JP3117454B2 - ベルト搬送装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、無端状ベルトを循環回動させるためのベ
ルト搬送装置に係り、特に、ベルトの蛇行防止手段を有
するベルト搬送装置の改良に関する。

〔従来の技術〕

従来この種のベルト搬送装置は例えば所謂タンデム型
のカラープリンタに使用されている（例えば特開昭53−
74036号，特開昭62−165676号公報参照）。

この種のカラープリンタは、例えば、シアン、マゼン
タ、イエロ、ブラックの各色系のトナー像を形成する四
組の像形成ユニットと、各像形成ユニットの像転写部位
に向けて記録シートを順次搬送するシート搬送系とで構
成されている。そして、上記シート搬送系としては、少
なくとも駆動用ロール及びアライメント調製用のステア
リングロールが含まれる複数のロール群を平行配置し、
これらロール群に無端状ベルトを掛け渡し、この無端状
ベルトに記録シートを保持させて記録シートを搬送する
ようにしたものが採用されている。

ところで、この種のタンデム型のカラープリンタにお
いては、搬送される一枚の記録シートに対して複数系統
のトナー像を多重転写するようになっているため、色ず
れのない高品位のカラー画像を得るには、記録シートが
予め定められた経路上を正確に搬送されることが必要で
あり、記録シートを搬送するベルトの幅方向の蛇行を有
効に防止するように設計することが重要な技術的課題に
なっている。

ところが、ベルト及び各ロールの成形の不完全さ、ベ
ルトを張架するロール群の平行度等を考慮すると、ベル
トの幅方向の蛇行を完全に防止することは実質的に不可
能であり、従来にあっては、ベルトの幅方向の蛇行を防
止する手段が設けられている。

この種のベルトの蛇行防止手段としては、少なくとも
一本のロールの外周部にロールの軸方向に沿って弾性変
位可能な多数の弾性支持フィンが突設された所謂LLF（L
ow Lateral force）ロールを構成する共に、このロール
の一端にはフランジ状のエッジガイドを固定的に形成
し、弾性支持フィン及びエッジガイドにより、ベルトに
生じるエッジガイドからの作用力（Edge Force）を小さ
く抑えると共に、ベルトの幅方向の移動を強制的に規制
するようにしたものが提案されている（特開昭58−1778
11号公報参照）。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上述したタイプにあっては、ベルトの
端縁形状を完全な直線状に成形することは実質的に不可
能であるため、ロール回動時にベルトの端縁が固定エッ
ジガイドに当接すると、逆に、エッジガイドがベルトを
押圧してその幅方向の位置を変動させてしまい、多重転
写における各色系のトナー像の位置ずれを却って顕著な
ものにしてしまうという技術的課題が生ずる虞れがあ
る。

また、上述したタイプにあっては、上記ベルトの端縁
が固定エッジガイドに当接する際に、ベルトの端縁形状
に伴って上記エッジフォースが変動してしまうが、上記
エッジフォースの変動幅が大きいと、ベルトの端縁を損
傷してしまうため、エッジフォースの変動幅を可能な限
り抑えること、言い換えればエッジフォースを一定に保
つことが必要になる。

このとき、上記エッジフォースは部品精度や組立精度
に応じて決定されてしまうため、エッジフォースを一定
に保つには、ベルトの端縁形状の直線性やエッジガイド
の当接面の平滑性を高めるように部品の成形精度を向上
させたり、組立後にエッジフォースの調整（例えば、エ
ッジフォースを測定してアライメント調整用のステアリ
ングロールを手動で調整する等）を正確に行なわざるを
得ず、その分、部品の成形作業やエッジフォースの調整
作業が面倒になってしまうという技術的課題が生ずる。

この発明は、以上の技術的課題を解決するためになさ
れたものであって、ベルト端縁に作用するエッジフォー
スを極めて簡単に一定に保つことができ、ベルト端縁の
損傷を有効に回避できるようにしたベルト搬送装置を提
供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

すなわち、本願発明者は上記技術的課題を解決するも
のとして以下の三つの発明を案出したのである。

第一の発明は、第１図（ａ）に示すように、少なくと
も駆動ロール1a及びアライメント調整用のステアリング
ロール1bが含まれる複数のロール群１を平行配置し、こ
れらロール群１に無端状ベルト２を掛け渡すようにした
ベルト搬送装置を前提とし、上記ベルト２が巻き付いた
状態で掛け渡されるロール１の端縁に対向するベルト２
の一側端縁に当接し且つスプリング部材４にてベルト２
側に向かって弾性付勢されるエッジガイド３と、上記ス
プリング部材４の付勢力変化を検出する付勢力変化検出
手段５と、この付勢力変化検出手段５からの付勢力変化
情報に基づいてスプリング部材４の付勢力が一定になる
ように上記ステアリングロール1bのアライメントを調整
するアライメント制御手段６とを備えたことを特徴とす
るものである。

また、第二の発明は、第１図（ｂ）に示すように、第
一の発明と同様なロール群１及び無端状ベルト２を有す
るベルト搬送装置を前提とし、上記ベルト２が巻き付い
た状態で掛け渡されるロール１の端縁に対向するベルト
２の一側端縁に当接し且つスプリング部材４にてベルト
２側に向かって弾性付勢されるエッジガイド３と、この
エッジガイド３に隣接するベルト２の一側端縁位置の基
準位置からの変位を検出する変位検出手段７と、この変
位検出手段７からの変位情報に基づいてベルト２の一側
端縁位置が基準位置へ向かうように上記ステアリングロ
ール1bのアライメントを調整するアライメント制御手段
８とを備えたことを特徴とするものである。

更に、第三の発明は、第１図（ｃ）に示すように、第
一の発明と同様なロール群１及び無端状ベルト２を有す
るベルト搬送装置を前提とし、上記ベルト２が巻き付い
た状態で掛け渡されるロール１の端縁に対向するベルト
２の幅方向一側に固定的に配設され、ベルト２の一側端
縁に当接するエッジガイド９と、上記ベルト２のエッジ
ガイド９への作用力を検出する作用力検出手段10と、こ
の作用力検出手段10からの作用力情報に基づいて当該作
用力が一定になるように上記ステアリングロール1bのア
ライメントを調整するアライメント制御手段11とを備え
たことを特徴とするものである。

このような技術的手段において、上記無端状ベルト２
としては、記録シートを搬送するシート搬送ベルト（静
電吸着ベルト，グリッパ付シート搬送ベルト等）、静電
潜像が担持される潜像担持ベルト、中間転写体搬送ベル
ト等が挙げられる。

また、可動エッジガイド3,固定エッジガイド９として
は、少なくとも無端状ベルト２の一側端縁に設ければよ
いが、無端状ベルト２の両側端縁に設けるようにしても
よい。この場合において、エッジガイド3,9の配設位置
としては、ベルト２の座屈変形を有効に防止するという
観点からすれば、ベルト２のうち円弧状になっている箇
所（面剛性が高い箇所）、具体的にはロール１の端縁あ
るいはその近傍箇所が好ましい。また、エッジガイド３
によるベルト２の位置規制箇所についても、ベルト２の
搬送方向に対して少なくとも一箇所に設ければよいが、
ベルト２の幅方向の蛇行防止機能をより強化するという
観点からすれば、ベルト２の搬送方向に対して複数箇所
に設けることが好ましい。

そしてまた、スプリング部材４としては、上記エッジ
ガイド３を弾性支持することができ、少なくともエッジ
ガイド３からベルト２へ作用するエッジフォースが極端
に大きくならない程度の弾性を備えたものであれば、そ
の具体的構成として、コイルバネ、板バネ、弾性パッド
等適宜選択して差し支えない。

更に、上記付勢力変化検出手段５としては、付勢力そ
のものの変化を検出できるもの以外に、付勢力の変化に
つながるパラメータ（例えばスプリング部材４の変位
等）を検出するようにしたものであっても差し支えな
い。

更にまた、変位検出手段７としては、上記ベルト２の
一側端縁位置を検出できるものであれば、光学式、機械
式、電気式のもの等適宜選択することができる。

また、上記作用力検出手段10としては、固定エッジガ
イド９への作用力を検出するものであれば、歪ゲージを
始め適宜選択することができる。

更に、アライメント制御手段6,8,11としては、夫々の
付勢力変化検出手段5,変位検出手段7,作用力検出手段10
からの情報に基づいてステアリングロール1bのアライメ
ント制御を実現できるものであれば適宜設計変更して差
し支えない。この場合において、ステアリングロール1b
のアライメント制御を安定させるという観点からすれ
ば、ローパスフィルタにてベルト２の高周波数成分をカ
ットするようにすることが好ましい。

〔作用〕

上述したような技術的手段において、第一の発明によ
れば、無端状ベルト２が基準位置から幅方向へ変位し始
めると、エッジガイド３を介してスプリング部材４が変
位し始める。

すると、付勢力変化検出手段５がスプリング部材４の
付勢力変化を検出し、アライメント制御手段６は、付勢
力変化検出手段５からの情報に基づいて、スプリング部
材４の付勢力が一定になるようにステアリングロール1b
のアライメントを調整し、ベルト２の幅方向の変位を補
正する。

また、第二の発明によれば、無端状ベルト２が基準位
置から幅方向へ変位し始めると、変位検出手段７がベル
ト２の変位量を検出し、アライメント制御手段８は、変
位検出手段７からの情報に基づいて、ベルト２の一側端
縁位置が基準位置へ向かうようにステアリングロール1b
のアライメントを調整し、ベルト２の幅方向の変位を補
正する。

更に、第三の発明によれば、無端状ベルト２が基準位
置から幅方向へ変位し始めようとすると、そのベルト２
の変位動作は固定エッジガイド９で阻止されるが、この
とき、作用力検出手段10がエッジガイド９への作用力変
化を検出し、アライメント制御手段11は、作用力検出手
段10からの情報に基づいて、エッジガイド９への作用力
が一定になるようにステアリングロール1bのアライメン
トを調整し、ベルト２の幅方向の変位を補正する。

〔実施例〕

以下、添付図面に示す実施例に基づいてこの発明を詳
細に説明する。

◎実施例１ 第２図はこの発明が適用された所謂タンデム型のカラ
ープリンタである。

同図において、符号20a〜20d（全体については符号20
で示す）は夫々シアン系、マゼンタ系、イエロ系、ブロ
ック系のトナー像を電子写真プロセスにて形成する像形
成ユニットであり、各像形成ユニット20は、感光ドラム
21（具体的には21a〜21d）と、この感光ドラム21表面を
予め帯電する帯電コロトロン22（具体的には22a〜22d）
と、帯電された感光ドラム21上に静電潜像を書込む半導
体レーザ23（具体的には23a〜23d）と、シアン、マゼン
タ、イエロ、ブラックの各色系のトナーが収容される現
像器24（具体的には24a〜24d）と、感光ドラム21上の残
留トナーを除去するためのクリーナ25（具体的には25a
〜25d）とを備えている。

また、符号30は記録シート39を搬送するシート搬送系
であり、図示外の駆動モータによって回転駆動される駆
動ロール31と、この駆動ロール31に対して平行配置さ
れ、図示外のアライメント調整機構によりアライメント
調整されるステアリングロール32と、駆動ロール31,ス
テアリングロール32に対して平行配置される適宜数の従
動ロール33〜36と、これらのロール群31〜36に掛け渡さ
れ、記録シート39を静電吸着保持して搬送する無端状ベ
ルト37とを備えている。尚、この実施例において、上記
ステアリングロール32及び従動ロール33〜36としてはそ
の外周部に多数の弾性支持フィンを備えた所謂LLF（Low
Lateral force）ロールが採用されている（特開昭58−
177811号参照）。

そして、上記搬送ベルト37にはシート給送カセット38
からの記録シート39をタッキングするためのタッキング
ロール40が設けられ、また、全ての像形成ユニット20に
対応した搬送ベルト37の裏面側には静電転写ロール26
（具体的には26a〜26d）が配設され、各像形成ユニット
20の感光ドラム21上に形成されたトナー像を搬送ベルト
37上の記録シート39に静電転写するようになっており、
更に、搬送ベルト37上の記録シート39はステアリングロ
ール32に対応したコーナ部にて搬送ベルト37から分離さ
れ、分離された記録シート39は定着器27を経て排出トレ
イ41へ排出されるようになっている。

そしてまた、この実施例においては、上記搬送ベルト
37には張力調整用ロール42が押圧配置されて適宜の張力
が付与されており、また、上記搬送ベルト37には搬送ベ
ルト37に付着した紙粉等を清掃するクリーナ43が設けら
れている。

更に、この実施例における搬送ベルト37の蛇行防止装
置を第３図に示す。

同図において、上記ステアリングロール32の一端側支
持部はフレーム50にラジアルベアリング51を介して回転
支承されており、ステアリングロール32の他端側支持部
はラジアルベアリング52にて回転支承されるが、このラ
ジアルベアリング52はモータ53にて偏心回転する偏心カ
ム54上に載置され、偏心カム54の偏心位置に応じて適宜
上下動するようになっており、これにより、ステアリン
グロール32のアライメント調整が行われるようになって
いる。

また、上記ステアリングロール32の一端側支持部には
エッジガイド60がスラストベアリング61を介して可動支
持されると共に、このエッジガイド60とフレーム50との
間には、所定の弾性を有するコイルスプリング62（例え
ばバネ定数:0.05〜0.5kg f/mm）が介装されている。そ
して、上記エッジガイド60に対向するフレーム50部分に
はエッジガイド60との相対距離（コイルスプリング62の
変位量に相当）を検出する光学式変位センサ63が取り付
けられている。

この変位センサ63からの変位情報は、搬送ベルト37の
１サイクルより高い周波数成分がカットされるローパス
フィルタ64を介して駆動回路65に入力される。そして、
この駆動回路64からは上記変位情報に応じた駆動制御信
号が送出され、この駆動制御信号が上記モータ53へ入力
され、上記コイルスプリング62の変位量が一定になるよ
うに偏心カム54を介してステアリングロール32のアライ
メントを調整するようになっている。

次に、この実施例に係る蛇行防止装置の作動について
説明する。

今、搬送ベルト37が第３図に実線で示す基準位置から
矢印Ａ方向へ変位し始めたとすると、エッジガイド60が
それに伴って変位する。

このとき、変位センサ63がエッジガイド60の変位を検
出し、この変位センサ63の変位データがローパスフィル
タ64を介して駆動回路65へと入力される。

すると、上記駆動回路65から駆動制御信号が送出さ
れ、モータ53が適宜回動せしめられると共に、偏心カム
54を介してステアリングロール32のアライメントが調整
される。

この段階で、上記変位センサ63の変位量が一定になる
ように（コイルスプリング62の付勢力が一定になるよう
に）制御され、搬送ベルト37の幅方向の移動は基準位置
へと直ちに復帰せしめられる。

尚、この実施例では、コイルスプリング62の変位を直
接検出するようにしているが、例えば、第４図に示すよ
うに、搬送ベルト37の一側端縁位置を変位計70にて検出
し、この変位データを利用するようにしても同様な装置
を構成することができる。

◎実施例２ この実施例に係る搬送ベルトの蛇行防止装置は、第５
図に示すように、実施例１と異なり、ステアリングロー
ル32の一端側に弾性撓み変形が可能な板状のエッジガイ
ド80を配設し、このエッジガイド80を取り付け片81を介
して例えばフレーム50に取り付ける一方、上記エッジガ
イド80の一部に歪ゲージ82を貼着し、この歪ゲージ82か
らのゲージ出力をローパスフィルタ83を介して駆動回路
84に入力し、この駆動回路84からの駆動制御信号に基づ
いてモータ53を適宜駆動し、偏心カム54によりステアリ
ングロール32のアライメントを適宜調整し、上記歪ゲー
ド82のゲージ出力を一定レベルに保つようにしたもので
ある。

従って、この実施例によれば、今、搬送ベルト37が第
５図に実線で示す基準位置から矢印Ａ方向へ変位し始め
ようとすると、エッジガイド80は反り変形を起こす。

このとき、上記歪ゲージ82のゲージ出力はエッジガイ
ド80の反り変形に応じて変化し、ローパスフィルタ83を
介して駆動回路84へと入力される。

すると、上記駆動回路84から駆動制御信号が送出さ
れ、モータ53が適宜回動せしめられると共に、偏心カム
54を介してステアリングロール32のアライメントが調整
される。

この段階で、上記歪ゲージ82のゲージ出力（エッジガ
イド80への作用力に相当）が一定になるように制御さ
れ、搬送ベルト37の幅方向の移動は基準位置へと直ちに
復帰せしめられる。

◎変形例 上記各実施例にあっては、ステアリングロール32一つ
だけのアライメント調整を行っているが、これに限定さ
れるものではなく、例えば第６図に示すように、上記ス
テアリングロール32の他に、例えば従動ロール33（更に
は他の従動ロール）をもステアリングロールとして構成
し、複数のステアリングロール32,33のアライメント調
整を行うようにすれば、搬送ベルト37の幅方向の蛇行を
複数箇所で補正できる分、搬送ベルト37を基準位置によ
り速く復帰させることが可能になる。

また、エッジガイド60（80）の構成についても、上記
各実施例で示したものに限定されるものではなく、例え
ば第７図に示すように、搬送ベルト37側に向かって縮径
のテーパ面90を形成するようにすれば、搬送ベルト37の
幅方向外側への変位に対し、その変位を戻す方向へエッ
ジガイド60（80）から搬送ベルト37に作用力が生じ、搬
送ベルト37の蛇行を有効に規制することができる。ま
た、上記エッジガイド60（80）をラジアルベアリング91
にて回転支承するようにすれば、搬送ベルト37の一側端
縁（エッジ）とエッジガイド60（80）との間での摩擦に
よる損傷を有効に回避することができる。

〔発明の効果〕 以上説明してきたように、請求項１〜３記載の発明に
よれば、ベルトの幅方向の移動をエッジガイドで矯正す
るタイプにおいて、エッジガイドによるエッジフォース
に対応した情報を検出し、この検出情報に基づいてステ
アリングロールのアライメント調整を行い、エッジガイ
ドによるエッジフォースを一定に保つようにしたので、
固定エッジガイド方式にて生ずるエッジフォースによる
ベルト端縁の損傷を有効に回避することができる。

また、この発明によれば、装置組立時や部品（ベル
ト，ロール）交換時に、エッジガイドに作用する荷重
（エッジフォースに相当）が変化したとしても、エッジ
フォースを自動的に一定にするため、エッジフォースを
一定に保つ上で、部品の成形精度を向上させたり、エッ
ジフォースの調整作業を行う必要がなくなり、その分、
装置組立作業や部品の交換作業を簡略化することができ
る。

更に、請求項1,2記載の発明のように、エッジガイド
をスプリング部材で支持するタイプにあっても、エッジ
フォースを自動的に一定に保つことができるので、スプ
リング部材の初期荷重設定を省略することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）（ｂ）（ｃ）はこの発明に係るベルト搬送
装置の概略構成を示す説明図、第２図はこの発明が適用
されたカラープリンタの実施例１を示す説明図、第３図
は実施例１で用いられる搬送ベルトの蛇行防止装置を示
す説明図、第４図はその変形例を示す説明図、第５図は
実施例２に係る搬送ベルトの蛇行防止装置を示す説明
図、第６図は搬送ベルトの蛇行防止装置の変形例を示す
説明図、第７図はエッジガイドの変形例を示す説明図で
ある。 〔符号の説明〕 １……ロール 1a……駆動ロール 1b……ステアリングロール ２……ベルト ３……エッジガイド ４……スプリング部材 ５……付勢力変化検出手段 ６……アライメント制御手段 ７……変位検出手段 ８……アライメント制御手段 ９……エッジガイド 10……作用力検出手段 11……アライメント制御手段

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−172313（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−52781（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−198936（ＪＰ，Ａ) 特開 昭47−9397（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−36817（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−74036（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−165676（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−125507（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−22807（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−180615（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−177811（ＪＰ，Ａ) 実開 昭51−31283（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−151114（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−180411（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−143715（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−87713（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−70238（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−142209（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−151108（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭30−2457（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭33−664（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B65G 43/02 B65G 23/44 B65G 15/64

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも駆動ロール（1a）及びアライメ
   ント調整用のステアリングロール（1b）が含まれる複数
   のロール群（１）を平行配置し、これらロール群（１）
   に無端状ベルト（２）を掛け渡すようにしたベルト搬送
   装置において、 上記ベルト（２）が巻き付いた状態で掛け渡されるロー
   ル（１）の端縁に対向するベルト（２）の一側端縁に当
   接し且つスプリング部材（４）にてベルト（２）側に向
   かって弾性付勢されるエッジガイド（３）と、 上記スプリング部材（４）の付勢力変化を検出する付勢
   力変化検出手段（５）と、 この付勢力変化検出手段（５）からの付勢力変化情報に
   基づいてスプリング部材（４）の付勢力が一定になるよ
   うに上記ステアリングロール（1b）のアライメントを調
   整するアライメント制御手段（６）とを備えたことを特
   徴とするベルト搬送装置。
2. 【請求項２】少なくとも駆動ロール（1a）及びアライメ
   ント調整用のステアリングロール（1b）が含まれる複数
   のロール群（１）を平行配置し、これらロール群（１）
   に無端状ベルト（２）を掛け渡すようにしたベルト搬送
   装置において、 上記ベルト（２）が巻き付いた状態で掛け渡されるロー
   ル（１）の端縁に対向するベルト（２）の一側端縁に当
   接し且つスプリング部材（４）にてベルト（２）側に向
   かって弾性付勢されるエッジガイド（３）と、 このエッジガイド（３）に隣接するベルト（２）の一側
   端縁位置の基準位置からの変位を検出する変位検出手段
   （７）と、 この変位検出手段（７）からの変位情報に基づいてベル
   ト（２）の一側端縁位置が基準位置へ向かうように上記
   ステアリングロール（1b）のアライメントを調整するア
   ライメント制御手段（８）とを備えたことを特徴とする
   ベルト搬送装置。
3. 【請求項３】少なくとも駆動ロール（1a）及びアライメ
   ント調整用のステアリングロール（1b）が含まれる複数
   のロール群（１）を平行配置し、これらロール群（１）
   に無端状ベルト（２）を掛け渡すようにしたベルト搬送
   装置において、 上記ベルト（２）が巻き付いた状態で掛け渡されるロー
   ル（１）の端縁に対向するベルト（２）の幅方向一側に
   固定的に配設され、ベルト（２）の一側端縁に当接する
   エッジガイド（９）と、 上記ベルト（２）のエッジガイド（９）への作用力を検
   出する作用力検出手段（10）と、 この作用力検出手段（10）からの作用力情報に基づいて
   当該作用力が一定になるように上記ステアリングロール
   （1b）のアライメントを調整するアライメント制御手段
   （11）とを備えたことを特徴とするベルト搬送装置。