(57)【要約】【課題】  ベルト駆動装置において、部品点数が少ない簡素な機構により、ベルトの蛇行を規制することができて小型化できるようにする。【解決手段】  転写搬送ベルト２の内周側に、それぞれ略平行な駆動ローラ４、従動ローラ９、テンションローラ５を配置する。テンションローラ５は両端を、アーム６、スプリング７、回動軸８を備えるローラ位置姿勢制御機構３により、回動自在に軸支される。アーム６には、テンションローラ５のローラ部に隣接して、ベルト当接部が設けられ、転写搬送ベルト２がベルト当接部と当接すると当接幅の増減に応じてベルト張力が増減する方向にアーム６が回動される。【選択図】      図１
2005162466.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平滑なベルト面を有する無端ベルトと、
該無端ベルトを周方向に回転させるための駆動ローラおよび前記無端ベルトの張力を可変するテンションローラを含む複数のローラと、
前記テンションローラの少なくとも１本が、前記張力を可変するために前記テンションローラの両端部の軸心位置をそれぞれ独立に移動可能とするローラ位置姿勢制御機構と、
前記テンションローラのローラ端部に隣接し、前記無端ベルトが前記テンションローラのローラ端部から突出する際に前記無端ベルトのベルト面に当接可能とされ、該無端ベルトとの当接幅が検知可能とされた当接幅検知部とを備え、
該当接幅検知部上に前記無端ベルトが移動するときに、前記当接幅検知部により検知される当接幅に応じて、前記ローラ位置姿勢制御機構によって前記テンションローラの位置姿勢を可変することにより前記無端ベルトの幅方向位置が制御されることを特徴とするベルト駆動装置。
【請求項２】
前記ローラ位置姿勢制御機構が、
前記駆動ローラと略平行な回動軸を中心として前記テンションローラの両端部を回動可能に軸支する２つのアーム部材と、
該アーム部材を回動させて前記テンションローラを前記無端ベルトに押圧するための付勢手段とを備え、
前記当接幅検知部が、前記アーム部材に設けられ、前記無端ベルトに対して相対的に摺動し該無端ベルトとの当接幅に応じた摩擦力を検出することにより当接幅を検知するものであって、
前記アーム部材が、前記当接幅検知部で検出された摩擦力の増減に応じて前記無端ベルトの張力を増減する方向に回動されるようにした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】
前記付勢手段の付勢力と、前記無端ベルトが前記当接幅検知部に当接するとき該当接幅検知部が受ける摩擦力とが、前記アーム部材の回動中心に対して同方向回りとなるようにしたことを特徴とする請求項２に記載のベルト駆動装置。
【請求項４】
前記当接幅検知部が、
前記ローラ端部の隣接部では、少なくとも前記テンションローラに対する無端ベルトの巻き掛け角の範囲で前記テンションローラと略同一径同軸の円弧形状に形成され、
前記テンションローラの軸方向に沿って前記ローラ端部から遠ざかる方向では、前記円弧が延長された部分円筒面、または前記円弧から滑らかに拡径されて延長された曲面が形成されてなることを特徴とする請求項２または３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、ベルト駆動装置に関する。特に、電子写真方式を用いた画像形成システムなどにおいて、潜像を形成しトナー像を担持する感光体ベルト、トナー像を転写保持する中間転写ベルト、転写紙を搬送する紙搬送ベルト、転写紙を搬送しつつ転写紙上にトナー像を転写していく転写搬送ベルトなどを回転駆動するのに好適なベルト駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、無端ベルトの内周面に互いに平行なローラを配置し、ローラとの摩擦により、無端ベルトが回転駆動されるベルト駆動装置が広く用いられている。特に、電子写真方式の画像形成システム、例えばレーザプリンタ、レーザファックス、デジタル複写機などでは、潜像を形成しトナー像を担持する感光体ベルト、トナー像を転写保持する中間転写ベルト、転写紙を搬送する紙搬送ベルト、転写紙を搬送しつつ転写紙上にトナー像を転写していく転写搬送ベルトなどの駆動装置として用いられることが多い。
このようなベルト駆動装置は、ローラの製作誤差により外径がばらついたり、取付誤差により取付の平行度が狂ったりして、ベルトが蛇行する問題があった。特に画像形成システムでは、このようなベルトの蛇行が画質に影響するため、ベルトの蛇行を規制しているものである。
このようなベルトの蛇行規制には、蛇行量をセンサで検知して、その検知信号に応じて蛇行制御ローラを移動させる電気制御方式、ベルトに設けられたガイド部材をローラに設けられたガイド溝に沿わせて幅方向の移動を規制するガイド規制方式、ベルトの蛇行量や偏動量を機械的、力学的に検知して制御ローラの移動させる機械制御方式（例えば、特許文献１参照）があった。
特許文献１には、エンドレスのベルトを互いに略平行に配置された複数のローラからなるベルト駆動装置において、ベルトを駆動する駆動ローラ、ベルトに張力を付与するテンションローラの他に、一方の端部が可動端とされた制御ローラを設け、さらにそれに隣接して制御ローラ上のベルトに接触により回転駆動される検知リングと、検知リングのトルクにより制御ローラの可動端を走行方向前側に移動させるためのラックとピニオンとを組み合わせて戻しスプリングによる弾性力を付勢した移動手段とを備える装置が記載されている。
【特許文献１】特開２００２−１７３２４６号公報（第４−７頁、図２−５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記のような従来のベルト駆動装置には以下のような問題があった。
電気制御方式の蛇行規制を行う装置では、センサ、電気回路、制御ローラを移動する駆動モータなど複雑な構成で部品点数も多くなり、高価な電気部品を用いるので、コストが増大してしまうという問題があった。
ガイド規制方式の蛇行規制を行う装置では、部品点数は少ないものの、ガイド部材はウレタンゴムなどをベルト内周面に接着などにより高精度に固定しなければならないので組立費が高くつくという問題があった。また、ベルト寄り力が大きくなる場合に備えてガイド部材の剛性やベルト幅方向の座屈強度を増大させる必要が生じてベルトの腰が強くなり、駆動ローラを小径化ができないという問題があった。
また、特許文献１に記載の技術では、ベルト蛇行規制を行うために、制御ローラ、検知リング、検知リングを回転させてそのトルクを直線運動に変換するためのラック、ピニオン、戻しスプリングなどを設けなくてはならず、その結果、部品点数が増えてコストが増大するという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、部品点数が少ない簡素な機構により、ベルトの蛇行を規制することができて小型化に適するベルト駆動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明では、平滑なベルト面を有する無端ベルトと、該無端ベルトを周方向に回転させるための駆動ローラおよび前記無端ベルトの張力を可変するテンションローラを含む複数のローラと、前記テンションローラの少なくとも１本が、前記張力を可変するために前記テンションローラの両端部の軸心位置をそれぞれ独立に移動可能とするローラ位置姿勢制御機構と、前記テンションローラのローラ端部に隣接し、前記無端ベルトが前記テンションローラのローラ端部から突出する際に前記無端ベルトのベルト面に当接可能とされ、該無端ベルトとの当接幅が検知可能とされた当接幅検知部とを備え、該当接幅検知部上に前記無端ベルトが移動するときに、前記当接幅検知部により検知される当接幅に応じて、前記ローラ位置姿勢制御機構によって前記テンションローラの位置姿勢を可変することにより前記無端ベルトの幅方向位置が制御される構成とする。
この発明によれば、当接幅検知部により、テンションローラから突出して当接幅検知部上に移動した無端ベルトの当接幅が検知される。そして、その当接幅に応じて、ローラ位置姿勢制御機構によりテンションローラの位置姿勢が可変されることにより、無端ベルトの幅方向位置が規制される。そのため、無端ベルトの蛇行が低減される。ローラ位置姿勢制御機構は張力を与える機構を兼用するので、蛇行制御専用の制御ローラや、制御機構を設けることなく蛇行制御を行うことができる。
【０００６】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載のベルト駆動装置において、前記ローラ位置姿勢制御機構が、
前記駆動ローラと略平行な回動軸を中心として前記テンションローラの両端部を回動可能に軸支する２つのアーム部材と、該アーム部材を回動させて前記テンションローラを前記無端ベルトに押圧するための付勢手段とを備え、前記当接幅検知部が、前記アーム部材に設けられ、前記無端ベルトに対して相対的に摺動し該無端ベルトとの当接幅に応じた摩擦力を検出することにより当接幅を検知するものであって、前記アーム部材が、前記当接幅検知部で検出された摩擦力の増減に応じて前記無端ベルトの張力を増減する方向に回動される構成とする。
この発明によれば、無端ベルトがテンションローラの一端から突出して、当接幅検知部に当接すると、当接幅に応じて増減する摩擦力が当接幅検知部により検出され、それにより検知された当接幅に応じて、アーム部材が無端ベルトの張力が増減される方向に回動される。これにより、無端ベルトに作用する摩擦力にベルト蛇行を規制する方向に幅方向分力が発生し、無端ベルトの幅方向移動（ベルト蛇行）が規制され、所定位置で平衡する。すなわち、当接幅に応じて、移動方向における無端ベルトのベルト張力が増大するためにベルト寄り力による仕事と無端ベルトの張力による歪みエネルギとが平衡するような当接幅となる位置でベルト蛇行が平衡状態となる。
【０００７】
請求項３に記載の発明では、請求項２に記載のベルト駆動装置において、前記付勢手段の付勢力と、前記無端ベルトが前記当接幅検知部に当接するとき該当接幅検知部が受ける摩擦力とが、前記アーム部材の回動中心に対して同方向回りとなるようにした。
この発明によれば、無端ベルトにベルト張力を与える付勢手段の付勢力と、無端ベルトから当接幅検知部が受ける摩擦力が、アーム部材の回動方向に対して同方向回りとなるから、当接幅検知部から受ける摩擦力が増減すると、アーム部材が付勢手段の付勢力と同方向のモーメントを受けて、摩擦力の増減に応じてベルト張力が増減されるので、無端ベルトのベルト寄りを解消する方向に無端ベルトが移動される。その結果、確実にベルト蛇行制御を行うことができる
【０００８】
請求項４に記載の発明では、請求項２または３に記載のベルト駆動装置において、前記当接幅検知部が、前記ローラ端部の隣接部では、少なくとも前記テンションローラに対する無端ベルトの巻き掛け角の範囲で前記テンションローラと略同一径同軸の円弧形状に形成され、前記テンションローラの軸方向に沿って前記ローラ端部から遠ざかる方向では、前記円弧が延長された部分円筒面、または前記円弧から滑らかに拡径されて延長された曲面が形成されてなる。
この発明によれば、当接幅検知部の形状が、テンションローラから遠ざかる方向に部分円筒面、または滑らかに拡径された曲面からなるので、無端ベルトが当接幅検知部に移動したとき、無端ベルトを当接幅検知部に円滑かつ確実に当接できる。
部分円筒面の場合は、無端ベルトにかかる変形負荷が少ないので、無端ベルトの長寿命化が図れる。また、滑らかに拡径された曲面の場合は、当接幅検知部に作用する摩擦力が、当接幅に比例する以上の割合で増大するので、当接幅を迅速に安定化することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のベルト駆動装置によれば、テンションローラとテンションローラのローラ位置姿勢制御機構とを用いて、ベルト蛇行制御を行うので、専用の制御ローラやその可動機構を設けたり、電気制御手段を設けたりすることなく、部品点数が少ない簡素な機構によりベルトの蛇行を規制でき、小型の装置を製作できるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下では、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して説明する。なおすべての図面において、実施形態が異なる場合であっても、同一または相当する部材には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
図１は、本発明の実施形態に係るベルト駆動装置の概略構成について説明するための斜視説明図である。図２は、本発明の実施形態に係るベルト駆動装置の主要部について説明するための正面部分断面図およびその左側面図である。図３（ａ）は、図１のＡ視における主要部材の位置関係について説明するための概略配置図である。図３（ｂ）は、本実施形態に採用できない主要部材の位置関係について説明するための概略配置説明図である。
【００１１】
本発明の実施形態に係るベルト駆動装置１について説明する。
本実施形態のベルト駆動装置１は、簡素、小型の構成で無端ベルトを回転駆動できるようにしたものであって、ベルト蛇行を制御して高精度なベルト駆動を可能とするものである。
以下では、いわゆるタンデム方式のカラー画像形成装置の転写搬送ベルトユニットとして用いる例で説明するが、この用途に限定されるものではなく、その他の画像形成システム、例えばモノクロプリンタ、ファックス、デジタル複写機などの一部として用いることもできる。またそれらの他のユニット、例えば印字用紙を搬送する紙搬送ユニット、潜像を形成しトナー像を担持する感光体ベルトユニット、トナー像を転写保持する中間転写ユニットなどにも好適である。さらに、ベルトコンベアなどのベルト搬送装置として用いることもできるものである。
なお、本明細書では、ベルト蛇行とは、ベルトが走行すべき幅方向の理想位置からの位置ずれを意味する。すなわち、周期性、非周期性の位置ずれや一方向性のベルト寄りなどを含む。そして、ベルト蛇行制御とは、必要な時間内、例えば一枚の転写紙に対する転写工程に要する時間など、における蛇行幅を許容値以下に抑えることを意味する。
【００１２】
図１に示したように、ベルト駆動装置１の概略構成は、転写搬送ベルト２（無端ベルト）が、互いに平行に配置された駆動ローラ４、従動ローラ９（ローラ）およびテンションローラ５に巻き掛けられ、図１のＡ視方向からみて大略三角形状の軌道を描いて回転駆動可能とされるものである（破線矢印参照）。そのために駆動ローラ４は、直接あるいはギヤなどの駆動伝達機構を介して、モータなどの駆動手段（不図示）に結合される。また、転写搬送ベルト２の外周面のいずれかの位置には、転写搬送ベルト２の表面を清浄に保つためのクリーニングユニット（不図示）が設けられている。
【００１３】
駆動ローラ４と従動ローラ９との間に張られる転写搬送ベルト２の平面部には、転写搬送ベルト２の外周側（図示下側）に、４本の感光体ドラム１０が転写搬送ベルト２の周方向に所定間隔をおいて、転写搬送ベルト２に当接して配置される。そして各感光体ドラム１０と対向する位置において転写搬送ベルト２の内周側に転写ローラ１１が配置される。
感光体ドラム１０は、表面に静電潜像を形成後、トナーを付着させてトナー像を形成するためのものであり、その外周には、特に図示しないが、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色の色分解された画像を形成するための、帯電ユニット、露光ユニット、現像ユニットなど周知のユニットが適宜設けられる。
転写ローラ１１は、感光体ドラム１０上のトナー像を、転写搬送ベルト２外周面に沿って搬送される転写紙（不図示）に転写するためのものである。なお、符号１２Ａ、１２Ｂはそれぞれ、画像転写前・後の転写紙を示す。
このように、ベルト駆動装置１は、電子写真によるタンデム式カラー画像形成形成システムの一部に用いられる転写搬送ユニットとなっているものである。
【００１４】
転写搬送ベルト２は、転写紙１２Ａを静電吸着して、各色のトナー像を転写して色重ねしつつ、不図示の定着ユニットに搬送するためのベルト部材である。そして、適宜の合成樹脂で形成された誘電体シート部材を、円筒状に無端接合して形成される。そのため内周面（ベルト面）、外周面は平滑とされる。
転写搬送ベルト２の幅は、転写紙の最大通紙幅よりも広い幅とされる。
【００１５】
駆動ローラ４の概略構成は、両端に突出する軸部４ａと、その外周側に同軸に設けた円柱状のローラ部４ｂとからなる。
軸部４ａは、不図示の駆動手段と直接または間接に結合される。
ローラ部４ｂは転写搬送ベルト２よりも広い幅を有する。ローラ部４ｂの材質は、転写搬送ベルト２の内周面に当接してスリップすることなく回転駆動できるように、無端ベルト２に対して適宜の摩擦係数を有する構成とされる。例えば合成樹脂、合成ゴムなどを軸部４ａ表面にコーティングしたり、巻き付けたりして形成される。
【００１６】
従動ローラ９は、転写搬送ベルト２を巻き掛けてベルトを屈曲させるとともに、駆動ローラ４との間に、感光体ドラム１０、転写ローラ１１などを配置する平面部を形成するために設けられたローラ部材である。そして、転写紙搬送の上流側（図１の右斜め下側）に配置される。
その概略構成は、両端に突出する軸部９ａと、軸部９ａと同軸に形成された円柱状のローラ部９ｂとからなる。そして、軸部９ａが、駆動ローラ４と略平行となる位置で支持部材（不図示）に回転自在に支持される。また、ローラ部９ｂの幅は転写搬送ベルト２の幅より広い幅とされる。
軸部９ａ、ローラ部９ｂの材質は、転写搬送ベルト２を滑らかに搬送できるならば、例えば金属、合成樹脂などの適宜の材質を採用できる。
【００１７】
テンションローラ５は、転写搬送ベルト２の内周面に押圧して、転写搬送ベルト２の走行とともにつれ回りできるように、ローラ位置姿勢制御機構３により駆動ローラ４と略平行に軸支されたローラ部材である。
その概略構成は、両端に突出する軸部５ａと、軸部５ａと同軸に形成された直径ｄの円柱状のローラ部５ｂとからなる（図２（ａ）参照）。そして、各軸部５ａがそれぞれ後述するアーム６（アーム部材）に回転自在に軸支されている。
ローラ部５ｂの幅は、少なくとも転写搬送ベルト２が蛇行するとき転写搬送ベルト２の端部が蛇行量に応じてローラ部５ｂから突出するように、転写搬送ベルト２の幅と略同じか、やや狭い幅とされる。またその材質は、転写搬送ベルト２が軸方向に円滑に移動できるような表面性を有する材質、例えば金属、合成樹脂などであって、表面が滑らかに仕上げられたものを採用することができる。
【００１８】
ローラ位置姿勢制御機構３の概略構成は、アーム６、スプリング７（付勢手段）、回動軸８からなる。
アーム６は、図２（ａ）、（ｂ）に示したように、アーム本体６ｃの両端部に、アーム本体６ｃを回動支持する軸受部６ｅと、軸部５ａを回転軸支する軸受部６ａとを備えたロッド状部材である。そして、各アーム６は、テンションローラ５の両端から回転軸支し、ローラ部５ｂの端部に隣接して配置される。
軸受部６ｅ、６ａの中間には、アーム６に弾性復元力を付勢するためのスプリング７を係止する係止部６ｄが設けられる。
各軸受部６ｅには、転写搬送ベルト２の幅方向の両側に設けられた支持板１３間に設置された回動軸８が挿通され、回動軸８を中心としてそれぞれ独立に回動可能とされる。
軸受部６ａ側の端部は、軸受部６ａと同軸に、半径ｒ＝ｄ／２の円筒面からなるベルト当接部６ｂ（当接幅検知部）が形成される。このため、少なくとも転写搬送ベルト２が蛇行したときに、ローラ部５ｂから軸方向に突出した転写搬送ベルト２が、幅方向に略変形することなくベルト当接部６ｂ上に円滑に移動できる構成とされる。
そして、ベルト当接部６ｂは、その上に転写搬送ベルト２が移動して走行する際、転写搬送ベルト２との軸方向の当接幅に応じて大きさが変化するすべり摩擦力が発生する材質で形成される。例えば、金属や合成樹脂、またはそれらに適宜の表面コートを施した構成が採用できる。
【００１９】
スプリング７は、例えばコイルばねなどの付勢部材からなり、一端が係止部６ｄに係止され、他端が不図示の支持部材に係止される。そして、転写搬送ベルト２が走行してベルト蛇行することによりベルト当接部６ｂに摩擦力が作用するとき、アーム６の回動中心に対して、摩擦力の方向と同方向回りとなる方向に付勢される。すなわち、摩擦力がスプリング７による付勢力と加算されて転写搬送ベルト２のベルト張力が増大するような方向に付勢される。
【００２０】
本実施形態におけるアーム６の位置は、図３（ａ）に示したように、アーム６の回動中心を点Ｏとし、駆動ローラ４と従動ローラ９の軸中心を結ぶ直線を水平方向に配置するとき、アーム６が、点Ｏを通る垂直方向の直線から計って図示反時計回りに角θ１（ただし、θ１＞０）傾斜した状態とされる。このとき、スプリング７から付勢力Ｔ１が作用し、転写搬送ベルト２が所定のベルト張力が得られるようにする。
このようにローラ位置姿勢制御機構３は、ベルト当接部６ｂに作用する摩擦力に応じてテンションローラ５の軸部５ａ、５ａを位置可変に支持できるようになっている。
【００２１】
次に、本実施形態のベルト駆動装置１の作用について説明する。
一般にベルト駆動装置では、種々の原因でベルト走行時にベルト蛇行・ベルト寄りが発生する。本実施形態においても、例えば、転写搬送ベルト２の内径偏差、駆動ローラ４、従動ローラ９設置時の平行度誤差、それぞれのローラ径の幅方向における製作誤差、ベルト張力偏差などの多岐にわたる幅方向の誤差偏差により、転写搬送ベルト２が当接する各ローラ上で、ローラの軸方向に転写搬送ベルト２を移動させるベルト寄り力が生じる。
本実施形態のベルト駆動装置１は、どのような原因であれ、ベルト蛇行が生じたときに、転写搬送ベルト２の幅方向の偏り量を検知して偏り量を所定値に均衡させることにより蛇行量を制御するものである。
図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本実施形態のベルト駆動装置１の蛇行量制御の動作について説明するためのテンションローラ５の中心軸と回動軸８とを含む断面における模式説明図である。
【００２２】
図４（ａ）は、転写搬送ベルト２の一端がローラ部５ｂ上にある状態を示す。このとき、転写搬送ベルト２には、テンションローラ５の軸線方向にベルト寄り力ｆＢ（図示左方向）が発生しているものとする。すると、転写搬送ベルト２は、ベルト寄り力ｆＢにより、ローラ部５ｂ上を図示左方向に移動し、転写搬送ベルト２の端部がベルト当接部６ｂに乗り上げる（図４（ｂ）参照）。
転写搬送ベルト２は、図示紙面方向に走行しているので、ベルト当接部６ｂに乗り上げた部分でベルト当接部６ｂと摩擦摺動し、ベルト当接部６ｂにベルト周方向に摩擦力Ｆ１が作用する（図３（ａ）参照）。
摩擦力Ｆ１を受けることにより、アーム６に回動中心点Ｏ回りのモーメントが作用し、テンションローラ５の角度θ１が減少する方向（図３（ａ）の時計回り方向）に回動され、転写搬送ベルト２のベルト張力が増大する。また、テンションローラ５の軸支位置がベルト走行方向の前方側（下流側）に移動する。
【００２３】
転写搬送ベルト２が図４（ａ）から図４（ｂ）の状態に変化する際、図示反対側のローラ端部では、転写搬送ベルト２がベルト当接部６ｂに乗り上げていないか、乗り上げていても、乗り上げ量が減るので、ベルト走行方向右側（図１のＡ側）のベルト張力が相対的に増大し、軸支位置が前方に移動する。その結果、転写搬送ベルト２にテンションローラ５の軸方向の分力Ｆｆが作用し（図４（ｂ）参照）、ベルト寄りに寄与する力が（ｆＢ−Ｆｆ）のように減少するためベルト寄りが抑えられる。
さらに、ベルト寄りが進むと、分力Ｆｆが増大し、Ｆｆ＞ｆＢとなると、ベルト寄り方向が反転し、転写搬送ベルト２が、ローラ部５ｂ側に押し戻される。
そのため、転写搬送ベルト２は、Ｆｆ＝ｆＢとなる位置で均衡し、ベルト蛇行が収まり、安定走行することができる。
すなわち、転写搬送ベルト２は、駆動ローラ４から供給される一定の回転エネルギのうちの一部がベルト蛇行するために費やされるが、一方で、ベルト蛇行により転写搬送ベルト２のベルト張力が増大することにより転写搬送ベルト２の歪みエネルギが増大する。したがって、歪みエネルギが限界に達すると、それ以上ベルト蛇行することができなくなり、所定の当接幅に平衡して、安定走行ができるものである。
【００２４】
このように、転写搬送ベルト２の幅方向両側のそれぞれのベルト当接部６ｂは、転写搬送ベルト２の乗り上げ幅に比例して摩擦力を受け、その増減に応じてローラ部５ｂからの突出量を検知する当接幅検知部を構成している。
また、転写搬送ベルト２の幅方向両側のそれぞれのアーム６がベルト当接部６ｂで検知した当接幅の増減に応じて、ベルト張力を増減する方向に、それぞれ独立に回動することで、ベルト寄りを打ち消す方向の摩擦分力Ｆｆを発生させるベルト蛇行制御機構を構成している。これにより、ベルト蛇行制御が行われるので、高精度なベルト駆動装置とすることができる。
【００２５】
本実施形態では、転写搬送ベルト２にベルト張力を付与するためのローラ位置制御機構が、ベルト蛇行制御機構を兼ねている。したがって部品点数を削減できる。しかも、高価な電気制御回路などを用いないので、低コストでベルト蛇行制御機構を設けることができるという利点がある。
また、ベルト蛇行制御機構に専用のスペースを設けなくてもよいので、小型化可能なベルト駆動装置とすることができるという利点がある。
【００２６】
また、このように、高精度、簡素かつ小型化可能なベルト駆動装置とするとができるので、高精度の搬送性と、小型化が強く求められている画像形成システム、カラー画像形成システムなどに用いるのに好適なベルト駆動装置となっているものである。
【００２７】
なお、例えば、図３（ｂ）に示したように、アーム６の角度を、本実施形態の角度θ１と逆方向に角度θ２（ただし、θ２≧０）とすると、摩擦力Ｆ２の増大とともに、アーム６の傾斜が大きくなり、ベルト張力が減少する。そのため、ベルト寄りが加速され、ベルト蛇行制御の作用効果を奏することはできない。
【００２８】
次に本実施形態の第１変形例について説明する。
本変形例は、上記のアーム６に代えて、図５に示したアーム１４を用いたものである。
図５は、本実施形態のアーム１４について説明するための正面図である。
アーム１４は、アーム６に対して、ベルト当接部６ｂに代えて平面当接部１４Ｂ（ベルト当接部）、Ｒ当接部１４Ａ（ベルト当接部）、平面当接部１４Ｃ（ベルト当接部）を備えるようにした点が異なる。以下、この相違点について簡単に説明する。
Ｒ当接部１４Ａは、軸受部６ａと同軸に設けられた半径ｒの部分円筒面である。
平面当接部１４Ｂ、１４Ｃは、それぞれ、Ｒ当接部１４Ａと滑らかに接続する傾斜平面であり、軸受部６ａ、６ｅを結ぶアーム１４の軸線から計って、それぞれ角ψ１、ψ２とされる。それぞれの傾斜角は、テンションローラ５で屈曲される転写搬送ベルト２に平面当接部１４Ｂ、１４Ｃが略沿う角度とされる。
【００２９】
このような構成とすることにより、転写搬送ベルト２の内周面が安定してガイドされる。例えば、半径ｒが比較的小さい場合でも、転写搬送ベルト２に負担を掛けずに摺動させることができるという利点がある。
また、平面当接部１４Ｂ、１４Ｃの長さを適宜設定することにより、転写搬送ベルト２との接触面積を調整することができるので、ベルト蛇行制御を行うのに最適な摩擦力を設定することができるという利点がある。この場合、もし必要ならば、平面当接部１４Ｂ、１４Ｃの材質や表面コートを代えるなどして、転写搬送ベルト２との摩擦係数を下げるようにしてもよい。
【００３０】
次に本実施形態の第２変形例について説明する。
本変形例は、上記のアーム６に代えて、図６に示したアーム１５を用いたものである。
図６（ａ）、（ｂ）は、それぞれアーム１５について説明するための正面図、および部分断面図である。
アーム１５は、アーム６に対して、ベルト当接部６ｂに代えてテーパ当接部１５ｂ（ベルト当接部）を備えるようにした点が異なる。以下、この相違点について簡単に説明する。
テーパ当接部１５ｂは、図６（ｂ）に示したように、軸受部６ａと同軸に設けられ、ローラ部５ｂに隣接する側で半径ｒとされてテンションローラ５の軸端部に向け拡径し、軸断面で角度ψ３の傾斜を有する部分円錐面として形成されたものである。
テーパ当接部１５ｂの表面はベルト当接部６ｂと同様、転写搬送ベルト２が当接したとき、当接幅に応じて適宜の摩擦力が発生するような材質で形成される。
【００３１】
このような構成により、転写搬送ベルト２がローラ部５ｂから突出すると、テーパ当接部１５ｂに滑らかに当接し、当接幅に応じた摩擦力が発生して、ベルト蛇行制御を行うことは、上記と同様であるが、テーパを有することにより、比較的当接幅が小さくても、ベルト張力が増大され、それにより、ベルト寄り力を相殺する軸方向の摩擦力Ｆｆが比較的急激に増大する。したがって、少ない当接幅でも、ベルト蛇行制御が行えるため、より小さなベルト蛇行量に抑えることができるという利点がある。
また、摩擦係数が比較的小さくても容易にベルト蛇行制御が行えるので、転写搬送ベルト２に摺動負荷がかかりにくくなるため、ベルト駆動トルクが少なくて済み、転写搬送ベルト２を長寿命とするとができるという利点がある。
【００３２】
なお、上記の説明では、図４を参照して転写搬送ベルト２が、ベルト当接部６ｂに当接しない状態を初期状態として動作説明を行ったが、転写搬送ベルト２がベルト当接部６ｂと初期当接幅を有する場合でも動作は同様である。
また、上記の説明では、ベルト蛇行が平衡した状態で所定の当接幅になって安定走行するとして説明したが、初期状態で転写搬送ベルト２の幅方向の両端がローラ部５ｂから突出しない場合には、平衡状態で、両端ともベルト当接部６ｂに当接しない場合もある。
【００３３】
また、上記の説明では、テンションローラ５が、転写搬送ベルト２の内周面に押圧される場合の例で説明したが、必要なら、テンションローラ５が、転写搬送ベルト２の外周面に押圧されてもよい。
【００３４】
また、上記の説明では、当接幅検知部が摩擦力を検出する例で説明したが、当接幅を検知して、テンションローラのローラ位置姿勢制御手段を作動させることができるならば、これに限るものではない。その場合でも、ローラ位置制御手段がベルト張力を付与する手段とベルト蛇行制御手段とを兼用できるので、部品点数削減と小型化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施形態に係るベルト駆動装置の概略構成について説明するための斜視説明図である。
【図２】本発明の実施形態に係るベルト駆動装置の主要部について説明するための正面部分断面図およびその左側面図である。
【図３】図１のＡ視における主要部材の位置関係について説明するための概略配置図、および本実施形態に採用できない主要部材の位置関係について説明するための概略配置説明図である。
【図４】本実施形態のベルト駆動装置の蛇行量制御の動作について説明するための断面視の模式説明図である。
【図５】本実施形態の第１変形例に係るアームについて説明するための正面図である。
【図６】本実施形態の第２変形例に係るアームについて説明するための正面図および部分断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  ベルト駆動装置
２  転写搬送ベルト（無端ベルト）
３  ローラ位置姿勢制御機構
４  駆動ローラ
５  テンションローラ
６、１４、１５  アーム（アーム部材）
６ｂ  ベルト当接部（当接幅検知部）
７  スプリング（付勢手段）
９  従動ローラ
１４Ａ  Ｒ当接部（当接幅検知部）
１４Ｂ、１４Ｃ  平面当接部（当接幅検知部）
１５ｂ  テーパ当接部（当接幅検知部）
【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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