coupled to the shaft 30K via an insulating member 34b.

軸30Kは、感光ドラム1Kへと接続される。従動プーリ22の半径は40mm、幅は10mmとする。押圧部材36は導電性かつ円筒形状のもので、半径は10mm、幅も10mmとする。押圧部材36は押圧部材軸35に結合しており、押圧部材軸35は圧縮バネ37によって付勢されている。圧縮バネ37は押圧部材36を駆動プーリ21の軸に垂直な方向に押し付けており、押圧部材36を所定の位置に当接させている。
駆動プーリ21の導電層と従動プーリ22の導電層は導電性ブラシ28aおよび28bを介して、電圧印加手段24、26から直流電圧が印加される。
The shaft 30K is connected to the photosensitive drum 1K. The radius of the driven pulley 22 is 40 mm and the width is 10 mm. The pressing member 36 is conductive and cylindrical, and has a radius of 10 mm and a width of 10 mm. The pressing member 36 is coupled to a pressing member shaft 35, and the pressing member shaft 35 is biased by a compression spring 37. The compression spring 37 presses the pressing member 36 in a direction perpendicular to the axis of the drive pulley 21 and brings the pressing member 36 into contact with a predetermined position.
A DC voltage is applied to the conductive layer of the driving pulley 21 and the conductive layer of the driven pulley 22 from the voltage applying means 24 and 26 via the conductive brushes 28a and 28b.

無端ベルト23は、プーリに接する側に誘電層23aを有し、さらに外側に導電層23bを有する2層構造である。誘電層23aは、導電性カーボンが分散されたポリイミドの樹脂材料で構成され、体積抵抗率が1E9〜1E14Ω・cm程度に抵抗調整され、厚さは約70μm、幅は約10mmである。導電層23bはNiのスパッタで形成され、厚さは100nm程度である。また無端ベルト23の導電層23bの幅は、誘電層23aの幅よりも狭く、プーリ表面との沿面距離を大きくして、放電を防止している。無端ベルト23と駆動プーリ21の巻き付き角は120°、無端ベルト23と従動プーリ23の巻き付き角は240°とする。   The endless belt 23 has a two-layer structure having a dielectric layer 23a on the side in contact with the pulley and a conductive layer 23b on the outer side. The dielectric layer 23a is made of a polyimide resin material in which conductive carbon is dispersed, the volume resistivity is adjusted to about 1E9 to 1E14 Ω · cm, the thickness is about 70 μm, and the width is about 10 mm. The conductive layer 23b is formed by sputtering of Ni and has a thickness of about 100 nm. Further, the width of the conductive layer 23b of the endless belt 23 is narrower than the width of the dielectric layer 23a, and the creepage distance from the pulley surface is increased to prevent discharge. The winding angle between the endless belt 23 and the driving pulley 21 is 120 °, and the winding angle between the endless belt 23 and the driven pulley 23 is 240 °.

以上のように構成することで、駆動プーリ21および従動プーリ22と無端ベルト23の間に静電吸着力を発生させ、駆動伝達に必要とする摩擦力を増大させている。なお、無端ベルト23に付与される初期張力は小さくてよく、ここでは0.5kgfである。   With the configuration described above, an electrostatic attraction force is generated between the drive pulley 21 and the driven pulley 22 and the endless belt 23, and the frictional force required for drive transmission is increased. Note that the initial tension applied to the endless belt 23 may be small, and is 0.5 kgf here.

続いて、図5を用いて、駆動伝達装置50の伝達可能な駆動力を増大させるために利用しているベルトとプーリの間に発生する静電吸着力について説明する。図5(a)は、図4(b)のA部において駆動プーリ21と無端ベルト23のミクロな接触状態を模式的に示した図で、図5(b)は、駆動伝達装置50の電気的性質を示した等価回路図である。   Next, the electrostatic attraction force generated between the belt and the pulley used to increase the drive force that can be transmitted by the drive transmission device 50 will be described with reference to FIG. FIG. 5A is a diagram schematically showing a micro-contact state between the drive pulley 21 and the endless belt 23 in part A of FIG. 4B, and FIG. 5B is an electric diagram of the drive transmission device 50. It is the equivalent circuit diagram which showed the physical property.

図5(a)に示すように、駆動プーリ21と無端ベルト23は、それぞれ表面に微小な凹凸を有して接触しているため、駆動プーリ21と無端ベルト23との間には微小な空隙が形成される。この微小な接触状態は電気的には、図5(a)に示すような等価回路で表現される。ここで、Cb1は誘電層23aの静電容量成分、Rb1は誘電層23aの抵抗成分、Cg1は駆動プーリ21と無端ベルト23によって形成された空隙の静電容量、Rg1は駆動プーリ21と無端ベルト23の接触抵抗である。   As shown in FIG. 5A, since the driving pulley 21 and the endless belt 23 are in contact with each other with minute irregularities, there is a minute gap between the driving pulley 21 and the endless belt 23. Is formed. This minute contact state is electrically expressed by an equivalent circuit as shown in FIG. Here, Cb1 is the capacitance component of the dielectric layer 23a, Rb1 is the resistance component of the dielectric layer 23a, Cg1 is the capacitance of the gap formed by the drive pulley 21 and the endless belt 23, and Rg1 is the drive pulley 21 and the endless belt. 23 contact resistance.

このような構成で導電層23bと駆動プーリ21の間に電圧を印加すると、各静電容量、抵抗の大きさに応じて、Cg1に電荷が蓄積され、その結果静電吸着力が発生する。特に、Rb1が小さい場合には、ジョンセン・ラーベック力なる大きな静電吸着力が発生する。   When a voltage is applied between the conductive layer 23b and the driving pulley 21 with such a configuration, charges are accumulated in Cg1 according to the magnitude of each capacitance and resistance, and as a result, an electrostatic adsorption force is generated. In particular, when Rb1 is small, a large electrostatic attraction force such as a Johnsen-Rahbek force is generated.

また、駆動伝達装置50の全体の等価回路としては、図5(b)のようになる。図5(b)は、図5(a)の等価回路に、従動プーリ22と無端ベルト23による静電容量成分と抵抗成分を加えたものである。ここでも、印加電圧、各静電容量、抵抗の大きさに応じてCg1およびCg2に電荷が蓄積され、駆動プーリ21および従動プーリ22と無端ベルト23の導電層23bとの間には静電力が発生し、電気的に吸着する。   An overall equivalent circuit of the drive transmission device 50 is as shown in FIG. FIG. 5B is obtained by adding an electrostatic capacitance component and a resistance component due to the driven pulley 22 and the endless belt 23 to the equivalent circuit of FIG. Again, charges are accumulated in Cg1 and Cg2 according to the applied voltage, each capacitance, and the resistance, and electrostatic force is generated between the drive pulley 21 and the driven pulley 22 and the conductive layer 23b of the endless belt 23. Generated and electrically adsorbed.

このように静電吸着力が発生した結果、無端ベルト23と駆動プーリ21および従動プーリ22との間の垂直抗力が増して摩擦力が増大するため、滑りを抑制し、伝達可能な駆動力を増加させることが可能となる。   As a result of the electrostatic attraction force generated in this way, the vertical drag between the endless belt 23 and the drive pulley 21 and the driven pulley 22 is increased to increase the frictional force. It can be increased.

次いで、電圧を印加することで発生する静電吸着力の作用により、伝達可能な駆動力が増加することについて説明する。ベルトによって駆動伝達を行う場合、駆動プーリの回転駆動力によってプーリに掛かる前後のベルト張力に差が生じ、この張力差によって従動プーリへ駆動力が伝達される。伝達される駆動力はこの張力差に等しい。   Next, a description will be given of an increase in the transmission force that can be transmitted by the action of the electrostatic attraction force generated by applying a voltage. When drive transmission is performed by a belt, a difference occurs in belt tension before and after the pulley is applied by the rotational driving force of the driving pulley, and the driving force is transmitted to the driven pulley by this tension difference. The transmitted driving force is equal to this tension difference.

こうした駆動伝達において、伝達可能な駆動力即ち発生可能な張力差は、プーリとベルト間に発生し得る最大の摩擦力に依存する。一般に、静電吸着力を用いないベルト駆動伝達では、伝達可能な駆動力Fはオイラーの公式より次式(1)で表される。 In such drive transmission, the transmittable driving force, that is, the tension difference that can be generated, depends on the maximum frictional force that can be generated between the pulley and the belt. In general, in belt drive transmission without using electrostatic attraction force, the transmittable drive force F 1 is expressed by the following equation (1) from Euler's formula.

式(1)で、Tはベルトに張力を与えるテンション、θはベルトのプーリへの巻き付き角度、μはベルトとプーリ間の摩擦係数である。
さらに、静電吸着力が加わった場合の伝達可能な駆動力Fは、単位面積あたりの静電吸着力をP、プーリの半径をr、ベルトの幅をbとすると、次式(2)で表される。
In Equation (1), T is a tension that applies tension to the belt, θ is a winding angle of the belt around the pulley, and μ is a coefficient of friction between the belt and the pulley.
Further, when the electrostatic attraction force is applied, the transmittable driving force F 2 is expressed by the following equation (2), where P is the electrostatic attraction force per unit area, r is the radius of the pulley, and b is the width of the belt. It is represented by

つまり、静電吸着力が加わったことによる伝達可能な駆動力の増分ΔFはFとFの差分であり、次式(3)で表される。 That is, the increase ΔF of the drive force that can be transmitted due to the addition of the electrostatic attraction force is the difference between F 2 and F 1 and is expressed by the following equation (3).

ここで、本実施例における駆動プーリ21と無端ベルト23間に生じる単位面積当たりの静電吸着力Pは、コンデンサの電極間に働く力として考えることができ、次式(4)で表される。 Here, the electrostatic attraction force P 1 per unit area generated between the drive pulley 21 and the endless belt 23 in this embodiment can be considered as a force acting between the electrodes of the capacitor, and is expressed by the following equation (4). The

式(4)で、εは無端ベルト23の導電層23aの誘電率、dは厚さ、Vは駆動プーリ21と無端ベルト23の導電層23bとの間にかかる電圧である。したがって、駆動プーリ21から無端ベルト23への伝達可能な駆動力は(4)式を(3)式に代入することで求められ、伝達可能な駆動力はプーリ−ベルト間にかかる電圧に2次比例して増加することがわかる。 In Expression (4), ε is a dielectric constant of the conductive layer 23 a of the endless belt 23, d is a thickness, and V 1 is a voltage applied between the drive pulley 21 and the conductive layer 23 b of the endless belt 23. Therefore, the driving force that can be transmitted from the driving pulley 21 to the endless belt 23 is obtained by substituting the equation (4) into the equation (3), and the transmitting force that can be transmitted is secondary to the voltage applied between the pulley and the belt. It can be seen that it increases in proportion.

図6に実際に作製したプーリとベルトでの測定結果から算出した印加電圧と伝達可能駆動力の関係の一例を示すが、実験的にも印加電圧に2次比例して伝達可能駆動力が増加することが確認されている。   Fig. 6 shows an example of the relationship between the applied voltage and the transmittable driving force calculated from the measurement results of the pulleys and belts actually fabricated. The experimentally increased transmittable driving force is proportional to the applied voltage in quadratic order. It has been confirmed that

さて、上述した説明は駆動プーリ21と無端ベルト23との間の伝達可能駆動力についてであったが、従動プーリ22に関しても同様に伝達可能駆動力が算出できる。但し、本実施例の駆動伝達装置50においては、従動プーリ22と駆動プーリ21とで、ベルトの巻き付き角度θ、プーリの半径rが異なるため、伝達可能な駆動力は異なる。従動プーリ22では、駆動プーリ21に比べてベルトの巻き付き角度θおよびプーリの半径rは大きくなっているため、従動プーリ22の方が駆動プーリ21よりも無端ベルト23との接触面積が大きくなる。   Now, the above description is about the transmission force that can be transmitted between the drive pulley 21 and the endless belt 23, but the transmission force that can be transmitted can be similarly calculated for the driven pulley 22. However, in the drive transmission device 50 of this embodiment, the driven pulley 22 and the drive pulley 21 have different belt winding angles θ and pulley radii r. In the driven pulley 22, the belt winding angle θ and the pulley radius r are larger than in the driving pulley 21, so that the driven pulley 22 has a larger contact area with the endless belt 23 than the driving pulley 21.

すると、図5(b)に示した等価回路における静電容量成分が大きくなり、従動プーリ22と無端ベルト23の静電吸着力が大きくなる。その結果、従動プーリ22の方が駆動プーリ21よりも伝達可能な駆動力が大きくなる。径の小さい駆動プーリの伝達可能な駆動力を大きくするために、従動プーリよりも大きな電圧を駆動プーリに印加する。すると、駆動プーリでは、従動プーリに比べて、単位面積当たりの吸着力が大きくなるため、吸着力のムラに起因するベルト振動が駆動プーリで大きくなり、より大きな騒音が発生する。そこで、騒音のより大きい駆動プーリにおいて、ベルトの振動を抑えるために押圧部材を設置した。   Then, the electrostatic capacitance component in the equivalent circuit shown in FIG. 5B increases, and the electrostatic attraction force between the driven pulley 22 and the endless belt 23 increases. As a result, the driven pulley 22 can transmit more driving force than the driving pulley 21. In order to increase the drive force that can be transmitted by the drive pulley having a small diameter, a voltage larger than that of the driven pulley is applied to the drive pulley. Then, in the drive pulley, the suction force per unit area is larger than that in the driven pulley, and therefore belt vibration caused by unevenness of the suction force is increased in the drive pulley, and a larger noise is generated. In view of this, a pressing member is installed in a driving pulley that is noisy to suppress belt vibration.

吸着力のムラによって振動が発生するメカニズムを図7(a)により説明する。図7(a)は押圧部材を設置していないときの駆動伝達装置50で、駆動プーリ21からベルト23が剥離する様子を模式的に表した図である。ベルト23はメカニズムを分かりやすく説明するためにあえて破線状で表している。この構成において駆動プーリ21とベルト23に電圧を印加すると、駆動プーリ21の軸方向に静電吸着力Pが働く。また張力Tはベルト23が剥離する位置と従動プーリ22を結んだ方向に働く。張力Tは初期張力T0、巻き付き角θ、プーリとベルトの摩擦係数をμとすると、式(5)のように書き表せられる。 A mechanism for generating vibration due to uneven adsorption force will be described with reference to FIG. FIG. 7A is a diagram schematically showing a state where the belt 23 is peeled from the drive pulley 21 in the drive transmission device 50 when no pressing member is installed. The belt 23 is indicated by a broken line for easy understanding of the mechanism. In this configuration, when a voltage is applied to the drive pulley 21 and the belt 23, an electrostatic adsorption force P works in the axial direction of the drive pulley 21. Further, the tension T acts in the direction where the belt 23 is separated from the driven pulley 22. The tension T can be expressed as Equation (5), where the initial tension T 0 , the winding angle θ, and the friction coefficient between the pulley and the belt are μ.

マクロな視点からみると一様な静電吸着力Pが働いているように見えるが、ミクロな視点で見ると、ベルト23の導電層23aの膜厚のバラつきや、表面凹凸の影響により吸着力は不均一に働いている。したがって、静電吸着力Pが最小の時や最大の時が存在する。   From a macro perspective, it appears that a uniform electrostatic attraction force P is working, but from a micro perspective, the attraction force is affected by variations in the film thickness of the conductive layer 23a of the belt 23 and the effects of surface irregularities. Is working unevenly. Therefore, there are times when the electrostatic attraction force P is minimum or maximum.

次に駆動プーリ21からベルト23が剥離する位置について説明する。いかなる場合でも、静電吸着力Pが働いている状態では、駆動プーリ21と従動プーリ22の共通接線が駆動プーリ21と接する位置eでベルト23が剥離することはない。張力Tは静電吸着力Pに対して、直交する方向に作用するので、静電吸着力Pに対向する力はないからだ。   Next, the position where the belt 23 peels from the drive pulley 21 will be described. In any case, the belt 23 does not peel at the position e where the common tangent line of the driving pulley 21 and the driven pulley 22 is in contact with the driving pulley 21 when the electrostatic attraction force P is working. This is because the tension T acts in a direction orthogonal to the electrostatic attraction force P, so there is no force opposite to the electrostatic attraction force P.

したがってベルト23は駆動プーリ21に巻き付くが、eの位置より下流側の場合は張力Tの分力が静電吸着力Pに対向する力として発生する。この分力は巻き付き角が大きくなるほど大きくなるので、最大静電吸着力が作用している場合ほど下流側b点で、最小静電吸着力が作用している場合は最も上流側a点で剥離することが分かる。a-b間の距離、つまり剥離位置のギャップcがベルト23の振動の振幅になり、ギャップが大きくなるほど振動も騒音も大きくなる。   Therefore, the belt 23 is wound around the drive pulley 21, but in the case of the downstream side from the position e, a component force of the tension T is generated as a force opposed to the electrostatic adsorption force P. Since this component force increases as the wrapping angle increases, peeling occurs at the downstream b point as the maximum electrostatic attraction force is applied, and at the most upstream a point when the minimum electrostatic adsorption force is applied. I understand that The distance between a and b, that is, the gap c at the peeling position becomes the vibration amplitude of the belt 23, and the vibration and noise increase as the gap increases.

押圧部材36を設置する箇所について説明する。以上に述べたメカニズムから、ベルト23の振動および騒音を低減するためには、ベルト振動の振幅を低減すること、すなわち剥離位置のギャップcを小さくすることが重要であることが分かる。最小静電吸着力における剥離位置aより回転下流側に押圧部材36を置くことで、振動ならびに騒音を低減する効果がある。図7(b)は最小静電吸着力における剥離位置aよりも回転下流側に押圧部材36を置いたとき、つまり押圧部材36と駆動プーリ21の当接点がdの場所にあるときを図示したものである。   A location where the pressing member 36 is installed will be described. From the mechanism described above, in order to reduce the vibration and noise of the belt 23, it is understood that it is important to reduce the amplitude of the belt vibration, that is, to reduce the gap c at the peeling position. Placing the pressing member 36 downstream of the peeling position a at the minimum electrostatic attraction force has an effect of reducing vibration and noise. FIG. 7B illustrates the case where the pressing member 36 is placed downstream of the peeling position a at the minimum electrostatic attraction force, that is, when the contact point between the pressing member 36 and the driving pulley 21 is at the position d. Is.

図のような場所に押圧部材と駆動プーリの当接点dがあると、最大静電吸着力における剥離位置bとのギャップc’が図7(a)のときの剥離位置のギャップcよりも低減している。本発明では、所定の電圧、負荷をかけたときのベルト23が駆動プーリ21から剥離する位置から下流側に押圧部材36を設置することとしている。たとえば、最小静電吸着力における剥離位置は下記のような方法で容易に調べることができる。まず図1に押圧部材36がない構成において、ベルト23が吸着している位置に変位計を設置し、所定の吸着力、負荷をかけ、低速で駆動させる。   When there is a contact point d between the pressing member and the drive pulley at a place as shown in the figure, the gap c ′ between the peeling position b and the maximum electrostatic attraction force is smaller than the gap c at the peeling position in FIG. doing. In the present invention, the pressing member 36 is installed on the downstream side from the position where the belt 23 peels from the drive pulley 21 when a predetermined voltage and load are applied. For example, the peeling position at the minimum electrostatic attraction force can be easily checked by the following method. First, in a configuration in which the pressing member 36 is not shown in FIG. 1, a displacement meter is installed at a position where the belt 23 is attracted, a predetermined adsorption force and load are applied, and the belt is driven at a low speed.

図7(a)のeの位置では、ベルト23とプーリ21が常に吸着しているため、変位計にはほとんど変化がない。変位計を少し回転下流の位置にずらして、同様に変位計の変化をみる。最小静電吸着力における剥離位置aに変位計が到達した時、先ほどとは異なり、変位計の測定値の振幅が変化する。さらに、変位計を回転下流にずらすと、最大静電吸着力における剥離位置で、変位計の測定値の振幅が最大となる。このようして、最小静電吸着力、最大静電吸着力における剥離位置を測定することが可能であり、最小静電吸着力における剥離位置aよりも回転下流側の位置に押圧部材を配置することで、騒音を低減することができる。   At the position e in FIG. 7A, the belt 23 and the pulley 21 are always adsorbed, so that the displacement meter hardly changes. Shift the displacement meter to a position slightly downstream of rotation, and observe the change of the displacement meter in the same way. When the displacement meter reaches the peeling position a at the minimum electrostatic attraction force, unlike the previous case, the amplitude of the measured value of the displacement meter changes. Further, when the displacement meter is shifted downstream, the amplitude of the measured value of the displacement meter becomes maximum at the peeling position at the maximum electrostatic attraction force. In this way, it is possible to measure the peeling position at the minimum electrostatic attraction force and the maximum electrostatic attraction force, and the pressing member is arranged at a position downstream of the peeling position a at the minimum electrostatic attraction force. Thus, noise can be reduced.

図8は、本発明の効果を検証した実験結果である。実験は、図1に示した駆動伝達装置で行ない、駆動速度は700rpm、印加電圧は700Vで吸着力を発生させ、駆動プーリの剥離位置から10cmはなれたところにマイクを設置し、騒音を測定した。収録した音にA特性Filterで補正し、200〜5kHzまでのOA(dB)を算出した。暗騒音と部材有無時の騒音のデータを図8に示す。押圧部材36がないときの騒音は暗騒音に比べて、3dB程度大きいことがわかる。一方、押圧部材36を置いたときの騒音は暗騒音とほとんど変わらない程度の大きさであることが分かり、剥離音の低減効果が示された。   FIG. 8 shows experimental results for verifying the effects of the present invention. The experiment was carried out with the drive transmission device shown in FIG. 1, the suction speed was generated at 700 rpm, the applied voltage was 700 V, a microphone was installed at a distance of 10 cm from the peeling position of the drive pulley, and the noise was measured. . The recorded sound was corrected with an A characteristic filter, and OA (dB) from 200 to 5 kHz was calculated. FIG. 8 shows background noise and noise data with and without a member. It can be seen that the noise without the pressing member 36 is about 3 dB larger than the background noise. On the other hand, it was found that the noise when the pressing member 36 was placed was about the same level as the background noise, and the effect of reducing the peeling sound was shown.

なお、本発明の駆動伝達装置はここまで説明した構成に限定されるものではなく、他の構成でも好適に実施可能である。また、無端ベルトを導電層のみとしてプーリ表面に誘電層を有する構成としてもよいし、ベルト・プーリ両方に誘電層を有する構成でもよい。さらに無端ベルトは平ベルトに限らず、プーリとの間で摩擦伝達を行うVベルトやVリブベルトなどでもよい。   The drive transmission device of the present invention is not limited to the configuration described so far, and can be suitably implemented with other configurations. Moreover, it is good also as a structure which has an endless belt only as a conductive layer and has a dielectric layer on the pulley surface, and the structure which has a dielectric layer in both a belt and a pulley. Further, the endless belt is not limited to a flat belt, and may be a V belt, a V rib belt, or the like that transmits friction with a pulley.

また図1の押圧部材36の大きさ、形状、支持方法はここまで説明した構成に限定されるものではなく、他の構成でも実施可能である。押圧部材の径の大きさは10mmに限定されず、それより小さくても大きくあってもよい。形状はローラ形状に限らず、ブレード形状、クラウン形状であってもよい。ただし導電性でグラウンドをとる場合は、押圧部材とプーリ間に放電が発生することを抑止するため、押圧部材の幅を誘電層23aよりも狭くしたほうがよい。支持方法はバネに限定されず、所定の剥離位置に当接されているのであれば、どんな支持方法であってもよい。押圧部材の数は1つに限定されるものではなく、駆動プーリ、従動プーリの両方に置いてもよい。3つ以上のプーリがある場合は3つの押圧部材があっても構わない。   Further, the size, shape, and supporting method of the pressing member 36 in FIG. 1 are not limited to the configuration described so far, and other configurations can be implemented. The diameter of the pressing member is not limited to 10 mm, and may be smaller or larger. The shape is not limited to the roller shape, but may be a blade shape or a crown shape. However, when the ground is conductive, it is better to make the width of the pressing member narrower than that of the dielectric layer 23a in order to suppress the occurrence of discharge between the pressing member and the pulley. The support method is not limited to a spring, and any support method may be used as long as it is in contact with a predetermined peeling position. The number of pressing members is not limited to one, and may be placed on both the driving pulley and the driven pulley. When there are three or more pulleys, there may be three pressing members.

[実施例2]
本発明の第2の実施例について説明する。本実施例は、実施例1と同様の画像形成装置であり、備えられる駆動伝達装置における電圧の印加方法に関する構成および押圧部材を電源と絶縁とする構成が実施例1との相違点である。ここではその相違点についてのみ説明し、他の部分に関する詳細な説明は省略する。
[Example 2]
A second embodiment of the present invention will be described. The present embodiment is an image forming apparatus similar to that of the first embodiment, and is different from the first embodiment in the configuration relating to the voltage application method and the configuration in which the pressing member is insulated from the power source in the drive transmission device provided. Here, only the difference will be described, and detailed description regarding other parts will be omitted.

まず、図9を参照して、実施例2における駆動伝達装置の構成について説明する。図9(a)は、駆動伝達装置50の側面図であり、印加される電圧を模式的に示してある。図9(b)は、図9(a)を電気的な等価回路で表わした図である。   First, with reference to FIG. 9, the structure of the drive transmission apparatus in Example 2 is demonstrated. FIG. 9A is a side view of the drive transmission device 50 and schematically shows applied voltages. FIG. 9B is a diagram showing FIG. 9A as an electrical equivalent circuit.

図9(a)のように、実施例2における印加電圧の構成は、駆動プーリ21を接地し、従動プーリ22に電圧を印加し、無端ベルト23の導電層23bをフロートとしている。実施例1とは、駆動プーリ21を接地したこと、無端ベルト23をフロートとした点が異なる。なお、駆動プーリ21は、軸20aと導通させており、軸20aを介して接地した。また、押圧部材36は絶縁性材料で作られており、電圧印加手段24とは絶縁し、ベルト23の導電層と電位差を持たないように構成した。   As shown in FIG. 9A, in the configuration of the applied voltage in the second embodiment, the drive pulley 21 is grounded, the voltage is applied to the driven pulley 22, and the conductive layer 23b of the endless belt 23 is floated. The difference from the first embodiment is that the drive pulley 21 is grounded and the endless belt 23 is floated. The drive pulley 21 is electrically connected to the shaft 20a and is grounded through the shaft 20a. The pressing member 36 is made of an insulating material, insulated from the voltage applying means 24, and configured not to have a potential difference from the conductive layer of the belt 23.

ここで、実施例1の電気的な構成を並列構成、実施例2の電気的な構成を直列構成と呼ぶ。このような直列構成にすると、無端ベルト23の導電層23bは、駆動プーリ21と従動プーリ22の電位の中間電位となる。すると、駆動プーリ21と無端ベルト23、および従動プーリ22と無端ベルト23の間にはそれぞれ電位差が発生し、それぞれのプーリと無端ベルト23との間に静電吸着力が発生し、プーリと無端ベルト23の滑りを抑制する。   Here, the electrical configuration of the first embodiment is referred to as a parallel configuration, and the electrical configuration of the second embodiment is referred to as a series configuration. With such a series configuration, the conductive layer 23 b of the endless belt 23 becomes an intermediate potential between the potentials of the driving pulley 21 and the driven pulley 22. Then, a potential difference is generated between the driving pulley 21 and the endless belt 23, and the driven pulley 22 and the endless belt 23, and an electrostatic adsorption force is generated between each pulley and the endless belt 23. Slip of the belt 23 is suppressed.

本実施例の駆動伝達装置50においても、実施例1と同様に、静電吸着力から伝達可能駆動力を算出することができる。ただし、実施例1の並列構成では、径の小さい駆動プーリ21で伝達可能駆動力が小さくなったが、本実施例の直列構成では、径の大きい従動プーリ22で伝達可能駆動力が小さくなる。その理由を以下に説明する。   Also in the drive transmission device 50 of the present embodiment, the transmittable drive force can be calculated from the electrostatic attraction force as in the first embodiment. However, in the parallel configuration of the first embodiment, the transmittable driving force is reduced by the drive pulley 21 having a small diameter, but in the serial configuration of the present embodiment, the transmittable driving force is decreased by the driven pulley 22 having a large diameter. The reason will be described below.

従動プーリ22と駆動プーリ21とで、ベルトの巻き付き角度θ、プーリの半径r、プーリとベルト間にかかる電圧Vが異なるため、伝達可能な駆動力は異なる。従動プーリ22では、駆動プーリ21に比べてベルトの巻き付き角度θおよびプーリの半径rは大きくなっている。一方、従動プーリ22の方が駆動プーリ21よりも無端ベルト23との接触面積が大きいため、図9(b)に示した等価回路における抵抗成分が小さくなり、プーリとベルト間にかかる電圧Vは小さくなる。即ち図9(b)においてV>Vとなる。 The driven pulley 22 and the drive pulley 21 differ in belt winding angle θ, pulley radius r, and voltage V applied between the pulley and the belt, and therefore the transmittable driving force is different. In the driven pulley 22, the belt winding angle θ and the pulley radius r are larger than those in the driving pulley 21. On the other hand, since the driven pulley 22 has a larger contact area with the endless belt 23 than the driving pulley 21, the resistance component in the equivalent circuit shown in FIG. 9B is reduced, and the voltage V applied between the pulley and the belt is Get smaller. That is, V 1 > V 2 in FIG.

前述したように伝達可能な駆動力はプーリ−ベルト間にかかる電圧Vに依存する。このため、伝達可能な駆動力は巻き付き角度θおよびプーリ半径rが大きくなることよりもプーリとベルト間に係る電圧Vが小さくなることがより大きく作用し、従動プーリ22の方が駆動プーリ21よりも小さくなる。   As described above, the transmittable driving force depends on the voltage V applied between the pulley and the belt. For this reason, the drive force that can be transmitted is more affected by a decrease in the voltage V between the pulley and the belt than when the winding angle θ and the pulley radius r are increased, and the driven pulley 22 is more driven than the drive pulley 21. Becomes smaller.

このように、駆動プーリ−ベルト間にかかる電圧は、従動プーリ−ベルト間にかかる電圧よりも大きくなるため、単位面積当たりの静電吸着力は、駆動プーリで大きくなる。すると、吸着力のムラに起因するベルトの振動が駆動プーリで大きくなり、より大きな騒音が発生する。そこで、騒音のより大きい駆動プーリにおいて、ベルトの振動を抑えるために押圧部材を設置した。このように構成することで、本実施例でも、実施例1と同様に、騒音の低減効果が得られた。   Thus, since the voltage applied between the drive pulley and the belt is larger than the voltage applied between the driven pulley and the belt, the electrostatic adsorption force per unit area is increased by the drive pulley. As a result, the vibration of the belt due to the unevenness of the suction force is increased by the drive pulley, and a larger noise is generated. In view of this, a pressing member is installed in a driving pulley that is noisy to suppress belt vibration. With this configuration, the noise reduction effect was obtained in the present embodiment as well as in the first embodiment.

また、本発明の駆動伝達装置は、ここまで説明した構成に限定されるものではなく、他の構成でも実施可能である。具体的には、駆動プーリに電圧印加して従動プーリを接地する構成、駆動プーリおよび従動プーリがそれぞれ周方向に絶縁層を介して電位差の異なる2つの電極を有し、電圧印加して静電吸着力を発生する構成でもよい。   Further, the drive transmission device of the present invention is not limited to the configuration described so far, and can be implemented in other configurations. Specifically, a configuration in which a voltage is applied to the drive pulley to ground the driven pulley, and the drive pulley and the driven pulley each have two electrodes with different potential differences through an insulating layer in the circumferential direction. The structure which generate | occur | produces adsorption | suction force may be sufficient.

1Y、1M、1C、1K・・・感光ドラム
2Y、2M、2C、2K・・・帯電装置
3Y、3M、3C、3K・・・露光装置
4Y、4M、4C、4K・・・現像装置
4j・・・固定磁極
4s・・・現像スリーブ
5Y、5M、5C、5K・・・一次転写ローラ
6Y、6M、6C、6K・・・クリーニング装置
9・・・中間転写ベルト
10・・・バックアップローラ
11・・・二次転写ローラ
12・・・テンションローラ
13・・・駆動ローラ
14・・・給紙ローラ
15・・・分離装置
16・・・レジストローラ
17・・・定着装置
18・・・中間転写ベルトクリーニング装置
20・・・モータ
21・・・駆動プーリ
22・・・従動プーリ
23・・・無端ベルト
23a・・・誘電層
23b・・・導電層
24・・・電圧印加手段
26・・・電圧印加手段
28a、28b、28c・・・導電性ブラシ
34a、34b・・・従動、駆動ローラ軸受け
35・・・押圧部材軸
36・・・押圧部材
37・・・圧縮バネ
50・・・駆動伝達装置
100・・・画像形成装置
1Y, 1M, 1C, 1K ... photosensitive drums 2Y, 2M, 2C, 2K ... charging devices 3Y, 3M, 3C, 3K ... exposure devices 4Y, 4M, 4C, 4K ... developing devices 4j .. Fixed magnetic pole 4s... Development sleeve 5Y, 5M, 5C, 5K... Primary transfer roller 6Y, 6M, 6C, 6K... Cleaning device 9. ..Secondary transfer roller 12 ... Tension roller 13 ... Drive roller 14 ... Feed roller 15 ... Separating device 16 ... Registration roller 17 ... Fixing device 18 ... Intermediate transfer belt Cleaning device 20 ... motor 21 ... driving pulley 22 ... driven pulley 23 ... endless belt 23a ... dielectric layer 23b ... conductive layer 24 ... voltage applying means 26 ... voltage applying means 8a, 28b, 28c ... conductive brushes 34a, 34b ... driven, drive roller bearing 35 ... pressing member shaft 36 ... pressing member 37 ... compression spring 50 ... drive transmission device 100- ..Image forming devices

Claims (10)

駆動源と、
駆動プーリと、
被駆動部に連結された従動プーリと、
前記駆動プーリ及び前記従動プーリに巻回されたベルトと、を備え、
前記駆動源の回転力を前記駆動プーリに伝達し、前記ベルト及び前記従動プーリを介して前記被駆動部に駆動を伝達する駆動伝達装置において、少なくとも1つの前記プーリと前記ベルトとの間に電位差を与えて静電吸着力を利用した静電ベルト駆動伝達装置であって、
少なくとも1つ以上の押圧部材を有し、
前記押圧部材は前記ベルトを介して、電位差を与えた前記プーリに接触するように配置され、かつ所定の電圧、負荷をかけたときにベルトがプーリから剥離する位置よりも回転下流側に押圧部材が、設置されたことを特徴とする画像形成装置。
A driving source;
A driving pulley;
A driven pulley connected to the driven part;
A belt wound around the drive pulley and the driven pulley,
In the drive transmission device that transmits the rotational force of the drive source to the drive pulley and transmits the drive to the driven part via the belt and the driven pulley, a potential difference is generated between at least one of the pulley and the belt. An electrostatic belt drive transmission device using electrostatic attraction force
Having at least one pressing member;
The pressing member is disposed so as to contact the pulley to which a potential difference is applied via the belt, and the pressing member is disposed on the downstream side of the rotation from the position where the belt is separated from the pulley when a predetermined voltage and load are applied. Is an image forming apparatus.
少なくとも1つの前記プーリと前記ベルトは導電層を有し、前記導電層を有するプーリと前記ベルトは誘電層を介して接触するように配置され、前記導電層を有するプーリの導電層と前記ベルトとの間に電位差を与える電圧印加手段と、を備えたことを特徴とする請求項1に記載の静電ベルト駆動伝達装置。 At least one of the pulley and the belt has a conductive layer, the pulley having the conductive layer and the belt are disposed so as to contact each other through a dielectric layer, and the conductive layer of the pulley having the conductive layer and the belt The electrostatic belt drive transmission device according to claim 1, further comprising: a voltage applying unit that applies a potential difference between the two. 前記押圧部材は複数プーリのうち、ベルトとの剥離部での騒音が最も大きなプーリに、前記ベルトを介して接触するように設けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載の静電ベルト駆動伝達装置。 3. The static pressure according to claim 1, wherein the pressing member is provided so as to come into contact with a pulley having a largest noise at a separation portion from the belt among the plurality of pulleys via the belt. Electric belt drive transmission device. 前記押圧部材は複数プーリのうち、最も小径のプーリに、前記ベルトを介して接触するように設けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載の静電ベルト駆動伝達装置。 3. The electrostatic belt drive transmission device according to claim 1, wherein the pressing member is provided so as to come into contact with the smallest diameter pulley among the plurality of pulleys via the belt. 前記押圧部材は駆動プーリに、前記ベルトを介して接触するように設けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載の静電ベルト駆動伝達装置。 3. The electrostatic belt drive transmission device according to claim 1, wherein the pressing member is provided on a drive pulley so as to come into contact with the drive pulley via the belt. 複数の前記押圧部材は、複数のプーリに、それぞれ前記ベルトを介して接するように設けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載の静電ベルト駆動伝達装置。 The electrostatic belt drive transmission device according to claim 1, wherein the plurality of pressing members are provided in contact with the plurality of pulleys via the belt, respectively. 前記押圧部材は導電性であり、前記押圧部材の幅がベルトの誘電層よりも狭いことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の静電ベルト駆動伝達装置。 The electrostatic belt drive transmission device according to any one of claims 1 to 5, wherein the pressing member is conductive, and the width of the pressing member is narrower than a dielectric layer of the belt. 前記押圧部材は導電性であり、前記押圧部材を介して、ベルト導電層に給電することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の静電ベルト駆動伝達装置。 6. The electrostatic belt drive transmission device according to claim 1, wherein the pressing member is conductive, and power is supplied to the belt conductive layer via the pressing member. 7. 前記ベルト導電層と、前記押圧部材は同電位とすることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の静電ベルト駆動伝達装置。 The electrostatic belt drive transmission device according to claim 1, wherein the belt conductive layer and the pressing member have the same potential. 前記押圧部材を押し付ける方向はプーリの軸に対して垂直方向とすることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の静電ベルト駆動伝達装置。 6. The electrostatic belt drive transmission device according to claim 1, wherein a direction in which the pressing member is pressed is a direction perpendicular to a pulley axis.
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