JPH11278708A - ベルト駆動装置およびこれを用いた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 樹脂製フィルム材料のベルトにも適用でき、
しかも装置の大型化を防止したベルト駆動装置を提供す
る。 【解決手段】 シート搬送ベルト５６前端部が基準位置
より手前側にある場合、シート搬送ベルト５６の蛇行を
検出するベルト蛇行検出センサ５９の検出出力に基づい
て、ＣＰＵは、ヒータ駆動回路を駆動し、ＲＯＭに格納
された給電データに基づいてスイッチ回路だけを所定の
時間オンし、前端部ヒータ５８３に電力を供給する。こ
れにより、ローラ本体５８２Ａ前端部の外径が大きくな
り、シート搬送ベルト５６に対して蛇行と逆方向に力Ｆ
ｘが作用し、シート搬送ベルト５６の蛇行が防止され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数のローラで張
架された記録シート搬送ベルトや、中間転写ベルト、感
光体ベルトなどの無端状のベルトを周回駆動するベルト
駆動装置およびこれを使用した複写機などの画像形成装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、複写機においては、駆動ローラ
および従動ローラ間に張架され、周回駆動される無端状
のベルト上に複写紙やＯＨＰシートなどの記録シートを
載置し、所定のシステムスピードで回動される感光体ド
ラムの周面に形成されたトナー画像を当該記録シートに
静電転写方式で直接転写したり、トナー画像をベルトに
一旦転写した後、ベルトから記録シートにトナー画像を
静電転写方式で再転写するようなことが行われている。
このような複写機において、感光体ドラムに形成された
トナー像を忠実に記録シート上に転写するためには、ベ
ルトを上記システムスピードで蛇行することなく周回駆
動する必要がある。

【０００３】しかしながら、上記ベルトが弾性係数の比
較的小さい材料で形成されていると、駆動ローラの駆動
モータや感光体ドラムの駆動モータの回転速度制御の精
度を向上させるように努めても、ベルト周回駆動時にベ
ルトが記録シート搬送方向（副走査方向）に周期的に伸
縮振動してしまい、ベルトの走行速度にムラが生じるこ
とになる。このようにベルトの走行速度にムラが生じる
と、トナー像を転写する際にシート搬送方向（副走査方
向）の走査ラインのピッチむらが生じ、トナー像を複写
紙に忠実に転写できなくなり、再現画像が劣化してしま
う。また、ベルトが蛇行した場合にも、トナー像を転写
する際に記録シートに対する走査ラインの転写位置がベ
ルトの幅方向（主走査方向）にずれてしまうことにな
り、トナー像を複写紙に忠実に転写できなくなり、再現
画像が劣化してしまう。特に、ベルト上に複数の感光体
ドラムを列設し、各感光体ドラムに形成された各色のト
ナー像を重ね合わせてカラー画像を形成するタンデム型
の複写機にあっては、ベルトに走行速度ムラや蛇行が生
じると、重ね合わせた再現画像に色ずれが発生し、画質
の劣化が顕著となる。

【０００４】そこで、近年では、弾性係数が比較的大き
いＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などの樹脂製
フィルム材料でベルトを形成し、ベルト走行速度のムラ
をなくす一方、従来のベルト駆動装置においては、図６
（ａ）に示すように上記駆動ローラや従動ローラのロー
ラ両端部にテーパー部を形成したり、図６（ｂ）に示す
ようにローラの中央部が中高のクラウン形状に形成する
といったローラ形状に工夫を凝らして、ベルト両側から
その幅方向に張力が作用させて、ベルトの蛇行を防止し
たり、あるいは不図示のベルト蛇行検出器や、ローラ軸
変位機構、変位機構制御装置を設け、ベルト蛇行検出器
でベルト蛇行量を検知して、当該蛇行量に見合った分、
変位機構制御装置がローラ軸変位機構を動作させてロー
ラ軸を図６（ｃ）に示すように変位させることで、ベル
ト蛇行を防止するようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図６
（ａ）、図６（ｂ）に示すようなローラ形状に工夫を凝
らした従来のベルト駆動装置にあっては、樹脂製フィル
ム材料のベルトがローラ形状に起因する応力集中を恒常
的に受けて変形してしまい、ベルト変形による不具合が
発生する。すなわち、図６（ａ）に示すベルト駆動装置
の場合には、テーパー部と平坦部との境界においてベル
トに応力が集中するため、当該境界においてベルトが変
形して亀裂を生じ、ベルトの寿命が短くなるという不具
合がある。また、図６（ｂ）に示すベルト駆動装置の場
合には、ベルトがクラウン形状に沿わずに、しわになっ
たり、ベルト回転そのものも不安定になるという不具合
がある。

【０００６】また、図６（ｃ）に示すベルト駆動装置の
場合には、ローラ軸を変位させるための複雑なローラ軸
変位機構が必要で、このローラ軸変位機構をローラ外部
に設置せざるを得ず、装置が大型化してしまうという問
題がある。

【０００７】このような問題は、ベルトがシート搬送ベ
ルトである上記した場合に限られず、トナー画像を中間
転写した後、記録シートにトナー画像を再転写する場合
における中間ベルトや、感光体ベルトであるときにも、
同様に生じる。

【０００８】本発明は、上述の問題点に鑑みてなされた
ものであり、樹脂製フィルム材料のベルトにも適用で
き、しかも装置の大型化を防止したベルト駆動装置およ
びこれを使用した画像形成装置を提供することを目的と
する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係るベルト駆動装置は、複数のローラで張
架された無端状のベルトを周回駆動するベルト駆動装置
であって、前記ベルトの蛇行を検出する蛇行検出手段
と、前記蛇行検出手段の検出結果に基づいて、ベルトに
対する幅方向への力が蛇行方向と逆方向に作用するよう
に前記複数の中の少なくとも一つのローラの外径を長手
方向に変化させる外径変化手段と、を備えることを特徴
とする。

【００１０】また、本発明に係るベルト駆動装置は、前
記外径変化手段が、ローラ端部の少なくとも一方付近に
おいて外径を変化させる構成であることを特徴とする。

【００１１】また、本発明に係るベルト駆動装置は、前
記外径変化手段が、熱により外径を変化させる構成であ
ることを特徴とする。

【００１２】また、本発明に係るベルト駆動装置は、前
記外径変化手段が、熱膨張材料で形成されるローラ本体
と、前記ローラ本体内部に配設され、ローラ本体の長手
方向所定の部位を加熱する加熱手段と、前記加熱手段に
対する通電を制御する通電制御手段と、を備えることを
特徴とする。

【００１３】また、本発明に係るベルト駆動装置は、前
記外径変化手段が、磁力により外径を変化させる構成で
あることを特徴とする。

【００１４】また、本発明に係るベルト駆動装置は、前
記外径変化手段が、磁性体を有する弾性材料で形成され
るローラ本体と、前記ローラ本体の長手方向所定の部位
に対して、軸心から半径方向への磁界を発生する電磁石
と、前記電磁石に対する通電を制御する通電制御手段
と、を備えることを特徴とする。

【００１５】さらに、本発明に係る画像形成装置は、無
端状の感光体ベルト、中間転写ベルトまたは記録シート
搬送ベルトを有する画像形成装置であって、これらのベ
ルトのうち少なくとも一つのベルトを上記ベルト駆動装
置により駆動することを特徴とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る画像形成装置
の実施の形態を、単色のデジタル複写機（以下、単に
「複写機」という。）に適用した例について説明する。

【００１７】（実施の形態１） （複写機全体の構成）図１は、複写機１の全体の構成を
示す図である。この複写機１は、原稿画像を読み取るイ
メージリーダ部１０と、読み取った画像を記録シートや
ＯＨＰシートなどの記録シートＰ上にプリントして再現
するプリンタ部２０とから構成される。

【００１８】イメージリーダ部１０は、プラテンガラス
に載置された原稿画像をスキャンし、これを電気信号に
変換して画像データを得る周知のものである。イメージ
リーダ部１０で得られた画像データは、制御部７０にお
いてＡ／Ｄ変換されてデジタル信号となり、さらにシェ
ーディング補正や濃度変換、エッジ強調など必要な処理
を加えられた後、レーザダイオードの駆動信号として出
力される。

【００１９】プリンタ部２０は、電子写真方式により記
録シートＰ上に画像を形成するものであって、露光走査
部３０と、画像形成部４０と、給紙部５０と、シート搬
送部（ベルト駆動装置）５５などからなる。

【００２０】露光走査部３０は、レーザダイオード３
１、ポリゴンミラー３２、走査レンズ３３などを備え
る。レーザダイオード３１は、上記制御部７０からの駆
動信号を受けて光変調されたレーザ光を発光する。この
光変調されたレーザ光は、定速で回転駆動されるポリゴ
ンミラー３２のミラー面で反射して偏向され、走査レン
ズ３３を通過して、画像形成部４０の感光体ドラム４１
表面を露光走査する。

【００２１】画像形成部４０は、感光体ドラム４１を中
心として、その周囲に配設されるクリーナ４２や、イレ
ーサランプ４３、帯電チャージャ４４、現像器４５など
から構成されており、感光体ドラム４１は、不図示の駆
動モータにより予め定められた所定のシステムスピード
で矢印ａ方向に回転駆動されるようになっている。

【００２２】ベルト駆動装置５５は、給紙部５０から１
枚ずつ給紙される記録シートＳを上記各感光体ドラム４
１直下の転写位置、定着装置７０へと順次搬送するもの
であって、感光体ドラム４１の下端において周接される
無端状のシート搬送ベルト５６と、当該シート搬送ベル
ト５６を張架し、感光体ドラム４１に同期して矢印ｂ方
向に上記システムスピードで周回駆動する一対の駆動ロ
ーラ５７および従動ローラ５８Ａと、従動ローラ５８Ａ
の記録シート搬送方向下流側でシート搬送ベルト５６の
手前側前端部付近に配設され、シート搬送ベルト５６の
蛇行量を光学的に検出するベルト蛇行検出センサ５９な
どからなる。

【００２３】シート搬送ベルト５６は、ＰＥＴなどの樹
脂製フィルム材料で形成されている。駆動ローラ５７の
回動軸は、軸受を介して不図示のフレームに回動自在に
取着されおり、当該駆動ローラ５７の回動軸には、不図
示の駆動モータの回転軸が直結されている。なお、従動
ローラ５８Ａおよびこれに関連する構成の詳細について
は、後述する。

【００２４】感光体ドラム４１直下の転写位置には、シ
ート搬送ベルト５６を介して転写チャージャ４６が配設
される。また、転写位置の記録シート搬送方向上流側に
は給紙部５０が設けられており、転写位置の記録シート
搬送方向下流側には定着装置６０などが設けられてい
る。

【００２５】給紙部５０は、所定サイズの記録シートＰ
を積層収容しておくための給紙カセット５１と、この記
録シートＰを給紙カセット５１から繰り出すための給紙
ローラ５２と、記録シートＰを繰り出すタイミングをと
るためのレジストローラ５３などを備える。

【００２６】感光体ドラム４１は、上記露光を受ける前
にクリーナ４２で感光体表面の残留トナーを除去され、
さらにイレーサランプ４３に照射されて除電された後、
帯電チャージャ４４により一様に帯電されており、この
ように一様に帯電した状態で露光を受けると、感光体ド
ラム４１の表面の感光体に静電潜像が形成され、現像器
４５により現像されてトナー像が形成される。このトナ
ー像は、当該作像動作と同期して給紙部５０から給紙さ
れてきた記録シートＰ上に転写位置においてドラム・転
写チャージャ間の電荷付与でトナー像を記録シートＰに
転写される。トナー像が転写された記録シートＰは、定
着装置６０に搬送され、定着装置６０においてトナーが
熱定着された後、排紙トレイ６１上に排出され、これに
より原稿の画像データに基づく画像形成が終了する。

【００２７】（ベルト駆動装置の機械的構成）図２は、
上記従動ローラ５８Ａおよびこの付近の機械的構成を示
す図であり、特に、図２（ａ）は図１の右上方向から見
たときの図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）の断面線Ａ
から見た断面図であり、簡易化のため駆動ローラ５７や
感光体ドラム４１などは省略されている。

【００２８】ベルト駆動装置５５の従動ローラ５８Ａ
は、アルミなどの金属材料で円筒状に形成されたローラ
心材５８１と、ローラ心材５８１の外周に装着される円
筒状のローラ本体５８２Ａと、ローラ心材５８１の手前
側前端部付近の軸心の位置に内設され、ローラ本体５８
２Ａの前端部を加熱するための前端部ヒータ５８３と、
奥側後端部付近の軸心の位置に内設され、ローラ本体５
８２Ａの後端部を加熱するための後端部ヒータ５８４と
からなる。

【００２９】ローラ心材５８１の回動軸５８１ａ，５８
１ｂは、軸受５８１ｃ，５８１ｄを介して不図示のフレ
ームに回動自在に取着されている。ローラ本体５８２Ａ
は、熱膨張率が大きく、耐熱性の高い樹脂製ゴム材料
（例えば、シリコンゴム（線熱膨張係数α＝２〜３×１
０^-4／℃）や、フッ素ゴム（α＝１〜２×１０^-4／
℃））で所定の厚みに形成される（２５℃時において、
外径ｄ＝３０ｍｍ、厚みｂ＝１０ｍｍ）。前端部ヒータ
５８３および後端部ヒータ５８４は、シーズヒータなど
で構成され、ベルト蛇行検出センサ５９の検出結果に基
づいて制御部７０により個別に給電制御される。

【００３０】（制御部の構成）図３は、図１に示す制御
部７０の具体的構成を示すブロック図である。当該制御
部７０は、ＣＰＵ７１を中心として、当該ＣＰＵ７１に
接続されるＲＯＭ７４や、ＲＡＭ７５、ヒータ駆動回路
７３等から構成されている。

【００３１】ＲＯＭ７４には、複写機各部を制御するプ
ログラムや、制御変数の初期値、前端部ヒータ５８３、
後端部ヒータ５８４に対する給電データなどが格納さ
れ、ＲＡＭ７５は、操作パネルＯＰから設定された内容
や現在の制御変数の値を一時記憶し、制御のためのワー
クエリアを提供する。なお、操作パネルＯＰは、複写機
本体の上面の操作者が操作しやすい位置に設置されてい
るが、図１では特に図示されていない。ＣＰＵ７１は、
ＲＯＭ７４から必要なプログラムを読み出して、イメー
ジリーダ部１０、プリンタ部２０、給紙部５０などの各
動作をタイミングを取りながら統一的に制御する。

【００３２】ベルト蛇行検出センサ５９は、シート搬送
ベルト５６の幅方向に長寸で、ＣＰＵ７１の駆動により
発光する発光素子５９１と、シート搬送ベルト５６を介
して発光素子５９１に対向配置され、シート搬送ベルト
５６の幅方向に長寸で、受光量に応じたレベルの信号を
ＣＰＵ７１に出力する受光素子５９２とを備えており、
発光素子５９１および受光素子５９２のシート搬送ベル
ト５６幅方向ほぼ中央をシート搬送ベルト５６前端部の
蛇行中心（基準位置）が通過するように配設されてい
る。

【００３３】シート搬送ベルト５６前端部が基準位置に
位置している場合、受光素子５９２は、発光素子５９１
から出射された光のほぼ半分を受光し、この受光量に応
じたレベルの信号を出力する（この基準位置における受
光素子５９２の出力を以下、「基準出力」という。）。
これに対して、シート搬送ベルト５６前端部が基準位置
より手前側に蛇行すると、発光素子５９１から出射され
た光のシート搬送ベルト５６による遮光量が増加して受
光素子５９２の受光量が減少するので、受光素子５９２
の出力が基準出力より減少し、シート搬送ベルト５６前
端部が基準位置より奥側に蛇行すると、手前側に蛇行し
た場合と逆となって、受光素子５９２の出力が基準出力
より増加する。このような、シート搬送ベルト５６の蛇
行量とベルト蛇行検出センサ５９の検出出力とは、正比
例の関係にあり、検出出力は基準出力を中心と蛇行量に
応じて変化する。したがって、ベルト蛇行検出センサ５
９の検出出力と基準出力とを比較すれば、その時点にお
けるシート搬送ベルト５６の蛇行量を正確に検出するこ
とができる。

【００３４】ヒータ駆動回路７３は、不図示の電源から
の電力を前端部ヒータ５８３および後端部ヒータ５８４
に個別に供給するため、２つのスイッチ回路７３１，７
３２を内部に備えている。両スイッチ回路７３１，７３
２は、ＣＰＵ７１の駆動に基づいてスイッチング態様を
切り換えて、オン状態では前端部ヒータ５８３あるいは
後端部ヒータ５８４に給電し、オフ状態では給電を停止
するようになっている。

【００３５】ＣＰＵ７１は、ベルト蛇行検出センサ５９
の検出結果に基づいて、ヒータ駆動回路７３を駆動制御
し、両スイッチ回路７３１，７３２のオン・オフにより
前端部ヒータ５８３や後端部ヒータ５８４のいずれかに
電力を供給して、ローラ本体５８２Ａの前端部あるいは
後端部の外径を大きくし、シート搬送ベルト５６の蛇行
をなくすようになっている。

【００３６】より詳しくは、例えば、Ａ４横通紙で１５
枚／分程度のプリント速度の複写機において、シート搬
送ベルト５６の周長が１ｍである場合、システムスピー
ドが５ｃｍ／秒、シート搬送ベルト５６の１回転に要す
る時間（１周期）が２０秒程度となるので、シート搬送
ベルト５６の蛇行は、２０秒の数倍〜数百倍のゆっくり
とした周期で発生する。ＣＰＵ７１は、シート搬送ベル
トが周回駆動されると、受光素子５９２の検出出力を逐
次サーチし、基準出力と比較して、シート搬送ベルト５
６前端部の基準位置からの蛇行量や、蛇行の周期を検出
するようになっている。

【００３７】シート搬送ベルト５６前端部が基準位置よ
り手前側にある場合、ＣＰＵ７１は、ヒータ駆動回路７
３を駆動し、ＲＯＭ７４に格納された給電データに基づ
いてスイッチ回路７３１だけを所定の時間オンし、前端
部ヒータ５８３に電力を供給する。これにより、ローラ
本体５８２Ａの前端部の外径が大きくなる。

【００３８】ここで、ローラ本体５８２Ａがシリコンゴ
ムで形成されている場合、シリコンゴムの線膨張係数α
＝３×１０^-4／℃、ローラ本体５８２Ａの２５℃におけ
る外径ｄ＝３０ｍｍ、ローラ本体５８２Ａの厚みｂ＝１
０ｍｍで、前端部ヒータ５８３でローラ本体５８２Ａを
２５℃から７０℃に温度差Δｔ分加熱したとすると、ロ
ーラ本体５８２Ａの直径方向の膨張係数βが式（１）、
ローラ本体５８２Ａの加熱後の外径Ｄが式（２）で表さ
れる値となる。

【００３９】

【数１】

【００４０】

【数２】

【００４１】この結果、ローラ本体５８２Ａ前端部の外
径が０．５４ｍｍ大きくなり、ローラ本体５８２Ａ前端
部から非加熱部分に向けて小径となる傾斜ができる。こ
のようにローラ本体５８２Ａ前端部の外径が大きくなっ
て軸方向に傾斜ができると、シート搬送ベルト５６に蛇
行に対抗する幅方向への力Ｆｘ（図２（ｂ）参照）が、
ローラ本体５８２Ａ前端部半周の傾斜面にわたって作用
する。したがって、シート搬送ベルト５６が蛇行方向と
は逆の方向Ｘに移動し、周回駆動されながらシート搬送
ベルト５６端部が基準位置に戻されて、シート搬送ベル
ト５６の手前側への蛇行を補正することができる。

【００４２】シート搬送ベルト５６前端部が基準位置よ
り奥側にある場合には、ＣＰＵ７１は、手前側にある場
合と逆に、スイッチ回路７３２をオンし、後端部ヒータ
５８４に電力を供給する。これにより、ローラ本体５８
２Ａの後端部の外径が大きくなり、シート搬送ベルト５
６の奥側への蛇行を補正することができる。

【００４３】この場合、シート搬送ベルト５６が蛇行す
ると、ローラ本体の外径が短時間、緩やかに変形させる
ので、シート搬送ベルト５６に局部的な変形応力を与え
ることなく、蛇行を防止する。したがって、図６
（ａ）、図６（ｂ）に示す従来のベルト駆動装置におい
て生じたベルト割れや、ベルト変形などが発生せず、ベ
ルトの長寿命化にも貢献する。また、図６（ｃ）に示す
従来のベルト駆動装置においては、このローラ軸変位機
構をローラ外部に設置せざるを得ず、装置が大型化して
しまったけれども、ローラ外径を変化させる機械的機構
を従動ローラ内で構成できるので、ベルト駆動装置を小
型化することができる。

【００４４】なお、ローラ本体５８の温度は、ヒータ給
電開始時には徐々に上昇し、ヒータ給電停止後には環境
温度まで徐々に低下する。このため、蛇行量を検出した
時点で給電を開始し、シート搬送ベルト前端部が基準位
置に達したところで給電停止すると、給電開始時に蛇行
量が増加するととともに、給電停止後余熱で基準位置を
オーバーランしてしまうことになる。したがって、蛇行
検出センサ５９によって検出された蛇行量と、蛇行量の
増加やオーバーランを生じずにこの蛇行量を補正するた
めに前端部ヒータ５８３、後端部ヒータ５８４に給電す
る給電電力の供給時間とが予め調べられて、この蛇行量
と供給時間との対応関係を示す給電データがテーブル形
式でＲＯＭ７４に格納されており、ＣＰＵ７１は、この
テーブルに基づいてヒータに対する給電をフィードフォ
ワード制御するようになっている。

【００４５】（実施の形態２）図４は、実施の形態２の
従動ローラの構成を示す断面図である。なお、実施の形
態１と対応する部分に同一番号を付し、その説明を省略
する。

【００４６】ところで、実施の形態１においては、ロー
ラ本体５８２Ａを無垢の樹脂製フィルム材料で形成して
いるので、材料の性質上線膨張係数をあまり大きくする
ことができない。このため、単位時間当たりの蛇行量が
大きい場合に対処するためには、ローラ本体５８２Ａの
加熱温度を上げざるを得ず、この結果、高温加熱により
ローラ本体５８２Ａや、シート搬送ベルト５６の劣化を
招くおそれがある。

【００４７】そこで、本実施の形態２の従動ローラ５８
Ｂにおいては、ローラ心材５８１の外周に装着される円
筒状のローラ本体５８２Ｂを熱膨張率が高く、耐熱性の
高い樹脂製ゴム材料を発泡させた樹脂フォームで形成す
るとともに、このローラ本体５８２Ｂの表面に弾性及び
気密性を有する樹脂、例えばＰＦＡ（パーフロロアルコ
キシ樹脂）などでコート層５８２Ｃを形成し、ローラ本
体５８２Ｂ内空間気体（図中に○で示す。）を外部に逃
がさないようにして、ローラ本体５８２Ｂ加熱時におけ
る空間気体の膨張により、無垢時より飛躍的に大きな膨
張係数を得るようになっている。

【００４８】このような構成により、実施の形態１と同
じ加熱で外径変化を大きくすることができ、ベルトの蛇
行が激しい場合にも簡単かつ確実に対処することができ
る。しかも、ローラ本体５８２Ｂの加熱温度を低くでき
るため、ローラ本体５８２Ｂや、シート搬送ベルト５６
の劣化を確実に防止することができる。

【００４９】（実施の形態３）図５は本発明の実施の形
態３に係る従動ローラの構成を示す図であり、特に図５
（ａ）は従動ローラＢの断面図を、図５（ｂ）は図５
（ａ）に示す断面線Ｂ−Ｂから見た断面図を、図５
（ｃ）は動作状態の模式図をそれぞれ示しており、実施
の形態１および２と対応する部分に同一番号を付し、そ
の説明を省略する。

【００５０】この実施の形態３の従動ローラ５８Ｃにお
いては、ローラ心材５８１の外周に装着される円筒状の
ローラ本体５８２Ｄは、弾性の高いゴム中にフェライト
などの磁性体（図中に●で示す。）が分散されて形成さ
れており、当該磁性体は、ローラ本体５８２ＡＣの成型
時に直流磁界を印可することにより内面側がＳ極、外面
側がＮ極となるように着磁されている。ローラ心材５８
１の軸心の位置には、固定軸５８６が配設され、固定軸
５８６の軸方向および軸周りには複数の電磁石５８７ａ
〜５８７ｚが固着されている。なお、図中において、軸
方向同一位置周囲に配設される電磁石に同一番号を付し
ている。また、制御部７０においては、ヒータ駆動回路
７３に代えて電磁石駆動回路（不図示）が設けられてお
り、当該電磁石駆動回路は不図示の電源からの直流電流
を各電磁石５８７ａ〜５８７ｚのコイルに個別に供給す
るため、各電磁石５８７ａ〜５８７ｚに個別のスイッチ
回路を内部に備えている。各スイッチ回路は、ＣＰＵ７
１の駆動に基づいてスイッチング態様を切り換えて、オ
ン状態では前端部側の電磁石５８７ａ〜５８７ｃあるい
は後端部側の電磁石５８７ｘ〜５８７ｚにローラ心材５
８１側の極がＳ極となるように給電し、オフ状態では給
電を停止するようになっている。

【００５１】シート搬送ベルト５６前端部が基準位置よ
り手前側にある場合、ＣＰＵ７１は、上記電磁石駆動回
路を駆動し、電磁石５８７ａ〜５８７ｃだけに直流電流
を供給する。これにより、電磁石５８７ａ〜５８７ｃか
らローラ本体５８２ＡＤのフェライト磁石と反発する磁
界が発生され、ローラ本体５８２ＡＤ前端部の外径が大
きくなり、シート搬送ベルト５６の蛇行が補正される。
シート搬送ベルト５６前端部が基準位置より奥側にある
場合、ＣＰＵ７１は、電磁石５８７ｘ〜５８７ｚだけに
直流電流を供給すればよい。

【００５２】ところで、実施の形態１，２においては、
ローラ本体５８２Ａ，５８２Ｂを加熱して外径を大きく
しているので、外径変化に遅延時間を生ぜざるを得な
い。これに対して、本実施の形態３においては、磁力で
ローラ本体５８２ＡＤの外径を大きくしているので、遅
延時間なく外径を変化させることができる。したがっ
て、実施の形態１，２において必要であったテーブルも
必要なくなり、ＣＰＵ７１は、ベルト蛇行検出センサ５
９の検出出力に基づいて直ちに電磁石駆動回路を駆動で
き、給電データの作成作業や、ＣＰＵ７１の負荷が軽減
される。

【００５３】また、ローラ本体５８２Ｄが加熱されない
ので、ローラ本体５８２Ｄや、シート搬送ベルト５６の
加熱による劣化を招くおそれもなく、長寿命化を図るこ
とができる。

【００５４】（４） 変形例 以上、本発明に係るベルト駆動装置およびこれを使用し
た画像形成装置を実施の形態に基づいて説明してきた
が、本発明の内容が、上述の実施の形態に限定されない
のは勿論であり、以下のような変形例が考えられる。

【００５５】 上記実施の形態１，２においては、前
端部ヒータ５８３と、後端部ヒータ５８４とをローラ心
材５８１の軸心の位置に内設したが、ローラ心材５８１
とローラ本体５８２Ａ，５８２Ｂとの間に面状発熱体を
配置して加熱するようにしてもよく、ローラ本体５８２
Ａ，５８２Ｂをペルチェ素子などにより冷却して外径を
小さく変化させるようにしてもく、また、加熱と冷却と
を組み合わせて外径を変化させるようにしてもよい。

【００５６】 また、上記実施の形態３においては、
電磁石と磁性体とが反発するように電磁石に電流を供給
し、ローラ本体５８２Ｄの外径を大きくしたが、電磁石
と磁性体とが吸引するように電磁石に電流を供給しロー
ラ本体５８２Ｄの外径を小さくするようにしてもよい。

【００５７】 また、上記実施の形態１〜３において
は、従動ローラ５８Ａ〜５８Ｃについて外径変化させる
ようにしたが、駆動ローラについて外径変化させるよう
にしてもよく、両ローラついて外径変化させるようにし
てもよい。

【００５８】 また、上記実施の形態１〜３において
は、透過型のベルト蛇行検出センサを用いたが、反射型
のベルト蛇行検出センサを用いてもよく、接触スイッチ
など機械的センサを用いてベルト蛇行を検出してもよ
い。

【００５９】 また、上記実施の形態１〜３において
は、ベルトがシート搬送ベルトである場合について説明
したが、これに限られず、トナー画像を中間転写した
後、記録シートにトナー画像を再転写する場合における
中間ベルトや、感光体ベルトであるときにも、適用する
ことができる。

【００６０】 さらに、上記実施の形態では、デジタ
ル方式の複写機で実施したが、アナログのカラー／モノ
クロの複写機や、タンデム型カラー複写機のほか、プリ
ンタ、ＦＡＸ、マイクロリーダプリントや、これらの複
合機などの画像形成装置にも適用できる。

【００６１】

【発明の効果】以上のように、本発明に係るベルト駆動
装置によれば、前記ベルトの蛇行を検出する蛇行検出手
段と、前記蛇行検出手段の検出結果に基づいて、ベルト
に対する幅方向への力が蛇行方向と逆方向に作用するよ
うに前記複数の中の少なくとも一つのローラの外径を長
手方向に変化させる外径変化手段と、を備えるので、ロ
ーラ本体の外径を短時間、緩やかに変形させればよく、
ベルトに局部的な変形応力を与えることなく、蛇行を防
止することができる。したがって、図６（ａ）、図６
（ｂ）に示す従来のベルト駆動装置において生じたベル
ト割れや、ベルト変形などが発生せず、樹脂製フィルム
材料のベルトにも適用でき、ベルトの長寿命化にも貢献
する。また、図６（ｃ）に示す従来のベルト駆動装置に
おいては、このローラ軸変位機構をローラ外部に設置せ
ざるを得ず、装置が大型化してしまったけれども、ロー
ラ外径を変化させる機械的機構をローラ内に構成できる
ので、ベルト駆動装置を小型化することができる。

【００６２】また、本発明に係るベルト駆動装置によれ
ば、前記外径変化手段が、ローラ端部の少なくとも一方
付近において外径を変化させる構成であるので、ベルト
蛇行を簡単かつ確実に防止することができる。

【００６３】また、本発明に係るベルト駆動装置によれ
ば、前記外径変化手段が、熱により外径を変化させる構
成であるので、外径変化手段を簡単に構成することがで
きる。

【００６４】また、本発明に係るベルト駆動装置によれ
ば、前記外径変化手段が、熱膨張材料で形成されるロー
ラ本体と、前記ローラ本体内部に配設され、ローラ本体
の長手方向所定の部位を加熱する加熱手段と、前記加熱
手段に対する通電を制御する通電制御手段と、を備える
ので、外径変化手段の構成を簡素化することができる。

【００６５】また、本発明に係るベルト駆動装置によれ
ば、前記外径変化手段が、磁力により外径を変化させる
構成であるので、外径変化手段を簡単に構成することが
できる。

【００６６】また、本発明に係るベルト駆動装置によれ
ば、前記外径変化手段が、磁性体を有する弾性材料で形
成されるローラ本体と、前記ローラ本体の長手方向所定
の部位に対して、軸心から半径方向への磁界を発生する
電磁石と、前記電磁石に対する通電を制御する通電制御
手段と、を備えるので、外径変化手段の構成を簡素化す
ることができる。

【００６７】さらに、本発明に係る画像形成装置によれ
ば、無端状の感光体ベルト、中間転写ベルトまたは記録
シート搬送ベルトを有する画像形成装置であって、これ
らのベルトのうち少なくとも一つのベルトを上記ベルト
駆動装置により駆動するので、ベルト蛇行がなく円滑に
ベルトを周回駆動することが可能となり、優れた再現画
像を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係る複写機１の全体の
構成を示す図である。

【図２】図１に示す従動ローラ５８Ａおよびこの付近の
機械的構成を示す図である。

【図３】図１に示す制御部７０の具体的構成を示すブロ
ック図である。

【図４】実施の形態２に係る従動ローラの構成を示す断
面図である。

【図５】実施の形態３に係る従動ローラの構成を示す図
である。

【図６】従来の従来のベルト駆動装置の概略構成を示す
図である。

【符号の説明】

１ 複写機 ５５ ベルト駆動装置 ５６ シート搬送ベルト ５７ 駆動ローラ ５８Ａ，５８Ｂ，５８Ｃ 従動ローラ ５９ ベルト蛇行検出センサ ７０ 制御部 ７１ ＣＰＵ ７３ ヒータ駆動回路 ７４ ＲＯＭ ７５ ＲＡＭ ５８１ ローラ心材 ５８２Ａ，５８２Ｂ，５８２Ｄ ローラ本体 ５８２Ｃ コート層 ５８３ 前端部ヒータ ５８４ 奥端部ヒータ ５８７ａ〜５８７ｚ 電磁石 ５９１ 発光素子 ５９２ 受光素子 ７３１，７３２ スイッチ回路

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のローラで張架された無端状のベル
   トを周回駆動するベルト駆動装置であって、 前記ベルトの蛇行を検出する蛇行検出手段と、 前記蛇行検出手段の検出結果に基づいて、ベルトに対す
   る幅方向への力が蛇行方向と逆方向に作用するように前
   記複数の中の少なくとも一つのローラの外径を長手方向
   に変化させる外径変化手段と、 を備えることを特徴とするベルト駆動装置。
2. 【請求項２】 前記外径変化手段は、ローラ端部の少な
   くとも一方付近において外径を変化させる構成であるこ
   とを特徴とする請求項１に記載のベルト駆動装置。
3. 【請求項３】 前記外径変化手段は、熱により外径を変
   化させる構成であることを特徴とする請求項１または２
   に記載のベルト駆動装置。
4. 【請求項４】 前記外径変化手段は、 熱膨張材料で形成されるローラ本体と、 前記ローラ本体内部に配設され、ローラ本体の長手方向
   所定の部位を加熱する加熱手段と、 前記加熱手段に対する通電を制御する通電制御手段と、
   を備えることを特徴とする請求項３に記載のベルト駆動
   装置。
5. 【請求項５】 前記外径変化手段は、磁力により外径を
   変化させる構成であることを特徴とする請求項１または
   ２に記載のベルト駆動装置。
6. 【請求項６】 前記外径変化手段は、 磁性体を有する弾性材料で形成されるローラ本体と、 前記ローラ本体の長手方向所定の部位に対して、軸心か
   ら半径方向への磁界を発生する電磁石と、 前記電磁石に対する通電を制御する通電制御手段と、 を備えることを特徴とする請求項５に記載のベルト駆動
   装置。
7. 【請求項７】 無端状の感光体ベルト、中間転写ベルト
   または記録シート搬送ベルトを有する画像形成装置であ
   って、 これらのベルトのうち少なくとも一つのベルトを請求項
   １ないし６のいずれかに記載されるベルト駆動装置によ
   り駆動することを特徴とする画像形成装置。