(57)【要約】【課題】無端ベルトの蛇行補正を行う際、ローラの配置によらず補正効果を向上させるベルト駆動装置を提供する。【解決手段】補正ローラに対し無端ベルト側から押圧する押圧部材を設けたのでローラの配置によらずに蛇行補正を行うことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸心が互いに平行となるように配置された複数のローラと、
前記複数のローラに掛け渡された無端ベルトと、
前記複数のローラのうちの１つであり、前記無端ベルトの蛇行を補正する補正ローラと、
を有するベルト駆動装置であって、
前記補正ローラに対し前記無端ベルトを挟んで押圧する押圧部材を設けたことを特徴とするベルト駆動装置。
【請求項２】
前記押圧部材は、ローラ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。
【請求項３】
前記押圧部材は、ブレード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。
【請求項４】
前記押圧部材は、前記補正ローラ表面に沿ったパッド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。
【請求項５】
前記押圧部材は、硬度が前記補正ローラよりも低い弾性体であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のベルト駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無端ベルトを駆動するベルト駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、無端ベルト（エンドレスベルトともいう）を複数のローラで張架し、そのうちの少なくとも１つのローラを回転駆動させて無端ベルトを回転させて物を搬送する搬送手段に利用したり、あるいは無端ベルトを像担持体（感光体）として形成し、電子写真方式を用いた画像形成装置などに利用したりすることなどが見受けられる。しかしながら無端ベルトは、その幅の両端部のループ長を完全に一致させて製作することは困難である。特にその幅が広くなればなるほど長さの差が増大してくる。この長さの差は、無端ベルトを回転させるに連れて、張架しているローラの端部側に寄ってくる原因となっている。
【０００３】
このような無端ベルトの片寄りを補正（蛇行補正という）する手段が、従来いくつか提案されている。例えばベルトが片寄ってきた位置を検出し、その値に基づいてローラを傾けて蛇行補正を行う手段や、ローラの中央の直径をその両端部の直径よりも大きく（太く）するという手段である。これらは、ベルトとローラとの摩擦力が大きい方へベルトが移動するという特性を利用している。しかし、中央部を太くする手段は、ベルトとの張力との関係が重要となり、幅広のベルトに対してはあまり採用されていない。
【０００４】
さらに特許文献１には、像担持体としての無端ベルトを利用した画像形成装置において、ローラに張架されているベルトの外側から、トナー画像を転写させる転写ローラを圧着や解除を行う動作と、ベルトの蛇行補正を行う動作とを、同一機構で行う技術が開示されている。しかしながら、転写ローラを移動させなければならず、高画質なトナー画像を転写紙に転写させる際に転写ズレが発生するという問題がある。
【０００５】
また、特許文献２には、無端ベルトを利用した画像形成装置において、軸端がベルト走行方向に沿って移動可能な制御ローラと、ベルトとの摩擦係数、及び接触面積を規定する技術が公開されている。しかし規定している摩擦係数とその接触面積を外れた際の有効な対策手段について記載されていない。
【特許文献１】特開２００６−２１５２３７号公報
【特許文献２】特開２００２−１７３２４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
これら軸心が互いに平行となるように配置された複数のローラのうち補正ローラを傾けて行う蛇行補正方式は、無端ベルトに巻き付けられる巻き付け角が大きい場合、ベルトとローラとの摩擦力が大きくなり蛇行補正の効果が向上するが、補正ローラに他のローラが隣接して巻き付け角が小さい場合は蛇行補正の効果が下がる。しかしながら設計上、ローラの配置が補正ローラに隣接し、かつ巻き付け角度が小さくなってしまい蛇行補正の効果が充分に発揮できないという問題が発生する。
【０００７】
本発明の目的は、無端ベルトの蛇行補正を行う際、ローラの配置に係わらず補正効果を向上させるベルト駆動装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的は、下記構成により達成できる。すなわち、
１．軸心が互いに平行となるように配置された複数のローラと、前記複数のローラに掛け渡された無端ベルトと、前記複数のローラのうちの１つであり、前記無端ベルトの蛇行を補正する補正ローラと、を有するベルト駆動装置であって、
前記補正ローラに対し前記無端ベルトを挟んで押圧する押圧部材を設けたことを特徴とするベルト駆動装置。
２．前記押圧部材は、ローラであることを特徴とする１に記載のベルト駆動装置。
３．前記押圧部材は、ブレードであることを特徴とする１に記載のベルト駆動装置。
４．前記押圧部材は、前記補正ローラ表面に沿ったパッドであることを特徴とする１に記載のベルト駆動装置。
５．前記押圧部材は、硬度が前記補正ローラよりも低い弾性体であることを特徴とする１乃至４の何れかに記載のベルト駆動装置。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、補正ローラに対し無端ベルトを挟んで押圧する押圧部材を設けたのでローラの配置に係わらず蛇行補正を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の実施の形態を説明する。なお、本発明を図示の実施の形態に基づいて説明するが、本発明は該実施の形態に限らない。また、以下の、本発明の実施の形態における断定的な説明は、ベストモードを示すものであって、本発明の用語の意義や技術的範囲を限定するものではない。
【００１１】
図１は、本発明のベルト駆動装置１に係る概略断面図である。無端ベルト２は、無端ベルト２を回転させる駆動ローラ３と、無端ベルト２の回転によって回転する従動ローラ４と、駆動ローラ３と従動ローラ４に掛け渡された無端ベルト２の蛇行を補正する補正ローラ５によって張架されている。さらに、補正ローラ５に対して無端ベルト２を挟んで押圧する押圧部材６を設けている。そして、これらローラはローラの軸心が互いに平行となるように配置されている。なお、補正ローラ５は無端ベルト２との摩擦力を大きくするために本実施の形態では補正ローラ５の芯金の表面にウレタンゴムなどを被覆している。
【００１２】
なお、以下図中において符号を付記していない矢印は無端ベルト２の移動方向を示す。
【００１３】
図２は、ベルト駆動装置１を上から見た上面図である。上述したように、無端ベルト２は、その幅の両端部のループ長を完全に一致させて製作することは困難であり、無端ベルトを回転させるに連れてループ長が短い方に移動してくる。本実施の形態では、無端ベルト２がローラの端部に移動する距離を検知し、その検知量に基づいて補正ローラ５を移動させている。符号７は無端ベルト２が移動する位置を検知する片寄りセンサである。
【００１４】
図３に片寄りセンサ７の拡大図を示す。片寄りセンサ７は、本実施の形態では、３つの反射型光センサＳ１が３ｍｍの間隔で設けられている。反射型光センサＳ１（単にセンサＳ１という）は、光を発光する発光部と、被検物に当たって反射してきた光を受光する受光部を一体に組み込んだセンサであり、反射光の受光のＯＮ／ＯＦＦによって、スイッチングを行う働きをする。３つのセンサＳ１のうち中央のセンサＳ１１は、無端ベルトの端部２Ａの基準位置を検知する。そしてセンサＳ１２とセンサＳ１３は無端ベルトの端部が基準位置に対してそれぞれ３ｍｍ移動した際の位置を検知する。
【００１５】
図４は、補正ローラ５を斜めに移動させる駆動機構を示す斜視図であり、図５はその上面図である。補正ローラ５は、一方の軸端がベルト駆動装置１の側板８に設けたピボット軸受ＰＢで支えられ、他端は側板９に設けられた長孔９１に挿入された軸受ＢＥにて軸支されている。さらに他端側の軸には偏芯カム１０と、偏芯カム１０を回転させるモータＭ１と、他端側の軸に偏芯カム１０が常時押圧するための引っ張りバネ１１が設けられている。
【００１６】
無端ベルトの側端部２Ａが移動し、例えばセンサＳ１３の光を遮断すると、遮断されたことによって遮断信号を発信する。発信された信号をベルト駆動装置１が有する制御手段が受信すると、制御手段はモータＭ１を駆動させて偏芯カム１０を回転させる。偏芯カム１０の回転に伴い補正ローラ５の他端側の軸が矢印Ｘ方向（図５参照）に移動し、無端ベルトの側端部２ＡをセンサＳ１１の位置に移動させる。センサＳ１１が光を遮断したことを制御手段が検知すると、制御手段は偏芯カム１０の回転を停止する。また反対に無端ベルトの側端部２Ａが、センサ１２がある方向に移動しセンサＳ１２の光を遮断すると、制御手段はモータＭ１を駆動させて偏芯カム１０を回転させ補正ローラ５の他端側の軸を矢印Ｙ方向に移動させ、無端ベルトの側端部２ＡをセンサＳ１１の位置に移動させる。このような動作を繰り返して、無端ベルト２の蛇行補正を行う。
【００１７】
ここで、補正ローラ５と無端ベルト２との巻き付け角度は、隣接するローラとの位置関係で異なってくる。例えば、図６に示すような構成をしたベルト駆動装置の場合、図６（ａ）に示す補正ローラ５と無端ベルト２との巻き付け角θ１は、図６（ｂ）に示す巻き付け角θ２と比べて少ない。
【００１８】
本発明の目的は、無端ベルトの蛇行補正を行う際、ローラの配置に係わらず補正効果を向上させることである。そのために、本発明では補正ローラ５に対して無端ベルト２を挟んで押圧する押圧部材６を設けている。押圧部材６は、補正ローラ５が蛇行補正を行うために移動する動作に合わせて移動できるようになっている。さらに押圧部材６は、補正ローラ５に対して等分布荷重で押圧している。また押圧荷重は無端ベルト２の種類により異なり実験によって決定される。さらに押圧部材６の表面硬度は押圧面積を増やすために補正ローラ５よりも低い弾性体にする必要がある。例えば補正ローラ５の表面にアスカーＣ硬度で９０°のウレタンゴム材を被覆していた場合、押圧部材６はアスカーＣ硬度で５０°〜８５°位の弾性部材を用いることが望ましい。
【００１９】
つぎに図６に示した構成のベルト駆動装置の押圧部材６について図７〜図９を用いて説明する。押圧部材６は図７に示すようなローラであっても良いし、図８、図９に示すブレードやパッドであっても良い。
【００２０】
押圧部材６が図７に示すようなローラ形状をしている場合、押圧部材６は圧着バネ１２によって補正ローラ５側に押され、ニップＮが形成される。ニップＮ部の面積は、圧着バネ１２によって決まりニップＮの面積が大きいほど補正ローラ５と無端ベルト２との摩擦力が大きくなる。
【００２１】
図８は、押圧部材６としてウレタンゴムなどの弾性体で成型されたブレードを用いた例である。ブレードを補正ローラ５側に均一に荷重するためのバネ１３と、無端ベルト２に押し当てる押し当てローラ１４が設けられている。
【００２２】
図９は、押圧部材としてパッドを設けた例である。このパッドは基体を発砲シリコンゴム層、その表面に５０μｍ程度のフッ素樹脂フィルムが被せている。またパッドを補正ローラ５側に押し付けるためのバネ１５が設けられている。
【００２３】
以上説明したように、補正ローラ５に対し無端ベルト２側から押圧する押圧部材６を設け、等分布に所定の加重を掛けることは、補正ローラ５に巻き付ける無端ベルト２の巻き付け角度を増やすことと等価であり、隣接するローラとの位置関係によらず補正効果を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明のベルト駆動装置に係る概略断面図である。
【図２】ベルト駆動装置の上面図である。
【図３】片寄りセンサの拡大図である。
【図４】補正ローラの駆動機構を示す斜視図である。
【図５】図４の上面図である。
【図６】他の構成をしたベルト駆動装置を示す図である。図６（ａ）は補正ローラと無端ベルトとの巻き付け角θ１を示す図である。図６（ｂ）は巻き付け角θ２を示す図である。
【図７】押圧部材がローラのときの図である。
【図８】押圧部材がブレードのときの図である。
【図９】押圧部材がパッドのときの図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  ベルト駆動装置
２  無端ベルト
３  駆動ローラ
４  従動ローラ
５  補正ローラ
６  押圧部材
７  片寄りセンサ
８、９  側板
１０  偏芯カム
【図１】
2010018400.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2010018400.tif 000006
【図５】
2010018400.tif 000007
【図６】
2010018400.tif 000008
【図７】
2010018400.tif 000009
【図８】
2010018400.tif 000010
【図９】
2010018400.tif 000011