CN101571690A - 驱动滚轮以及具有该驱动滚轮的传输系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种对称蜗杆式的驱动滚轮，包含：一杆体、一正向螺纹结构及一反向螺纹结构。其中在对称设计的正向及反向螺纹结构上拥有连续分布的相同密度与螺纹样式的螺纹，且两者都是相同直径的圆柱式结构，并在该杆体的中心线处对接。本发明利用对称式设计对传输带产生的平衡力来达到自动调整传输带偏差的目的。

Description

驱动滚轮以及具有该驱动滚轮的传输系统

技术领域

本发明是有关于一种驱动滚轮以及具有该驱动滚轮的传输系统，具体地说是指一种用于图像成形设备的媒带装置中可以纠正媒带偏斜的驱动滚轮，以及具有这种驱动滚轮的传输系统。

背景技术

随着彩色打印近几年来的需求与普及，各种不同技术的彩色打印技术逐渐被发展成产品。而在这些打印技术中，大量输送用的媒带技术被应用到显像系统。例如：输送带(belt)、感光带(Photoreceptor belt)、中间带(Intermediatebelt)、传输带(Transfer belt)。而这些媒带装置常常利用驱动滚轮的方式来驱动，使得媒带可以不断地循环式重复工作。而在驱动的过程中常因为组装上、零件上生产的误差或工作耗损，形成驱动滚轮间的不平行现象，该现象会使媒带受到横向力，使得媒带随着转动逐渐往横向力方向偏移，造成碳粉投射或纸张定位的不准，最后造成打印影像品质的失真。因此针对如何在媒带装置中避免媒带或纸张的偏移，很多发明应运而生。

参阅图1A和图1B，为美国专利说明书US6088566公开的一种图像成形设备中的媒带装置，在该装置中，采用了一个调整单元37，该调整单元37设置在该媒带装置的一侧38上，该媒带装置工作时，传输带15的一边缘15a都要强制经由该调整单元37的滑槽41b输出，借此来保持传输带15不会产生偏移。此方法可在一定程度上达到防止媒带装置偏移的效果，但是调整单元37并非媒带装置运转的必需部分，采用额外的调整单元37，势必要增加整体媒带装置的尺寸和成本，且在该媒带装置中，传输带15需强制经由调整单元37输出，传输带15的边缘15a在媒带装置循环式的连续运转下很容易被磨损，增加了设备养护、更换的潜在成本。

美国专利说明书US6411792B2公开了一种图像成形装置中的滚轮结构，参阅图2，该滚轮结构可通过调节驱动滚轮边缘和中心的三个直径长度A、B和C来达到调整传输带位置的功能。当传输带发生偏移时，该驱动滚轮会根据需要自动调节三个直径A、B和C的大小，进而调节传输带的偏移位置，使其达到规范的程度。此方法虽然针对媒带装置中的必需部分进行了改进，但是该技术在其功能的具体实现上还是存在一些弊端，首先在成本控制上，该项技术需要投入大额的成本在该驱动滚轮装置的制造上，进而增加了应用该驱动滚轮装置的设备成本。其次，在实际应用中，三个直径A、B和C的控制上没有办法确实保证较高的灵敏度和精准度，与理论设想上是有差距的，所以实际应用中该驱动滚轮对传输带的调整成效有限。

综上所述，如何设计一种低成本、且在实际对传输带的调整定位的应用中可保持高灵敏度和精准度的驱动滚轮就是本发明需要解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一，即在提供一种既节省成本，且可在实际应用中对传输带的调整定位方面具有高灵敏度和精准度的驱动滚轮。

为了实现上述目的，本发明提供一种对称螺纹式的驱动滚轮，该驱动滚轮应用滚轮成型技术制造而成，包含：一杆体，具有一第一端、一中心线及一第二端；一正向螺纹结构，位于该杆体的第一端至该中心线之间区域，该正向螺纹结构附有均匀分布的正向螺纹；以及一反向螺纹结构，位于该杆体的该中心线至该第二端之间区域，该反向螺纹结构附有均匀分布的反向螺纹，且具有与该正向螺纹结构相同的螺纹间距与螺纹样式。

其中，该正向螺纹结构与该反向螺纹结构是呈相同周径的圆柱体结构，且该正向螺纹结构的轴心、该反向螺纹结构的轴心及该杆体的轴心三者是重叠的，该正向螺纹结构与该反向螺纹结构的直径是一致的，而螺纹样式可以是凹纹或凸纹并且该螺纹是连续分布的。

本发明的另一所要解决的问题是提供一种传输系统，该传输系统具有上述的驱动滚轮，用以纠正媒带的偏斜，且成本低廉。

一种传输系统，包括：

一驱动滚轮，由一动力源带动其转动，该驱动滚轮包括有：

一杆体，具有一第一端、一中心线及一第二端，

一正向螺纹结构，位于该杆体的该第一端至该中心线之间，该正向螺纹结构设有均匀分布的正向螺纹；以及

一反向螺纹结构，位于该杆体的该中心线至该第二端之间，该反向螺纹结构设有均匀分布的反向螺纹，与该正向螺纹结构为对称式对接，且具有与该正向螺纹结构相同的螺纹间距与螺纹样式。

一个或复数个从动滚轮；以及

一媒带，该媒带设在该驱动滚轮及该从动滚轮上，形成一循环。

其中，该媒带张力是与媒带和驱动滚轮的接触面积成正比的，进而，转化成媒带所受到的轴向张力，则是与张力、螺纹倾斜角、接触面积成正比。

当媒带无偏差的情况下，在对称螺纹式驱动滚轮的驱动下，由于媒带与正向、反向螺纹结构的接触面积是相同的，固受到一对反方向轴向力是相同大小的，因此轴向方向上合力为0。

当媒带存在偏差的情况下，媒带与正向、反向螺纹结构的接触面积也不同，导致了媒带受到的一对正、反方向的轴向力的不同，因此打破了原有的平衡，轴向力的合力方向刚好与媒带产生偏差的方向相反，在合力的作用下，媒带会自动修正，直至到达规范位置。

本发明正是利用媒带与正、反向螺纹结构所产生的轴向力的差值，来达到对媒带进行自动调整定位的功用。

本发明的驱动滚轮采用对称式螺纹设计，设有相同密度与相同螺纹样式的连续螺纹，当媒带在传送时，不但可增加摩擦力避免媒带打滑，又可将媒带接收到的张力转换成向杆体中心方向的左右轴向力，进而利用该左右轴向力的变化平衡，达到对媒带自动定位的功效。

综上所述，本发明具有对称式螺纹设计，当媒带产生偏差时，对称式螺纹设计会借由媒带的位移偏差产生一个对媒带作用的轴向力偏差，并以此轴向力偏差来调节媒带的位置。本发明能动性高，只要媒带存在位移偏差，即时就会产生驱动滚轮对媒带施力的偏差，进而马上可对媒带进行调节，具有较强的导正实用效果，使媒带可以保持高度的灵敏度及精准度。且针对媒带装置的必需部件驱动滚轮进行的设计，无需辅助其他额外装置，也不会增加设备整体的尺寸，就可自主对媒带进行调节，避免了成本上的增加。

附图说明

图1A是现有技术一的结构示意图；

图1B是现有技术一的调整单元结构示意图；

图2是现有技术二的驱动滚轮结构示意图；

图3是本发明媒带系统示意图；

图4A是本发明驱动滚轮结构示意图；

图4B是本发明驱动滚轮结构立体示意图；

图4C是本发明驱动滚轮结构剖面示意图；以及

图5是本发明实施例示意图。

具体实施方式

有关本发明之具体技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图的两个较佳实施例的详细说明中，将可清楚呈现。

在本发明被详细描述之前，要注意的是，在以下的说明内容中，类似的组件是以相同的编号来表示。

简单的说，本发明利用驱动滚轮对称式螺纹设计来调整媒带的位置：当媒带产生偏差时，对称式螺纹设计会借由媒带的位移偏差产生一个对媒带作用的轴向力偏差，并以此轴向力偏差来调节媒带的位置。接下来会对本发明及其运用进行更加详细的描述和说明。

参阅图4A～图4C，本实施例中的对称蜗杆式的驱动滚轮100是由现有滚轮成型技术制造构成，包含有：一杆体10，具有一第一端11、一中心线13及一第二端12；一正向螺纹结构21，位在该杆体10的该第一端11至该中心线13之间的区域，该正向螺纹结构21设有均匀分布的正向螺纹23；以及一反向螺纹结构22，位在该杆体10的该中心线13至该第二端12之间的区域，该反向螺纹结构22设有均匀分布的反向螺纹24，且具有与该正向螺纹结构21相同的螺纹间距与螺纹样式。

其中，该正向螺纹结构21与该反向螺纹结构22是呈圆柱体结构，该正向螺纹结构21的轴心、该反向螺纹结构22的轴心及该杆体10的轴心三者是重叠的，且该正向螺纹结构21与该反向螺纹结构22的外直径25是一致的，螺纹样式可以是凹纹或凸纹，并且该等螺纹是连续分布的。

参阅图3、图5，为本发明提供一种应用上述对称蜗杆式驱动滚轮100的传输系统，该传输系统应用在打印机的显影成像装置之传送结构。包含：一驱动滚轮100，由一动力源带动其转动；两个从动滚轮200；以及，一媒带300，该媒带可以是输送带或传输带或其它，在本实施例是举传输带300，设在该对称蜗杆式驱动滚轮100及该从动滚轮200上，进而形成循环移动。

实际应用中，传输带300在对称蜗杆式驱动滚轮100的带动下运转，传输带300若产生位置偏移有两种情况：传输带300向左偏移和向右偏移。

首先设定在无偏移的情况下：传输带300受到的张力为T；正向螺纹结构21及反向螺纹结构22上螺纹的倾斜角为θ(theta)，且外直径25为D；传输带300的长度为2L。则正向螺纹结构21及反向螺纹结构22与传送带300的接触面积各为1/2πDL，且轴向力与此重迭面积大小成正比。

当传输带300向左偏移数值为X时，则左半部份传输带受到的向右的轴向力F1与右半部份传输带受到的向左的轴向力F2分别为：

$F1=\frac{L+X}{L}\·T\·\tan \mathrm{\θ}$

$F2=\frac{L-X}{L}\·T\·\tan \mathrm{\θ}$

$\⇒\mathrm{\ΔF}=(F1-F2)=\frac{2X}{L}\·T\·\tan \mathrm{\θ}$

此时，F1是大于F2的，即传输带300会受到一个向右的合力ΔF，在ΔF的作用下，传输带300会自动向右修正，直至到达规范位置。

反之，当传输带300向右偏移数值为X时，则F1与F2分别为：

$F1=\frac{L-X}{L}\·T\·\tan \mathrm{\θ}$

$F2=\frac{L+X}{L}\·T\·\tan \mathrm{\θ}$

$\⇒\mathrm{\ΔF}=(F1-F2)=-\frac{2X}{L}\·T\·\tan \mathrm{\θ}$

此时，F1是小于F2的，即传输带300会受到一个向左的合力ΔF，在ΔF的作用下，传输带300会自动向左修正，直至到达规范位置。

由上述内容可知，本发明相较于前述图1A和图1B所示的现有技术一，是针对媒带装置的必需部件的发明，无需像现有技术一那样利用额外的部件对传输带进行调整，即不会增加整体设备空间，又可以避免对传输带边缘的磨损。相较于前述的现有技术二，请参阅图2，同样是针对媒带装置必需部件的驱动滚轮的发明，本发明的对称式螺纹设计，利用驱动滚轮对传输带产生的轴向的平衡力差来调节传输带的偏差。本发明相对于现有技术，明显具有更高的能动性，只要传输带存在位置偏差，就会马上导致驱动滚轮对传输带作用的轴向力的偏差，在此偏差力的作用下即时就可对传输带进行调节，拥有较强的实际操作性，并能够保持高度的灵敏度及精准度。且相对于现有技术，本发明制造工艺简单，无需增加额外部件，成本低廉，避免了驱动滚轮设计上的成本增加，进而降低了应用该驱动滚轮的打印机设备的成本。

惟以上所述者，仅为本发明之较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施之范围，即大凡依本发明权利要求及发明说明书所记载的内容所作出简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明权利要求所涵盖范围之内。此外，摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件搜寻之用，并非用来限制本发明之权利范围。

Claims (8)

1.一种驱动滚轮，该驱动滚轮包括：

一杆体，具有一第一端、一中心线及一第二端；

一正向螺纹结构，分布在该杆体的该第一端至该中心线之间，该正向螺纹结构上附有均匀分布的正向螺纹；以及

一反向螺纹结构，分布在该杆体的该中心线至该第二端之间，该反向螺纹结构上附有均匀分布的反向螺纹，与该正向螺纹结构对称式对接，且具有与该正向螺纹结构相同的螺纹间距与螺纹样式。

2.根据权利要求1所述的驱动滚轮，其特征在于，该正向螺纹结构与该反向螺纹结构的轴心是重叠的，且与该杆体的轴心重叠。

3.根据权利要求1所述的驱动滚轮，其特征在于，该正向螺纹结构与该反向螺纹结构的外径是一致的。

4.根据权利要求1所述的驱动滚轮，其特征在于，该正向螺纹结构与该反向螺纹结构的螺纹样式可以是凹纹或凸纹。

5.根据权利要求1所述的驱动滚轮，其特征在于，该正向螺纹结构与该反向螺纹结构是圆柱体结构。

6.根据权利要求1所述的驱动滚轮，其特征在于，该正向螺纹结构与该反向螺纹结构上的螺纹是连续分布的。

7.一种具有根据权利要求1所述之驱动滚轮的传输系统，包括：

一驱动滚轮，由一动力源带动其转动，该驱动滚轮包括有：

一杆体，具有一第一端、一中心线及一第二端；

一正向螺纹结构，分布在该杆体的该第一端至该中心线之间，该正向螺纹结构设有均匀分布的正向螺纹；以及

一反向螺纹结构，分布在该杆体的该中心线至该第二端之间，该反向螺纹结构设有均匀分布的反向螺纹，与该正向螺纹结构对称式对接，且具有与该正向螺纹结构相同的螺纹间距与螺纹样式。

至少一个从动滚轮；以及

一媒带，该媒带附设在该驱动滚轮及该从动滚轮上，形成一循环。

8.根据权利要求7所述的传输系统，其特征在于，该动力源为一马达。

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