JPH04148746A - ベルト駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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、表面が感光層または誘電体層
に形成され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。

ところか、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、口−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
走行時に蛇行が発生し易いという問題があつた。

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５７−６０３４
７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６４−４８４
５７号公報に示されるように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５７−６０３４
７号公報に示される構成では、外的部材により平ベルト
を強制的に受は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、このガイドを形成すること自体が非常に困
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、斯かる点に鑑みてなされたもので、ローラ部
材及び平ベルトに複雑な加工を施すことなく、簡単な機
構で且つ小スペースでもって、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、本発明が講じた手段は、
繊維複合エラストマでローラ部材を構成して、平ベルト
のスラスト方向移動を容易にし、該ローラ部材のテーパ
部を回転自在にしたものである。

具体的に、請求項（１）に係る発明が講じた手段は、ま
ず、複数本のローラ部材に平ベルトが走行自在に掛け渡
され、該複数本のローラ部材のうち少なくとも１本のロ
ーラ部材は、略均一径に形成された平行部と、該平行部
の一端又は両端の側方に形成され且つ外側に向って大径
となるテーパ部とを備えている。更に、該テーパ部付き
ローラ部材における少なくともテーパ部側の端部に対応
して少なくとも１本のローラ部材の端部は、ローラ支持
部材によってベルト張力が可変となるようにローラ軸心
と直交する所定方向に移動自在に支持されているベルト
駆動装置を対象としている。

そして、上記テーパ部付きローラ部材における平行部の
ベルト接触面は有機繊維が表面より露出した繊維複合エ
ラストマで構成されている。加えて、上記テーパ部付き
ローラ部材におけるテーパ部は平行部に対して回転自在
に設けられた構成としている。

（作用） 上記の構成により、請求項（１）に係る発明では、平ベ
ルトは駆動側ローラ部材の回転により複数のローラ部材
間を走行する。そして、該平ベルトが蛇行すると、少な
くとも１本のローラ部材の端部にテーパ部が形成されて
いるので、上記平ベルトの側端部がテーパ部に乗り上げ
ることになる。その際、テーパ部が平行部に対して回転
自在であるので、平ベルトにおけるテーパ部の部分と平
行部の部分とが同じ進み量で走行することになる。

一方、上記テーパ部付きローラ部材のベルト接触面は繊
維複合エラストマで構成されているので、平ベルトのス
ラスト方向移動が容易になっており、該平ベルトの端部
かテーパ部に乗り上げると、該端部側の張力が増大し、
平ベルトは蛇行方向と反対側に移動し、平ベルトの蛇行
が自動的に修正されることになる。

（発明の効果） 従って、請求項（１）に係る発明によれば、上記テーパ
部付きローラ部材における平行部のベルト接触面を繊維
複合エラストマで構成すると共に、該ローラ部材の端部
にテーパ部を回転自在にしたために、平ベルトか蛇行す
ると、蛇行側の平ベルト端部の張力が増大し、且つロー
ラ部材に対する蛇行側の摩擦係数が低下することになる
。その結果、蛇行が自動的に確実に修正されるので、平
ベルトを安定して走行させることかでき、特に、電子写
真装置に適用した場合、確実な画像形成を行うことがで
きる。

また、上記テーパ部が回転自在であるので、平ベルトに
おけるテーパ部の部分と平行部の部分とが同し進み量と
なり、平ベルトの波打ち現象を確実に防止することがで
きる。しかも、蛇行防止の応答速度を速くすることがで
き、蛇行制御幅を小さくすることができる。

また、従来のようにガイド部材などを設けていないので
、平ベルトの損傷かなく、長寿命化を図ることができる
。また、簡単な構成でもって蛇行を修正することができ
るので、各種の装置に適用することができる。

また、上記テーパ部付きローラ部材において、スラスト
方向の摩擦係数か小さくなるので、該ローラ部材の変位
量、つまり、ひねり量を小さくして蛇行修正を行うこと
ができると共に、摩擦力が平ベルトとローラ部材との界
面状態の影響を受は難くなることから、環境安定性を向
上させることかできる。

また、繊維複合エラストマで構成しているので、平ベル
トとローラ部材との間に異物が混入してもローラ部材表
面の有機短繊維間に落ち込むことになり、ベルト損傷を
防止することができる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図に示すように、１はベルト駆動装置であって、電
子写真装置に設けられている。そして、該ベルト駆動装
置１は、駆動側ローラ部材２と従動側ローラ部材３との
間に感光体ベルト４が掛け渡されて構成されている。

上記感光体ベルト４は、幅広の平ベルトで構成されてお
り、図示しないか、基材の表面に感光体層が積層形成さ
れてなり、該感光体ベルト４が電子写真装置における感
光体として機能している。

また、上記感光体ベルト４の基材としては、例えば、２
軸延伸ポリエステルか用いられており、引張弾性率が２
００　ｋｇ／＋ａｍ　２以上に設定されている。

上記駆動側ローラ部材２は、大径の弾性体ローラ２１に
小径の駆動軸２２が嵌合固定されて成り、該弾性体ロー
ラ２１はＥＰＤＭ系架橋ゴムで形成される一方、上記駆
動軸２２の両端部が、図示しないか、固定部材に回転自
在に支持されている。

そして、上記駆動軸２２の一端には駆動モータ２３が連
係されている。

一方、上記従動側ローラ部材３は、本発明の特徴とする
ローラ部材であって、第２図に示すように、大径のロー
ラ本体３１に小径の従動軸３２が嵌合固定されて構成さ
れている。

該従動軸３２の両端部はローラ支持部材５．５によって
支持されており、該ローラ支持部材５は、軸受５１と、
該軸受５１に取付けられたスプリング５２とを備えると
共に、図示しないか、上記従動軸３２か挿入される長孔
等を有する固定支持材を備えて構成されている。そして
、該ローラ支持部材５は、感光体ベルト４に張力が作用
する作用方向、つまり、従動側ローラ部材３が駆動側ロ
ーラ部材２に対して離接する方向に従動軸３２の端部を
移動自在に支持している。更に、上記軸受５１は従動軸
３２に回転自在に外嵌されており、また、上記スプリン
グ５２は、一端が固定部材に取付けられ、上記感光体ベ
ルト４に張力が作用するように従動軸３２を張力の作用
方向、つまり、駆動側ローラ部材２より離れる方向に引
張している。

一方、上記該ローラ本体３１は、略均一径で真円体の平
行部３３の両端部にテーパ部３４．３４が連接されて成
り、該平行部３３の表面であるベルト接触面は、本発明
の特徴の１つとする繊維複合エラストマ３５で構成され
ている。該繊維複合エラストマ３５は、ポリエステル繊
維やアラミド繊維などの有機短繊維を複合したエラスト
マであって、該有機短繊維が表面に露出して形成され、
感光体ベルト４に対する摩擦係数が小さくなるように構
成されている。

また、上記テーパ部３４は、左右両側の外側に向って大
径となるテーパ状に形成されると共に、潤滑性プラスチ
ックで形成されている。更に、上記゛テーパ部３４は、
第３図に示すように、本発明の特徴として従動軸３２に
ボールベアリング３６を介して外嵌され、平行部３３と
の間にスライドワッシャ３７が介設されて、平行部３３
に対して回転自在に設けられている。そして、上記感光
体ベルト４が蛇行すると、ベルト端部がテーパ部３４に
乗り上げて蛇行を修正するように成っている。

上記テーパ部３４を平行部３３に対して回転自在に設け
たところは、該テーパ部３４と平行部とを一体に固定す
ると、テーパ部３４に感光体ベルト４が乗り上げた際、
該テーパ部３４が平行部３３より大径であるので、感光
体ベルト４の端部がその他の平行部３３の部分より進行
が速く、この平行部３３の部分が端部に引張られながら
走行することになる。つまり、第４図に示すように、例
えば、平行部３３の直径ｄを１７−■、テーパ部３４の
大径端部の直径りを２２−膳とし、該テーパ部３４全体
に感光体ベルト４が乗り上げたとすると、平行部３３に
おける感光体ベルト４の進みは約５３．４Ｉ■（πＸ１
７）で、テーパ部３４の進みは約６９．１ｍ５（πＸ２
２）となる。この結果、上記感光体ベルト４は波打ち現
象を起すと共に、蛇行修正の応答速度が遅くなり、蛇行
制御幅が太き（なる。

そこで、上記テーパ部材３４を回転自在とし、感光体ベ
ルト４が乗り上げた際、乗り上げ部分と平行部３３の部
分との進み量を同じくなるようにしている。具体的に、
第４図において、テーパ部３４は平行部３３の１回転に
対して０．７７　（−５３，４／６９．１）回転するよ
うにしている。

次に、上記ベルト駆動装置１の動作について蛇行修正動
作と共に説明する。

先ず、感光体ベルト４が両ローラ部材２．３に掛け渡さ
れた状態においては従動側ローラ部材３がスプリング５
２．５２によって駆動側ローラ部材２より離れる方向に
引張られているので、感光体ベルト４に所定の張力が作
用している。

この状態において、駆動モータ２３を駆動すると、駆動
側ローラ部材２が回転して感光体ベルト４が両口−ラ部
材２，３間を走行する。

この感光体ベルト４の走行時において、該感光体ベルト
４が蛇行すると、例えば、第１囚人方向に蛇行すると、
感光体ベルト４はＡ方向側の端部がテーパ部３４に乗り
上げることになる。その際、テーパ部３４は平行部３３
に対して回転自在であるので、該テーパ部３４の回転は
平行部３３より遅くなり、感光体ベルト４は幅方向全体
に同じ速度で走行する。そして、従動側ローラ部材３に
おけるＡ方向側の端部が駆動側ローラ部材２に近接する
方向にやや変位する一方、感光体ベルト４におけるＡ方
向側の端部はスプリング５２のバネ力によって従動軸３
２が引張られているので、張力が付加され、該感光体ベ
ルト４には蛇行方向と反対側（Ａ方向と反対側）への力
が生じ、蛇行が修正される。

特に、繊維複合エラストマ３５によって平行部３３にお
ける変位側部分（入方向側部分）と感光体ベルト４との
間の摩擦係数が低下し、感光体ベルト４は蛇行方向と反
対側に確実に移動し、蛇行が修正されることになる。

従って、上記従動側ローラ部材３の平行部３３を繊維複
合エラストマ３５で構成すると共に、該ローラ部材３の
テーパ部３４を回転自在にしたために、感光体ベルト４
が蛇行すると、蛇行側のベルト端部の張力が増大し、且
つ従動側ローラ部祠３に対する蛇行側の摩擦係数か低下
することになる。その結果、蛇行か自動的に確実に修正
されるので、感光体ベルト４を安定して走行させること
ができ、特に、電子写真装置に適用した場合、確実な画
像形成を行うことができる。

また、上記テーパ部３４が平行部３３に対して回転する
ので、感光体ベルト４は幅方向全体に同し速度で走行す
ることから、感光体ベルト４の波打ち現象を確実に防止
することができる。しかも蛇行防止の応答速度を速くす
ることができるので蛇行制御幅、つまり、蛇行の幅囲を
小さくすることかできる。

また、従来のようにガイド部材などを設けていないので
、感光体ヘルド４の損傷がなく、長寿命化を図ることか
できる。また、簡単な構成でもって蛇行を修正すること
ができるので、電子写真装置に容易に適用することがで
きる。

また、従動側ローラ部材３を繊維複合エラストマ３５て
構成しているので、駆動側ローラ部材２の摩擦係数が大
きくなり、確実なベルト伝動を行うことができる。

また、上記従動側ローラ部材３において、スラスト方向
の摩擦係数が小さくなるので、該ローラ部材３の変位量
、つまり、ひねり量を小さくして蛇行修正を行うことが
できると共に、摩擦力か感光体ベルト４と従動側ローラ
部材３との界面状態の影響を受は難くなることから、環
境安定性を向上させることかできる。

また、繊維複合エラストマ３５で構成しているので、感
光体ベルト４と従動側ローラ部材３との間に異物が混入
しても従動側ローラ部材３の表面における有機短繊維間
に落ち込むことになり、ベルト損傷を防止することがで
きる。

尚、本実施例は、電子写真装置について説明したか、本
発明は、転写搬送装置など各種の装置に適用してもよい
。

また、本実施例は、従動側ローラ部材３を１本としたか
、複数本設けてもよく、その際、テーパ部３４および繊
維複合エラストマ３５は少なくとも１本の従動側ローラ
部材３に設ければよく、また、テーパ部材付きローラ部
材３と端部が変位するローラ部材とは別個であってもよ
い。

また、駆動側ローラ部材２は弾性体ローラ２１に限られ
るものではない。

また、テーパ部３４は、ボールベアリング３６を介さず
に直接従動軸３２に外嵌してもよい。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示しており、第１図はベルト
駆動装置の全体斜視図、第２図は従動側ローラ部材の正
面図である。第３図はテーパ部の斜視図、第４図はベル
ト走行状態を説明するための従動側ローラ部材の一部省
略斜視図である。 １・・ベルト駆動装置 ２・・・駆動側ローラ部材 ３・・・従動側ローラ部材 ４・・・感光体ベルト ５・・・ローラ支持部材 ３３・・・平行部 ３４・・テーパ部 ３５・・繊維複合エラストマ ５２・・・スプリング ほか１名

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数本のローラ部材に平ベルトが走行自在に掛け
   渡され、 該複数本のローラ部材のうち少なくとも１本のローラ部
   材は、略均一径に形成された平行部と、該平行部の一端
   又は両端の側方に形成され且つ外側に向って大径となる
   テーパ部とを備え、該テーパ部付きローラ部材における
   少なくともテーパ部側の端部に対応して少なくとも１本
   のローラ部材の端部は、ローラ支持部材によってベルト
   張力が可変となるようにローラ軸心と直交する所定方向
   に移動自在に支持されているベルト駆動装置であって、
   上記テーパ部付きローラ部材における平行部のベルト接
   触面は有機繊維が表面より露出した繊維複合エラストマ
   で構成される一方、 上記テーパ部付きローラ部材におけるテーパ部は平行部
   に対して回転自在に設けられていることを特徴とするベ
   ルト駆動装置。