带驱动设备和成像设备的制作方法

文档序号:2712338阅读:138来源:国知局
带驱动设备和成像设备的制作方法
【专利摘要】本发明涉及带驱动设备和成像设备,所述带驱动设备构造成满足关系μ1(2Tsin(θ1/2)+f1)<μ2(2Tsin(θ2/2)+f2),其中,μ1是支撑辊和环形带之间的动摩擦系数,μ2是转向辊和环形带之间的动摩擦系数,θ1是环形带相对于支撑辊的缠绕角,θ2是环形带相对于转向辊的缠绕角,f1是通过环形带施加到支撑辊的第一外力,f2是通过环形带施加到转向辊的第二外力,并且T是通过张紧辊施加到环形带的张力。
【专利说明】带驱动设备和成像设备

【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种带驱动设备和一种成像设备,所述带驱动设备转动地驱动环形 带,所述成像设备设有所述带驱动设备,所述成像设备例如是复印机、传真机和打印机。

【背景技术】
[0002] 作为使用电子照相方法的成像设备,已经已知采用所谓的中间转印方法的成像设 备。该类型的成像设备在用作环形带的中间转印带(ITB)上产生全色调色剂图像。另外, 作为旨在高速操作的成像设备,存在检测环形带的偏离和控制拉伸辊的对准,使得拉伸辊 沿着纵向方向(轴向方向)的位置被维持在基本恒定的范围内的成像设备。
[0003] JP-A-2001-355693公开了一种带设备,所述带设备构造成使得环形带和用作拉伸 辊的从动辊之间的摩擦力小于环形带和用作拉伸辊的驱动辊之间的摩擦力。结果,可以防 止诸如波状和褶皱的变形。
[0004] 在这种带设备中,可能出现所谓的"带偏离"。换言之,中间带在被驱动时朝向拉伸 辊的两个端部部分中的任一个偏离。这可能是例如由拉伸辊的外径的准确性变化、辊之间 的相互对准的准确性变化等等导致的。在采用带偏离控制方案以防止带偏离的带驱动设备 中,当中间转印带在转向辊上滑动时,带偏离控制变得不起作用。为了避免如此,优选地将 转向辊和中间转印带之间的摩擦系数设定得较大。因此,当在JP-A-2001-355693中所公开 的构造应用于带偏离控制方案的带驱动设备时,驱动辊而不是从动辊应当优选地起到转向 辊的作用。
[0005] 作为有益于使设备紧凑的坚直路径方案的成像设备,存在一种类型的成像设备, 所述成像设备构造成使得压力可以施加到外部二次转印辊并且因而通过中间转印带施加 在定位在转向辊的另一侧上的内部二次转印辊上。在这种成像设备中,清洁刮刀可以设置 成与由转向辊支撑的中间转印带接触,由此回收残留在中间转印带上的残余调色剂。当使 用这种清洁刮刀时,施加到外部二次转印辊并因而施加在内部二次转印辊上的压力变得大 于从清洁刮刀施加到转向辊的压力。
[0006] 这里,通过将拉伸辊和中间转印带之间的摩擦系数乘以法向力而获得拉伸辊和中 间转印带之间所产生的力。
[0007] 法向力与施加到中间转印带的张力和从外部所施加的力沿着拉伸辊的半径方向 的分力相对应。
[0008] 因此,在JP-A-2001-355693的构造应用于采用带偏离控制方案的设备的情况下, 即使当从动辊相对于中间转印带的摩擦系数可能小于还起到转向辊功能的驱动辊相对于 中间转印带的摩擦系数时,也可能会出现以下情况。即,在外力分别施加在驱动辊和从动辊 上的某些情况下,从动辊的带约束力可能超出通过使驱动辊转向而产生的校正能力。
[0009] 如果发生这种情况,即使通过使驱动辊转向,所执行的带偏离控制也变得不足。结 果,可能出现诸如波状和褶皱的变形,或可能出现由完全偏离的带所导致的故障。特别地, 在成像设备中重复地产生图像之后,驱动辊的表面变得被从转印清洁器飞散的调色剂污 染,这降低了驱动辊相对于中间转印带的摩擦系数,并且因而可能使上述故障显著。
[0010] 另外,因为高转印偏压电压施加到上述内部二次转印辊,所以橡胶的成分会渗出 到辊表面(即使仅仅轻微地),使得上述内部二次转印辊相对于中间转印带的摩擦系数可 能增大。因此,当内部二次转印辊构造为从动辊时,由从动辊产生的带约束力趋向于超出由 于也用作转向辊的驱动辊而产生的带偏离校正能力。


【发明内容】

[0011] 根据本发明的实施例,本发明提供一种带驱动设备。该带驱动设备包括:环形带; 转向辊和支撑辊,所述转向辊和支撑辊沿着环形带的圆周方向可转动地支撑环形带;张紧 辊,所述张紧辊将张力施加在由支撑辊和转向辊所支撑的环形带上;第一加载构件,所述第 一加载构件通过环形带将第一外力施加在支撑辊上;第二加载构件,所述第二加载构件通 过环形带将第二外力施加在转向辊上;控制部分,所述控制部分改变转向辊相对于支撑辊 的对准,由此控制环形带沿着与圆周方向垂直的宽度方向的位置。在带驱动设备中,满足以 下关系: μ i (2Tsin ( Θ i/2) +f\)〈 μ 2 (2Tsin ( Θ 2/2) +f2),其中,μ i是支撑辊和环形带之间的 动摩擦系数,μ 2是转向辊和环形带之间的动摩擦系数,91是环形带相对于支撑辊的缠绕 角,Θ 2是环形带相对于转向辊的缠绕角,&是通过环形带施加到支撑辊的第一外力,f2是 通过环形带施加到转向辊的第二外力,并且T是通过张紧辊施加到环形带的张力。
[0012] 本发明的其它特征将从以下参照附图的示例性实施例的说明而变得显而易见。

【专利附图】

【附图说明】
[0013] 图1是示出根据本发明的第一实施例的成像设备的示意性构造的示意性剖视图;
[0014] 图2是示出在第一实施例中的中间转印带单元及其附近的剖视图;
[0015] 图3是示出在第一实施例中的中间转印带单元及其附近的透视图;
[0016] 图4是示出在第一实施例中去除了中间转印带的中间转印带单元的平面图; [0017] 图5A是在第一实施例中的驱动辊和内部二次转印辊的侧视图;
[0018] 图5B是说明通过带张力施加到拉伸辊的力的解释图;
[0019] 图6是示出在根据本发明的第二实施例中的内部二次转印辊的侧视图;
[0020] 图7是示出在根据本发明的第三实施例中的驱动辊和内部二次转印辊的侧视图;
[0021] 图8是示出根据第四实施例的在第四实施例中的中间转印带单元的透视图;
[0022] 图9是示出在根据本发明的第四实施例中的中间转印带单元的平面图;
[0023] 图10是说明在第四实施例中升高和降低第二框架的后端部分的解释图;
[0024] 图11是说明在第四实施例中的第一框架和第二框架的平面布置的解释图;
[0025] 图12是说明在第四实施例中的驱动辊的驱动机构的解释图;
[0026] 图13A是示出在第四实施例中的中间转印带单元的辊的布置的示意图;
[0027] 图13B是在第四实施例中的张紧辊的支撑机构的解释图;
[0028] 图14A是示出在第四实施例中的施加到二次转印拉伸辊的压力的解释图;
[0029] 图14B和图14C是说明在长期使用之后二次转印拉伸辊的变形的解释图;
[0030] 图15是示出在第四实施例中的转向能力的解释图;
[0031] 图16A是示出在第四实施例中的中间转印带单元中的辊的布置的示意图;
[0032] 图16B是说明在第四实施例中的转向能力的解释图;图16C是示出在第四实施例 中的中间转印带单元中的辊的布置的示意图;
[0033] 图17是示出在第四实施例中的清洁刮刀的布置的示意图;和
[0034] 图18是说明在第四实施例中在转向时的辊的布置的解释图。

【具体实施方式】
[0035] 〈第一实施例〉
[0036] 以下将参照【专利附图】
附图
【附图说明】设有根据本发明的实施例的带驱动设备的成像设备。在所有 附图中,相同的或相对应的附图标记用于指示相同的或相对应的部件、构件或部分。图1是 示出根据本发明的成像设备99和内置于成像设备99中的中间转印带单元100的总体构造 的示意性剖视图。成像设备99可以是中间转印方案的串联式数字彩色打印机。
[0037]〈成像设备的构造〉
[0038] 成像设备99具有主体99a,在所述主体99a的内部在沿着其坚直方向的中段位置 处设置有用作带驱动设备的中间转印带单元100。中间转印带单元100改变转向辊203相 对于内部二次转印辊201的对准,并且控制作为环形带的中间转印带106沿着与中间转印 带106的圆周方向垂直的宽度方向的位置。转向辊203在该实施例中起到驱动辊的功能。
[0039] 四个成像部分98&、9813、98(:、98(1在中间转印带单元100的下部分中沿着中间转印 带106的转动方向(在图1中的逆时针方向)从上游侧至下游侧设置在相应的位置中。成 像部分98a、98b、98c、98d构造成在被驱动期间在中间转印带106上产生相对应的图像。
[0040] 即,成像部分98a、98b、98c、98d能够按顺序产生黄色、品红色、青色和黑色的对应 调色剂图像。成像部分98a、98b、98c、98d设有相对应的鼓式电子照相感光件(以下称为 "感光鼓")l〇la、101b、101c、101山其用作潜像载体。感光鼓101a至101d中的每个都构造 成在图1中沿着顺时针方向被可转动地驱动。
[0041] 中间转印带单元100具有用作支撑辊的内部二次转印辊201、惰辊202、补充辊 205、张紧辊204和用作驱动辊的转向辊203,它们根据预定的位置关系布置。通过这些辊 201、202、203、204、205,用作环形带的中间转印带106被拉伸(或被支撑),从而可沿着其圆 周方向转动。张紧辊204将向外的张力施加在中间转印带106上。
[0042] 在中间转印带106的内圆周区域中(或中间转印带106的内侧)在惰辊202和补 充辊205之间布置有初次转印辊105a、105b、105c、105d。初次转印辊105a至105d的两个 端部由相对应的轴承210 &、21013、210(3、210(1可转动地支撑(参见图2)。转印偏压通过相对 应的偏压施加单元(未示出)施加到初次转印辊l〇5a至105d。感光鼓101a、101b、101c、 101d分别布置在与对应的初次转印辊105a、105b、105c、105d相对的位置中,中间转印带 106置于感光鼓101a、101b、101c、101d与对应的初次转印辊105a、105b、105c、105d之间。
[0043] 对于中间转印带106,其反面(内表面)被初次转印辊105a至105d加压,并且其正 面(外表面)与相对应的成像部分98 &、9813、98(:、98(1中的感光鼓101&、10113、101(3和101(1 接触。
[0044] 在相对应的感光鼓101a、101b、101c、101d与中间转印带106之间形成有作为初次 转印部分93的初次转印夹持部分(图2)。中间转印带106通过转向辊203的逆时针方向 转动而被驱动以沿着逆时针方向转动。中间转印带106的转速(处理速度)被设定成与感 光鼓l〇la至lOld的转速基本相等。
[0045] 沿着转动方向围绕相对应的感光鼓101a、101b、101c、101d设置有用作曝光单元 的激光扫描仪l〇3a、103b、103c、103d和用作静电充电单元的主静电充电辊102a、102b、 102c、102d。另外,围绕相对应的感光鼓101a、101b、101c、101d设置有用作显影单元的显影 装置104a、104b、104c、104d和用作感光体清洁单元的清洁刮刀107a、107b、107c、107d。
[0046] 激光扫描仪103a、103b、103c、103d分别输入黄色、品红色、青色和黑色的图像信 号,并且根据图像信号将相对应的颜色的激光束发射在相对应的感光鼓l〇la、101b、101c、 l〇ld的表面上,由此中和所述表面上的电荷并且产生相对应的静电潜像。
[0047] 外部二次转印辊108设置在与内部二次转印辊201相对的位置中,与中间转印带 106的外表面接触。中间转印带106由外部二次转印辊108和内部二次转印辊201保持。 外部二次转印辊108构成第一加载构件并且将外力通过中间转印带106传递到内部二次转 印辊201。在外部二次转印辊108和中间转印带106之间形成有作为二次转印部分97的二 次转印夹持部分。
[0048] 二次转印部分97将产生在中间转印带106上的调色剂图像转印到已经从进给部 分111或进给部分112(以下将说明)传送的记录材料(片材)P上。正偏压施加到二次转 印部分97的外部二次转印辊108。因为正偏压通过外部二次转印辊108施加到二次转印 部分97,所以在中间转印带106上的四种颜色的调色剂图像被二次转印到已经由一对阻挡 辊116传输的记录材料P上。另外,用作带清洁单元的带清洁构件的清洁刮刀117布置成 与转向辊203相对,与中间转印带106的外表面接触。清洁刮刀117构成第二加载构件,所 述第二加载构件通过中间转印带106将外力施加到转向棍203。
[0049] 沿着传输记录材料的方向在相对于二次转印部分97的下游布置有定影单元 96 (参见图1)。定影单元96包括定影辊96a和加压辊96b,并且定影单元96被容纳在壳体 109中。此外,在相对于定影单元96的下游设置有:布置在上段上的排纸盘120a和一对排 纸辊ll〇a ;和布置在下段上的排纸盘120b和一对排纸辊110b。
[0050] 已经在二次转印部分97中被二次转印有调色剂图像的记录材料P被传输到在定 影棍96a和加压棍96b之间的定影夹持部分92,继而所述记录材料P通过定影棍96a和加 压辊96b被加热和加压。借此,调色剂图像被熔化和定影在记录材料P的表面上。
[0051] 此外,在主体99a的下部分中布置有进给单元111,所述进给单元111容纳有给纸 盒94,在所述给纸盒94中装载有记录材料P。另外,在进给单元111的下方布置有进给单 元112,所述进给单元112容纳有给纸盒95,在所述给纸盒95中装载有记录材料P。如图1 中所示,在主体99a的右边布置有手动进给盘113。另外,在相对于手动进给盘113的下游 布置有给纸辊124,所述给纸辊124进给装载在手动进给盘113中的记录材料P。
[0052] 在进给单元111中,给纸盒94中的记录材料P通过给纸棍124、进给棍114和延 迟辊118被一张接一张地送出到传输路径119,继而经由具有一对阻挡辊116等的传输单 元供给到二次转印部分97。此外,在进给单元112中,给纸盒95中的记录材料P通过给纸 辊124、进给辊114和延迟辊118被一张接一张地送出到传输路径121,并且继而经由传输 单元供给到二次转印部分97。
[0053] 〈成像设备的动作〉
[0054] 在如上构造的成像设备99中,在感光鼓101a至101d上所产生的调色剂图像被顺 序地初次转印到沿着逆时针方向转动的中间转印带106上。
[0055] 通过将正偏压施加在相应的初次转印辊105a至105d上而将调色剂图像从感光鼓 101a至101d初次转印到中间转印带106。已经在中间转印带106上由一个在另一个之上 重叠的四种颜色的调色剂图像所产生的调色剂图像前进到二次转印部分97。
[0056] 另一方面,在初次转印调色剂图像之后分别残留在感光鼓101a、101b、101c、101d 的表面上的残余调色剂通过相应的清洁刮刀107a、107b、107c、107d(图1)去除。另外,在 二次转印到记录材料P之后残留在中间转印带106上的调色剂通过清洁刮刀117去除。所 去除的调色剂通过一条或多条调色剂回收路径(未示出)被回收到一个或多个调色剂回收 容器(未不出)中。
[0057] 〈中间转印带单元的构造〉
[0058] 接下来,参照图2和图3解释中间转印带单元100的构造。图2是剖视图并且图 3是透视图,两图均示出在该实施例中的中间转印带单元100及其附近。
[0059] 作为环形带的中间转印带106由例如聚酰亚胺制成。参照图2和图3,内部二次 转印辊201、惰辊202、补充辊205和转向辊203拉伸中间转印带106,并且由中间转印带单 元100的单元框架206支撑。另外,张紧辊204在张紧辊204的沿着轴向方向的两个端部 及附近被相对应的轴承207可转动地支撑。轴承207可相对于单元框架206沿着由图2中 的箭头A1和A2所示的方向运动。顺便提及,仅示出在前侧上的轴承207,并且在图2中省 略了在后侧上的轴承207。
[0060] 轴承207通过压缩弹簧208沿着由图2中的箭头A1指示的方向被偏压。因此,即 使当中间转印带106的长度和其它部件的尺寸在尺寸公差内产生变化时,因为张紧辊204 可以略微沿着箭头A1或A2的方向移动,所以可以吸收这样的变化。借此,中间转印带106 可以基本以大约5kgf (大约49. 032N)的恒定张力被拉伸。
[0061] 轴承210a、210b、210c、210d在图2中相对于单元框架206沿着坚直方向(由箭头 C指示的方向)被导引,并且通过相对应的压缩弹簧209&、20%、209(:、209(1朝向相对应的感 光鼓 101a、101b、101c、101d 被偏压。
[0062] 转向辊203受到来自驱动马达211(图3)的驱动力,并且因而在图2中沿着逆时 针方向转动,由此摩擦地驱动中间转印带106。在该情况下,张紧辊204、初次转印辊105a 至105d、惰辊202和内部二次转印辊201通过中间转印带106的转动而相应地被驱动来转 动。
[0063] 在该实施例中,感光鼓101a、101b、101c、101d布置成使得间距d(感光鼓101a、 101b、101c、101d中的相邻的感光鼓的转动中心之间的距离)例如是102mm。在该实施例 中,中间转印带106的厚度被设定成例如65 μ m。另外,转向棍203的直径被设定成例如 q>32.4mm。
[0064] 这里,因为中间转印带106的速度由中间转印带106的沿着其厚度方向的中点的 速度确定,所以中间转印带106在转向辊203转动一圈期间仅运动了:
[0065] (32. 4+0. 065) X π = l〇2mm
[0066] 该运动的距离与感光鼓101a至101d之间的间距d-致。换言之,在该实施例中, 中间转印带106在转向辊203转动一圈期间仅运动了间距d。
[0067] 因为运动的距离与间距d -致,即使当中间转印带106的速度在转向辊203转动 一圈中由于例如转向辊203的变化而细微改变时,每种颜色的调色剂图像也可以被适当地 转印在中间转印带106的同一位置上。
[0068] 在该实施例中,内部二次转印辊201的直径被设定成例如 (pl6mm。 这是因为当 内部二次转印辊201的直径变小时,记录材料P的可分离性进一步提高。
[0069] 在该实施例中,惰辊202的直径、张紧辊204的直径和补充辊205的直径分别被设 定成例如cpl8mm、cpl6mm和q)8mm。因为中间转印带106如图2中所示被拉伸, 所以中间转印带106相对于每个辊的缠绕角如下。即,中间转印带106相对于转向辊203、 内部二次转印辊201、惰辊202、张紧辊204和补充辊205的缠绕角例如是114°、116°、 60°、46°和2Γ。这里,缠绕角与圆弧的圆心角相对应,所述圆弧的圆心角从中间转印带 106开始接触辊的位置到中间转印带106离开辊的位置而形成。顺便提及,中间转印带106 几乎不围绕初次转印辊l〇5a至105d缠绕。
[0070] 〈关于带偏离控制的说明〉
[0071] 接下来,参照图3和图4说明带偏离控制。顺便提及,图4是去除了中间转印带 106的中间转印带单元100的平面图。
[0072] 参照图3和图4,检测辊62a设置在用作位置检测单元的传感器标记212中。检测 辊62a布置成与中间转印带106的一个端面(边缘部分)接触。当中间转印带106沿着用 作拉伸辊的转向辊203、内部二次转印辊201等的轴向方向(纵向方向)偏离时,传感器标 记212随着中间转印带106的端面的运动而运动(或枢转)。在该情况下,转向控制部分 215总是基于传感器标记212的位置观察沿着中间转印带106的轴向方向(纵向方向)的 位置。
[0073] 顺便提及,除了以上已经称为拉伸辊的内部二次转印辊201和转向辊203以外, "拉伸辊"还包括惰辊202、张紧辊204和补充辊205。
[0074] 转向辊203构造成能够通过转向马达213以枢转轴214作为支撑点倾斜,所述枢 转轴214布置在设备的前侧中。简言之,转向辊203构造成使得在图3中的其后端部分 (在图4中的上端部)可以沿着箭头B(与图4的纸面垂直的方向)在预定的范围内运动。 设置在中间转印带单元100中的转向控制部分215包括中央处理单元(CPU)、只读存储器 (ROM)、随机存取存储器(RAM)等等(未示出)。转向控制部分215输入来自传感器标记212 的检测信号,并且根据检测信号控制转向马达213。
[0075] S卩,当传感器标记212检测到中间转印带106沿着轴向方向(纵向方向)偏离超 出预定的范围时,转向控制部分215使转向马达213运动,由此将中间转印带106沿着轴向 方向置于中心。为此,转向辊203执行转向(倾斜)运动。具体地,在该转向运动中,当中 间转印带106更接近前侧地偏离超出预定的范围时,转向辊203倾斜成使得其后端部分升 高。另一方面,在该转向运动中,当中间转印带106更接近后侧地偏离超出预定的范围时, 转向辊203倾斜成使得其后端部分降低。借助这样的动作,中间转印带106被恒定地置于 沿着转向辊203的轴向方向的中心,并且在适当的带偏离控制下被驱动。
[0076] 〈从外部施加在中间转印带单元上的力的说明〉
[0077] 接下来,参照图1至图3解释从外部施加在中间转印带106上的力。
[0078] 由外部二次转印辊108通过中间转印带106将第一载荷从外部施加到内部二次转 印辊201。
[0079] 如图2中所示,外部二次转印辊108具有金属轴108b并且具有导电海绵橡胶层 108a,所述导电海绵橡胶层108a设置在金属轴108b的表面上。如图2和图3中所不,夕卜部 二次转印辊108通过轴承216、216被可转动地支撑在金属轴108b的沿着轴向方向的两个 端部处。这些轴承216、216通过压缩弹簧217在例如3. 5kgf (大约34. 322N)的压力下被 压到内部二次转印辊201上。
[0080] 虽然压缩弹簧217的压力总计达7kgf (大约68. 645N),但是因为导电海绵橡胶 108a变形,实际的压力可估计为6. 5kgf (大约63. 742N)。
[0081] 如图2中所示,通过清洁刮刀117将第二载荷通过中间转印带106从外部施加到 转向辊203。清洁刮刀117包括金属板117b和片材117a,所述片材117a固定在金属板117b 的上端部分上。在该实施例中,片材117a的厚度例如是2mm,并且片材117a由聚氨酯橡胶 制成。金属板117b在用作支撑点的枢转轴122的帮助下被张紧弹簧218朝向转向辊203的 中心偏压。通过清洁刮刀117施加到转向辊203的压力被设定成例如总计大约2. Okgf (大 约 19. 613N)。
[0082] 〈拉伸辊的材料以及拉伸辊相对于中间转印带的摩擦系数的说明〉
[0083] 接下来,说明内部二次转印辊201、转向辊203等相对于中间转印带106的摩擦系 数以及这些辊201、203等的材料。图5A是转向辊203和内部二次转印辊201的侧视图。
[0084] 参照图5A,内部二次转印辊201和转向辊203中的每个都包括金属轴300和设置 在金属轴300的表面上的橡胶层301。在该实施例中,橡胶层301由导电三元乙丙(EPDM) 橡胶制成。内部二次转印辊201还包括涂层302,所述涂层302已经通过以下将说明的涂覆 处理而沉积在橡胶层301上。另一方面,在转向辊203的橡胶层301的表面上没有施加涂 覆处理,因而转向辊203在橡胶层301上没有层。
[0085] 惰辊202、张紧辊204和补充辊205中的每个都具有由铝制成的外圆周表面,所述 外圆周表面与中间转印带106接触。
[0086] 如上所述,图5A中示出的内部二次转印辊201包括:在中心的金属轴300 ;和在金 属轴300的表面上的由EPDM制成的橡胶层301。另外,在橡胶层301的表面上执行涂覆处 理,使得含硅橡胶的涂层302形成在橡胶层301上。通过涂覆处理所形成的涂层302的厚 度被设定成例如大约l〇ym。涂层302具有导电性。从内部二次转印辊201的表面(S卩,涂 层302)通过金属轴300的电阻被设定成例如小于或等于1 X ΙΟ5 Ω。
[0087] 转向辊203相对于中间转印带106的动摩擦系数被设定成例如大约1. 5。另外,内 部二次转印辊108相对于中间转印带106的动摩擦系数被设定成例如大约0. 2。此外,惰 辊202的动摩擦系数、张紧辊204的动摩擦系数和补充辊205的动摩擦系数被设定成例如 大约0. 1。
[0088] 顺便提及,动摩擦系数测量如下。首先,将呈条带形式的中间转印带106放置在台 上。然后,通过经受测量的辊将例如l〇〇gf (大约0.980Ν)的压力施加到放置在台上的条带 状中间转印带。接下来,在作为对象的辊以在实际使用中采用的转速转动的同时,通过数字 测力计测量施加到中间转印带106的力。当数字测力计的测量值假定为F(gf)时,动摩擦 系数是F/10。
[0089] 〈在辊和中间转印带之间作用的力〉
[0090] 这里,参照图5B解释关于在辊和中间转印带106之间作用的力,图5B是用于说明 通过带张力施加到拉伸辊的力的解释图。
[0091] 如图5B中所示,当中间转印带106相对于诸如内部二次转印辊201和转向辊203 的拉伸辊(或中间转印带106缠绕在诸如内部二次转印辊201和转向辊203的拉伸辊上) 的缠绕角假定为Θ时,通过带张力T施加到拉伸辊的力表达如下:
[0092] W = 2Tcos(90。- Θ/2) = 2Tsin( Θ/2) (1)
[0093] 通过拉伸辊中的每个施加到中间转印带106的力F通过以下表达式(2)表达:其 中,μ是中间转印带106与拉伸辊的每个表面之间的动摩擦系数;并且f是施加到拉伸辊 中的每个的外力。
[0094] F = μ (ff+f) = μ (2Tsin( Θ /2)+f) (2)
[0095] 因此,对于拉伸辊中的每个而言获得以下表达式。对于转向辊203,通过转向辊 203施加到中间转印带106的力F d由以下表达式(3)表达:
[0096] Fd = 1. 5X (2X5Xsin(114。/2)+2. 0) = 15. 6 (3)
[0097] 对于内部二次转印辊201,通过内部二次转印辊201施加到中间转印带106的力 由以下表达式(4)表达:
[0098] Ftr = 0· 2X (2X5Xsin(116。/2)+6. 5) = 3. 0 (4)
[0099] 对于惰辊202,通过惰辊202施加到中间转印带106的力匕由以下表达式(5)表 达:
[0100] Fi = 0· lX2X5Xsin(60。/2)=0.5 (5)
[0101] 对于张紧辊204,通过张紧辊204施加到中间转印带106的力Ft由以下表达式(6) 表达:
[0102] Ft = 0. lX2X5Xsin(46° /2)=0.4 (6)
[0103] 对于补充辊205,通过补充辊205施加到中间转印带106的力Fs由以下表达式(7) 表达:
[0104] Fs = 0. 1 X 2 X 5 X sin (21 ° /2) = 0. 2 (7)
[0105] 从以上内容,已经发现满足关系。因此,发现在拉伸辊之中,用 作驱动辊并由此倾斜以控制中间转印带106的偏离的转向辊203将最大的力施加在中间转 印带106上。
[0106] 在成像设备99中重复产生图像之后或在重复使用成像设备99之后,预期以下 内容。即,当假定在中间转印带106和转向辊203的表面之间的动摩擦系数减小到大约 1. 〇(该值大约是初始值的三分之二),并且中间转印带106和内部二次转印辊201的表 面之间的动摩擦系数增大到大约0. 3 (该值大约是初始值的1. 5倍)时,保持满足关系: Fd>Fta。因此,可以维持充分的转向能力,并且可以确保执行用于中间转印带106的带偏离 控制。
[0107] 在上述该实施例中,在用作支撑辊的内部二次转印辊201的表面上执行涂覆处 理。借此,内部二次转印辊201相对于中间转印带106的动摩擦系数变得小于转向辊203 的表面相对于中间转印带106的动摩擦系数。即,通过满足以下表达式(8),可以确保执行 用于中间转印带106的带偏离控制。
[0108] yd(2T sin(0d/2)+fd)>ytr(2T sin ( Θ tr/2)+ftr) (8)
[0109] 换言之,用作带驱动设备的中间转印带单元100构造成满足:
[0110] μ i(2T sin( Θ 2(2T sin( Θ 2/2)+f2) (8,)
[0111] 其中,Pi是内部二次转印辊201和中间转印带106(或支撑辊和环形带)之间的 动摩擦系数;μ 2是转向辊203和中间转印带106之间的动摩擦系数;Θ i是中间转印带106 缠绕在内部二次转印辊201上的缠绕角;θ2是中间转印带106缠绕在转向辊203上的缠绕 角;f\是通过中间转印带106施加到内部二次转印辊201的外力;f 2是通过中间转印带106 施加到转向辊203的外力;并且T是通过张紧辊204施加到中间转印带106的张力。
[0112] 根据以上构造,即使当通过外部二次转印辊108施加到内部二次转印辊201的力 超过通过清洁刮刀117施加到转向辊203的力时,也获得以下效果或优点。即,可以确保防 止由内部二次转印辊201所施加的带约束力超出由于转向辊203转向运动而产生的带偏离 校正能力。因此,中间转印带单元100和成像设备99可以被设置成可以确保执行带偏离控 制而基本没有受到通过中间转印带106从外部施加到转向辊203和内部二次转印辊201的 力之间的大小关系的影响。
[0113] 在该实施例中,内部二次转印辊201的表面形成为使得动摩擦系数以1和μ 2之间 的关系满足μ 'μ 2。另外,内部二次转印辊2〇1和转向辊203中的每个都包括放置在中心 的金属轴300和设置在金属轴300的外圆周上的橡胶层301。此外,内部二次转印辊201包 括在橡胶层301上的涂层302。这些构造增强了以下防止效果,S卩,防止由内部二次转印辊 201所产生的带约束力超出由于转向辊203的转向运动而产生的带偏离校正能力。
[0114] 另外,外力从外部二次转印辊(第一加载构件)108经由中间转印带106作用 在内部二次转印辊201上。此外,外力f 2从清洁刮刀(第二加载构件)117经由中间转印 带106作用在转向辊203上。借此,可以确保分别相对于内部二次转印辊201和转向辊203 的法向力。
[0115] 上述第一实施例中的构造也可应用于以下将说明的第四实施例。
[0116] 顺便提及,虽然在该实施例中在内部二次转印辊201的表面上执行利用含硅橡胶 材料的涂覆处理,但是也可以执行除了以上解释的涂覆处理以外的其它涂覆处理,只要橡 胶层301的表面的摩擦系数减小即可。例如,可以通过利用含氟的材料代替含硅橡胶的材 料执行涂覆处理而形成涂层302。这可以为形成涂层302的涂覆处理提供另一种选择。
[0117] 另外,在该实施例中,仅为了例示的目的,已经讨论了与辊直径、带厚度、外力等有 关的各种值。显然,本公开不受那些值的限制。
[0118] 虽然在该实施例中作为示例说明了成像设备99中的中间转印带106,但是本公开 不限于所述的实施例。显然在转动由多个拉伸辊拉伸的环形带的任何带驱动设备中获得相 同的效果或优点。
[0119] 〈第二实施例〉
[0120] 接下来,参照图6说明根据本发明的第二实施例。图6是示出在该实施例中的内 部二次转印辊201的侧视图。除了内部二次转印辊201以外,该实施例的部件、构件或部分 基本与第一实施例的部件、构件或部分相同。因此,相同或相对应的附图标记用于指示与先 前的实施例中的那些相同或相对应的部件、构件或部分,并且将省略多余的解释。
[0121] 参照图6,该实施例的内部二次转印辊201包括金属轴300、在金属轴300的表面 上的由EPDM形成的橡胶层301和在橡胶层301的表面上的由聚四氟乙烯(PFA)制成的管 303。管303的厚度例如是大约50μπι。即,在该实施例中,内部二次转印辊(支撑辊)201 和转向辊203中的每个都包括在中心的金属轴300和形成在金属轴300的外圆周上的橡胶 层 301。
[0122] 在该实施例中,包括在表面上的由PFA制成的管303在内的内部二次转印辊201 相对于中间转印带106的动摩擦系数被设定成例如大约0. 1。因此,通过内部二次转印辊 201施加到中间转印带106的力由以下表达式(9)表达:
[0123] Ftr = 0· IX (2X5Xsin(116。/2)+6. 5) = 1. 5 (9)
[0124] 因此,从对于第一实施例的解释可理解,在该实施例中也满足关系Fd》Ft,,并且通 过转向辊203施加到中间转印带106的力显著大于通过内部二次转印辊201施加到中间转 印带106的力。这样,在该实施例中满足关系
[0125] 因此,在该实施例中,通过在内部二次转印辊201的表面上形成由PFA制成的管 303,可以使内部二次转印辊201的表面相对于中间转印带106的动摩擦系数小于转向辊 203的表面相对于中间转印带106的动摩擦系数。借此,可以通过满足上述表达式(8)、(8') 而获得确保能够进行带偏离控制的构造,基本没有受到从外部施加到转向辊203和内部二 次转印辊201的力之间的大小关系的影响。
[0126] 另外,在该实施例中由PFA制成的管303与在第一实施例中在橡胶层301的表面 上的由EPDM制成的涂层302相比具有更大的耐磨性。此外,即使形成橡胶层301的EPDM 的成分当被施加较高的转印偏压时可能略微渗出,成分也被管303阻挡,并且因而也不沉 淀在由PFA制成的管303上。因此,摩擦系数经过长时间段仅出现微小的变化,从而可以获 得更加稳定的性能。
[0127] 顺便提及,在该实施例中,仅为了例示的目的,提及了与由PFA制成的管303的厚 度和摩擦系数有关的各种值。显然,本公开不受那些值的限制。
[0128] 上述该实施例中的构造也可应用于以下将说明的第四实施例。
[0129] 〈第三实施例〉
[0130] 接下来,参照图7说明根据本发明的第三实施例。图7是示出该实施例中的内部 二次转印辊201和转向辊203的侧视图。除了内部二次转印辊201以外,该实施例的部件、 构件或部分与第一实施例的部件、构件或部分相同。因此,相同或相对应的附图标记用于指 示与先前的实施例中的那些相同或相对应的部件、构件或部分,并且将省略多余的解释。
[0131] 在该实施例中,图7中示出的转向辊203在金属轴300的表面上设有由EPDM制成 的橡胶层301。转向辊203的橡胶层301的表面粗糙度被设定成例如大约Ral. 5。
[0132] 另外,内部二次转印辊201(图7)在金属轴300的表面上也设有由EPDM制成的橡 胶层301。内部二次转印辊201的橡胶层301的表面经受压纹处理,使得已压纹的表面的表 面粗糙度是大约Ra2. 5。
[0133] 在该实施例中,因为在内部二次转印辊201的橡胶层301的表面上执行压纹处理, 由此使该表面变粗糙,内部二次转印辊201相对于中间转印带106的动摩擦系数是大约 〇. 4,该值小于转向辊203相对于中间转印带106的动摩擦系数(1. 5)。
[0134] 因此,通过内部二次转印辊201施加到中间转印带106的力由以下表达式(10) 表达:
[0135] Ftr = 0· 4X (2X5Xsin(116。/2)+6. 5) = 7. 5 (10)
[0136] 因此,从对于第一实施例的解释可理解,在该实施例中也满足关系Fd?Ft,,并且通 过转向辊203施加到中间转印带106的力显著大于通过内部二次转印辊201施加到中间转 印带106的力。这样,在该实施例中也满足关系。因此,在该实施例中也 可以确保执行用于中间转印带106的带偏离控制。
[0137] 如上所述,在该实施例中,内部二次转印辊201和转向辊203中的每个都包括在中 心的金属轴300和形成在金属轴300的外圆周上的橡胶层301。另外,因为在内部二次转 印辊201的橡胶层301的表面上执行压纹处理,所以内部二次转印辊201的橡胶层301的 表面的粗糙度大于转向辊203的橡胶层301的表面的粗糙度。这样,通过使内部二次转印 辊201的表面粗糙度更大,使得内部二次转印辊201的表面相对于中间转印带106的动摩 擦系数小于转向辊203的表面相对于中间转印带106的动摩擦系数。
[0138] 根据以上内容,在该实施例中也可以满足上述表达式(8)、(8')。因此,即使当通 过诸如中间转印带106的环形带从外部施加到诸如内部二次转印辊201的其它辊部分的力 大于通过诸如中间转印带106的环形带从外部施加到诸如转向辊203的转向辊部分的力 时,也可以对于中间转印带106确保执行带偏离控制。因此,可以获得确保能够进行带偏离 控制的构造,而基本没有受到从外部施加到转向辊203和内部二次转印辊201的力之间的 大小关系的影响。
[0139] 另外,当形成内部二次转印辊201的橡胶层301时,内部二次转印辊201的表面可 以变粗糙。因此,在第一和第二实施例中执行的用于调节动摩擦系数的随后处理是不必要 的,由此能够减少成本。
[0140] 顺便提及,在该实施例中,已经说明了与内部二次转印辊201有关的相对于中间 转印带106的摩擦系数和表面粗糙度的各种值。仅为了例示的目的而提及那些值。显然, 本公开不受那些值的限制。
[0141] 上述该实施例中的构造也可应用于以下将说明的第四实施例。
[0142] 〈第四实施例〉
[0143] 接下来,参照图8至图18说明根据本发明的第四实施例。该实施例能够增大在以 下表达式(8)、(8')中通过中间转印带106施加到转向棍203的外力4、;^,在第一实施例 中说明了表达式(8)、(8')。
[0144] yd(2T sin(0d/2)+fd)>ytr(2T sin ( Θ tr/2)+ftr) (8)
[0145] \?,(2? sin( Θ 2(2T sin( Θ 2/2)+f2) (8,)
[0146] 在该实施例中,通过允许转向补充辊90从外部与执行带偏离控制的转向辊203接 触,获得除了在第一实施例中所获得的效果或优点以外的以下效果或优点。即,即使当内部 二次转印辊201在重复成像之后可能变形时,也确保中间转印带106的稳定运行性能。顺 便提及,除了用于增大外力f d、的构造以外,该实施例的构造与第一实施例中的构造基本 相同。因此,相同的或相对应的附图标记指示与第一实施例中相同或相对应的部件、构件或 部分,并且详细地解释不同的构造。
[0147] 〈中间转印体的整个构造〉
[0148] 参照图8,中间转印带单元100包括第二框架40,所述第二框架40可转动地支撑 转向辊203的两个端部。驱动马达211被固定在第二框架40的一个端侧中。驱动马达211 的驱动力传递到第二框架40上的转向辊203。
[0149] 参照图8和图9,除了第二框架40以外,中间转印带单元100还包括第一框架50。 第一框架50具有框架形状并且可转动地支撑内部二次转印辊201的两个端部。第二框架 40被支撑成使得可相对于第一框架50倾斜。第二框架40具有框架形状,并且可转动地支 撑转向辊203的两个端部。
[0150] 在第二框架40的一侧上的侧板41被第一框架50支撑成可围绕枢转轴214枢转。 另外,在第二框架40的另一侧上的侧板42被支撑成可沿着在第一框架50的另一侧上的侧 板52的边缘部分运动。
[0151] 图10是示出另一侧升高或降低的第二框架40的解释图。具体地,图10(a)示出 在升高的位置中的第二框架40的另一个端部,并且图10(b)示出在降低的位置中的第二框 架40的另一个端部。如图10(a)中所示,在第一框架50的另一侧上的侧板52设有沿着坚 直(上下)方向的导槽55、56。固定在第二框架40上的导销45、46沿着相对应的导槽55、 56可滑动地被导引。借此,如图10(b)中所示,第二框架40的另一侧(在图9中的上侧) 构造成在相对应的导槽55、56中的导销45、46的可运动范围内可向上或向下运动。
[0152] 图11是示出图9的中间转印带单元100的平面图。在该附图中,为了解释的目 的,省略了中间转印带106。如图11中所示,第一框架50的侧板51、52通过梁板53、54在 两个端侧处相互联接。第二框架40的侧板41、42通过梁板43的两个端部部分相互联接。
[0153] 支撑驱动马达211和转向辊203的第二框架40呈方形框架的形式并且具有必要 的坚固性,使得第二框架40可以与驱动马达211协同操作地致使转向辊203执行倾斜运动 (转向运动)。
[0154] 转向马达213被支撑在第一框架50的上部中(在图11中);并且驱动马达211被 支撑在第二框架40的下部中(在图11中)。借此,中间转印带单元100构造为一体可更换 单元,所述一体可更换单元不必机械附装到设备本体99a或从设备本体99a拆卸(参见图 1)。
[0155] 转向马达213致使第二框架40沿着坚直方向倾斜,如图10中所示,由此允许转向 辊203执行中间转印带106的转向控制。布置在第一框架50的梁板53中的转向马达213 致使第二框架40的梁板43通过固定在马达转动轴上的偏心凸轮64的帮助而向上和向下 运动。
[0156] 因为转向马达213如上所述布置在第一框架50中,所述转向马达213用作用于使 第二框架40倾斜的驱动单元,所以获得以下效果或优点。即,在图11中由第二框架40支 撑的转向辊203的上端部(或转向辊203在后侧上的部分)可以相对于第一框架50以高 准确度沿着与图11的纸张垂直的方向运动,所述第一框架50用作固定参照物。
[0157] 具有传感器标记212的带边缘传感器62 (也参见图4)被第二框架40的梁板43 支撑,并且检测中间转印带106沿着转向辊203的转向方向的轴向方向的位置,从而使中间 转印带106转向(或从而执行用于中间转印带106的带偏离控制)。
[0158] 转向控制部分215根据来自带边缘传感器62的输出而驱动转向马达213,由此转 动偏心凸轮64。借此,可以升高或降低第二框架40的另一个端部(或在图11中第二框架 40的上部)。转向控制部分215根据来自带边缘传感器62的输出而驱动转向马达213,并 且因而致使转向辊203倾斜运动,由此通过使中间转印带106转向而执行带偏离校正控制。
[0159] 参照图11和图12,驱动马达211布置在朝向第二框架40的一端侧的位置中,所 述驱动马达211驱动转向辊203,由此转动中间转印带106。驱动马达211构造成经由转动 力传递机构73将驱动力从一端侧传递到转向辊203。顺便提及,在图11和图12中,"F侧" 指示中间带单元100的前侧;而"R侧"指示中间带单元100的后侧。
[0160] 转动力传递机构73设有:小齿轮211a,所述小齿轮211a固定在驱动马达211的转 动轴上;与小齿轮211a接合的较大直径的齿轮75a ;与较大直径的齿轮75a同心的较小直 径的齿轮75b ;和传动齿轮74。传动齿轮74固定在转向辊203的转动轴203a上并且与较 小直径的齿轮75b接合。另外,转动轴203a与图5A中示出的转向辊203的金属轴300联 接。
[0161] 驱动马达211的转动通过转动力传递机构73传递到转向辊203,使得中间转印带 106以期望的速度转动。可以通过将驱动马达211和转动力传递机构73布置在第二框架40 中而降低与转向辊203的倾斜运动相关联的驱动可变性,所述第二框架40也与转向辊203 一起倾斜。
[0162] 驱动马达211布置在转向辊203相对于枢转轴214的另一侧上,以便减小围绕枢 转轴214的惯性力矩,所述枢转轴214用作包括转向辊203和驱动马达211在内的第二框 架40的枢转中心。即,枢转轴214起到用于使转向辊203倾斜运动的支点的功能,并且考虑 到在转向辊203倾斜运动时的平衡,枢转轴214布置在较重的驱动马达211的一侧上。因 此,即使当转向辊203在高速下以往复运动的方式频繁地倾斜时,在第二框架40中导致的 仅微小的冲击或振动被传递到第一框架50,可以充分地减小由于冲击或振动所导致的中间 转印带106的速度可变性。
[0163] 如上所述,因为包括转向辊203和驱动马达211在内的第二框架40围绕枢转轴 214具有较低的惯性力矩,所以实现顺畅的转向运动。
[0164] 参照图12,用作带位置检测传感器的带边缘传感器62构造为通用的光传感器,所 述通用的光传感器具有多个反射光检测类型的半导体传感器,由此基于实时地检测中间转 印带106的曲折运动的程度。传感器标记212遮蔽一体类型的光接收/发射的检测部分,所 述传感器标记212通过枢转轴62b被支撑在梁板43上,并且可围绕枢转轴62b枢转。在传 感器标记212的基端部分中,检测辊62a设置成与中间转印带106的边缘部分106e接触。
[0165] 传感器标记212在远侧端部部分处具有遮光面,所述遮光面与布置有检测辊62a 的基端部分相对。沿着传感器标记212的远侧端部部分的边缘布置有光传感器80a、80b、 80c,并且所述光传感器80a、80b、80c检测遮光面,所述遮光面可以根据传感器标记212的 枢转运动而定位在不同的位置中。
[0166] 这里,解释在中间转印单元100中的辊布置。图13A是示出在中间转印带单元100 中的辊布置的示意图;并且图13B是示出支撑张紧辊204的支撑机构的解释图。顺便提及, 图13A示出在图11中从底部看到的辊布置;并且图13B示出在图11中从左侧看到的辊布 置。
[0167] 如图13A和图13B中所示,在该实施例中,补充辊205布置在初次转印辊105a的 前方,以便防止中间转印带106通过转向辊203导致的倾斜传播到初次转印辊105a。换言 之,中间转印带106的倾斜表面通过补充辊205校正,使得中间转印带106的表面变得与初 次转印辊l〇5a和感光鼓101a的轴向方向平行。另外,因为中间转印带106趋向于在沿着 中间转印带106的转动方向相对于转向辊203的下游位置中变松弛,所以张紧辊204布置 在该下游位置中。张紧辊204将必要的张力施加到中间转印带106,因而保持中间转印带 106绷紧。借此,中间转印带106的与感光鼓101a至101d接触的初次转印表面(外表面) 可以通过期望的张力被张紧。通过在一个端部部分处被支撑在第二框架40上的压缩弹簧 204a、204b的另一个端部部分偏压张紧辊204,以便使必要的张力可以施加到中间转印带 106。
[0168] 在该实施例中,因为补充辊205布置在张紧辊204和初次转印辊105a之间,所以 朝向初次转印辊l〇5a前进的中间转印带106通过补充辊205校正,由此变成水平。借此,即 使当张紧辊204可能因转向辊203由于带偏离控制发生倾斜运动而倾斜时,也可以通过补 充辊205防止该倾斜运动对于初次转印表面的不利影响。布置在转向辊203和补充辊205 之间的张紧辊204可以防止由于转向辊203倾斜运动而在中间转印带106中导致的振动和 张力变化在中间转印带106中传播。
[0169] 如图13A中所示,内部二次转印辊201、惰辊202、初次转印辊105a至105d以及补 充辊205被支撑在第一框架50中。补充辊205通过在转向辊203和感光鼓101a之间拉伸 中间转印带106而限定用于调色剂图像的初次转印表面。补充棍205校正中间转印带106 的初次转印表面的倾斜,所述倾斜是由于转向辊203的倾斜运动而导致,并且补充辊205水 平地维持初次转印表面。惰辊202在内部二次转印辊201和感光鼓105d之间拉伸中间转 印带106,由此限定初次转印表面。
[0170] 如上所述,在通过利用转向辊203而在中间转印带106上执行的转向(倾斜)运 动中,张紧辊204吸收振动,并且补充辊205调节初次转印表面。借此,可减少由于振动和 位置偏离而可能对中间转印带106的初次转印表面中的图像位置造成的影响。
[0171] 另外,初次转印辊105a至105b中的每个都附装成可相对于第一框架50向上和向 下运动,并且通过弹簧(图13A中未示出)被偏压成用预定的压力加压感光鼓101a至101d 中的相对应的一个。
[0172] 借此,被惰辊202和补充辊205拉伸的中间转印带106的水平维持表面与感光鼓 101a至101d适当地接触,所述惰辊202和补充辊205的轴端通过第一框架50定位。
[0173] 另一方面,转向辊203和张紧辊204被支撑在第二框架40中。转向辊203将拉伸 力施加在中间转印带106的一部分上,所述中间转印带106的部分相对于感光鼓101a至 l〇ld与内部二次转印辊201相对地定位,并且转向辊203转动中间转印带106。
[0174] 在感光鼓101a、101b、101c、101d的相邻两个感光鼓之间的间距d相等地设定成内 部二次转印辊201的圆周长度(或圆周长度的整数倍)。以这种方式设定间距d的原因是 使由于内部二次转印辊201的偏心误差所导致的转印变化周期与由于感光鼓101a至101d 所导致的调色剂图像的插补误差周期一致,由此将要施加在转印于记录材料P上的调色剂 图像上的影响减到最小。另外,内部二次转印辊201的直径被设定成小于传统的内部辊的 直径,以便使作为记录材料的薄纸片适当地弯曲分离(或自剥离)。另外,内部二次转印辊 201的直径被设定成较小,原因在于根据感光鼓101a至101d的间距d确定直径。
[0175] 因此,转向辊203的直径被设定成明显大于内部二次转印辊201的直径。具有较 大直径的转向辊203可以在较大的程度上减小中间转印带106滑动的频率,这是因为中间 转印带106在转向辊203上的缠绕长度变长。然而,当几乎不发生这种滑动时,与带偏离控 制相关联的倾斜运动和转向辊203的从动变化可能趋向于影响中间转印带106的转速。
[0176] 转向辊203确保大于或等于90°的缠绕角,以便驱动中间转印带106,由此增强中 间转印带106的抓持力和防止中间转印带106滑动。这是因为微小的滑动可能导致有缺陷 的图像。顺便提及,在这里,缠绕角与中间转印带106接触转向辊203的圆弧的圆心角相对 应。
[0177] 在该实施例中如此构造的转向辊203具有较大的缠绕角,因而提供较大的抓持 力。因此,中间转印带106沿着其轴向方向的运动几乎不会被滑动阻止,由此能够根据转向 辊203的倾角进行高度响应的带偏离控制。然而,当使转向辊203 (中间转印带106几乎不 会抵靠转向辊203滑动)倾斜时,趋向于在中间转印带106的一部分中出现张力变化,中间 转印带106的所述部分介于惰辊202和补充辊205之间。因此,张紧辊204如上所述布置 在转向辊203和补充辊205之间,由此减少与转向辊203的倾斜运动相关联的张力变化。
[0178] 张紧辊204通过在转向辊203和补充辊205之间的中间转印带106的部分中向 外加压中间转印带106而将张力施加到中间转印带106。借此,通过张紧辊204将例如 3kgf (大约29. 419N)的张力施加到中间转印带106。
[0179] 当转向辊203在中间转印带106相对于其它拉伸辊倾斜时驱动中间转印带106 时,通过中间转印带106施加到内部二次转印辊201的压力分配如图14A中所示,所述内部 二次转印辊201布置在相对于转向辊203的上游。
[0180] 例如,当在内部二次转印辊201沿着其轴向(纵向)方向的压力分布不均匀的状 态下内部二次转印辊201长时间转动时,如图14B、图14C中所示,内部二次转印辊201的外 径可能沿着轴向方向改变。当内部二次转印棍201这样变形时,产生带偏离力,所述带偏离 力使中间转印带106沿着纵向方向偏离。另外,因为外部二次转印辊108加压内部二次转 印辊201,所以增强了带偏离力。
[0181] 图15是示出转向能力与在内部二次转印辊201中所产生的带偏离力之间的关系 的解释图。如图15中所示,当在二次转印部分97中产生超出转向辊203的转向能力的转 向力时,难以使中间转印带106返回到中心位置,并且中间转印带106可能完全偏离。
[0182] 这样的困难可通过进一步破坏对准(或使转向棍203进一步倾斜)来解决,由此 增强转向能力。然而,当转向辊203的可运动范围(倾斜范围)变得更大时,施加到内部二 次转印辊201的压力沿着纵向方向更大程度上变得不同。结果,内部二次转印辊201显著 地变形,这可能导致在二次转印部分97中产生有缺陷的图像。因此,转向辊203的可运动 范围优选是较窄的。
[0183] 在该实施例中,在使转向辊203的可运动范围较窄的同时,允许转向辊203与布置 在相对于清洁刮刀117的下游的转向补充辊90接触,如图16A中所示,以便增强转向能力。 转向补充棍90的外圆周由橡胶材料制成。并且转向补充棍90沿着轴向方向(纵向方向) 与转向辊203 -样长或短于转向辊203。
[0184] 转向补充棍90在其沿着轴向方向的两个端部部分处被可转动地支撑。转向补充 辊90通过用作偏压构件的一对压缩弹簧89(参见图17)的帮助在预定的压力下加压转向 辊203的两个端部,由此与转向辊203 -起产生夹持部分。转向补充辊90与中间转印带 106的缠绕在转向辊203上的一部分接触,并且转向补充辊90被驱动而转动。转向补充辊 90构成压力施加转动体,所述压力施加转动体被偏压以将外压力通过中间转印带106施加 到转向辊203。
[0185] 通过压缩弹簧89施加到转向辊203的压力根据在二次转印部分97中所产生的带 偏离力和转向能力之间的关系确定。在该实施例中,在内部二次转印辊201的压力例如是 6kgf (大约58. 839N)并且清洁刮刀117的压力例如是lkgf (大约9. 806N)的情况下,转向补 充辊90的压力被设定成例如5kgf (大约49. 032N)。顺便提及,这些压力取决于各种条件, 例如,所施加的压力、中间转印带106相对于辊的缠绕角和辊的直径,因而这些压力不限于 上述值。
[0186] 如上所述,在该实施例中通过布置转向补充辊90,即使当内部二次转印辊201变 形时,中间转印带106也可以被稳定地驱动,这是因为获得如图16B中所示的与转向能力有 关的关系。即,当没有布置转向补充辊90时转向能力可以由图16B左侧的实线示出,当布 置有转向补充辊90时转向能力可以如虚线所示增强。借此,即使当在二次转印部分97中 所导致的偏离力如图16B右侧的虚线所示增大时,可以在通过布置转向补充辊90而增大的 转向能力内管理偏离力。
[0187] 此外,因为由转向补充辊90产生的压力可根据在内部二次转印辊201中的成像次 数(或磨损程度)改变,所以也可以减小转向辊203的与转动轴203a(参见图12)有关的 PV值。顺便提及,PV值是给出轴承的操作极限的值,其通过将轴承压力和滑动速率相乘而 获得。
[0188] 用作压力施加转动体的转向补充辊90可布置在相对于清洁刮刀117的上游,如图 16C中所示。即,该转向补充辊90布置在沿着中间转印带106的转动方向相对于清洁刮刀 (第二加载构件)117的上游。在这种布置中,转向补充辊90在轴向方向的一个端部部分和 另一个端部部分处被压缩弹簧(偏压构件)89偏压,由此将压力施加在转向辊203上。在 该情况下,在二次转印部分97中已经执行二次转印之后残留在中间转印带106上的残余调 色剂可能粘附在转向补充辊90上。因为所粘附的调色剂可能通过转向补充辊90的转动而 飞散,所以优选地清洁转向补充辊90。
[0189] 作为用于清洁转向补充辊90的清洁机构,因为当较高的正转印电压施加到二次 转印部分97时残余调色剂被充有正电,所以可考虑到将较高的正电压施加在转向补充辊 90上。借此,可以将待粘附在转向补充辊90上的调色剂的量减到最少。
[0190] 在该实施例中,如图17中所示,通过布置用作用于转向补充辊90的清洁机构的清 洁刮刀84,可以有效地防止调色剂从转向补充辊90飞散。即,用作清洁构件的清洁刮刀84 布置成与转向补充辊90接触,由此清洁转向补充辊90。
[0191] 在该构造中,转向补充辊90布置在转向辊203的上方,与中间转印带106接触,并 且壳体构件123布置成包围转向补充辊90。另外,在壳体构件123的上内表面(或顶面) 和转向补充辊90之间,用作将压力施加到转向补充辊90的偏压构件的压缩弹簧89分别布 置在转向补充棍90的沿着轴向方向的两个端部部分上。
[0192] 压缩弹簧89与壳体构件123的上内表面接触。另外,压缩弹簧89的下端部分与支 撑转向补充辊90的支撑部分(未示出)接触。此外,清洁刮刀84布置在壳体构件123中, 使其一个端部部分在沿着中间转印带106的转动方向的上游位置与转向补充辊90接触。
[0193] 此外,当清洁刮刀84布置在相对于清洁刮刀117的上游时,通过将向相应的端部 部分施加压力的压缩弹簧89保持为布置成使得其底面即使当转向辊203执行转向运动 (或倾斜运动)时也可以不改变,可以减少转向的量。
[0194] 具体地,当转向辊203的后侧部分(参见图11,或沿着与图16C的纸张垂直的方向 的下侧)向上运动(或转向)时,产生偏离力,使中间转印带106朝向后侧运动。在该情况 下,因为在后侧上的压缩弹簧89被压缩,如图18中所示,转向补充辊90的压力变得在后侧 上较大,从而产生偏离力而致使中间转印带106朝向后侧运动。
[0195] S卩,用于使中间转印带106朝向后侧运动的较大偏离力可以通过使转向辊203仅 略微转向(或倾斜)而产生。这是因为通过转向辊203的转向(倾斜)运动所产生的偏离 力和由转向补充辊90的沿着轴向方向的两个端部部分之间的压差所产生的额外力的合力 施加到中间转印带106。
[0196] 另一方面,当转向辊203的后侧部分向下运动(或转向)时,在转向辊203和转向 补充辊90之间作用的压力在后侧上也变得较低。因此,作为合力产生迫使中间转印带106 朝向前侧运动的偏离力,所述合力是通过转向(倾斜)运动所产生的力和由沿着转向补充 辊90轴向方向的压差所产生的力的合力。结果,可以通过使转向辊203仅略微转向(或倾 斜)而产生用于使中间转印带106朝向前侧运动的较大的偏离力。
[0197] 如在该实施例中所述,作为多个辊中的一个辊的转向辊203构造成可根据中间转 印带106的沿着其轴向方向的位置而倾斜。另外,用作第一加载构件的外部二次转印辊 1〇8(参见图2)和用作第二加载构件的清洁刮刀117设置在中间转印带单元100中。上述 外力从外部二次转印辊108经由中间转印带106施加到内部二次转印辊201。另外,上 述外力f 2从转向补充辊90和清洁刮刀117经由中间转印带106施加到转向辊203。
[0198] 借此,在对于中间转印带106执行带偏离控制的构造中,可以增强经由中间转印 带106施加到转向辊203的外力4、心。因此,通过允许转向补充辊90从外部与转向辊203 基本接触,获得除了在第一实施例中所获得的效果或优点以外的以下效果或优点。即,即 使当在重复产生图像之后内部二次转印辊201变形时,也可以确保稳定地驱动中间转印带 106。
[0199] 上述第四实施例的构造可应用于第一实施例至第三实施例。
[0200] 顺便提及,虽然在第四实施例中转向辊203被解释为驱动辊,但是本公开不限于 此。例如,内部二次辊201可以起到驱动辊的功能。即,在第四实施例中,使转向补充辊90 与转向辊203接触,以便即使当考虑到在二次转印部分97中施加到中间转印带106的偏离 力时也确保充分的转向能力。为了减小在二次转印部分97中产生的偏离力,可以考虑到减 小内部二次转印辊201和中间转印带106之间的动摩擦系数μ。然而,将内部二次转印辊 201用作驱动辊可能导致中间转印带106滑动。因此,难以采取减小内部二次转印辊201的 动摩擦系数μ这样的措施。
[0201] 因此,当内部二次转印辊201用作驱动辊时,从稳定驱动中间转印带106的观点, 非常有效的措施是使转向补充辊90与在该情况下作为从动辊的转向辊203接触。
[0202] 虽然已经参照示例性实施例说明本发明,但应理解本发明不受所公开的示例性实 施例限制。以下权利要求的范围将被赋予最广泛的解释,从而包含所有这些修改和等同结 构以及功能。
[0203] 本申请要求享有2013年5月9日提交的日本专利申请No. 2013-099322的权益, 其整个内容由此通过引用包含于此。
【权利要求】
1. 一种带驱动设备,所述带驱动设备包括: 环形带; 转向棍和支撑棍,所述转向棍和所述支撑棍沿着所述环形带的圆周方向可转动地支撑 所述环形带; 张紧辊,所述张紧辊将张力施加在由所述支撑辊和所述转向辊所支撑的所述环形带 上; 第一加载构件,所述第一加载构件通过所述环形带将第一外力施加在所述支撑辊上; 第二加载构件,所述第二加载构件通过所述环形带将第二外力施加在所述转向辊上; 控制部分,所述控制部分改变所述转向辊相对于所述支撑辊的对准,由此控制所述环 形带沿着与所述圆周方向垂直的宽度方向的位置, 其中,满足关系 μ i (2Tsin ( Θ i/2) +f\)〈 μ 2 (2Tsin ( Θ 2/2) +f2), 其中,μ i是所述支撑辊和所述环形带之间的动摩擦系数, μ 2是所述转向辊和所述环形带之间的动摩擦系数, Θ i是所述环形带相对于所述支撑辊的缠绕角, Θ 2是所述环形带相对于所述转向辊的缠绕角, fi是通过所述环形带施加到所述支撑辊的第一外力, f2是通过所述环形带施加到所述转向辊的第二外力,并且 T是通过所述张紧辊施加到所述环形带的张力。
2. 根据权利要求1所述的带驱动设备,其中,所述支撑辊的表面提供小于动摩擦系数 μ 2的动摩擦系数μ ρ
3. 根据权利要求2所述的带驱动设备,其中,所述支撑辊和所述转向辊中的每个都包 括设置在中心的金属轴和设置在所述金属轴的外圆周上的橡胶层,并且 其中,所述支撑辊还包括设置在所述橡胶层的表面上的涂层。
4. 根据权利要求3所述的带驱动设备,其中,所述涂层含有硅橡胶和氟中的一种。
5. 根据权利要求2所述的带驱动设备,其中,所述支撑辊和所述转向辊中的每个都包 括设置在中心的金属轴和设置在所述金属轴的外圆周上的橡胶层,并且 其中,所述支撑辊还包括在所述橡胶层的表面上由含氟材料形成的管。
6. 根据权利要求2所述的带驱动设备,其中,所述支撑辊和所述转向辊中的每个都包 括设置在中心的金属轴和设置在所述金属轴的外圆周上的橡胶层,并且 其中,所述支撑辊的橡胶层的表面比所述转向辊的橡胶层的表面粗糙。
7. 根据权利要求6所述的带驱动设备,其中,所述支撑辊的橡胶层被压纹。
8. 根据权利要求1所述的带驱动设备,其中,外力由所述第一加载构件通过所述环 形带施加到所述支撑辊,并且 其中,外力由所述第二加载构件通过所述环形带施加到所述转向棍。
9. 根据权利要求1所述的带驱动设备,还包括压力施加转动体,所述压力施加转动体 被偏压成将外力通过所述环形带施加到所述转向辊。
10. 根据权利要求9所述的带驱动设备,其中,外力由所述第一加载构件通过所述环 形带施加到所述支撑辊,并且其中,外力f2由所述第二加载构件和所述压力施加转动体通 过所述环形带施加到所述转向辊。
11. 根据权利要求10所述的带驱动设备,其中,所述压力施加转动体布置在沿着所述 环形带的转动方向相对于所述第二加载构件的上游,并且 其中,所述压力施加转动体被相对应的偏压构件在沿着所述压力施加转动体的轴向方 向的一个端部部分和另一个端部部分处被偏压,由此将压力施加到所述转向辊。
12. 根据权利要求11所述的带驱动设备,还包括清洁构件,所述清洁构件与所述压力 施加转动体接触,由此清洁所述压力施加转动体。
13. -种成像设备,所述成像设备包括: 根据权利要求1所述的带驱动设备;和 成像部分,所述成像设备在用作待传输的中间转印带的所述环形带上形成图像。
【文档编号】G03G15/00GK104142614SQ201410187165
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2014年5月6日 优先权日:2013年5月9日
【发明者】中垣润, 武居有平 申请人:佳能株式会社
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