JP2000351468A - ベルト駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ベルト駆動装置において、コストを抑制しつ
つベルトの蛇行防止する。 【解決手段】 両端の外周に溝部が形成された複数のロ
ーラ１１，１２ａ，１２ｂと、溝部の内側において複数
のローラ１１，１２ａ，１２ｂに調帯支持され、これら
のローラ１１，１２ａ，１２ｂにより回転される転写ベ
ルト１０と、溝部と嵌合して複数のローラ１１，１２
ａ，１２ｂに調帯支持されてこれらのローラ１１，１２
ａ，１２ｂにより回転され、転写ベルト１０の端部が接
触する弾性体のゴムベルト１４とを有するベルト駆動装
置とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機やファクシ
ミリなどの静電記録式の画像形成装置に使用されるベル
ト駆動装置に関し、特にベルトの蛇行を防止して良好な
転写を可能とするベルト駆動装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真プロセスを利用した複写機やフ
ァクシミリ装置等の画像形成を行うベルト駆動装置で
は、特に転写ベルトの駆動において、この転写ベルトが
各ローラに従って回転すると、次第にローラの軸方向に
寄っていきカラーレジストレーション（色ずれ）が発生
するといった大きな問題が存在する。

【０００３】ここで、この色ずれは主に以下のような発
生要因が知られている。

【０００４】すなわち、ベルト構成要素の幾何学的ある
いはベルト張力（テンション）のアンバランスなどの力
学的要因によって軸方向（ラジアル方向）への速度ベク
トルが生じて発生する。また、この蛇行は、ラジアル方
向のある一方向へ移動しようとするＤＣ成分的な蛇行
（ＤＣウォーク）と、双方向に周期的あるいはランダム
に移動しようとするＡＣ成分的な蛇行（ＡＣウォーク）
の２種類に大別できる。前者はベルトコニシティ（両端
周長差）や支持ローラのミスアライメントなどが、また
後者は、ベルトエッジ部凹凸、ローラ偏心などが要因系
に挙げられる。

【０００５】ところで、従来のベルト蛇行防止技術は、
２つに大別することができる。

【０００６】一つは、ベルトガイド、ローラ溝、規制部
材、フランジ部材等を備えて、機械的にベルトの動きを
規制する技術である。また、もう一つは、軸移動、張力
差によるセンサ検知や、機械検知等を備えて、ベルトの
動きを調整する技術である。

【０００７】ここで、従来におけるベルト蛇行防止技術
について図９〜図１４を用いて説明する。

【０００８】図９は従来のベルト駆動装置を示す斜視
図、図１０は従来のベルト駆動装置におけるローラに対
する転写ベルトの取り付け構造の一例を示す断面図、図
１１は応力分布とともに示す図１０の側面図、図１２は
従来のベルト駆動装置におけるローラに対する転写ベル
トの取り付け構造の他の一例を示す断面図、図１３は応
力分布とともに示す図１２の側面図、図１４は従来のベ
ルト駆動装置における転写ベルトの蛇行量を示すグラフ
である。

【０００９】図９に示すように、従来のベルト駆動装置
は、駆動ローラ１１と少なくとも１本の従動ローラ（こ
こでは、調整ローラ１２ｂおよびテンションローラ１２
ａ）、およびこれらの各ローラ１１，１２ａ，１２ｂに
調帯支持された転写ベルト１０から構成されている。そ
して、転写ベルト１０はテンションローラ１２ａによっ
て所定の張力が与えられている。

【００１０】このようなベルト駆動装置において、駆動
ローラ１１で転写ベルト１０を駆動した場合、転写ベル
ト１０の蛇行が発生することがある。

【００１１】ここで図１０に示すように、転写ベルト１
０の内周面の両端には弾性体からなるビード２４が貼り
付けられており、各ローラ１１，１２ａ，１２ｂの端部
にはビート２４が嵌合する溝であるフランジ１５が形成
されている。そして、両者の凹凸の関係により、転写ベ
ルト１０の蛇行がメカニカルに規制される。

【００１２】しかしながら、このようなベルト駆動装置
では、ビード２４の貼り付け精度が蛇行防止に大きく左
右し、またビート２４の貼り付け工程に非常にコストが
かかるといった問題が存在する。さらに、図１１におい
て矢印で示すように、ビード２４がフランジ１５の一部
に接しているときには、転写ベルト１０は大きな応力集
中を受ける。そして、その応力集中によって、転写ベル
ト１０の破損が生じることがある。

【００１３】ここで、転写ベルト１０の蛇行量をグラフ
化したものが図１４である。図１４において、横軸に時
間、縦軸に時間に対する蛇行量を示している。

【００１４】本図において、時間ｔがｔ１およびｔ２の
部分、すなわちδ１＝δ２の状態が実際にビード２４が
蛇行規制機能を発揮している部分である。ところが、ｔ
３に示す蛇行量δ３に移行している部分では、ビード２
４がフランジ１５の溝を乗り上げた結果δ１＝２からδ
３へ蛇行量が増しており、蛇行防止が機能していない部
分である。これは図１１に示す応力分布で異常を示した
場合にも同様な結果となり得るものである。

【００１５】以上により、図１０に示す従来の転写ベル
ト１０における蛇行量は｜δ３−δ０｜で示される。

【００１６】転写ベルト１０の内周面にビード２４を貼
り付けていない転写ベルト１０を図１２に示す。図１３
に示すように、この場合も各ローラのフランジ１５と転
写ベルト１０の両端での応力集中は大きくなり、蛇行量
も図１４に示すような結果とほぼ同等レベルになる。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
ベルト駆動装置においては、駆動ローラのフランジが直
接転写ベルトの両端に接触しているので、そこで受ける
力によって応力集中が発生し、ベルトが蛇行する要因と
なっていた。

【００１８】また、転写ベルトの両端に直接駆動ローラ
のフランジが当たらないように、転写ベルトの内側にビ
ードを貼り付けるとともに駆動ローラに溝を設け、両者
の嵌合により転写ベルトの蛇行を防止する技術では、転
写ベルトの蛇行を完全には抑制しきれず、またビードの
貼り付けにコストがかかって転写ベルトが高価なものと
なっていた。

【００１９】そこで、本発明は、コストを抑制しつつベ
ルトの蛇行防止することのできるベルト駆動装置を提供
することを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明のベルト駆動装置は、両端の外周に溝部が形
成された複数のローラと、溝部の内側において複数のロ
ーラに調帯支持され、これらのローラにより回転される
ベルトと、溝部と嵌合して複数のローラに調帯支持され
てこれらのローラにより回転され、ベルトの端部が接触
する弾性体の蛇行規制ベルトとを有する構成としたもの
である。

【００２１】これにより、ベルトに特に加工を施す必要
がないので、コストを抑制しつつベルトの蛇行を防止す
ることが可能になる。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、両端の外周に溝部が形成された複数のローラと、溝
部の内側において複数のローラに調帯支持され、これら
のローラにより回転されるベルトと、溝部と嵌合して複
数のローラに調帯支持されてこれらのローラにより回転
され、ベルトの端部が接触する弾性体の蛇行規制ベルト
とを有するベルト駆動装置であり、ベルトに特に加工を
施す必要がないので、コストを抑制しつつベルトの蛇行
を防止することが可能になるという作用を有する。

【００２３】本発明の請求項２に記載の発明は、請求項
１記載の発明において、蛇行規制ベルトは、ベルトの端
部および内周端と接する略Ｌ字型の断面形状とされてい
るベルト駆動装置であり、ベルトの応力を均等に分散す
ることが可能になるという作用を有する。

【００２４】本発明の請求項３に記載の発明は、複数の
ローラと、複数のローラに調帯支持され、これらのロー
ラにより回転されるベルトと、ベルトを挟むようにして
ローラの両端にはめ込まれ、ベルトの端部が接する弾性
体の蛇行規制リングとを有するベルト駆動装置であり、
ベルトに特に加工を施す必要がないので、コストを抑制
しつつベルトの蛇行を防止することが可能になるという
作用を有する。また、蛇行規制リングをローラにはめ込
んでいるので、組み付け作業を容易に行うことが可能に
なるという作用を有する。

【００２５】以下、本発明の実施の形態について、図１
から図８を用いて説明する。なお、これらの図面におい
て同一の部材には同一の符号を付しており、また、重複
した説明は省略されている。

【００２６】（実施の形態１）図１は本発明の実施の形
態１におけるベルト駆動装置を示す斜視図、図２は実施
の形態１のベルト駆動装置におけるローラに対する転写
ベルトの取り付け構造を示す断面図、図３は応力分布と
ともに示す図２の側面図、図４は実施の形態１のベルト
駆動装置における転写ベルトの蛇行量を示すグラフであ
る。

【００２７】図１に示すように、本実施の形態のベルト
駆動装置は、駆動ローラ１１と少なくとも１本の従動ロ
ーラ（ここでは、調整ローラ１２ｂおよびテンションロ
ーラ１２ａ）、およびこれらの各ローラ１１，１２ａ，
１２ｂに調帯支持された転写ベルト（ベルト）１０から
構成されている。そして、転写ベルト１０はテンション
ローラ１２ａによって所定の張力が与えられている。

【００２８】駆動ローラ１１には、その両端の外周に溝
部を形成するフランジ１５が設けられ、回転軸上には直
付けの駆動ローラシャフト１６が備えられている。そし
て、駆動ローラシャフト１６には複数個からなるギアも
しくはベルト等により駆動力が伝達されており、これに
より駆動ローラ１１は転写ベルト１０を回転駆動させ
る。なお、調整ローラ１２ｂおよびテンションローラ１
２ａの両端の外周にも、溝部を形成するフランジ１５が
設けられている。

【００２９】また、転写ベルト１０の内側における駆動
ローラ１１とテンションローラ１２ａとの間には転写ロ
ーラ１３が配置されており、転写ベルト１０上のトナー
像のＯＰＣベルトへの転写を行う。

【００３０】テンションローラ１２ａの回転軸上には、
軸受１９を介してテンションローラシャフト１７が備え
られている。また、調整ローラ１２ｂの回転軸上には、
軸受１９を介して調整ローラシャフト１８が備えられて
いる。

【００３１】このようなベルト駆動装置において、駆動
ローラ１１で転写ベルト１０を駆動した場合、転写ベル
ト１０の蛇行が発生することがある。

【００３２】ここで、図２に示すように、転写ベルト１
０の両端に接するようにして、各ローラ１１，１２ａ，
１２ｂのフランジ１５からなる溝部と嵌合してこれらの
ローラ１１，１２ａ，１２ｂに調帯支持される弾性体の
ゴムベルト（蛇行規制ベルト）１４が設けられている。
そして、このようなゴムベルト１４により、転写ベルト
１０の蛇行がメカニカルに規制される。

【００３３】すなわち、転写ベルト１０とその両端のゴ
ムベルト１４は相互に独立して駆動ローラ１１の周速に
従って回転される。そして、図３に矢印で示すように、
転写ベルト１０の一端がゴムベルト１４に接触すると、
弾性体であるゴムベルト１４により応力が吸収されなが
ら転写ベルト１０の位置が規制されるので、転写ベルト
１０は応力集中を受けることなく、また転写ベルト１０
の破損も生じない。

【００３４】これにより、転写ベルト１０に特に加工を
施す必要がないので、コストを抑制しつつ転写ベルト１
０の蛇行を防止することが可能になる。

【００３５】ここで、転写ベルト１０の蛇行量をグラフ
化したものが図４である。図４において、横軸に時間、
縦軸に時間に対する蛇行量を示している。

【００３６】本図において、時間ｔがｔ１およびｔ２の
部分、すなわちδ１＝δ２が実際にビード２４が蛇行規
制機能を発揮している部分である。

【００３７】本実施の形態では、ゴムベルト１４および
転写ベルト１０は相互に乗り上げるといった部分（従来
の技術の図９で示すｔ３に相当する蛇行量δ３に移行し
ている部分）は全く見られず、蛇行防止が十分に機能し
ていることがわかる。これは図３の応力分布で均一な応
力分布を示している結果に反映されている。

【００３８】以上により、図３において、蛇行量は｜δ
２−δ０｜で示される。そして、これは、正確に転写ベ
ルト１０の蛇行を規制しており、また確実に蛇行量を防
止していることになる。

【００３９】（実施の形態２）図５は本発明の実施の形
態２のベルト駆動装置におけるローラに対する転写ベル
トの取り付け構造を示す断面図、図６は応力分布ととも
に示す図５の側面図である。なお、次の実施の形態３を
含め、ベルト駆動装置の全体構造は図１に示すものと略
同一のため、図示および説明は省略されている。

【００４０】本実施の形態では、図５に示すように、ゴ
ムベルト１４の断面形状が、転写ベルト１０の端部およ
び内周端と接する略Ｌ字型とされている。

【００４１】これにより、図６の矢印で示すような均等
な応力分布となり、転写ベルト１０が蛇行しながらゴム
ベルト１４に規制されることで確実に蛇行が防止され
る。

【００４２】なお、これをグラフ化すれば、前述の図４
に示す場合と同等な蛇行量｜δ２−δ０｜で表される。
したがって、ここでも正確に転写ベルト１０の蛇行量を
規制しており、また確実に蛇行を防止していることにな
る。

【００４３】（実施の形態３）図７は本発明の実施の形
態３のベルト駆動装置におけるローラに対する転写ベル
トの取り付け構造を示す断面図、図８は応力分布ととも
に示す図７の側面図である。

【００４４】図７に示すように、本実施の形態では、組
み付け性を考慮して、各ローラ１１，１２ａ，１２ｂの
両端には、転写ベルト１０の端部に接する弾性体からな
るゴムリング（蛇行規制リング）２０が転写ベルト１０
を挟むようにしてはめ込まれており、このゴムリング２
０は外側に圧入された金属製のロックリング２３により
脱落が防止されている。

【００４５】このようなベルト駆動装置によれば、転写
ベルト１０が回転して蛇行が発生しようとすると、転写
ベルト１０の一端がゴムリング２０に接触することによ
り応力が分散される（図８）。そして、このように転写
ベルト１０が蛇行した際にはゴムリング２０に接触して
蛇行が規制されることにより、確実に蛇行が防止され
る。

【００４６】なお、これをグラフ化すれば、前述の図４
に示す場合と同等な蛇行量｜δ２−δ０｜で表される。
したがって、ここでも、正確に転写ベルト１０の蛇行量
を規制しており、また確実に蛇行を防止していることに
なる。

【００４７】以上の説明では、本発明を転写ベルト１０
の蛇行防止に適用した場合が示されているが、本発明は
これに限定されるものではなく、種々のベルトの蛇行防
止に適用することができる。

【００４８】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ベルト
に特に加工を施す必要がないので、コストを抑制しつつ
ベルトの蛇行を防止することが可能になるという有効な
効果が得られる。

【００４９】蛇行規制ベルトを略Ｌ字型の断面形状とす
れば、ベルトの応力を均等に分散することが可能になる
という有効な効果が得られる。

【００５０】蛇行規制リングでベルトを挟むようにすれ
ば、ベルトに特に加工を施す必要がないので、コストを
抑制しつつベルトの蛇行を防止することが可能になると
いう有効な効果が得られる。

【００５１】また、蛇行規制リングをローラにはめ込ん
でいるので、組み付け作業を容易に行うことが可能にな
るという有効な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１におけるベルト駆動装置
を示す斜視図

【図２】実施の形態１のベルト駆動装置におけるローラ
に対する転写ベルトの取り付け構造を示す断面図

【図３】応力分布とともに示す図２の側面図

【図４】実施の形態１のベルト駆動装置における転写ベ
ルトの蛇行量を示すグラフ

【図５】本発明の実施の形態２のベルト駆動装置におけ
るローラに対する転写ベルトの取り付け構造を示す断面
図

【図６】応力分布とともに示す図５の側面図

【図７】本発明の実施の形態３のベルト駆動装置におけ
るローラに対する転写ベルトの取り付け構造を示す断面
図

【図８】応力分布とともに示す図７の側面図

【図９】従来のベルト駆動装置を示す斜視図

【図１０】従来のベルト駆動装置におけるローラに対す
る転写ベルトの取り付け構造の一例を示す断面図

【図１１】応力分布とともに示す図１０の側面図

【図１２】従来のベルト駆動装置におけるローラに対す
る転写ベルトの取り付け構造の他の一例を示す断面図

【図１３】応力分布とともに示す図１２の側面図

【図１４】従来のベルト駆動装置における転写ベルトの
蛇行量を示すグラフ

【符号の説明】

１０ 転写ベルト（ベルト） １１ 駆動ローラ（ローラ） １２ａ テンションローラ（ローラ） １２ｂ 調整ローラ（ローラ） １４ ゴムベルト（蛇行規制ベルト） １５ フランジ ２０ ゴムリング（蛇行規制リング）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H032 BA09 BA18 BA23 DA13 2H071 BA42 BA43 CA01 CA05 DA09 3F024 AA00 CA04 DA07 DA17 3F049 AA02 BB04 BB11 LA02 LA07 LB03

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】両端の外周に溝部が形成された複数のロー
   ラと、 前記溝部の内側において複数の前記ローラに調帯支持さ
   れ、これらのローラにより回転されるベルトと、 前記溝部と嵌合して複数の前記ローラに調帯支持されて
   これらのローラにより回転され、前記ベルトの端部が接
   触する弾性体の蛇行規制ベルトとを有することを特徴と
   するベルト駆動装置。
2. 【請求項２】前記蛇行規制ベルトは、前記ベルトの端部
   および内周端と接する略Ｌ字型の断面形状とされている
   ことを特徴とする請求項１記載のベルト駆動装置。
3. 【請求項３】複数のローラと、 複数の前記ローラに調帯支持され、これらのローラによ
   り回転されるベルトと、 前記ベルトを挟むようにして前記ローラの両端にはめ込
   まれ、前記ベルトの端部が接する弾性体の蛇行規制リン
   グとを有することを特徴とするベルト駆動装置。