(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）回転自在に配設された駆動ローラと、
（ｂ）回転自在に配設されたアイドルローラと、
（ｃ）前記駆動ローラとアイドルローラとの間に張設されたエンドレスのベルトと、
（ｄ）前記駆動ローラを回転させる駆動源と、
（ｅ）前記ベルトの内周の少なくとも一方の側縁に配設されたガイドベルトとを有するとともに、
（ｆ）前記駆動ローラ及びアイドルローラの少なくとも一方に、前記ガイドベルトと噛合する案内溝が形成され、
（ｇ）前記駆動ローラ及びアイドルローラの少なくとも一方に、前記ベルトに張力を与える張力付与手段が配設され、
（ｈ）前記案内溝の底面の幅はガイドベルトの幅よりわずかに広くされ、前記案内溝の側面は、前記底面から所定の角度で両側に広がる方向に傾けられた傾斜面を形成し、
（ｉ）前記ガイドベルトの側面は前記案内溝の底面に対してほぼ垂直にされることを特徴とするベルトユニット。
【請求項２】
前記案内溝は前記張力付与手段が配設されるアイドルローラに形成される請求項１に記載のベルトユニット。
【請求項３】
前記ベルトに前記ガイドベルト側から離れる方向の斜行力を発生させる斜行力発生手段を有する請求項１に記載のベルトユニット。
【請求項４】
（ａ）前記斜行力発生手段は、前記駆動ローラ及びアイドルローラを支持するベルトフレームであり、
（ｂ）該ベルトフレームにおいて、前記ガイドベルトが配設された一方の側縁側における駆動ローラとアイドルローラとの軸間距離は、他方の側縁側における駆動ローラとアイドルローラとの軸間距離より短くされる請求項３に記載のベルトユニット。
【請求項５】
前記斜行力発生手段は前記張力付与手段であり、前記ガイドベルトが配設された一方の側縁側において付与される張力は、他方の側縁側において付与される張力より大きくされる請求項３に記載のベルトユニット。
【請求項６】
前記ベルトを挟んで前記案内溝と対向させて、前記ガイドベルトが案内溝から外れるのを防止する外れ防止部材が配設される請求項１に記載のベルトユニット。
【請求項７】
前記外れ防止部材は回転自在に配設される請求項６に記載のベルトユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ベルトユニットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、電子写真記録方式を用いた記録装置、特に、複数の色のトナーに基づいてカラー画像を形成する記録装置においては、ベルトユニットが配設され、トナー像又は記録媒体を搬送するために、記録幅を有するエンドレスのベルトを走行させるようにしている。そして、ベルトは、駆動ローラ、複数のアイドルローラ等の各ローラ間に張設され、所定の箇所において張力が与えられるようになっている。
【０００３】
また、ベルトが斜行するのを防止するために、ベルトの側縁をフランジによって案内したり、ベルトの内周の一方の側縁においてベルトと一体にガイドベルトを形成し、該ガイドベルトを案内溝によって案内したりしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のベルトユニットにおいては、部品の組立誤差等によって各ローラがベルトの走行方向に対して傾いたり、各ローラの外周面の精度が低かったりして前記ベルトに斜行力が加わると、ベルトが前記フランジから外れたり、ガイドベルトが案内溝から外れたりすることがあり、安定してベルトを走行させることができない。
【０００５】
そこで、ベルトに与えられる張力を最小限に抑制することが考えられるが、張力を小さくすると、ベルトの弛（たる）みがその分多くなり、駆動ローラとベルトとの間で滑りが生じてしまう。その結果、ベルトに十分な駆動力を伝達することができず、ベルトを安定して走行させることができなくなってしまう。
また、部品の組立誤差等が生じないように、例えば、各ローラの各軸間の距離を微調整することが考えられるが、組立性がその分低下し、ベルトユニットのコストが高くなってしまう。そして、前記各軸間の距離を微調整しても、記録装置がセットされる台が歪（ひず）んでいると、その歪みが各ローラに伝わり、該各ローラがベルトの走行方向に対して傾いてしまうことがある。その結果、安定してベルトを走行させることができない。
【０００６】
本発明は、前記従来のベルトユニットの問題点を解決して、安定してベルトを走行させることができ、組立性を向上させることができ、コストを低くすることができるベルトユニットを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明のベルトユニットにおいては、回転自在に配設された駆動ローラと、回転自在に配設されたアイドルローラと、前記駆動ローラとアイドルローラとの間に張設されたエンドレスのベルトと、前記駆動ローラを回転させる駆動源と、前記ベルトの内周の少なくとも一方の側縁に配設されたガイドベルトとを有する。
【０００８】
そして、前記駆動ローラ及びアイドルローラの少なくとも一方に、前記ガイドベルトと噛合する案内溝が形成される。また、前記駆動ローラ及びアイドルローラの少なくとも一方に、前記ベルトに張力を与える張力付与手段が配設される。
そして、前記案内溝の底面の幅はガイドベルトの幅よりわずかに広くされ、前記案内溝の側面は、前記底面から所定の角度で両側に広がる方向に傾けられた傾斜面を形成する。また、前記ガイドベルトの側面は前記案内溝の底面に対してほぼ垂直にされる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は本発明の第１の実施の形態におけるベルトユニットの斜視図、図２は本発明の第１の実施の形態におけるベルトユニットの要部断面図、図３は本発明の第１の実施の形態におけるガイドベルトの配設状態図、図４は本発明の第１の実施の形態におけるベルトユニットの要部拡大図である。
【００１０】
図において、１１はループ状に形成されたエンドレスのベルトであり、該ベルト１１は記録装置の最大印字幅より所定値だけ広い幅を有する。そして、前記ベルト１１が斜行するのを防止するために、ベルト１１の内周の一方の側縁に沿って、ガイドベルト１１ａが数〔ｍｍ〕の幅で内方に突出させて一体的に配設される。なお、ガイドベルト１１ａは前記ベルト１１の内周の両側縁に配設することもできる。
【００１１】
また、１２は回転自在に配設された駆動ローラ、１３、１４、１８は回転自在に配設された第１〜第３のアイドルローラである。前記駆動ローラ１２は、前記ガイドベルト１１ａに干渉しない範囲でほぼベルト１１と同じ幅を有し、図示されない駆動源を駆動することによって図１における反時計回りに定速で回転させられ、ベルト１１の巻付角に対応して発生させられる摩擦力によってベルト１１を矢印Ａ方向に走行させる。そして、前記摩擦力を十分に発生させることができるように、前記駆動ローラ１２の表面はゴム等の摩擦係数が高い材料によって形成される。
【００１２】
また、前記第１のアイドルローラ１３は、前記ガイドベルト１１ａに干渉しない範囲でほぼベルト１１と同じ幅を有し、前記駆動ローラ１２と平行に、かつ、所定の距離を置いて配設される。そして、ベルト１１を走行させたときに、前記駆動ローラ１２と第１のアイドルローラ１３との間のベルト１１の平面部分によって、図示されないトナー像又は記録媒体を搬送するために搬送面が形成され、かつ、搬送長が設定される。
【００１３】
また、前記第２のアイドルローラ１４は、アルミニウムによる押出材、樹脂等によって形成され、前記第１のアイドルローラ１３と平行に配設され、かつ、両端に配設されたアーム１５によって第１のアイドルローラ１３の軸を中心にして所定角度だけ揺動自在に支持される。そして、前記アーム１５をスプリング１７の付勢力によって図１における反時計回りに付勢し、前記第２のアイドルローラ１４をベルト１１に押し付けることにより、前記ベルト１１に所定の張力を与えることができる。その結果、前記ベルト１１と駆動ローラ１２との間に所定の摩擦力が発生させられ、該摩擦力によってベルト１１を走行させることができる。なお、前記アーム１５及びスプリング１７によって張力付与手段が構成される。本実施の形態において、該張力付与手段は、第２のアイドルローラ１４に配設されるようになっているが、駆動ローラ１２又は第１のアイドルローラ１３、第３のアイドルローラ１８に配設することもできる。
【００１４】
ところで、駆動ローラ１２を回転させ、ベルト１１を走行させるのに伴って、ベルト１１の搬送方向における駆動ローラ１２より上流側に弛みが生じるが、前記第２のアイドルローラ１４によって前記ベルト１１に所定の張力が与えられるようになっているので、第２のアイドルローラ１４の部分における弛みは最も少ない。そこで、本実施の形態においては、前記アーム１５及びスプリング１７が配設される第２のアイドルローラ１４に斜行発生防止部が形成される。
【００１５】
すなわち、前記第２のアイドルローラ１４の一端に、プーリ状の案内溝１４ａが形成され、該案内溝１４ａと前記ガイドベルト１１ａとが噛合するようになっている。したがって、ベルト１１は、案内溝１４ａによって案内されて走行させられるので、斜行するのを防止することができる。なお、本実施の形態において、案内溝１４ａは第２のアイドルローラ１４の一端に形成されるが、ガイドベルト１１ａを前記ベルト１１の内周の両側縁に配設する場合には、案内溝１４ａを第２のアイドルローラ１４の両端に形成することもできる。また、案内溝１４ａを駆動ローラ１２に形成したり、第１のアイドルローラ１３、１８に形成したりすることもできる。
【００１６】
そして、前記第２のアイドルローラ１４とベルト１１を介して対向させて、案内溝１４ａとほぼ同じ長さの外れ防止部材としての規制ローラ２１が配設され、該規制ローラ２１は前記ベルト１１の一方の側縁に沿って延び、ガイドベルト１１ａが案内溝１４ａから外れるのを防止する。そのために、前記規制ローラ２１は、アーム１５と一体に配設されたポスト２２に対して回転自在に、かつ、ベルト１１とわずかな隙（すき）間を形成して取り付けられ、ベルト１１の走行に伴って従動させられる。
【００１７】
さらに、前記案内溝１４ａの底面Ｓ１の幅はガイドベルト１１ａの幅よりわずかに広くされ、両側面Ｓ２、Ｓ３は前記底面Ｓ１に対して約４５度の角度で、両側に広がる方向に傾けられ、テーパ面を形成する。したがって、前記ガイドベルト１１ａと両側面Ｓ２、Ｓ３との間において摩擦力が発生するのを防止することができるだけでなく、両側面Ｓ２、Ｓ３にガイドベルト１１ａが乗り越えるのを防止することができる。
【００１８】
また、１９は前記第３のアイドルローラ１８とベルト１１を介して対向させて、先端をベルト１１に押し付けて配設されたクリーニング部材であり、該クリーニング部材１９は、前記ベルト１１の走行に伴ってベルト１１の表面に付着した異物を除去する。
そして、２３は前記駆動ローラ１２及び各第１〜第３のアイドルローラ１３、１４、１８を回転自在に、アーム１５を揺動自在にそれぞれ支持するとともに、スプリング１７の一端を保持するベルトフレームであり、該ベルトフレーム２３を覆うように前記ベルト１１が配設される。
【００１９】
次に、前記構成のベルトユニットの組立方法について説明する。
図５は本発明の第１の実施の形態におけるベルトユニットの組立方法の説明図である。
図に示すように、ベルトフレーム２３に駆動ローラ１２及び第１〜第３のアイドルローラ１３、１４、１８を組み付け、ガイドベルト１１ａ側を先行させてベルト１１をベルトフレーム２３に外嵌（かん）し、ガイドベルト１１ａを案内溝１４ａ（図４）内に入れて噛合させる。その後、スプリング１７（図１）をベルトフレーム２３に固定し、規制ローラ２１をアーム１５に取り付ける。
【００２０】
次に、前記構成のベルトユニットの動作について説明する。
まず、図示されない駆動源を駆動することによって駆動ローラ１２を回転させると、該駆動ローラ１２とベルト１１との間に発生させられる摩擦力によってベルト１１が走行させられる。通常、ガイドベルト１１ａは案内溝１４ａ内に納まった状態に置かれるので、ベルト１１は定位置において走行させられるが、部品の組立誤差等によって前記駆動ローラ１２、第１〜第３のアイドルローラ１３、１４、１８等がベルト１１の走行方向に対して傾いたり、前記駆動ローラ１２、第１〜第３のアイドルローラ１３、１４、１８の外周面の精度が低かったり、記録装置がセットされる台が歪んでいたりすると、ベルト１１に斜行力が加わり、ベルト１１は斜行しようとする。
【００２１】
このとき、前記ガイドベルト１１ａは、案内溝１４ａ内を横方向に移動し、一方の側縁が側面Ｓ２、Ｓ３の一方に乗り越えようとしても、前記規制ローラ２１が阻止するので、乗り越えられない。したがって、前記ガイドベルト１１ａは、案内溝１４ａ内を確実に走行させられる。
なお、ガイドベルト１１ａの一方の側縁が側面Ｓ２、Ｓ３の一方に乗り越えようとする場合、乗り越えようとする力は側面Ｓ２、Ｓ３の角度によって分けられ、ガイドベルト１１ａに、底面Ｓ１から離そうとする垂直方向分力、及び第２のアイドルローラ１４の軸方向に移動させようとする水平方向分力が加わる。この場合、垂直方向分力に対して前記規制ローラ２１が反力を与え、水平方向分力に対して前記ベルト１１の耐剪（せん）断力が反力を与える。
【００２２】
このように、本実施の形態においては、前記ベルト１１に斜行力が加わっても、ガイドベルト１１ａが前記案内溝１４ａから外れることがなく、斜行が阻止されるので、安定してベルト１１を走行させることができる。
また、ベルト１１に与えられる張力を最小限に抑制する必要がないので、ベルト１１の弛みをその分少なくすることができ、駆動ローラ１２とベルト１１との間で滑りが生じるのを防止することができる。その結果、ベルト１１に十分な駆動力を伝達することができ、ベルト１１を安定して走行させることができる。
【００２３】
また、部品の組立誤差等が生じたり、駆動ローラ１２及び第１〜第３のアイドルローラ１３、１４、１８の外周面の精度が低かったりしても、駆動ローラ１２及び第１〜第３のアイドルローラ１３、１４、１８の各軸間の距離を微調整する必要がないので、組立性を向上させることができ、ベルトユニットのコストを低くすることができる。
【００２４】
そして、記録装置がセットされる台が歪んでいて、その歪みが駆動ローラ１２及び第１〜第３のアイドルローラ１３、１４、１８に伝わっても、安定してベルト１１を走行させることができる。
さらに、前記規制ローラ２１は、ポスト２２に対して回転自在に配設され、ベルト１１と線接触させられ、かつ、ベルト１１の走行に伴って従動させられるようになっている。したがって、ベルト１１の走行方向における摩擦力が小さくなるので、駆動源に加わる負荷を小さくすることができる。また、前記ベルト１１の走行方向に対して直角の方向における摩擦力は比較的大きいので、ベルト１１の斜行を抑制することができる。
【００２５】
ところで、前記構成のベルトユニットにおいて、前記ベルト１１が薄肉のフィルムによって形成されていて、かつ、第２のアイドルローラ１４側に向けて斜行しようとする場合、ガイドベルト１１ａ及び案内溝１４ａによってベルト１１の斜行が阻止されるので、ベルト１１の斜行力によってベルト１１の一部が第２のアイドルローラ１４から浮き上がることがある。
【００２６】
図６はベルトの浮上り状態を示す図である。
図において、１１はベルト、１１ａはガイドベルト、１４は第２のアイドルローラ、１４ａは案内溝、２１は規制ローラである。
この場合、前記ベルト１１に矢印Ｂ方向に斜行力が発生すると、ベルト１１が図に示されるように浮き上がることがある。
【００２７】
そこで、ベルト１１が浮き上がるのを防止することができる本発明の第２の実施の形態について説明する。
図７は本発明の第２の実施の形態におけるベルトユニットの斜視図である。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。
【００２８】
図において、１１は矢印Ａ方向に走行させられるベルトであり、該ベルト１１の走行方向に対して右側縁にガイドベルト１１ａ（図６）が配設される。
また、Ｌ1 は前記ベルト１１のガイドベルト１１ａが配設された一方の側縁側（搬送方向に対して右側縁側）における駆動ローラ１２と第１のアイドルローラ１３との軸間距離、Ｌ2 は前記ベルト１１の他方の側縁側（搬送方向に対して左側縁側）における駆動ローラ１２と第１のアイドルローラ１３との軸間距離である。
【００２９】
この場合、ベルトフレーム２３による駆動ローラ１２、第１のアイドルローラ１３の各支持位置が調整され、前記軸間距離Ｌ1 は軸間距離Ｌ2 よりわずかに短くされる。本実施の形態において、部品の精度を考慮して軸間距離Ｌ1 は軸間距離Ｌ2 より０．２〔ｍｍ〕程度短くされる。したがって、軸間距離Ｌ1 と軸間距離Ｌ2 との差によって、前記ベルト１１にガイドベルト１１ａ側から離れる方向、すなわち、矢印Ｃ方向の斜行力が発生する。その結果、前記ベルト１１が薄肉のフィルムによって形成されていても、ベルト１１が浮き上がるのを防止することができる。なお、前記ベルトフレーム２３によって斜行力発生手段が構成される。
【００３０】
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。
この場合、前記第１の実施の形態のベルトユニットにおいて、ベルト１１（図１）のガイドベルト１１ａ（図５）が配設された一方の側縁側（搬送方向に対して右側縁側）におけるスプリング１７の付勢力が、前記ベルト１１の他方の側縁側（搬送方向に対して左側縁側）におけるスプリング１７の付勢力よりわずかに大きくされる。本実施の形態において、ベルト１１に加わる張力の公差を考慮して、ベルト１１の一方の側縁側におけるスプリング１７の付勢力は他方の側縁側におけるスプリング１７の付勢力より張力の１０〔％〕程度大きくされる。したがって、前記付勢力の差によって、前記ベルト１１に矢印Ｃ方向の斜行力が発生する。その結果、前記ベルト１１が薄肉のフィルムによって形成されていても、ベルト１１が浮き上がるのを防止することができる。なお、アーム１５及びスプリング１７によって斜行力発生手段が構成される。
【００３１】
前記各実施の形態においては、前記規制ローラ２１とベルト１１との間にわずかな隙間が形成されるようになっているが、規制ローラ２１を所定の押付力でベルト１１に押し付けるようにすることもできる。
この場合、前記ガイドベルト１１ａの一方の側縁が側面Ｓ２、Ｓ３の一方に乗り越えるのを規制ローラ２１によって一層阻止することができる。
【００３２】
また、前記各実施の形態においては、駆動ローラ１２と第１〜第３のアイドルローラ１３、１４、１８との間にベルト１１を張設するようになっているが、一つの駆動ローラと一つのアイドルローラとの間にベルトを張設するようにすることもできる。その場合、アイドルローラとベルトを挟んだ反対側にクリーニング部材が配設され、前記アイドルローラ及びクリーニング部材を駆動ローラに対して平行に移動させることによって、ベルト１１に張力が与えられる。
【００３３】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００３４】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、ベルトユニットにおいては、回転自在に配設された駆動ローラと、回転自在に配設されたアイドルローラと、前記駆動ローラとアイドルローラとの間に張設されたエンドレスのベルトと、前記駆動ローラを回転させる駆動源と、前記ベルトの内周の少なくとも一方の側縁に配設されたガイドベルトとを有する。
【００３５】
そして、前記駆動ローラ及びアイドルローラの少なくとも一方に、前記ガイドベルトと噛合する案内溝が形成される。また、前記駆動ローラ及びアイドルローラの少なくとも一方に、前記ベルトに張力を与える張力付与手段が配設される。
そして、前記案内溝の底面の幅はガイドベルトの幅よりわずかに広くされ、前記案内溝の側面は、前記底面から所定の角度で両側に広がる方向に傾けられた傾斜面を形成する。また、前記ガイドベルトの側面は前記案内溝の底面に対してほぼ垂直にされる。
この場合、前記ベルトに斜行力が加わっても、前記駆動ローラ及びアイドルローラの少なくとも一方に配設された張力付与手段によって、前記ベルトに張力が与えられるので、その部分におけるベルトの弛みは最も少ない。したがって、ガイドベルトが前記案内溝から外れることがなく、斜行が阻止されるので、安定してベルトを走行させることができる。
【００３６】
また、ベルトに与えられる張力を最小限に抑制する必要がないので、ベルトの弛みをその分少なくすることができ、駆動ローラとベルトとの間で滑りが生じるのを防止することができる。その結果、ベルトに十分な駆動力を伝達することができ、ベルトを安定して走行させることができる。
また、部品の組立誤差等が生じたり、アイドルローラの外周面の精度が低かったりしても、駆動ローラ及びアイドルローラの各軸間の距離を微調整する必要がないので、組立性を向上させることができ、ベルトユニットのコストを低くすることができる。
【００３７】
そして、記録装置がセットされる台が歪んでいて、その歪みが駆動ローラ及びアイドルローラに伝わっても、安定してベルトを走行させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるベルトユニットの斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態におけるベルトユニットの要部断面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態におけるガイドベルトの配設状態図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態におけるベルトユニットの要部拡大図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態におけるベルトユニットの組立方法の説明図である。
【図６】ベルトの浮上り状態を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態におけるベルトユニットの斜視図である。
【符号の説明】
１１    ベルト
１１ａ    ガイドベルト
１２    駆動ローラ
１３    第１のアイドルローラ
１４    第２のアイドルローラ
１４ａ    案内溝
１５    アーム
１７    スプリング
１８    第３のアイドルローラ
２１    規制ローラ
２３    ベルトフレーム
Ｌ1 、Ｌ2     軸間距離
Ｓ１    底面
Ｓ２、Ｓ３    側面
【図１】
0003779804.tif 000002
【図２】
0003779804.tif 000003
【図３】
0003779804.tif 000004
【図４】
0003779804.tif 000005
【図５】
0003779804.tif 000006
【図６】
0003779804.tif 000007
【図７】
0003779804.tif 000008