JPH0829816B2

JPH0829816B2 - 光導電性ベルト横移動制御装置付き電子写真式複写機

Info

Publication number: JPH0829816B2
Application number: JP61038967A
Authority: JP
Inventors: エイソロモンジエイムズ; ジエイワイケルジユニアドナルド
Original assignee: ゼロツクスコーポレーシヨン
Priority date: 1985-03-04
Filing date: 1986-02-24
Publication date: 1996-03-27
Anticipated expiration: 2011-03-27
Also published as: FR2578334A1; FR2578334B1; JPS61203015A; US4561757A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、一般に、所定の通路内を移動するように配
置されたベルトを支持しかつ所定の通路からのベルトの
横移動を制御する装置を有する電子写真式複写機に関す
る。

（発明が解決しようとする問題点）一般に、電子写真式複写機においては、光導電性部材
の表面がほゞ一様な電位に帯電され、感光化される。光
導電性表面の帯電した部分は、複写する原稿の光像にさ
らされ、これにより、光導電性表面に、複写する原稿に
含まれている情報領域に対応する静電潜像が記録され
る。光導電性表面に静電潜像が記録されたあと、潜像
は、キャリヤ粒子とトナー粒子から成る混合物現像剤に
接触することにより現像される。すなわち、キャリヤ粒
子から潜像へトナー粒子が引きつけられて光導電性表面
の上にトナー粉末像を形成する。そのあと、トナー粉末
像は、光導電性表面からコピーシートへ転写される。最
後に、トナー粒子は、加熱され、コピーシートへ像の形
状で永久的に定着される。

コピーの品質が最適になるように種々の処理ステーシ
ョンを光導電性ベルトに作用させるには、光導電性ベル
トに記録される潜像の位置を精密に定めなければならな
いことは明らかである。このためには、光導電性ベルト
の横のアライメントを規定公差内に制御することが不可
欠である。このようにすれば、光導電性ベルトは、所定
の通路内を通り、その周囲に設置された処理ステーショ
ンはベルトに記録された潜像に対し精密に位置決めされ
る。

光導電性ベルトの横移動制御について検討してみる
と、もしベルトが完全に製作され、互いに厳密に平行に
配置され取り付けられた完全な円筒ローラーのまわりに
掛け渡されていれば、ベルトの横移動はないはずであ
る。しかし実際問題として、これが無理なことはよくわ
かっている。装置の幾何学的形状の不完全さのため、ベ
ルトの速度ベクトルは、ローラーの回転軸に対し垂直で
ないから、ベルトは、運動学的に安定な位置に達するま
で、ローラーに対し横に移動する。ベルトの横移動を制
御する方法は、サーホ系、冠付きローラー、フランジ付
きローラーを用いている。どの制御装置においても、非
常にデリケートな光導電性表面を損傷させるおそれがあ
る高い局部応力が生じないようにする必要がある。能動
的装置、たとえば操向ローラーを用いたサーボ系は、光
導電性ベルトに加える応力が小さい。しかし、この種の
能動的装置は一般に複雑であり、高価である。受動的装
置、たとえばフランジ付きローラーすなわち固定フラン
ジをもつローラーは、高価ではないが、一般に大きな応
力を生じさせる。これまで、光導電性ベルトの支持およ
びトラッキングを改良するため、いろいろな型式のフラ
ンジ付きローラー装置が開発された。たとえば、駆動ロ
ーラーの両端に一対のフランジを付けることができる。
もし、光導電性ベルトが横に移動し、一方のフランジに
接触すれば、ベルトは、この位置を維持するために、ロ
ーラー装置に対し横方向に滑るか、あるいはベルト自体
またはローラー装置のどちらかが局部的に変形するか、
どちらかが可能でなければならない。ベルトを横に移動
させたり、あるいはベルトまたはローラー装置を局部的
に変形させるのに必要な側縁力は、ベルトの最大許容側
縁力よりかなり大きいのが普通であるから、ベルトは座
屈を起し、装置が故障することになる。ローラーは、横
の従順性が小さく、摩擦係数が大きいから、ベルトの側
縁力が大きい。したがって、この種の装置は、寿命が非
常に短かい上、電子写真式複写機のデリケートな光導電
性ベルトの横移動を満足できるように制御できない。

したがって、生じる側縁力の小さいフランジ付きロー
ラー装置の開発が非常に要望されていることは明らかで
ある。

（従来の技術）ベルトの横移動を制御するため、いろいろな型式のロ
ーラーが考案されてきたが、米国特許第3,643,791号（1
972年１月22日発行）同第3,726,588号（1973年４月10日
発行）、同第3,961,736号（1976年６月８日発行）は、
関連のあると思われるものである。

上記特許の関連部分は、以下のように要約することが
できる。

米国特許第3,643,791号は、自動ベルトセンタリング
・ローラーを開示している。ローラーの軸には、ゴム・
スリーブが取り付けられている。ローラーの中央横断面
の所のスリーブに、外周溝が設けられている。また、ス
リーブに設けられた一方のらせん溝は右よりであり、他
方のらせん溝は左よりである。これらの溝は、中央横断
点からローラーの軸線に向って半径方向に傾いている。

米国特許第3,726,588号は、ベルトのための操向ロー
ラーを開示している。ローラーは、２つの軸方向に並ん
だ室と、弾性面とを有し、ベルトの横移動に応じてどち
らかの室へ選択的に流体圧力を加えてロール面を傾ける
ことによってベルトのアライメントを修正している。

米国特許第3,961,736号は、第１のゴム・スリーブが
取り付けられた管から成る自己センタリグ・ロールを開
示している。第１のゴム・スリーブに第２の継目付きゴ
ム・スリーブが取り付けられている。第２のゴム・スリ
ーブには、中央溝と、その中央溝の両側に間隔をおいて
２つの溝が設けられている。中央溝の両側の溝は、中央
溝からロール軸線に向って半径方向に傾いている。

従って、本発明の目的は、光導電性ベルトの横移動を
制御する装置によって横移動を適正な範囲に保ちつつ光
導電性ベルトの側縁を座屈しないようにする光導電性ベ
ルトの横移動制御装置を有する電子写真式複写機を提供
することにある。

（問題点を解決するための手段）かかる目的を達成するため、本発明によれば、光導電
性ベルトを所定の通路内で移動させるとともに該ベルト
の横移動を制御する装置に支持された光導電性ベルトを
有し、該光導電性ベルトの連続する部分が、該光導電性
ベルトの周囲に配置された処理ステーションを通過し、
トナー粉末像が該光導電性ベルトの上に形成され、その
トナー粉末像がコピーシートへ転写されてそのコピーシ
ートへ定着される型式の電子写真式複写機が提供され、
本発明の電子写真式複写機においては、光導電性ベルト
の横移動を制御する装置が、少なくとも１つの回転可能
に取り付けられたローラーと、該ローラーと光導電性ベ
ルトとの間に配置された光導電性ベルト支持手段であっ
て、該支持手段とローラーとの間に低摩擦境界面を形成
する低い摩擦係数を有する光導電性ベルト支持手段と、
光導電性ベルトの少なくとも一方の側縁に係合している
光導電性ベルトの横移動を阻止する手段とを備え、光導
電性ベルト支持手段が、光導電性ベルトの側縁に加わる
力が、該光導電性ベルトの横移動方向において、ローラ
ーと光導電性ベルト支持手段との間の最大摩擦力を越え
ると、ローラーの上で滑ることを特徴としている。

本発明のその他の特徴は、図面を参照して以下の説明
を読まれれば明らかになろう。

（実施例）以下、好ましい実施例について本発明を説明するが、
発明をその実施例に限定するつもりのないことは理解さ
れよう。むしろ、特許請求の範囲に記載した発明の精神
と範囲に含めることができる全ての代替物、修正物、均
等物は、本発明に包含されるものと考える。

本発明の一般的理解のため図面について説明するが、
図中、全体を通じて、同一要素の表示には同じ参照番号
を用いている。第１図は、本発明のベルト支持制御装置
を組み入れた例示のための電子写真式複写機の各種構成
要素を略図で示す。本発明のベルト支持制御装置は、さ
まざまな装置に同様に適合し使用することができ、その
利用は、必らずしもここに図示した特別の実施例に限定
されないことは、以下の検討から明らかになろう。たと
えば、本発明の装置は、磁気テープ装置、映画撮影カメ
ラ、映写機その他に容易に使用することができる。

電子写真式複写技術は、周知であるから、以下第１図
の複写機に用いれている種々の処理ステーションを略図
で示し、それらの作用を簡単に説明する。

第１図に示すように、電子写真式複写機は、光導電性
ベルト10を用いている。光導電性ベルト10は、導電性基
層14の上に光導電性表面12が付着しているものである。
光導電性表面12は、セレン合金から作られ、導電性基層
14はアルミニウム合金から作られたものが好ましい。導
電性基層14は、接地されている。ベルト10は、矢印16の
方向に動いて光導電性表面12の連続する部分を進め、そ
の移動通路の周囲に配置された種々の処理ステーション
を通過させる。図示のように、ベルト10は、剥離ローラ
ー18、駆動ローラー20、制御ローラー22のまわりに掛け
渡されている。制御ローラー22の詳細な構造は第２図と
第３図を参照してあとで説明する。

駆動ローラー20は、ベルト10に接触して回転できるよ
うに取り付けられている。モーター24は、ローラー20を
回転させ、ベルト10を矢印16の方向に進める。ローラー
20は、適当な手段たとえばベルト駆動によってモーター
24に結合されている。制御ローラー22には、向い合って
間隔をおいて配置された一対のフランジすなわち縁ガイ
ド26が付いている。縁ガイド26は、ローラー22の両端に
取り付けられ、縁ガイドの間にベルト10の望ましい、所
定の移動通路の範囲を定める空間を形成している。縁ガ
イド26は、ローラー22の表面から上方に延びている。縁
ガイド26は、円形部材すなわちフランジであることが好
ましい。

第１図を続けて説明すると、最初に、ベルト10の一部
分が帯電ステーションＡを通過する。帯電ステーション
Ａでは、コロナ発生装置28がベルト10の光導電性表面12
を比較的高い、ほゞ一様な電位に帯電させる。

次に、光導電性表面12の帯電した部分は、露光ステー
ションＢを通過する。露光ステーションＢには、原稿30
が表を下に向けて透明プラテン32の上に置かれている。
閃光ランプ34は原稿30を閃光照明する。原稿30から反射
した光線は、レンズ36を透過して原稿の光像を形成す
る。光像は、光導電性表面12の帯電した部分に投影さ
れ、その上の電荷を選択的に消去する。これにより、原
稿30に含まれた情報領域に相当する静電潜像が光導電性
表面12の上に記録される。

そのあと、ベルト10は、光導電性表面12に記録された
静電潜像を現像ステーションＣへ進める。現像ステーシ
ョンＣでは、磁気ブラシ現像ローラー38が混合現像剤を
運んで静電潜像に接触させる。潜像は、キャリヤ粒子か
らトナー粒子を引きつけ、ベルト10の光導電性表面12に
トナー粉末像を形成する。

ベルト10は、続いて、トナー粉末像を転写ステーショ
ンＤへ進める。転写ステーションでは、送られてきた支
持材料のシート40がトナー粉末像に接触する。シートは
シート給送装置42から送られ、転写ステーションＤを通
過する。シート給送装置42は、給送ロール44がスタック
46の一番上のシートに接触しているものが好ましい。給
送ロール44は、回転してスタック46から一番上のシート
をシュート48へ送り込む。シュート48は、現像されたト
ナー粉末像が転写ステーションＤにおいて進行中のシー
トに接触するように調時された遂時動作で進行中のシー
トを導き、ベルト10の光導電性表面12に接触させる。転
写ステーションＤには、シートの裏面にイオンを散布す
るコロナ発生装置50が設置されており、このイオン散布
で光導電性表面からシート40へトナー粉末像が引きつけ
られる。転写後、シートは、矢印52の方向に移動を続
け、コンベヤ（図示せず）によって定着ステーションＥ
へ運ばれる。

定着ステーションＥには、転写されたトナー粉末像を
シート40へ永久的に固着させる定着装置54が設置されて
いる。定着装置54は、加熱された定着ローラー56とバッ
クアップ・ローラー58から成るものが好ましい。シート
40は、定着ローラー56とバックアップ・ローラー58の間
を通り、トナー粉末像が定着ローラー56に接触する。こ
のようにして、トナー粉末像がシート40へ永久的に固着
される。定着後、シュート60が進行中のシート40を、オ
ペレータが複写機から取り出すためのキャッチ・トレー
62へ導く。

ベルト10の光導電性表面12からシートが分離されたあ
とには、必らずある程度の残留粒子が表面に付着して残
っている。これらの残留粒子は、清掃ステーションＦ所
で光導電表面から除去される。清掃ステーションＦに
は、光導電性表面12に接触して回転するように取り付け
られた繊維ブラシ64が設置されている。光導電性表面12
に接触して回転するブラシ64により表面12から残留粒子
が除去される。清掃に続いて、放電ランプ（図示せず）
が光導電性表面12を投光照明し、次の連続する像形成サ
イクルのための帯電に先立って、表面12に残っている全
ての残留静電荷を消去する。

以上、電子写真式複写機の一般的作用を説明したが、
本出願の目的には十分であると思われる。

次に、第２図を参照して、本発明の独自の主題である
制御ローラー22を詳細に説明する。制御ローラー22は、
実質上剛体の内部ロール66を有する。内部ロール66は、
ステンレス鋼から作ることができる。縁ガイド26は、内
部ロール66の外周面から外側に延び、ロール66の両端に
位置している。内部ロール66の外周面には、全域にわた
り、弾性膜68が載っている。弾性膜68の両端は、エンド
キャップ（図示せず）、その他の適当な方法で内部ロー
ル66に取り付けられている。もし弾性膜68の摩擦係数が
小さければ、弾性膜68と内部ロール66の間に潤滑剤を入
れる必要がない。たとえば、弾性膜がナイロン（デュポ
ン社の商標）で作った織物であれば、潤滑剤は不要であ
る。弾性膜68は内部ロール66に直かに接触しており、そ
の摩擦係数はかなり小さい。したがって、内部ロール66
の外周面とそれに隣接する弾性膜68の表面の間に働く摩
擦力は、小さい。矢印70で示したベルトの横移動方向の
最大摩擦力は、ベルト10の側縁座屈を引き起すのに必要
な最小力より小さい。これに対し、もし弾性膜68の摩擦
係数が小さくなければ、内部ロール66の外周面とそれに
向い合った弾性膜68の表面の間に潤滑剤を入れることが
できる。第２図は、後者の構造を示す。図示のように、
内部ロール66の外周面とそれに向い合った弾性膜68の表
面の間には、潤滑剤72が入っている。この後者の実施例
の場合は、弾性膜68を薄いゴム材料で作り、潤滑剤72を
シリコン油または乾式潤滑剤たとえば黒鉛にすることが
できる。乾式潤滑剤は、薄い弾性膜を容易に通り抜け、
光導電性ベルトの内側表面を汚染することがないので好
ましい。弾性膜68の外周面は、従順で、横のせん断に弱
い。このように、弾性膜68のベルト10に接触している部
分は、ベルト10が横方向に移動すると変形する。弾性膜
68のベルト10に接触してない部分は、変形のない状態に
戻る。フランジ26は、内側ロール66から外側に弾性膜68
の外周面を越えて延びている。

第３図は、ベルト10によって変形される弾性膜68を示
す。図示のように、ベルト10は、矢印70で示す方向に横
に動く。ベルト10に接触している弾性膜68の部分も矢印
70で示す方向に横に動くが、ベルト10から離れている弾
性膜68の部分は変形のない状態のままである。この結
果、弾性膜68の領域74は矢印70の方向に変形するのに対
し、領域76は変形のない状態のままである。弾性膜68の
領域74がベルト10に接触しており、領域76がベルト10か
ら離れていることは、明らかである。ベルト10が矢印70
の方向に移動すると、その側縁が縁ガイド26に接触す
る。弾性膜68と内部ロール66の間の最大摩擦力は、ベル
ト10の側縁に座屈を引き起すのに必要な最小限の力より
小さいので、側縁に加わる力が弾性膜68と内部ロール66
間の最大摩擦力を越えると、弾性膜68が内部ロール66に
対し滑り始める。この結果、縁ガイド26によりベルト10
の側縁に加わる最大力は、弾性膜68と内部ロール66間の
最大摩擦力にほゞ等しくなる。最大摩擦力は、ベルト10
の側縁に座屈を引き起すのに必要な力より小さいから、
ベルト10の側縁は、座屈することなく、ベルト10は所定
の移動通路内に保たれる。

（発明の効果）要約すると、本発明のベルト支持・制御装置は、外周
面全体に弾性膜が載っている実質上剛体の内部ロールか
ら成り、弾性膜と内部ロールの間の摩擦係数が小さい。
これは、弾性膜と内部ロールとの間に、摩擦係数の小さ
い材料で作った弾性膜を使用するか、あるいは潤滑剤を
介在させることにより実現可能である。弾性膜と内部ロ
ールとの間の最大摩擦力は、光導電性ベルトに側縁座屈
を引き起すのに必要な最小限の力以外である。光導電性
ベルトが横方向に移動すると、その側縁が縁ガイドに接
触し、その移動が阻止される。縁ガイドによりベルトの
側縁に加わる力が、弾性膜と内部ロールとの間の最大摩
擦力を越えると、弾性膜が滑り始めるので、側縁に加わ
る力はもはや増大しない。したがって、ベルトの側縁に
加わる最大力は、常にベルトに座屈を引き起すのに必要
な力より小さい値に保たれる。この結果、ベルトは所定
の移動通路内に維持され、また、ベルトの側縁に加わる
力は側縁座屈を引き起すのに必要な力より小さい。

また、本発明によれば、ローラーと光導電性ベルトと
の間に設けられた光導電性ベルト支持手段は、この支持
手段とローラーとの間に低い摩擦係数の低摩擦境界面を
形成して、光導電性ベルトの側縁に加わる横移動方向の
力がローラーと光導電性ベルト支持手段との間に最大摩
擦力を越えると、光導電性ベルト支持手段は光導電性ベ
ルトを支持した状態で、ローラー上を滑るようになって
いて、光導電性ベルトは、ローラー上を直接滑るのでは
なく、その下面側の光導電性ベルト支持手段と一緒にロ
ーラー上をベルトの横移動方向に滑るので、ベルトの横
移動方向すなわち軸方向には移動しないローラー上を直
接摩擦しながら滑る装置の場合と違って、光導電性ベル
トの下面側の部分の損傷が防止され、これによって、繊
細な光導電性ベルトの損傷を防止できる。

以上の説明から、本発明に従って、先に言及した目的
並びに利点を完全に満している、ベルトを支持し、ベル
トの横移動を制御する装置が得られたことは、明らかで
ある。本発明を、その特別の実施例について説明した
が、この分野の専門家は多くの代替物、修正物、均等物
を思い浮べることは明らかである。したがって、特許請
求の範囲に記載した発明の精神と広義の範囲に含まれる
全ての代替物、修正物、均等物は、本発明に包含される
ものと考える。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の特徴を組み入れた電子写真式複写機
の略正面図、第２図は、第１図の複写機のベルト支持・制御装置に用
いた制御ローラを示す正面図、第３図は、第２図のローラーに対し横に移動するベルト
を示す拡大部分略正面図である。Ａ……帯電ステーション、Ｂ……露光ステーション、Ｃ
……現像ステーション、Ｄ……転写ステーション、Ｅ…
…定着ステーション、Ｆ……清掃ステーション、10……
光導電性ベルト、12……光導電性表面、14……導電性基
層、16……ベルト移動方向、18……剥離ローラー、20…
…駆動ローラー、22……制御ローラー、24……モータ
ー、26……縁ガイド、28……コロナ発生装置、30……原
稿、32……透明プラテン、34……ランプ、36……レン
ズ、38……磁気ブラシ現像ローラー、40……シート、42
……シート給送装置、44……給送ロール、46……スタッ
ク、48……シュート、50……コロナ発生装置、54……定
着装置、56……定着ローラー、60……シュート、62……
キャッチ・トレー、64……繊維ブラシ、66……内部ロー
ラー、68……弾性膜、72……潤滑剤、74……ベルトに接
触している領域、76……ベルトに接触していない領域。

フロントページの続き (56)参考文献特開昭61−203015（ＪＰ，Ａ) 実開昭57−162213（ＪＰ，Ｕ) 実開昭57−196019（ＪＰ，Ｕ) 特公昭28−5920（ＪＰ，Ｂ１) 特公昭56−50271（ＪＰ，Ｂ２) 米国特許4221480（ＵＳ，Ａ) 米国特許3961736（ＵＳ，Ａ) 米国特許3698540（ＵＳ，Ａ) 欧州特許公開23755（ＥＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光導電性ベルトを所定の通路内で移動させ
るとともに該ベルトの横移動を制御する装置に支持され
た光導電性ベルトを有し、該光導電性ベルトの連続する
部分が、該光導電性ベルトの周囲に配置された処理ステ
ーションを通過し、トナー粉末像が該光導電性ベルトの
上に形成され、そのトナー粉末像がコピーシートへ転写
されてそのコピーシートへ定着される型式の電子写真式
複写機において、前記光導電性ベルトの横移動を制御す
る装置が、少なくとも１つの回転可能に取り付けられたローラー
と、該ローラーと前記光導電性ベルトとの間に配置された光
導電性ベルト支持手段であって、該支持手段と前記ロー
ラーとの間に低摩擦境界面を形成する低い摩擦係数を有
する光導電性ベルト支持手段と、前記光導電性ベルトの少なくとも一方の側縁に係合して
いる光導電性ベルトの横移動を阻止する手段とを備え、前記光導電性ベルト支持手段が、光導電性ベルトの側縁
に加わる力が、該光導電性ベルトの横移動方向におい
て、前記ローラーと前記光導電性ベルト支持手段との間
の最大摩擦力を越えると、前記ローラーの上で滑ることを特徴とする電子写真式複写機。
【請求項２】前記光導電性ベルト支持手段と前記ローラ
ー間の光導電性ベルトの横移動方向の最大摩擦力は、光
導電性ベルトの側縁に座屈させる最少の力よりも小さい
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電子写真
式複写機。
【請求項３】前記光導電性ベルト支持手段は、前記ロー
ラー上に載っている少なくとも横せん断に弱い従順な外
側表面を持つ弾性膜から成り、該弾性膜の光導電性ベル
トに接触している部分は光導電性ベルトが横方向に動く
と横方向に変形し、光導電性ベルトがその部分から離れ
ると変形のない状態に戻ることを特徴とする特許請求の
範囲第２項記載の電子写真式複写機。
【請求項４】前記光導電性ベルト支持手段は、前記弾性
膜と前記ローラーとの間に配置されて、該弾性膜及び該
ローラーの対向表面を潤滑して、弾性膜及びローラーの
間の摩擦係数を、両者間の最大摩擦係数が光導電性ベル
トの側縁に座屈を生じさせる最少の力よりも小さくなる
ように、低く保つ潤滑手段を含んでいることを特徴とす
る特許請求の範囲第３項記載の電子写真式複写機。
【請求項５】前記光導電性ベルト横移動阻止手段は、間
隔をおいて向い合って配置された一対のフランジから成
り、一方のフランジは、前記ローラーの一方の端部に設
けられ、他方のフランジは前記ローラーの他方の端部に
設けられ、前記一対のフランジは、前記ローラーから外
側に前記弾性膜を越えて延びていることを特徴とする特
許請求の範囲第４項記載の電子写真式複写機。