(57)【要約】【課題】低振動・低騒音化を目的とした噛み合いのないベルトとプーリを用い、ベルトとプーリ間に電圧を印加することで静電吸着力を発生させる駆動伝達系特有の課題である剥離部におけるベルト振動による騒音を解決可能な駆動伝達装置を提供する。【解決手段】プーリの電極を回転方向に分割し、一部の電極のみに給電する。その時、剥離部の電極には給電を行なわない様にすることで、剥離部のベルト-プーリ間で発生するベルト振動を抑え、騒音を低減する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の回転体（駆動プーリ）と、
前記第１の回転体を回転駆動させる駆動手段と、
第２の回転体（従動プーリ）と、
前記第１の回転体と前記第２の回転体とに巻きまわされたベルトと、を有し、
前記駆動手段が前記第１の回転体を回転駆動させることによって前記第２の回転体を回転駆動させる駆動伝達装置であって、
前記第１の回転体と前記第２の回転体の少なくとも一方は、回転方向に並んだ複数の電極を有し、
前記複数の電極に給電する給電部を備え、
前記給電部は、前記複数の電極の内、前記ベルトが前記回転体から剥離する第１の領域に位置する電極への給電を行わず、前記ベルトと前記回転体とが接触している第２の領域に位置する少なくとも１つの電極へ給電を行うことを特徴とする駆動伝達装置。
【請求項２】
前記第１の領域は、剥離を開始する位置から第２の領域方向に少なくとも電極の長さと静電吸着力の減衰時の時定数の時間に回転する長さを足した領域を含むことが特徴の請求項１に記載の駆動伝達装置。
【請求項３】
前記給電部は、前記複数の電極の内、前記ベルトが前記回転体に巻き付きを開始する第３の領域に位置する電極への給電を行なわないことを特徴とする請求項１に記載の駆動伝達装置。
【請求項４】
前記第３の領域は、巻き付きを開始する位置から第２の領域方向に少なくとも電極の長さの領域を含むことが特徴の請求項３に記載の駆動伝達装置。
【請求項５】
前記複数の電極を除電する除電部を有し、
前記除電部は前記第１の領域に位置する電極を除電することが特徴の請求項１に記載の駆動伝達装置。
【請求項６】
前記除電部は、ＧＮＤに接続することが特徴の請求項５に記載の駆動伝達装置。
【請求項７】
前記除電部は、ベルトと接続することが特徴の請求項５に記載の駆動伝達装置。
【請求項８】
前記除電部は、さらに前記第３の領域に位置する電極も除電することが特徴の請求項５に記載の駆動伝達装置。
【請求項９】
前記第１の回転体と前記第２の回転体共に複数の電極を有し、
前記第１の回転体の前記第２の領域内で前記給電部が給電を行う給電範囲をＬ１ｆ、電極の回転方向の長さをＬ１ｄb、電極のピッチをＬ１ｄp、前記第２の回転体の前記第２の領域内で前記給電部が給電を行う給電範囲をＬ２ｆ、電極の回転方向の長さをＬ２ｄb、電極のピッチをＬ２ｄpとした時、
【数１】
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となることが特徴の請求項１に記載の駆動伝達装置。
【請求項１０】
前記給電部が前記第２の領域内で給電範囲を変える給電範囲変更手段を有することが特徴の請求項１に記載の駆動伝達装置。
【請求項１１】
前記給電範囲変更手段は第２の回転体の負荷の大きさ比例して静電吸着力が変わるように給電範囲を変えることが特徴の請求項１０に記載の駆動伝達装置。
【請求項１２】
前記給電範囲変更手段は劣化や温度や湿度の環境変化により静電吸着力が変わった時に給電範囲を変えて静電吸着力の変化を低減させることが特徴の請求項１０に記載の駆動伝達装置。
【請求項１３】
前記複数の電極は回転体の外周面から側面に連続した形状を有し、
前記給電範囲変更手段は電極が扇状になった回転体の側面を放射方向に移動させて給電する範囲を変えることが特徴の請求項１０に記載の駆動伝達装置。
【請求項１４】
前記給電部は回転方向に複数に分割し、前記給電範囲変更手段は給電する給電部の数を任意に選択して給電範囲を変えることが特徴の請求項１０に記載の駆動伝達装置。
【請求項１５】
複数の電極を有する前記回転体の電極をベルト接触部と給電部とに分断し、その間にヒューズを設けたことが特徴の請求項１に記載の駆動伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動源の回転力をベルトを介して被駆動部に伝達する駆動伝達技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置をはじめとする各種の装置において、モータ等の駆動源の回転力を被駆動部に伝達する駆動伝達装置が設けられる。例えば、画像形成装置において、駆動源としてのモータの駆動力を、ギアを介して、被駆動部としての感光体ドラムや中間転写ベルトを駆動する駆動ローラに伝達する構成が採用されている。しかし、この構成では、駆動力が入力されるギア（駆動入力ギア）と出力されるギア（従動ギア）との間の回転伝達誤差（特にかみあい伝達誤差）が起振力となって振動が発生する。ギアで発生した振動が軸、軸受、側板などのギア支持部材に伝わり、大きな騒音を発生させてしまう可能性があった。
【０００３】
そこで、ギアに替えて、駆動プーリ及び従動プーリとそれらに巻回されるベルト（いわゆる平ベルト）とを用い、プーリとベルトとの間の摩擦力を利用して、モータの回転駆動力をベルトへ伝達する構成が検討されている。しかしながら、この構成において大きな駆動力を伝達しようとすると、プーリとベルトとの間で滑りが生じてしまい、モータの駆動力を被駆動部へと伝達することができないおそれがある。
【０００４】
そこで、プーリとベルトとを静電的に吸着させて、プーリとベルトとの滑りを抑制する技術が知られている（特許文献１）。この技術では、プーリとしての駆動ローラの芯金にバイアスを印加することにより、駆動ローラと中間転写ベルトとの間に静電吸着力を作用させ、駆動ローラの駆動力を中間転写ベルトへと伝達している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−１４６７８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の技術では、駆動ローラの芯金にバイアスを印加しているため駆動ローラ全周に渡って静電吸着力が発生する。したがって、駆動ローラと中間転写ベルトが離れる剥離部においても、静電吸着力が働いた状態となっている。この静電吸着力は軸の中心方向に働く力であり、ベルト張力の同方向成分がこの静電吸着力と釣り合う位置までベルトが回転方向下流側まで巻き付いてから剥離することになる。静電吸着力は、製造上のばらつきや劣化等により均一でなくムラが避けられない。この静電吸着力のムラによってローラとベルトの剥離位置が変動してしまい、ベルトの振動、更には騒音が発生していた。
【０００７】
また、巻き付き開始部や剥離部においてもバイアスが印加されているため、ローラとベルトとの距離が微小に離れている領域においては、印加されたバイアスにより放電が発生していた。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の回転体（駆動プーリ）と前記第１の回転体を回転駆動させる駆動手段と第２の回転体（従動プーリ）と前記第１の回転体と前記第２の回転体とに巻きまわされたベルトとを有し、前記駆動手段が前記第１の回転体を回転駆動させることによって前記第２の回転体を回転駆動させる駆動伝達装置であって、前記第１の回転体と前記第２の回転体の少なくとも一方は、回転方向に並んだ複数の電極を有し、前記複数の電極に給電する給電部を備え、前記給電部は、前記複数の電極の内、前記ベルトが前記回転体から剥離する第１の領域に位置する電極への給電を行わず、前記ベルトと前記回転体とが接触している第２の領域に位置する少なくとも１つの電極へ給電を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、剥離部で静電吸着力が発生しないため、剥離部におけるベルトの振動を抑制し、騒音を低減することができる。また、巻き付き開始部や剥離部ではプーリ側導電部に給電されないため、放電を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１の駆動伝達装置の斜視図である
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る駆動伝達装置を備える画像形成装置の模式的断面図である
【図３】実施例１の駆動伝達装置の構成を説明する断面図と側面図である
【図４】実施例１の駆動プーリ５２とベルト５４のミクロな接触状態の模式図と等価回路である
【図５】導電部を説明するための側面図である
【図６】本発明における巻き付き時間と静電吸着力の関係を説明する図である
【図７】本発明における巻き付き時間と界面電荷量の関係を説明する図である
【図８】実施例１の駆動プーリ部の側面図である
【図９】実施例１の駆動プーリ部のミクロな接触状態の模式図と等価回路である
【図１０】剥離音を説明する図である
【図１１】実施例１の給電範囲を説明するための側面図である
【図１２】実施例２の駆動伝達装置の斜視図と側面図である
【図１３】実施例２の駆動プーリ部のミクロな接触状態の模式図と等価回路である
【図１４】実施例２の駆動プーリ部の側面図である
【図１５】実施例３の駆動伝達装置の斜視図と側面図である
【図１６】実施例３のミクロな接触状態の模式図と等価回路である
【図１７】実施例４の駆動伝達装置の斜視図と側面図である
【図１８】実施例５の駆動伝達装置の側面図である
【図１９】実施例５の動作を説明するフローチャートである。
【図２０】実施例５の他の方法を用いた時の駆動伝達装置の斜視図と側面図である
【図２１】実施例５の他の方法を用いた時の動作を説明する側面図である
【図２２】実施例６のプーリの側面図である
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
［実施例１］
まず、本発明の第１の実施例である駆動伝達装置を備えた画像形成装置について、基本的な構成および動作を図２を参照して説明する。
【００１２】
●画像形成装置の基本的な構成および動作
図２は、本発明の第１の実施の形態に係る駆動伝達装置を備える画像形成装置の模式的断面図である。以降、各図を通して同一符号は同一または対応する構成要素を示す。
【００１３】
本実施の形態では、駆動伝達装置が適用される装置の一例として電子写真方式のプリンタである画像形成装置１を挙げる。画像形成装置１は、不図示のプリンタ制御部からの制御信号に基づいて、記録紙４３に画像を印刷するための動作を行う。この画像形成装置１は、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色の画像を形成するための４つの画像形成部２２、２３、２４、２５を有する。各画像形成部２２〜２５の構成要素は同様であるので、代表してイエロー用の画像形成部２２について詳細に説明する。なお、４つの画像形成部を採用しているがこれに限定されず、例えばブラック用のみの１つであってもよい。
【００１４】
画像形成部２２において、回転駆動される感光体ドラム３０の表面には潜像が形成される。すなわち、一次帯電器２６は、感光体ドラム３０の表面を所定の電位に帯電させ、潜像形成の準備をする。そして、レーザースキャナ２９は画像データに従ってレーザービームを走査し、感光体ドラム３０の表面へ照射する。これにより、帯電した感光体ドラム３０上に画像データに対応した静電潜像が形成される。
【００１５】
現像器２８は、感光体ドラム３０上の潜像を現像してトナー画像を形成する。１次転写ローラ３３は、無端状の中間転写体である中間転写ベルト３１を挟んで感光体ドラム３０の反対側から電圧を加え、感光体ドラム３０上のトナー画像を中間転写ベルト３１上に転写する。ドラムクリーニングブレード２７は、転写終了後に感光体ドラム３０に残ったトナーを掻き落とす。
【００１６】
次にベルトユニットについて説明する。ベルトユニットは、中間転写ベルト３１と、中間転写ベルト３１を回転可能に支持する複数のローラから構成される。これらのローラには、駆動ローラ３４、テンションローラ２１、３２、ステアリングローラ３５が含まれる。さらには、各感光体ドラム３０に対応し、対応する感光体ドラム３０に形成されたトナー像を中間転写ベルト３１に転写する１次転写ローラ３３が含まれる。さらには中間転写ベルト３１上に転写されたトナー像を記録紙４３に転写する２次転写上ローラ３６が含まれる。
【００１７】
ステアリングローラ３５は、中間転写ベルト３１の環状形状の内側から外側へ向かってバネ４２によって加圧され、且つ、移動可能に取り付けられていることから、中間転写ベルト３１に一定の張力を付与している。寄り検知センサ３８は、中間転写ベルト３１がトナー像を搬送する搬送方向と直交する方向における中間転写ベルト３１の寄り移動量を検知する。寄り検知センサ３８の検知結果に基づいてステアリングローラ３５の角度が制御されることによって、中間転写ベルト３１の寄り補正制御が行われる。
【００１８】
感光体ドラム３０上に形成されたトナー像は、１次転写ローラ３３によって中間転写ベルト３１上に一次転写される。同様の画像形成工程が各画像形成部２３、２４、２５においても行われることで各色のトナー像が各感光体ドラム３０に形成され、中間転写ベルト３１に各色のトナー像が重ねて転写される。これにより、中間転写ベルト３１上にフルカラーのトナー像が形成される。中間転写ベルト３１は、中間転写ベルト３１上のフルカラーのトナー像を、２次転写上ローラ３６及び２次転写下ローラ３７に挟まれる２次転写領域へ搬送する。
【００１９】
一方、記録紙４３が、給紙部から２次転写領域に搬送される。そして、中間転写ベルト３１上に形成されたトナー像が、２次転写上ローラ３６及び２次転写下ローラ３７の作用によって記録紙４３に転写される。このときに転写しきれずに中間転写ベルト３１上に残ったトナーは、クリーニングブレード３９によって除去される。トナー像を二次転写された記録紙４３は、定着装置１７へ受け渡されて、定着ヒータを内蔵した定着フィルム４１と加圧を行う定着ローラ４０にて加熱加圧を受けることにより、表面に画像が定着される。
【００２０】
●駆動伝達装置の説明
次に、本発明の特徴である駆動伝達装置５０について図１、図３を参照して説明する。
本実施の形態では、駆動伝達装置５０によって、駆動源の回転駆動力が伝達されて回転駆動される被駆動部として感光体ドラム３０（不図示）を例示し、駆動源としてはモータ５１を例示する。
【００２１】
駆動伝達装置５０を画像形成装置１に適用する場合、被駆動部の他の例としては、中間転写ベルト３１を駆動する駆動ローラ３４や、定着ローラ４０等が適している。その他、等速駆動伝達での適用、また入力された駆動力を分配して複数の出力軸に出力可能な駆動力分配での適用、またギア減速後の負荷トルクが大きな駆動伝達部での適用も考えられ、上記例示に限定されるものではない。
【００２２】
図１は駆動伝達装置５０の斜視図である。図３（ａ）は図１のＸ−Ｘ断面図である。図３（ｂ）は図３（ａ）のモータ５１取付側から見た側面図である。但し、モータ５１は省略してある。図３（ａ）、図３（ｂ）共に印加される電圧を模式的に付加してある。この駆動伝達装置５０は、静電吸着力を利用してプーリとベルトとを静電的に吸着させて、伝達可能な駆動力を増加させるものである。
【００２３】
図１に示すように、駆動伝達装置５０には、駆動プーリ５２、従動プーリ５３、無端状のベルト５４、電圧印加手段５５が含まれる。駆動プーリ５２、従動プーリ５３、ベルト５４は、モータ５１が発生させた駆動力を本図に図示しない感光体ドラム３０に回転軸４４を介して伝達する。モータ５１が発生させた駆動力は、出力軸５１ａを介して駆動プーリ５２に伝達される。
【００２４】
駆動プーリ５２が駆動力を得て回転すると、駆動プーリ５２とベルト５４との接触面での摩擦力によってベルト５４に駆動力が伝達される。ベルト５４に駆動力が伝わりベルト５４が回転すると、ベルト５４と従動プーリ５３との接触面での摩擦力によって従動プーリ５３に駆動力が伝達される。従動プーリ５３と感光体ドラム３０は回転軸４４を介して接続されているので、従動プーリ５３の駆動力は感光体ドラム３０に伝達される。
【００２５】
このとき、電圧印加手段５５は導電性ブラシ５６を介して駆動プーリ５２の導電部５２aに、導電性ブラシ５７を介して従動プーリ５３の導電部５３ａに電圧を印加してベルト５４との間に静電吸着力を発生させる。
【００２６】
尚、本説明においては静電吸着を行うための電極のうち、プーリ側の電極を導電部、ベルト側の電極を金属層と呼ぶ。
【００２７】
まず、駆動力伝達装置５０の各々の構成部品について説明する。駆動プーリ５２は絶縁部材を円筒形状に形成し、モータ５１の出力軸５１ａに結合されている。駆動プーリ５２の白で示した絶縁の外周部と一方の側面には黒で示したような導電部５２aが回転方向に分割して設けてある。
【００２８】
従動プーリ５３は、駆動プーリ５２と同様に絶縁部材を円筒形状に形成し、回転軸４４と結合されている。回転軸４４は、図示しない感光体ドラム３０へと接続されている。従動プーリ５３の白で示した絶縁体の外周部と一方の側面には黒で示したような導電部５３aが回転方向に分割して設けてある。この様に本実施例では駆動プーリ５２と従動プーリ５３の両方とも導電部を回転方向に分割した例である。
【００２９】
電圧印加手段５５は、導電性ブラシ５６を介して駆動プーリ５２の複数ある導電部５２aの一部に直流電圧を印加する。かつ導電性ブラシ５７を介して従動プーリ５３の複数ある導電部５３aの一部に直流電圧を印加する。
【００３０】
ベルト５４は、図３（ｂ）に示すように、ベルト５４が両プーリ５２、５３に接する領域（環状形状の内周面）に誘電体層５４ａを有し、誘電体層５４ａの外側に導電性のある金属層（電極）５４ｂを有している。誘電体層５４ａの材質は、ポリイミドの樹脂材料から構成され、厚みは約７０μｍ、幅は約１０ｍｍである。また金属層５４ｂは、例えばＮｉ等のスパッタで形成され、厚みは１００ｎｍ程度である。なお、従動プーリ５３の軸上に加わる回転負荷を駆動伝達するために必要な有効張力に対して十分な剛性を有していれば、誘電体層５４ａ、金属層５４ｂの材料、厚さは例示したものに限定されるものではない。
【００３１】
ベルト５４は導電性ブラシ５８を介してＧＮＤに接続してある。また、ベルト５４の金属層５４ｂの幅は図３（ａ）に示すように誘電体層５４ａの幅よりも狭く構成されており、プーリ表面との沿面距離を大きくして放電を防止している。
【００３２】
以上のように構成することで、駆動プーリ５２とベルト５４の間、および従動プーリ５３とベルト５４の間に静電吸着力を発生させ、駆動伝達に寄与する摩擦力を増大させている。この様に静電吸着力を摩擦力として用いることにより、ベルト５４に付与される初期張力を小さくする事が可能となる。
【００３３】
●静電吸着力の説明
続いて、図４を参照して、駆動伝達装置５０の上記構成による静電吸着力の作用および効果について説明する。図４（ａ）は、図３（ｂ）のＡ部において駆動プーリ５２とベルト５４のミクロな接触状態の模式図、図４（ｂ）は等価回路である。図４（ｃ）は、駆動伝達装置５０の電気的性質を示した等価回路図である。
【００３４】
まず、図４（ａ）を用いて静電吸着力の作用について説明する。電圧印加手段５５の＋側出力と接地された−側出力との間には、＋側出力から順番に導電性ブラシ５６、駆動プーリ５２の導電部５２ａ、ベルト５４の誘電体層５４ａ、ベルト５４の金属層５４ｂ、導電性ブラシ５８が直列に接続されている。
【００３５】
導電性ブラシ５６、５８やベルト５４の金属層５４ｂの抵抗値は１Ｅ３Ω以下の導電体であり、ベルト５４の誘電体層５４ａの抵抗値は１Ｅ８〜１Ｅ１４Ω・ｃｍ程度の中抵抗である。ベルト５４の誘電体層５４ａは中抵抗であるため誘電体の容量成分Ｃｂ１と抵抗成分Ｒｂ１との並列回路で示すことができる。また、駆動プーリ５２の導電部５２ａとベルト５４の接触部は、それぞれ表面に微小な凹凸を有して接触しているため、微小な空隙Ｇ１が形成される。
【００３６】
この微小な空隙Ｇ１は空隙の静電容量のコンデンサＣｇ１と接触抵抗Ｒｇ１との並列回路で示すことができる。導電性ブラシ５６、５８やベルト５４の金属層５４ｂは導電体であるため、抵抗値は誘電体層５４ａの抵抗成分Ｒｂ１や空隙の接触抵抗Ｒｇ１に比べてはるかに小さく無視できる。よって図４（ａ）の等価回路は図４（ｂ）の様になる。
【００３７】
本実施例のように誘電体層５４ａの抵抗値を中抵抗にして駆動プーリ５２の導電部５２ａとベルト５４の接触部に微少電流を流すと後述するジョンセン・ラーベック力なる大きな静電吸着力により駆動プーリ５２とベルト５４が吸着する。このように静電吸着力が発生した結果、ベルト５４と駆動プーリ５２との間の垂直抗力が増して摩擦力が増大するため、滑りを抑制し、伝達可能な駆動力を増加させることが可能となる。ベルト５４と従動プーリ５３との間も同様である。
【００３８】
駆動伝達装置５０はベルト５４が導電性ブラシ５８にて接地され、電圧印加手段５５から２つのプーリに対して並列に電圧を印加している。したがって駆動伝達装置５０の等価回路は図４（ｃ）に示すように、図４（ｂ）の等価回路が並列に接続された回路となる。
【００３９】
●伝達可能な駆動力について
次いで、電圧を印加することで発生する静電吸着力の作用により、伝達可能な駆動力が増加することについて説明する。
【００４０】
ベルトによって駆動伝達を行う場合、駆動プーリの回転駆動力によってプーリに掛かる前後のベルト張力に差が生じ、この張力差によって従動プーリへ駆動力が伝達される。伝達される駆動力はこの張力差に等しい。
【００４１】
こうした駆動伝達において、伝達可能な駆動力即ち発生可能な張力差は、プーリとベルト間に発生し得る最大の摩擦力に依存する。一般に、静電吸着力を用いないベルト駆動伝達では、伝達可能な駆動力Ｆ１はオイラーの公式より次式（１）で表される。
【００４２】
【数１】
2018128060.tif 000003
【００４３】
式（１）で、Ｔはベルトに張力を与えるテンション、θ1はベルトのプーリへの巻き付き角度、μはベルトとプーリ間の平均的な摩擦係数である。
【００４４】
次に静電吸着力によって増加する伝達可能な駆動力Ｆ２は、単位面積あたりの静電吸着力をＰ1、プーリの半径をｒ、ベルトの幅をｂ、給電される導電部の角度をθ２とすると、次式（２）で表される。
【００４５】
【数２】
2018128060.tif 000004
【００４６】
ここで給電される導電部の角度θ２について図５の側面図を用いて説明する。本発明では巻き付き角θ1の範囲内の導電部５２ａの全てには給電せず、少なくとも巻き付き開始部と剥離部を除く一部の導電部５２ａに給電したことが特徴である。静電吸着力は給電した導電部５２ａだけに発生し、給電しない導電部５２ａでは発生しない。よって給電した導電部５２ａの範囲が導電部の角度θ２となる。尚、単位面積あたりの静電吸着力Ｐ１は導電部１ピッチを平均化したものである。また、導電部の角度θ２は導電部のピッチの整数倍とする。以上より式（１）と式（２）の和が本発明の駆動伝達装置で伝達可能な駆動力である。
【００４７】
●時定数の説明
ここで静電吸着力の時定数について説明する。図６は、ある導電部における給電時間と静電吸着力の関係を示した図である。条件として、ベルト５４の幅は１０ｍｍ、ベルト５４の誘電体層５４ａは厚さ７０μｍのカーボン分散のポリイミドで体積抵抗率は１Ｅ１０Ω・ｃｍ、印加した電圧は３００Ｖである。図６に示すように、静電吸着力は給電時間に応じて大きさが変わる。
【００４８】
この様な結果になる理由を説明する。図４（ｂ）で示した等価回路において、静電吸着力は、吸着界面の静電容量（Ｃｇ１）に蓄えられる電荷Ｑｇ１によって発生する。単位面積当たりの静電吸着力Ｐ１と、Ｃｇ１に蓄えられる電荷Ｑｇ１は、以下の式で表わされる。なお、ε０は、空気の誘電率である。
【００４９】
【数３】
2018128060.tif 000005
【００５０】
式（４）では、Ｑｇ１を、ｑｃ（ｔ）とｑｊ（ｔ）に分けて表記している。ｑｃ（ｔ）は、主に誘電体あるいは空隙の静電容量成分で決まる電荷量で、時間と共に減衰する。ｑｊ（ｔ）は、主に誘電体あるいは空隙の抵抗成分で決まる電荷量で、時間と共に増加する。電圧を印加した直後は、Ｑｇ１のｑｊ（ｔ）は無視され、ｑｃ（ｔ）のみとなる。このとき、Ｑｇ１は誘電体あるいは空隙の静電容量成分で決まるので、ｆも誘電体あるいは空隙の静電容量成分で決定される。これをクーロン力と呼ぶ。
【００５１】
一方、誘電体の体積抵抗率が小さく、かつ時定数τよりも十分に時間が経過した場合、Ｑｇ１のｑｃ（ｔ）は無視され、ｑｊ（ｔ）のみとなる。このとき、Ｑｇ１は誘電体あるいは空隙の抵抗成分で決まるので、ｆも誘電体あるいは空隙の抵抗成分で決定される。これをジョンセン・ラーベック力と呼ぶ。ジョンセン・ラーベック力を働かせるには、誘電体の体積抵抗率は１Ｅ８〜１Ｅ１４Ω・ｃｍ程度とすることが必要で、このように設定すると、比誘電率が１０以下の一般的な誘電体材料では、クーロン力よりもジョンセン・ラーベック力が大きくなる。
【００５２】
以上のように、静電吸着力は、ある時間を有して、クーロン力からジョンセン・ラーベック力へと移行し、その力が増大する。
【００５３】
図７は、式（４）における、ＱｃとＱｊの変化を別々に算出した結果である。横軸は時間であり、時刻０で電圧を印加している。また、この結果は、誘電体の体積抵抗率１Ｅ１０Ω・ｃｍ、印加電圧３００Ｖ、プーリ表面粗さＲａ＝０．１μｍの条件で測定したインピーダンスをもとに計算した結果である。図７から分かるように、Ｑｃは時間と共に減衰し、Ｑｊは時間と共に増加し、これに伴い合計の電荷量は時間と共に増加する。ＱｃとＱｊがクロスする時間ｔｃｊから、Ｑｊが支配的になり、ジョンセン・ラーベック力による強い吸着力が発生する。この様な理由により図６の結果が説明できる。
【００５４】
以上より、ジョンセン・ラーベック力はクーロン力より大きな静電吸着力が得られるが、大きな静電吸着力が得られるには時定数τに応じた時間が必要である。また、給電を終了した後も同様に静電吸着力が減衰するのに時定数τに応じた時間が掛かる。
【００５５】
●給電範囲の説明
本発明はプーリの導電部を回転方向に分割し、一部の導電部のみに給電を行う事が特徴である。そして本実施例では放電と剥離音対策のためにベルトがプーリに巻き付き始める位置の導電部と剥離が行なわれる位置の導電部を共にフローティングにしたことが特徴である。
【００５６】
そのために、ベルトがプーリに巻き付いた後に給電を開始し、剥離する前に給電を停止するように給電を行なっている。このときの給電範囲を図８の側面図を用いて説明する。
【００５７】
図８は図３（ｂ）の駆動プーリ５２の部分だけを示した側面図である。導電部５２ａは１２個に均等に分割した例を示している。新たな記号を説明する。Ｂは巻き付き開始位置、Ｃは給電開始位置、Ｄは給電終了位置、Ｅは剥離開始位置である。ｒ1は駆動プーリ５２の半径、Ｌ１θは巻き付き長さ、Ｌ１tbは巻き付き開始位置から給電開始位置までの長さ、Ｌ１fは給電している長さ、Ｌ１ebは給電を終了から剥離開始部までの距離、Ｌｄｅは導電部５２ａの長さ、Ｌｄｐは導電部５２aのピッチである。尚、位置や長さは全てプーリ外周上の位置や回転方向の長さである。
【００５８】
以下、給電開始位置Ｃと給電終了位置Ｄの条件を説明した後に、給電範囲を示す給電長さＬ１ｆの条件について説明する。まず、給電開始位置の条件を説明する。
【００５９】
●給電開始位置の条件
図８の巻き付き開始位置Ｂ近傍ではベルト５４と駆動プーリ５２との距離が次第に近づき、巻き付き開始位置Ｂで密着する。この時、巻き付き開始位置Ｂの導電部５２ａに静電吸着のための電圧が給電されていると放電が起こる。この放電を防止するため、本実施例では巻き付き開始位置Ｂの導電部５２ａを電気的にどこにも接続されないフローティングにしたことが特徴である。
【００６０】
図９（ａ）は図８の点線６１で囲った給電している導電部５２ａと点線６２で囲ったフローティングになっている導電部５２ａのミクロな接触状態の模式図、図９（ｂ）は等価回路を示した図である。点線６１で囲った給電している導電部５２ａは電圧印加手段５５より静電吸着するための電圧が供給されるため、ＧＮＤに接続されたベルト５４との間に電位差が発生し静電吸着力が発生する。しかし点線６２で囲ったフローティングにした導電部５２ａは電圧印加手段５５が接続されていないためベルト５４との間に電位差が発生しないため静電吸着力は発生せず、また、放電が起こらない。
【００６１】
図８の様に導電部５２ａは回転方向にＬdeの長さが有るため、途中までしか巻き付いていない時に給電を開始してしまうと、未だ巻き付いていない部分で放電が起きてしまう。よって、回転方向の長さＬde全てにベルトが巻き付いてから給電を開始する必要がある。そのために、巻き付き開始位置Ｂから給電開始位置Ｃまでの距離Ｌ１tbを次式（６）に示すように導電部５２ａの長さＬde以上とする。
Ｌ１tb＞Ｌde・・・（６）
これが給電開始位置の条件である。次に給電終了位置の条件を説明する。
【００６２】
●給電終了位置の条件
図８の剥離開始位置Ｅ近傍ではベルト５４が駆動プーリ５２から次第に離れていくため、剥離開始位置Ｃの導電部５２ａに給電されていると巻き付き開始位置Ｂと同様に放電が起こる。
【００６３】
また、この放電の他にベルト５４が振動し騒音が発生することが分かっている。ベルト５４の振動は次のようなメカニズムで発生すると考えられる。駆動プーリ５２とベルト５４にはマクロでみると一様な吸着力が働いているように見えるが、ミクロな視点で見ると、ベルト５４の誘電体層５４aの膜圧のバラつきや、表面凹凸の影響により吸着力は不均一に働いている。したがって、剥離位置において静電吸着力が働いていると、図１０に模式的に表わしたように、静電吸着力が最小の時はＦの位置で剥離されるが、静電吸着力が最大の時はＧまで剥離されないというように、剥離位置が変動する。
【００６４】
このように剥離する位置が変動するとベルト５４の軌跡は図１０に示すように上下方向に変動する。その結果、ベルトが振動して騒音が発生すると考えられる。
【００６５】
このような剥離位置変動によるベルトの振動発生を防止するため、本発明では剥離開始部Ｅの導電部５２ａに電圧印加手段５５から給電を行わないことが特徴である。更に本実施例ではフローティングにしたことが特徴である。電圧印加手段５５が接続されていないため、放電および静電吸着力が発生しない。
【００６６】
導電部５２ａは回転方向にＬdeの長さが有るため、給電開始位置の条件と同じ様に給電終了位置Ｄから剥離開始位置Ｅまでの距離Ｌ１ebは導電部５２ａの長さＬde以上とする。また、給電を停止しても静電吸着力が無くなるまで時間が掛かる。ベルトの振動を防止するためには剥離開始位置Ｅまでに静電吸着力を減少させることが望ましい。よって、実測した給電停止時の時定数だけ更に早めに給電を停止する。
【００６７】
給電停止時の時定数をτ1、駆動プーリ５２の１分あたりの回転数をＮ１、半径をｒ１とすると、給電終了位置Ｄの条件は次式（７）の様になる。
【００６８】
【数４】
2018128060.tif 000006
【００６９】
これが給電終了位置の条件である。次に給電範囲である給電長さＬ１ｆの条件を説明する。
【００７０】
●給電長さＬ１ｆの条件
給電部の長さＬ１ｆは、巻き付いている長さＬ１θから、給電開始位置と給電終了位置の条件を除いた長さとなる。図８においては次式（８）の様になる。
【００７１】
【数５】
2018128060.tif 000007
【００７２】
これが駆動プーリ５２の給電範囲の条件である。次に伝達可能な駆動力について説明する。
【００７３】
●駆動プーリの伝達可能な駆動力
図１１（ａ）の側面図を用いて駆動プーリ５２の静電吸着力による伝達可能な駆動力を算出してみる。図１１（ａ）において、θ１deは駆動プーリ５２の導電部５２ａの回転方向の角度（以降は導電部角と呼ぶ）、Ｄは２つのプーリ間距離である。ここではプーリの半径ｒ１＝１０mm、ｒ２＝４０mmである。回転数Ｎ１＝２４００rpm、導電部の長さＬde＝２．３４mm、導電部のピッチＬdp＝３．１４mm、プーリ間距離Ｄ＝８０．０mm、放電時の時定数τ１＝０．００２７secとする。駆動プーリ５２の巻き付き角は次式（９）より、θ１＝１３６．０°となる。
【００７４】
【数６】
2018128060.tif 000008
【００７５】
駆動プーリ５２の導電部角は次式（１０）より、θ１de＝１３．０°となる。
【００７６】
【数７】
2018128060.tif 000009
【００７７】
放電時の時定数の時間に回転する角度をθ１ｔとすると、次式（１１）より、θ１ｔ＝３８．９°になる。
【００７８】
【数８】
2018128060.tif 000010
【００７９】
また、給電長さの条件式（８）を角度で表わすと次式（１２）となる。
【００８０】
【数９】
2018128060.tif 000011
【００８１】
式（１２）に巻き付き角θ１＝１３６°と導電部角θ１de＝１３．０°と放電時定数に回転する角度θ１ｔ＝３８．９を代入すると、給電角はθ１ｆ＜７０．２°となる。
【００８２】
この給電角は給電を行う導電性ブラシの長さを角度で表わしたものであるが、図１１（ａ）の導電性ブラシ５６の様に導電部に少しでも接触すると導電部全体に給電されるため、給電角とは一致しない。導電部のピッチ角は導電部のピッチＬdp＝３．１４mmより１８°となる。実際に給電する給電角を最大の７０．１°とすると、回転に伴い４個または５個の導電部５２ａに給電が行われる。伝達可能な駆動力は、４個の導電部５２ａに給電が行われている場合について考えればよいので、駆動プーリ５２の４個の導電部５２aに給電した時の角度をθ１Ｅとすると、θ１Ｅ＝６７．０°となる。
【００８３】
ベルトとプーリ間の摩擦係数μ＝0.3、ベルトの幅ｂ＝１０mmとし、駆動プーリ５２の静電吸着力による伝達可能な駆動力をＦ２１とすると、式（２）よりＦ２１＝３．５１Ｅ−６・Ｐ１となる。
【００８４】
●従動プーリの伝達可能な駆動力
同様に従動プーリ５３の静電吸着力による伝達可能な駆動力を算出する。巻き付き角は式（９）のｒ１とｒ２を入れ替えると算出できる。以降は半径ｒ１、回転数Ｎ１を従動プーリ５３に対応した値として、前述した駆動プーリ５２の場合と同様に算出すればよい。なお、従動プーリ５３の導電部５３ａの長さとピッチは駆動プーリ５２の導電部５２ａと同じ長さとしている。従動プーリ５３の回転数は半径の比の逆数になるため、従動プーリの回転数Ｎ２は６００rpmとなる。４６個の導電部５３ａに給電した時の角度をθ２Ｅ、従動プーリ５３の静電吸着力による伝達可能な駆動力をＦ２２とすると、θ２Ｅ＝２０５．６°、Ｆ２２＝４．０１Ｅ−５・Ｐ１となる。
【００８５】
本実施例では導電部の長さとピッチを駆動プーリ５２と同じにしているため単位面積当たりの静電吸着力Ｐ１は同じ値である。駆動プーリ５２の静電吸着力による伝達可能な駆動力はＦ２１＝３．５１Ｅ−６・Ｐ１であったので、式（８）の範囲でＬ１ｆを極力大きくした場合には、従動プーリ５３の方が伝達可能な駆動力が約１１．５倍大きくなる。
【００８６】
●径の異なるプーリの伝達可能な駆動力について
本実施例での構成を基本として、従動プーリ側の駆動力を減少させる構成について説明する。
【００８７】
上述のように駆動プーリ５２と従動プーリ５３の伝達可能な駆動力が異なる場合であっても、駆動伝達装置５０の伝達可能な駆動力は両者の小さい方と同じになる。したがって、伝達可能な駆動力の大きい従動プーリ５２には、必要以上の静電吸着力が発生している状態になっている。本発明における静電吸着力は、ベルト５４の誘電層５４aを中抵抗にして微少な電流を流すことによって発生するジョンセン・ラーベック力を用いているため、必要以上の静電吸着力を発生させていると、昇温や無駄な電力消費につながる。そこで、本実施例では、従動プーリ５３への給電範囲を変更し、駆動プーリ５２と従動プーリ５３の伝達可能な駆動力を等しくしている。
【００８８】
ここで、式（２）において、（ｅ＾μθ−１）／（ｅ＾μθ＋１）は現実的な巻き付き角θの範囲では、θに概ね比例するため、ベルト幅ｂ、単位面積あたりの静電吸着力をＰ1が一定であれば、伝達可能な駆動力はθ×ｒ＝給電長さに比例する。実際に前述した例でも、駆動ローラ２１は給電長さが１２．５６ｍｍ、従動ローラ２２は給電長さが１４４．４４ｍｍでその比は１１．５となっており、伝達可能な駆動力の比１１．５倍と一致する。
【００８９】
そこで、本実施例では図１１（ｂ）の側面図に示すように、駆動プーリ５２の給電長さＬ１ｆと従動プーリ５３の給電長さＬ２ｆを同じ長さにして無駄な駆動力を無くしたことが特徴である。駆動力を算出した条件において駆動ローラ２１の給電角の条件θ１ｆ＜７０．２°より、給電長さはＬ１ｆ＜１２．２６ｍｍとなる。給電長さをＬ１ｆ=Ｌ２ｆ＝１２．２ｍｍと云う様に同じ長さにして、共に４〜５個の導電部に給電を行うようにする。共に４個の導電部に給電した時の伝達可能な駆動力を算出すると、それぞれＦ２１＝３．５１Ｅ−６・Ｐ１、Ｆ２２＝３．５４Ｅ−６・Ｐ２となり、ほぼ同じ値なる。
【００９０】
以上より、本実施例の様に駆動プーリ５２より従動プーリ５３の方が径が大きい場合には、駆動プーリ５２の給電部の長さＬ１ｆは駆動プーリの給電開始位置の条件式（６）と給電終了位置の条件式（７）の範囲内で、式（８）の最大の長さにする。従動プーリ５３の給電部の長さＬ２ｆは、従動プーリの給電開始位置の条件と給電終了位置の条件の範囲内で、駆動プーリ５２の給電部の長さＬ１ｆと同じにする。この様にすることで剥離音を防止できるだけでなく、剥離部と巻き付き開始部の放電防止や無駄な電力の防止ができる。もし、駆動プーリの方が大きい場合には、径の小さい従動プーリの給電部の最大の長さにする。
【００９１】
尚、本実施例において給電はプーリの片側の側面で行なっている例で説明したが、両側で行なったり外周面で行なっても良い。また、給電は導電性ブラシの代わりに導電性接触子を用いてもよい。また、形状は側面から見て円弧の場合を説明したが、直線状やＬ字状にしたり、直線状のものを複数に分割して回転方向に並べても良い。
【００９２】
［実施例２］
本発明の第２の実施例について説明する。実施例１では巻き付き開始部と剥離部の導電部をフローティングにしていたのに対し、本実施例ではＧＮＤに接続したことが相違点である。ここではその相違点についてのみ説明し、他の部分に関する詳細な説明は省略する。
【００９３】
図１２（ａ）は本実施例の駆伝達装置の斜視図、図１２（ｂ）は側面図、図１３（ａ）は給電されている導電部と巻き付き開始部または剥離部の導電部のミクロな接触状態の模式図、図１３（ｂ）は等価回路である。
【００９４】
図１２（a）の斜視図と図１２（ｂ）の側面図において、実施例１と異なるのは駆動プーリ５２にＧＮＤに接続した除電用の導電性ブラシ５９と従動プーリ５３にＧＮＤに接続した除電用の導電性ブラシ６０が追加された点のみである。
【００９５】
駆動プーリ５２に追加された除電用の導電性ブラシ５８は、回転方向に剥離部から巻き付き開始部までの導電部に接触してＧＮＤに接続している。また、従動プーリ５３に追加された除電用の導電性ブラシ６０は、回転方向に剥離部から巻き付き開始部までの導電部に接触してＧＮＤに接続している。給電に関しては実施例１と同じであるため、駆動伝達装置の等価回路は図４（ｃ）と同じである。
【００９６】
図１３（ａ）は本実施例における給電している導電部５２ａとＧＮＤに接続している導電部５２ａのミクロな接触状態の模式図、図９（ｂ）は等価回路を示した図である。実施例１の図９と同様に給電している導電部５２ａを点線６１で囲い、ＧＮＤに接続している導電部５２ａを点線６２で囲っている。
【００９７】
図１３（a）の点線６２で囲まれた導電部５２ａは、実施例１と同様に電圧印加手段５５に接続されないため、静電吸着力および放電が発生しない。GNDに接続することにより給電終了時の時定数が実施例１より小さいことが特徴である。実施例１のフローティングの場合には、図９（ｂ）の等価回路の点線６２で囲った導電部５２ａの電荷は接触抵抗Rg1と誘電体層５４ａの抵抗Ｒb1を通ってベルトの金属層５４ｂからＧＮＤに放出される。この時、抵抗値が高いため放電に時間が掛かり、残った電荷により静電吸着力を０には出来ない。
【００９８】
しかし、本実施例ではＧＮＤに接続しているため図１３（ｂ）の等価回路の線６２で囲った導電部５２ａの電荷は導電性ブラシ５９を通ってＧＮＤに放出されるため、電荷は残らず静電吸着力は発生しない。よって、給電終了位置を実施例１より剥離位置に近付けられるため、給電範囲を広く出来ることが特徴である。
【００９９】
次に図１４の駆動プーリの側面図を用いて給電開始位置と終了位置の条件を説明する。
図１４において、実施例１の図８より追加された記号を説明する。Ｊは巻き付き開始部Ｂの除電終了位置、Ｋは剥離部Ｅの除電開始位置、Ｌ１tgは巻き付き開始位置から除電終了位置Ｊまでの長さ、Ｌ１egは除電開始位置Ｋから剥離位置Ｅまでの長さである。位置や長さは全てプーリ外周上の位置や長さである。まず、本実施例で追加した除電用の電性ブラシ５９の開始位置と終了位置の条件について説明する。
【０１００】
●除電開始位置の条件
剥離開始位置Ｅにおいては、ＧＮＤ接続時の時定数で電荷を放出させるために、ＧＮＤ接続時の時定数の時間以上早くＧＮＤに接続するようにする。
ＧＮＤに接続した時の給電終了時の時定数をτ２、駆動プーリ５２の１分あたりの回転数をＮ１、半径をｒ１とすると、剥離位置Ｅから除電開始位置Ｋまでの長さＬ１egは次式（１３）の様になる。
【０１０１】
【数１０】
2018128060.tif 000012
【０１０２】
尚、剥離位置Ｅに対して回転方向の逆方向を正とする。これが除電開始位置の条件である。
【０１０３】
●除電終了位置の条件
巻き付き開始位置Ｂの導電部をＧＮＤに接続時するためには、巻き付き開始位置Ｂから除電終了位置Ｊまでの距離Ｌ１tgを次式（１４）に示すように０以上とする。
【０１０４】
【数１１】
2018128060.tif 000013
【０１０５】
尚、巻き付き開始位置Ｂに対して回転方向を正とする。これが除電終了位置の条件である。
【０１０６】
尚、本実施例の除電部は、剥離部から巻き付き開始部までを除電しているが、巻き付き開始部と剥離部以外では導電部５２ａとベルト５４は離れているため放電が起こらない。よってＧＮＤに接続せずにフローティングにしても良い。この場合、除電部は２つに分割し、巻き付き開始位置の除電部の中心は巻き付き開始位置Ｂと一致した位置、剥離部の除電部の中心は剥離位置Ｅと一致した位置に設ける。次に給電部の条件を説明する。
【０１０７】
●給電開始位置
本実施例では除電用の導電性ブラシ５９により巻き付き開始位置Ｂの導電部５２ａはＧＮＤに接続されている。よって実施例１の条件の最小の位置にすると給電用の導電性ブラシ５６とＧＮＤに接続された導電部５２ａとの距離がほぼ０になるため放電が発生してしまう。そこでこの放電が発生しないように、更に距離を取らなくてはならない。電圧印加手段５５で印加する電圧値で放電が起こらない最小空間距離をＬｘとすると、巻き付き開始位置Ｂから給電開始位置Ｃまでの距離Ｌ１tbは次式（１５）の様になる。
【０１０８】
【数１２】
2018128060.tif 000014
【０１０９】
これが駆動プーリ５２の給電開始位置の条件である。従動プーリ５３も同様の条件となる。次に給電終了位置の条件を説明する。
【０１１０】
●給電終了位置の条件
剥離開始位置Ｅにおいても巻き付き開始位置と同様に放電が発生しない様にすると、給電終了位置Ｄから剥離開始位置Ｅまでの距離Ｌ１ebは次式（１６）となる。
【０１１１】
【数１３】
2018128060.tif 000015
【０１１２】
これが駆動プーリ５２の給電終了位置の条件である。従動プーリ５３も同様の条件となる。次に次に給電範囲である給電部長さＬ１ｆの条件について説明する。
【０１１３】
●給電長さの条件
給電部の長さは実施例１と同じ様に給電開始位置の条件から給電終了位置の条件で決まる範囲とする。よって給電長さは次式(17)の様になる。
【０１１４】
【数１４】
2018128060.tif 000016
【０１１５】
これが駆動プーリの給電範囲の条件である。従動プーリも同様となる。伝達可能な駆動力に関しては、実施例１と同じ方法で算出できる。
【０１１６】
以上に説明したように、本実施例では巻き付き開始部と剥離部の導電部をＧＮＤに接続したことにより、実施例１より効果の高い剥離音対策が可能である。
【０１１７】
尚、本実施例では巻き付き開始部Ｂと剥離部Ｅを共にＧＮＤに接続しているが、剥離部ＥのみをＧＮＤに接続し、巻き付き開始部Ｂはフローティングにしても良い。この場合、給電開始部の条件は実施例１の条件となる。
【０１１８】
［実施例３］
本発明の第３の実施例について説明する。本実施例は、静電吸着用電圧の印加方法に関する構成、動作が実施例１および実施例２との相違点である。ここではその相違点についてのみ説明し、他の部分に関する詳細な説明は省略する。
【０１１９】
図１５（ａ）は本実施例の駆動伝達装置の斜視図。図１５（ｂ）は側面図である。図１６（ａ）は駆動伝達装置の等価回路、図１６（ｂ）は駆動プーリ５２の給電されている導電部と給電されていない導電部のミクロな接触状態の模式図、図１６（ｃ）は等価回路である。図１６（ｄ）は従動プーリ５３の給電されている導電部と給電されていない導電部のミクロな接触状態の模式図、図１６（ｄ）は等価回路である。
【０１２０】
図１５（ａ）のように、本実施例における印加電圧の構成は、駆動プーリ５２の導電部５２ａを接地し、従動プーリ５３の導電部５３ａのみに電圧を印加し、ベルト５４の金属層５４ｂをフローティングにしている。実施例１とは、駆動プーリ５２を接地したこと、ベルト５４をフローティングにした点が異なる。
【０１２１】
ここで、実施例１の電気的な構成を並列構成、本実施例の電気的な構成を直列構成と呼ぶ。このような直列構成にするとベルト５４の金属層５４ｂは、駆動プーリ５２と従動プーリ５３の電位の中間電位となる。定常時の電位は図１６（ａ）の等価回路より、駆動プーリ５２側の抵抗成分の和Ｒg1+Ｒb1と従動プーリ側２２の抵抗成分の和Ｒg2+Ｒb2の抵抗分圧比で決まる中間電位となる。この中間電位によりベルト５４の金属層５４ｂには全周に渡って電荷が生じているため、プーリ２１の導電部５２ａを実施例１の様にフローティングにしても導電部５２ａ内で分極し、クーロン力による静電吸着力が発生する。
【０１２２】
また、実施例２の様にＧＮＤに接続した場合、中間電位を持っているベルト５４からＧＮＤとの間に電位差があるため、導電部５２ａに放電や静電吸着力が発生する。よって直列構成の場合には実施例１のフローティングや実施例２のＧＮＤ接続による剥離音と放電は防止出来ない。
【０１２３】
そこで、本実施例の様に直列構成の場合には巻き付き開始部と剥離部の導電部を図１５（ａ）に示すようにベルトと接続したことが特徴である。図１６（ｃ）の駆動プーリ５２ａの等価回路で点線６２で囲まれた吸着開始部と剥離部の導電部５２ａはベルト５４の金属層５４ｂと接続されて同電位となるため、静電吸着力および放電は共に発生しない。図１６（ｅ）の従動プーリ５３でも同じである。
【０１２４】
以上の様に２つのプーリに対して直列構成で電圧を印加する場合には、巻き付き開始部と剥離部の導電部をベルトと接続して同電位にして剥離音と放電を防止する。
【０１２５】
［実施例４］
本発明の第４の実施例について説明する。実施例１では、給電長さを調整して伝達可能な駆動力を等しくしていたが、本実施例では単位面積当たりの静電吸着力Ｐ１を調整して伝達可能な駆動力を等しくする例を説明する。
【０１２６】
図１７は本実施例の駆動伝達装置の側面図である。図１７において、Ｌ１ｆは駆動ローラの給電長さ、Ｌ１ｄｂは駆動ローラの導電部５２ａの長さ、Ｌ２ｆは従動ローラの給電長さ、Ｌ２ｄｂは従動ローラの導電部５３ａの長さである。導電部のピッチＬｄｐは共に同じとする。
【０１２７】
実施例１では単位面積あたりの静電吸着力Ｐ1が同じであるため伝達可能な駆動力は給電長さ調整できた。単位面積あたりの静電吸着力Ｐ1が異なる場合には式（２）より給電長さと単位面積あたりの静電吸着力Ｐ1の積で調整できる。単位面積あたりの静電吸着力Ｐ1は導電部のピッチと長さの比で決まる。単位面積あたりの静電吸着力Ｐ1は導電部のピッチに対する長さの比で決まるため、ピッチが同じならば導電部の長さに比例する、
伝達可能な駆動力を同じにするには、次式（１８）に示すように給電長さと導電部の長さの積が同じにする。
【０１２８】
【数１５】
2018128060.tif 000017
【０１２９】
この様に径の大きい従動プーリの導電部の長さを短くして単位面積あたりの静電吸着力Ｐ1を小さくすることで、巻き付き角θ２の広い範囲に渡って駆動力の伝達が可能となる。
【０１３０】
尚、本実施例ではピッチを同じにして導電部の長さを調整する方法を説明したが、導電部の長さを同じにしてピッチを調整したり、ピッチと導電部の長さの両方を調整しても良い。駆動プーリ５２の導電部５２ａのピッチをＬ１ｄp、従動プーリ５３の導電部５３ａのピッチをＬ２ｄpとすると、次式（１９）となる。
【０１３１】
【数１６】
2018128060.tif 000018
【０１３２】
以上の様に、径の大きいプーリの導電部を疎にすることで実施例１より導電部材を削減できる。
【０１３３】
［実施例５］
本発明の第５の実施例について説明する。本実施例は、給電する導電部の数を可変に制御可能にした事が実施例１との相違点である。ここではその相違点についてのみ説明し、他の部分に関する詳細な説明は省略する。
【０１３４】
一部の装置では、１つのモータの出力をギア等を用いて複数の負荷に分配して回転駆動させているものがある。その中でも一部の負荷にはクラッチ等を設け、動作モードにより切り離せるようにしたものがある。この様に駆動力が変わる場合には、駆動力の大きい時に滑りが発生しない様に静電吸着力を決めている。よって駆動力が小さい時は過剰な静電吸着力となり、特に本発明の様なジョンセン・ラーベック力を用いる場合、無駄な電力消費となってしまう。
【０１３５】
そこで本実施例では、必要とする駆動力の大きさにより静電吸着力の切り替え制御を行なって、無駄の無駄を無くしたことが特徴である。
【０１３６】
本実施例では、１つの駆動源の回転駆動力を４本の感光体ドラムを駆動する例を説明する。詳細な説明は省略するが、駆動源の回転駆動力がベルトを介して従動プーリへ伝達された後に、ギアを用いて４本の感光体ドラムに分配伝達されるよう構成されている。モノクロモードではブラックの感光体ドラムのみを駆動し、カラーモードでは４本の感光体ドラムを駆動するように、クラッチによって切り替えが行われる。
【０１３７】
図１８は本実施例の駆動伝達装置の側面図である。実施例１と同じく給電は並列構成で、剥離部と巻き付き開始部はフローティングである。
【０１３８】
新たに追加された記号を説明する。５６a、５６bは２つに分割した駆動プーリの給電部、５７a、５７ｂは２つの分割した従動プーリの給電部である。７０は給電の切り替えの制御を行う給電部切り替え制御部、７１は切り替えを行う給電切替部、７２は給電部５６ｂへの給電のＯＮ/ＯＦＦを行うスイッチ（ＳＷ1）、７３は給電部５７ｂへの給電のＯＮ/ＯＦＦを行うスイッチ（ＳＷ２）である。
【０１３９】
隣接する給電部が同じ導電部でショートしない様に給電部の間隔を導電部長さＬdp以上とする。その他の給電部の条件は実施例１と同じである。
【０１４０】
画像形成装置においてモノクロモードの時はブラックの感光体ドラムのみを駆動し、カラーモードの時はイエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの４つの感光体ドラムを駆動する場合の静電吸着力の切り替え動作を図１８の側面図を参照しながら図１９のフローチャートに従って説明する。（ステップ１）
給電部切り替え制御部７０が、図１８に図示しない制御部から印刷モードを受信する、カラーモードの時はステップ２に進み、モノクロモードの時はステップ４に進む
（ステップ２）
ＳＷ１とＳＷ２を共にＯＮにして４つの導電部全てに給電を行う。
（大きな駆動力を伝達可能な状態とする）
（ステップ３）
図示しない制御部により、４つの感光体ドラムへ駆動伝達されるようにクラッチを切り替えてモータを回転駆動し、４つの感光体ドラムを駆動してカラー印刷を行う。
（ステップ４）
ＳＷ１とＳＷ２を共にＯＦＦして長さの短い５６ａと５７ａのみに給電を行う。
（小さな駆動力のみ伝達可能な状態とする）
（ステップ５）
図示しない制御部により、ブラックの感光体ドラムのみに駆動伝達されるようにクラッチを切り替えてモータを回転駆動し、ブラックの感光体ドラムのみを駆動してモノクロ印刷を行う。
【０１４１】
以上の様に必要とする駆動力の大きさに合わせて給電部の数を切り替えることで無駄な電力消費を防止する。
【０１４２】
尚、図１８は２つの分割した例であるが、更に細かく分割して静電吸着力を細かく切り替え制御できるようにして、摩耗劣化や温度や湿度の変化により静電吸着力が変化した時の静電吸着力の補正制御を行なっても良い。
【０１４３】
本実施例では切り替え制御を分割した給電部を切り替える方法で説明したが、給電部を分割せずに移動する方法でも行なっても良い。図２０はアクチュエータ等を用いて軸の中心方向に移動させることで給電する導電部の数を切り替え制御を行う例で、図２０（ａ）は斜視図、図２０（ｂ）は側面図である。
【０１４４】
図２０において、６３は給電部５６を駆動プーリ５２の軸の中心方向に移動を行うアクチュエータである。６４は給電部５７を従動プーリの軸の中心方向に移動を行うアクチュエータである。
【０１４５】
図２１は動作を説明するための側面図である。静電吸着量を小さくする時は、図２１（ａ）のように共に軸の中心から一番離れたＡとＣの位置に移動する。この位置では給電角θ１ｆ、θ２ｆが共に狭いため給電される導電部の数は少なくなり静電吸着力が小さくなる。静電吸着力を大きくする時は、図２１（ｂ）のように共に軸の中心から一番近いＢとＤの位置に移動する。この位置では給電角θ１ｆ、θ２ｆが共に広いため給電される導電部の数は多くなり静電吸着力が大きくなる。尚、この様に移動する場合、給電部が導電性ブラシの場合、給電部の移動やブラシの摩耗等によりブラシが接触する位置が変化するため、形状が変化しない導電性接触子を用いることが好ましい。
【０１４６】
［実施例６］
本発明の第６の実施例について説明する。本実施例は各導電部にヒューズを設け、導電部とベルトがショートして過電流が流れた導電部のみを給電しないようにした事が実施例１との相違点である。
【０１４７】
図２２は駆動プーリ５２の側面図である。６５はヒューズである。他の実施例では誘電体層５４ａがベルトに有していたのに対し、本実施例では導電体層５２aの表面に誘電体層５２ｂを有した構成になっている。
【０１４８】
本実施例では導電部５２aを側面において外周側と軸側に分け、その間にヒューズ６５を設けている。  誘電体層５２ｂの摩耗劣化等により穴が空き、導電体層５２ａとベルト５４の金属層５４ｂがショートして過剰な電流が流れるとヒューズが切れて給電している軸側と放電している外周側が電気的に切断されて過電流が止まる。
【０１４９】
ヒューズが無い場合、一か所でもショートが起これば、電圧印加手段５５の過電流保護機能が働いて出力を停止しまうため、動作を停止するしかない。しかし、導電部を分割し、各々にヒューズ６５を設けることによりショートを起こした導電部はヒューズ６５により自動的に切り離され、他の正常な導電部を用いて継続して動作が可能となる。
【０１５０】
以上のように、導電部の複数に分割し、各導電部にヒューズ６５を設けることによりにベルトの誘電体層の損傷等によりプーリの導電体層とベルトの導電体層とにショートが発生しても装置を停止する必要が無くなった。
【符号の説明】
【０１５１】
１・・・画像形成装置
３０・・・  感光体ドラム
５０・・・駆動伝達装置
５１・・・モータ
５１ａ・・・モータ軸
５２・・・駆動プーリ
５２ａ・・・駆動プーリの導電部（電極）
５２ｂ・・・駆動プーリの誘電体層
５３・・・従動プーリ
５３ａ・・・従動プーリの導電部（電極）
５４・・・ベルト
５４ａ・・・ベルトの誘電体層
５４ｂ・・・ベルトの金属層（電極）
５５・・・電圧印加手段
５６・・・駆動プーリの給電用導電性ブラシ
５７・・・従動プーリの給電用導電性ブラシ
５８・・・ベルトの導電性ブラシ
５９・・・駆動プーリの除電用導電性ブラシ
６０・・・従動プーリの除電用導電性ブラシ
６３・・・駆動プーリの導電性ブラシ移動用アクチュエータ
６４・・・従動プーリの導電性ブラシ移動用アクチュエータ
６５・・・ヒューズ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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