JPS6228043B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子写真複写機に関するものであり、
具体的には可動光導電ベルトの横方向整列を制御
する装置の改良に関するものである。

電子写真複写機において、光導電ベルトはその
表面を感光性にするためにほぼ一様な電位に帯電
される。光導電ベルトの帯電部分は再生される原
画の光像に露光される。帯電された光導電ベルト
は露光されると照射領域内のその上電荷を選択的
に放電する。これにより、再生される原画内に含
まれる情報領域に対応して光導電ベルト上に静電
潜像を記録する。静電潜像が光導電ベルト上に記
録された後に、その潜像は現像混合剤を接触させ
ることによつて現像される。通常、現像混合剤は
キヤリヤ粒子に摩擦電気で付着しているトナー粒
子からなつている。このトナー粒子はキヤリヤ粒
子から潜像へ引付けられて、光導電ベルト上にト
ナー粉末像を形成する。それから、そのトナー粉
末像を光導電表面から複写紙へと転写する。最後
に、複写紙を加熱して像形状でトナー粒子を永久
に付着させる。この一般的手法はカールソン氏に
よつて米国特許第2297691号において初めて開示
され、しかもこの技術における多くの関連動特許
によつて一層詳細に述べられている。

光導電ベルトの横方向整列は重大であり、規定
許容誤差内に制御しなければならないことは明白
である。これは、光導電ベルトが複写作業中多く
の処理ステーシヨンを通過するためである。その
ベルトが処理ステーシヨンのそれぞれを通過する
ので、ベルト上で各作業ができるだけ完全に行わ
れるように潜像の位置を正確に限定する必要があ
る。潜像の位置が処理ステーシヨンから処理ステ
ーシヨンまでの間に、はずれるなら、複写品質は
著しく低下する。従つて、光導電ベルトが所定軌
路内を運動するようにベルトの横方向の動きをで
きるだけ少なくしなければならない。

理想的には、もし光導電ベルトが、互いに正確
に平行な状態で装着され、固定された円筒ローラ
を正確に組み付けられ、その円筒ローラの周囲に
正確に掛けられたならば、ベルトの速度ベクトル
はローラの長手方向軸にほぼ直角であろうし、ベ
ルトの横方向への移動もないであろう。しかしな
がら、現実問題として、このようなことはあり得
ない。大抵は、ベルトのの速度ベクトルはローラ
の長手方向軸即ち回転軸にある角度で接近する。
このことが、ローラに対してベルトの横方向の動
きを発生させる。別の場合には、ローラの回転軸
はベルトの速度ベクトルに対して傾く。従つて、
ベルトもまた横方向に動く。このように、光導電
ベルトはその横方向の位置を規制するように追従
させ制御されねばならない。光導電ベルトの横方
向の動きを制御する現実の方法は、中高にされた
クラウンローラ、フランジ付ローラおよび電気サ
ーボ装置の種々な形式で成つている。しかしなが
ら、この形式の装置は極端な局部応力を発生して
高感度の光導電ベルトに損傷を与える。一般には
ステアリングローラは制御維持のためサーボ装置
を用いており、このステアリングローラはベルト
上の応力を減少させる。しかしながら、この装置
は価格が高い。

従つて、本発明の主たる目的は、電子写真複写
機に於て採用される光導電ベルトの横方向運動を
制御する装置を改良することにある。

可動光導電ベルトの横方向整列を制御する装置
は種々の形式で開発されており、関連する先行技
術として米国特許第3435693号、同第4061222号、
及び研究発表第14510号（29頁、1976年５月モー
ルス他）がある。

次に先行技術の適当な部分を簡単に要約する。

米国特許第3435693号では、ベルトをローラの
周囲に掛けることを開示している。それらのロー
ラの一端は枢動するフレーム中に軸支されてい
る。感知部材はベルトが横へ移動すると右へ動か
される。感知部材はフレームに連結部材によつて
連結されている。ベルトが感知部材に対して動か
されるならば、連結部材は、ベルトが平衝状態に
なるまで感知部材から離れて通る位置へフレーム
を回転させる。

米国特許第4061222号では、ステアリングロー
ラ、遊びローラおよび駆動ローラの周囲に配置さ
れたベルトについて述べている。ステアリングロ
ーラはヨーク上に回転自在に装着されており、ヨ
ークはシヤフトの周囲に揺動自在に装着されてい
る。センサはベルトの横の動きを検知する。セン
サからの出力信号は、ギヤモータを駆動する信号
を出す制御論理によつ処理される。ギヤモータは
ヨークを傾けて、ステアリングローラにベルトを
整列させる。

研究発表第14510号では受動型ウエブトラツキ
ング装置を開示している。ウエブは閉ループ路で
支持体によつて支持されている。支持体はローラ
を包含しており、ローラは枢動自在であり、ウエ
ブの運行方向と直角に回転軸を整列させる。固定
されたフランジはウエブの側縁に係合して、横方
向の動きを阻止する。

要するに、本発明によれば、所定軌路中を移動
するよう調整されたベルトの横方向整列を制御す
る装置が提供される。

本発明の特徴によれば、この装置はベルト支持
体となるように配置されたステアリングポストを
包含している。このステアリングポストはその長
手方向軸とほぼ直角な方向の軸の回りを枢動でき
るように装着されている。ベルトを弾力的に支持
する手段が設けられている。この支持手段は、ベ
ルトが所定軌路から横方向へ移動することに対し
て対抗するものである。これにより、ベルトには
ステアリングポスト上のモーメントが与えられ
る。このステアリングポストは所定軌路にベルト
を復帰させる方向に枢動する。ほぼ所定軌路に沿
つてベルトを移動させる手段が設けられている。

次に本発明の具体的実施例である電子写真複写
機について添付図面をもつて説明する。図におい
て、同一番号は全体を通じて同一部品を示す。第
１図は、そこに本発明のベルトステアリング兼支
持機構を採用している電子写真複写機の種々の構
成要素を概略的に示す。ベルトステアリング兼支
持機構は電子写真複写機に於いて特に好ましいけ
れども、種々の装置に於て応く使用され、かつこ
こに示される個々の実施態様に限定されるもので
ないことは次の説明で明白にされるであろう。

電子写真複写の技術は周知であるので、第１図
の複写機に於て採用されている種々の処理ステー
シヨンを以下に概略的に示し、それらの操作をそ
れに関連して簡単に述べる。

第１図に示されるように、電子写真複写機は導
電性基層１４上に置かれた光導電面１２を有する
ベルト１０を使用している。好ましくは、光導電
面１２はセレン合金で、導電性基層１４はアルミ
合金で作られる。ベルト１０は矢印１６の方向へ
移動して、光導電面１２を運動軌路の周囲に配置
された種々の処理ステーシヨンを通るよう連続的
に進められる。ベルト１０はステアリングポスト
１８、ベルトに張力すなわちテンシヨンを与える
テンシヨンポスト２０および駆動ローラ２２の周
囲に掛けられている。テンシヨンポスト２０は、
一対のばね上に弾力的に装着され、その長手方向
軸とほぼ垂直な軸の回りに枢動するように配置さ
れている。この枢動軸は接近するベルト１０で限
定される平面に対してほぼ垂直である。ベルト端
案内すなわちフランジは対向した両端に設けら
れ、ベルト１０が通過する通路を限定する。ステ
アリングポスト１８は枢動自在に装着されてお
り、このステアリングポスト１８には、駆動ロー
ラ２２に対するベルト１０の接近角度が減少する
方向に該ステアリングポストを傾けるようなモー
メントが与えられるようになつている。ベルトが
横方向に移動すると、ベルトは所定の通路を外れ
て斜めに進むようになり、その結果矢印１６の方
向を持つベルトの速度ベクトルが駆動ローラ２２
の長手軸に対して垂直にならないようになる。前
記接近角度は、この長手軸に対する前記速度ベル
トルの角度と、90゜の角度との間の角度差であ
る。換言すれば、この接近角度は、駆動ローラの
長手軸に対して垂直な直線に対する前記速度ベク
トルの角度である。これはベルト１０を運行予定
軌路へ複帰させ、ベルト１０の横方向変位をでき
るだけ小さくする。ステアリングポスト１８はそ
の長手方向軸とほぼ直角な軸の回り駆動できるよ
うになつている。この枢動軸は接近するベルト１
０限定される平面とほぼ垂直である。駆動ローラ
２２はベルト１０と係合しており、矢印１６の方
向にベルト１０を進める。さらに駆動ローラ２２
は、ベルトのような適当な手段でそこに連結され
たモータ２４によつて回転される。送風装置はス
テアリングポスト１８とテンシヨンポスト２０と
に接続されている。ステアリングポスト１８とテ
ンシヨンポスト２０との両方は周表面に内室へ貫
通した多くの小孔を有している。この送風装置は
加圧流体は、たとえば空気のような圧縮できる気
体を内室へ供給する。その流体はそれら開口を通
して内室から流出して、ベルト１０とそれぞれの
ポスト、すなわちステアリングポスト１８とテン
シヨンポスト２０、との間に流体膜を形成する。
この方法で、流体膜は少なくとも部分的にベルト
を支持して、その間の摩擦を減少させてそれぞれ
のポスト上をベルトを通過させる。送風装置はス
テアリングポスト１８とテンシヨポスト２０との
両方に共通にされている。支持兼ステアリング装
置の詳細はステアリングポストおよびテンシヨン
ポストとともに第２図に示されており、これらポ
ストはそれぞれ第３図および第４図に一層詳細に
示されている。

引き続き第１図を参照すると、最初にベルト１
０の一部分が帯電ステーシヨンＡを通過する。帯
電ステーシヨンＡで、コロナ発生装置２６は、ベ
ルト１０の光導電面１２を相対的に高い、ほぼ均
一な電位に帯電される。適当なコロナ発生装置は
米国特許第2836725号に述べられている。

次に、光導電面１２の帯電部分は露光ステーシ
ヨンＢを通過する。露光ステーシヨンで、原画文
書２８は透明なプラテン３０上に表面を下に向け
て置かれる。光源３２は原画上へ光線をフラツシ
ユ照射する。原画からの反射光線はレンズ３４を
通つて光像を形成する。この光像は、光導電面１
２の帯電部上へ投影される。この帯電光導電面は
原画の光像によつて選択的に放電される。これ
は、原画２８内に包含される情報領域に対応する
静電潜像を光導電面１２上に記録する。

その後は、ベルト１０が光導電面１２上に記録
された静電潜像を現像ステーシヨンＣへ進める。
現像ステーシヨンＣで、磁気ブラシ現像剤ローラ
３６は、ベルト１０の光導電面１２上に記録され
た静電潜像に混合現像剤を接触させる。この現像
混合剤は、トナー粒子が摩擦電気で付着している
キヤリヤ粒子からなつている。磁気ブラシ現像剤
ローラ３６は、そこから外側方向へ伸びるように
混合現像剤を鎖のように整列させる。この混合現
像剤は、光導電面１２上に記録された静電潜像と
接触する。この潜像はキヤリヤ粒子からトナー粒
子を引き付けて、ベルト１０の光導電面１２上へ
トナー粉末像を形成する。

トナー粉末像は、ベルト１０の光導電面１２上
に記録されて、それから転写ステーシヨンＤへ送
られる。転写ステーシヨンＤで、支持材としての
紙３８が光導電面１２上に置かれたトナー粉末像
と接触して置かれている。支持材としての紙は紙
給送装置４０によつて転写ステーシヨンＤへ進め
られる。紙給送装置は、支持材としての紙のスタ
ツク４４の最上層の紙と接触するような給送ロー
ラ４２を包含することが望ましい。給送ローラ４
２が回転して、最上層の紙をスタツク４４からシ
ユート４６内へ進める。シユート４６は支持材と
しての前進する紙をベルト１０の光導電面１２と
接触させるように同期させた順序で案内して、現
像された粉末像は転写ステーシヨンＤで支持材と
しての前進する紙と接触する。転写ステーシヨン
Ｄはコロナ発生装置４８を包含しており、コロナ
発生装置４８は紙３８の背面へイオンを吹き付け
る。これによつて、トナー粉末像を光導電面１２
から紙３８へ引き付ける。転写の後に紙は矢印５
０の方向に続いて移動して、図示しない分離コロ
ナ発生装置がベルト１０に付着された紙３８上の
電荷を消すまでにベルト１０から分離される。輸
送装置（図示せず）が紙をベルト１０から定着ス
テーシヨンＥへと進める。

定着ステーシヨンＥは定着組立体５２を包含し
ており、その組立体は紙３８へ転写されたトナー
粉末像を永久に固着する。定着組立体５２は加熱
溶融ローラ５４およびバツクアツプローラ５６を
包含することが望ましい。紙３８は溶融ローラ５
４とバツクアツプローラ５６との間を通過してこ
こでトナー粉末像が溶融ローラと接触する。この
方法で、トナー粉末像は永久に紙３８に固着され
る。定着後に、シユート５８は前進する紙３８を
受けるトレイ６０へ案内し、この紙３８をオペレ
ータが複写機から除去する。

支持材としての紙がベルト１０の光導電面１２
から分離された後も不変的に、いくらかの残留粒
子はそこに付着したままである。これら残留粒子
は清掃ステーシヨンＦで光導電面１２から除去さ
れる。この清掃ステーシヨンＦはベルト１０の光
導電面１２と接触して回転自在に装着された繊維
状のブラシ６２を包含している。ブラシ６２は光
導電面１２と接触して回転し、光導電面１２から
粒子を清掃する。清掃に続いて、放電光源（図示
せず）が光を光導電面１２へ一様照射して、次り
続く像サイクルのためにそこへ帯電させる前に、
そこにあるいかなる残留静電電荷をもなくする。

上の記述は本発明の説明に関して電子写真複写
機の一般的作動を説明するのに十分であろう。

本発明の主題に関連して、第２図は矢印１６の
方向に運行する間、ベルト１０を実質的に横方向
整列状態に維持する構造を示す。

第２図に於て、ステアリングポスト１８はヨー
ク６４中に枢動自在に支持されている。ヨーク６
４はＵ字形部材６６を包含し、その部材６６にポ
スト１８は固定して装着されている。ロツド６８
はＵ字形部材６６の中央から延長され、固定枠中
に回転自在に装着されている。ロツド６８を適当
な軸受内に支持して、枢動中の摩擦をできるだけ
小さくすることが望ましい。ロツド６８の長手方
向軸はポスト１８の長手方向軸とほぼ直角であ
る。このようにして、ポスト１８はロツド６８の
回転軸の回りを矢印７０の方向へ枢動する。

テンシヨンポスト２０はヨーク７２中に枢動自
在に支持されている。ヨーク７２はＵ字形部材７
４を包含し、その部材７４にポスト２０は固定し
て装着されている。ロツド７６はＵ字形部材７４
の中央から延長され、固定枠中に回転自在に装着
されている。ロツド７６を適当な軸受内に支持し
て、枢動中の摩擦をできるだけ小さくすることが
望ましい。ロツド７６の長手方向軸はポスト２０
の長手方向軸とほぼ直角である。このようにし
て、ポスト２０はロツド７６の回転軸の回りを矢
印７８の方向へ枢動する。ばね８０と８２はＵ字
形部材７４の対向した両端部に固定されており、
ポスト２０をベルト１０へ弾力的に当接させてい
る。このようにして、ポスト２０はベルト１０が
適当な均一引張状態であるように維持する。端案
内８４および８６はポスト２０の一部分をなす環
状フランジであり、ポスト２０の対向両端上に設
けられている。このようにして、端案内８４およ
び８６はポスト２０とともに移動し、あるいは枢
動する。端案内８４と８６との間の空間はベルト
１０がそこを通過するのに十分であり、案内８４
および８６はベルト１０が通過する通路を限定す
る。

作動時にベルト１０が横方向に移動すると、ベ
ルトはその移動方向に依存して端案内８４および
８６のいずれか一方と接触する。ベルトと端案内
とが接触する点は、ベルトのステアリングポスト
に対する駆動運動の中心となる。すなわち、ベル
トは走行しながらその点のまわりを枢動する。ベ
ルトが枢動すると、ベルトはステアリングポスト
１８にトルクすなわちモーメントを加えてそのス
テアリングポストを前記接近角度が減少する方向
に枢動させる。すなわちステアリングポスト１８
はベルトの速度ベクトルを駆動ローラの長手軸と
揃えるように枢動する。ベルトの速度ベクトルが
駆動ローラの長手軸に対して垂直になると、ベル
トは横方向の速度成分を持たなくなり、横方向に
移動しないようになる。このように、本ベルトト
ラツキング装置は所定軌路からベルトが横方向へ
逸れるのを制御するために、両端案内を採用し
て、ベルト１０が横方向へ運動するのを抑制して
いる。これはベルト１０をテンシヨンポストの回
りに枢動させて、そこに歪を引き起している。こ
れら歪はトルクとしてステアリングポストへ伝達
させる。このトルクはステアリングポストに駆動
ローラ２２に対するベルト１０の接近角度を減ず
るような方向へ枢動させて、それによつてベルト
１０を運行予定軌路へ戻している。ベルト１０は
流体膜によつて少なくとも部分的に支持されてい
るから、装置応答時間は比較的早くかつ必要な制
御力は比較的小さい。ベルト１０がいずれか一方
の方向だけへ横移動する場合、たとえば端案内８
６から遠ざかつて端案内８４に近づく方向だけ移
動する場合には、ベルトは決して端案内８６の方
向へ移動しないから端案内８４だけがあればよ
い。

第３図に於て、ステアリングポスト１８および
流体膜でベルト１０を支持するステアリングポス
ト１８と組合された空圧装置の詳細な構造を示し
ている。第３図に示すように、送風装置８８はポ
スト１８の内室９２へ導管９０を経て連結されて
いる。圧縮空気は送風装置８８から供給され、ポ
スト１８の内室９２へ矢印９４の方向へ移動す
る。ポスト１８は周表面に複数個の孔９６を有し
ており、その孔９６は、ほぼポスト１８とベルト
１０との接線に沿つて設けられている。圧縮空気
は孔９６を通つてベルト１０とポスト１８の周表
面との間の間隙９８中へ流出する。この流出した
圧縮空気は圧力がかかつており、ベルト１０を支
持する力を供給するので、ポスト１８の周表面か
らベルト１０を少なくとも部分的に離れさせて、
その間の摩擦を小さくさせて、ベルト１０を矢印
１６の方向へ運動させる。空気は間隙９８中で周
縁に亘つて、すなわちベルト１０の運行方向に移
動して大気中に逃げる。空圧装置は加圧流体を発
生させ、ベルト１０がポスト１８を越えて通過す
る際に、ベルト１０を少なくとも部分的に支持し
て、その間の摩擦を最小にすることが分る。

次に第４図に於いては、テンシヨンポスト２０
の詳細な構造が示されている。そこに示すよう
に、端案内８４および８６はポスト２０の対向し
た端末部に置かれている。送風装置８８は内室１
０４へ導管１０２を経て連結されている。圧縮空
気は送風装置８８から供給され、ポスト２０の内
室１０４へ矢印１０６の方向へ移動する。ポスト
２０は周表面に複数個の孔１０８を有しており、
その孔１０８は、ほぼポスト２０とベルト１０と
の接線に沿つて設けられている。圧縮空気は孔１
０８を通つてベルト１０とポスト２０の円周表面
の間の間隙１１０中へ流出する。この流出した圧
縮空気は圧力がかかつており、ベルト１０を支持
する力を供給するので、ポスト２０の円周表面か
らベルト１０を少なくとも部分的に離れさせて、
その間の摩擦を小さくさせて、ベルト１０を矢印
１６の方向へ運動させる。空気は間隙１１０中を
周囲に移動して大気中に逃げる。それ故に、空圧
装置は加圧流体を発生させて、ポスト１８と同様
にポスト２０から離して光導電ベルトを少なくと
も部分的に支持する。このようにして、ベルトと
それぞれのポストとの間の摩擦を最小にして、ベ
ルトをその周囲に運転させる。

要するに、本発明の装置はベルトの横方向運動
制御しかつそのために流体支持を設けていること
は明白である。これはそれぞれのポストとベルト
の間に摩擦を顕著に減少させ、トラツキング修正
中の必要な端力をできるだけ小さくする。加え
て、この装置は運行の所定軌路からベルトが横方
向へ偏倚することを自動的に抑制する。したがつ
てベルトがそれぞれの処理ステーシヨンとの位置
関係を適切にされて、複写品質を最適にすること
ができる。ベルトのステアリングすなわち操縦
は、ベルトの横方向の運動を抑制する一対の離隔
された端案内がベルトを枢動させてなされる。ベ
ルトが枢動すると、ベルトはそこに歪を引起し
て、ステアリングポストへモーメントを与える。
これは駆動ローラに対するベルトの接近角度を減
少する方向へステアリングポストを枢動させる。
それによつて、いかなる横方向の偏倚をも除去し
て、ベルトを運行予定軌路へ復帰させる。

以上要するに本発明によれば、ベルトが所定軌
路中を移動するように光導ベルトの横方向の運動
を支持しかつ制御する装置を提供しうることは明
白である。この装置は上述した目的意図および利
益を十分に満足する。本発明はその発明の特別な
具体的実施例に関して述べたものであるが、多く
の選択、修正および変形は当業者にとつて自明で
あることは当然である。したがつて、特許請求の
範囲の精神および広範囲内にあるような選択、修
正および変形のすべてを包含するはずである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の特徴を具体化した電子写真複
写機を示す概略図、第２図は第１図の複写機に使
用されるベルト機構を示す概略的斜視図、第３図
は第２図のベルト機構に使用されるステアリング
ポストの断面正面図、第４図は第２図のベルト機
構に使用される弾性支持を示す断面正面図であ
る。 Ａ……帯電ステーシヨン、Ｂ……露光ステーシ
ヨン、Ｃ……現像ステーシヨン、Ｄ……転写ステ
ーシヨン、Ｅ……溶融ステーシヨン、Ｆ……清掃
ステーシヨン、１０……ベルト、１２……光導電
面、１８……ステアリングポスト、２０……テン
シヨンポスト、２２……駆動ローラ、６４，７２
……ヨーク、６６，７４……Ｕ字形部材、６８，
７６……ロツド、８０，８２……ばね、８４，８
６……端案内。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 所定通路を移動するように配置されたベルト
   の横方向運動を整えるように制御する装置におい
   て、 加圧流体を供給する手段と、 ベルトを支持するように配置されており且つそ
   の長手軸にほぼ垂直な軸のまわりに枢動運動する
   ように取りつけられているステアリングポスト
   と、 ベルトを支持するように前記ステアリングポス
   トから隔置されて枢動可能に取りつけられている
   テンシヨンポストと、 該テンシヨンポストに連結されてその上を通過
   するベルトが引つ張り状態を維持するようにテン
   シヨンポストを偏倚させる少なくとも一つのスプ
   リングと、 対向して隔置されており且つその一方が前記テ
   ンシヨンポストの一縁部に固着され他方が該テン
   シヨンポストの他方の縁部に固着された一対の端
   案内と、 前記テンシヨンポストから隔置されており且つ
   前記ベルトと係合する駆動ローラと、 該駆動ローラを回転させてベルトが所定通路を
   移動するようにする手段と、から成り、 前記ステアリングポストは前記供給手段と連通
   する内室を形成するとともにその周表面に複数の
   開口を有しており、前記加圧流体がこの開口を通
   過して前記ステアリングポストとその上を通過す
   るベルトの部分との間に流体膜を形成するように
   なつており、 前記テンシヨンポストは前記供給手段と連通す
   る内室を形成するとともにその周表面に複数の開
   口を有しており、前記加圧流体がこの開口を通過
   して前記テンシヨンポストとその上を通過するベ
   ルトの部分との間に流体膜を形成するようになつ
   ており、 前記一対の端案内は前記テンシヨンポストの長
   手軸に垂直な方向に延びるとともにベルト移動路
   を定めるのに十分な距離だけ相互に隔置されてお
   り、またこの端案内はベルトの横運動を阻止し、
   これによりベルトを所定通路に戻すような方向に
   ステアリングポストを枢動させるモーメントがベ
   ルトによつてステアリングポストに加わるように
   なつたことを特徴とする装置。