JPH09197907A - 予め定められたパスに沿って移動するウェブを制御、駆動する装置及びそれを用いた電子写真印刷機 - Google Patents

予め定められたパスに沿って移動するウェブを制御、駆動する装置及びそれを用いた電子写真印刷機

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JPH09197907A
JPH09197907A JP9000137A JP13797A JPH09197907A JP H09197907 A JPH09197907 A JP H09197907A JP 9000137 A JP9000137 A JP 9000137A JP 13797 A JP13797 A JP 13797A JP H09197907 A JPH09197907 A JP H09197907A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 予め定められたパスに沿って移動するウェブ
を制御する装置を提供する。 【解決手段】 予め定められたパスに沿って移動するウ
ェブを制御、駆動する、装置。この装置は、前記ウェブ
を支持するユーティリティ・ロール１４であって、第一
軸の周りの回転運動を駆動し、第一軸に交差するような
第二軸の周りを傾斜運動するよう適合されているウェブ
・ユーティリティ・ロール１４、予め定められたパスに
実質的に垂直な方向にウェブが運動するのを感知し、こ
れを示す信号を発する手段９２，９４、さらに、感知お
よび信号生成手段９２，９４によって発生した信号に反
応して第二軸の周りのロール１４を傾斜させ、ウェブを
予め定められたパスに戻す手段８０を含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は一般にベルト駆動、
ステアリング、テンション・システムに関するもので特
に、ベルト・トラッキング特性が適正に保たれるようベ
ルトを駆動し、ステアリングし、テンションをおこなう
小型の装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】多くの電子写真印刷では、コピー用紙の
上に複写された像を最終的に形成するために複数の処理
部を通過し、一定の予め決められたパスに沿って支えら
れたベルトの形をした光導電性の部品を使用する。光導
電性のベルト上に記録された潜像の位置はそれに対して
各種処理部がコピー品質を最適化する形で作動するよう
に厳密に定義されていなくてはいけない。このために、
光導電性ベルトの横方向のアライメントが一定の許容範
囲内できちんと制御されることが重要になる。このよう
な形でのみ光導電性のベルトはその上に記録された潜像
に対して、パスに沿って配置された処理部が正確な位置
をとるよう予め決められたパスで動く。光導電性ベルト
の横方向の動きは容認できる程度のコピー品質を得るた
めにはベルトを精密にトラッキングする必要があるカラ
ーコピーの場合は特に問題になる。
【０００３】ベルトの横方向の制御を考慮するにあた
り、ベルトが完全な形で形成されていて、互いに厳密に
平行な関係で搭載され固定されている完全に円筒形のロ
ーラの周りにかかっているなら、ベルトの横方向の動き
がないことは既知の事実である。しかし、実際にはこれ
は実現不可能である。システムの立体形に必ず不備があ
るために、ベルトの速度ベクトルは回転のローラ軸に対
して垂直でなく、ベルトは運動学的に安定した位置に到
達するまでローラに対して横方向に移動する。
【０００４】カラー印刷では感光体ベルト・モジュール
の設計作動幅が小さくなった。追加現像剤、大型クリー
ナーなどのすべての機能的要件を満足するため、それら
を収容するためベルト・モジュール・サイズは大型化し
た。負荷の増大、カラー・レジストレーションの要件を
サポートするには、アクティブなベルト・ステアリング
・システムで大型駆動ロール・ラップが必要になる。典
型的なベルト・モジュールの駆動ロール、ステアリング
・ロール、テンション・ロールの属性は類似しているた
めに、本発明ではこれら３つの機能をすべて満足する１
つのユーティリティ・ロールを使用する。従って、モジ
ュールのサイズは小さくて済み、利用可能なベルトのウ
ォータフロントすなわち、駆動ロール、ステアリング・
ロール、テンション・ロール以外の利用可能な露出部分
は最大化される。
【０００５】イメージシステムでのシングルパス像など
カラー用に設計された典型的なベルトモジュールは多数
のイメージングやマーキング・プロセス・サブシステム
とインターフェイスしなくてはいけない。サブシステム
はベルト・ウォータフロントのかなりの部分を占有する
傾向がある。同時に、バッカー・バーとローラはインタ
フェースを適切に位置付けする必要がある。従って、ベ
ルト・ラップ全体の大部分はバッカー・バーとローラに
使用される。どのようなベルトモジュールでも、トータ
ル・ベルトラップは３６０度である。従って、ベルトラ
ップの全体を駆動ロール、ステアリング・ロール、テン
ション・ロール、ストリッピング・ロール、スパニング
・ロールと前述のバッカー・バー等に配分して利用しな
くてはいけない。
【０００６】ステアリング・ロールのソフト軸運動とテ
ンション・ロールのハード軸運動がイメージングやマー
キング工程を妨害するようなことがあれば、このような
妨害を隔離するために追加絶縁ロールが必要になる。こ
のことから、ベルトモジュールとこれらの個別サブシス
テムのインタフェースのためにベルトモジュールが大型
になり、利用可能なベルトラップが小さくなるとでは駆
動が難しくなることが明白である。
【０００７】従って、小型で、駆動やステアリングのた
めに比較的大きくベルトラップが利用できるようにした
ベルト・ステアリング・システムの開発が望まれる。
【０００８】下記の開示は本発明のいろいろな側面に関
係がある。
【０００９】カステリ他に与えられた米国特許第５，４
６７，１７１号明細書は第一軸の周りを回転運動し、第
一軸に交差する第二軸の周りを傾斜運動するよう適合さ
れたウェブを支持するウェブ・ステアリング・ロールを
記述している。小型の内部傾斜機構は一端が前記ステア
リング・ロールの一端から外側に突出した第一ピンに結
合したロールの内側のモータを使用し、この第一ピンは
回転軸に対して偏心的に位置していて、第二ピンは回転
軸に対して同じく偏心的に位置するロールの他方の端に
外側に突出する形で付いて、接続機構を通してモータに
接続され、前記モータが起動された時に第二ピンは第一
ピンとは反対の方向に回転する。
【００１０】ラシングに与えられた米国特許第４，０６
１，２２２号明細書はベルトがベルトの形状に変化があ
っても安定した平衡位置を保つように位置が持続的に調
節される傾斜可能ベルト・ステアリング・ローラによっ
てエンドレス・パスに沿ってエンドレスベルトのトラッ
キングをおこなう装置を開示している。この調整は横ベ
ルト端位置、望ましいベルト端位置、そしてステアリン
グ・ローラ位置またはステアリング・ベルト・ローラの
傾斜角度を制御するギアモータにかけられる制御信号を
生成する即時横ベルト差異率のいずれかを表わす信号を
発する制御回路によって決められる。この装置は絶対制
御方法を使用する。
【００１１】ジョセフ他に与えられた米国特許第４，５
７２，４１７号明細書はウェブの連続する個別の部分の
間の横方向差異を最小化するようパスに沿って動くウェ
ブの横方向クロストラック・アライメントを制御する装
置を開示している。
【００１２】コンロンＪｒ．他に与えられた米国特許第
４，１７０，１７５号明細書はベルトのクリープを自動
的に補正するエンドレスベルトをトラッキングするため
のシステムを開示している。ベルトは４個のローラによ
って支持されている。最初が駆動ローラ、２個目と３個
目はアイドラー・ローラそして４個目が端にフレアーの
付いたアイドラー・ローラである。フレアーの付いたロ
ーラは電子的なあるいは積極的なフィードバックなし
に、受動的なトラッキングをおこなう。アイドラー・ロ
ーラの１つにはバネが付いていて、ベルトの端が第４ロ
ーラのいずれかの端のフレアーの付いた部分をずり上が
るとバネ付きローラの当該端がそちら側のベルトの硬化
により傾斜する。これにより、ベルトは横方向中央に向
けて動く。
【００１３】ハマカー他に与えられた米国特許第４，１
７４，１７１号明細書は可動光導電性ベルトの横方向ア
ライメントを制御する装置を開示している。弾力性に富
む支持材がベルトの横方向の移動を抑制し、枢軸で旋回
するよう搭載されたステアリングポストにモーメントが
かけられる。このために、予め定められたパスにベルト
が戻るような方向にステアリング・ポストが回転する。
【００１４】ハマカーに与えられた米国特許第４，３４
４，６９３号明細書は可動光導電性ベルトの横方向アラ
イメントを制御する装置を開示している。ベルトの横方
向移動により、摩擦力がベルト支持材にかかる。この摩
擦力は予め定められた運動パスにベルトが戻るようベル
ト支持材を傾斜させる。この装置は受動的で、能動的に
電子的フィードバックを提供することはない。
【００１５】ジャムザデに与えられた米国特許第４，９
６１，０８９号明細書はエンドレス・パスに沿ったウェ
ブの横方向移動を制御する方法と装置を開示している。
ウェブの横方向の位置が監視され、ウェブが適正にトラ
ッキングを続けながら複写操作が完了するようウェブが
予め定められた範囲内にあるかどうか制御装置が決定を
おこなう。ウェブが適正にトラッキングしていない場
合、または複写操作中に予め定められた横方向の範囲を
超える形でウェブがトラッキングすると予想される場
合、複写操作が始まる前に修正操作がおこなわれる。こ
の修正操作では、ステアリング・ローラの傾斜角度が決
定される。修正操作が終了すると、この装置は監視機能
に戻り、後続の複写操作中にウェブが予め定められた横
方向の範囲を超えている、または超えると予想される場
合まで、修正操作をおこなわない。これにより、複写操
作では常に適正なレジストレーションがおこなわれ、レ
ジストレーションを妨害するような複写操作中での修正
操作はおこらない。この装置では修正動作を決定するた
めに絶対手法を使用している。
【００１６】トムソン他に与えられた米国特許第５，０
７８，２６３号明細書は１つ、あるいは複数のアイドラ
ー・ロールの「ソフト軸」の周りを小回転させることに
より修正スキューを導入する能動的ステアリング方法を
開示している。このスキューはサーボモータとの外部接
続により導入され、ウェブがロールに沿って動くように
ウェブがロールの中に入る時あるいは出る時の角度を変
化させる。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明の１つの側面とし
て、予め定められたパスに沿って移動するウェブを制御
する装置が提供されている。本装置はウェブを支持する
ユーティリティ・ロールを含み、このウェブ・ユーティ
リティ・ロールは第一軸の周りの回転運動を駆動し、第
一軸に交差するような第二軸の周りを傾斜運動するよう
適合されていて、その他に、予め定められたパスに実質
的に垂直な方向にウェブが運動するのを感知し、これを
示す信号を発する手段を含み、さらに、感知および信号
生成手段によって発生した信号に反応して第二軸の周り
のステアリングロールを傾斜させ、ウェブを予め定めら
れたパスに戻る手段を含んでいる。
【００１８】本発明のもう１つの側面として、複数のロ
ールによって支持され、周りに配置された複数の処理部
を通過する形で予め定められたパスに沿って動くエンド
レス感光体ベルトを有するタイプの電子写真印刷機が提
供されている。改善点としては、ベルトを支持するユー
ティリティ・ロール、第一軸の周りの回転運動と第一軸
に交差する第二軸の周りの傾斜運動を駆動するよう適合
されたベルト・ユーティリティ・ロール、予め定められ
たパスにほぼ垂直な方向へのベルトの動きを感知し、そ
れを知らせる信号を生成する手段、そして、この感知と
生成手段により発生する信号に反応し、第二軸の周りの
ステアリング・ロールを傾斜させ、ベルトを予め決めら
れたパスに戻す手段が含まれる。
【００１９】
【発明の実施の形態】図１は本発明の駆動、ステアリン
グ、テンション・システムの透視図。図２は図１システ
ムを端から見た図。図３は内部に図１システムを組み込
んだフルカラー、シングルパス、イメージオンイメージ
電子写真印刷機械の立面図である。
【００２０】図３を説明すると、本発明の電子写真印刷
機は矢印１２で示される方向に運動し、各種ゼログラフ
ィー処理部を順次通過するよう支えられたアクティブ・
マトリックス（ＡＭＡＴ）光導電性ベルト１０の形の電
荷保持面を使用する。このベルトは本発明のユーティリ
ティ・ローラ１４と１６と１８の２個のローラの周りに
かけられていて、ローラ１４は駆動モータ２０に作用的
に結合していてゼログラフィック部を通りベルトが動く
ようにする。
【００２１】図３をさらに参照すると、一般的に参照番
号２２で示されたコロナ発生装置がベルト１０の光導電
性表面を比較的高い、実質的に均一で、できれば負の電
位に帯電する帯電部Ａをベルト１０の一部が通過する。
【００２２】次に光導電性表面の帯電部分はイメージン
グ部Ｂを通り、前進する。露出部Ｂでは均一的に帯電さ
れたベルト１０はレーザベース出力スキャン装置２４に
露出され、電荷保持面はスキャン装置からの出力に従っ
て放電する。スキャン装置はレーザ・ラスター出力スキ
ャナー（ＲＯＳ）であるのが望ましい。あるいは、ＲＯ
Ｓの代わりにＬＥＤアレイのような他のゼログラフィッ
ク露出装置を使用してもよい。
【００２３】最初Ｖ0の電圧に帯電された感光体は約マ
イナス５００ボルトに等しいレベルＶddpまで暗減衰す
る。露出部Ｂで露出されると、約マイナス５０ボルトに
等しいＶimageまで放電される。このようにして露出の
後、感光体は高電圧と低電圧の単極電圧プロフィールを
持ち、高電圧の方は帯電部に相当し、低電圧の方は放電
部すなわち像の部分に相当する。
【００２４】最初の現像部Ｃで、一般的に参照番号２６
で示された磁気ブラシ現像剤構造体は絶縁磁気ブラシ
（ＩＭＢ）物資３１を前方に送り、静電潜像と接触する
ようにする。現像構造体２６は複数の磁気ブラシローラ
部から構成される。これらの磁気ブラシ・ローラは例え
ば帯電黒色トナー剤を像部分に呈し、それが現像される
ようにする。適切な現像剤バイアシングは電源３２を通
しておこなわれる。
【００２５】高い出力電流対制御面電圧（Ｉ／Ｖ）特性
勾配を有するコロナ再帯電装置３６は感光体の上のトー
ンされた部分とトーンされていない部分の両方の電圧レ
ベルを実質的に均一なレベルまであげるのに使用され
る。再帯電装置３６は感光体を一定の決められたレベル
まで再帯電するのに使用される。
【００２６】レーザベース入力や出力構造体を含む第二
露出すなわちイメージング装置３８は第二カラー現像剤
で現像されるイメージに従ってトーン部分や裸の部分の
感光体を選択的に放電するのに使用される。この時点で
感光体は比較的高電圧レベルのトーンと非トーン部分と
比較的低電圧レベルのトーンと非トーン部分を含む。こ
の低電圧の部分はディスチャージド・エリア・デベロプ
メント（ＤＡＤ）を使用して現像されるイメージ部分で
ある。このために、カラートナーを含む負に帯電された
現像剤４０が使用される。例としてまず黄色を使用する
が、黄色のトナーは第二現像剤部Ｄに配置された現像剤
収容構造体４２に入れられており、磁気ブラシ現像剤ロ
ーラを使用して感光体の上の潜像に呈示される。電源装
置（ここでは図示されていない）は負に帯電された黄色
トナー粒子４０でＤＡＤイメージ部分を現像するのに効
果的なレベルまで電気的に現像剤構造体をバイアスす
る。
【００２７】上記の手順は赤紫色など３番目の適切なカ
ラートナーで第三のイメジャー、第四のイメジャーと青
色などの適切なカラートナーでも繰り返される。このよ
うな形でフルカラーの合成トナー像が感光体ベルトの上
に現像される。
【００２８】一部のトナー電荷が完全に中立化される
か、あるいは極性が逆になり、感光体に現像された合成
像が正と負の両方のトナーを含むようになると、正のコ
ロナ放電を使用して基質に効果的に転写できるよう負の
転写前ダイコロトロン部５０はトナーを調整する。
【００２９】像現像に続いてサポート材５２のシートが
動いて転写部Ｇでトナー像と接触する。サポート材のこ
のシートはここでは図示されていない通常の給紙装置に
よって転写部Ｇまで送られる。給紙装置はコピー用紙の
束の一番上のシートと接触する給紙ロールを含むのが望
ましい。給紙ロールは回転し、一番上のシートを束から
シュートの方へ送り、シュートは送られてきたこのサポ
ート材のシートを定期シーケンスでベルト１０の光導電
性表面に接触するようにして、その上に現像されたトナ
ー粉末像が転写部Ｇで送られてくるサポート材のシート
と接触するようにする。
【００３０】転写部Ｇは正のイオンをシート５２の裏側
に吹き付ける転写ダイコロトロン５３を含む。これは負
に帯電されたトナー粉末像をベルト１０からシート５２
に引き付ける。デタック・ダイコロトロン５６はベルト
１０からシートをはがし易いように設置されている。
【００３１】転写の後、シートはさらに矢印５８の方向
に移動を続け、シートを融着部Ｈに送るコンベヤー（図
示されていない）の上に乗せられる。融着部Ｈは一般的
に参照番号６０で示される融着アセンブリーを含み、こ
こで転写粉末像がシート５２に永久的に融着される。融
着アセンブリ６０は加熱融着ローラ６２とバックアップ
か圧力ローラ６４から構成されるのが望ましい。シート
５２はトナー粉末像が融着ローラ６２と接触するように
融着ローラ６２とバックアップ・ローラ６４の間を通過
する。このように、トナー粉末像は冷却した後、シート
５２に永久的に付着する。融着の後、ここには図示され
ていないシュートが送られてくるシート５２をキャッチ
トレイ（図示されていない）の方へさらに送り、最終的
にオペレータが印刷機から取り出せるようにする。
【００３２】サポート材のシートがベルト１０の光導電
性表面から外された後、光導電性表面の非イメージ部分
に付いた残留トナー粒子はそこから除去される。これら
の粒子はケース６６に収容されたクリーニングブラシ構
造体を使用してクリーニング部Ｉで除去される。
【００３３】次の表は駆動、ステアリング、テンション
・ロールの主な属性を示している。機能的要件はかなり
類似していることが分かる。これらの機能を１つのユー
ティリティ・ロールにまとめることにより、ベルトモジ
ュールの設計を小型化することができる。このようにし
て、インターフェイシング・プロセス・サブシステムの
配置、方向により大きな柔軟性をもたせることができ
る。
【００３４】
【表１】
【００３５】図１はこのようなユーティリティ・ロール
の設計の透視図である。モータ２０と駆動トランスミッ
ション７０はロールの一端に統合部分として搭載されて
いる。これは通常、機械の後方にあるロール１４の内側
の端に搭載されている。ベルト・ステアリングは外側の
ヨーク機構８７によっておこなわれる。このロールはス
テアリングには矢印１２０によって示されたソフト軸の
周りを旋回し、ベルト円錐形を修正するには矢印１２２
によって示された線に沿ってテンションするヨーク・ア
センブリ８７で支持される。ベルト・テンションはテン
ショニング・スライド８６の中にある圧縮バネ８８によ
ってカウンターバランスされるフォーク８７のスライデ
ィングアクションによって保たれる。各種ソースから発
生する妨害を抑制するためのエネルギー発散機構として
機能するためクーロン摩擦はテンション・スライド８６
に残す。駆動、ステアリング、テンション機能は前述し
たように１つのロールに統合させることができる。
【００３６】図２は機械の外側に搭載した部分から見た
ユーティリティ・ロールの図である。サポート・ヨーク
８７とテンションシリンダー８６が図示されていて、テ
ンションシリンダーにはサポートヨーク８７に接続した
圧縮バネ８８が入っている。矢印１２４はステアリング
入力をするためロールが傾斜する移動方向を示してい
る。ソフト軸の角度は理想的にはロールの中に入るベル
トのスパンとロールから出るベルトのスパンで形成され
る角度を２等分した大きさがよいが、他の角度ではベル
トステアリングがおこなわれる。
【００３７】ベルトエッジセンサー９２あるいは複数の
センサー９２、９４（図１）はベルト１０の位置をトラ
ッキングし、ベルト位置を知らせる信号を機械制御装置
９０に発する。制御装置９０は通常、マイクロプロセッ
サーで、位置情報を解釈して起動信号をステアリング・
アクチュエータ８０に送り、適切なベルトトラックを維
持するために必要な傾斜の角度と時間を制御する。ステ
アリング・アクチュエータ８０は精密にステアリング制
御するためのロータリー・ステッパー・モータとカム８
１である。カムはサポート・ヨーク８７にスライド可能
な形で接続されたステアリングヨーク８２に対して作動
する。カム８１が回転すると、ステアリングヨーク８２
はロール１４の端が適正なステアリング制御を維持する
のに必要な程度、矢印１２４に沿って上下に歪むように
する。ヨーク機構８２はステアリング機構でのバックラ
ッシュを解消するためにベアリング８３の間にくさび型
にはさまれている。あるいは、ソレノイドかステッパ・
モータとリンケージを使用して正確なステアリング調整
をおこなうこともできる。よく知られているように、ト
ラッキングエラーがベルト回転に対して回転的なら、ベ
ルト端のプロフィールはマイクロプロセッサーにより、
生成され記憶され、上記のコンパクトステアリング機構
は大変正確にベルトを制御できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の駆動、ステアリング、テンション・
システムの透視図である。
【図２】 図１システムを端から見た図である。
【図３】 内部に図１システムを組み込んだフルカラ
ー、シングルパス、イメージオンイメージ電子写真印刷
機械の立面図である。
【符号の説明】
１０ 光導電性ベルト、１４，１６，１８ ユーティリ
ティ・ローラ、２０ 駆動モータ、２４ 出力スキャン
装置、２６ 磁気ブラシ現像剤構造体、３１ 絶縁磁気
ブラシ（ＩＭＢ）物資、３２ 電源、３６ コロナ再帯
電装置、３８ イメージング装置、４２ 現像剤収容構
造体、５２ サポート材、５６ デタック・ダイコロト
ロン、６０ 融着アセンブリー、６２ 加熱融着ロー
ラ、６４ 圧力ローラ、６６ ケース、７０ 駆動トラ
ンスミッション、８０ ステアリング・アクチュエー
タ、８１ カム、８２ ステアリングヨーク、８３ ベ
アリング、８６ テンショニング・スライド、８７ サ
ポート・ヨーク、８８ 圧縮バネ、９０ 機械制御装
置、９２，９４ ベルトエッジセンサー

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 予め定められたパスに沿って移動するウ
    ェブを制御、駆動する、下記のものを含む装置：前記ウ
    ェブを支持するユーティリティ・ロールであって、第一
    軸の周りの回転運動を駆動し、第一軸に交差するような
    第二軸の周りを傾斜運動するよう適合されているウェブ
    ・ユーティリティ・ロール；予め定められたパスに実質
    的に垂直な方向にウェブが運動するのを感知し、これを
    示す信号を発する手段；さらに、前記感知および信号生
    成手段によって発生した信号に反応して第二軸の周りの
    前記ステアリングロールを傾斜させ、ウェブを予め定め
    られたパスに戻す手段。
  2. 【請求項２】 複数のロールによって支持され、周りに
    配置された複数の処理部を通過する形で予め定められた
    パスに沿って動くエンドレス感光体ベルトを有するタイ
    プの、次のものを含む電子写真印刷機：前記ベルトを支
    持するユーティリティ・ロールであって、第一軸の周り
    の回転運動と第一軸に交差する第二軸の周りの傾斜運動
    を駆動するよう適合されたベルト・ユーティリティ・ロ
    ール；予め定められたパスにほぼ垂直な方向へのベルト
    の動きを感知し、それを知らせる信号を生成する手段；
    そして、前記感知と生成手段により発生する信号に反応
    し、第二軸の周りの前記ステアリング・ロールを傾斜さ
    せ、ベルトを予め決められたパスに戻す手段。
JP9000137A 1996-01-11 1997-01-06 予め定められたパスに沿って移動するウェブを制御、駆動する装置及びそれを用いた電子写真印刷機 Withdrawn JPH09197907A (ja)

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