JP2868878B2 - ベルト駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、平ベルトの駆動装置、特に、電子写真方式
を用いた機器の感光体ベルト、転写搬送ベルト等のベル
ト駆動装置に関するものである。

（従来の技術） 従来より、例えば電子写真装置において、装置の軽量
化及びコンパクト化を目的として、互いに略平行に配置
した複数本のローラ部材に、表面に感光体層または誘電
体層を形成した平ベルトを掛け渡し、該平ベルトを感光
体ドラムの代わりに感光体ベルト、または転写搬送ベル
トとして用いることが知られている。

ところが、このような用途に用いられる平ベルトは、
プラスチックフィルムや金属箔等、伸びが小さくて強度
の高い材料を基材として形成される場合が多い。従っ
て、この種の平ベルトは、弾性変形し難いことから、各
関連部品の寸法誤差、ローラ部材の取付誤差、ベルト張
力のアンバランス、ベルト周長さの不均一などをベルト
自体の変形で吸収することができず、この結果、平ベル
トの走行寺に蛇行が発生し易いという問題があった。

しかし、このような電子写真装置では、正確な画像形
成を行うために、高精度、高解像度が要求されるので、
この平ベルトの蛇行を防止する必要がある。

そして、このような、ベルトの蛇行を防止するための
従来技術として、特開昭56−127501号公報や特開昭59−
205052号公報に示されるようにベルトに蛇行防止用のガ
イドを設けたり、特開昭57−60347号公報に示されるよ
うに規制部材を設けて平ベルトの蛇行を強制的に防止す
ることが提案されている。また、実開昭58−110609号公
報や実開昭64−48457号公報に示されるような複雑なメ
カニズム構造を用いて蛇行を修正するようにしたものも
ある。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、特開昭56−127501号公報、特開昭59−
205052号公報及び特開昭57−60347号公報に示される構
成では、外的要因により平ベルトを強制的に受け止める
ようにしているから、平ベルトとローラ部材との組合わ
せの条件如何により機構として成立し得ない場合があ
る。即ち、平ベルトの蛇行に伴う寄り力が大きくなるほ
ど、ガイド及び規制部材の強度を増大させる必要があ
る。また、平ベルト自体の幅方向座屈強度を増大させる
必要があり、同時に平ベルト端部が損傷しないように端
部強度をも増大させる必要がある。従って、ベルト厚さ
が薄くなるほど上記方式の採用は困難となる。また、平
ベルトにガイドを設ける場合に、精度良くガイドを設け
る必要があり、特にシームレスベルトの場合では、この
ガイドを成形することが非常に困難であった。

また、実開昭58−110609号公報、実開昭64−48457号
公報に示されるものでは、複雑なメカニズムを用いて蛇
行を修正するために、高価でしかも余分なスペースを必
要とし、装置全体としての大型化に繋るばかりでなく、
複雑な機構で部品点数が多く、それだけ故障発生要因部
が増加することになり、装置の信頼性が十分に確保され
ているとは言い難いものであった。

本発明は、ローラ部材、平ベルトに複雑な加工を施す
ことなく、簡単な機構で必要スペースが小さく、安価に
ベルトの蛇行を防止することができるベルト駆動装置を
提供することを目的としている。

（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、平ベルト
に蛇行が発生すると、この平ベルトの走行運動力によっ
てローラ部材の軸端部を所定方向に変位させて逆方向の
蛇行成分を発生させるようにした。具体的に、請求項
（１）記載の発明は、平ベルトと、該平ベルトが掛け渡
され、少なくとも１本が蛇行検出用ローラ部材に構成さ
れた複数本のローラ部材と、前記蛇行検出用ローラ部材
の少なくとも一方の軸端部に配設された蛇行解消手段と
を備えている。そして、前記蛇行解消手段に、蛇行検出
用ローラ部材の軸端部を回転自在に支承し且つ蛇行する
平ベルトが接触可能な蛇行検出部と、該蛇行検出部から
延長された延長部と、該延長部の端部に接続された支持
部とを備えさせる。また、前記平ベルトに蛇行が発生し
て該平ベルトが蛇行検出部に接触したとき、該蛇行検出
部が、この平ベルトの接触による摩擦力によって前記支
持部を支点として延長部が変位することで所定方向へ移
動し、これにより前記蛇行検出用ローラ部材の軸端部を
上記蛇行が解消する方向に変位させる構成としている。

請求項（２）記載の発明は、請求項（１）記載のベル
ト駆動装置において、蛇行検出用ローラ部材の軸端部を
蛇行解消手段による移動方向とは逆方向に付勢する付勢
手段を設けた構成としている。

請求項（３）記載の発明は、請求項（１）または
（２）記載のベルト駆動装置において、蛇行検出部に平
ベルトが接触していない状態では、平ベルトを蛇行解消
手段の配設位置に向って蛇行移動させるような構成とし
た。

（作用） 次に、上記構成による本発明の作用を述べる。

請求項（１）記載の発明によれば、平ベルトが蛇行に
より変位して、蛇行検出部に接触すると、該蛇行検出部
が平ベルトとの接触摩擦により所定の変位方向に移動す
る。このようにして蛇行検出用ローラ部材の軸端部が所
定方向に変位すると、平ベルトに初期の蛇行変位とは逆
方向の蛇行変位が発生し、前記初期の蛇行を解消して平
ベルトの安定した走行が得られる。

請求項（２）記載の発明によれば、蛇行検出用ローラ
部材の軸端部を蛇行解消手段による移動方向とは逆方向
に付勢する付勢手段を設けたことにより、この初期蛇行
の解消動作時には、平ベルトと蛇行検出部との間の接触
面積が減少していき、平ベルトと蛇行検出部との摩擦力
が減少し、付勢手段による付勢力が打勝つことによっ
て、蛇行検出用ローラ部材の軸端部の変位量が小さくな
る。以上のことで、初期の蛇行変位量に対応した蛇行検
出用ローラ部材の軸端部の変位が自動的に与えられ、平
ベルトは蛇行が解消されて安定した走行が行われる。

請求項（３）記載の発明によれば、平ベルトは、蛇行
検出部材の配設位置に向って蛇行変位するように構成さ
れているために、蛇行解消手段は、このベルト蛇行方向
側に１つだけ設置すればよく、構造が簡略となる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面に沿って詳細に説明す
る。

第１図は、本発明による電子写真装置内に収容された
平ベルト駆動装置を示している。３軸系の感光体ベルト
の駆動装置の全体を示す第１図において、1,2,3は、夫
々第１、第２及び第３ローラ部材であって、夫々支軸1
a,2a,3aと、該支軸1a,2a,3aの左右両端部を除いた部分
において支軸1a,2a,3aと同心状で僅かに大径に形成され
た弾性体ローラ1b,2b,3bとから成っている。この弾性体
ローラ1b,2b,3bの材料としては、例えばEPDM系架橋ゴム
が採用される。但し、このローラ1b,2b,3bは弾性体でな
くてもよい。

また、前記各ローラ部材1,2,3には、基材の表面に感
光体層が形成されてなる本発明でいう平ベルトとしての
感光体ベルト４が走行可能に掛け渡されており、この感
光体ベルト４が電子写真装置の感光体として機能するよ
うになっている。また、前記感光体ベルト４の基材とし
ては、例えば２軸延伸ポリエステルが採用されている。

第１ローラ部材１は、支軸1aが駆動モータ５の駆動軸
に連係されて該駆動モータ５の駆動力が伝達可能となっ
ており、所謂駆動ローラとして機能するようになってい
る。

第２ローラ部材２は、所謂従動ローラで、その軸線が
第１ローラ部材１の軸線に対して傾斜配置されている。
例えば支軸2aのＡ方向側軸端部のみを、第１ローラ部材
１との水平方向位置に対してＣ方向に僅かに（例えば1m
m）変位させている。また、この第２ローラ部材２は、
図示しないスプリング等でなる付勢部材が連繋されてお
り、前述したような支軸2aのＡ方向側軸端の変位を維持
したままで、この付勢部材による付勢力によって感光体
ベルト４の張力が調整されるようになっている。また、
感光体ベルト４の材料として弾性を有するものを採用し
た場合などにあっては、この付勢力は必ずしも必要なも
のではない。

第３ローラ部材３は、本発明でいう蛇行検出用ローラ
部材であって、その軸線が第１ローラ部材１の軸線と略
平行に配置されている。

このように第２ローラ部材２の軸線が第１及び第３ロ
ーラ部材1,3の軸線に対して傾斜していることにより、
この各ローラ部材1,2,3に掛け渡されている感光体ベル
ト４は、その走行時において、常にＡ方向に蛇行するよ
うな構成となっている。

また、第３ローラ部材３の支軸3aのＡ方向側の軸端部
には、蛇行解消手段６が配設されている。この蛇行解消
手段６は、その上下両端に形成された蛇行検出部７及び
支持部としての回転部８を備えている。

蛇行検出部７は、第３ローラ部材３と同軸上に配設さ
れ、且つ該第３ローラ部材３の支軸3aが挿通されて、こ
の第３ローラ部材３の支軸3aを回転自在に支承してい
る。また、この蛇行検出部７は、ベルト材との摩擦係数
が高く耐摩耗性に優れたウレタンエラストマー等によっ
て形成されており、弾性体ローラ3bの側面から離れるに
従って径が大きくなるようなテーパ部7aを有している。
そして、その内側端面は、前記弾性体ローラ3bの側面と
小間隙を存して近接配置されていると共に該弾性体ロー
ラ3bの外径と同径もしくはやや小径に形成されている。
これによって、感光体ベルト４がＡ方向に蛇行すると、
該感光体ベルト４の端縁部が乗り上げ可能となってい
る。また、この蛇行検出部７は支軸3aの軸受けを兼用し
ているために、この両者間にベアリングを配設するよう
な構成としてもよい。更には、この蛇行検出部７を、感
光体ベルト４の接触時における摩擦力を確保しながらも
支軸3aとの摩擦係数をある程度低下させる自己潤滑性を
有する材料で構成してもよい。

回転部８は、前記蛇行検出部７の鉛直下方に配置さ
れ、延長部としてのアーム部９によって蛇行検出部７と
連結されている。また、この回転部８は、図示しない固
定部（例えば電子写真装置のフレーム材）から伸びる軸
部材8aに回転自在に支承されている。

このような構成により、蛇行解消手段６は、回転部８
を回動中心（支点）とし回動自在となっており、この回
動に伴って蛇行検出部７が円弧状の軌跡を描きながら移
動するようになっている。つまり、第３ローラ部材３の
支軸3aのＡ方向側の軸端部が移動可能となっている。

また、前記蛇行検出部７のＢ方向と反対側の側面には
付勢手段としてのコイルスプリング10が取付けられてお
り、このコイルスプリング10によって蛇行検出部はＢ方
向と反対側に付勢力が与えられている。

また、前記蛇行解消手段６に近接したＢ方向と反対側
位置には、前記固定部から突出された位置決め部材11が
設けられており、蛇行検出部材７の移動範囲を規制する
ようになっている。

次に、上記の構成による運動動作について説明する。

駆動モータ５の駆動に伴なって、第１ローラ部材１が
回転し、この回転力によって感光体ベルト４が各ローラ
部材1,2,3に巻回しながら走行する。

そして、感光体ベルト４が蛇行してＡ方向へ移動する
と、該感光体ベルト４の端縁部が蛇行解消手段６の蛇行
検出部７に乗り上げる。すると、第２図に示すように、
感光体ベルト４の内側面と蛇行検出部７の外周面と間に
作用する摩擦力により、蛇行検出部７に図中反時計回り
方向の力が作用する。そして、この力によって、アーム
部９が変位して蛇行解消手段６が回転部８を回動中心と
して所定量だけ回動する。これによって、第３ローラ部
材３の支軸3aの軸端部が円弧状の軌跡を描くように移動
し、この移動による変位により感光体ベルト４は、第３
ローラ部材３にＡ方向と逆方向に向って巻回しながら走
行する。このような動作によって、初期の蛇行方向（Ａ
方向）とは逆方向の蛇行成分が発生することになり、初
期の蛇行が解消される。

また、蛇行解消手段６は、コイルスプリング10によっ
て第２図に仮想線で示すような元の状態（直立状態）に
復帰する方向への付勢力が与えられているために、蛇行
解消動作時に、感光体ベルト４の乗り上げ量が少なくな
ると、これに伴って、前記付勢力が感光体ベルト４によ
る摩擦力に打勝つことにより、蛇行解消手段６が自動復
帰する。つまり、感光体ベルト４の蛇行量に応じて第３
ローラ部材３の変位量が調整され、ある一定位置に感光
体ベルト４の端部の位置が維持されることになり、感光
体ベルト４は安定した走行が行われる。

このようにして感光体ベルト４の走行が行われること
により、感光体ベルト４の蛇行が自動的に解消され、例
えば、感光体ベルト４の蛇行量を10数μｍに抑えること
ができる。また、蛇行検出部材７は蛇行検出用ローラ部
材３の軸受けを兼用しているために、部品点数が減少さ
れて、安価にベルト駆動装置を得ることができるばかり
でなく、装置全体としてのコンパクト化も図れる。

尚、本例にあっては、蛇行解消手段６を第３ローラ部
材３の片側の軸端部のみに設けるようにしたが、本発明
はこれに限らず、第３ローラ部材３の両端に設けるよう
にしてもよい。この場合、第２ローラ部材２は第１ロー
ラ部材１と平行に配設する。また、蛇行解消手段６の配
設される蛇行検出ローラ部材は２本以上設けてもよい。

また、本例では、第２ローラ部材２の軸端部をＣ方向
へ僅かに変位させておくことで、感光体ベルト４を予め
Ａ方向へ蛇行させるようにしたが、第３ローラ部材３の
軸端部を変位させておくことにより同様に感光体ベルト
４を蛇行させるようにしてもよい。

更に、本例では、電子写真装置の感光体ベルト駆動装
置に適用した例について説明しているが、本発明はこれ
に限るものではなく、転写搬送装置の駆動装置、或いは
通常の平ベルト駆動装置に対しても同様に適用すること
ができる。

（発明の効果） 上述したように、本発明によれば、以下に述べるよう
な効果が発揮される。

請求項（１）記載の発明によれば、平ベルトが蛇行変
位により、蛇行検出部に接触して蛇行検出部が回動部を
中心として回動すると、これに伴って蛇行検出用ローラ
部材の軸端部が所定方向に変位し、これによって、平ベ
ルトに初期の蛇行変位とは逆方向の蛇行変位を発生さ
せ、前記初期の蛇行を解消するようにしたことで、初期
の蛇行に応じた蛇行検出用ローラの軸端部の変位量が自
動的に与えられ、平ベルトは蛇行が解消されるため、安
定した走行を行わせることができ、特に電子写真装置に
適用した場合には正確な画像形成を行うことができる。
また、蛇行検出部材は蛇行検出用ローラ部材の軸受けを
兼用しているために、部品点数が減少されて、安価にベ
ルト駆動装置を得ることができるばかりでなく、装置全
体としてのコンパクト化が図れる。

請求項（２）記載の発明によれば、蛇行検出用ローラ
部材の軸端部を蛇行解消手段による移動方向とは逆方向
に付勢する付勢手段を設けたことにより、この初期蛇行
の解消動作時には、平ベルトによる摩擦力と、付勢手段
による付勢力とのバランスにより、初期の蛇行変位量に
対応した蛇行検出用ローラ部材の軸端部の変位が自動的
に与えられ、平ベルトに安定した走行を行わせることが
できる。

請求項（３）記載の発明によれば、平ベルトは、蛇行
検出部材の配設位置に向って蛇行変位するように構成さ
れているために、蛇行解消手段は、このベルト蛇行方向
側に１つだけ設置すればよく、構造の簡略化が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の一実施例を示し、第１図は
ベルト駆動装置の概略斜視図、第２図は蛇行解消手段の
動作を説明するための図である。 １……第１ローラ部材 ２……第２ローラ部材 ３……第３ローラ部材（蛇行検出用ローラ部材） ４……感光体ベルト（平ベルト） ６……蛇行解消手段 ７……蛇行検出部 ８……回転部

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】平ベルトと、 該平ベルトが掛け渡され、駆動及び従動ローラ部材から
   成り、且つ少なくとも１本が蛇行検出用ローラ部材に構
   成された複数本のローラ部材と、 前記蛇行検出用ローラ部材の少なくとも一方の軸端部に
   配設された蛇行解消手段とを備え、 前記蛇行解消手段は、蛇行検出用ローラ部材の軸端部を
   回転自在に支承し且つ蛇行する平ベルトが接触可能な蛇
   行検出部と、該蛇行検出部から延長された延長部と、該
   延長部の端部に接続された支持部とを備えており、 前記平ベルトに蛇行が発生して該平ベルトが蛇行検出部
   に接触したとき、該蛇行検出部は、この平ベルトの接触
   による摩擦力によって前記支持部を支点として延長部が
   変位することで所定方向へ移動し、これにより前記蛇行
   検出用ローラ部材の軸端部を上記蛇行が解消する方向へ
   変位させる構成とされていることを特徴とするベルト駆
   動装置。
2. 【請求項２】蛇行検出用ローラ部材の軸端部を、蛇行解
   消手段による移動方向とは逆方向に付勢する付勢手段が
   設けられていることを特徴とする特許請求の範囲第
   （１）項記載のベルト駆動装置。
3. 【請求項３】従動ローラ部材のうち少なくとも１本は、
   平ベルトが蛇行検出部材の配設位置に向って蛇行移動す
   るように、その軸が駆動ローラ部材に対して相対的に傾
   斜して配設されていることを特徴とする特許請求の範囲
   第（１）項または第（２）項記載のベルト駆動装置。