JPH05319610A - ベルト搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】所定の経路に沿って搬送されるベルト部材と、
このベルト部材に当接して連れ回される速度検出ロール
と、この速度検出ロールの回転に基づいて上記ベルト部
材の移動速度を検出する移動速度検出手段とを備えたベ
ルト搬送装置において、ベルト部材の移動速度を正確に
検知することができ、且つ、ベルト部材の損傷を防止す
ることが可能なベルト搬送装置を提供する。 【構成】上記ベルト搬送装置において、上記速度検出ロ
ール2の周面が、所定の外径を有する剛体部22a,24と、
上記剛体部22a,24の外径より僅かに大きな外径を有する
弾性体部23とから構成されていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、複写機やプリ
ンタ等の画像形成装置において、用紙等の記録シートを
所定の経路に沿って搬送するためのベルト搬送装置に係
り、詳細には転写材を搬送するベルト部材の速度を検出
する速度検出ロールの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、カラー電子写真複写機では、マ
ゼンタ、シアン、イエロー等の複数色のトナー像(可視
像)を記録シートに多重転写してカラー画像を形成して
いる。特に近年では画像形成速度の向上を図ることを目
的とし、複写機内における記録シートの搬送経路に沿っ
て各色毎に感光体ドラムや現像器等から構成されるトナ
ー像の形成部を設け、搬送されてきた記録シートに複数
色のトナー像を連続的に転写する試みがなされている。

【０００３】この場合、記録シートは複数のトナー像形
成部にまたがって安定して搬送される必要があり、その
搬送手段としては外周面に記録シートを吸着して回動す
る無端状のベルト部材が用いられている。

【０００４】既に説明したようにカラー電子写真複写機
では、複数色のトナー像を記録シートに多重転写してカ
ラー画像の形成を行っているので、先に転写したトナー
像の転写位置と後に転写したトナー像の転写位置とが記
録シート上で正確に一致しなければならない。仮に一致
しないとすれば、完成したカラー画像には色ズレが発生
したり、線の太さが不均一になる等の画質欠陥が生じ
る。従って、画質欠陥の無い高品位なカラー画像を形成
するためには、記録シートを搬送するベルト部材が常に
一定の速度で移動していることが重要である。しかし、
実際にはベルト部材を張架するロールが真円でなかった
り、ベルト部材を回動させる駆動モータに回転ムラが存
在する等の理由から、ベルト部材の移動速度を完全に一
定に保つことは実質的に不可能である。

【０００５】そこで、従来はベルト部材の実際の移動速
度を検出すると共に、検出した移動速度に基づいてベル
ト部材の駆動モータの回転数を制御するクローズドルー
プ制御を行っている。ベルト部材の移動速度の検出は、
ベルト部材に連れ回される速度検出ロールと、この速度
検出ロールの回転軸に取り付けたロータリーエンコーダ
とによって行われている。すなわち、ベルト部材が移動
すると上記速度検出ロールにベルト部材の移動速度に応
じた回転数が与えられ、ロータリーエンコーダからは速
度検出ロールの回転数、つまりベルト部材の移動速度に
応じた検知速度信号が出力される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来は上記速
度検出ロールがアルミニウム等の金属ロールであつたた
め、速度検出ロールがベルト部材に対してスリップし易
く、ベルト部材の移動速度を正確に検知できないという
問題点があった。

【０００７】この点に関し、従来は、ベルト部材に向け
て付勢された対向ロールをベルト部材の裏面側に設け、
ベルト部材と速度検出ロールとの圧接力を増加させるこ
とで両者がスリップするのを防止している(特開昭63-51
242号公報等)。しかし、速度検出ロールのスリップを完
全に防止するためには、対向ロールに約1〜1.2kgfの付
勢力を加えなければならず、ベルト部材が局部的に変形
してその平滑性が損なわれるといった問題点があった。
この種のベルト搬送装置ではベルト部材表面の平滑性は
極めて重要である。なぜならば、ベルト部材表面の平滑
性が損なわれると、ベルト部材で搬送している記録シー
トにトナー像を転写した際に部分的な転写抜けが生じる
からである。また、この変形は速度検出ロールの当接位
置で発生するが、変形部位ではベルト部材の周長が実際
の周長よりも長くなってしまうので、検出したベルト部
材の移動速度が実際の移動速度と異なるといった問題点
もある。

【０００８】一方、ベルト部材のスリップを防止する他
の手段としては、速度検出ロールをゴムやウレタン等の
摩擦係数の高い材料から形成することが考えられる。例
示したゴムあるいはウレタンは摩擦係数がアルミニウム
の約2倍程度なので、この構成によれば対向ロールの付
勢力を約1/2程度に減じることができ、ベルト部材の損
傷を有効に防止することができる。しかし、ここで考え
得るゴムあるいはウレタンは弾性体であるため、変形し
易いという欠点がある。このため、ベルト部材の圧接に
よって速度検出ロールはその外径が不規則に変化してし
まうので、ベルト部材の移動速度と速度検出ロールの回
転数とが正確に対応しない。従って、この手段ではベル
ト部材の移動速度を正確に検知することができなかっ
た。

【０００９】本発明はこのような問題点に鑑みなされた
ものであり、その目的とするところは、ベルト部材の移
動速度を正確に検知することができ、且つ、ベルト部材
の損傷を防止することが可能なベルト搬送装置を提供す
ることにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のベルト搬送装置は、所定の経路に沿って搬
送されるベルト部材と、このベルト部材に当接して連れ
回される速度検出ロールと、この速度検出ロールの回転
に基づいて上記ベルト部材の移動速度を検出する移動速
度検出手段とを備えたベルト搬送装置において、上記速
度検出ロールの周面を、所定の外径を有する剛体部と、
上記剛体部の外径より僅かに大きな外径を有する弾性体
部とから構成することを特徴とするものである。

【００１１】

【作用】上記技術的手段によれば、速度検出ロールの周
面は弾性体部の外径が剛体部の外径よりも若干大きく形
成されているので、この速度検出ロールをベルト部材に
圧接させると、摩擦係数の高い弾性体部は必ずベルト表
面に接する。このため、速度検出ロールとベルト部材と
の圧接力が小さい場合でも、両者が互いにスリップする
ことがない。また、速度検出ロールとベルト部材とを圧
接させると、弾性体部はベルト部材に潰されて変形する
が、弾性体部に隣接する剛体部は所定の外径に形成され
ているので速度検出ロールの外径は維持される。従っ
て、ベルト部材の移動速度と速度検出ロールの回転数と
が正確に対応する。

【００１２】

【実施例】以下、添付図面に基づいて本発明のベルト搬
送装置を詳細に説明する。

【００１３】図1及び図2は、本発明を適用した記録シー
ト搬送装置の第一実施例を示すものである。符号1は両
端を継いで無端状に形成したベルト部材であり、厚さ0.
075mmのPETから形成されている。このベルト部材1は、
駆動モータ11が接続された駆動ロール12、ベルト部材1
に連れ回されて回転する従動ロール13及びベルト部材1
の張り具合を調整する張力調整ロール14に掛け回されて
いる。上記張力調整ロール14はバネ部材15によってベル
ト部材1の内周側から外周側に向かって付勢されてお
り、ベルト部材1を常に所定の張力で張架している。そ
して、これらロール12,13,14はベルト部材1の両側に配
設されるフレーム3に支持されている。

【００１４】また、符号2は上記ベルト部材1に当接する
速度検出ロールを示している。この速度検出ロール2は
その回転軸21が上記フレーム3に回転自在に支持されて
おり、ベルト部材1の回動によって連れ回される。ま
た、ベルト部材1を挟んで上記速度検出ロール2と対向す
る位置には、バネ部材5でベルト部材1に向けて付勢され
た対向ロール6が配設されており、ベルト部1と速度検出
ロール2との間に作用する摩擦力を高める働きをする。
これにより速度検出ロール2がベルト部材1に対してスリ
ップせず、速度検出ロール2は常にベルト部材1の移動速
度に応じた回転数を与えられる。この実施例で上記対向
ロールの付勢力は約400〜500kgfである。

【００１５】一方、符号4は速度検出手段を構成するロ
ータリーエンコーダを示している。上記ロータリーエン
コーダ4は速度検出ロール2の回転数に応じた検知速度信
号を出力する。この検知速度信号は、速度検出ロール2
の回転数に応じて間隔の異なる複数のタイミングパルス
として出力される。速度検出ロール2の回転数が高い場
合にはタイミングパルスの出力間隔は短くなり、回転数
が低い場合には出力間隔は長くなる。従って、単位時間
当たりの出力パルス数をカウントすればベルト部材1の
速度を検知することができる。このロータリーエンコー
ダ4としては、例えば、HEDS5500G12(YHP製)を使用する
ことができる。

【００１６】図8は、ベルト部材1の移動速度に関するク
ローズドループ制御を具体的にを示すブロック図であ
る。エンコーダ4から出力された検知速度信号はデータ
演算回路に入力され、目標となるベルト部材1の移動速
度から決定された基準速度信号と比較される。両信号の
比較は、単位時間当たりに含まれるタイミングパルスの
数を比べて行われる。すなわち、検知速度信号に含まれ
るタイミングパルスの数が基準速度信号に含まれるタイ
ミングパルスの数よりも少ないときは、ベルト部材1の
移動速度が目標の移動速度よりも遅いと判断される。ま
た、検知速度信号のタイミングパルスの数が基準速度信
号より多いときは、ベルト部材1の移動速度が目標の移
動速度よりも速いと判断される。そして、この結果に基
づきデータ演算回路は駆動モータ11の増速あるいは減速
を指令する信号を出力し、ドライバ回路はこの指令信号
に従って駆動モータ11の回転数を制御する。

【００１７】図3乃至図5は本実施例に係る速度検出ロー
ル2を示している。この速度検出ロール2は、回転軸21に
嵌め込まれる金属製スリーブ22と、このスリーブ22の外
周面に嵌め込まれるゴムリング23及び金属リング24とか
ら構成されている。上記スリーブ22は外径の異なる階段
状の外周面を有しており、最大外径部22aの外周面がベ
ルト部材1に当接する。また、上記ゴムリング23はこの
最大外径部22aよりも小径の中間外径部22bの外周面に嵌
め込まれる一方、上記金属リング24は中間外径部22bよ
りも小径の最小外径部22cの外周面に嵌め込まれる。ス
リーブ22の最大外径部22aと中間外径部22bとの間には、
上記ゴムリング23の軸方向の動きを規制する係止部25が
形成されており、スリーブ22の最大外径部22aとゴムリ
ング23との間に隙間が形成されるようになっている。ま
た、中間外径部22bの軸方向長さはゴムリング23の軸方
向長さよりも大きく形成されており、最小外径部22cに
嵌め込まれた金属リング24とゴムリング23との間にも隙
間が形成されるようになっている。

【００１８】上記金属リング24の外径はスリーブ22の最
大外径部22aと同一の外径に形成されている。これに対
し、上記ゴムリング23の外径はスリーブ21の最大外径部
22aよりも2dだけ大きく形成されている。従って、上記
ゴムリング23及び金属リング24をスリーブ22に嵌め込ん
だ状態では、ゴムリング23の外周面がスリーブ22の最大
外径部22a及び金属リング24の外周面よりdだけ突出して
いる。この突出量dは、対向ロール5の付勢力によってベ
ルト部材1を速度検出ロール2に押し付けた際に、上記ゴ
ムリング23が押し潰される高さよりも小さく設定され
る。この実施例では数10μm程度である。

【００１９】図6は上記速度検出ロール2をベルト部材1
に圧接させた状態を示している。速度検出ロール2の周
面では上記ゴムリング23がスリーブ22の最大外径部22a
及び金属リング24よりも突出しているので、ゴムリング
23は常にベルト部材1と密着し、ゴムリング23とベルト
部材1との間には強い摩擦力が発生する。従って、速度
検出ロール2はスリップすることなくベルト部材1に連れ
回され、エンコーダ4は実際のベルト部材1の移動速度に
正確に対応した速度検知信号を出力することができる。
また、ベルト部材1と速度検出ロール2との間に大きな摩
擦力が発生することから、対向ロール5がベルト部材1を
付勢する力を減じても、速度検出ロール2がスリップす
ることはない。この実施例では対向ロール5の付勢力を4
00〜500kgfまで減じることができ、対向ロール5の付勢
力によってベルト部材1が変形するのを有効に防止する
ことができた。

【００２０】更に、図6に示されるように、ゴムリング2
3はベルト部材1が圧接すると押し潰されるので、金属リ
ング24及びスリーブ22の最大外径部22aもベルト部材に
当接する。従って、ベルト部材1に連れ回される速度検
出ロール2の実際の円周長は金属リング24及びスリーブ2
2の最大外径部22aの円周長であり、ゴムリング23の変形
によっては変動することがない。故に、本実施例では速
度検出ロール2の回転数がベルト部材1の移動速度と適確
に対応し、エンコーダ4は実際のベルト部材1の移動速度
に正確に対応した速度検知信号を出力することができ
る。

【００２１】図7は上記速度検出ロールの変形例を示し
ている。この変形例に係る速度検出ロール7は、回転軸2
1に固定された金属製スリーブ8と、このスリーブ8の両
端から嵌め込まれる一対のゴムリング9,9とから構成さ
れている。上記スリーブ8はその軸方向の中央に最大外
径部8aを備え、この最大外径部8aの軸方向両端に上記ゴ
ムリング9を嵌め込むための小径部8bを備えている。つ
まり、この変形例ではスリーブ8の最大外径部8aを挟み
込むようにして一対のゴムリング9,9が配置される。そ
して、上記ゴムリング9の外径はやはりスリーブ8の最大
外径部8aよりも2dだけ大きく形成されている。従って、
この変形例に係る速度検出ロール7も上記第一実施例の
速度検出ロール2と同様の作用効果を発揮し得るもので
ある。

【００２２】尚、上記実施例及び変形例において、ゴム
リング23及び9はウレタン等の他の弾性体であっても差
し支えない。但し、対向ロールの付勢力を可能な限り減
じるという観点すれば、この弾性体としてはベルト部材
に当接した際の摩擦係数の大きいものが好ましい。ま
た、上記実施例では本発明を記録シートの搬送装置に適
用し、無端状ベルト部材の移動速度を検知する構成を説
明したが、本発明の適用対象はこれに限られるものでは
ない。例えば、ロール紙に画像形成を行う装置におい
て、上記ロール紙の移動速度を検知するように構成する
こともできる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明のベル
ト搬送装置によれば、速度検出ロールの周面は所定の外
径を有する剛体部及びこの剛体部の外径より僅かに大き
な外径を有する弾性体部から構成されているので、速度
検出ロールとベルト部材との圧接力が小さい場合でも両
者が互いにスリップすることはなく、ベルト部材の移動
速度を正確に検知することが可能となる。また、速度検
出ロールの弾性体部がベルト部材に潰されて変形して
も、剛体部が速度検出ロールの外径を所定値に維持する
ので、ベルト部材の移動速度を正確に検知することが可
能となる。更に、ベルト部材を大きな力で速度検出ロー
ルに押し付けずとも、速度検出ロールとベルト部材とが
互いにスリップしないので、ベルト部材の損傷を可及的
に防止することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のベルト搬送装置の第一実施例を示す
正面図である。

【図２】 第一実施例に係るベルト搬送装置の平面図で
ある。

【図３】 第一実施例に係る速度検出ロールを示す正面
図である。

【図４】 図3のA矢視図である。

【図５】 図4のV-V線断面図である。

【図６】 速度検出ロールとベルト部材との圧接状態を
示す正面図である。

【図７】 速度検出ロールの変形例を示す正面図であ
る。

【図８】 第一実施例に係るベルト部材の移動速度の制
御方法を示すブロック図である。

【符号の説明】

1…ベルト部材、2…速度検出ロール、4…ロータリーエ
ンコーダ、11…駆動モータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｇ 15/01 １１４ Ｂ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の経路に沿って搬送されるベルト部
   材と、このベルト部材に当接して連れ回される速度検出
   ロールと、この速度検出ロールの回転に基づいて上記ベ
   ルト部材の移動速度を検出する移動速度検出手段とを備
   えたベルト搬送装置において、上記速度検出ロールの周
   面は、所定の外径を有する剛体部と、上記剛体部の外径
   より僅かに大きな外径を有する弾性体部とから構成され
   ていることを特徴とするベルト搬送装置。