JPH04313539A - 低ラテラル力駆動ローラ・システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は一般に予め定められた経路を移動
するように配置されたベルトを支持し、ベルトの予め定
められた経路からのラテラル方向移動を制御する装置に
関する。この種の装置はベルトのラテラル方向移動を精
密に定められた許容値に制御する必要がある電子写真印
刷機で度々用いられる。

【０００２】一般に、電子写真印刷機には、表面を感光
するために実質的に均一に荷電された光導電部材が含ま
れている。光導電材表面の荷電された部分は、再生する
原稿文書の光像により露光され、それにより再生する原
稿文書に含まれる情報域に対応して光導電材面上に静電
潜像が記録される。静電潜像が光導電部材上に記録され
ると、潜像はキャリア粒子とトナー粒子の現像混合材に
接して現像される。トナー粒子はキャリア粒子から潜像
に引き付けられ、光導電部材上にトナー粉末像が形成さ
れる。そしてトナー粉末像は光導電材からコピー用紙に
転写される。最後にコピー用紙は加熱されてトナー粒子
はその上に永久的に画像的に固着される。光導電材上に
記録される潜像の位置は、それに対して行われる様々な
処理ステーションにより最高のコピー品質を得るために
正確に限定する必要がある。従って光導電ベルトのラテ
ラル方向アラインメントを定められた許容値内に制御す
ることが不可欠である。それを行ってのみ光導電ベルト
は定められた経路を移動し、それに付いて配置された処
理ステーションは記録された潜像に対し相対的に正確な
位置に配置されるようになる。

【０００３】ベルトのラテラル方向移動の制御を考える
際、ベルトが完ぺきに構築され、互いに完全に平行な関
係で取り付けられ、固定された完全に円筒形のローラに
引っ張られている場合は、ベルトのラテラル方向移動は
ないことがよく知られている。しかし実際には、製造過
程や組立過程でベルトは完全に円筒形ではなく、あるい
はローラは移動するベルトにより限定される面に関し傾
いているあるいはその両方故にこれは実現可能ではない
。それらの状況では、ベルトは力学的に安定した位置ま
でその意図した位置に関してラテラル方向に移動するこ
とになる。

【０００４】ベルトを支持し、そのラテラル方向移動を
制御する１つの方法は米国特許４，２２１，４８０号に
開示されており、それは支持部材の外部表面から外向き
に伸びた複数の空間をおいたフレキシブルなディスクを
有している。ベルトが予め定められた経路からラテラル
方向に逸脱するのを防ぐことで、ディスクのセグメント
の一部を偏らさせてベルトの支持をなしている。ディス
クの偏り部分は、ベルトをラテラル方向向きに支持して
いないときは非偏向状態に戻る。このようにしてベルト
にかけられる最大値は決してベルトをしめるのに必要な
最低力を越えることはない。このタイプの運転機構の１
つの問題は、ディスクの製造にはディスクの成型とウォ
ータ・ジェットによる精密研磨ないしカッティングが必
要であるということである。両方法とも高価になるいく
つかのステップが必要であるが、後者の技術はともかく
コストを削減できることが知られている。それにも関わ
らず特に小量製品では、その高い装置コストにより広範
な使用がなされなかった。特にそれらが支持するローラ
やベルトが取り替え可能装置として扱われ、定められた
数のコピーがなされた後捨てられている製品の場合はそ
うである。

【０００５】ベルトを追跡、アラインする別の手法は米
国特許３，７１３，３４８号に示されており、その中で
は環状円筒形部材が中心くぼみの反対側の外部周辺に反
対方向に巻かれ、螺旋状に向いた肋材を有している。肋
材は、支持されているベルトに肋材が直接接触しないよ
うにするカバー部材により包まれている。また肋材はそ
の支持部材の凹部内に配置されている。この種のシステ
ムの問題は、肋材はラテラル方向に動くことはできず、
それにより米国特許４，２２１，４８０号でラテラル方
向偏向によりもたらされているトラッキングの性質を有
していないことである。他方、米国特許４，２２１，４
８０号は、米国特許３，７１３，３４８号で螺旋により
もたらされるラテラル力成分を提供していない。

【０００６】従ってエンドレス・ベルトのトラッキング
のため、ローラの各々の側に反対ピッチの螺旋を有する
低ラテラル力ローラを開示する。ローラでは、２つの長
方形の断面と反対方向のピッチを持ち、その部分的外部
表面上のみに摩擦材をコートした、軸状に取り付けられ
たつる巻バネを使用する。バネは望むピッチ・パターン
で軸上に設定し、接着剤で保持する。

【０００７】本発明の他の特徴は以下の説明を行い、図
面を参照する中で明らかにする。

【０００８】図１は、本発明の実施例の要素を取り入れ
た電子写真印刷機を描いた略立面図である。

【０００９】図２は、図１の印刷機で用いた低ラテラル
力ローラを表す拡大立面図である。

【００１０】図３ａは、図２の低ラテラル力駆動ローラ
の表面に沿ってラテラル方向に移動するベルトを示した
部分拡大、略立面図である。

【００１１】図３ｂは、図２の低ラテラル力駆動ローラ
の端部ガイドと接触しているベルトを描いた部分拡大略
立面図である。

【００１２】図３ｃは、偏った図２の低ラテラル力駆動
ローラを示す部分拡大略立面図である。

【００１３】図４は、軸に軸受けされた回転自在なバネ
を対向する端部ガイドに取り入れた別の低ラテラル力ロ
ーラの拡大立面図である。

【００１４】図５ａ，ｂ，ｃは、図５ｃで偏ったバネ上
にテーパ・コーティングを有する図２のバネ材とは異な
るピッチを有するバネ材を含む本発明の低ラテラル力ロ
ーラの更に別の実施例の拡大立面図である。

【００１５】以下に本発明をその実施例により説明する
が、本発明はその実施例に限定されないことを理解する
ことが必要である。反対に全ての代案や修正、変形は添
付の特許請求の範囲の趣旨と範囲内に含まれるものとし
てカバーすることを意図するものである。

【００１６】本発明の特徴の全般的な理解のため、先ず
図の説明を行う。図では同一参照数字を用いて同一要素
を示している。図１は本発明の低コスト、低ラテラル力
駆動ローラと制御装置を取り入れた電子写真印刷機の様
々な構成部分を略図的に描いたものである。以下の説明
で、本発明の低ラテラル力駆動ローラは広範な装置での
使用に等しく適しており、以下に示す特定の実施例への
応用に必ずしも限定されないことが明らかになろう。例
えば本発明の装置は中でも磁気テープ・システム、海洋
写真カメラ、映画プロジェクタで容易に用いることが出
来る。

【００１７】電子写真印刷の技術はよく知られているの
で、図１の印刷機で使用する様々な処理ステーションは
以下で略式的に示し、その動作は簡潔に説明することに
する。

【００１８】図１に示すように、電子写真印刷機は導電
基板１４上に付着させた光導電面１２を有するベルト１
０を利用する。光導電面１２はセレニウム合金で造り、
導電基板１４はアルミ合金で造るようにする。しかし所
望により有機光導電表面を用いることもできる。ベルト
１０は矢印１６の方向に移動して、光導電面１２の後続
部分をその移動経路に付いて配置された様々な処理ステ
ーションを順次に通過するように進める。ベルト１０は
ストリッピング・ローラ１８、引っ張りローラ２０及び
駆動ローラ８０により引っ張られている。それらのロー
ラの構造は図３ａ，ｂ，ｃを参照して以下に詳細に述べ
る。

【００１９】駆動ローラ８０はベルト１０に回転自在か
つ係合して取り付けられている。モータ２４はローラ８
０を回転させてベルト１０を矢印１６の方向に進める。 ローラ８０はモータ２４とベルト・ドライブといった適
切な手段で連結されている。ローラ８０には対になって
対するように配置されたフランジないし端部ガイド８５
が含まれる。端部ガイド８５はローラ８０の反対側の端
に設けられてその間の空間を限定し、ベルト１０の所望
の予め定めた経路ないし運動を決定している。端部ガイ
ド８５はローラ８０の表面から上向きに延びている。端
部ガイド８５は円形部材ないしフランジとする。

【００２０】ベルト１０は弾力的に望むバネ力で引っ張
りローラ２０を付勢する対になったバネ（図示せず）に
より引っ張られている。ストリッピング・ローラ１８と
引っ張りローラ２０の両方は回転自在に取り付けられて
おり、これらのローラはベルト１０が矢印１６の方向に
移動すると共に自在に回転するアイドラである。

【００２１】更に続けて図１において、最初ベルト１０
の一部が荷電ステーションＡを通過する。荷電ステーシ
ョンＡでは、全般に符号２８で示したコロナ生成装置が
ベルト１０の光導電面１２を比較的高い、実質的に均一
の電位で荷電する。

【００２２】次に光導電面１２の荷電された部分は露光
ステーションＢに進められる。露光ステーションＢでは
、原稿文書３０が面を下にして透明プラテン３２の上に
置かれている。ランプ３４が原稿文書３０に光線を投光
し、原稿文書３０から反射された光線はレンズ３６を通
過してその光像を形成する。光像は光導電面１２の荷電
された部分に投射され、その電荷を消散する。それによ
り光導電面１２上に原稿文書３０に含まれる情報域に対
応する静電潜像が記録される。

【００２３】その後ベルト１０は光導電面１２上に記録
された静電潜像を現像ステーションＣに送る。現像ステ
ーションＣでは、磁気ブラシ現像剤ローラ３８が混合現
像剤を静電潜像に接触するようにする。潜像はキャリア
粒子からトナー粒子を引き付けてベルト１０の光導電面
１２の上にトナー粉末像を形成する。

【００２４】次にベルト１０はトナー粉末像を転写ステ
ーションＤに送る。転写ステーションＤでは、１枚の補
助材４０がトナー粉末像に接触するように送られる。用
紙送り装置４２にはスタック４６の最上部の用紙と接触
している送りローラ４４があり、送りローラ４４はスタ
ック４６の最上部の用紙をシュート４８に送るように回
転する。シュート４８は送られてきた用紙を現像された
トナー粉末像が転写ステーションＤで刻時されたシーケ
ンスで接触するようにベルト１０の光導電面１２に接触
するように導く。

【００２５】転写ステーションＤにはコロナ生成装置５
０があり、用紙４０の裏側にイオンを噴霧する。それに
よりトナー粉末像は光導電面１２から用紙４０に引き付
けられる。転写後、用紙は矢印５２の方向に移動し続け
、用紙を融着ステーションＥに送るコンベヤ（図示せず
）に送る。

【００２６】融着ステーションＥには全般に符号５４で
示した融着アセンブリがあり、転写されたトナー粉末像
を用紙４０に永久的に固着する。融着アセンブリ５４に
は加熱式融着ローラ５６とバックアップ・ローラ５８が
含まれるようにする。用紙４０は融着ローラ５６とバッ
クアップ・ローラ５８の間を通過し、トナー粉末像は融
着ローラ５６に接触する。このようにしてトナー粉末像
は永久的に用紙４０に固着される。融着後、シュート６
０は送られてきた用紙４０を受け取りトレイ６２に導き
、オペレータはそれを印刷機から取り出す。

【００２７】用紙がベルト１０の光導電面１２から分離
された後、必ずいくらかの残留粒子がそれに付着してい
る。それらの残留粒子は光導電面１２からクリーニング
・ステーションＦで取り除かれる。クリーニング・ステ
ーションＦには回転自在に取り付けられた繊維状のブラ
シ６４が光導電面１２と接触している。残留粒子は光導
電面１２からそれと接触しているブラシ６４が回転する
ことにより一掃される。クリーニングに続いて放電ラン
プ（図示せず）が光導電面１２を光で投光して、次の結
像サイクルのために荷電する前に残っている静電電荷を
消散する。

【００２８】以上の説明は本応用の目的には十分で、電
子写真印刷機の全般的な動作を例示していると思われる
。

【００２９】ここで本発明の特定の問題に関し、図２は
低ラテラル力（ＬＬＦ）駆動ローラ８０を詳細に示して
いる。一般的にＬＬＦローラは、軸に取り付けられたな
いし固定された２つの反対方向のピッチを有する螺旋を
形成するようにスライスされた定められた厚さのエラス
トマ・コーティングを有する標準駆動ローラに似ている
。エラストマ材は通常、高い摩擦係数を有する。標準タ
イプのローラは図２のＬＬＦローラ８０とは異なり、そ
れは２つのローラの軸性能から明かである。米国特許　
　４，２２１，４８０号にあるような従来の技術のゴム
ＬＬＦローラは作動時に、それが支持しているベルトが
軸的に移動しようとするときにラテラル方向の復元力を
提供するフレキシブル（弾力的）で分断されたディスク
のような挙動をする。図２のＬＬＦローラ８０によりも
たらされるラテラル力は３つの異なる源からくる。１）
螺旋、２）図５ｂ及び５ｃに示すようにバネ自身のラテ
ラル方向の歪、３）回転自在のコイル８４。更に、バネ
とバネのコーティングは通常の射出過程を用いて達成で
きるので低コスト製造がここで達成できる。

【００３０】高精度均一径ゴム・ローラの生成及び更に
製造段階はローラのコストにかなりの貢献をなしている
。例えばメイン・コストであるゴム内のつるまき線やデ
ィスクを例えば高圧水ジェットでカットすることを避け
ることで、本発明のＬＬＦローラは長方形の断面を有す
る非常に均一なワイヤ８１のコイル・バネで始めること
ができる。高摩擦材８６をバネ８１の上部表面並びにサ
イド部分に突出させ、次の段階でワイヤは定められた長
さにカットされ、反対方向の螺旋を有する２つのバネ８
１を軸８２に付いて摺動させ、通常の接着剤８３で保持
するようにする。ワイヤ８１は必要に応じて所望の長さ
にカットした後、高摩擦材で被覆することが出来るが、
これは更に高価になることを理解すべきである。この手
順により今まで用いられてきた高精度の均一径ゴム・ロ
ーラを加工し、つるまき線ないしディスクをカットして
ローラにするという高価なＬＬＦローラ製造手順をなく
することが出来る。

【００３１】図３ａから図３ｃで、ローラ８０がベルト
１０のラテラル方向移動を防止する方法を説明する。ロ
ーラ８０の動作のみを説明するが、当業者には引っ張り
ローラ２０とストリッピング・ローラ１８も実質的に同
様の方法で作動するということが理解されよう。

【００３２】ここで図３ａに、ＬＬＦローラ８０にわた
り矢印９０の方向にラテラル方向に移動しているベルト
１０が示されている。各々の反対方向に巻かれたバネ８
１部分がベルト１０を支持している。端部ガイド８５は
ベルト１０の矢印９０方向の最大許容ラテラル方向移動
を限定している。ベルト１０が矢印９０方向に移動し続
けると、ベルト端部９２は端部ガイド８５と係合する。

【００３３】図３ｂには、端部ガイド８５と接触してい
るベルト１０の端部９２が示されている。ベルト１０は
バネ８１の周りに巻かれている。ベルト１０と接触して
いるバネ８１の円周部分は、ローラ８０の周りに巻かれ
ているベルトの長さ、即ち巻角により決定される。図示
するように、バネ８１の部分は、バネの部分の間のスペ
ースで制御するベルトの特質にしたがって予め定められ
た角度でベルト１０を支持する。バネは軸８２上に取り
付けて、付着する。

【００３４】次に図３ｃで、ベルト１０が矢印９０方向
に移動し続けると、ベルトの周辺側部に曲げが形成され
る。ベルト１０が９２で曲がると、側部ガイド８５に近
いバネ８１部分はその元の位置から偏るないし曲がるよ
うになる。駆動ローラ８０が回転し続けると、ベルト１
０部分はバネ８１から離れて、最初はベルト１０の非支
持部分にあったバネ８１部分がそれと接触するようにな
る。

【００３５】図４は本発明の別の実施例８７を示してお
り、それには光導電ベルト１０のラテラル方向移動の補
正でバネ８１を更に支援するため、ガイド８５近くに摩
擦材を被覆した回転自在のバネ８４が取り入れられてい
る。バネないしコイル８４はベルトのラテラル方向移動
により端部ガイド８５に向けて軸的に偏り、バネの下に
両端部を持つ矢印により示すようにその元の位置に戻る
。バネの対称性が軸の中心に関して維持されている限り
、軸８２上のバネ８４の配置には柔軟性がある。ＬＬＦ
ローラ８７は、制御するベルトの特定の要件にしたがっ
て決められる様々なピッチのバネを有する。

【００３６】図５ａ〜５ｃは本発明のＬＬＦローラ７９
の更に別の実施例を示しており、その中で図５ａは図２
の角度とは異なる螺旋角で軸８２上に構成されたバネ８
１を示している。更に図で、全てのバネの上に突き出る
カバー材８６’が図５ｂ、５ｃでテーパー状に示されて
いる。図５ｂのコーティング８６’のテーパー状側は、
例えば厚いてい形コーティングよりもベルト１０のラテ
ラル方向移動を可能にする。図２−５ｃでの全てのコー
ティングはベルト１０に近接する平らな上部を有してい
る。コーティング及びベース・バネ材の曲げ硬さが特定
の応用に対して十分である限り、どの様な形のコーティ
ング８６をも本発明のバネに用いることもできる。コー
ティングの形を制御することにより、曲げ硬さを制御で
き、従ってラテラル力を制御できる。図５ｂのコーティ
ング８６’は、ベルト１０がサイド・ガイド８５に移動
していることにより、図５ｃの矢印９０’の方向にラテ
ラル方向に偏っている。バネ８１の曲げ硬さによりコー
ティング８６”は、曲げの最大延長後、図５ｂの８６’
の位置に戻るようになる。

【００３７】再び図１で、駆動ローラ８０のみが端部ガ
イド８５を有するとして示されているが、当業者にはス
トリッピング・ローラ１８及び引っ張りローラ２０も端
部ガイドを有し得ることが理解されよう。このシステム
は１つ、２つないし３つの端部ガイドのペアで十分作動
する。ベルトに及ぼす合計端部力は、前述のいずれの場
合も実質的に同じとなる。

【００３８】従って本発明によれば、軽いトルクと限ら
れた寿命が要求される小量用紙取扱アプリケーション用
に、ベルトを支持し、そのラテラル方向移動を制御する
装置と方法が提供されていることが明かである。この装
置はここで及び前述した目的と利点を完全に満たす。本
発明はその特定の実施例に付いて説明してきたが、多く
の代案、修正、変形があることが当業者には明かとなろ
う。従ってそのような全ての代案、修正、変形は添付し
た特許請求の範囲の趣旨と範囲内に入るものとする。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明の実施例の要素を取り入れた電子写
真印刷機を描いた略立面図である。

【図２】　　図１の印刷機で用いた低ラテラル力ローラ
を表す拡大立面図である。

【図３】　　３ａは図２の低ラテラル力駆動ローラの表
面に沿ってラテラル方向に移動するベルトを示した部分
拡大、略立面図、３ｂは図２の低ラテラル力駆動ローラ
の端部ガイドと接触しているベルトを描いた部分拡大略
立面図、３ｃは偏った図２の低ラテラル力駆動ローラを
示す部分拡大略立面図である。

【図４】　　軸に軸受けされた回転自在なバネを対向す
る端部ガイドに取り入れた別の低ラテラル力ローラの拡
大立面図である。

【図５】　　５ａ，５ｂ，５ｃは図２のバネ材とは異な
るピッチを有するバネ材を含む本発明の低ラテラル力ロ
ーラの更に別の実施例の拡大立面図である。

【符号の説明】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　予め定めらた経路を移動するように配
   置されたベルトを支持し、予め定められた経路からのベ
   ルトのラテラル方向移動を制御する装置であって：軸を
   含む少なくとも１つの回転自在に取り付けられたローラ
   と；前記軸に固定された二重の反対方向に巻かれたつる
   巻バネからなり、前記反対方向に巻かれたつる巻きバネ
   は別々かつ個別に高摩擦材で被覆された装置。