JPH0784482A

JPH0784482A - 電子写真印刷装置

Info

Publication number: JPH0784482A
Application number: JP6194390A
Authority: JP
Inventors: Raymond E Poehlein; イー．ポウラインレイモンド
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1993-08-30
Filing date: 1994-08-18
Publication date: 1995-03-31
Also published as: US5410389A

Abstract

(57)【要約】【目的】ベルト上に生じるサイドフォースが大幅に削
減されると共に、比較的低いレベルに抵抗（引きずり）
力を引き起こす力を維持する。【構成】電子写真印刷装置は、ベルト１０と接触する
第１回転可能部材と、ベルト１０と接触する第２回転可
能部材と、を備え、第１回転可能部材及び第２回転可能
部材が、所定の方向に略垂直な方向でベルト１０上に加
えられる力を相殺するために互いに相対して方向付けら
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は概してエンドレス（無端
の）ウェブ支持装置に関し、特に、ベルト上のサイドフ
ォース（横力）を最小限にしながら、循環経路で移動す
る受光体（例えば、感光体）ベルトを支持するためのシ
ステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】ベルトの幅方向移動の制御を考慮する
と、ベルトが完全に構成され、互いにちょうど平行な関
係で配置され、且つ、取り付けられた完全に円筒形のロ
ーラーの回りに巻き掛けられるならば、ベルトにはいか
なる幅方向移動も生じないことがよく知られている。し
かしながら、実際には、これは可能ではない。システム
の形状寸法が不完全なために、ベルトの速度ベクトルは
ローラーの回転軸に対して垂直でなく、ベルトは運動学
的に安定した位置に達するまでローラーに対して幅方向
に移動する。

【０００３】ベルトの幅方向移動を制御する現行の方法
は、サーボシステム、中高の面のあるローラー及びフラ
ンジ付きローラーを含む。サーボシステムは、ベルトの
幅方向制御を維持するためにステアリングローラーを用
いる。サーボシステムは概してフランジ付きローラーよ
りもベルトの両側に加わる応力が少ないが、しばしばよ
り複雑で、コストがかかり、機械内で大きな空間を必要
とする。廉価でしばしば高い局部応力を生じるフランジ
付きローラーは、ベルトのエッジを損傷する。

【０００４】米国特許第４、６５７、３７０号では、ベ
ルトを支持するためのベルト画定表面を備えた静止した
非回転で弧状のトラッキング（追随）シューから成り、
ベルトエッジガイドを提供するために経路画定表面外部
リレーから延びる経路画定表面の両側にある垂直方向の
フランジを含む、ベルト支持及びトラッキング装置が開
示されている。

【０００５】米国特許第４、５６１、７５７号では、移
動ベルトの幅方向移動がベルトが所定の経路で移動する
ように制御される装置が開示されている。装置は、巻き
掛けられている弾性メンブレン（膜体）を有する少なく
とも１つの回転可能に配置されたローラーを含む。メン
ブレンとローラーの間の摩擦係数は小さいために、その
間に摩擦の小さいインタフェース（界面）を形成する。
一対の対向する空間フランジはベルトを押さえ、ベルト
が幅方向に移動するにつれて、一方のフランジがベルト
のサイドエッジと係合して、ベルトの幅方向移動を妨げ
る。ベルトのサイドエッジがフランジと係合するとき
に、ベルトのサイドエッジに加えられる力が、ベルトの
幅方向移動の方向においてローラーと弾性メンブレンの
間の最大の摩擦力よりも大きいと、弾性メンブレンがロ
ーラー上で滑る。

【０００６】米国特許第４、３４４、６９３号では、所
定の経路で移動するように配されたベルトの幅方向位置
合わせを制御する装置が開示されている。回転可能に配
置されたベルト支持体は、摩擦しながら駆動されて、ベ
ルトと一体になって移動する。ベルトの幅方向移動はベ
ルト支持体上に摩擦力を加えて、ベルトを所定の移動経
路へと戻すような方向にベルト支持体を傾ける。

【０００７】米国特許第４、２２１、４８０号では、移
動ベルトの幅方向移動がベルトが所定の経路で移動する
ように制御されるベルト支持及び制御システムが開示さ
れている。装置は、外部表面から外側に延びる複数の空
間フレキシブルディスクを有する少なくとも１個の移動
部材を含む。横切るベルトの領域と接触するディスクの
部分、即ち、セグメントは、ベルトが所定の経路から幅
方向に逸れないようにベルトを支持し、ベルトを支持す
るディスクの部分、即ち、セグメントを偏向し、ディス
クの偏向された部分がベルトを支持しないときには偏向
されない状態に戻る。

【０００８】米国特許第４、１７８、０９４号では、所
定の経路で移動するベルトの幅方向移動を防ぐ装置が開
示されている。装置は、所定の経路でベルトを移動する
容易に変形可能な表面と、ベルトの幅方向移動を防ぐた
めの支持体を備えている。ベルトの幅方向移動を防ぐこ
とによって、ベルトにもたらされた歪みが変形可能な表
面を変形して、ベルトを所定の経路へ戻らせる。

【０００９】米国特許第４、１７４、１７１号では、移
動する光導電ベルトの幅方向の位置合わせを制御するた
めの装置が開示されている。弾性支持体はベルトの幅方
向移動を制限し、回転可能に配置されるステアリングポ
ストへモーメントを加える。結果として、ステアリング
ポストはベルトを所定の経路に沿って戻す方向に回転す
る。この装置は受動的であり、いかなる能動的な電子的
フィードバックも提供しない。

【００１０】米国特許第４、１７０、１７５号では、ベ
ルトのクリープ（ベルトがローラーの上を滑ること）を
自動的に補償するエンドレスベルトをトラッキングする
ためのシステムが開示されている。ベルトは、４つのロ
ーラーによって支持されている。第１ローラーは駆動ロ
ーラー、第２及び第３ローラーはアイドラローラー、第
４ローラーはフレア付き（末広がり）の端部を備えるア
イドラローラーである。フレア付きローラーは、電子
的、即ち、能動的フィードバックのない受動的トラッキ
ングを提供する。アイドラローラーの内の１つはばね式
であり、ベルトのエッジが第４ローラーのフレア付き端
部の内の１つでクリープする（滑る）と、ばね式ローラ
ーの側はその側のベルトの剛性（スティフネス）が増し
ているために傾くことになる。こうして、ベルトを中央
の位置に向かって幅方向に位置決めする。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ベル
ト上に生じるサイドフォースを大幅に削減すると共に、
比較的低いレベルに抵抗（引きずり）力を引き起こす力
を維持することである。

【００１２】本発明のもう１つの目的は、ベルトとバッ
ク（裏面）支持体との間の滑る量を大幅に削減して、ベ
ルトの摩耗を減少することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段と作用】所定の方向で経路
に沿って移動するように配されたエンドレス受光体ベル
トを有するタイプの電子写真印刷機が提供される。電子
写真印刷機は、ベルトと接触する第１回転可能部材、及
びベルトと接触する第２回転可能部材を備え、前記第１
回転可能部材及び前記第２回転可能部材が、所定の方向
に略垂直な方向でベルト上に加えられる力を相殺するた
めに互いに相対して方向付けられる。

【００１４】

【実施例】図１を参照すると、本発明の受光体ベルト１
０及びトラッキングローラー１７、１９を取り出した図
が示されている。ベルト１０の裏側を支持するための、
駆動ロール２０、ストリッパロール１４、ステアリング
／テンショニングロール１６、多数のアイドラロール１
７、１８、１９が示されている。解析によると、アイド
ラロールを用いることによって、ロールとベルトの間に
アイドラロールの回転軸に略平行な方向に作用する接線
力がもたらされることが示されている。これらの接線力
は、ベルトトラッキングに有害な影響を及ぼす恐れがあ
る。いくつかのシステムでは、アイドラロールはスキッ
ドプレートと置換されて、接線力の作用線はベルト走行
方向と一致する。これは、トラッキング力を大幅に減少
させるが、ベルト上に望ましくない程高い抗力及び張力
をもたらすことになる。

【００１５】図３は単一のアイドラロールのフリーボデ
ィ図を示し、図４は一対の反対にスキュー（傾斜）され
たアイドラロールの示力図を示す。まず、アイドルロー
ルのフリーボディ図（図３）を参照する。ここで、Fy
は、ロールとベルトの間の係合力である。

【００１６】Fy/2 は、アイドルロールベアリング上の
半径方向力に等しい。Fμはロールとベルトの間の接線
力である。

【００１７】Fb1及び Fb2は、ロールベアリングの非半
径方向力である。なお、ベルトからアイドラロールへ伝
達された全ての力は、アイドラロールベアリングを介す
る力によって対抗され（反対にされ）なければならな
い。図３に示されるように、 Fμをその"X" 成分及び"
Z" 成分に分解するならば、ベアリングは係合力 F_yと
対抗するための半径方向力、 Fμz と対抗するための背
分（スラスト）力、並びに Fμx と対抗するための円周
力を供給しなければならないことが分かる。アイドラロ
ールが良好なベアリング（即ち、回転に対して殆ど抵抗
を与えないベアリング）ならば、大きな円周力(Fμx)と
対抗することができない。ベアリングが抵抗できるより
も Fμx が大きいならば、アイドラロールは無限に加速
する。これはこのタイプのシステムに起こりえないため
に、力 Fμの方向はアイドラロールの軸に略平行であ
り、従って、 Fμが実質的に背分力であることが示され
る。

【００１８】図４を参照すると、実質的に各ロール毎に
矢印 Fμz である Fμは、アイドラロール１７、１９の
回転軸に実質的に平行である。アイドラロール１７、１
９が図４に示されるように反対にスキューされるなら
ば、ロール１７の接線力は、ロール１９によって伝達さ
れる接線力と実質的に等しく、且つ、反対になる。従っ
て、このアイドラロール対の効果は、ベルトがローラを
通過して動かされ、ロールによって支持されるにつれ
て、ベルトへ伝達される幅方向の力を大幅に中和するこ
とである。

【００１９】図１のシステムは、交互のアイドラロール
１７、１９を反対方向に意図的にスキューして、ベルト
１０上の（ロールの回転軸に略並行な）サイドフォース
を相殺する。図２に示されるように、アイドラロールの
各対は反対方向にスキューされたロールを有する。反対
方向のスキューイングの結果、アイドラロールの各対が
各ロールによってベルトに与えられる個々の接線力を中
和し（釣り合わせ）、アイドラロール対によって加えら
れる正味の接線力が最小限にされるのが理想的である。
図示されるスキュー角Θ及びΘ’は各ロール対毎に等し
く、反対向きであるのが理想的だが、実際はこういう場
合はほとんどなく、重要でない。これは、一部には、ベ
ルトがトラッキングし、幅方向に動かされるにつれて、
アイドラロールの回転軸と処理方向のベルト走行の方向
に垂直な軸との間の角（図示される角Θ）が変化するた
めである。より一層重要なのは、角Θ及びΘ’が十分大
きく、ロール対とベルトの間の相対角上のベルトトラッ
キングの結果が常に正及び負であり続けることである。
角Θが十分大きくなければ、幅方向のベルト走行によっ
て生じる相対角の変化によって、ベルトに対する双方の
角が正（又は負）になり、結果となるサイドフォースを
一方向又は逆方向へと更に向けさせて、ベルトのミスト
ラッキングを増やすことになる。そのような力は、平行
なロールを用いている通常のアイドラロール設計で経験
した力のようになる。

【００２０】

【発明の効果】システム全体の正味の効果は、ベルト上
に生じるサイドフォースが大幅に削減されると共に、比
較的低いレベルに抵抗（引きずり）力を引き起こす力を
維持することである。このタイプのシステムは、また、
ベルトとバック（裏面）支持体との間の滑る量を大幅に
削減して（即ち、スキッド（滑り）プレートと比較する
と）、ベルトの摩耗を減少する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の装置を含む駆動ローラー及び支持ロー
ラーを示すベルトの正面図である。

【図２】アイドラローラーの構成を示す図１のベルトの
部分平面図である。

【図３】図１のベルト支持システムの効果を示すフリー
ボディ図である。

【図４】図１のベルト支持システムの効果を示す示力図
である。

【符号の説明】

１０受光体ベルト１４ストリッパロール１６ステアリング／テンショニングロール１７、１９アイドラロール

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の方向で経路に沿って移動するよう
に配されたエンドレス受光体ベルトを有するタイプの電
子写真印刷装置であって、ベルトと接触する第１回転可能部材と、ベルトと接触する第２回転可能部材と、を備え、前記第
１回転可能部材と前記第２回転可能部材が、所定の方向
に略垂直な方向でベルト上に加えられる力を相殺するた
めに互いに相対して方向付けられる、ことを含む電子写真印刷装置。