JP2868879B2 - 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、表面に感光層または誘電層
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、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が成形
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なり、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。

更に、ベルト駆動装置は、平ベルトがローラ部材との
間でスリップを起こすことなしに一定速度で走行可能と
なるように、所定の張力を与えるための張力付勢手段を
備えている。そして、前述したような蛇行防止手段を備
えたベルト駆動装置では、蛇行防止手段と張力付勢手段
とを夫々個別に配設しており、そのために、部品年数の
増加に伴って構造の複雑化を来たし、また、装置全体と
しての大型化にも繋っていた。

本発明は、これらの点に鑑みて成されたものであっ
て、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
トの蛇行防止及び張力付勢のための手段を備えるベルト
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すると共に、ベルトの蛇行
を防止する手段と張力を付勢する手段とを一体的に形成
するようにした。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一方の軸端部が
回転自在に支承すると共に、平ベルトに蛇行が発生し
て、平ベルトが接触したときに、この平ベルトの接触に
よる摩擦力によって前記蛇行検出用ローラ部材の軸端部
を所定方向に移動させる蛇行検出部材と、前記蛇行検出
用ローラ部材の他方の軸端部を回転自在に支承する軸受
け部材と、前記蛇行検出部材と軸受け部材とを連結する
連結部材と、連結部材に取付けられ、この連結部材を所
定方向に付勢して、前記平ベルトに張力を与える付勢部
材とを備えるような構成とした。

請求項（２）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
ーラ部材の各軸端部に配設され、該軸端部を回転自在に
支承すると共に、平ベルトに蛇行が発生して、平ベルト
が接触したときに、この平ベルトの接触による摩擦力に
よって前記蛇行大検出用ローラ部材の軸端部を所定方向
に移動させる蛇行検出部材と、前記蛇行検出部材同志を
連結する連結部材と、該連結部材に取付けられ、この連
結部材を所定方向に付勢して、前記平ベルトに張力を与
える付勢部材とを備えるような構成とした。

請求項（３）記載の発明は、請求項（１）記載のベル
ト駆動装置において、蛇行検出部材に平ベルトが接触し
ていない状態では、平ベルトを蛇行検出部材の配設位置
に向って蛇行移動するような構成とした。

請求項（４）記載の発明は、請求項（１）、（２）ま
たは（３）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、蛇行検出部材による移動方向と
は逆方向に付勢する付勢手段を設けるような構成とし
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）及び（２）記載の発明では、平ベルトが
蛇行により変位して、蛇行検出部材に接触すると、該蛇
行検出部材が平ベルトとの接触摩擦により蛇行検出用ロ
ーラ部材の軸端部を所定の変位方向に移動させる。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されて、平ベル
トの安定した走行が行われる。

請求項（３）記載の発明では、平ベルトは、蛇行検出
部材の配設位置に向って蛇行移動するように構成されて
いるために、蛇行検出部材は、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。

請求項（４）記載の発明では、初期蛇行の解消動作時
には、平ベルトと蛇行検出部材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材との摩擦力が減少
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。

（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。

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。

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の一方（第１図にお
ける手前側）の軸端部には、蛇行検出部材６が配設され
ている。この蛇行検出部材６は、蛇行検出部6a、アーム
部6b及び連結部6cとから成っている。

蛇行検出部6a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6a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の端面から離れるに
したがって径が大きくなるテーパ面6e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6a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6a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。

アーム部6bは、前記蛇行検出部6aの上面から鉛直上方
に伸びている。また、このアーム部6bは、感光体ベルト
４の蛇行による蛇行検出部6aへの乗り上げ領域を確保す
るように、その内側端が蛇行検出部6aの内側端から所定
寸法を存した位置に設定されている。

連結部6cは、前記アーム部6bの上端に設けられ、水平
方向に伸びる貫通孔6dが形成された円筒状の部材で成っ
ている。

一方、第３ローラ部材３の支軸3aの他方の軸端部に
は、軸受け部材７が配設されている。この軸受け部材７
は、前記蛇行検出部材６の形状と近似した形状の部材で
あって、前記蛇行検出部材６における蛇行検出部6aに対
応した軸受け部7a、アーム部7b及び連結部7cを有してお
り、前記軸受け部7aが前記弾性体ローラ3bの側面と所定
寸法を存して離隔されている。

また、この軸受け部材７は、装置のフレーム材８に形
成された鉛直方向に伸びる案内溝8a内に収容されてお
り、上下方向のみの移動が許容されるようになってい
る。

そして、前記蛇行検出部材６及び軸受け部材７の各々
の連結部6c,7cに形成された貫通孔6d,7dには連結部材９
が挿通されている。この連結部材９は、前記連結部6c,7
cに形成された貫通孔6d,7dの径に対応した小径円柱状の
部材で形成されており、蛇行検出部材６と軸受け部座７
とを一体的に連結している。

更に、前記連結部材９の左右両端部の近傍には、鉛直
上方へ伸びる付勢部材としてのコイルスプリング10,10
が取付けられており、この第１コイルスプリング10,10
の上端部は装置のフレーム材８′に夫々固着されてい
る。

このような構成により、蛇行検出部材６及び軸受け部
材７は、互いを連結する連結部材９を介して第１コイル
スプリング10,10による上方への付勢力が与えられてお
り、ひいては、この付勢力によって第３ローラ部材３が
上方へ引上げられていることによって、感光体ベルト４
に所定の張力を与えるような構成となっている。

また、蛇行検出部6aのＢ方向と反対側の側面には、付
勢手段としての第２コイルスプリング11が取付けられて
おり、蛇行検出部材６にＢ方向と反対側への付勢力を与
えるようになっている。

更に、前記蛇行検出部6aに近接したＢ方向と反対側位
置には、図示しないフレーム材から突出された位置決め
部材12が設けられており、蛇行検出部材６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方向に移動する
と、該感光体ベルト４の端縁部が蛇行検出部材６の蛇行
検出部6aに乗り上げる。すると、感光体ベルト４の内側
面と蛇行検出部6aの外周面と間に作用する摩擦力によ
り、蛇行検出部材６に第１図に示す矢印Ｄ方向への力が
作用する。そして、この力によって、蛇行検出部材６が
第３ローラ部材３の一方の軸端部を感光ベルト４の進行
方向側、つまり矢印Ｄ方向へ移動させる。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
方向と反対側の方向に巻回されながら走行する。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、蛇行検出部材６には、第２コイルスプリング11
による付勢力が作用しているために、蛇行解消動作時
に、感光ベルト４の乗り上げ量が少なくなると、これに
伴って、第２コイルスプリング11の付勢力が感光ベルト
４による摩擦力に打勝つことにより、蛇行検出部材６は
元の位置に向って自動復帰する。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。

そして、本例の構成によれば、蛇行を検出するための
手段と、感光体ベルト４に付勢力を与えるための手段と
が一体的に形成されているために、部品点数が低減で
き、それに伴って構造の簡略化が図れ、また、装置全体
としてのコンパクト化を図ることもできる。また、蛇行
検出部材６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、この蛇行検出部材６の配設されている側
には、軸受け部材が不要となり、これによっても、構造
の簡略化及び装置のコンパクト化が図れる。

また、本発明の変形例として、第３ローラ部材３の左
右両軸端部に蛇行検出部材６を配設し、感光体ベルト４
が左右何れの方向に蛇行しても、その蛇行を解消する方
向への蛇行成分を発生させるような構成とすることもで
きる。また、この場合には、第２ローラ部材２を第１ロ
ーラ部材１と平行に配設する。

従って、この変形例のような構成では、軸受け部材を
全く必要としないものである。

尚、蛇行検出部材６が配設される蛇行検出用ローラ部
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、蛇行検出部材に接触して蛇行検出部材が移動
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、蛇行を検出
するための手段と、感光体ベルト４に付勢力を与えるた
めの手段とが一体的に形成されているために、部品点数
が低減でき、それに伴って構造の簡略化が図れ、また、
装置全体としてのコンパクト化を図ることもできる。更
には、蛇行検出部材が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。

請求項（２）記載の発明によれば、蛇行検出用ローラ
部材の両軸端部に蛇行検出部材が配設されていることに
より、平ベルトが何れの方向に蛇行した場合でも、その
蛇行を解消して平ベルトを安定して走行させることがで
きる。

請求項（３）記載の発明によれば、平ベルトが蛇行検
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
ていることにより、蛇行検出部材は、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。

請求項（４）記載の発明によれば、初期蛇行の解消動
作時には、付勢手段による付勢力と平ベルトによる摩擦
力とのバランスによって、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。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるベルト駆動装置の概
略斜視図である。 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……蛇行検出部材 ７……軸受け部材 ９……連結部材 10……第１コイルスプリング（付勢部材） 11……第２コイルスプリング（付勢手段）

Claims (4)

(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一方の軸端部を回転自在に
   支承すると共に、平ベルトに蛇行が発生して、平ベルト
   が接触したときに、この平ベルトの接触による摩擦力に
   よって前記蛇行検出用ローラ部材の軸端部を所定方向に
   移動させる蛇行検出部材と、 前記蛇行検出用ローラ部材の他方の軸端部を回転自在に
   支承する軸受け部材と、 前記蛇行検出部材と軸受け部材とを連結する連結部材
   と、 前記連結部材に取付けられ、該連結部材を所定方向に付
   勢して、前記平ベルトに張力を与える付勢部材とを備え
   ていることを特徴とするベルト駆動装置。
2. 【請求項２】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各軸端部に配設され、該軸
   端部を回転自在に支承すると共に、平ベルトに蛇行が発
   生して、平ベルトが接触したときに、この平ベルトの接
   触による摩擦力によって前記蛇行検出用ローラ部材の軸
   端部を所定方向に移動させる蛇行検出部材と、 前記蛇行検出部材同志を連結する連結部材と、 前記連結部材に取付けられ、該連結部材を所定方向に付
   勢して、前記平ベルトに張力を与える付勢部材とを備え
   ていることを特徴とするベルト駆動装置。
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するよ
   うに、その軸が駆動ローラ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）
   項記載のベルト駆動装置。
4. 【請求項４】蛇行検出用ローラ部材の軸端部を、蛇行検
   出部材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）、第（２）または第（３）項記載のベルト駆動装
   置。