ベルト駆動伝達装置、画像形成装置
【課題】 画像を担持して回転する回転体を回転駆動している際の、ベルトの寄りによるプーリからのベルトの脱落を防止することができるベルト駆動伝達装置を提供すること。
【解決手段】 画像形成装置のフレーム１に、軸受２を介して感光体ドラム４のドラム軸３が回転自在に軸支されている。ドラム軸３にはドラムプーリ８が取り付けられている。フレーム１にはモータ１０が取り付けられている。モータ１０の駆動軸１０ａには、モータプーリ１１が圧入されている。モータプーリ１１とドラムプーリ８との間には、スチール製のベルト９が掛け渡されている。ドラムプーリ８を磁石体からなる磁石体ドラムプーリ８−１で構成する。ベルト９を、磁性体からなる磁性体ベルト９−１で構成する。これにより、磁性体ベルト９−１が磁力により磁石体ドラムプーリ８−１に吸着され、磁石体ドラムプーリ８−１からの磁性体ベルト９−１の脱落が防止される。
【解決手段】 画像形成装置のフレーム１に、軸受２を介して感光体ドラム４のドラム軸３が回転自在に軸支されている。ドラム軸３にはドラムプーリ８が取り付けられている。フレーム１にはモータ１０が取り付けられている。モータ１０の駆動軸１０ａには、モータプーリ１１が圧入されている。モータプーリ１１とドラムプーリ８との間には、スチール製のベルト９が掛け渡されている。ドラムプーリ８を磁石体からなる磁石体ドラムプーリ８−１で構成する。ベルト９を、磁性体からなる磁性体ベルト９−１で構成する。これにより、磁性体ベルト９−１が磁力により磁石体ドラムプーリ８−１に吸着され、磁石体ドラムプーリ８−１からの磁性体ベルト９−１の脱落が防止される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
画像形成装置の像担持体である感光体ドラムは、一般的に、減速装置としての歯車駆動伝達装置により、駆動源としてのモータの回転を減速して、所望の線速で回転駆動するように構成されている。しかし、この歯車駆動伝達装置では、歯車の１歯毎の僅かな形状誤差により角速度に変動が起こるという問題がある。この角速度の変動は、駆動対象である回転体の回転ムラ（ジター）の原因となる。このため、このような角速の変動を起こす駆動伝達装置により上記感光体ドラムを駆動した場合には、その回転ムラにより画像ムラが発生して画質低下を招くことがある。また、その改善策として、歯車の加工精度を極力高めて形状誤差を低減したり、剛性や耐摩耗性の高い材料を用いて経時劣化や摩耗などを低減させたりした歯車駆動伝達装置は、コストが高くなるという問題がある。更に、この歯車駆動伝達装置では、回転時における歯車同士の噛み合いによる騒音が大きいという問題がある。
【０００２】
このような歯車駆動伝達装置の問題を改善することが可能な減速装置として、上記感光体ドラムの回転軸に従動プーリを設け、駆動系の駆動軸に駆動プーリを設け、従動プーリと駆動プーリとに無端状のベルトを掛け渡して、駆動軸の回転を感光体ドラムの回転軸に伝達する所謂ベルト駆動伝達装置がある。このベルト駆動伝達装置においては、ベルトが掛け渡されている駆動プーリの駆動軸と従動プーリの回転軸とが常に平行に保たれていれば、ベルトは、蛇行すること無く、安定して回転する。しかし、この駆動プーリの駆動軸と従動プーリの回転軸との平行度が保たれなくなると、ベルトの寄りが起って、プーリからベルトが脱落してしまう。このようなベルトの寄りによるベルトの脱落を防止することができるベルト駆動伝達装置として、例えば、特開平５−１５７１５５号公報の「スチールベルト用プーリ」のように、ベルトを張架するプーリの形状をクラウン（太鼓）状に形成したものが知られている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、ベルトを張架するプーリの形状をクラウン状に形成した従来のベルト駆動伝達装置においては、プーリの形状によりベルトが徐々にクリープ変形して、ベルトの形状が初期状態から変化してしまう。このため、この従来のベルト駆動伝達装置では、その伝達トルクや精度が経時的に変化するという問題がある。
このようなプーリの形状に頼らずにベルトの寄りを防止するようにしたベルト駆動伝達装置として、図１９に示すように、ブラケット６に対するモータ１０の駆動軸１０ａの取り付け角度（ベルト寄り調整角度）θを調整することにより、ベルト９の寄りを防止するようにしたものがある。しかし、このベルト駆動伝達装置においても、主として、そのモータ１０の駆動軸１０ａの負荷変動や経時的な摩耗劣化などにより、前述したように、駆動プーリの駆動軸と従動プーリの回転軸との平行度が保てなくなって、ベルトがプーリから脱落してしまうことがあった。
【０００４】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、画像を担持して回転する回転体を回転駆動している際の、ベルトの寄りによるプーリからのベルトの脱落を防止することができるベルト駆動伝達装置を提供することである。
また、本発明の他の目的とするところは、画像を担持する像担持体を安定回転させて、画像ムラのない高品質の画像形成を行うことができる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、画像を担持して回転する回転体の回転軸に従動プーリを設け、該回転体を駆動する駆動系の駆動軸に駆動プーリを設け、該従動プーリと該駆動プーリとに無端状のベルトを掛け渡して、該駆動軸の回転を該回転体の回転軸に伝達するベルト駆動伝達装置において、上記駆動プーリ及び上記従動プーリの少なくとも一方と、上記ベルトとの何れか一方を磁性体で構成し、他方を磁石体で構成したことを特徴とするものである。
このベルト駆動装置においては、上記駆動軸の回転により、上記駆動プーリ及び上記従動プーリの少なくとも一方と上記ベルトとが、磁力により吸着された状態で回転駆動される。
請求項２の発明は、請求項１のベルト駆動伝達装置において、上記駆動プーリ及び上記従動プーリの少なくとも一方を、磁性体もしくは磁石体で構成したプーリ部と、該プーリ部の両側面に設けられて上記ベルトの側面から突出する幅の非磁性体からなるベルト支持部とで構成したことを特徴とするものである。
請求項３の発明は、請求項２のベルト駆動伝達装置において、上記プーリ部及び上記ベルト支持部の上記ベルトとの接触面に、高摩擦部材膜を設けたことを特徴とするものである。
請求項４の発明は、請求項２のベルト駆動伝達装置において、上記プーリ部の上記ベルトとの接触面に高摩擦部材膜を設け、上記ベルト支持部の該ベルトとの接触面に低摩擦部材膜を設けことを特徴とするものである。
請求項５の発明は、画像を担持して回転する回転体の回転軸に従動プーリを設け、該回転体を駆動する駆動系の駆動軸に駆動プーリを設け、該従動プーリと該駆動プーリとに無端状のベルトを掛け渡して、該駆動軸の回転を該回転体の回転軸に伝達するベルト駆動伝達装置において、上記ベルトの上記従動プーリ及び上記駆動プーリに掛け渡されていない部分のベルト面に対して接触するように配置した接触部材と、上記ベルトとの何れか一方を磁性体で構成し、他方を磁石体で構成したことを特徴とするものである。
請求項６の発明は、請求項５のベルト駆動伝達装置において、上記回転体の回転時における上記ベルトの軸方向の位置を検出するベルト位置検出手段と、上記ベルト面に沿って上記接触部材を移動させる接触部材移動手段と、該ベルト位置検出手段で検出したベルト位置に応じて該接触部材移動手段による該接触部材の移動量を制御する移動量制御手段とを有していることを特徴とするものである。
請求項７の発明は、請求項６のベルト駆動伝達装置において、上記接触部材は、上記接触部材移動手段によって、上記ベルと面に沿って円弧状に移動するように構成されていることを特徴とするものである。
請求項８の発明は、画像を担持して回転する回転体の回転軸に従動プーリを設け、該回転体を駆動する駆動系の駆動軸に駆動プーリを設け、該従動プーリと該駆動プーリとに無端状のベルトを掛け渡して、該駆動軸の回転を該回転体の回転軸に伝達するベルト駆動伝達装置において、上記ベルトの上記従動プーリもしくは上記駆動プーリに掛け渡されている部分のベルト外周面に接触配置した接触部材と、該ベルトとの何れか一方を磁性体で構成し、他方を磁石体で構成したことを特徴とするものである。
請求項９の発明は、請求項８のベルト駆動伝達装置において、上記回転体の回転時における上記ベルトの軸方向の位置を検出するベルト位置検出手段と、上記ベルト面に沿って上記接触部材を移動させる接触部材移動手段と、該ベルト位置検出手段で検出したベルト位置に応じて該接触部材移動手段による該接触部材の移動量を制御する移動量制御手段とを有していることを特徴とするものである。
請求項１０の発明は、画像を担持して回転する像担持体と、該像担持体上に画像を形成する画像形成手段とを備え、該像担持体を無端状のベルトとプーリとで構成したベルト駆動伝達装置により回転駆動する画像形成装置において、上記ベルト駆動伝達装置として、請求項１、２、３、４、５、６、７、８又は９のベルト駆動伝達装置を用いることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、画像を担持して回転する回転体を回転駆動している際の、ベルトの寄りによるプーリからのベルトの脱落を防止することができるという優れた効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明が適用されるベルト駆動伝達装置について説明する。図１６及び図１７に、後述する各実施形態に共通した構成を有するベルト駆動伝達装置の一例を示す。図１６及び図１７において、図示しない画像形成装置の本体側板であるフレーム１には、軸受２を介して、感光体ドラム４のドラム軸３が回転自在に軸支されている。このドラム軸３には、ドラムプーリ８が取り付けられている。また、フレーム１には、スタッド５、ブラケット６を介して、モータ１０が取り付けられている。モータ１０の駆動軸１０ａには、モータプーリ１１が圧入されている。このモータプーリ１１と、ドラムプーリ８との間には、スチール製のベルト９が掛け渡されている。モータ１０は、このベルト９に所望のテンションがかかるように、モータプーリ１１とドラムプーリ８との軸間距離を予め定めた上で、ねじ１２によりブラケット６に締結されている。
【０００８】
しかしながら、このような構造のベルト駆動伝達装置では、図１８に示すように、その組み立て時に理想位置９’にあったベルト９が、負荷トルク変動や、ベルト９の僅かなクリープ変形等によって、脱落位置９"に片寄りを起こす場合がある。このようなベルト９の寄りによって、ベルト９が脱落したり破損したりすると、モータ１０の回転が感光体ドラム４に伝達されなくなる。そこで、この種のベルト駆動伝達装置では、図１９に示すように、ブラケット６に対するモータ１０の駆動軸１０ａの取り付け角度（ベルト寄り調整角度）θを調整して、ベルト９の寄りを防止するようにしている。しかし、このように、初期（組み立て時）はベルト寄りを防止できるように調整が施されていたとしても、ベルト９の回転が経時的に安定しているとは限らない。例えば、負荷トルクの変動によるドラム軸３のふらつきや、フレーム１及びブラケット６等の温度変化による内部応力ひずみや、クリープ変形等の影響で、モータプーリ１１及びドラムプーリ８とベルト９との均衡状態が崩れて、ベルト９が片寄り脱落する場合がある。
【０００９】
このようなベルト９の脱落を防止するために、モータプーリ１１及びドラムプーリ８にフランジを設けたものがあるが、薄層のベルトではフランジに接触したときの蛇行による側圧でベルト９がめくれあがって破損することがある。
【００１０】
上記問題は、以下に説明する各実施形態に係るベルト駆動伝達装置を用いることにより解決することができる。なお、以下の実施形態に係るベルト駆動伝達装置の各構成要素のうち、図１６及び図１７に示したベルト駆動伝達装置の各構成要素と同等の構成及び機能を有するものには、このベルト駆動伝達装置の各構成要素に付した符号と同符号を付してその説明を省略する。
【００１１】
（実施形態１）
実施形態１に係るベルト駆動伝達装置は、図１６及び図１７に示したベルト駆動装置の構成に加えて、以下の特徴を有する。本実施形態１に係るベルト駆動伝達装置は、図１に示すように、従動側のドラムプーリ８を、磁石体からなる磁石体ドラムプーリ８−１で構成している。磁石体としては、フェライトや、アルニコ、ネオジウム系希土類、サマリウムコバルト系希土類などの永久磁石を用いることができる。この磁石体は、上記モータ１０の電源を利用して給電するように構成した電磁石を用いることもできる（以下の磁石体も同じ）。また、ベルト９を、磁性体（鉄，ニッケル等を含む合金材料）からなる磁性体ベルト９−１で構成している。
【００１２】
（実施形態２）
実施形態２に係るベルト駆動伝達装置は、実施形態１に係るベルト駆動伝達装置の構成に加えて、以下の特徴を有する。本実施形態２に係るベルト駆動伝達装置は、図２に示すように、従動側のドラムプーリ８を、磁石体ドラムプーリ部８−２と、ベルト支持部８−３とで構成している。磁石体ドラムプーリ部８−２は、フェライトや、ネオジウムに代表される磁石体で構成されている。ベルト支持部８−３は、この磁石体ドラムプーリ部８−２の両側面に設けられており、ベルト９の側面から突出する幅の非磁性体で構成されている。
【００１３】
（実施形態３）
実施形態３に係るベルト駆動伝達装置は、実施形態２に係るベルト駆動伝達装置の構成に加えて、以下の特徴を有する。本実施形態３に係るベルト駆動伝達装置は、図３に示すように、磁石体ドラムプーリ部８−２の両側にベルト支持部８−３を積層した構成の従動側のプーリの外周に、高摩擦部材膜８−４を巻き付けた構成としている。この高摩擦部材膜８−４は、ポリウレタンや、シリコン等の、高摩擦係数の部材を膜状に形成したものである。
【００１４】
（実施形態４）
実施形態４に係るベルト駆動伝達装置は、実施形態２に係るベルト駆動伝達装置の構成に加えて、以下の特徴を有する。本実施形態４に係るベルト駆動伝達装置は、図４に示すように、磁石体ドラムプーリ部８−２の外周に高摩擦部材膜８−４を巻き付け、ベルト支持部８−３の外周に低摩擦部材膜８−５を巻き付けた構成にしている。
【００１５】
（実施形態５）
実施形態５に係るベルト駆動伝達装置は、図１６及び図１７に示したベルト駆動装置の構成に加えて、以下の特徴を有する。本実施形態５に係るベルト駆動伝達装置は、図５に示すように、上記ドラムプーリ８を、鉄やニッケルなどの合金などで代表される磁性体からなる磁性体ドラムプーリ８−６で構成し、ベルト９を、着磁した材料からなる磁石体ベルト９−２で構造している。
【００１６】
（実施形態６）
実施形態６に係るベルト駆動伝達装置は、実施形態５に係るベルト駆動伝達装置の構成に加えて、以下の特徴を有する。本実施形態６に係るベルト駆動伝達装置は、図６に示すように、上記ドラムプーリ８を、磁性体ドラムプーリ部８−７と、ベルト支持部８−３とで構成されている。磁性体ドラムプーリ部８−７は、鉄やニッケルなどの合金などで代表される磁性体で構成されている。ベルト支持部８−３は、この磁性体ドラムプーリ部８−７の両側面に設けられており、ベルト９の側面から突出する幅の非磁性体で構成されている。
【００１７】
（実施形態７）
実施形態７に係るベルト駆動伝達装置は、実施形態６に係るベルト駆動伝達装置の構成に加えて、以下の特徴を有する。本実施形態７に係るベルト駆動伝達装置は、図７に示すように、磁性体ドラムプーリ部８−７の両側にベルト支持部８−３を積層した構成の従動側のプーリの外周に、高摩擦部材膜８−４を巻き付けた構成としている。この高摩擦部材膜８−４は、ポリウレタンや、シリコン等の、高摩擦係数の部材を膜状に形成したものである。
【００１８】
（実施形態８）
実施形態８に係るベルト駆動伝達装置は、実施形態６に係るベルト駆動伝達装置の構成に加えて、以下の特徴を有する。本実施形態８に係るベルト駆動伝達装置は、図８に示すように、磁性体ドラムプーリ部８−７の外周に高摩擦部材膜８−４を巻き付け、ベルト支持部８−３の外周に低摩擦部材膜８−５を巻き付けた構成にしている。
【００１９】
（実施形態９）
実施形態９に係るベルト駆動伝達装置は、図１６及び図１７に示したベルト駆動装置の構成に加えて、以下の特徴を有する。本実施形態９に係るベルト駆動伝達装置は、図９に示すように、磁性体材料で構成した磁性体ベルト９−１の、ドラムプーリ８及びモータプーリ１１に掛け渡されていない部分に接触するように、接触部材としての磁石体からなる磁石体コロ１３が配置されている。この磁石体コロ１３は、揺動自在に配設されている従動リンク１４に回転自在に軸支されている。また、この磁石体コロ１３には、磁性体からなる磁性体コロ１５が対向配置されている。これにより、磁性体ベルト９−１は、磁石体コロ１３と磁性体コロ１５とで挟まれた状態になっている。
【００２０】
（実施形態１０）
実施形態１０に係るベルト駆動伝達装置は、実施形態９に係るベルト駆動伝達装置の構成に加えて、以下の特徴を有する。本実施形態１０に係るベルト駆動伝達装置は、図１０に示すように、ベルト位置検出手段としての、ベルト位置検出センサ１６を有している。このベルト位置検出センサ１６は、ドラムプーリ８の回転時における磁性体ベルト９−１の軸方向の位置を、光学的あるいは磁気的に読み取って検出する機能を有している。このベルト位置検出センサ１６としては、反射型フォトセンサ、フォトイントラプタ、磁気センサ（ホール素子）などを用いることができる。また、本実施形態１０に係るベルト駆動伝達装置は、磁性体ベルト９−１のベルト面に沿って上記磁石体コロ１３を接触移動させるための、接触部材移動手段としての磁石体移動手段を有している。この磁石体移動手段は、可動ブラケット１７の一部にブラケットラックギア１８を設け、それをピニオンギア１９を介して、ステッピングモータ２０で移動するように構成されている。可動ブラケット１７は、磁石体コロ１３と磁性体コロ１５とを軸線方向に移動できるように構成されている。図１０において、ベルト位置検出センサ１６によって、磁性体ベルト９−１が所定の位置からずれた（片寄った）場合には、磁性体ベルト９−１を所定位置に戻すように、図示していない演算処理部によりステッピングモータ２０がずれ量に応じたステップ数だけ駆動される。
【００２１】
（実施形態１１）
実施形態１１に係るベルト駆動伝達装置は、実施形態１０に係るベルト駆動伝達装置の構成に加えて、以下の特徴を有する。本実施形態１１に係るベルト駆動伝達装置は、図１１に示すように、上記磁石体移動手段により、磁石体コロ１３と磁性体コロ１５とが、上記磁性体ベルト９−１のベルト面に沿って、円弧状に移動するように構成されている。つまり、磁石体コロ１３と磁性体コロ１５とは、コロ回転ブラケット２１に連結しているブラケットホイール２２の回転軸を中心として、ウォームギヤ２３を介してステッピングモータ２４により回動されるように構成されている。
【００２２】
（実施形態１２）
実施形態１２に係るベルト駆動伝達装置は、図１６及び図１７に示したベルト駆動伝達装置の構成に加えて、以下の特徴を有する。本実施形態１２に係るベルト駆動伝達装置は、図１２に示すように、上記磁性体ベルト９−１のドラムプーリ８に巻き付いている部分の外周面に、磁石体からなる磁石体コロ２５を接触配置させたものである。この磁石体コロ２５は、揺動自在に配設された従動リンク２６に回転自在に軸支されており、磁性体ベルト９−１の寄りを規制している。
【００２３】
（実施形態１３）
実施形態１３に係るベルト駆動伝達装置は、実施形態１２に係るベルト駆動伝達装置の構成に加えて、以下の特徴を有する。本実施形態１３に係るベルト駆動伝達装置は、図１３に示すように、ベルト位置検出手段としての、ベルト位置検出センサ１６を有している。このベルト位置検出センサ１６は、実施形態１０に係るベルト駆動伝達装置と同様、ドラムプーリ８の回転時における磁性体ベルト９−１の軸方向の位置を、光学的あるいは磁気的に読み取って検出する機能を有している。このベルト位置検出センサ１６としては、反射型フォトセンサ、フォトイントラプタ、磁気センサ（ホール素子）などを用いることができる。また、本実施形態１０に係るベルト駆動伝達装置は、磁性体ベルト９−１のベルト面に沿って上記磁石体コロ１３を移動させる磁石体移動手段を有している。この磁石体移動手段は、可動ブラケット１７の一部にブラケットラックギア１８を設け、それをピニオンギア１９を介して、ステッピングモータ２０で移動するように構成されている。可動ブラケット１７は、磁石体コロ１３と磁性体コロ１５とを軸線方向に移動できるように構成されている。図１３において、ベルト位置検出センサ１６によって、磁性体ベルト９−１が所定の位置からずれた（片寄った）場合には、磁性体ベルト９−１を所定位置に戻すように、図示していない演算処理部によりステッピングモータ２０がずれ量に応じたステップ数だけ駆動される。
【００２４】
（実施形態１４）
実施形態１４に係るベルト駆動伝達装置は、図１６及び図１７に示したベルト駆動伝達装置の構成に加えて、以下の特徴を有する。本実施形態１４に係るベルト駆動伝達装置は、図１４に示すように、磁石体ベルト９−２のドラムプーリ８に巻き付いている部分の外周面に、磁性体からなる磁性体コロ２７を接触配置させたものである。この磁性体コロ２７は、揺動自在に配設された従動リンク２６に回転自在に軸支されており、磁石体ベルト９−２の寄りを規制している。
【００２５】
（実施形態１５）
実施形態１５に係るベルト駆動伝達装置は、実施形態１４に係るベルト駆動伝達装置の構成に加えて、以下の特徴を有する。本実施形態１５に係るベルト駆動伝達装置は、図１４に示すように、ベルト位置検出手段としての、ベルト位置検出センサ１６を有している。このベルト位置検出センサ１６は、実施形態１３に係るベルト駆動伝達装置と同様、ドラムプーリ８の回転時における磁性体ベルト９−１の軸方向の位置を、光学的あるいは磁気的に読み取って検出する機能を有している。このベルト位置検出センサ１６としては、反射型フォトセンサ、フォトイントラプタ、磁気センサ（ホール素子）などを用いることができる。また、本実施形態１０に係るベルト駆動伝達装置は、磁性体ベルト９−１のベルト面に沿って上記磁石体コロ１３を移動させる磁石体移動手段を有している。この磁石体移動手段は、可動ブラケット１７の一部にブラケットラックギア１８を設け、それをピニオンギア１９を介して、ステッピングモータ２０で移動するように構成されている。可動ブラケット１７は、磁石体コロ１３と磁性体コロ１５とを軸線方向に移動できるように構成されている。図１５において、ベルト位置検出センサ１６によって、磁性体ベルト９−１が所定の位置からずれた（片寄った）場合には、磁性体ベルト９−１を所定位置に戻すように、図示していない演算処理部によりステッピングモータ２０がずれ量に応じたステップ数だけ駆動される。
【００２６】
上述のように、実施形態１又は５に係るベルト駆動伝達装置においては、磁石体ドラムプーリ８−１に磁性体ベルト９−１を巻き付けることにより、磁性体ベルト９−１が磁力により磁石体ドラムプーリ８−１に吸着され、磁石体ドラムプーリ８−１からの磁性体ベルト９−１の脱落が防止される。
特に、実施形態２又は６に係るベルト駆動伝達装置においては、磁性体ベルト９−１に寄りが起った場合に、磁石体ドラムプーリ部８−２の両側面に設けられているベルト支持部８−３により、磁性体ベルト９−１が支持される。これにより、磁性体ベルト９−１に寄りが起っても、磁性体ベルト９−１がすぐに脱落すること無く、磁性体ベルト９−１が再び磁石体ドラムプーリ部８−２に戻るようになる。
また、実施形態３又は７に係るベルト駆動伝達装置においては、高摩擦部材膜８−４により、磁性体ベルト９−１と磁石体ドラムプーリ部８−２及びベルト支持部８−３との滑りを防止できるようになる。
また、実施形態４又は８に係るベルト駆動装置においては、ベルトが摩擦力の高い方へ寄る性質を利用して、ベルト支持部８−３に磁性体ベルト９−１が寄った場合に、ベルト支持部８−３の低摩擦部材膜８−５により、磁性体ベルト９−１が高摩擦部材膜８−４側に移動し易くなる。
また、実施形態９に係るベルト駆動伝達装置においては、磁性体ベルト９−１のドラムプーリ８及びモータプーリ１１に掛け渡されていない部分に接触配置した磁石体コロ１３により、磁性体ベルト９−１の寄りが規制され、磁石体ドラムプーリ８−１からの磁性体ベルト９−１の脱落が防止される。
また、実施形態１０又は１１に係るベルト駆動装置においては、ベルト位置検出センサ１６により検出された磁性体ベルト９−１に位置に応じて、磁石体移動手段とによって、磁性体ベルト９−１が所定位置に戻される。これにより、磁石体ドラムプーリ８−１からの磁性体ベルト９−１の脱落が防止される。
また、実施形態１２又は１４に係るベルト駆動伝達装置においては、磁性体ベルト９−１のドラムプーリ８に巻き付いている部分の外周面にに接触配置した磁石体コロ２５により、磁性体ベルト９−１の寄りが規制され、磁石体ドラムプーリ８−１からの磁性体ベルト９−１の脱落が防止される。また、ドラムプーリ８の材質を非磁性体とすることができるので、ドラムプーリ８を所望の物性（慣性モーメントや、騒音対策、コスト削減など）の素材で構成でき、その設計の自由度が広がる。
また、実施形態１３又は１５に係るベルト駆動装置においては、実施形態１０に係るベルト駆動装置と同様、ベルト位置検出センサ１６により検出された磁性体ベルト９−１に位置に応じて、磁石体移動手段とによって、磁性体ベルト９−１が所定位置に戻される。これにより、磁石体ドラムプーリ８−１からの磁性体ベルト９−１の脱落が防止される。また、実施形態１２に係るベルト駆動装置と同様、ドラムプーリ８を所望の物性（慣性モーメントや、騒音対策、コスト削減など）の素材で構成でき、その設計の自由度が広がる。
上述のような各実施形態に係るベルト駆動装置を、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置の感光体ドラム４を駆動回転する駆動手段として用いることにより、感光体ドラム４が回転ムラを生じることなく、安定して回転されるようになる。これにより、画像ムラのない画像品質の高い画像形成が行われるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態１に係るベルト駆動伝達装置の概略平面図。
【図２】本発明の実施形態２に係るベルト駆動伝達装置の概略平面図。
【図３】本発明の実施形態３に係るベルト駆動伝達装置の概略平面図。
【図４】本発明の実施形態４に係るベルト駆動伝達装置の概略平面図。
【図５】本発明の実施形態５に係るベルト駆動伝達装置の概略平面図。
【図６】本発明の実施形態６に係るベルト駆動伝達装置の概略平面図。
【図７】本発明の実施形態７に係るベルト駆動伝達装置の概略平面図。
【図８】本発明の実施形態８に係るベルト駆動伝達装置の概略平面図。
【図９】本発明の実施形態９に係るベルト駆動伝達装置の概略正面図。
【図１０】本発明の実施形態１０に係るベルト駆動伝達装置の概略平面図。
【図１１】本発明の実施形態１１に係るベルト駆動伝達装置の概略平面図。
【図１２】本発明の実施形態１２に係るベルト駆動伝達装置の概略正面図。
【図１３】本発明の実施形態１３に係るベルト駆動伝達装置の概略平面図。
【図１４】本発明の実施形態１４に係るベルト駆動伝達装置の概略正面図。
【図１５】本発明の実施形態１５に係るベルト駆動伝達装置の概略平面図。
【図１６】本発明の実施形態に共通した構成を有するベルト駆動伝達装置の概略正面図。
【図１７】本発明の実施形態に共通した構成を有するベルト駆動伝達装置の概略平面図。
【図１８】図１７に示したベルト駆動伝達装置におけるベルトの挙動を示すの概略平面図。
【図１９】図１７に示したベルト駆動伝達装置のベルトの寄りを防止する構成を示す概略平面図。
【符号の説明】
【００２８】
１ フレーム
２ 軸受
３ ドラム軸
４ 感光体ドラム
５ スタッド
６ ブラケット
７ 軸受
８ ドラムプーリ
８−１ 磁石体ドラムプーリ
８−２ 磁石体ドラムプーリ部
８−３ ベルト支持部
８−４ 高摩擦部材層
８−５ 低摩擦部材層
８−６ 磁性体ドラムプーリ
８−７ 磁性体ドラムプーリ部
９ ベルト
９−１ 磁性体ベルト
９−２ 磁石体ベルト
１０ モータ
１０ａ 駆動軸
１１ モータプーリ
１２ ねじ
１３ 磁石体コロ
１４ 従動リンク
１５ 磁性体コロ
１６ ベルト位置検出センサ
１７ 稼動ブラケット
１８ ブラケットラックギア
１９ ピニオンギア
２０ ステッピングモータ
２１ コロ回転ブラケット
２２ ブラケットホイール
２３ ウォームギヤ
２４ ステッピングモータ
２５ 磁石体コロ
２６ 従動リンク
２７ 磁性体コロ
【技術分野】
【０００１】
画像形成装置の像担持体である感光体ドラムは、一般的に、減速装置としての歯車駆動伝達装置により、駆動源としてのモータの回転を減速して、所望の線速で回転駆動するように構成されている。しかし、この歯車駆動伝達装置では、歯車の１歯毎の僅かな形状誤差により角速度に変動が起こるという問題がある。この角速度の変動は、駆動対象である回転体の回転ムラ（ジター）の原因となる。このため、このような角速の変動を起こす駆動伝達装置により上記感光体ドラムを駆動した場合には、その回転ムラにより画像ムラが発生して画質低下を招くことがある。また、その改善策として、歯車の加工精度を極力高めて形状誤差を低減したり、剛性や耐摩耗性の高い材料を用いて経時劣化や摩耗などを低減させたりした歯車駆動伝達装置は、コストが高くなるという問題がある。更に、この歯車駆動伝達装置では、回転時における歯車同士の噛み合いによる騒音が大きいという問題がある。
【０００２】
このような歯車駆動伝達装置の問題を改善することが可能な減速装置として、上記感光体ドラムの回転軸に従動プーリを設け、駆動系の駆動軸に駆動プーリを設け、従動プーリと駆動プーリとに無端状のベルトを掛け渡して、駆動軸の回転を感光体ドラムの回転軸に伝達する所謂ベルト駆動伝達装置がある。このベルト駆動伝達装置においては、ベルトが掛け渡されている駆動プーリの駆動軸と従動プーリの回転軸とが常に平行に保たれていれば、ベルトは、蛇行すること無く、安定して回転する。しかし、この駆動プーリの駆動軸と従動プーリの回転軸との平行度が保たれなくなると、ベルトの寄りが起って、プーリからベルトが脱落してしまう。このようなベルトの寄りによるベルトの脱落を防止することができるベルト駆動伝達装置として、例えば、特開平５−１５７１５５号公報の「スチールベルト用プーリ」のように、ベルトを張架するプーリの形状をクラウン（太鼓）状に形成したものが知られている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、ベルトを張架するプーリの形状をクラウン状に形成した従来のベルト駆動伝達装置においては、プーリの形状によりベルトが徐々にクリープ変形して、ベルトの形状が初期状態から変化してしまう。このため、この従来のベルト駆動伝達装置では、その伝達トルクや精度が経時的に変化するという問題がある。
このようなプーリの形状に頼らずにベルトの寄りを防止するようにしたベルト駆動伝達装置として、図１９に示すように、ブラケット６に対するモータ１０の駆動軸１０ａの取り付け角度（ベルト寄り調整角度）θを調整することにより、ベルト９の寄りを防止するようにしたものがある。しかし、このベルト駆動伝達装置においても、主として、そのモータ１０の駆動軸１０ａの負荷変動や経時的な摩耗劣化などにより、前述したように、駆動プーリの駆動軸と従動プーリの回転軸との平行度が保てなくなって、ベルトがプーリから脱落してしまうことがあった。
【０００４】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、画像を担持して回転する回転体を回転駆動している際の、ベルトの寄りによるプーリからのベルトの脱落を防止することができるベルト駆動伝達装置を提供することである。
また、本発明の他の目的とするところは、画像を担持する像担持体を安定回転させて、画像ムラのない高品質の画像形成を行うことができる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、画像を担持して回転する回転体の回転軸に従動プーリを設け、該回転体を駆動する駆動系の駆動軸に駆動プーリを設け、該従動プーリと該駆動プーリとに無端状のベルトを掛け渡して、該駆動軸の回転を該回転体の回転軸に伝達するベルト駆動伝達装置において、上記駆動プーリ及び上記従動プーリの少なくとも一方と、上記ベルトとの何れか一方を磁性体で構成し、他方を磁石体で構成したことを特徴とするものである。
このベルト駆動装置においては、上記駆動軸の回転により、上記駆動プーリ及び上記従動プーリの少なくとも一方と上記ベルトとが、磁力により吸着された状態で回転駆動される。
請求項２の発明は、請求項１のベルト駆動伝達装置において、上記駆動プーリ及び上記従動プーリの少なくとも一方を、磁性体もしくは磁石体で構成したプーリ部と、該プーリ部の両側面に設けられて上記ベルトの側面から突出する幅の非磁性体からなるベルト支持部とで構成したことを特徴とするものである。
請求項３の発明は、請求項２のベルト駆動伝達装置において、上記プーリ部及び上記ベルト支持部の上記ベルトとの接触面に、高摩擦部材膜を設けたことを特徴とするものである。
請求項４の発明は、請求項２のベルト駆動伝達装置において、上記プーリ部の上記ベルトとの接触面に高摩擦部材膜を設け、上記ベルト支持部の該ベルトとの接触面に低摩擦部材膜を設けことを特徴とするものである。
請求項５の発明は、画像を担持して回転する回転体の回転軸に従動プーリを設け、該回転体を駆動する駆動系の駆動軸に駆動プーリを設け、該従動プーリと該駆動プーリとに無端状のベルトを掛け渡して、該駆動軸の回転を該回転体の回転軸に伝達するベルト駆動伝達装置において、上記ベルトの上記従動プーリ及び上記駆動プーリに掛け渡されていない部分のベルト面に対して接触するように配置した接触部材と、上記ベルトとの何れか一方を磁性体で構成し、他方を磁石体で構成したことを特徴とするものである。
請求項６の発明は、請求項５のベルト駆動伝達装置において、上記回転体の回転時における上記ベルトの軸方向の位置を検出するベルト位置検出手段と、上記ベルト面に沿って上記接触部材を移動させる接触部材移動手段と、該ベルト位置検出手段で検出したベルト位置に応じて該接触部材移動手段による該接触部材の移動量を制御する移動量制御手段とを有していることを特徴とするものである。
請求項７の発明は、請求項６のベルト駆動伝達装置において、上記接触部材は、上記接触部材移動手段によって、上記ベルと面に沿って円弧状に移動するように構成されていることを特徴とするものである。
請求項８の発明は、画像を担持して回転する回転体の回転軸に従動プーリを設け、該回転体を駆動する駆動系の駆動軸に駆動プーリを設け、該従動プーリと該駆動プーリとに無端状のベルトを掛け渡して、該駆動軸の回転を該回転体の回転軸に伝達するベルト駆動伝達装置において、上記ベルトの上記従動プーリもしくは上記駆動プーリに掛け渡されている部分のベルト外周面に接触配置した接触部材と、該ベルトとの何れか一方を磁性体で構成し、他方を磁石体で構成したことを特徴とするものである。
請求項９の発明は、請求項８のベルト駆動伝達装置において、上記回転体の回転時における上記ベルトの軸方向の位置を検出するベルト位置検出手段と、上記ベルト面に沿って上記接触部材を移動させる接触部材移動手段と、該ベルト位置検出手段で検出したベルト位置に応じて該接触部材移動手段による該接触部材の移動量を制御する移動量制御手段とを有していることを特徴とするものである。
請求項１０の発明は、画像を担持して回転する像担持体と、該像担持体上に画像を形成する画像形成手段とを備え、該像担持体を無端状のベルトとプーリとで構成したベルト駆動伝達装置により回転駆動する画像形成装置において、上記ベルト駆動伝達装置として、請求項１、２、３、４、５、６、７、８又は９のベルト駆動伝達装置を用いることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、画像を担持して回転する回転体を回転駆動している際の、ベルトの寄りによるプーリからのベルトの脱落を防止することができるという優れた効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明が適用されるベルト駆動伝達装置について説明する。図１６及び図１７に、後述する各実施形態に共通した構成を有するベルト駆動伝達装置の一例を示す。図１６及び図１７において、図示しない画像形成装置の本体側板であるフレーム１には、軸受２を介して、感光体ドラム４のドラム軸３が回転自在に軸支されている。このドラム軸３には、ドラムプーリ８が取り付けられている。また、フレーム１には、スタッド５、ブラケット６を介して、モータ１０が取り付けられている。モータ１０の駆動軸１０ａには、モータプーリ１１が圧入されている。このモータプーリ１１と、ドラムプーリ８との間には、スチール製のベルト９が掛け渡されている。モータ１０は、このベルト９に所望のテンションがかかるように、モータプーリ１１とドラムプーリ８との軸間距離を予め定めた上で、ねじ１２によりブラケット６に締結されている。
【０００８】
しかしながら、このような構造のベルト駆動伝達装置では、図１８に示すように、その組み立て時に理想位置９’にあったベルト９が、負荷トルク変動や、ベルト９の僅かなクリープ変形等によって、脱落位置９"に片寄りを起こす場合がある。このようなベルト９の寄りによって、ベルト９が脱落したり破損したりすると、モータ１０の回転が感光体ドラム４に伝達されなくなる。そこで、この種のベルト駆動伝達装置では、図１９に示すように、ブラケット６に対するモータ１０の駆動軸１０ａの取り付け角度（ベルト寄り調整角度）θを調整して、ベルト９の寄りを防止するようにしている。しかし、このように、初期（組み立て時）はベルト寄りを防止できるように調整が施されていたとしても、ベルト９の回転が経時的に安定しているとは限らない。例えば、負荷トルクの変動によるドラム軸３のふらつきや、フレーム１及びブラケット６等の温度変化による内部応力ひずみや、クリープ変形等の影響で、モータプーリ１１及びドラムプーリ８とベルト９との均衡状態が崩れて、ベルト９が片寄り脱落する場合がある。
【０００９】
このようなベルト９の脱落を防止するために、モータプーリ１１及びドラムプーリ８にフランジを設けたものがあるが、薄層のベルトではフランジに接触したときの蛇行による側圧でベルト９がめくれあがって破損することがある。
【００１０】
上記問題は、以下に説明する各実施形態に係るベルト駆動伝達装置を用いることにより解決することができる。なお、以下の実施形態に係るベルト駆動伝達装置の各構成要素のうち、図１６及び図１７に示したベルト駆動伝達装置の各構成要素と同等の構成及び機能を有するものには、このベルト駆動伝達装置の各構成要素に付した符号と同符号を付してその説明を省略する。
【００１１】
（実施形態１）
実施形態１に係るベルト駆動伝達装置は、図１６及び図１７に示したベルト駆動装置の構成に加えて、以下の特徴を有する。本実施形態１に係るベルト駆動伝達装置は、図１に示すように、従動側のドラムプーリ８を、磁石体からなる磁石体ドラムプーリ８−１で構成している。磁石体としては、フェライトや、アルニコ、ネオジウム系希土類、サマリウムコバルト系希土類などの永久磁石を用いることができる。この磁石体は、上記モータ１０の電源を利用して給電するように構成した電磁石を用いることもできる（以下の磁石体も同じ）。また、ベルト９を、磁性体（鉄，ニッケル等を含む合金材料）からなる磁性体ベルト９−１で構成している。
【００１２】
（実施形態２）
実施形態２に係るベルト駆動伝達装置は、実施形態１に係るベルト駆動伝達装置の構成に加えて、以下の特徴を有する。本実施形態２に係るベルト駆動伝達装置は、図２に示すように、従動側のドラムプーリ８を、磁石体ドラムプーリ部８−２と、ベルト支持部８−３とで構成している。磁石体ドラムプーリ部８−２は、フェライトや、ネオジウムに代表される磁石体で構成されている。ベルト支持部８−３は、この磁石体ドラムプーリ部８−２の両側面に設けられており、ベルト９の側面から突出する幅の非磁性体で構成されている。
【００１３】
（実施形態３）
実施形態３に係るベルト駆動伝達装置は、実施形態２に係るベルト駆動伝達装置の構成に加えて、以下の特徴を有する。本実施形態３に係るベルト駆動伝達装置は、図３に示すように、磁石体ドラムプーリ部８−２の両側にベルト支持部８−３を積層した構成の従動側のプーリの外周に、高摩擦部材膜８−４を巻き付けた構成としている。この高摩擦部材膜８−４は、ポリウレタンや、シリコン等の、高摩擦係数の部材を膜状に形成したものである。
【００１４】
（実施形態４）
実施形態４に係るベルト駆動伝達装置は、実施形態２に係るベルト駆動伝達装置の構成に加えて、以下の特徴を有する。本実施形態４に係るベルト駆動伝達装置は、図４に示すように、磁石体ドラムプーリ部８−２の外周に高摩擦部材膜８−４を巻き付け、ベルト支持部８−３の外周に低摩擦部材膜８−５を巻き付けた構成にしている。
【００１５】
（実施形態５）
実施形態５に係るベルト駆動伝達装置は、図１６及び図１７に示したベルト駆動装置の構成に加えて、以下の特徴を有する。本実施形態５に係るベルト駆動伝達装置は、図５に示すように、上記ドラムプーリ８を、鉄やニッケルなどの合金などで代表される磁性体からなる磁性体ドラムプーリ８−６で構成し、ベルト９を、着磁した材料からなる磁石体ベルト９−２で構造している。
【００１６】
（実施形態６）
実施形態６に係るベルト駆動伝達装置は、実施形態５に係るベルト駆動伝達装置の構成に加えて、以下の特徴を有する。本実施形態６に係るベルト駆動伝達装置は、図６に示すように、上記ドラムプーリ８を、磁性体ドラムプーリ部８−７と、ベルト支持部８−３とで構成されている。磁性体ドラムプーリ部８−７は、鉄やニッケルなどの合金などで代表される磁性体で構成されている。ベルト支持部８−３は、この磁性体ドラムプーリ部８−７の両側面に設けられており、ベルト９の側面から突出する幅の非磁性体で構成されている。
【００１７】
（実施形態７）
実施形態７に係るベルト駆動伝達装置は、実施形態６に係るベルト駆動伝達装置の構成に加えて、以下の特徴を有する。本実施形態７に係るベルト駆動伝達装置は、図７に示すように、磁性体ドラムプーリ部８−７の両側にベルト支持部８−３を積層した構成の従動側のプーリの外周に、高摩擦部材膜８−４を巻き付けた構成としている。この高摩擦部材膜８−４は、ポリウレタンや、シリコン等の、高摩擦係数の部材を膜状に形成したものである。
【００１８】
（実施形態８）
実施形態８に係るベルト駆動伝達装置は、実施形態６に係るベルト駆動伝達装置の構成に加えて、以下の特徴を有する。本実施形態８に係るベルト駆動伝達装置は、図８に示すように、磁性体ドラムプーリ部８−７の外周に高摩擦部材膜８−４を巻き付け、ベルト支持部８−３の外周に低摩擦部材膜８−５を巻き付けた構成にしている。
【００１９】
（実施形態９）
実施形態９に係るベルト駆動伝達装置は、図１６及び図１７に示したベルト駆動装置の構成に加えて、以下の特徴を有する。本実施形態９に係るベルト駆動伝達装置は、図９に示すように、磁性体材料で構成した磁性体ベルト９−１の、ドラムプーリ８及びモータプーリ１１に掛け渡されていない部分に接触するように、接触部材としての磁石体からなる磁石体コロ１３が配置されている。この磁石体コロ１３は、揺動自在に配設されている従動リンク１４に回転自在に軸支されている。また、この磁石体コロ１３には、磁性体からなる磁性体コロ１５が対向配置されている。これにより、磁性体ベルト９−１は、磁石体コロ１３と磁性体コロ１５とで挟まれた状態になっている。
【００２０】
（実施形態１０）
実施形態１０に係るベルト駆動伝達装置は、実施形態９に係るベルト駆動伝達装置の構成に加えて、以下の特徴を有する。本実施形態１０に係るベルト駆動伝達装置は、図１０に示すように、ベルト位置検出手段としての、ベルト位置検出センサ１６を有している。このベルト位置検出センサ１６は、ドラムプーリ８の回転時における磁性体ベルト９−１の軸方向の位置を、光学的あるいは磁気的に読み取って検出する機能を有している。このベルト位置検出センサ１６としては、反射型フォトセンサ、フォトイントラプタ、磁気センサ（ホール素子）などを用いることができる。また、本実施形態１０に係るベルト駆動伝達装置は、磁性体ベルト９−１のベルト面に沿って上記磁石体コロ１３を接触移動させるための、接触部材移動手段としての磁石体移動手段を有している。この磁石体移動手段は、可動ブラケット１７の一部にブラケットラックギア１８を設け、それをピニオンギア１９を介して、ステッピングモータ２０で移動するように構成されている。可動ブラケット１７は、磁石体コロ１３と磁性体コロ１５とを軸線方向に移動できるように構成されている。図１０において、ベルト位置検出センサ１６によって、磁性体ベルト９−１が所定の位置からずれた（片寄った）場合には、磁性体ベルト９−１を所定位置に戻すように、図示していない演算処理部によりステッピングモータ２０がずれ量に応じたステップ数だけ駆動される。
【００２１】
（実施形態１１）
実施形態１１に係るベルト駆動伝達装置は、実施形態１０に係るベルト駆動伝達装置の構成に加えて、以下の特徴を有する。本実施形態１１に係るベルト駆動伝達装置は、図１１に示すように、上記磁石体移動手段により、磁石体コロ１３と磁性体コロ１５とが、上記磁性体ベルト９−１のベルト面に沿って、円弧状に移動するように構成されている。つまり、磁石体コロ１３と磁性体コロ１５とは、コロ回転ブラケット２１に連結しているブラケットホイール２２の回転軸を中心として、ウォームギヤ２３を介してステッピングモータ２４により回動されるように構成されている。
【００２２】
（実施形態１２）
実施形態１２に係るベルト駆動伝達装置は、図１６及び図１７に示したベルト駆動伝達装置の構成に加えて、以下の特徴を有する。本実施形態１２に係るベルト駆動伝達装置は、図１２に示すように、上記磁性体ベルト９−１のドラムプーリ８に巻き付いている部分の外周面に、磁石体からなる磁石体コロ２５を接触配置させたものである。この磁石体コロ２５は、揺動自在に配設された従動リンク２６に回転自在に軸支されており、磁性体ベルト９−１の寄りを規制している。
【００２３】
（実施形態１３）
実施形態１３に係るベルト駆動伝達装置は、実施形態１２に係るベルト駆動伝達装置の構成に加えて、以下の特徴を有する。本実施形態１３に係るベルト駆動伝達装置は、図１３に示すように、ベルト位置検出手段としての、ベルト位置検出センサ１６を有している。このベルト位置検出センサ１６は、実施形態１０に係るベルト駆動伝達装置と同様、ドラムプーリ８の回転時における磁性体ベルト９−１の軸方向の位置を、光学的あるいは磁気的に読み取って検出する機能を有している。このベルト位置検出センサ１６としては、反射型フォトセンサ、フォトイントラプタ、磁気センサ（ホール素子）などを用いることができる。また、本実施形態１０に係るベルト駆動伝達装置は、磁性体ベルト９−１のベルト面に沿って上記磁石体コロ１３を移動させる磁石体移動手段を有している。この磁石体移動手段は、可動ブラケット１７の一部にブラケットラックギア１８を設け、それをピニオンギア１９を介して、ステッピングモータ２０で移動するように構成されている。可動ブラケット１７は、磁石体コロ１３と磁性体コロ１５とを軸線方向に移動できるように構成されている。図１３において、ベルト位置検出センサ１６によって、磁性体ベルト９−１が所定の位置からずれた（片寄った）場合には、磁性体ベルト９−１を所定位置に戻すように、図示していない演算処理部によりステッピングモータ２０がずれ量に応じたステップ数だけ駆動される。
【００２４】
（実施形態１４）
実施形態１４に係るベルト駆動伝達装置は、図１６及び図１７に示したベルト駆動伝達装置の構成に加えて、以下の特徴を有する。本実施形態１４に係るベルト駆動伝達装置は、図１４に示すように、磁石体ベルト９−２のドラムプーリ８に巻き付いている部分の外周面に、磁性体からなる磁性体コロ２７を接触配置させたものである。この磁性体コロ２７は、揺動自在に配設された従動リンク２６に回転自在に軸支されており、磁石体ベルト９−２の寄りを規制している。
【００２５】
（実施形態１５）
実施形態１５に係るベルト駆動伝達装置は、実施形態１４に係るベルト駆動伝達装置の構成に加えて、以下の特徴を有する。本実施形態１５に係るベルト駆動伝達装置は、図１４に示すように、ベルト位置検出手段としての、ベルト位置検出センサ１６を有している。このベルト位置検出センサ１６は、実施形態１３に係るベルト駆動伝達装置と同様、ドラムプーリ８の回転時における磁性体ベルト９−１の軸方向の位置を、光学的あるいは磁気的に読み取って検出する機能を有している。このベルト位置検出センサ１６としては、反射型フォトセンサ、フォトイントラプタ、磁気センサ（ホール素子）などを用いることができる。また、本実施形態１０に係るベルト駆動伝達装置は、磁性体ベルト９−１のベルト面に沿って上記磁石体コロ１３を移動させる磁石体移動手段を有している。この磁石体移動手段は、可動ブラケット１７の一部にブラケットラックギア１８を設け、それをピニオンギア１９を介して、ステッピングモータ２０で移動するように構成されている。可動ブラケット１７は、磁石体コロ１３と磁性体コロ１５とを軸線方向に移動できるように構成されている。図１５において、ベルト位置検出センサ１６によって、磁性体ベルト９−１が所定の位置からずれた（片寄った）場合には、磁性体ベルト９−１を所定位置に戻すように、図示していない演算処理部によりステッピングモータ２０がずれ量に応じたステップ数だけ駆動される。
【００２６】
上述のように、実施形態１又は５に係るベルト駆動伝達装置においては、磁石体ドラムプーリ８−１に磁性体ベルト９−１を巻き付けることにより、磁性体ベルト９−１が磁力により磁石体ドラムプーリ８−１に吸着され、磁石体ドラムプーリ８−１からの磁性体ベルト９−１の脱落が防止される。
特に、実施形態２又は６に係るベルト駆動伝達装置においては、磁性体ベルト９−１に寄りが起った場合に、磁石体ドラムプーリ部８−２の両側面に設けられているベルト支持部８−３により、磁性体ベルト９−１が支持される。これにより、磁性体ベルト９−１に寄りが起っても、磁性体ベルト９−１がすぐに脱落すること無く、磁性体ベルト９−１が再び磁石体ドラムプーリ部８−２に戻るようになる。
また、実施形態３又は７に係るベルト駆動伝達装置においては、高摩擦部材膜８−４により、磁性体ベルト９−１と磁石体ドラムプーリ部８−２及びベルト支持部８−３との滑りを防止できるようになる。
また、実施形態４又は８に係るベルト駆動装置においては、ベルトが摩擦力の高い方へ寄る性質を利用して、ベルト支持部８−３に磁性体ベルト９−１が寄った場合に、ベルト支持部８−３の低摩擦部材膜８−５により、磁性体ベルト９−１が高摩擦部材膜８−４側に移動し易くなる。
また、実施形態９に係るベルト駆動伝達装置においては、磁性体ベルト９−１のドラムプーリ８及びモータプーリ１１に掛け渡されていない部分に接触配置した磁石体コロ１３により、磁性体ベルト９−１の寄りが規制され、磁石体ドラムプーリ８−１からの磁性体ベルト９−１の脱落が防止される。
また、実施形態１０又は１１に係るベルト駆動装置においては、ベルト位置検出センサ１６により検出された磁性体ベルト９−１に位置に応じて、磁石体移動手段とによって、磁性体ベルト９−１が所定位置に戻される。これにより、磁石体ドラムプーリ８−１からの磁性体ベルト９−１の脱落が防止される。
また、実施形態１２又は１４に係るベルト駆動伝達装置においては、磁性体ベルト９−１のドラムプーリ８に巻き付いている部分の外周面にに接触配置した磁石体コロ２５により、磁性体ベルト９−１の寄りが規制され、磁石体ドラムプーリ８−１からの磁性体ベルト９−１の脱落が防止される。また、ドラムプーリ８の材質を非磁性体とすることができるので、ドラムプーリ８を所望の物性（慣性モーメントや、騒音対策、コスト削減など）の素材で構成でき、その設計の自由度が広がる。
また、実施形態１３又は１５に係るベルト駆動装置においては、実施形態１０に係るベルト駆動装置と同様、ベルト位置検出センサ１６により検出された磁性体ベルト９−１に位置に応じて、磁石体移動手段とによって、磁性体ベルト９−１が所定位置に戻される。これにより、磁石体ドラムプーリ８−１からの磁性体ベルト９−１の脱落が防止される。また、実施形態１２に係るベルト駆動装置と同様、ドラムプーリ８を所望の物性（慣性モーメントや、騒音対策、コスト削減など）の素材で構成でき、その設計の自由度が広がる。
上述のような各実施形態に係るベルト駆動装置を、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置の感光体ドラム４を駆動回転する駆動手段として用いることにより、感光体ドラム４が回転ムラを生じることなく、安定して回転されるようになる。これにより、画像ムラのない画像品質の高い画像形成が行われるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態１に係るベルト駆動伝達装置の概略平面図。
【図２】本発明の実施形態２に係るベルト駆動伝達装置の概略平面図。
【図３】本発明の実施形態３に係るベルト駆動伝達装置の概略平面図。
【図４】本発明の実施形態４に係るベルト駆動伝達装置の概略平面図。
【図５】本発明の実施形態５に係るベルト駆動伝達装置の概略平面図。
【図６】本発明の実施形態６に係るベルト駆動伝達装置の概略平面図。
【図７】本発明の実施形態７に係るベルト駆動伝達装置の概略平面図。
【図８】本発明の実施形態８に係るベルト駆動伝達装置の概略平面図。
【図９】本発明の実施形態９に係るベルト駆動伝達装置の概略正面図。
【図１０】本発明の実施形態１０に係るベルト駆動伝達装置の概略平面図。
【図１１】本発明の実施形態１１に係るベルト駆動伝達装置の概略平面図。
【図１２】本発明の実施形態１２に係るベルト駆動伝達装置の概略正面図。
【図１３】本発明の実施形態１３に係るベルト駆動伝達装置の概略平面図。
【図１４】本発明の実施形態１４に係るベルト駆動伝達装置の概略正面図。
【図１５】本発明の実施形態１５に係るベルト駆動伝達装置の概略平面図。
【図１６】本発明の実施形態に共通した構成を有するベルト駆動伝達装置の概略正面図。
【図１７】本発明の実施形態に共通した構成を有するベルト駆動伝達装置の概略平面図。
【図１８】図１７に示したベルト駆動伝達装置におけるベルトの挙動を示すの概略平面図。
【図１９】図１７に示したベルト駆動伝達装置のベルトの寄りを防止する構成を示す概略平面図。
【符号の説明】
【００２８】
１ フレーム
２ 軸受
３ ドラム軸
４ 感光体ドラム
５ スタッド
６ ブラケット
７ 軸受
８ ドラムプーリ
８−１ 磁石体ドラムプーリ
８−２ 磁石体ドラムプーリ部
８−３ ベルト支持部
８−４ 高摩擦部材層
８−５ 低摩擦部材層
８−６ 磁性体ドラムプーリ
８−７ 磁性体ドラムプーリ部
９ ベルト
９−１ 磁性体ベルト
９−２ 磁石体ベルト
１０ モータ
１０ａ 駆動軸
１１ モータプーリ
１２ ねじ
１３ 磁石体コロ
１４ 従動リンク
１５ 磁性体コロ
１６ ベルト位置検出センサ
１７ 稼動ブラケット
１８ ブラケットラックギア
１９ ピニオンギア
２０ ステッピングモータ
２１ コロ回転ブラケット
２２ ブラケットホイール
２３ ウォームギヤ
２４ ステッピングモータ
２５ 磁石体コロ
２６ 従動リンク
２７ 磁性体コロ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を担持して回転する回転体の回転軸に従動プーリを設け、該回転体を駆動する駆動系の駆動軸に駆動プーリを設け、該従動プーリと該駆動プーリとに無端状のベルトを掛け渡して、該駆動軸の回転を該回転体の回転軸に伝達するベルト駆動伝達装置において、
上記駆動プーリ及び上記従動プーリの少なくとも一方と、上記ベルトとの何れか一方を磁性体で構成し、他方を磁石体で構成したことを特徴とするベルト駆動伝達装置。
【請求項２】
請求項１のベルト駆動伝達装置において、
上記駆動プーリ及び上記従動プーリの少なくとも一方を、磁性体もしくは磁石体で構成したプーリ部と、該プーリ部の両側面に設けられて上記ベルトの側面から突出する幅の非磁性体からなるベルト支持部とで構成したことを特徴とするベルト駆動伝達装置。
【請求項３】
請求項２のベルト駆動伝達装置において、
上記プーリ部及び上記ベルト支持部の上記ベルトとの接触面に、高摩擦部材膜を設けたことを特徴とするベルト駆動伝達装置。
【請求項４】
請求項２のベルト駆動伝達装置において、
上記プーリ部の上記ベルトとの接触面に高摩擦部材膜を設け、上記ベルト支持部の該ベルトとの接触面に低摩擦部材膜を設けことを特徴とするベルト駆動伝達装置。
【請求項５】
画像を担持して回転する回転体の回転軸に従動プーリを設け、該回転体を駆動する駆動系の駆動軸に駆動プーリを設け、該従動プーリと該駆動プーリとに無端状のベルトを掛け渡して、該駆動軸の回転を該回転体の回転軸に伝達するベルト駆動伝達装置において、
上記ベルトの上記従動プーリ及び上記駆動プーリに掛け渡されていない部分のベルト面に対して接触するように配置した接触部材と、上記ベルトとの何れか一方を磁性体で構成し、他方を磁石体で構成したことを特徴とするベルト駆動伝達装置。
【請求項６】
請求項５のベルト駆動伝達装置において、
上記回転体の回転時における上記ベルトの軸方向の位置を検出するベルト位置検出手段と、上記ベルト面に沿って上記接触部材を移動させる接触部材移動手段と、該ベルト位置検出手段で検出したベルト位置に応じて該接触部材移動手段による該接触部材の移動量を制御する移動量制御手段とを有していることを特徴とするベルト駆動伝達装置。
【請求項７】
請求項６のベルト駆動伝達装置において、
上記接触部材は、上記接触部材移動手段によって、上記ベルト面に沿って円弧状に移動するように構成されていることを特徴とするベルト駆動伝達装置。
【請求項８】
画像を担持して回転する回転体の回転軸に従動プーリを設け、該回転体を駆動する駆動系の駆動軸に駆動プーリを設け、該従動プーリと該駆動プーリとに無端状のベルトを掛け渡して、該駆動軸の回転を該回転体の回転軸に伝達するベルト駆動伝達装置において、
上記ベルトの上記従動プーリもしくは上記駆動プーリに掛け渡されている部分のベルト外周面に接触するように配置した接触部材と、該ベルトとの何れか一方を磁性体で構成し、他方を磁石体で構成したことを特徴とするベルト駆動伝達装置。
【請求項９】
請求項８のベルト駆動伝達装置において、
上記回転体の回転時における上記ベルトの軸方向の位置を検出するベルト位置検出手段と、上記ベルト面に沿って上記接触部材を移動させる接触部材移動手段と、該ベルト位置検出手段で検出したベルト位置に応じて該接触部材移動手段による該接触部材の移動量を制御する移動量制御手段とを有していることを特徴とするベルト駆動伝達装置。
【請求項１０】
画像を担持して回転する像担持体と、該像担持体上に画像を形成する画像形成手段とを備え、
該像担持体を無端状のベルトとプーリとで構成したベルト駆動伝達装置により回転駆動する画像形成装置において、
上記ベルト駆動伝達装置として、請求項１、２、３、４、５、６、７、８又は９のベルト駆動伝達装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
画像を担持して回転する回転体の回転軸に従動プーリを設け、該回転体を駆動する駆動系の駆動軸に駆動プーリを設け、該従動プーリと該駆動プーリとに無端状のベルトを掛け渡して、該駆動軸の回転を該回転体の回転軸に伝達するベルト駆動伝達装置において、
上記駆動プーリ及び上記従動プーリの少なくとも一方と、上記ベルトとの何れか一方を磁性体で構成し、他方を磁石体で構成したことを特徴とするベルト駆動伝達装置。
【請求項２】
請求項１のベルト駆動伝達装置において、
上記駆動プーリ及び上記従動プーリの少なくとも一方を、磁性体もしくは磁石体で構成したプーリ部と、該プーリ部の両側面に設けられて上記ベルトの側面から突出する幅の非磁性体からなるベルト支持部とで構成したことを特徴とするベルト駆動伝達装置。
【請求項３】
請求項２のベルト駆動伝達装置において、
上記プーリ部及び上記ベルト支持部の上記ベルトとの接触面に、高摩擦部材膜を設けたことを特徴とするベルト駆動伝達装置。
【請求項４】
請求項２のベルト駆動伝達装置において、
上記プーリ部の上記ベルトとの接触面に高摩擦部材膜を設け、上記ベルト支持部の該ベルトとの接触面に低摩擦部材膜を設けことを特徴とするベルト駆動伝達装置。
【請求項５】
画像を担持して回転する回転体の回転軸に従動プーリを設け、該回転体を駆動する駆動系の駆動軸に駆動プーリを設け、該従動プーリと該駆動プーリとに無端状のベルトを掛け渡して、該駆動軸の回転を該回転体の回転軸に伝達するベルト駆動伝達装置において、
上記ベルトの上記従動プーリ及び上記駆動プーリに掛け渡されていない部分のベルト面に対して接触するように配置した接触部材と、上記ベルトとの何れか一方を磁性体で構成し、他方を磁石体で構成したことを特徴とするベルト駆動伝達装置。
【請求項６】
請求項５のベルト駆動伝達装置において、
上記回転体の回転時における上記ベルトの軸方向の位置を検出するベルト位置検出手段と、上記ベルト面に沿って上記接触部材を移動させる接触部材移動手段と、該ベルト位置検出手段で検出したベルト位置に応じて該接触部材移動手段による該接触部材の移動量を制御する移動量制御手段とを有していることを特徴とするベルト駆動伝達装置。
【請求項７】
請求項６のベルト駆動伝達装置において、
上記接触部材は、上記接触部材移動手段によって、上記ベルト面に沿って円弧状に移動するように構成されていることを特徴とするベルト駆動伝達装置。
【請求項８】
画像を担持して回転する回転体の回転軸に従動プーリを設け、該回転体を駆動する駆動系の駆動軸に駆動プーリを設け、該従動プーリと該駆動プーリとに無端状のベルトを掛け渡して、該駆動軸の回転を該回転体の回転軸に伝達するベルト駆動伝達装置において、
上記ベルトの上記従動プーリもしくは上記駆動プーリに掛け渡されている部分のベルト外周面に接触するように配置した接触部材と、該ベルトとの何れか一方を磁性体で構成し、他方を磁石体で構成したことを特徴とするベルト駆動伝達装置。
【請求項９】
請求項８のベルト駆動伝達装置において、
上記回転体の回転時における上記ベルトの軸方向の位置を検出するベルト位置検出手段と、上記ベルト面に沿って上記接触部材を移動させる接触部材移動手段と、該ベルト位置検出手段で検出したベルト位置に応じて該接触部材移動手段による該接触部材の移動量を制御する移動量制御手段とを有していることを特徴とするベルト駆動伝達装置。
【請求項１０】
画像を担持して回転する像担持体と、該像担持体上に画像を形成する画像形成手段とを備え、
該像担持体を無端状のベルトとプーリとで構成したベルト駆動伝達装置により回転駆動する画像形成装置において、
上記ベルト駆動伝達装置として、請求項１、２、３、４、５、６、７、８又は９のベルト駆動伝達装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２００８−２６８５（Ｐ２００８−２６８５Ａ）
【公開日】平成２０年１月１０日（２００８．１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２０７６９３（Ｐ２００７−２０７６９３）
【出願日】平成１９年８月９日（２００７．８．９）
【分割の表示】特願２００２−５７７５２（Ｐ２００２−５７７５２）の分割
【原出願日】平成１４年３月４日（２００２．３．４）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１月１０日（２００８．１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月９日（２００７．８．９）
【分割の表示】特願２００２−５７７５２（Ｐ２００２−５７７５２）の分割
【原出願日】平成１４年３月４日（２００２．３．４）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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