KR20050055063A - Belt driving apparatus - Google Patents
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Abstract
무단벨트의 폭방향 위치를 제어하면서 무단벨트를 회전 구동하는데 적합한 벨트 구동장치가 개시되어 있다.A belt drive device suitable for rotationally driving an endless belt while controlling the widthwise position of the endless belt is disclosed.
이 개시된 벨트 구동장치는 평평한 벨트면을 갖는 무단벨트와; 무단벨트를 둘레 방향으로 회전시키기 위한 구동롤러 및 무단벨트의 장력을 가변하는 적어도 하나의 텐션롤러를 포함하는 복수의 롤러와; 무단벨트의 장력이 가변되도록, 텐션롤러 중 적어도 하나의 텐션롤러의 양단부 각각의 축 중심 위치를 독립적으로 이동 가능하게 하는 롤러 위치 자세 제어기구와; 텐션롤러의 롤러 단부에 인접하고, 무단벨트가 텐션롤러의 롤러 단부로부터 돌출될 때 무단벨트의 벨트면에 접촉되어, 무단벨트와의 접촉 폭을 검지하는 접촉폭 검지부;를 포함하여, 접촉폭 검지부 상에 무단벨트가 이동할 때, 접촉폭 검지부에 의해 검지되는 접촉폭에 따라, 롤러 위치 자세 제어기구에 의해 텐션롤러의 위치 자세를 가변함으로써 무단벨트의 폭방향의 위치를 제어할 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.The disclosed belt drive includes an endless belt having a flat belt surface; A plurality of rollers including a driving roller for rotating the endless belt in the circumferential direction and at least one tension roller for varying the tension of the endless belt; A roller position attitude control mechanism for independently moving the axis center position of each end of at least one tension roller of the tension rollers so that the tension of the endless belt is variable; A contact width detecting unit adjacent to the roller end of the tension roller and contacting the belt surface of the endless belt when the endless belt protrudes from the roller end of the tension roller to detect a contact width with the endless belt. When the endless belt is moved on, the positional position of the tension roller can be controlled by the roller position attitude control mechanism in accordance with the contact width detected by the contact width detecting unit to control the position of the endless belt in the width direction. It is done.
Description
본 발명은 무단 벨트를 회전 구동하는 벨트 구동장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전자사진방식 화상형성시스템의 토너 화상을 담지하는 감광벨트, 토너 화상을 전사 유지하는 중간전사벨트, 전사지를 반송하는 용지반송벨트, 전사지를 반송하면서 전사지 상에 토너 화상을 전사해 가는 전사반송벨트 등의 벨트를 회전 구동하는데 적합한 벨트 구동장치에 관한 것이다.The present invention relates to a belt driving device for rotationally driving an endless belt, and more particularly, to a photosensitive belt for carrying a toner image of an electrophotographic image forming system, an intermediate transfer belt for transferring and holding a toner image, and a paper for transporting a transfer sheet. A belt drive device suitable for rotationally driving a belt such as a transfer belt and a transfer conveyance belt for transferring a toner image onto a transfer paper while conveying the transfer paper.
일반적으로, 벨트 구동장치는 무단벨트의 내주면에 서로 평행하게 배치된 롤러들 중 적어도 어느 하나를 회전 구동시킴으로써, 무단벨트와 롤러 사이의 마찰에 의해 무단벨트를 회전 구동시킨다. 이 벨트 구동장치는 레이저 프린터, 레이저 팩스, 디지털 복사기 등의 화상전사장치에 널리 이용된다. 여기서, 화상전사장치는 벨트 구동장치에 의하여 구동되는 잠상을 형성하여 토너 화상을 담지하는 감광벨트, 토너 화상을 전사 유지하는 중간 전사벨트, 전사지를 반송하는 용지반송벨트, 전사지를 반송하면서 전사지 상에 토너 화상을 전사해 가는 전사반송벨트 등의 벨트들을 포함한다. In general, the belt driving device rotates and drives at least one of the rollers arranged in parallel with each other on the inner circumferential surface of the endless belt, thereby rotating the endless belt by friction between the endless belt and the roller. This belt drive is widely used for image transfer devices such as laser printers, laser fax machines, and digital copiers. Here, the image transfer device forms a latent image driven by the belt driving device, the photosensitive belt carrying the toner image, the intermediate transfer belt holding the toner image, the paper carrying belt carrying the transfer paper, and the transfer paper carrying the transfer paper on the transfer paper. Belts such as a transfer conveyance belt for transferring the toner image.
한편, 상기한 단순한 구조의 벨트 구동장치에 의하여 벨트를 회전 구동하는 경우, 제작 오차에 의한 롤러의 외경이 불균일하거나, 장착 오차에 의한 장착 평행도가 틀리게 되어 벨트가 사행(蛇行)하는 문제가 있다. 특히 화상 형성 시스템에서는, 이와 같은 벨트의 사행이 화질에 영향을 주기 때문에, 벨트의 사행을 규제할 필요가 있다.On the other hand, when the belt is rotated by the belt drive device of the simple structure described above, there is a problem that the outer diameter of the roller due to the manufacturing error is uneven or the mounting parallelism due to the mounting error is incorrect, causing the belt to meander. In particular, in the image forming system, since the meandering of the belt affects the image quality, it is necessary to regulate the meandering of the belt.
이와 같은 벨트의 사행 규제 방식에는 전기제어방식, 가이드 규제방식, 기계제어방식이 있다.Such belt meandering regulating methods include electric control method, guide regulation method and machine control method.
전기제어방식은 벨트의 사행량을 센서로 검지하고, 그 검지 신호에 따라 사행 제어 롤러를 이동시키는 방식이다. 가이드 규제방식은 벨트에 마련된 가이드 부재가 롤러에 설치된 가이드 홈을 따르게 하여 폭 방향의 이동을 규제하는 방식이다. 그리고, 기계제어방식은 벨트의 사행량이나 편동량을 기계적, 역학적으로 검지하여 제어 롤러를 이동시키는 방식이다. The electric control method detects the meandering amount of the belt with a sensor and moves the meandering control roller according to the detection signal. The guide regulation method is a method of restricting the movement in the width direction by causing the guide member provided on the belt to follow the guide groove provided in the roller. The mechanical control method is a method of moving the control roller by detecting the meandering amount and the amount of deflection of the belt mechanically and mechanically.
이 기계제어방식의 예로는 일본국 특허공개공보 특개 2002-173246호(제 4-7 페이지, 도 2- 5)에 개시되어 있다. 일본 특개 2002-173245호를 살펴보면, 무단벨트를 서로 평행하게 배치된 복수의 롤러로 이루어지는 벨트 구동장치에 있어서, 벨트를 구동하는 구동롤러, 벨트에 장력을 부여하는 텐션롤러 이외에, 일단부가 가동단이 된 제어롤러를 설치하고, 또한 그에 인접하여 제어롤러 상의 벨트에 접촉에 의해 회전 구동되는 검지링과, 검지링의 토오크에 의해 제어롤러의 가동단을 주행 방향 전방으로 이동시키기 위한 피니언을 조합하여 리턴 스프링에 의한 탄성력을 가압한 이동수단을 구비하는 장치가 기재되어 있다. An example of this machine control method is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2002-173246 (page 4-7, Fig. 2-5). In Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2002-173245, a belt driving device comprising a plurality of rollers in which endless belts are arranged in parallel with each other includes a driving roller for driving the belt and a tension roller for tensioning the belt. A control roller which is provided, and which is adjacent to the detection roller which is rotationally driven by contact with the belt on the control roller, and a pinion for moving the moving end of the control roller forward in the driving direction by the torque of the detection ring. An apparatus is provided which has moving means which pressurizes an elastic force by a spring.
그러나, 상기한 종래의 벨트 사행 규제방식을 채용한 벨트 구동장치는 다음과 같은 문제가 있다. However, the belt drive device employing the conventional belt meandering regulating method has the following problems.
즉, 전기제어방식의 사행규제를 행하는 벨트 구동장치는 센서, 전기 회로, 제어롤러를 이동하는 구동 모터 등 복잡한 구성으로 부품수도 많아지고, 고가의 전기 부품을 이용하기 때문에, 비용이 증가하는 문제가 있다.In other words, the belt drive device for meandering regulation of the electric control system has a complicated component such as a sensor, an electric circuit, and a drive motor for moving the control roller, and thus the number of parts increases, and because expensive electric parts are used, the cost increases. have.
가이드 규제방식의 사행규제를 행하는 벨트 구동장치는 부품수는 적지만, 가이드부재를 벨트에 마련함에 있어서, 우레탄 고무 등을 벨트 내주면에 접착 등에 의해 정밀하게 고정하여야 하기 때문에 조립비가 비싸게 드는 문제가 있다. 그리고, 벨트 편향력이 커지는 경우를 대비하여 가이드부재의 강성이나 벨트 폭 방향의 버클링 강도를 증대시킬 필요가 있다. 이에 따라 벨트의 허리를 강화하기 위하여 대직경의 구동롤러의 채용이 필수적이므로, 구동롤러의 직경을 작게하는 것이 불가능하다고 하는 문제가 있다.Although the belt driving device which performs the meandering regulation of the guide regulation method has a small number of parts, there is a problem that the assembly cost is expensive because urethane rubber or the like must be precisely fixed to the inner circumferential surface of the belt when the guide member is provided on the belt. . In order to increase the belt deflection force, it is necessary to increase the rigidity of the guide member and the buckling strength in the belt width direction. Accordingly, in order to reinforce the waist of the belt, it is necessary to employ a large diameter driving roller, and thus there is a problem that it is impossible to reduce the diameter of the driving roller.
또한, 상기한 일본 특개 2002-173245호에 개시된 벨트 구동장치는 벨트 사행 규제를 행하기 위하여, 제어롤러, 검지링, 검지링을 회전시켜 그 토오크를 직선 운동으로 변환하기 위한 랙, 피니언, 리턴 스프링 등의 많은 구성요소를 필요로 한다. 그 결과 코스트가 증대되는 문제가 있다.In addition, the belt drive device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-173245 discloses a rack, pinion, and return spring for rotating the control roller, the detection ring, and the detection ring to convert the torque into linear motion in order to regulate belt meandering. It requires many components, such as As a result, there is a problem that the cost is increased.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 부품수가 적은 간소한 기구에 의해, 벨트의 사행를 규제할 수 있어 소형화에 적합한 벨트 구동장치를 제공하는데 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a belt driving apparatus suitable for miniaturization because the meandering of the belt can be regulated by a simple mechanism having few parts.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 벨트 구동장치는, 평평한 벨트면을 갖는 무단벨트와; 상기 무단벨트를 둘레 방향으로 회전시키기 위한 구동롤러 및 상기 무단벨트의 장력을 가변하는 적어도 하나의 텐션롤러를 포함하는 복수의 롤러와; 상기 무단벨트의 장력이 가변되도록, 상기 텐션롤러 중 적어도 하나의 텐션롤러의 양단부 각각의 축 중심 위치를 독립적으로 이동 가능하게 하는 롤러 위치 자세 제어기구와; 상기 텐션롤러의 롤러 단부에 인접하고, 상기 무단벨트가 상기 텐션롤러의 롤러 단부로부터 돌출될 때 상기 무단벨트의 벨트면에 접촉되어, 상기 무단벨트와의 접촉 폭을 검지하는 접촉폭 검지부;를 포함하여, 상기 접촉폭 검지부 상에 상기 무단벨트가 이동할 때, 상기 접촉폭 검지부에 의해 검지되는 접촉폭에 따라, 상기 롤러 위치 자세 제어기구에 의해 상기 텐션롤러의 위치 자세를 가변함으로써 상기 무단벨트의 폭방향의 위치를 제어할 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the belt drive device includes an endless belt having a flat belt surface; A plurality of rollers including a driving roller for rotating the endless belt in a circumferential direction and at least one tension roller for varying the tension of the endless belt; A roller position attitude control mechanism for independently moving the axis center position of each end of at least one of the tension rollers so that the tension of the endless belt is variable; A contact width detecting unit adjacent to the roller end of the tension roller and in contact with the belt surface of the endless belt when the endless belt protrudes from the roller end of the tension roller to detect a contact width with the endless belt. Thus, when the endless belt is moved on the contact width detecting portion, the width of the endless belt is varied by varying the positional posture of the tension roller by the roller position attitude control mechanism according to the contact width detected by the contact width detecting portion. Characterized in that it is possible to control the position of the direction.
상기 롤러 위치 자세 제어기구는, 상기 구동롤러와 거의 평행한 회동축을 중심으로 상기 텐션롤러의 양단부 각각을 회동 가능하게 축 지지하는 복수의 암부재와; 상기 암부재를 회동시켜 상기 텐션롤러를 상기 무단벨트에 압압하기 위한 가압수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.The roller position attitude control mechanism includes: a plurality of arm members pivotally supporting both ends of the tension roller about a rotation shaft substantially parallel to the drive roller; And pressing means for pressing the tension roller onto the endless belt by rotating the arm member.
또한, 상기 접촉폭 검지부는, 상기 무단벨트에 대하여 상대적으로 슬라이딩 가능하게 상기 암부재에 설치되어, 상기 무단벨트와의 접촉폭에 따른 마찰력을 검출하여 상기 접촉폭을 검지하는 것을 특징으로 하며, 상기 암부재는, 상기 접촉폭 검지부에서 검출된 마찰력의 증감에 따라 상기 무단벨트의 장력이 증감하는 방향으로 회동되도록 설치된 것을 특징으로 한다.The contact width detecting unit may be installed on the arm member so as to be relatively slidable with respect to the endless belt, and detect the frictional force according to the contact width with the endless belt to detect the contact width. The arm member is installed so as to rotate in a direction in which the tension of the endless belt increases or decreases according to the increase or decrease of the friction force detected by the contact width detecting unit.
또한, 상기 롤러 위치 자세 제어기구는, 상기 가압수단의 탄성 가압력과, 상기 무단벨트가 상기 접촉폭 검지부에 접촉할 때 상기 접촉폭 검지부가 받는 마찰력이 상기 암부재의 회동 중심에 대하여 같은 방향 회전이 되도록 하는 것을 특징으로 한다.Further, the roller position attitude control mechanism is characterized in that the elastic pressing force of the pressing means and the frictional force received by the contact width detecting unit when the endless belt contacts the contact width detecting unit are rotated in the same direction with respect to the rotational center of the arm member. It is characterized by that.
또한, 상기 접촉폭 검지부는, 상기 텐션롤러의 롤러 단부와 인접하는 부분이 상기 텐션롤러에 대한 무단벨트의 권회 각도의 범위에서 상기 텐션롤러와 거의 동일 직경, 동축의 원호 형상으로 형성되고, 상기 텐션롤러의 축 방향을 따라 그 롤러 단부로부터 멀어지는 방향 부분이 상기 원호가 연장된 부분 원통면 형상 또는 상기 원호에서 매끄럽게 직경이 확대된 구조의 테이퍼 형상으로 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, the contact width detecting portion is formed in a circular arc shape having a diameter and a coaxial diameter substantially the same as that of the tension roller in the range of the winding angle of the endless belt with respect to the tension roller. A direction part away from the roller end part along the axial direction of the roller is formed in the part cylindrical surface shape which the said arc extended, or the taper shape of the structure which expanded the diameter smoothly in the said arc.
이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 벨트 구동장치를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a belt driving apparatus according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
우선, 모든 도면에 있어서, 실시예가 다른 경우라도 동일 또는 대응되는 부재에는 동일 도면부호를 부여하고, 그 중복 설명을 생략하였다.First, in all the drawings, the same or corresponding members are denoted by the same reference numerals even when the embodiments are different, and the description thereof is omitted.
도 1 내지 도 3b를 참조하면서, 본 발명의 실시예에 따른 벨트 구동장치(1)를 설명하기로 한다. 본 실시예에 따른 벨트 구동장치(1)는 간소, 소형의 구성으로 무단벨트를 회전구동 가능하게 한 것으로, 벨트의 사행를 제어하여 고정도의 벨트 구동을 가능하게 하는 것이다. 1 to 3B, a belt drive device 1 according to an embodiment of the present invention will be described. The belt drive device 1 according to the present embodiment enables the endless belt to be driven in a simple and compact configuration, and enables the belt drive with high accuracy by controlling the meandering of the belt.
이하에서는 이른바 탠덤 방식의 컬러 화상형성장치에 포함된 전사반송벨트 유닛으로서 이용하는 벨트 구동장치를 예로 들어 설명하기로 하기로 한다. 하지만, 본 발명에 따른 벨트 구동장치는 전사 반상 벨트 유닛에만 한정되는 것은 아니며, 기타의 화상형성시스템, 예컨대 모노크로 프린터, 팩스, 디지털 복사기 등의 일부로서 이용하는 것도 가능하다. 또한 그것들 외의 유니트, 예컨대 출력 용지를 반송하는 종이 반송유니트, 잠상을 형성하여 토너 화상을 담지하는 감광체 벨트유니트, 토너 화상을 전사 유지하는 중간전사유니트 등에 이용될 수 있다. 또한, 벨트 콘베이어 등의 벨트반송장치로서도 이용할 수 있다.Hereinafter, a belt driving device used as a transfer carrying belt unit included in a so-called tandem color image forming apparatus will be described as an example. However, the belt drive device according to the present invention is not limited to the transfer half-phase belt unit, but can also be used as part of other image forming systems such as monochrome printers, fax machines, digital copiers, and the like. It can also be used for other units such as a paper conveying unit for conveying output paper, a photosensitive belt unit for forming a latent image to support a toner image, and an intermediate transfer unit for transferring and holding a toner image. Moreover, it can use also as a belt conveying apparatus, such as a belt conveyor.
또한, 본 명세서에 있어서, 벨트사행과 벨트사행제어 각각은 다음을 의미한다. 즉, 벨트사행은 벨트가 주행해야 하는 폭 방향의 정상적인 위치로부터 위치 가 이탈됨을 의미한다. 즉, 주기성, 비주기성 위치 이탈이나 일 방향성의 벨트 편향 등을 포함한다. 그리고, 벨트사행제어는 필요한 시간 내, 예컨대 1장의 전사지에 대한 전사 공정에 요구되는 시간 등에서의 사행폭을 허용 값 이하로 규제하는 것을 의미한다.In addition, in this specification, each of the belt meandering and the belt meandering control means the following. That is, the belt meandering means that the position is deviated from the normal position in the width direction in which the belt should travel. That is, periodicity, aperiodic positional deviation, unidirectional belt deflection, and the like. The belt meandering control means that the meandering width is regulated within the required time, for example, the time required for the transfer process for one sheet of transfer paper or the like below the allowable value.
도 1을 참조하면서, 본 발명의 실시예에 따른 벨트 구동장치(1)를 개략적으로 살펴보면, 무단벨트로 된 전사반송벨트(2)가 서로 평행하게 배치된 구동롤러(4), 종동 롤러(9) 및 텐션롤러(5)에 권회되어 있다. 도 1의 A 방향에서 살펴보면, 상기 전사반송벨트(2)는 대략 삼각형의 궤도를 그리며 파선 화살표 방향으로 회전 구동 가능하게 되어 있다. 이에 따라 구동롤러(4)는 직접 혹은 기어 등의 구동전달기구를 통하여 모터 등의 구동 수단(미도시)에 결합된다. 또한 전사반송벨트(2)의 외주면 중 소정 위치에는 전사반송벨트(2)의 표면을 청정하게 유지하기 위한 클리닝유니트(미도시)가 설치되어 있다.Referring to Fig. 1, the belt driving device 1 according to the embodiment of the present invention will be described in a schematic manner, the driving roller 4, the driven roller 9, in which the transfer conveying belt 2 made of endless belts are arranged in parallel with each other. ) And the tension roller 5 are wound. Looking at the direction A of Fig. 1, the transfer conveying belt 2 is capable of rotationally driving in the direction of the broken arrow while drawing a substantially triangular trajectory. Accordingly, the drive roller 4 is coupled to a drive means (not shown) such as a motor directly or through a drive transmission mechanism such as a gear. In addition, a cleaning unit (not shown) is provided at a predetermined position of the outer circumferential surface of the transfer conveyance belt 2 to keep the surface of the transfer conveyance belt 2 clean.
구동롤러(4)와 종동롤러(9)와의 사이에 위치된 상기 전사반송벨트(2)의 평면부에는 4개의 감광체 드럼(10)이 벨치된다. 즉, 상기 감광체 드럼(10)은 전사반송벨트(2)의 외주측(도면 하부)에, 전사반송벨트(2)의 둘레 방향으로 소정 간격을 두고, 전사반송벨트(2)에 접촉되게 배치된다. 그리고 각 감광체드럼(10)과 대향하는 위치에 있어서 전사반송벨트(2)의 내주측으로 전사롤러(11)가 배치된다.Four photosensitive drums 10 are belted on the planar portion of the transfer conveying belt 2 positioned between the drive roller 4 and the driven roller 9. That is, the photosensitive drum 10 is disposed to be in contact with the transfer conveyance belt 2 at a circumferential direction of the transfer conveyance belt 2 on the outer circumferential side (lower drawing) of the transfer conveyance belt 2. . And the transfer roller 11 is arrange | positioned at the inner peripheral side of the transfer conveyance belt 2 in the position which opposes each photosensitive drum 10. As shown in FIG.
감광체 드럼(10)은 표면에 정전 잠상을 형성한 후, 토너를 부착시켜 토너 화상을 형성하기 위한 것이다. 이 감광체 드럼(10)의 외주에는, 특별히 도시하지 않았지만, 옐로우, 마젠타, 시안, 블랙 화상을 각각 형성하기 위한, 대전유니트, 노광유니트, 현상유니트 등 널리 알려진 유니트가 설치된다.The photosensitive drum 10 is for forming a toner image by attaching toner after forming an electrostatic latent image on the surface. Although not particularly shown, a well-known unit such as a charging unit, an exposure unit, a developing unit, and the like for forming yellow, magenta, cyan and black images is provided on the outer circumference of the photosensitive drum 10.
전사롤러(11)는 감광체 드럼(10) 상의 토너 화상을 전사반송벨트(2)의 외주면을 따라 반송되는 전사지(미도시)로 전사한다. 또한, 도면부호 12A, 12B 각각은 화상 전사 전후의 전사지를 나타낸다.The transfer roller 11 transfers the toner image on the photosensitive drum 10 to a transfer paper (not shown) which is conveyed along the outer circumferential surface of the transfer conveyance belt 2. 12A and 12B denote transfer sheets before and after the image transfer.
상기 전사반송벨트(2)는 전사지(12A)를 정전 흡착하고, 각 색의 토너 화상을 전사하여 색 중첩시키면서, 정착유니트(미도시)로 반송한다. 이 전사반송벨트(2)는 소정 합성수지에 형성된 유전체 시트부재를 원통 모양으로 무단 접합하여 형성된다. 따라서, 내,외주면은 평활하게 된다. 이 전사반송벨트(2)의 폭은 공급되는 전사지의 최대폭보다 넓은 폭이 된다.The transfer conveying belt 2 electrostatically absorbs the transfer paper 12A, transfers the toner images of each color, and superimposes them, and conveys them to a fixing unit (not shown). The transfer conveyance belt 2 is formed by endlessly joining a dielectric sheet member formed in a predetermined synthetic resin in a cylindrical shape. Therefore, the inner and outer circumferential surfaces are smooth. The width of the transfer conveyance belt 2 is wider than the maximum width of the transfer paper to be supplied.
상기 구동롤러(4)는 양단에 돌출되는 축부(4a)와, 그 외주측에 동축으로 설치된 원기둥형 롤러부(4b)를 포함한다. 상기 축부(4a)는 구동수단(미도시)과 직접 또는 간접적으로 결합된다. 롤러부(4b)는 전사반송벨트(2)보다 넓은 폭을 갖는다. 이 롤러부(4b)는 회전 구동시 그 외주에 접촉된 전사반송벨트(2)가 슬립되지 않도록 하기 위하여, 소정 마찰계수를 갖는 재질로 구성된다. 예를 들어, 상기 롤러부(4b)는 합성수지, 합성고무 등을 축부(4a)의 표면에 코팅하거나, 권취하여 형성된다.The drive roller 4 includes a shaft portion 4a protruding at both ends, and a cylindrical roller portion 4b coaxially installed at the outer circumferential side thereof. The shaft portion 4a is directly or indirectly coupled to a drive means (not shown). The roller portion 4b has a wider width than the transfer conveyance belt 2. This roller portion 4b is made of a material having a predetermined friction coefficient so that the transfer conveyance belt 2 in contact with its outer circumference does not slip during rotational driving. For example, the roller portion 4b is formed by coating or winding synthetic resin, synthetic rubber, or the like on the surface of the shaft portion 4a.
종동롤러(9)는 전사지 반송 상류층(도 1의 우측 하부)에 배치되어, 전사반송벨트(2)를 감아 전사반송벨트(2)를 굴곡시킴과 동시에 구동롤러(4)와의 사이에, 감광체 드럼(10), 전사롤러(11) 등을 배치하는 평면부를 형성하기 위해 설치된 롤러이다. 이 종동롤러(9)는 양단에 돌출되는 축부(9a)와, 축부(9a)와 동축으로 형성된 원기둥 모양의 롤러부(9b)를 포함한다. 상기 축부(9a)는 구동롤러(4)에 거의 평행하게 이루어지는 위치에서 지지부재(미도시)에 회전 가능하게 지지된다. 상기 롤러부(9b)의 폭은 전사반송벨트(2)의 폭 보다 넓은 폭이 된다.The driven roller 9 is disposed in the transfer paper conveying upstream layer (lower right side in FIG. 1), winds up the transfer conveyance belt 2 to bend the transfer conveyance belt 2, and at the same time between the photosensitive drum and the driving roller 4. It is a roller provided in order to form the flat part which arrange | positions 10, the transfer roller 11, etc .. This driven roller 9 includes a shaft portion 9a protruding at both ends, and a cylindrical roller portion 9b formed coaxially with the shaft portion 9a. The shaft portion 9a is rotatably supported by a support member (not shown) at a position substantially parallel to the drive roller 4. The width of the roller portion 9b is wider than the width of the transfer conveyance belt 2.
상기 축부(9a)와 롤러부(9b)는 전사반송벨트(2)를 매끄럽게 반송할 수 있는 범위의 재질 예컨대, 금속, 합성수지 등의 재질로 이루어진다.The shaft portion 9a and the roller portion 9b are made of a material such as metal, synthetic resin, etc. in a range capable of smoothly conveying the transfer conveyance belt 2.
상기 텐션롤러(5)는 전사반송벨트(2)의 내주면으로 압압하여, 전사 반송 벨트(2)의 주행과 함께 회전하도록 롤러 위치 자세 제어기구(3)에 의해 구동롤러(4)와 거의 평행하게 축 지지된 롤러이다. 이 텐션롤러(5)는 양단으로 돌출되는 축부(5a)와, 축부(5a)와 동축으로 형성된 직경(d)의 원기둥 모양의 롤러부(5b)를 포함한다(도 2a 참조). 상기 축부(5a) 각각은 후술하는 암부재(6)에 회전 가능하게 축 지지되어 있다.The tension roller 5 is pressed against the inner circumferential surface of the transfer conveyance belt 2 and is substantially parallel to the drive roller 4 by the roller position attitude control mechanism 3 so as to rotate together with the travel of the transfer conveyance belt 2. It is an axially supported roller. The tension roller 5 includes a shaft portion 5a protruding at both ends, and a cylindrical roller portion 5b having a diameter d formed coaxially with the shaft portion 5a (see Fig. 2A). Each of the shaft portions 5a is rotatably supported by the arm member 6, which will be described later.
상기 롤러부(5b)는 전사반송벨트(2)가 사행될 때 전사반송벨트(2)의 단부가 사행량에 따라 롤러부(5b)로부터 돌출될 수 있도록 전사반송벨트(2)의 폭과 거의 동일하거나 약간 좁은 폭을 가진다. 또한, 롤러부(5b)는 전사반송벨트(2)가 축 방향으로 원활하게 이동할 수 있는 표면성을 갖는 재질, 예컨대 금속, 합성 수지 등으로서 표면이 매끄럽게 마무리된 재질로 이루어진 것이 바람직하다.The roller portion 5b is substantially equal to the width of the transfer conveyance belt 2 so that when the transfer conveyance belt 2 meanders, an end portion of the transfer conveyance belt 2 can protrude from the roller portion 5b according to the meandering amount. Have the same or slightly narrower width. In addition, the roller portion 5b is preferably made of a material having a smooth surface, such as a metal, a synthetic resin, or the like, having a surface property such that the transfer conveyance belt 2 can smoothly move in the axial direction.
상기 롤러 위치 자세 제어기구(3)는 암부재(6), 가압수단으로서의 스프링(7), 회동축(8)을 포함한다. 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 상기 암부재(6)는 축부(5a)와 암부재 본체(6c)를 회동 지지하는 제1 및 제2베어링부(6a)(6e)를 구비한 로드형 부재이다. The roller position attitude control mechanism 3 includes an arm member 6, a spring 7 as a pressing means, and a rotation shaft 8. 2A and 2B, the arm member 6 is a rod-shaped member having first and second bearing parts 6a and 6e for pivotally supporting the shaft part 5a and the arm member main body 6c. to be.
상기 암부재(6)는 텐션롤러(5)의 양단으로부터 회전 축 지지되며, 롤러부(5b)의 단부에 인접 배치된다.The arm member 6 is rotatably supported from both ends of the tension roller 5, and is disposed adjacent to the end of the roller portion 5b.
상기 제1베어링부(6a)와 제2베이링부(6e)의 중간에는 암부재(6)에 탄성 복원력을 가압하기 위한 스프링(7)을 계지하는 계지부(6d)가 설치된다. In the middle of the first bearing portion 6a and the second bearing portion 6e, a locking portion 6d for locking the spring 7 for pressing the elastic restoring force to the arm member 6 is provided.
상기 제1베어링부(6a)의 외측부에는 축부(5a)와 동축 상에 배치되며, 반경 r = d/2의 원통면으로 이루어지는 벨트접촉부(6b)(접촉폭 검지부)가 형성된다. 따라서, 전사반송벨트(2)가 사행되었을 때, 롤러부(5b)로부터 축 방향으로 돌출된 전사반송벨트(2)가 폭 방향으로 거의 변형되지 않고 벨트접촉부(6b) 상에 원활하게 이동할 수 있다.On the outer side of the first bearing portion 6a, a belt contact portion 6b (contact width detecting portion) is disposed coaxially with the shaft portion 5a and formed of a cylindrical surface having a radius r = d / 2. Therefore, when the transfer conveyance belt 2 meanders, the transfer conveyance belt 2 protruding in the axial direction from the roller portion 5b can move smoothly on the belt contact portion 6b with almost no deformation in the width direction. .
전사반송벨트(2)의 폭 방향의 양측에 설치된 지지판(13) 사이에는 회동축(8)이 설치된다. 이 회동축(8)은 상기 제2베어링부(6e)를 삽입 통과한다. 따라서, 상기 제2베어링부(6e)는 회동축(8)을 중심으로 회동 가능하게 된다.The rotation shaft 8 is provided between the support plates 13 provided on both sides of the transfer conveyance belt 2 in the width direction. The pivot shaft 8 passes through the second bearing portion 6e. Accordingly, the second bearing portion 6e can be rotated about the pivot shaft 8.
상기 벨트접촉부(6b)는 그 위로 전사반송벨트(2)가 이동되어 주행할 때, 전사반송벨트(2)와의 축 방향의 접촉 폭에 따라 크기가 변화하는 미끄럼 마찰력이 발생하는 재질로 형성된다. 예컨대, 금속이나 합성 수지, 또는 그에 적당한 표면 코팅을 실시한 구성을 채용할 수 있다.The belt contact portion 6b is formed of a material in which a sliding friction force whose size changes depending on the width of the contact with the transfer conveyance belt 2 in the axial direction when the transfer conveyance belt 2 travels thereon is formed. For example, a structure in which a metal, a synthetic resin, or a suitable surface coating is applied thereto can be adopted.
스프링(7)은, 예컨대 코일 스프링 등의 가압부재로 이루어지는 것으로, 일단이 계지부(6d)에 계지되고, 타단이 지지부재(미도시)에 계지된다. 그리고, 전사반송벨트(2)가 주행하여 벨트 사행됨으로써 벨트접촉부(6b)에 마찰력이 작용할 때, 암부재(6)의 회동 중심에 대하여, 마찰력의 방향과 같은 방향으로 가압된다. 즉, 마찰력이 스프링(7)에 의한 탄성 가압력과 가산되어 전사반송벨트(2)의 벨트 장력이 증대되는 방향으로 가압된다.The spring 7 is made of, for example, a pressing member such as a coil spring, one end of which is locked to the locking portion 6d, and the other end of the spring 7 to the supporting member (not shown). Then, when the transfer conveyance belt 2 travels and meanders the belt, the frictional force acts on the belt contact portion 6b, and is pressed against the rotational center of the arm member 6 in the same direction as the direction of the frictional force. That is, the frictional force is added to the elastic pressing force by the spring 7 and is pressed in the direction in which the belt tension of the transfer conveyance belt 2 increases.
본 실시의 형태에서의 암부재(6)의 위치는, 도 3a에 도시한 바와 같이, 암부재(6)의 회동 중심을 점 O로 하고, 구동롤러(4)와 종동롤러(9)의 축 중심을 잇는 직선을 수평 방향에 배치할 때, 암부재(6)가 점 O를 통하는 수직 방향의 직선으로부터 계측하여 반시계 방향으로 각 ??1(단, ??1 > 0) 경사진 상태가 된다. 이 때, 스프링(7)으로부터 탄성 가압력(T1)이 작용하여, 전사반송벨트(2)가 소정의 벨트 장력을 얻을 수 있도록 한다.As shown in FIG. 3A, the position of the arm member 6 in this embodiment makes the rotation center of the arm member 6 the point O, and the axis | shaft of the drive roller 4 and the driven roller 9 is shown. When arranging a straight line connecting the center in the horizontal direction, the arm member 6 measures from the vertical straight line through the point O and angularly counterclockwise. 1 (but ?? 1 > 0) is inclined. At this time, the elastic pressing force T 1 acts from the spring 7 so that the transfer conveyance belt 2 can obtain a predetermined belt tension.
반면, 암부재(6)의 각도에 있어서, 도 3b에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 각도 ??1과 역 방향으로 각도 ??2 (단, ??2 ?? 0)가 되도록 배치하면, 마찰력 F2의 증대와 함께 암부재(6)의 경사가 커지고, 벨트 장력이 감소한다. 따라서, 벨트 편향이 가속되고, 벨트 사행 제어의 작용 효과를 이룰 수 없다. 그러므로, 상기 암부재(6)는 도 3a에 도시된 바와 같이 배치되는 것이 바람직하다.On the other hand, in the angle of the arm member 6, as shown in Figure 3b, the angle according to the present embodiment ?? 1 and the reverse direction angle ?? If it is arranged so as to be 2 (but 2 2 0), the inclination of the arm member 6 increases with increasing frictional force F 2 , and the belt tension decreases. Thus, the belt deflection is accelerated and the effect of the belt meandering control cannot be achieved. Therefore, the arm member 6 is preferably arranged as shown in Figure 3a.
이와 같이 롤러 위치 자세 제어기구(3)는 벨트접촉부(6b)에 작용하는 마찰력에 따라 텐션롤러(5)의 축부(5a)를 위치 가변으로 지지할 수 있게 되어 있다.In this way, the roller position attitude control mechanism 3 can support the shaft portion 5a of the tension roller 5 in a variable position according to the frictional force acting on the belt contact portion 6b.
이하, 본 실시예에 따른 벨트 구동장치(1)의 작용에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, the operation of the belt drive device 1 according to the present embodiment will be described.
일반적으로 벨트 구동장치에 있어서, 여러 원인으로 벨트 주행시에 벨트의 사행과 편향이 발생된다. 본 실시예에 있어서도, 예컨대, 전사반송벨트(2)의 내경 편차, 구동롤러(4), 종동롤러(9)의 설치시의 평행도 오차, 각각의 롤러 직경의 폭 방향에서의 제작 오차, 벨트 장력 편차 등의 다양한 폭 방향의 오차 편차에 의하여, 전사반송벨트(2)가 접촉되는 각 롤러 상에서 롤러의 축 방향으로 전사반송벨트(2)를 이동시키는 벨트 편향력이 생긴다.In general, in the belt driving apparatus, the meandering and the deflection of the belt occur when the belt travels for various reasons. Also in this embodiment, for example, the inner diameter deviation of the transfer conveyance belt 2, the parallelism error in the installation of the driving roller 4 and the driven roller 9, the manufacturing error in the width direction of each roller diameter, the belt tension Due to an error deviation in various width directions such as a deviation, a belt deflection force for moving the transfer conveyance belt 2 in the axial direction of the roller on each roller to which the transfer conveyance belt 2 is in contact is generated.
본 실시예에 따른 벨트 구동장치(1)는, 원인에 관계 없이 벨트 사행이 생겼을 때, 전사반송벨트(2)의 폭 방향의 편향량을 검지하여 편향량을 소정값으로 균형있게 함으로써 사행량을 제어하는 것이다.When the belt meandering occurs regardless of the cause, the belt drive device 1 according to the present embodiment detects the deflection amount in the width direction of the transfer conveyance belt 2 and balances the deflection amount to a predetermined value, thereby reducing the meandering amount. To control.
도 4a 내지 도 4c는 본 실시예의 벨트 구동장치(1)의 사행량 제어 동작에 대하여 설명하기 위한 텐션롤러(5)의 중심축과 회동축(8)을 포함하는 단면에서의 모식도이다.4A to 4C are schematic views in cross section including a central axis and a rotation shaft 8 of the tension roller 5 for explaining the meandering amount control operation of the belt drive device 1 of this embodiment.
도 4a는 전사반송벨트(2)의 일단이 롤러부(5b) 상에 있는 상태를 나타낸다. 도면에서 전사반송벨트(2)에는 텐션롤러(5)의 축선 방향으로 벨트 편향력fB(도면 좌측)이 발생되는 경우를 예로 들어 설명하기로 한다. 이 경우 발생된 벨트 편향력 fB에 의하여 전사반송벨트(2)는 롤러부(5b) 상에서 도면의 좌측방향으로 이동한다. 이어서, 도 4b에 도시된 바와 같이, 전사반송벨트(2)의 단부가 벨트접촉부(6b)에 걸린다. 이 경우, 상기 전사반송벨트(2)는 도시된 지면 방향으로 주행하고 있으므로, 벨트접촉부(6b)에 실린 부분에서 벨트접촉부(6b)와 마찰 슬라이딩된다. 이에 따라 벨트접촉부(6b)에 벨트 둘레 방향으로 마찰력 F1이 작용한다(도 3a 참조).4A shows a state where one end of the transfer conveyance belt 2 is on the roller portion 5b. In the drawing, a case where the belt deflection force f B (left side of the drawing) is generated in the transfer conveyer belt 2 in the axial direction of the tension roller 5 will be described as an example. In this case, the biasing force generated belt conveying transfer belt B, by f (2) is moved in the left direction in the drawing on the roller portion (5b). Then, as shown in Fig. 4B, the end of the transfer conveyance belt 2 is caught by the belt contact portion 6b. In this case, since the transfer conveyance belt 2 is traveling in the direction shown in the drawing, the transfer conveyance belt 2 is frictionally slid with the belt contact portion 6b at the portion loaded on the belt contact portion 6b. Accordingly, the frictional force F 1 acts on the belt contact portion 6b in the belt circumferential direction (see FIG. 3A).
마찰력 F1을 받음으로써 암부재(6)에 회동 중심점 O를 중심으로 회전 모멘트가 걸려 텐션롤러(5)의 각도 ??1이 감소되는 방향(도 3a의 시계 방향)으로 암부재(6)가 회동되면서 전사반송벨트(2)의 벨트 장력이 증대된다. 또한 텐션롤러(5)의 축 지지 위치가 벨트 주행방향의 전방측(하류측)으로 이동된다.By receiving the frictional force F 1 , the rotational moment is applied to the arm member 6 about the rotation center point O, and the angle of the tension roller 5. As the arm member 6 is rotated in the direction in which 1 is decreased (clockwise in FIG. 3A), the belt tension of the transfer conveyance belt 2 is increased. Moreover, the axial support position of the tension roller 5 is moved to the front side (downstream side) of a belt running direction.
전사반송벨트(2)가 도 4a로부터 도 4b의 상태로 변화할 때, 도시된 반대측의 롤러 단부에서는, 전사반송벨트(2)가 벨트접촉부(6b)에 실려 있지 않거나, 실려있더라도 실린 분량이 줄어 줄게 된다. 그러므로, 벨트주행방향 우측(도 1의 A측)의 벨트 장력이 상대적으로 증대되고, 축지지 위치가 전방으로 이동된다. 그 결과, 전사반송벨트(2)에 텐션롤러(5)의 축 방향의 분력 Ff가 작용하며(도 4b 참조), 벨트 편향에 기여하는 힘이 fB - Ff와 같이 감소되기 때문에 벨트 편향이 억제된다.When the transfer conveyance belt 2 is changed from the state of FIG. 4A to FIG. 4B, at the opposite roller end shown, the amount of the conveyance conveyance belt 2 is not carried in the belt contact part 6b or is loaded even if it is loaded. You will lose. Therefore, the belt tension in the belt running direction right side (A side in Fig. 1) is relatively increased, and the axial support position is moved forward. As a result, the component force F f in the axial direction of the tension roller 5 acts on the transfer conveying belt 2 (see FIG. 4B), and since the force contributing to the belt deflection is reduced as f B -F f , the belt deflection occurs. This is suppressed.
또한, 벨트 편향이 진행되면, 분력 Ff가 증대되고, Ff > fB가 되면, 벨트 편향 방향이 반전되어, 전사반송벨트(2)가 롤러부(5b) 측으로 되밀린다.Further, when the belt deflection advances, the component force F f is increased, and when F f > f B , the belt deflection direction is reversed, and the transfer conveyance belt 2 is pushed back to the roller portion 5b side.
그 때문에, 전사 반송 벨트(2)는 Ff = fB가 되는 위치에서 균형 잡히고, 벨트 사행이 수습되어 안정 주행할 수 있다.Therefore, the transfer conveyance belt 2 is balanced at a position where F f = f B , and the belt meandering is settled so that it can run stably.
즉, 전사반송벨트(2)는 구동롤러(4)로부터 공급되는 회전 에너지 중 일부가 벨트 사행에 의해 낭비된다. 하지만, 벨트 사행에 의해 전사반송벨트(2)의 벨트 장력이 증대됨으로써 전사반송벨트(2)의 왜곡 에너지가 증대된다. 증대되는 왜곡 에너지가 한계에 달하면, 그 이상의 벨트 사행이 불가능하게 되어 소정의 접촉 폭으로 평형하게 되어 안정 주행이 가능한 것이다.That is, in the transfer conveyance belt 2, part of the rotational energy supplied from the drive roller 4 is wasted by belt meandering. However, the belt tension of the transfer conveyance belt 2 is increased by belt meandering, so that the distortion energy of the transfer conveyance belt 2 is increased. When the increased distortion energy reaches a limit, it is impossible to meander more belts and equilibrates to a predetermined contact width, so that stable running is possible.
상기 벨트접촉부(6b)는 접촉폭 검지부를 구성한다. 이 접촉폭 검지부는 상기 전사반송벨트(2)의 적재폭에 비례하여 받는 마찰력의 증감에 따라 상기 롤러부(5b)로부터의 전사반송벨트(2)의 돌출량을 검지한다.The belt contact portion 6b constitutes a contact width detection portion. The contact width detecting portion detects the amount of protrusion of the transfer conveyance belt 2 from the roller portion 5b in accordance with the increase and decrease of the frictional force received in proportion to the loading width of the transfer conveyance belt 2.
상기 전사반송벨트(2)의 폭 방향 양측의 각각의 암부재(6)는 벨트 사행 제어기구를 구성한다. 상기 벨트 사행 제어기구는 상기 벨트 접촉부(6b)에서 검지된 접촉폭의 증감에 따라, 벨트 장력을 증감하는 방향으로, 상기 암부재(6) 각각을 독립적으로 회동시킴으로써, 벨트 편향을 억제하는 방향으로 마찰 분력 Ff를 발생시킨다. 이와 같이, 벨트 사행 제어가 가능해지기 때문에 고정도의 벨트 구동장치가 가능하다.Each arm member 6 on both sides in the width direction of the transfer conveyance belt 2 constitutes a belt meandering control mechanism. The belt meandering control mechanism rotates each of the arm members 6 independently in the direction of increasing or decreasing the belt tension in accordance with the increase or decrease of the contact width detected by the belt contact portion 6b, so as to suppress the belt deflection. The friction component F f is generated. In this way, the belt meandering control is possible, so that a highly accurate belt drive device is possible.
본 실시예에서는 전사반송벨트(2)에 벨트 장력을 부여하기 위한 롤러 위치 제어기구가 벨트 사행 제어기구를 겸하고 있다. 따라서 부품수를 삭감할 수 있다. 또한, 고가의 전기제어회로 등을 사용하지 않기 때문에, 낮은 비용으로 벨트 사행 제어기구를 설치할 수 있다고 하는 이점이 있다. 또한, 벨트 사행 제어기구에 전용 스페이스를 설치하지 않아도 되므로, 소형화가 가능한 벨트구동장치로 할 수 있다고 하는 이점이 있다. In this embodiment, the roller position control mechanism for imparting belt tension to the transfer conveyance belt 2 also serves as a belt meandering control mechanism. Therefore, the number of parts can be reduced. In addition, since no expensive electric control circuit is used, there is an advantage that a belt meandering control mechanism can be provided at low cost. In addition, since the belt meandering control mechanism does not have to provide a dedicated space, there is an advantage that the belt driving apparatus can be miniaturized.
또한, 고정밀도, 간소화 및 소형화가 가능한 벨트 구동장치가 가능하므로, 고정밀도의 반송성과, 소형화가 강하게 요구되고 있는 화상 형성 시스템, 컬러 화상형성시스템 등에 이용함으로써 바람직한 벨트 구동장치가 되는 것이다.In addition, since a belt drive device capable of high precision, simplification and miniaturization is possible, the belt drive device is preferably used by using an image forming system, a color image forming system, and the like, which require highly accurate conveyance and miniaturization.
이어서, 본 실시예의 제1변형예에 따른 암부재에 대하여 설명하기로 한다. 본 제1변형예는 상기한 암부재(6)를 대신하여, 도 5에 도시된 바와 같은 구조의 암부재(14)를 사용한 점에 특징이 있다. 도 5를 참조하면, 본 제1변형예에 따른 암부재(14)는 앞서 설명된 벨트 접촉부(도 2a의 6b)를 대신하여 벨트 접촉부로서 평면 접촉부(14B), R 접촉부(14A), 평면 접촉부(14C)를 구비한 점에 있어서 구별된다. 이하에서는 이러한 상위점에 대하여 간단히 설명하기로 한다.Next, the arm member according to the first modification of the present embodiment will be described. This first modification is characterized in that the arm member 14 having the structure as shown in FIG. 5 is used in place of the arm member 6 described above. Referring to FIG. 5, the arm member 14 according to the first modification is a flat contact 14B, an R contact 14A, a flat contact as a belt contact instead of the belt contact (6b in FIG. 2A) described above. It distinguishes in the point provided with 14C. Hereinafter, this difference will be briefly described.
상기 R 접촉부(14A)는 베어링부(6a)와 동축으로 설치된 반경 r의 부분 원통면이다. 평면 접촉부(14B)(14C) 각각은 R 접촉부(14A)와 매끄럽게 접속하는 경사 평면으로서, 베어링부(6a)(6e)를 연결하는 암부재(14)의 축선과 평면이 이루는 각이 각각 각 ψ1, 각 ψ2가 된다. 이 각각의 경사각 ψ1, ψ2 는 텐션롤러(5)에서 굴곡되는 전사반송벨트(2)에 평면 접촉부(14B, 14C)가 따르는 각도가 된다.The R contact portion 14A is a partial cylindrical surface of radius r provided coaxially with the bearing portion 6a. Each of the planar contact portions 14B and 14C is an inclined plane that is smoothly connected to the R contact portion 14A, and the angles formed between the axes and the planes of the arm members 14 connecting the bearing portions 6a and 6e are each ψ. 1 , angle ψ 2 . Each of the inclination angles φ 1 and ψ 2 is an angle along which the planar contact portions 14B and 14C follow the transfer conveyance belt 2 that is bent in the tension roller 5.
이와 같이 구성됨으로써, 전사반송벨트(2)의 내주면이 안정적으로 가이드된다. 예컨대, 반경 r이 비교적 적은 경우에도 전사반송벨트(2)에 부담을 주지 않고 슬라이딩 가능하다는 이점이 있다.With this configuration, the inner circumferential surface of the transfer conveyance belt 2 is stably guided. For example, even when the radius r is relatively small, there is an advantage that it is possible to slide without burdening the transfer conveyance belt (2).
또한 평면 접촉부(14B)(14C)의 길이를 적절히 설정함으로써 전사반송벨트(2)와의 접촉 면적을 조정할 수 있으므로, 벨트사행제어를 행하는데 바람직한 마찰력을 설정할 수 있다. 여기서, 필요할 경우, 평면 접촉부(14B)(14C)의 재질이나 표면 코팅을 대체하거나 하여 전사반송벨트(2)와의 마찰 계수를 낮추는 것도 가능하다.Moreover, since the contact area with the transfer conveyance belt 2 can be adjusted by setting the length of planar contact part 14B (14C) suitably, the friction force suitable for performing belt meandering control can be set. Here, if necessary, it is also possible to replace the material or surface coating of the planar contact portions 14B and 14C to lower the friction coefficient with the transfer conveyance belt 2.
이어서 본 실시예의 제2변형예에 따른 암부재를 설명하기로 한다. 본 제2변형예는 상기한 암부재(6)를 대신하여, 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같은 구조의 암부재(15)를 사용한 점에 특징이 있다.Next, the arm member according to the second modification of the present embodiment will be described. The second modification is characterized in that the arm member 15 having the structure as shown in Figs. 6A and 6B is used in place of the arm member 6 described above.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 본 제2변형예에 따른 암부재(15)는 앞서 설명된 벨트 접촉부(도 2a의 6b)를 대신하여 벨트 접촉부로서 테이퍼 접촉부(15b)를 구비한 점에 있어서 구별된다. 이하에서는 이러한 상위점에 대하여 간단히 설명하기로 한다.6A and 6B, the arm member 15 according to the second modification has a tapered contact portion 15b as a belt contact portion instead of the belt contact portion 6b of FIG. 2A described above. Are distinguished. Hereinafter, this difference will be briefly described.
테이퍼 접촉부(15b)는 베어링부(6a)와 동축으로 설치되고, 롤러부(5b)에 인접하는 측에서 반경 r이 되어 텐션 롤러(5)의 축단부를 향해 직경이 확대된 구조를 가진다. 즉, 축 단면에서 각도 ψ3의 경사를 가지는 절두 원추면으로 형성된다.The tapered contact portion 15b is provided coaxially with the bearing portion 6a, and has a structure in which the diameter is enlarged toward the shaft end portion of the tension roller 5 at the side adjacent to the roller portion 5b. That is, it is formed as a truncated cone surface having an inclination of the angle ψ 3 in the axial cross section.
테이퍼 접촉부(15b)의 표면은 벨트 접촉부(6b)와 같이, 전사반송벨트(2)가 접촉될 때, 접촉 폭에 따라 적당한 마찰력이 발생하는 재질로 형성된다.The surface of the tapered contact portion 15b is formed of a material such that the belt contact portion 6b, when the transfer conveying belt 2 is in contact, generates an appropriate friction force in accordance with the contact width.
이와 같은 구성에 의하여, 전사반송벨트(2)가 롤러부(5b)로부터 돌출되면, 테이퍼 접촉부(15b)에 매끄럽게 접촉되고, 접촉폭에 따른 마찰력이 발생하여 벨트 사행 제어를 행한다. 특히, 테이퍼 형상을 가짐으로써 비교적 접촉폭이 작아도 벨트 장력이 증대되고, 그에 따라 벨트 편향력을 상쇄하는 축 방향의 마찰력 Ff가 비교적 급격하게 증대된다. 따라서, 적은 접촉폭에서도 벨트 사행 제어를 할 수 있으므로, 보다 작은 벨트 사행량으로 억제할 수 있다는 이점이 있다.By this structure, when the transfer conveyance belt 2 protrudes from the roller part 5b, it will contact smoothly to the taper contact part 15b, the friction force according to the contact width will generate | occur | produce, and belt meandering control will be performed. In particular, by having a tapered shape, the belt tension is increased even if the contact width is relatively small, whereby the frictional force F f in the axial direction that cancels the belt deflection force is relatively rapidly increased. Therefore, the belt meandering control can be performed even at a small contact width, and thus there is an advantage that the belt meandering amount can be suppressed.
또한 마찰 계수가 비교적 작아도 용이하게 벨트 사행 제어를 할 수 있기 때문에, 전사반송벨트(2)에 슬라이딩 부하가 잘 걸리지 않게 되므로, 벨트 구동 토오크가 적어 전사반송벨트(2)를 장수명으로 할 수 있다는 이점이 있다.In addition, since the belt meandering control can be easily performed even if the friction coefficient is relatively small, the sliding load is less likely to be applied to the transfer conveyance belt 2, so that the belt drive torque is small and the transfer conveyance belt 2 can be made longer. There is this.
또한, 상기한 설명에서는 도 4를 참조하여 전사 반송 벨트(2)가 벨트 접촉부(6b)에 접촉되지 않는 상태를 초기 상태로 하여 동작 설명을 행하였지만, 전사반송벨트(2)가 벨트 접촉부(6b)와 초기 접촉폭을 갖는 경우에도 동작은 같다.Incidentally, in the above description, the operation of the transfer conveyance belt 2 is described as an initial state in which the transfer conveyance belt 2 is not in contact with the belt contact portion 6b. However, the transfer conveyance belt 2 is the belt contact portion 6b. ) Also has the same initial contact width.
또한 상기한 설명에서는 벨트 사행이 평평한 상태로 소정의 접촉폭이 되어 안정 주행되는 것으로 설명하였지만, 초기 상태에서 전사반송벨트(2)의 폭 방향의 양단이 롤러부(5b)로부터 돌출되지 않는 경우에는, 전사반송벨트(2)는 평평하지 않은 상태로 양단 모두 벨트 접촉부(6b)에 접촉될 수도 있다.In addition, in the above description, the belt meandering has been described as a predetermined contact width in a flat state and stable running. However, in the initial state, when both ends in the width direction of the transfer conveyance belt 2 do not protrude from the roller portion 5b. The transfer carrying belt 2 may be in contact with the belt contact portion 6b at both ends in a non-flat state.
또한 상기한 설명에서는 텐션롤러(5)가 전사반송벨트(2)의 내주면으로 압압되는 경우의 예로 설명하였지만, 이는 예시적인 것에 불과한 것으로, 텐션롤러(5)가 전사반송벨트(2)의 외주면으로 압압되는 것도 가능하다.In addition, in the above description, the tension roller 5 has been described as an example of being pressed to the inner circumferential surface of the transfer conveyance belt 2, but this is merely an example, and the tension roller 5 is moved to the outer circumferential surface of the transfer conveyance belt 2. It is also possible to be pressed.
또한 상기한 설명에서는 접촉폭 검지부가 마찰력을 검출하는 예로 설명하였지만, 접촉폭을 검지하여 텐션 롤러의 롤러 위치 자세제어수단을 작동시킬 수 있다면, 이에 한정되는 것은 아니다. 그 경우에도, 롤러 위치 제어수단이 벨트 장력을 부여하는 수단과 벨트 사행 제어수단을 겸용할 수 있기 때문에 부품수 삭감과 소형화를 실현할 수 있다.In addition, in the above description, the contact width detecting unit has been described as an example of detecting the frictional force, but the contact width detecting unit is not limited thereto, as long as the contact width detecting unit can operate the roller position attitude control means of the tension roller. Also in this case, since the roller position control means can use both the belt tensioning means and the belt meandering control means, the number of parts can be reduced and the size can be realized.
상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 벨트 구동장치는 텐션롤러와 그의 롤러 위치 자세 제어기구를 이용하여 벨트의 사행을 제어함으로써, 전용 제어롤러나 그 가동기구, 전기 제어수단 등을 설치함이 없이, 부품수가 적은 간소한 기구에 의해 벨트의 사행를 규제할 수 있으므로, 소형 장치를 제작할 수 있다.The belt driving device according to the present invention configured as described above controls the meandering of the belt by using the tension roller and its roller position attitude control mechanism, without installing a dedicated control roller, its movable mechanism, electrical control means, or the like. Since the meandering of the belt can be regulated by a simple mechanism having a small number of parts, a compact device can be manufactured.
상기한 실시예들은 예시적인 것에 불과한 것으로, 당해 기술분야의 통상을 지식을 가진자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상에 의해 정해져야만 할 것이다.The above embodiments are merely exemplary, and various modifications and equivalent other embodiments are possible from those skilled in the art. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the invention described in the claims below.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 벨트 구동장치를 보인 개략적인 사시도이다.1 is a schematic perspective view showing a belt driving apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2a 및 도 2b 각각은 도 1의 요부를 발췌하여 보인 부분 정단면도 및 그 좌측면도이다.2A and 2B are partial front sectional views and left side views of the main parts of FIG. 1, respectively.
도 3a는 도 1의 A에 있어서의 주요 부재의 위치 관계에 대하여 설명하기 위한 개략적인 배치도이고, 도 3b는 본 실시예에 채용할 수 없는 위치 관계를 설명하기 위한 개략적인 배치도이다.FIG. 3A is a schematic layout view for explaining the positional relationship of main members in FIG. 1A, and FIG. 3B is a schematic layout view for explaining a positional relationship that cannot be employed in this embodiment.
도 4a 내지 도 4c 각각은 본 발명의 실시예에 따른 벨트 구동장치의 사행량 제어 동작을 설명하기 위한 개략적인 도면이다.4A to 4C are schematic views for explaining a meandering amount control operation of the belt driving apparatus according to the embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 실시예의 제1변형예에 따른 암부재에 대하여 설명하기 위한 정면도이다.5 is a front view for explaining the arm member according to the first modification of the embodiment of the present invention.
도 6a 및 도 6b 각각은 본 발명의 실시예의 제2변형예에 따른 암부재에 대하여 설명하기 위한 정면도 및 부분 단면도이다.6A and 6B are front and partial cross-sectional views for explaining the arm member according to the second modification of the embodiment of the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
1...벨트 구동장치 2...전사 반송벨트1 ... belt drive unit 2 ... transfer conveyer belt
3...롤러 위치 자세 제어기구 4...구동롤러 3.Roller position posture control mechanism 4 ... Drive roller
5...텐션롤러 6, 14, 15...암부재5.Tension roller 6, 14, 15 ... arm member
6b...벨트 접촉부 7...스프링(가압수단)6b ... Belt contact 7 ... Spring (pressurizing means)
9...종동롤러 14A...R접촉부9 ... Following roller 14A ... R contact
14B, 14C...평면 접촉부 15b...테이퍼 접촉부14B, 14C ... plane contact 15b ... taper contact
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