JPS61183048A

JPS61183048A - ベルト支持ローラ

Info

Publication number: JPS61183048A
Application number: JP1665686A
Authority: JP
Inventors: リチヤード　エイチ　ランゲンハイム
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1985-02-08
Filing date: 1986-01-27
Publication date: 1986-08-15
Also published as: EP0191590A3; EP0191590B1; EP0191590A2; DE3677795D1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は一般に、所定の経路で移動するように配置さ
れたベルトを支持すると共に、ベルトの所定経路からの
横ずれを制御するローラに関する。

この種のローラは、光導電性ベルトの横移動を制御する
のが必要な電子写真式印刷機でよく使われる。

（従来技術）電子写真式印刷機では、光導電性ベルトがほぼ一様な電
位に帯電され、その表面を感光化する。

光導電性ベルトの帯電部が、複写すべき原稿の光像に露
出される。帯電された光導電性ベルトの露光が、照射領
域におけるベルト表面上の電荷を消散させる。これによ
り、複写すべき原稿内に含まれた情報領域に対応する静
電潜像が光導電性ベルトの上に記録される。静電潜像が
光導電性ベルト上に記録された後、混合現像剤を潜像に
接触させることによって潜像が現像される。一般に、混
合現像剤はキャリヤ微粒に摩擦付着したトナー粒子から
成る。トナー粒子がキャリヤ微粒から離れて引き寄せら
れ、光導電性ベルトの上にトナー粉末像を形成する。次
いで、トナー粉末像が光導電性ベルトからコピー用紙に
転写される。最後に、コピー用紙が加熱され、トナー粒
子を像の形状でそこへ永久的に定着する。

光導電性ベルトに作用する各処理ステーションがコピー
の品質を最適化するために、光導電性ベルト上に記録さ
れる潜像の位置が正確に限定されねばならないことは明
らかである。この目的めためには、光導電性ベルトの横
方向の位置合せが一定の公差内に制御されることが重要
である。このように制御される場合にのみ、光導電性ベ
ルトは所定の経路を移動し、経路の周囲に配置された各
処理ステーションは、光導電性ベルト上に記録された潜
像に対して正確に位置される。

ベルトの横ずれすなわち横移動の制御について考えると
、ベルトが完全に形成され、相互に正しい平行な関係で
取付けられ固着された完璧な円筒状ローラの周囲に張架
されれば、ベルトは横移動しないことが周知である。し
かし、系の幾何学的形状が不完全なため、ベルトの速度
ベクトルはローラの回転軸に対して直角とならず、ベル
トは運動力学的に安定な位置に達するまで、ローラに対
して横方向に移動する。ベルトの横移動（横ずれ）を制
御する従来の方法には、サーボシステム、表面を凸状に
したローラ、及びフランジ付のローラがある。いずれの
制御方式においても、極めて敏感な光導電性ベルトを損
傷させる恐れのある高い局部的な応力を防ぐ必要がある
。サーボシステム等の能動的な方式では、ベルトに加わ
る応力を弱めるかじ取りローラを用いている。しかし、
この種の能動的な方式は一般に複雑で、斉価である。

フランジ付ローラ等の受動的な方式はそれほど高価でな
いが、一般に高い応力を生じる。光導電性ベルトの支持
と追跡を改善するため、各種のフランジ付ローラ方式が
これまで開発されてきている。

例えば、駆動ローラはその両端に固着された一対のフラ
ンジを有し得る。光導電性ベルトが横方向に移動し、一
方のフランジと係合する場合、光導電性ベルトはローラ
系に対して横方向に摺動可能であるか、またはそれ自体
かローラ系を局部的に変形してその位置を保持可能でな
ければならない。

ベルトを横方向にシフトさせるか、あるいはローラ系上
でそれ自体を局部的に変形させるのに必要なエツジ力は
通常、最大の公差エツジ力を大巾に越えてしまう。従っ
て、ベルトが屈曲し始め、系の故障を引き起す。上記に
代え、駆動ローラでなくアイドラローラの一つにフラン
ジを取付けてもよい。この場合横方向の動きは、ベルト
を曲げて駆動ローラへのアプローチ角度を変えることに
よって制御される。この種の方式は、駆動ローラにフラ
ンジを取付ける方式と比べ、低いエツジ力を生じる。し
かし、この方式に伴う主な欠点は性能がその平面内で湾
曲するベルトに著しく依存することにある。またこの種
の方式における力は減少されることが多いが、それでも
一般にベルトの屈曲力を越えるという点で許容し得ない
。つまり、光導電性ベルトの側縁が尿路的に屈曲し、そ
の寿命を減じる。

ベルトの横移動を制御するため、各種のかじ取りローラ
も考案されている。その中で下記の開示が、本発明と関
連していると思われる：米国特許第２．９２５，１６８
号特許権者：ロリグ（Ｌｏｒｉｇ）発行日：１９６０年　２月１６日米国特許第３，０５０，１７８号特許権者ニストーン（Ｓｔｏｎｅ）発行日：１９６２年　８月２１日米国特許第３，２１９，１７６号特許権者：キンディグ（Ｋｉｎｄｉｇ）発行日：１９６
５年１１月２３日米国特許第３，３３４，４４７号特許権者：レベク（Ｌｅνｅｑｕｅ）発行日：　１９６７年　８月　８日米国特許第３，６４３，７９１号特許権者：ソーンズベリ　（Ｔｈｏｒｎｓｂｅｒｙ）発
行日：１９７２年　２月２２日米国特許第３，７２６，５８８号特許権者：モーサ（Ｍｏｓｅｒ）発行日：１９７３年　４月１０日米国特許第３，９６Ｌ７３６号特許権者：フアクタ（Ｆａｔｕｌａ）発行日：１９７６年　６月　８日米国特許第３．９８’０．１７４号特許権者：コンラド（Ｃｏｎｒａｄ）発行日：１９７６年　９月１４日米国特許第４，１５０，７７３号特許権者：フェル（Ｆｅ１ｌ）他発行日：１９７９年　４月２４日米国特許第４．２２１，４８０号特許権者：スペーリージュニア（Ｓｐｅｈｒｌｅｙ、　
Ｊｒ、）発行日：１９８０年　９月　９日上記各特許の関連部分を、以下に要約する：ロリグの特
許は、回転自在にシャフトに取付けられたゴムスリーブ
から成るベルト支持プーリを開示している。スリーブは
その外周上に、横方向中央面の両側に配置された複数の
可撓性積層を有し、これらの積層は横方向中央面から遠
去かるにつれ、ローラの軸へ向かって半径方向に傾斜し
ている。積層は、ロール面の外周に沿って弧状またはラ
セン状に延びたスリットやスロットで形成されている。

ストーンの特許は、複数のランダムに配向された凹部を
下面に有するコンベヤベルトを記載している。突起を有
するプーリがベルトを支持し、ベルトの下面と接触する
突起の一部が上記凹部の一部と係合して、ベルトを牽引
する。

キンディグの特許は、複数の離間したディスクから成る
ベルトアイドラーを教示している。各ディスクに、剛性
のハブとそこから半径方向外方に延びた可撓性部分が形
成しである。各ハブの可撓性部分はシャフトの軸に対し
て傾斜し、円錐形の形状を有する。アイドラーの横方向
中心線の各側に組込まれたディスク群は、横方向中心線
に向かって傾斜した可撓性部分を有する。

レベクの特許は、ブーりの円周方向に配置され且つプー
リの縦方向に沿い並置して離間した関係で位置する一連
の半径方向外側に延びた可撓性のリブを持つプーリを記
載している。各リブが可撓性つまり浮動性の表面を形成
し、これがベルトと保合可能なプーリの作用表面となる
。ヘルドが横方向に動いてプーリのフランジと係合する
と、上記のリブがベルトと係合したまま横方向にたわむ
。

これらのリブが（プーリの回転中）ベルトから離反する
と、リブは平常の半径方向位置をとり、ベルトと再び係
合し得る状態となる。

ソーンズベリの特許は、ベルトを自動的に心合せするロ
ーラを開示している。このローラは、ゴムスリーブが取
付けられたシャフトを有する。スリーブには、ロールの
横方向中央面に円周方向のスロットが形成されている。

またスリーブには、ラセン状のスロットが形成されてい
る。ラセン状スロットの一方は右ねじれ、他方は左ねし
れである。これらのスロットは横方向の中央面から遠去
かるにつれ、ロール軸の方へ向かって半径方向に傾斜し
ている。

モーサの特許は、ベルト用のかじ取りローラを記載して
いる。このローラは、２つの密閉室と１つの弾性表面を
有する。ベルトの横移動に応じて、流体圧力がいずれか
一方の密閉室へ選択的に加えられ、ロール表面を傾斜さ
せる。これによって、ベルトの位置合せが補正される。

フアクタの特許は、第１のゴムスリーブが取付けられた
チューブから成る自己心合せロールを記載している。継
ぎ合せゴムスリーブが、第１スリーブ上に取付けである
。この第２ゴムスリーブは、中央スロットと、この中央
スロットの各側における離間したスロットを有する。中
央スロットの各側のスロットは、中央スロットから離れ
るにつれロール軸へ向かって半径方向に傾斜している。

コンラドの特許は、エンドレスベルトを支持する一対の
離間したブーりを教示している。各プーリは複数の離間
した溝を備え、これらの溝がベルトの内表面から内方に
突出したリブと噛み合う。

フェル他の特許は、複数の発泡ゴムまたはプラスチック
リングが固定された円筒状のスリーブを有する偏向ロー
ラを記載している。

スペーリー・ジュニアの特許は、外表面から外側へ延び
た複数の離間した可撓性のディスクを存するローラを開
示している。一対の対向して離間した円形フランジが、
ローラの両端に取付けられている。ベルトが両フランジ
間を通過し、ローラ上のディスクで支持されている。複
数の溝がローラの縦軸とほぼ平行な方向に延びて、各デ
ィスクに形成しである。これらの溝が、それぞれのディ
スクの各部分を相互に分断している。ベルトが横方向に
移動すると、それがフランジに係合する。

横方向におけるベルトの相対的移動が、ベルトを支持す
るディスクの一部をたわませる。ベルトと係合しない各
ディスクの残部は、変形せずそのままである。これによ
り、ベルトのエツジに加わる最大力が屈曲力を決して越
えないことが保証される。

（発明の目的と構成）本発明の一態様によれば、所定の経路で移動するように
配置されたベルトを支持すると共に、ベルトの所定経路
からの横移動（すなわち横ずれ）を制御するローラが提
供される。本ローラは、支持シャフトと、この支持シャ
フトに取付けられベルトを支持するように配置されたス
リーブを備えている。スリーブは弾性の、実質上等方性
の材料から成る。

本発明の別の態様によれば、所定の経路で移動するよう
に配置されたエンドレスの光導電性ベルトを有する電子
写真式印刷機が提供される。ローラが光導電性ベルトを
支持し、その所定経路からの横移動（すなわち横ずれ）
を制御する。ローラは、支持シャフトと、このシャフト
に取付けられベルトを支持するように配置されたスリー
ブを備えている。スリーブは弾性の、実質上等方性の材
料から成る。

本発明のその他の特徴は、図面を参照した以下の説明か
ら明らかとなろう。

（実施例）以下本発明をその好ましい実施例について説明するが、
本発明はその実施例に限定されるものではない。反対に
、特許請求の範囲に定義された発明の精神と範囲内に入
る代替物、変形及び等価物は全て本発明に含まれるもの
である。

本発明の特徴の全体的な理解のため、図面を参照して説
明する。図面中、同一の要素を示すのに同し参照番号が
使われている。

第１図は、本発明のヘルド支持及び位置合せ用ローラを
具備した、例示の電子写真式印刷機の各種構成部品を示
している。以下の説明から、本発明のローラは広範囲の
装置で使用するのにも等しく適しており、その用途がこ
こに示す特定の実施例に必ずしも限定されないことは明
らかであろう。

例えば、本発明のローラは特に磁気テープシステム、映
写カメラ及び映写機で容易に使用可能である。

電子写真式の印刷技術は周知なので、第１図の印刷機で
使われる各処理ステーションは概略的に示し、以下それ
らを参照して各処理ステーションの動作を簡単に説明す
る。

第１図に示すように、電子写真式印刷機は、導電性基村
上に設けられた光導電面を有するヘルドｌＯを用いる。

光導電面はセレン合金から成り、導電性基材はアルミ合
金から成るのが好ましい。

ベルト１０は矢印１２の方向に移動し、光導電面の連続
した各部分を、ヘルドの移動経路の周囲に配設された各
処理ステーションを通って順次前進させる。図示のごと
く、ベルト１０は一対の対向して離間配置されたローラ
１４．１６の周囲に張架されている。ローラ１４がアイ
ドラローラで、ローラ１６が駆動ローラである。各ロー
ラの両端に、フランジまたはエツジガイド（図示せず）
が取付けられている。ローラ１６は、駆動ヘルド等適切
な手段によってそこに連結されたモータで回転される。

ローラ１６の回転につれ、ベルト１０が光導電面を、ベ
ルトの移動経路の周囲に配設された各処理ステーション
を通って、矢印１２の方向に前進させる。アイドラロー
ラ１４と駆動ローラ１６の詳細な構造は、それぞれ第２
．３図を参照して後に説明する。両ローラ１４．１６は
、ベルト１０の横移動、すなわち矢印１２で示した所定
経路の移動方向にほぼ直角な方向に沿ったベルト１０の
移動を制御するものである。このため、両ローラ１４．
１６は弾性で、実質上等方性の材料で形成されている。

引続き第１図を参照すると、光導電面はまず帯電ステー
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１８が光導電面を比較的高く、実質上一様な電
位に帯電する。

次に、光導電面の帯電部分が、像形成ステーションＢを
通って前進させられる。像形成ステーションＢでは、原
稿が透明なプラテン（原稿台）２０上に表を下にして置
かれている。プラテン２０上における原稿の像形成は、
ランプ２２、鏡２４及び可動レンズ２６を含む露光系に
よって行われる。

露光系は移動する光学系で、ランプ、鏡及びレンズが原
稿を横切って移動し、原稿の一定増分巾を順次照射する
。このようにして、一定増分巾の光像が形成される。光
像は、光導電面の帯電部分上に投影される。帯電した光
導電面が光像によって選択的に除電され、原稿の静電潜
像をその上に記録する。この後、ベルト１０は光導電面
上に記録された静電潜像を、現像ステーションＣに前進
させる。

さらに第１図を参照すると、現像ステーションＣでは、
磁気ブラシから成る現像ローラ２８が現像材を静電潜像
に接触させる。静電潜像が現像材のキャリヤ微粒からト
ナー粒子を引きつけ、ベルトｌＯの光導電面上にトナー
粉末像を形成する。

次に、ベルト１０はトナー粉末像を転写ステーションＤ
に前進させる。連続したコピー用紙が、用紙給送器３４
によってスタック３２から前進させられる。用紙給送器
３４は、最上部の用紙をスタック３２からシュート３６
内に前進させる。送りローラ３８．４０が、用紙を転写
ステーションＤへとさらに前進させる。

転写ステーションＤでは、コロナ発生装置がそのステー
ションに位置されたコピー用紙の裏面にイオンをスプレ
ーする。これによって、トナー粉末像がベルト１０の光
導電面からコピー用紙に引きづけられる。トナー粉末像
がコピー用紙に転写された後、そのコピー用紙が定着ス
テーションＥを通って前進する。

定着ステーションＥは加熱定着ローラ４２とバツクアン
プローラ４４を備え、コピー用紙上のトナー粉末像が定
着ローラ４２と接触する。こうして、粉末像がコピー用
紙へ永久的に固定される。

定着後、コピー用紙は送りローラ４６により、シュート
４８を通ってコピー用祇トレイ５ｏに前進させられる。

コピー用紙トレイ５ｏ内に受取られた後、コピー用紙は
マシンオペレータによってそこから取り出すことができ
る。

上記の説明は、本発明のベルト支持ローラを具備した静
電写真式印刷機の概略動作を例示するというここでの目
的上充分であると考えられる。

次に本発明に特有の主題について見ると、第２図はアイ
ドラローラ１４を詳細に示している。同図に示されてい
るように、アイドラローラ１４は実質上剛性のシャフト
５２を備え、このシャフト５２がそこに固着された弾性
で、実質上等方性のスリーブ５４を有する。スリーブ５
４は、２５ポンド／立方フートの密度とショア（Ｓｈａ
ｒｅ）　Ｏスケールで４０の硬度を有する微小多孔性の
ウレタン発泡体から成る。スリーブ５４を形成するのに
使われる微小多孔性のウレタン発泡体は、半径方向、円
周方向及び軸方向において実質上等しいコンプライアン
スを有する。つまり、ウレタンは等方性である。この種
のウレタンは、米国コネチカット州つイリマンテインク
所在のロジャーズ（Ｒｏｇｅｒｓ）社により、商標ＥＮ
ＤＵＲ−Ｃ１００で製造されている。

次に第３図を参照すると、駆動ローラ１６が詳細に示し
である。同図に示されているように、駆動ローラ１６は
実質上剛性のシャフト５６を有し、このシャフト５６が
そこに取付けられた弾性で、実質上等方性のスリーブ５
８を有する。シャフト５６の端部６０は、そこにプーリ
を取付けるのに適している。ベルトがプーリの周囲に張
架されて、駆動モータ（図示せず）に連結され、駆動モ
ータがローラ１６を回転し、光導電性ベル）１０を矢印
１２の方向に前進させる。スリーブ５８も、２５ポンド
／立方フートの密度とショア（Ｓｈｏｒｅ）０スケール
で４０の硬度を有する微小多孔性のウレタン発泡体から
成る。この微小多孔性のウレタン発泡体は実質上等方性
となるように、半径方向、円周方向及び軸方向において
実質上等しいコンプライアンスを有する。適切な微小多
孔性のウレタン発泡体は、米国コネチカット州つィリマ
ンティック所在のロジャーズ（Ｒｏｇｅｒｓ）社により
、商標ＥＮＤＵＲ−Ｃ１００で製造されている。アイド
ラローラあるいは駆動ローラのシャフトの両端にフラン
ジまたはエツジガイド（図示せず）が取付けられ、ベル
トが横方向に移動したとき、ベルトの側縁と係合する。

上記したようなアイドラローラ１４と駆動ローラ１６が
第１図に示した電子写真式印刷機で用いたところ、光導
電性ヘルド１ｏを所望の移動経路に維持し、ベル１−１
０の回転ｉｏｏ、ｏｏｏサイクル以上にわたって優れた
追跡特性を示した。微小多孔性のウレタン発泡体から成
るアイドラローラと駆動ローラは安価であり、光導電性
ベルトを所望の移動経路に維持し、ベルトの横移動を防
ぐ簡単で有効な方法を与える。つまり、弾性で、実質上
等方性の材料から成るアイドラローラと駆動ローラを使
うことによって、光導電性ベルトは所定の移動経路内に
維持され、追跡エラーが最少限化されると共に、エツジ
ガイドからベルトの側縁に加わる力はベルトの屈曲力以
下に維持される。

（発明の効果）従って本発明によれば、ベルトを支持し且つその横移動
を制御するローラが提供される。このローラは、前述し
た目的と利点を充分に満たすものである。以上この発明
を特定の実施例について説明したが、多くの代替、変更
及び変形が当業者にとって可能なのは明らかである。つ
まり、特許請求の範囲に記載の精神及び広い範囲内に入
るこのような代替、変更及び変形は全て本発明に含まれ
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の特徴を具備した電子写真式印刷機を示
す概略正面図；第２図は第１図の印刷機で使われるアイドラローラを示
す正面図；及び第３図は第１図の印刷機で使われる駆動口−ラを示す正
面図である。１０・・・ヘルド、１４．１６・・・ローラ、５２．５
６・・・支持シャフト、５４．５８・・・スリーブ。ＦＩＧ、３

Claims

【特許請求の範囲】

（１）所定の経路で移動するように配置されたベルトを
支持すると共に、ベルトの所定経路からの横ずれを制御
するためのローラであって：支持シャフト；及び該シャフトに取付けられ、その上にベルトを支持するよ
うに配置されたスリーブであり、弾性で、実質上等方性
の材料から成るスリーブを備えたことを特徴とするロー
ラ。
（２）前記スリーブが発泡材料から成る特許請求の範囲
第（１）項記載のローラ。
（３）前記発泡材料が微小多孔性ウレタンである特許請
求の範囲第（２）項記載のローラ。
（４）前記ウレタン材料が半径方向、軸方向及び円周方
向において実質上等しいコンプライアンスを有する特許
請求の範囲第（３）項記載のローラ。
（５）前記ウレタン材料が約２５ポンド／立方フートの
密度と、ショア０スケールで約４０の硬度を有する特許
請求の範囲第（４）項記載のローラ。
（６）所定の経路で移動するように配置されたエンドレ
スの光導電性ベルトを有する電子写真式印刷機において
、光導電性ベルトを支持すると共に、光導電性ベルトの
所定経路からの横ずれを制御するためのローラが：支持シャフト；及び該シャフトに取付けられ、その上にベルトを支持するよ
うに配置されたスリーブであり、弾性で、実質上等方性
の材料から成るスリーブを備えたことを特徴とする電子
写真式印刷機。
（７）前記スリーブが発泡材料から成る特許請求の範囲
第（６）項記載の電子写真式印刷機。
（８）前記発泡材料が微小多孔性ウレタンである特許請
求の範囲第（７）項記載の電子写真式印刷機。
（９）前記ウレタン材料が半径方向、軸方向及び円周方
向において実質上等しいコンプライアンスを有する特許
請求の範囲第（８）項記載の電子写真式印刷機。
（１０）前記ウレタン材料が２５ポンド／立方フートの
密度と、ショアＯスケールで約４０の硬度を有する特許
請求の範囲第（９）項記載の電子写真式印刷機。