Область техники, к которой относится изобретение, и предшествующий уровень техники
Настоящее изобретение относится к устройству подачи ленты для подачи ленточного элемента, используемого для формирования изображения. Более конкретно, настоящее изобретение относится к ленточному блоку для подачи промежуточной ленты переноса, ленты переноса, фоточувствительной ленты и так далее и к устройству формирования изображения, например копировальному аппарату, принтеру, принтеру, обеспеченному таким ленточным блоком. Настоящее изобретение предназначено для ленточного элемента (например, лента транспортировки для регистрирующего материала, закрепляющая лента для закрепляющего устройства), который не используется непосредственно для формирования изображения.
В последнее время, с увеличением скорости операции по формированию изображения устройства формирования изображения, на несущем изображение элементе в виде бесконечной ленты располагают множество станций формирования изображения, и процессы формирования цветного изображения обрабатываются как параллельные. Например, промежуточная лента переноса в устройстве формирования полноцветного изображения электрофотографического типа является типичным примером этого. На промежуточную ленту переноса разные цветные изображения, проявленные тонером, последовательно с наложением друг на друга переносятся на поверхность ленты, и цветное изображение, проявленное тонером, все целиком переносится на регистрирующий материал. Эту промежуточную ленту переноса натягивают посредством множества натяжных элементов, которые включают в себя ведущий ролик и могут вращаться. В отношении такого ленточного элемента существует проблема сдвига к одной стороне концевых частей по ширине во время перемещения в зависимости от диаметральной точности ролика или точности выравнивания между роликами и так далее.
Для решения подобной проблемы в японской выложенной патентной заявке Hei 9-169449 предлагается управление направляющим роликом посредством управляющего устройства. Кроме того, в японской выложенной патентной заявке 2001-146335 предлагается элемент регулирования сдвига ленты.
Однако в японской выложенной патентной заявке Hei 9-169449 требуется сложный алгоритм управления, и используемые электрические компоненты, например датчик и управляющее устройство, в результате приводят к большим затратам. В японской выложенной патентной заявке 2001-146335 не требуются датчик и управляющее устройство, но так как элемент регулирования всегда получает сдвигающую силу от ленточного элемента во время подачи, то это является ограничением для увеличения скорости устройства формирования изображения. Кроме того, для точности установки элемента регулирования увеличиваются затраты на управление и контроль.
При этих обстоятельствах в публикации японской патентной заявки 2001-52061 предлагается система, в которой (автоматическое выравнивание) направляющий ролик автоматически выполняет выравнивание ленты посредством баланса силы a1 трения, и у которой небольшое количество частей, простая структура и низкие затраты.
В публикации японской патентной заявки 2001-520611 обеспечено устройство с системой управления, как изображено на фиг.9. В направляющем ролике 97 существует центральная часть 90 ролика, которая может следовать за вращением ленточного элемента, и концевые элементы 91, которые не могут следовать (за вращением ленточного элемента), и он поддерживается несущими пластинами 92, вращающимися в направлении стрелки S относительно вала 93 управления, обеспеченного в центральной части. Здесь несущие пластины 92 поджимают в направлении стрелки K средством 95 приложения натяжения, сжатым спусковым кулачком 96 сжатия, и в результате внешняя поверхность направляющего ролика прикладывает натяжение к не изображенной внутренней поверхности ленточного элемента.
Со ссылкой на фиг.10 описывается принцип автоматического выравнивания ленты.
Как описано выше, концевые элементы 91 не могут следовать (за вращением ленточного элемента), и, следовательно, внутренняя часть подачи ленты всегда получает сопротивление трения от внутренней поверхности ленточного элемента.
На фиг.10(a) ленточный элемент 50, приводимый в движение по направлению стрелки V, обхватывает с углом θS обхвата концевые элементы 91. Здесь, в отношении ширины (измеряемой в направлении, перпендикулярном к листу чертежа), берется единица ширины. Относительно длины ленты, соответствующей бесконечно малой величине угла dθ обхвата, ее сторона выше по ходу движения является ненатянутой стороной, и натяжение там равно T, ее сторона ниже по ходу движения является натянутой стороной, и натяжение там равно T+dT. Эти силы натяжения обращены в направлении касательной. Следовательно, на бесконечно малой величине длины ленты, приблизительно Tdθ прикладывается в центростремительном направлении концевых элементов 91 лентой. Когда коэффициент трения концевых элементов равен µS, сила трения dF равна:
Здесь натяжением T управляет не изображенный ведущий ролик, и когда коэффициент трения ведущего ролика равен µr,
То есть
При интегрировании формулы (2') по углу обхвата θS натяжение T равно:
Здесь, T1 является натяжением при θ=0.
Из уравнений (1) и (3)
Как изображено на фиг.10(a), в случае, когда направление вращения несущей пластины относительно вала управления является направлением стрелки S, позиция начала поворота (θ=0) является позицией, наклоненной на угол отклонения α относительно направления вращения. Следовательно, составляющая направления S вниз силы, выраженной формулой (4), равна
Кроме того, при интегрировании формулы (5) по углу обхвата θS,
Следовательно, получена сила (на единицу ширины) в направлении стрелки S вниз, получаемая от ленточного элемента концевым элементом 91 во внутренней части подачи ленты.
Фиг.10(b) вид сверху фиг.10(a), если смотреть по направлению стрелки TV. Предполагается, что, как изображено на фиг.10(b), когда ленточный элемент 50 подается по направлению стрелки V, лента сдвигается влево. В это время отношение между ширинами движения вперед ленточного элемента 50 на концевых элементах является таким, что ширина w движения вперед существует только на левой стороне, как изображено на фиг.10(b). Более подробно, левый концевой элемент 91 получает силу FSw в направлении S вниз, а правый концевой элемент 91 получает силу 0 в идентичном направлении. Такая разность в силах трения на концах создает момент FSwL вокруг вала управления (вниз на левой стороне). Далее в этом документе момент вокруг вала управления называется моментом поворота.
Направление угла поворота направляющего ролика 97, создаваемое по вышеописанному принципу, является направлением, при котором сдвиг ленточного элемента 50 уменьшается, и, следовательно, выполняется автоматическое выравнивание.
При автоматическом выравнивании для ленты, которая не использует управляющее устройство, силами поворота являются силы трения, создаваемые концевыми элементами 91. Как раскрыто в публикации японской патентной заявки 2001-520611 или как также очевидно из принципа на основе формулы (6), сила поворота FS увеличивается со значением коэффициентов трения µS концевых элементов 91.
Большая сила поворота FS, которая является большим моментом поворота FSwL, означает сильное корректирующее воздействие для сдвига ленты, но они вызывают большое изменение в ориентации натяжки ленточного элемента 50. Временное изменение (изменение во времени) такой ориентации натяжки вызывает несовмещение цветов в основном направлении сканирования, в случае ленточного элемента (как правило, промежуточной ленты переноса), относящегося к операции по формированию изображения. Следовательно, в отношении ленточного элемента 50, относящегося к формированию изображения, необходимо, чтобы были учтены проблемы и сдвига ленты, и несовмещения цветов в основном направлении сканирования, и, следовательно, нельзя просто увеличивать коэффициент трения µS.
Со ссылкой на фиг.12 и фиг.13 описывается отношение между изменением положения ленточного элемента 50 и несовмещением цветов в основном направлении сканирования.
Фиг.12 является видом сверху ленточного элемента 50, в котором во время движения ленты, натянутое положение является постоянным. В момент времени t ленточный элемент 50 натягивается в позиции, обозначенной сплошной линией, вокруг роликов, которые включают в себя ведущий ролик 604 и направляющий ролик 97, с некоторыми углами наклона γ, в зависимости от ошибки выравнивания между роликами и т.п.
Когда лента подается в направлении стрелки V с постоянным углом наклона γ, ленточный элемент 50 сдвигается в позицию, изображенную прерывистой линией, в момент времени t+δt. Позиция края ленты определяется в позициях М1 и M2 определения. Точка Pt, определенная в позиции M1 определения в момент времени t, и точка Pt+δt, определенная в позиции M2 определения в момент времени t+δt, являются идентичными материальными точками. Поэтому относительная разность между ними в идеальном случае равна нулю.
Когда лента подается с постоянным наклонным положением γ, как изображено на фиг.12, геометрическое место точек от точки Pt до точки Pt+δt проходит прямо в направлении x (направление подсканирования), и, следовательно, она находится в идеальных условиях, и не происходит отклонения от заданной позиции в направлении y (основное направление сканирования) между позициями М1 и M2 определения.
С другой стороны, фиг.13 является видом сверху ленточного элемента 50, подаваемого с натянутым положением, которое не является постоянным. Ленточный элемент 50 натягивается с углом наклона γ в позиции, обозначенной сплошной линией, в момент времени t. Когда лента подается в направлении стрелки V с изменяющимся углом наклона γ, ленточный элемент 50 сдвигается в позицию, изображенную прерывистой линией, в момент времени t+δt. Аналогично фиг.12 позиция края ленты измеряется в позициях M1 и M2 определения. Когда лента подается с изменяющимся углом наклона γ, геометрическое место точек до точки Pt+δt от точки Pt является наклонным относительно направления x (направление подсканирования). Поэтому происходит отклонение от заданной позиции в направлении y (основное направление сканирования) между позициями M1 и M2 определения. При предположении, что позиции M1 и M2 определения являются станциями формирования изображения первого цвета и второго цвета, соответственно, между двумя цветами происходит отклонение от заданной позиции в основном направлении сканирования (несовмещение цветов в основном направлении сканирования). Следовательно, в случае ленточного элемента 50, относящегося к формированию изображения, изменение во времени натянутого положения вызывает несовмещение цветов в основном направлении сканирования, и существует корреляция между величиной изменения положения и величиной несовмещения цветов в основном направлении сканирования.
На фиг.16 изображено изменение поведения ленты в случае, когда концевые элементы 91 сделаны из силиконового каучука, у которого относительно большой коэффициент трения µS (µS=приблизительно 1,0).
На фиг.16(a) изображена позиция края ленты, определенная в позиции M1 определения, описанная по фиг.12 и фиг.13, во времени. На фиг.16(b) изображено отклонение от основной позиции сканирования, которое является разностью между позициями края ленты, определенными в позициях M1 и M2 определения, описанных по фиг.12 и фиг.13, во времени. На фиг.16 изображен результат неустановившейся реакции, когда в момент времени 0 (сек) преднамеренно передается нарушение нормальной работы, чтобы явно показать создание отклонения от основной позиции сканирования, получающегося в результате автоматического выравнивания ленты.
Получающийся момент поворота увеличивается с увеличением коэффициента трения µS, но позиция края ленты изменяется с переходным перерегулированием OS, как изображено на фиг.16(a). Изменение во времени угла наклона касательной, как изображено в моменты времени t1, t2 и t3 на графике по фиг.16(a), является изменением во времени натянутого положения, описанного по фиг.12 и фиг.13. Более подробно, на фиг.16(b), существует созданный пик, который вызывает первое отклонение z1 от основной позиции сканирования, между t=0 и моментом времени tos создания переходного перерегулирования. После этого существует созданный пик, который вызывает второе отклонение z2 от основной позиции сканирования также между tos и моментом времени устойчивого состояния ts.
Как будет понятно, в системе, которая включает в себя переходное перерегулирование OS, предпочтительно, чтобы в процессе управление обязательно возвращало к устойчивому состоянию и, следовательно, дополнительного изменения во времени натянутого положения, то есть создания отклонения от основной позиции сканирования, нельзя было избежать.
В примере по фиг.16(a), устойчивое состояние достигается только одним переходным перерегулированием, но когда коэффициент трения µS является большим, для достижения устойчивого состояния требуется n (n=целое число) переходных перерегулирований. В этом случае в результате получаются создаваемые пики, которые вызывают с первого по n-е отклонения zn от основной позиции сканирования. В случае устройства формирования полноцветного изображения, позиции M1 и M2 определения, изображенные на фиг.12 и фиг.13, соответствуют смежным станциям формирования изображения, которые обычно имеют средство проявления для разных цветов, и, следовательно, отклонение от основной позиции сканирования называют несовмещением цветов в основном направлении сканирования.
Как будет понятно, в системе, в которой ленточный элемент, относящийся к формированию изображения, автоматически выравнивается, коэффициент µS трения является главной силой управления, но для подавления создания несовмещения цветов в основном направлении сканирования коэффициент µS трения не может быть увеличен слишком намного.
Поэтому требуется функция, создающая силу, которая должным образом перемещает ленточный элемент, с маленьким коэффициентом µS трения.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Согласно аспекту настоящего изобретения обеспечены механизм и устройство формирования изображения, в которых соответствующая сила, которая перемещает ленточный элемент, создается с маленьким коэффициентом трения фрикционной части.
Согласно аспекту настоящего изобретения обеспечены устройство формирования изображения, содержащее вращающийся ленточный элемент, средство натяжки для натягивания упомянутого ленточного элемента и средство управления для натягивания упомянутого ленточного элемента и управления им, причем упомянутое средство управления включает в себя вращающуюся часть, которая вращается с вращением упомянутого ленточного элемента, фрикционную часть, обеспеченную на каждом противоположном осевом конце упомянутой вращающейся части для скользящего контакта с упомянутым ленточным элементом, средство поддержки для поддержки упомянутой вращающейся части и упомянутой фрикционной части, вал вращения, вращательно поддерживающий упомянутое средство поддержки, и упомянутое средство управления может управлять упомянутым ленточным элементом посредством вращения его силами, получающимися в результате скольжения между упомянутым ленточным элементом и упомянутой фрикционной частью, причем каждая из упомянутых фрикционных частей обеспечена наклонной поверхностью, которая наклонена для удаления от оси вращения упомянутой вращающейся части в осевом направлении к внешней стороне и причем упомянутый ленточный элемент соприкасается, по меньшей мере, с одной из упомянутых наклонных частей.
Эти и другие цели, признаки и преимущества настоящего изобретения станут более очевидными после рассмотрения следующего описания предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения вместе с прилагаемыми чертежами.
Краткое описание чертежей:
Фиг.1 представляет вид в перспективе части механизма автоматического выравнивания согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг.2 - детализированный вид центральной части автоматического выравнивания в варианте осуществления настоящего изобретения.
Фиг.3 - детализированный вид конца части автоматического выравнивания в варианте осуществления настоящего изобретения.
На фиг.4 изображено отношение между силами, которые действуют в настоящем изобретении во время автоматического выравнивания в настоящем варианте осуществления.
Фиг.5 - вид в перспективе блока промежуточной ленты переноса согласно варианту осуществления 1 настоящего изобретения.
Фиг.6 - вид в разрезе устройства формирования изображения типа промежуточного переноса.
Фиг.7 - вид в разрезе устройства формирования изображения типа прямого переноса.
Фиг.8 - вид в разрезе устройства формирования изображения типа фоточувствительной ленты.
Фиг.9 - вид в перспективе, иллюстрирующий автоматическое выравнивание ленты согласно общепринятому примеру.
На фиг.10 изображен принцип автоматического выравнивания ленты.
На фиг.11 изображена ширина движения вперед ленты на скользящем кольце.
Фиг.12 - вид (1) сверху, иллюстрирующий отношение между сдвигом ленты и отклонением от основной позиции сканирования.
Фиг.13 - вид (2) сверху, иллюстрирующий отношение между сдвигом ленты и отклонением от основной позиции сканирования.
На фиг.14 изображен график, на котором изображено отношение между силой P сдвига и силой Q возврата ленты.
На фиг.15 изображен график, на котором изображено отношение между моментом Tr поворота и возникающим углом β поворота.
На фиг.16 изображен график, иллюстрирующий проблему общепринятого автоматического выравнивания ленты.
На фиг.17 изображен график, иллюстрирующий воздействие автоматического выравнивания ленты согласно настоящему изобретению.
На фиг.18 изображен график, иллюстрирующий два режима автоматического выравнивания согласно настоящему изобретению.
Фиг.19 - вид в разрезе ленты, натягиваемой в закрепляющем устройстве, согласно настоящему изобретению.
Описание предпочтительных вариантов осуществления
Вариант осуществления 1
Устройство формирования изображения
Устройства формирования изображения согласно предпочтительным вариантам осуществления настоящего изобретения описываются вместе с прилагаемыми чертежами.
Сначала, со ссылкой на фиг.6, описывается функционирование устройства формирования изображения. Устройство формирования изображения может быть электрофотографического типа, типа офсетной печати, струйного типа и так далее. В примере, изображенном на фиг.6, устройство 60 формирования изображения является устройством формирования цветного изображения электрофотографического типа. Устройство 60 формирования изображения имеет так называемый тандемный тип промежуточного переноса, в котором на промежуточной ленте переноса рядом размещены четыре станции формирования цветного изображения. Это превосходно для производительности и обработки толстой бумаги. Фиг.6 является видом в разрезе этого устройства.
Процесс подачи регистрирующего материала
Регистрирующие материалы S укладывают в стопку на поднимающееся вверх устройство 62 в часть 61 размещения регистрирующего материала, и он подается синхронно с формированием изображения устройством 63 подачи листов. Устройство 63 подачи листов может быть типа разделения трением, которое использует ролик подачи листов и так далее, или типа разделения притяжением, которое использует воздух, и в примере по фиг.6 используется последний. Регистрирующий материал S, подаваемый устройством 63 подачи листов, проходит вдоль направления 64a подачи подающего блока 64 и подается в регистрационное устройство 65. В регистрационном устройстве 65 регистрирующий материал S подвергается коррекции угла наклона и коррекции синхронизации, и после этого оно подается во вторичную часть для переноса. Вторичная часть для переноса включает в себя внутренний вторичный ролик 603 для переноса, который является первым вторичным элементом для переноса, и внешний вторичный ролик 66 для переноса, который является вторым вторичным элементом для переноса, и часть зажима для переноса формируется этими роликами, расположенными друг против друга. С приложением предопределенного давления и подачей смещения электростатической нагрузки изображение, проявленное тонером, переносится на регистрирующий материал S с промежуточной ленты переноса.
Процесс формирования изображения
Процесс формирования изображения во вторичной части для переноса выполняется синхронно с процессом подачи регистрирующего материала во вторичную часть для переноса, описанным выше. Описывается этот процесс формирования изображения.
В настоящем варианте осуществления обеспечены станция 613Y формирования изображения для формирования изображения желтым (Y) тонером, станция М формирования изображения для формирования изображения пурпурным (M) тонером, станция 613C формирования изображения для формирования изображения голубым (C) тонером и станция 613BK формирования изображения для формирования изображения черным (BK) тонером. Станция 613Y формирования изображения, станция 613M формирования изображения, станция 613C формирования изображения и станция 613BK формирования изображения имеют сходные структуры, за исключением различия в цветах тонера, и, следовательно, описывается только станция 613Y формирования изображения.
Станция 613Y формирования изображения, которая является средством формирования изображения, проявленного тонером, содержит фоточувствительный элемент 608, который является элементом, несущим изображение, зарядное устройство 612 для зарядки фоточувствительного элемента 608, экспонирующее устройство 611a, проявочное устройство 610, устройство 607 первичного переноса и устройство 609 для очистки фоточувствительного элемента. Фоточувствительный элемент 608 вращается в направлении стрелки m на чертеже, и он равномерно заряжается зарядным устройством 612. Экспонирующее устройство 611a приводится в действие на основе сигнала введенной изобразительной информации, и он падает на заряженный фоточувствительный элемент 608 посредством элементов 611b искривления луча для формирования скрытого электростатического изображения. Скрытое электростатическое изображение, сформированное на фоточувствительном элементе 608, проявляется проявочным устройством 610 для формирования изображения, проявленного тонером, на фоточувствительном элементе. После этого изображение, проявленное желтым тонером, переносится на промежуточную ленту 606 переноса, которая является ленточным элементом, при предопределенном давлении и с предопределенным смещением электростатической нагрузки в устройстве 607 первичного переноса. После этого не перенесенный тонер, который остается на фоточувствительном элементе 608, удаляют и собирают устройством 609 для очистки фоточувствительного элемента для подготовки его к формированию следующего изображения.
В случае станции 613 формирования изображения по фиг.6, описанной выше, обеспечены станции формирования изображения для желтого (Y) цвета, пурпурного (M) цвета, голубого (C) цвета и черного (Bk) цвета. Кроме того, изображение, проявленное пурпурным тонером, сформированное станцией M формирования изображения, переносится на изображение, проявленное желтым тонером на промежуточной ленте 606 переноса. Кроме того, изображение, проявленное голубым тонером, сформированное станцией C формирования изображения, переносится на сформированное изображение, проявленное пурпурным тонером. Кроме того, изображение, проявленное черным тонером, сформированное станцией BK формирования изображения, переносится на промежуточную ленту 606 переноса на изображение, проявленное голубым тонером. Следовательно, изображения, проявленные тонером разного цвета, формируются с наложением друг на друга на промежуточной ленте 606 переноса для формирования полноцветного изображения на промежуточной ленте 606 переноса. В этом варианте осуществления количество цветов равно четырем, но оно не ограничивается четырьмя, и порядок цветов не ограничивается этим примером.
Описывается промежуточная лента 606 переноса. Промежуточная лента 606 переноса натягивается ведущим роликом 604, который является ведущим элементом, направляющим роликом 1, который является средством управления, натяжным роликом 617, который является натяжным элементом, и внутренним вторичным роликом 603 для переноса, который является внутренним вторичным элементом для переноса (натяжным элементом). Она приводится в действие в направлении стрелки V на чертеже. Предпочтительно, чтобы угол, под которым промежуточная лента 606 переноса обхватывает натяжной ролик 617, который является первым натяжным элементом, соседним с направляющим роликом 1, и угол, под которым внутренний вторичный ролик 603 для переноса, который является вторым натяжным элементом, были острыми. Это потому, что сила трения между промежуточной лентой 606 переноса и натяжным роликом 617 и сила трения между промежуточной лентой 606 переноса и внутренним вторичным роликом 603 для переноса могут быть уменьшены, и, следовательно, эффективность в автоматическом выравнивании ленты, как описывается далее в этом документе, является высокой. Сила трения является большой, когда угол обхвата на направляющем ролике 1 промежуточной ленты 606 переноса является тупым углом, и, следовательно, эффективность автоматического выравнивания ленты может быть увеличена.
Функция натяжного ролика для приложения предопределенного натяжения к промежуточной ленте 606 переноса назначена направляющему ролику 1. Процессы формирования изображения, выполняемые параллельно станциями 613Y, 613M, 613C, 613BK формирования изображения, синхронизированы для наложения изображений, проявленных тонером, на изображение, проявленное цветом тонера, находящегося выше по ходу движения, или (на) изображения, перенесенные (первичный перенос) на промежуточную ленту 606 переноса. В результате, наконец, формируется полноцветное изображение, проявленное тонером, на промежуточной ленте 606 переноса и подается во вторичную часть для переноса. Количество роликов, которые натягивают промежуточную ленту 606 переноса, не ограничивается количеством по фиг.6.
Процесс после вторичного переноса
Полноцветное изображение, проявленное тонером, формируется на регистрирующем материале S во вторичной части для переноса посредством вышеописанного процесса подачи регистрирующего материала и процесса формирования изображения. После этого регистрирующий материал S подается в закрепляющее устройство 68 частью 67 подачи предварительного закрепления. В отношении закрепляющего устройства 68 доступны различные структуры и типы, но в примере по фиг.6 используются закрепляющий ролик 615 и лента 614 прижатия, которые находятся напротив друг друга, и они формируют закрепляющий зажим. Этот зажим осуществляет предопределенное давление на регистрирующий лист и нагревает его, чтобы расплавить и закрепить изображение, проявленное тонером, на регистрирующем материале S. Здесь, закрепляющий ролик 615 обеспечен нагревателем, который является источником тепла во внутренней части, и лента 614 прижатия обеспечена множеством натяжных роликов и панелью 616 прижатия, поджимаемой с внутренней поверхности ленты. Регистрирующий материал S, который прошел через закрепляющее устройство, выборочно подается ветвящимся подающим устройством 69 в разгрузочный лоток 600 для листов или в переворачивающее устройство 601 (в случае формирования двустороннего изображения). В случае формирования двустороннего изображения регистрирующий материал S, подаваемый в переворачивающее устройство 601, поворачивают назад и подают с заднего конца в двустороннее подающее устройство 602. После этого, в то время как регистрирующий материал избегает столкновения со следующим единичным регистрирующим материалом из устройства 61 подачи листов, он подается во вторичную часть для переноса через направление 64b повторной подачи подающего блока 64. Процесс формирования изображения для оборотной стороны является идентичным процессу для лицевой стороны, и, следовательно, его описание опущено.
Структура системы управления для промежуточной ленты переноса
Фиг.5 является видом в перспективе блока 500 промежуточной ленты переноса, который имеет устройство 60 формирования изображения, изображенное на фиг.6. На фиг.5(a) изображен блок 500 промежуточной ленты переноса, когда промежуточная лента 606 переноса ленточного блока 500 находится в натянутом состоянии. На фиг.5(b) изображен блок 500 промежуточной ленты переноса после удаления промежуточной ленты 602 переноса. Промежуточная лента 606 переноса движется по кругу в направлении, обозначенном стрелкой с меткой V, посредством силы приведения в движение ленты, подаваемой на ведущий ролик 604 (элемент, приводящий в движение ленту), через приводной механизм (элемент передачи движущей силы). В этом варианте осуществления направляющий ролик 1, который является средством управления, обеспечен механизмом для автоматического центрирования промежуточной ленты 606 переноса с использованием дисбаланса в трении.
Фиг.1 является видом в перспективе главной части механизма автоматического центрирования ленты в соответствии с настоящим изобретением. Направляющий ролик 1 имеет ролик 2, работающий по кулачку, и пару фрикционных колец 3. Ролик 2, работающий по кулачку, является центральной частью направляющего ролика 1 и является вращательной частью направляющего ролика 1. Ролик 2, работающий по кулачку, связан с фрикционными кольцами 3 и поддерживается валом, идентичным валу, посредством которого поддерживаются фрикционные кольца 3. Фрикционные кольца 3 находятся на продольных концах ролика 2, работающего по кулачку, и являются частями для обеспечения промежуточной ленты 500 переноса трением. Направляющий ролик 1 поддерживается своими продольными концами, парой подшипников 4 скольжения. Подшипники 4 скольжения находятся в пазу (не изображен) бокового поддерживающего элемента 6, который сохраняется нажатым в направлении, обозначенном стрелкой с меткой K', посредством пружины 5 растяжения (пружины сжатия), которая является упругим членом. Соответственно, направляющий ролик 1 функционирует аналогично натяжному ролику, который обеспечивает промежуточную ленту 606 переноса таким натяжением, которое прикладывается в направлении, обозначенном стрелкой с меткой K', через внутреннюю поверхность промежуточной ленты 606 переноса. Кроме того, боковой поддерживающий элемент 6 и вращательная пластина 7 составляют несущую пластину (средство поддержки) для поддержки ролика 2, работающего по кулачку, и фрикционных колец 3. Боковой поддерживающий элемент 6 поддерживается так, что он может вращаться вокруг (центральной) осевой линии J, в направлении, обозначенном стрелкой с меткой S. Каркасная распорка 8 является одним из структурных элементов каркасной части блока 500 промежуточной ленты переноса и связывает переднюю и заднюю пластины 51F и 51R, соответственно, блока 500 промежуточной ленты переноса. Каркасная распорка 8 обеспечена скользящими роликами 9, которые находятся на продольных концах каркасной распорки 8, по одному на каждом. Скользящие ролики 9 играют роль уменьшения вращательного сопротивления вращательной пластины 7.
Детали структуры промежуточной ленты переноса
Далее, со ссылкой на фиг.2 и фиг.3, более подробно описывается структура механизма автоматического центрирования промежуточной ленты переноса.
Фиг.2 является неполным видом в разрезе вращательной центральной части несущей пластины и представляет структуру вращательной центральной части. В устройстве управления направлением перемещения обеспечен вал 21 управления, который установлен в центральной части вращательной пластины 7. Вал 21 управления выполнен в форме, как если бы две части в форме D были удалены с противоположных сторон вала 21. Он присоединен как неотъемлемая часть к вращательной пластине 7 одним из своих продольных концов посредством маленьких винтов. Другой продольный конец вала 21 управления пропущен через подшипник 23, удерживаемый каркасной распоркой 8 и установленный со стопором 26 для предотвращения высвобождения вала 21 управления из-за толчка.
На фиг.3 изображены детали одной из продольных концевых частей механизма автоматического центрирования ленты в соответствии с настоящим изобретением.
Фрикционное кольцо 3a, которое является частью, обеспечивающей трение, направляющего ролика 1, сужается так, что его наружный конец по его осевому направлению имеет наибольший диаметр, а его внутренний конец имеет наименьший диаметр. Однако фрикционное кольцо 3a не обязательно должно иметь такую форму, как в этом варианте осуществления. Например, фрикционное кольцо 3a может иметь такую форму, что его часть, которая не входит в соприкосновение с промежуточной лентой 606 переноса, является квадратной в поперечном сечении, и только его часть, которая входит в соприкосновение с упомянутой лентой, сужается так, что наружный конец имеет наибольший диаметр. Другими словами, все, что требуется от ролика 3a трения и т.п. это обеспечение его частью, сужающейся так, что чем дальше в направлении наружу по оси вала ролика, тем больше расстояние между осью вращения ролика 3a трения и т.п., и периферийной поверхностью ролика 3a трения и т.п.
Ролик 2, работающий по кулачку, вращательно поддерживается посредством вала 30 направляющего ролика, с нахождением внутренних подшипников ролика 2, работающего по кулачку, между роликом 2, работающим по кулачку, и валом 30 направляющего ролика. В отношении фрикционных колец 3a, присоединенных к продольным концам ролика 2, работающего по кулачку, они также поддерживаются валом 30 направляющего ролика, но параллельный штырек и т.п. предотвращает их вращение с валом 30 направляющего ролика. В этом варианте осуществления механизм центрирования ленты имеет такую структуру, что фрикционные кольца 3 не вращаются в направлении вращения ролика 2, работающего по кулачку. Однако механизм центрирования ленты не обязательно должен иметь такую структуру, как в этом варианте осуществления. Например, механизм центрирования ленты может иметь такую структуру, что фрикционные кольца 3a могут вращаться. В случае, когда фрикционные кольца 3a могут вращаться, если упомянутый механизм имеет такую структуру, что величина вращающего момента, необходимого для вращения фрикционных колец 3 в направлении, одинаковом с направлением движения промежуточной ленты 606 переноса, больше, чем величина вращающего момента, необходимого для вращения ролика 2, работающий по кулачку, в направлении, идентичном с направлением движения промежуточной ленты 606 переноса, то можно управлять промежуточной лентой 606 переноса.
Одна из продольных концевых частей вала 30 направляющего ролика имеет такую форму, что ее поперечное сечение имеет форму буквы D. Соответственно, подшипник 4 скольжения не вращательно поддерживает вал 30 направляющего ролика. Следовательно, когда натянутая промежуточная лента 606 переноса движется по кругу, вращающаяся часть 2 (ролик, работающий по кулачку) направляющего ролика 1 не трется о внутреннюю поверхность промежуточной ленты 606 переноса, но фрикционные кольца 3a, которые являются продольными концевыми частями, по одному на каждом, направляющего ролика 1, трутся о промежуточную ленту 606 переноса. Принцип механизма автоматического центрирования ленты, который основан на вышеописанном конструктивном построении, является идентичным описанному выше в (1)-(6).
Далее, со ссылкой на фиг.4, более подробно описывается структура механизма автоматического центрирования ленты, имеющего сужающиеся фрикционные кольца 3a. Согласно фиг.4(a), фрикционное кольцо 3a сужается под углом φ, и чем дальше в направлении наружу данная точка периферийной поверхности фрикционного кольца 3a относительно центра направляющего ролика 1 по осевой линии направляющего ролика 1, тем больше внешний диаметр в данной точке. Промежуточная лента 606 переноса подвешена так, что в области соприкосновения между фрикционным кольцом 3a и промежуточной лентой 606 переноса ширина равна W по продольному направлению осевой линии направляющего ролика 1. В этом варианте осуществления механизм автоматического центрирования ленты имеет такую структуру, что, когда промежуточная лента 606 переноса устойчива в позиции по осевому направлению направляющего ролика 1, промежуточная лента 606 переноса остается в соприкосновении с обоими роликами 3a трения, и область соприкосновения между каждым фрикционным кольцом 3a и соответствующей частью края промежуточной ленты 606 переноса равна W в ширину. В данном случае механизм автоматического центрирования ленты имеет такую структуру, что промежуточная лента 606 переноса может войти в соприкосновение с наиболее удаленным краем каждого фрикционного кольца 3a. Однако, если промежуточная лента 606 переноса сдвигается в позицию достаточно далеко для одного из ее краев и располагается за пределами наружного края фрикционного кольца 3a, то становится трудно корректировать (центрировать) позицию промежуточной ленты 606 переноса.
Фиг.4(b) является увеличенным чертежом в разрезе одной части края промежуточной ленты 606 переноса, который находится в соприкосновении с соответствующим фрикционным кольцом 3a шириной W (часть D). На ней изображено соотношение между отклоняющей силой P, с которой промежуточная лента 606 переноса смещается наружу, и силой, которая действует в направлении центрирования промежуточной ленты 606 переноса. В этом варианте осуществления угол φ сужения фрикционного кольца 3a приблизительно равен 8° (φ=8°). Требуется, чтобы угол φ сужения был больше 0° и меньше 90°: 0°<φ<90°, предпочтительно 0°<φ<30°.
Силы, которые действуют на промежуточную ленту переноса (элемент в виде ленты)
Вообще говоря, отклонение ленты происходит из-за существования разности γ в угле между направлением, в котором промежуточная лента 606 переноса движется по кругу, и направлением, в котором эта лента 606 подвешена (натянута), как описано со ссылкой на фиг.12. Кроме того, существует корреляция между величиной отклонения и углом γ. В случае, когда средство, например сужающаяся часть фрикционного кольца 3a, в этом варианте осуществления для сопротивления силе, которая действует в направлении, вызывающем отклонение ленты 606, присутствует, можно считать, что величина отклонения ленты является величиной отклоняющей силы P, которая действует в направлении, вызывающем отклонение ленты 606. Фиг.4(b) изображена так, что граница между фрикционным кольцом 3a и роликом 2, работающим по кулачку, является исходной точкой (точка 0) оси y. Предполагается, что промежуточная лента 606 переноса отклоняется так, что данная точка внутренней поверхности промежуточной ленты 606 переноса, которая была на пересечении H0 между внутренней поверхностью промежуточной ленты 606 переноса и плоскостью поперечного сечения y0 (y=y0), переместилась на величину Δy (расстояние) в точку H1. В точке H1 данная точка захватывает реактивную силу P', которая перпендикулярна периферийной поверхности сужающегося фрикционного кольца 3a. Соотношение между вышеупомянутыми силами может быть в итоге получено, как изложено ниже, относительно оси y.
(1) Реактивная сила от сужающегося фрикционного кольца
В случае системы центрирования ленты, в которой фрикционное кольцо 3a сужается под углом φ, составляющая отклоняющей силы P, направление которой параллельно оси y, действует на промежуточную ленту 606 переноса поперек части промежуточной ленты 606 переноса, которая соответствует углу θs (фиг.10(a)).
Соответственно,
(2) Трение, относящееся к реактивной силе от сужающегося фрикционного кольца
Составляющая трения, которая параллельна оси y и перпендикулярна отклоняющей силе P, действует на промежуточную ленту 606 переноса через угол θs обхвата.
Следовательно,
Здесь, µs - коэффициент трения периферийной поверхности фрикционного кольца 3a.
(3) Реактивная сила, вызываемая напряжением при растяжении промежуточной ленты переноса
Величина напряжения при растяжении, которое действует на промежуточную ленту 606 переноса в точке y0 (y=y0) и y1 (y=y1), может быть выражена в виде следующего математического уравнения, в котором r и (r+dr) обозначают радиусы фрикционного кольца 3a в точках y0 и y1 соответственно:
Относительно данной маленькой части периферийной поверхности фрикционного кольца 3a, угловая ширина которой равна dθ, величина составляющей q, которой перпендикулярна периферийной поверхности фрикционного кольца 3a, и величину которой можно получить из уравнения (9),
Сила df, которая была описана в разделах (1) и (2), аналогично формируется также силой q.
Соответственно,
Следовательно, реактивная сила F3 может быть получена из математических уравнений (9)-(11).
[Математическое уравнение 10]
Здесь E обозначает коэффициент упругости при растяжении промежуточной ленты 606 переноса.
(4) Статическая сила трения ролика, работающего по кулачку
Когда промежуточная лента переноса 606 возвращается к своей нормальной позиции, сила трения, которую промежуточная лента переноса 606 принимает от периферийной поверхности ролика 2, работающего по кулачку, действует как сила F4 сопротивления (resistive force). Когда коэффициент трения покоя периферийной поверхности ролика 2, работающего по кулачку, равен µSTR и перпендикулярная сила сопротивления равна N,
(5) Трение покоя фрикционного кольца
Аналогично, когда промежуточная лента переноса 606 возвращается к своей нормальной позиции против отклоняющей силы P, (сила) трения, которую промежуточная лента переноса 606 принимает от фрикционного кольца 3a, действует как сила F5 сопротивления. Следовательно,
Здесь µr обозначает коэффициент трения ведущего ролика 604. В этом варианте осуществления для предотвращения скольжения электростатической нагрузки в первичной станции переноса и/или контактной нагрузки от устройства 85 очистки ленты между ведущим роликом 604 и промежуточной лентой 606 переноса, механизм центрирования ленты выполнен так, что коэффициент µr трения ведущего ролика 604 находится в диапазоне 1,5-2,0 (µr=1,5-2,0).
(6) Встречная отклоняющая сила P', формируемая направляющим роликом
В случае системы центрирования ленты, оборудованной направляющим роликом, для компенсации углового отклонения направляющий ролик специально поворачивают под определенным углом для формирования встречной отклоняющей силы P', которая противодействует отклоняющей силе P.
Режим центрирования ленты на основе сужения и режим центрирования ленты на основе направляющего ролика
При суммировании с учетом направлений сил в (1)-(6) может быть получена суммарная величина Q силы центрирования (возврата) ленты. Требованием для силы Q центрирования (возврата) ленты для автоматического центрирования промежуточной ленты 606 переноса является:
Другими словами,
Другими словами, математическая формула (15') означает, что, так как величина Q суммы сил (1)-(6) превышает отклоняющую силу P, то промежуточная лента 606 переноса автоматически центрируется.
Для сравнения, в случае фрикционного кольца 3b, изображенного на фиг.3(b), которое не сужается, с первого по третий термы в формуле (15'), которые относятся к углу φ "уклона" фрикционного кольца 3a, равны нулю. Следовательно, общая величина силы для преодоления отклоняющей силы P должна быть обеспечена встречной отклоняющей силой P'. Другими словами, автоматическая система центрирования ленты должна больше основываться на угле направляющего ролика, и, следовательно, положение ленты (в котором промежуточная лента 606 переноса подвешена (натянута)), которое является основной причиной отклонения цвета в основном направлении, существенно изменяется. В настоящем изобретении, следовательно, система центрирования ленты уменьшается в зависимости от угла поворота с установкой на низком уровне значения для коэффициента трения µs фрикционного кольца 3a и также с использованием с первого по третий элементов (Fl-F3), относящихся к углу φ сужения, как представлено в формуле (15').
Самым замечательным свойством, реализованным вышеупомянутыми установками, является то, что в области, где отклоняющая сила P является маленькой, с отклонением справляются только посредством с первого по третий элементов (Fl - F3) в формуле (15'), которые относятся к углу φ сужения. Соответственно, коррекция (центрирование) выполняется, даже если направляющий ролик 1 не поворачивают. Кроме того, когда отклоняющая сила P превышает определенное значение (предельное значение), также используется встречная отклоняющая сила P'. Соответственно, направляющий ролик 1 поворачивают для выполнения коррекции (центрирования). Другими словами, самым замечательным свойством является то, что автоматический режим центрирования имеет два этапа.
Для описания этого свойства с точки зрения величины отклонения Δy, когда величина отклонения Δy находится в диапазоне, в котором разность между шириной соприкосновения между одним из фрикционных колец 3a и промежуточной лентой 606 переноса и шириной соприкосновения между другим фрикционным кольцом 3a и промежуточной лентой переноса 606 не больше, чем предварительно установленное значение Δwc, промежуточная лента 606 переноса центрируется без использования угла направляющего ролика. Далее, когда подается относительно большая величина отклонения Δy, то есть, когда разность между шириной соприкосновения между одним из фрикционных колец 3a и промежуточной лентой 606 переноса и шириной соприкосновения между другим фрикционным кольцом 3a и промежуточной лентой 606 переноса становится больше, чем предварительно установленное значение Δwc, автоматическая система центрирования ленты переключается в режим, в котором используется направляющий ролик (угол).
Далее, со ссылкой на фиг.14 и фиг.18, подробно описывается автоматический режим центрирования ленты с двумя этапами, который является основной отличительной чертой настоящего изобретения. Фиг.14 является графиком, абсцисса и ордината которого представляют отклоняющую силу P и силу Q возврата (центрирования) ленты соответственно. Пунктирная линия на фиг.4 является прямой линией, на которой Q=P. Соответственно, пунктирная прямая линия (Q=P) является линией раздела между тем, где автоматическое центрирование возможно, и тем, где автоматическое центрирование невозможно. Это означает, что, если сила Q возврата (центрирования) ленты находится выше пунктирной линии, то лента может быть автоматически центрирована. PT1, PT2 и PT3 на графике представляют сумму с первого по пятый элементов в формуле (15'). Как также очевидно из формулы (15'), они являются функциями отклоняющей силы P. Так как отклоняющая сила P меняет направление между положительным и отрицательным (то есть направление отклонения ленты), то они изменяются дискретно. PT1, PT2 и PT3 соответствуют величинам Δy1, Δy2 и Δy3 отклонения ленты (Δy1<Δy2<Δy3). Другими словами, они являются функциями величины Δy отклонения, что также очевидно из формулы (15').
В этом варианте осуществления каждое из этих двух фрикционных колец 3a сужается под углом φ и выполнено с относительно низким (µs=0,3) коэффициентом трения µs периферийной поверхности фрикционного кольца 3a так, что разность между шириной соприкосновения между одним фрикционным кольцом 3a и промежуточной лентой 606 переноса и шириной соприкосновения между другим фрикционным кольцом 3a и промежуточной лентой 606 переноса становится достаточно большой для формирования момента поворота только тогда, когда величина отклонения достигает или превышает величину Δy3. Коэффициент трения µs периферийной поверхности фрикционного кольца 3a больше, чем коэффициент трения периферийной поверхности ролика 2, работающего по кулачку.
Фиг.18 является графиком, абсцисса которого представляет величину отклонения Δy и ордината которого представляет угол β поворота. На нем изображены изменения величины угла β поворота, которые соответствуют величинам Δy1, Δy2 и Δy3 отклонения, соответственно.
Здесь предполагается, что ролики, поддерживающие ленту блока 500 промежуточной ленты переноса, не выровнены, и/или внешний диаметр ведущего ролика 604 является не одинаковым, и, следовательно, произошло отклонение ленты, и величина отклоняющей силы P равна P1, изображенному на фиг.14. Если величина отклонения ленты равна Δy1, то PT1 ниже пунктирной линии и, следовательно, сила Q противодействия отклонению является недостаточной. Следовательно, для того, чтобы сделать силу Q противодействия отклонению достаточной, величину отклонения ленты увеличивают до величины Δy2, чтобы компенсировать недостаточную величину Pεl. В случае, когда величина отклоняющей силы P равна P1, которая является относительно маленькой, нет необходимости формировать момент поворота. Соответственно, сила возврата (центрирования) ленты, вызываемая сужением (угол φ) фрикционного кольца 3a, является достаточной для автоматического центрирования промежуточной ленты 606 переноса.
Это соответствует режиму 1 на фиг.18, который является первым этапом работы системы центрирования ленты в соответствии с настоящим изобретением.
Далее, предполагая, что происходит отклонение ленты, аналогичное вышеописанному, и величина отклоняющей силы P равна P2, изображенному на фиг.14. Если величина Δy отклонения ленты больше, чем вышеупомянутая величина Δy2, то PT2 находится ниже пунктирной линии и, следовательно, сила Q возврата (центрирования) является недостаточной. Следовательно, предпринимается попытка компенсировать недостаточную величину силы Q возврата посредством увеличения величины отклонения ленты. Когда величину отклонения ленты увеличивают, она достигает величины Δy3 отклонения ленты. Следовательно, хотя сила Q возврата ленты, которая вызывается сужением (угол φ) фрикционного кольца 3a, может быть увеличена только до Pε2, становится возможным получение встречной отклоняющей силы P', которая подразумевает управление направляющим роликом, вместо сужения.
Это соответствует режиму 2 на фиг.18, который является вторым этапом операции центрирования ленты в соответствии с настоящим изобретением. Величина отклонения ленты, которое происходит, когда ленту приводят в движение по кругу при нормальных условиях, не превышает Δy3. Следовательно, при нормальных условиях с отклонением ленты можно справиться в операции центрирования ленты в первом режиме. Однако в случае, когда величина отклонения превышает Δy3, предполагается такая операция, в которой изменения в нагрузке являются большими, например операция, в которой передается картон и т.п. как регистрирующая среда, или сразу после замены промежуточной ленты переноса.
Первый режим (этап) центрирования ленты, который основывается на сужении (угол φ) фрикционного кольца 3a, не является режимом (этапом), который действительно устраняет отклоняющую силу P. Однако второй режим (этап) центрирования ленты является режимом, который действительно устраняет разность в угле γ, которая является причиной формирования отклоняющей силы P. Другими словами, осуществлением управления является то, что компенсирует перекос промежуточной ленты 606 переноса. Соответственно, осуществление управления уменьшает отклоняющую силу P до P3, изображенного на фиг.14. Так как отклоняющая сила P уменьшается до P3, то величина отклонения становится меньше Δyl. После этого, как только величина отклонения становится меньше Δy1, отклонение постепенно и автоматически устраняется центрирующим ленту воздействием сужения (угол φ) фрикционного кольца 3a, и, следовательно, условия нормальной работы восстанавливаются.
Установка коэффициента трения µs
В настоящем изобретении уменьшается угол поворота посредством обеспечения автоматической системы центрирования ленты с двумя режимами (этапами) центрирования ленты, как описано выше. Здесь важным является то, в какое значение установлен коэффициент трения µs фрикционного кольца 3a.
Более точно, следует установить коэффициент трения µs фрикционного кольца 3a в значение на относительно низком уровне. В этом варианте осуществления он установлен примерно в 0,3 (µs=0,3), и угол φ сужения установлен примерно в 8° (φ=8°).
Однако коэффициент трения периферийной поверхности фрикционного кольца 3a сделан больше, чем коэффициент трения периферийной поверхности ролика 2, работающего по кулачку. В данном случае, в отношении материала для фрикционного кольца 3a, используется смолистое вещество, например (полиацетилен) (POM), которое является скользящим. Кроме того, с учетом электростатических проблем, относящихся к электрическому заряду, получающемуся в результате трения между фрикционным кольцом 3a и промежуточной лентой 606 переноса, для фрикционного кольца 3a задана удельная электропроводность. Далее, подробно описывается причина, почему фрикционное кольцо 3a должно сужаться (под углом φ), а также, почему для фрикционного кольца 3a должна быть задана относительно меньшая величина трения (определенная величина трения).
Уже описывалось, что величина силы поворота, формируемой для автоматического центрирования промежуточной ленты 606 переноса с использованием дисбаланса между величиной трения между фрикционным кольцом 3a, расположенным на одном конце направляющего ролика 1, и промежуточной лентой 606 переноса и величиной трения между фрикционным кольцом 3a, расположенным на другом конце направляющего ролика 1, и промежуточной лентой 606 переноса может быть получена умножением уравнения (6) на величину разности между шириной соприкосновения между фрикционным кольцом 3a на одном из продольных концов направляющего ролика 1 и промежуточной лентой 606 переноса и шириной соприкосновения между фрикционным кольцом 3a на другом конце и промежуточной лентой 606 переноса. В случае такой автоматической системы центрирования ленты, как в этом варианте осуществления, в которой используется дисбаланс в трении вместе с сужением фрикционного кольца 3a, величина силы FSTR поворота может быть получена заменой величины натяжения T1 ленты в уравнении (6) натяжением T ленты и с учетом величины разности по ширине соприкосновения между двумя краями промежуточной ленты 606 переноса.
После этого сила FSTR поворота может быть выражена следующим образом:
Причиной, почему разность между шириной соприкосновения между фрикционным кольцом 3a на одном из продольных концов направляющего ролика 1 и промежуточной лентой 606 переноса и шириной соприкосновения между фрикционным кольцом 3a на другом конце направляющего ролика 1 и промежуточной лентой 606 переноса обращается в 2Δy, является то, что ширина промежуточной ленты 606 переноса больше ширины ролика 2, работающего по кулачку, и меньше ширины направляющего ролика 1 (комбинация ролика 2, работающего по кулачку, и двух фрикционных колец 3a), как изображено на фиг.11. Рассмотрим это соотношение, когда промежуточная лента 606 переноса находится в (идеальном) состоянии по позиции, ширина соприкосновения между фрикционным кольцом 3a и промежуточной лентой 606 переноса равна w (заштрихованная часть на чертеже) на обоих концах направляющего ролика 1. Соответственно, если промежуточная лента 606 переноса отклоняется на Δy в направлении своей ширины, то разность между шириной соприкосновения между фрикционным кольцом 3a и промежуточной лентой 606 переноса на одном из продольных концов направляющего ролика 1 и шириной соприкосновения на другом продольном конце направляющего ролика 1 обращается в 2Δy, как изображено на фиг.11. Соответственно, даже если происходит отклонение ленты, то промежуточная лента 606 переноса всегда остается в соприкосновении с одним из фрикционных колец 3a и, следовательно, трется о фрикционное кольцо 3a. Следовательно, дисбаланс в трении между одним концом направляющего ролика 1 и другим всегда можно определить. Следовательно, с углом поворота β не происходят внезапные изменения.
Со ссылкой на фиг.14 описано, что, если имеет место относительно большая отклоняющая сила P2, то есть отклоняющая сила P, которая является слишком большой, чтобы справиться посредством сужения (угол φ) фрикционного кольца 3a, то выполняется компенсация недостатка посредством формирования встречной отклоняющей силы P' при вращательном движении направляющего ролика 1. В основном, встречная отклоняющая сила P' формируется при изменении разности в угле между направлением движения промежуточной ленты 606 переноса и направлением положения промежуточной ленты 606 переноса. Соответственно, угол β1 поворота, который эквивалентен величине изменения, выполняемой для этой разности в угле между направлением движения промежуточной ленты 606 переноса, может быть легко определен.
Фиг.15 является графиком, на котором изображено соотношение между величиной момента Tr поворота и углом β поворота. В основном, так как величина Δy отклонения увеличивается, то разность по ширине соприкосновения между фрикционным кольцом 3a и промежуточной лентой 606 переноса на одном конце направляющего ролика 1 и (между ними) на другом конце направляющего ролика 1 увеличивается и, следовательно, увеличивается момент Tr поворота, который в свою очередь увеличивает угол β поворота. Однако, так как угол β поворота увеличивается, то сила, которую формирует промежуточная лента 606 переноса для сопротивления своему перекашиванию, также увеличивается. Следовательно, существует предел для величины угла β поворота. Здесь, величина момента Tr поворота может быть выражена следующим уравнением:
Буква L в уравнении является радиусом вращательного движения направляющего ролика 1 и обозначает расстояние, изображенное на фиг.10(b).
Со ссылкой на фиг.15, величина момента Tr поворота, необходимая для формирования угла β1 поворота, равна Tr1, которая может быть вычислена с использованием уравнения (18). В уравнении (18) существует множество параметров, которые влияют на величину момента Tr поворота. В действительности, однако, во многих случаях, эти параметры, кроме коэффициента трения µs, неизбежно устанавливаются в определенные значения из-за требуемых характеристик приведения в движение промежуточной ленты переноса, характеристик переноса и т.д., из-за которых требуется блок промежуточной ленты переноса. Соответственно, параметрами, значение которых должно быть установлено для автоматического центрирования промежуточной ленты 606 переноса, являются угол φ сужения фрикционного кольца 3a и коэффициент µs трения. В случае этого варианта осуществления, в котором угол φ сужения фрикционного кольца 3a равен восьми градусам (φ=8°), коэффициент трения µs, который существует для формирования момента Tr1 поворота, должен быть равен примерно 0,3 (µs=0,3). Если фрикционное кольцо 3a выполнено из такого материала, как силиконовая резина, то есть с большим коэффициентом трения (µs=1,0), то момент Tr2 поворота, величина которого определяется уравнением (18), становится больше момента Tr1 поворота, как изображено на фиг.15, и угол β2 поворота, который определяется моментом Tr1 поворота, становится больше угла β1 поворота. Другими словами, угол β2 поворота, который больше необходимого, порождает нерациональную величину изменения положения промежуточной ленты 606 переноса. Соответственно, во время автоматического центрирования промежуточной ленты 606 переноса происходит перерегулирование, которое в результате приводит к отклонению в позиции точки в основном направлении сканирования. Соответственно, участие момент Tr1 поворота, который обеспечивает угол β1 поворота, это не все, что необходимо. Если коэффициент трения µs не установлен с учетом воздействий избыточной величины (β2-β1) угла β поворота, сформированной избыточной величиной вращающего момента (Tr2-Tr1), воздействия (которые уменьшают изменения, которые происходят в положении ленты с течением времени) автоматической системы центрирования ленты, имеющей два режима (этапа), в которой используется сужение (под углом φ) фрикционного кольца 3a, не могут быть получены. В данном случае, с учетом того, насколько большой или маленький коэффициент трения µs, согласно основной теории автоматического центрирования ленты, чем больше коэффициент трения µs, тем больше момент поворота. Следовательно, если решение проблемы отклонения ленты является единственной целью, как раньше, то в качестве материала для фрикционного кольца 3a должно быть выбрано такое вещество, как резина, коэффициент трения µs которого находится в диапазоне 1,0-1,5 (µs=1,0-1,5). Этот диапазон определяется как высший диапазон для коэффициента трения µs.
С другой стороны, целью настоящего изобретения является решение двух проблем, которыми являются отклонение ленты и отклонение изображения в основном направлении сканирования. Уже было объяснено, что вышеописанная автоматическая система центрирования, имеющая два этапа (режима), является эффективной. Фрикционное кольцо 3a для достижения этой цели имеет такую конструкцию, чтобы оно сужалось под углом φ, и его периферийная поверхность сделана фрикционной (коэффициент трения µs). Значение 0,3, в которое установлен коэффициент трения µs для достижения упомянутой цели, может быть определено как очевидно низкое по сравнению со значением в прошлом.
Коэффициент трения µSTR и материал ленты
До сих пор автоматический режим центрирования ленты, который выполняется в два этапа и является одним из отличительных признаков настоящего изобретения, описывался с акцентом на важность параметров, которые определяют характеристики фрикционного кольца 3a. Однако требования для улучшения автоматической системы центрирования ленты также изложены для коэффициента трения µSTR ролика 2, работающего по кулачку, и материала промежуточной ленты 606 переноса.
В Уравнении (15'), коэффициент трения µSTR относится к силе сопротивления, которая действует, когда восстанавливается позиция промежуточной ленты 606 переноса, сам коэффициент трения µSTR не является одним из параметров, который относится к характеристикам приведения в движение и характеристикам переноса промежуточной ленты переноса. Следовательно, он может быть установлен с позиции автоматического центрирования ленты. Кроме того, среди элементов с первого по третий в уравнении (15'), которые относятся к углу φ уклона, третий элемент включает в себя коэффициент упругости при растяжении, который, следовательно, вносит самый большой вклад в силу Q возврата (центрирования) ленты. Следовательно, очевидно, что встречная отклоняющая сила P', которая должна формироваться при вращательном движении направляющего ролика 1, может оставаться маленькой с увеличением третьего элемента как можно больше и уменьшением четвертого элемента как можно меньше.
В этом варианте осуществления, следовательно, используется алюминий как материал для ролика 2, работающего по кулачку, для обеспечения периферийной поверхности ролика 2, работающего по кулачку, коэффициентом трения примерно 0,1 (µSTR=0,1), который меньше коэффициента трения µS фрикционного кольца 3a(µs=0,3).
Промежуточная лента 606 переноса является смолистой лентой, подложка которой является полиимидом, и ее коэффициент упругости при растяжении E приблизительно равен 18 000 Н/см2. Соответственно, большое напряжение при растяжении, которое имеет место в веществе, коэффициент упругости E при растяжении которого является большим и растяжение которого маловероятно, может быть фактически преобразовано в силу возврата (центрирования) ленты посредством уменьшения коэффициента трения µSTR ролика 2, работающего по кулачку.
Это непрерывно устраняет перекашивание промежуточной ленты 606 переноса. Следовательно, непрерывного приведения в движение промежуточной ленты 606 переноса не происходит, когда она продолжает подвергаться опасной величине нагрузки.
Следовательно, можно не только реализовать автоматическую систему центрирования ленты, в которой встречная отклоняющая сила P' значительно меньше, а также изменение положения направляющего ролика 1 меньше, чем в общепринятой системе, но также предотвратить разрыв промежуточной ленты 606 переноса и подобные проблемы. В данном случае нет необходимости ограничивать материал для промежуточной ленты 606 переноса полиимидом. Следовательно, это может быть смолистый материал, отличный от полиимида, или металлический материал, если этот материал может обеспечивать промежуточную ленту переноса, подложка которой выполнена из материала, коэффициент эластичности которого аналогичен коэффициенту эластичности полиимида и его трудно растянуть. Кроме того, материал ролика 2, работающего по кулачку, может быть материалом, отличным от материала в этом варианте осуществления, если его коэффициент трения µSTR меньше коэффициента трения µs фрикционного кольца 3a.
Здесь описывается способ для измерения коэффициента трения вышеописанного фрикционного кольца 3a, ролика 2, работающего по кулачку, ведущего ролика 604 и т.д. В этом варианте осуществления используется способ проверки коэффициента трения для листа и пленки из пластмассы (JIS K7125). Более точно, лист, который составляет внутреннюю поверхность ленты, которая в этом варианте осуществления является листом полиимида, который составляет внутреннюю поверхность промежуточной ленты 606 переноса, используется как образец для испытаний.
Воздействия автоматической системы центрирования ленты в соответствии с настоящим изобретением
На фиг.17 изображена работа вышеописанной автоматической системы центрирования ленты в этом варианте осуществления. Фиг.17(a) является графиком, на котором изображен ход реакции автоматической системы центрирования ленты, которая имела место, когда при t=0 (сек.) произошло внешнее нарушение нормальной работы, которое вызвало отклонение ленты. Фиг.17(b) является графиком, на котором изображена величина разности между данными, которые были получены в двух позициях M1 и M2 определения края ленты (фиг.12 и фиг.13), находящихся в разных позициях по направлению движения ленты. Она представляет изменения в отклонении от заданной позиции, в смысле основного направления сканирования, которые имели место при автоматическом центрировании промежуточной ленты 606 переноса. Как очевидно из фиг.17(a), так как в этом варианте осуществления используется автоматическая система центрирования ленты, край ленты возвращается в нормальную позицию без перерегулирования. Соответственно, как очевидно из фиг.17(b), можно центрировать промежуточную ленту 606 переноса без заметного отклонения от заданной позиции в основном направлении сканирования, за исключением отклонения z1 от заданной позиции в основном направлении сканирования, которое является воздействием внешнего нарушения нормальной работы, поданным при t=0 (сек.). Как очевидно из фиг.17(a), с использованием в этом варианте осуществления автоматической системы центрирования ленты, край ленты возвращается в нормальную позицию без перерегулирования. В результате, как понятно из фиг.17(b), промежуточная лента 606 переноса может быть центрирована без заметного отклонения от заданной позиции в смысле основного направления сканирования, за исключением отклонения z1 от заданной позиции под воздействием внешнего нарушения нормальной работы, поданного при t=0.
Как описано выше, с использованием настоящего изобретения, отклонения от заданной позиции промежуточной ленты 606 переноса, которые могут произойти, когда промежуточная лента 606 переноса движется по кругу, можно автоматически корректировать с использованием только дисбаланса трения при использовании как можно меньшего угла поворота, то есть при подавлении изменений положения подвешивания ленты, которые происходят с течением времени. Следовательно, можно обеспечить блок промежуточной ленты переноса, который может решить не только проблему отклонения ленты, но также и проблему отклонения цвета по основному направлению сканирования. Кроме того, блок автоматического центрирования ленты в этом варианте осуществления не является блоком автоматического центрирования ленты, который зависит только от коэффициента трения. Следовательно, фрикционное кольцо может быть выполнено из экономичного смолистого вещества. Следовательно, в этом варианте осуществления маловероятно, что на блок автоматического центрирования ленты будет влиять неравномерность коэффициента трения, а также мало будут влиять изменения, которые происходят с течением времени. С использованием такого блока промежуточной ленты переноса, как в этом варианте осуществления, можно обеспечить устройство формирования изображения, которое является очень устойчивым, экономичным и с высоким качеством изображения.
В данном случае устройство формирования изображения в этом варианте осуществления было устройством формирования цветного изображения (фиг.6). Однако настоящее изобретение также можно применить к устройству формирования монохроматического изображения, на выходе которого получаются только черные изображения. В случае, когда настоящее изобретение применяют к устройству формирования монохроматического изображения, отклонение от заданной позиции в основном направлении сканирования не является отклонением цвета. Вместо этого происходит снижение точности совмещения по основному направлению сканирования, которое относится к прогрессирующему ухудшению боковых краев изображения. Кроме того, установка параметров для фрикционного кольца 3a в этом варианте осуществления является только примером. Другими словами, значения для угла φ сужения и коэффициента трения для фрикционного кольца 3a могут отличаться от тех, которые даны в этом варианте осуществления, если поддерживается режим автоматического центрирования ленты, имеющий два этапа, который является основным отличительным признаком настоящего изобретения.
Вариант осуществления 2
К промежуточной ленте переноса в вышеописанном первом предпочтительном варианте осуществления можно добавить ленту 71 переноса, которой обеспечено устройство 70 формирования изображения, изображенное на фиг.7, как еще одну ленту, участвующую в формировании изображения. Процесс подачи регистрирующей среды и процесс передачи регистрирующей среды устройства 70 формирования изображения, изображенного на фиг.7, являются, в основном, такими, как в устройстве 60 формирования изображения, изображенном на фиг.6. Следовательно, устройство 70 формирования изображения будет описано только в отношении его процесса формирования изображения, который отличается от процесса формирования изображения устройства 60 формирования изображения.
Устройство 70 формирования изображения в этом варианте осуществления имеет часть 613Y формирования изображения, которая формирует изображение с использованием желтого (Y) тонера, часть 613M формирования изображения, которая формирует изображение с использованием пурпурного (M) тонера, часть 613C формирования изображения, которая формирует изображение с использованием голубого (C) тонера, и часть 613BK формирования изображения, которая формирует изображение с использованием черного (BK) тонера. Части 613Y, 613M, 613C и 613BK формирования изображения является идентичными по структуре, хотя они отличаются по цвету тонера. Следовательно, описывается часть 613Y формирования изображения как их представитель. В данном случае структура частей 613 формирования изображения является идентичной структуре таких частей устройства формирования изображения в вышеописанном первом предпочтительном варианте осуществления.
Часть 613Y формирования изображения, которая является средством формирования изображения, проявленного тонером, состоит из фоточувствительного элемента 608, который является элементом, несущим изображение, зарядного устройства 612 для зарядки фоточувствительного элемента 608, экспонирующего устройства 611a, проявочного устройства 607 и устройства 609 для очистки фоточувствительного элемента. Фоточувствительный элемент 608 вращается в направлении, обозначенном стрелкой с меткой m2 на чертеже. Так как фоточувствительный элемент 608 вращается, то его периферийная поверхность равномерно заряжается зарядным устройством 612. Экспонирующее устройство 611a приводится в действие введенными сигналами информации для формирования изображения, и заряженную часть фоточувствительного элемента 608 экспонируют пучком света, спроецированным на заряженную часть посредством дифракционного элемента 611b. Посредством этого экспонирования на фоточувствительном элементе 608 формируется скрытое электростатическое изображение. Скрытое электростатическое изображение на фоточувствительном элементе 608 проявляется проявочным устройством 610. В результате на фоточувствительном элементе 608 осуществляется визуальное изображение (которое далее в этом документе может называться как изображение, проявленное тонером).
При этом лист S регистрирующей среды посылают в основной узел устройства формирования изображения синхронно с ходом процесса формирования желтого (Y) изображения, который расположен перед всеми по направлению вращения ленты 71 переноса. Далее, лист S регистрирующей среды удерживается электростатически прилипшим к части ленты 71 переноса, которая находится в области формирования изображения. Когда лист S регистрирующей среды передается лентой 71 переноса, которая остается прилипшей к листу S, изображение, проявленное тонером, переносится на лист S регистрирующей среды. Процесс формирования изображения и процесс переноса, которые аналогичны тем, которые выполняются в части 613Y формирования желтого изображения, также последовательно выполняются в частях 613M, 613C и 613BK формирования изображения, которые находятся после части 613Y формирования изображения по ходу движения, с такой синхронизацией, что изображения, проявленные тонером, формируемые в частях формирования изображения ниже по ходу движения, переносятся слоями на лист S регистрирующей среды, который передается лентой 71 переноса. В результате полноцветное изображение, проявленное тонером, осуществляется на листе S регистрирующей среды. Далее, лист S регистрирующей среды отделяется от части ленты 71 переноса, которая соприкасается с ведущим роликом 604, посредством кривизны ведущего ролика 604 (статическое электричество удаляется в случае необходимости). Далее, лист S регистрирующей среды передается в закрепляющее устройство 68, которое находится ниже по направлению передачи регистрирующей среды, через часть 67 передачи для предварительного закрепления. В данном случае остаточный тонер для переноса, то есть тонер, оставшийся на фоточувствительном элементе 608 после переноса изображения, проявленного тонером, утилизируется устройством 609 для очистки фоточувствительного элемента для подготовки фоточувствительного элемента 609 к следующему циклу формирования изображения. В случае устройства формирования изображения в этом варианте осуществления существуют четыре станции 613 формирования изображения, то есть части Y, M, C и BK формирования изображения. Однако нет необходимости ограничивать количество цветов и порядок, в котором расположены части 613 формирования изображения, вышеописанными.
Далее описывается блок ленты переноса, который является блоком для перемещения ленты 71 переноса по кругу, в отношении его структуры. Лента 71 переноса является элементом в виде бесконечной ленты, которая поддерживается натянутой ведущим роликом 604, направляющим роликом 1, парой вспомогательных роликов 72 и 617 и перемещается по кругу в направлении, обозначенном стрелкой с меткой V на чертеже. Также обеспечена функция обеспечения ленты 71 переноса предварительно установленной величиной натяжения, вместе с функцией приведения в движение ленты 71 переноса, направляющим роликом 1. Структура механизма автоматического центрирования ленты является идентичной структуре механизма автоматического центрирования ленты в первом предпочтительном варианте осуществления, описанном со ссылкой на фиг.1 и фиг.2. В основном, части 3 фрикционного кольца в этом варианте осуществления являются идентичными частям в первом предпочтительном варианте осуществления, которые зависят как от сужения (под углом φ), так и от направляющего ролика 1, как изображено на фиг.3(a) и фиг.4.
В случае устройства формирования изображения типа прямого переноса, например, устройства 70 формирования изображения, изображенного на фиг.7, изменение положения, в котором лента 71 переноса поддерживается натянутой, становится изменениями положения листа S регистрирующей среды на ленте 71 переноса. Следовательно, если изменение угла направляющего ролика, которое вызывается, когда лента 71 переноса автоматически центрируется, является большим, то имеет место перерегулирование, изображенное на фиг.16, которое происходит во время хода центрирования ленты 71 переноса, и отклонение от заданной позиции в основном направлении сканирования, которое относится к перерегулированию. Следовательно, фрикционное кольцо 3 не только сужается (под углом φ), но также его коэффициент трения µs сделан относительно маленьким, и операция по автоматическому центрированию ленты, которая выполняется в два этапа, которые изображены на фиг.14 и фиг.18, выполняется, как в случае первого предпочтительного варианта осуществления. В основном, коэффициент трения µSTR ролика 2, работающего по кулачку, коэффициент упругости при растяжении E в этом варианте осуществления сделаны аналогичными этим коэффициентам в первом предпочтительном варианте осуществления. Более точно, фрикционные кольца 3 выполнены из электропроводного (полиацетилена) (POM), и с углом φ сужения в восемь градусов (φ=8°), и коэффициентом трения 0,3 (µs=0,3). Ролик 2, работающий по кулачку, выполнен из алюминия и с коэффициентом трения 0,1 (µSTR=0,1). Лента 71 переноса выполнена из полиимида, и ее коэффициент упругости при растяжении E равен 18 000 Н/см2 (E=18 000 Н/см2).
Соответственно, когда отклоняющая сила P является настолько маленькой, что величина Δy отклонения не достигает величины Δy3 отклонения, которая является достаточно большой для поворота направляющего ролика 1 (под углом β), лента 71 переноса может автоматически центрироваться одним сужением (под углом φ) фрикционного кольца 3. Когда отклоняющая сила P является достаточно большой, чтобы величина Δy отклонения была равна Δy3, лента 71 переноса может автоматически центрироваться с использованием встречной отклоняющей силы P', которая формируется вращательным движением направляющего ролика 1, и, следовательно, может автоматически центрироваться вращательным движением направляющего ролика 1 при относительно маленьком угле β поворота. Следовательно, лента 71 переноса может центрироваться без такого перерегулирования, как то, которое изображено на фиг.17, и, следовательно, можно минимизировать отклонение изображения в основном направлении сканирования, которое происходит, когда лента 71 переноса автоматически центрируется. Другими словами, этот предпочтительный вариант осуществления может не только решить проблему отклонения ленты, но также может улучшить устройство формирования изображения в смысле отклонения цвета в основном направлении сканирования. В итоге, использование этого блока ленты переноса позволяет обеспечить устройство формирования изображения, которое является экономичным, однако с высоким качеством изображения.
В данном случае установка параметров для фрикционного кольца 3a в этом варианте осуществления является только примером. Соответственно, значение для угла φ сужения фрикционного кольца 3 и значение для коэффициента трения µs могут отличаться от этих значений в этом варианте осуществления, если их соотношение обеспечивает возможность управлять устройством формирования изображения в этом варианте осуществления в двухэтапном режиме автоматического центрирования ленты (фиг.18). Кроме того, часть 613 формирования изображения, изображенная на фиг.7, использует электрофотографический способ формирования изображения. Однако настоящее изобретение также можно применить к устройству формирования изображения, части формирования изображения которого используют чернильно-струйный способ регистрации, если это устройство использует ленту 71 переноса.
Вариант осуществления 3
В качестве одного из компонентов, участвующих в формировании изображения, может быть добавлена лента 81 формирования изображения, которой оснащено устройство 80 формирования изображения, изображенное на фиг.8. В основном, устройство 80 формирования изображения, изображенное на фиг.8, в процессе подачи регистрирующей среды и процессе передачи регистрирующей среды является идентичным устройству 60 формирования изображения, изображенному на фиг.6. Следовательно, устройство 80 формирования изображения будет описано только в отношении его процесса формирования изображения, который отличается от процесса формирования изображения устройства 60 формирования изображения.
Устройство 80 формирования изображения в этом варианте осуществления имеет часть 6130Y формирования изображения, которая использует желтый (Y) тонер для проявления, часть 6130M формирования изображения, которая использует пурпурный (M) тонер для проявления, часть 6130C формирования изображения, которая использует голубой (C) тонер для проявления, и часть 6130BK формирования изображения, которая использует черный (BK) тонер для проявления. Структура частей 6130Y, 6130M, 6130C и 6130BK формирования изображения является одинаковой, хотя они отличаются по цвету тонера. Следовательно, описывается часть 6130Y формирования изображения как их представитель. Часть 6130Y формирования изображения, главным образом, состоит из фоточувствительной ленты 81, зарядного устройства 84, экспонирующего устройства 611a, проявочного устройства 6100 и т.д. Структура компонентов в этом варианте осуществления, ссылочные позиции которых являются идентичными ссылочным позициям в первом предпочтительном варианте осуществления, является идентичной структуре этих компонентов в первом предпочтительном варианте осуществления.
Фоточувствительная лента 81 является бесконечной лентой, поверхностный слой которой является фоточувствительным слоем. Она поддерживается натянутой ведущим роликом 604, направляющим роликом 1, внутренним роликом 82 для переноса, парой вспомогательных роликов 72 и 617 и перемещается по кругу в направлении, обозначенном стрелкой с меткой V на чертеже. Нет необходимости ограничивать количество поддерживающих роликов фоточувствительной ленты до их количества в этом варианте осуществления. Так как фоточувствительная лента 81 вращается, то ее внешняя поверхность равномерно заряжается зарядным устройством 84. После этого заряженная часть фоточувствительной ленты 81 сканируется экспонирующим устройством 611a. В результате на фоточувствительной ленте 81 формируется скрытое электростатическое изображение. Экспонирующее устройство 611a приводится в действие введенными сигналами информации для формирования изображения, и оно проецирует пучок света на всю заряженную часть фоточувствительной ленты 81 посредством дифракционного элемента 611b. Скрытое электростатическое изображение на фоточувствительной ленте 81 проявляется проявочным устройством 6100 с использованием тонера. Вышеописанная последовательность процесса формирования изображения последовательно выполняется в частях Y, M, C и BK формирования изображения, начиная с части Y формирования изображения, которая находится перед всеми по ходу движения, при этом (им) управляют с такой синхронизацией, что изображения, проявленные тонером, формируемые в частях формирования изображения ниже по ходу движения, размещаются слоями на фоточувствительной ленте 81. В результате полноцветное изображение, проявленное тонером, осуществляется на фоточувствительной ленте 81 и передается в зажим для переноса, который формируется внутренним роликом 82 для переноса и внешним роликом 83 для переноса. Процесс, выполняемый в зажиме для переноса, для переноса полноцветного изображения, проявленного тонером, с фоточувствительной ленты 81 на лист S регистрирующей среды, управление синхронизацией для этого процесса и т.д. являются в основном такими, как для способа промежуточного переноса, описанного со ссылкой на фиг.6. В данном случае остаточный тонер для переноса, то есть тонер, оставшийся на фоточувствительной ленте 81 после переноса изображения, проявленного тонером, утилизируется устройством 85 для очистки ленты для подготовки фоточувствительной ленты 81 к следующему циклу формирования изображения. В случае устройства формирования изображения в этом варианте осуществления существуют четыре станции 6130 формирования изображения, то есть части Y, M, C и BK формирования изображения. Однако нет необходимости ограничивать количество цветов и порядок, в котором расположены части 6130 формирования изображения, вышеописанными.
Далее описывается структура блока, который перемещает фоточувствительную ленту 81 по кругу. Фоточувствительная лента 81 является элементом в виде бесконечной ленты, которая поддерживается натянутой ведущим роликом 604, направляющим роликом 1 и парой вспомогательных роликов 72 и 617. Она движется по кругу в направлении, обозначенном стрелкой с меткой V на чертеже. Также обеспечена функция обеспечения фоточувствительной ленты 81 предварительно установленной величиной натяжения, вместе с функцией приведения в движение фоточувствительной ленты 81, направляющим роликом 1.
Структура механизма автоматического центрирования ленты в этом варианте осуществления является идентичной структуре механизма автоматического центрирования ленты в первом предпочтительном варианте осуществления, описанном со ссылкой на фиг.1 и фиг.2. Части 3 фрикционного кольца в этом варианте осуществления сужаются под углом φ, как и такие части в первом предпочтительном варианте осуществления, как изображено на фиг.3(a) и фиг.4. В основном, это идентично первому предпочтительному варианту осуществления. В случае устройства формирования изображения типа фоточувствительной ленты, например устройства 80 формирования изображения, изображенного на фиг.8, если изменение угла направляющего ролика, которое вызывается, когда фоточувствительная лента 81 автоматически центрируется, является большим, то изменение положения, в котором фоточувствительная лента 81 поддерживается натянутой, также становится большим и, следовательно, имеет место перерегулирование, изображенное на фиг.16, которое происходит, когда фоточувствительная лента 81 центрируется, и отклонение от заданной позиции в основном направлении сканирования, которое относится к перерегулированию. Следовательно, фрикционное кольцо 3 не только сужается (под углом φ), но также и его коэффициент трения µs сделан относительно маленьким так, что автоматическая операция по центрированию ленты выполняется в два этапа, которые изображены на фиг.14 и фиг.18, как в случае первого предпочтительного варианта осуществления.
В основном, коэффициент трения µSTR ролика 2, работающего по кулачку, коэффициент упругости при растяжении E фоточувствительной ленты 81 в этом варианте осуществления являются аналогичными этим коэффициентам в первом предпочтительном варианте осуществления. Более точно, фрикционные кольца 3 выполнены из электропроводного (полиацетилена) (POM) и с углом φ сужения в восемь градусов (φ=8°) и коэффициентом трения 0,3 (µs=0,3). Ролик 2, работающий по кулачку, выполнен из алюминия и с коэффициентом трения µSTR (µSTR=0,1). Фоточувствительная лента 81 выполнена из полиимида, и ее коэффициент упругости при растяжении E равен 18 000 Н/см2 (E=18 000 Н/см2).
Соответственно, когда отклоняющая сила P является настолько маленькой, что величина Δy отклонения не достигает величины Δy3, которая является достаточно большой для поворота направляющего ролика 1 (под углом β), фоточувствительная лента 81 может автоматически центрироваться одним сужением (под углом φ) фрикционного кольца 3. Когда отклоняющая сила P является достаточно большой, чтобы величина Δy отклонения была равна Δy3, фоточувствительная лента 81 автоматически центрируется с использованием встречной отклоняющей силы P', которая формируется вращательным движением направляющего ролика 1, и, следовательно, может автоматически центрироваться вращательным движением направляющего ролика 1 при относительно маленьком угле β поворота. Следовательно, фоточувствительная лента 81 может центрироваться без такого перерегулирования, как то, которое изображено на фиг.17, и, следовательно, можно минимизировать отклонение изображения от заданной позиции в основном направлении сканирования, которое происходит, когда фоточувствительная лента 81 автоматически центрируется. Другими словами, блок фоточувствительной ленты в этом предпочтительном варианте осуществления может не только решить проблему отклонения ленты, но также может улучшить устройство формирования изображения в смысле отклонения цвета в основном направлении сканирования. В итоге использование этого блока фоточувствительной ленты позволяет обеспечить устройство формирования изображения, которое является экономичным, однако с высоким качеством изображения.
В данном случае установка параметров для фрикционного кольца 3a в этом варианте осуществления является только примером. Соответственно, значение для угла φ сужения фрикционного кольца 3 и значение для коэффициента трения µs могут отличаться от этих значений в этом варианте осуществления, если их соотношение обеспечивает возможность управлять устройством формирования изображения в этом варианте осуществления в режиме автоматического центрирования ленты, которым управляют в два этапа (фиг.18).
Настоящее изобретение позволяет обеспечить такую автоматическую систему центрирования ленты, которая отличается тем, что, когда внешнее нарушение нормальной работы является относительно маленьким, так что величина отклонения ленты остался ниже предварительно установленного значения, фоточувствительная лента 81 центрируется одним сужением фрикционных колец 3, тогда как направляющий ролик 1 движется вращательно, только если вводится внешнее нарушение нормальной работы, которое является достаточно большим, чтобы вызвать величину отклонения ленты, превышающую предварительно установленное значение. Следовательно, становится возможным автоматически центрировать компонент в виде бесконечной ленты, когда он движется по кругу с минимизацией изменения положения ленты, которое происходит с течением времени. Следовательно, становится возможной корректировка этих двух проблем, то есть "отклонения ленты" и "отклонения цвета по основному направлению сканирования", которая содержит ленты, участвующие в формировании изображения, с использованием экономичного конструктивного построения.
Устройство приведения в движение ленты, которое использует автоматическую систему центрирования ленты в соответствии с настоящим изобретением, может быть применено к ленте для закрепления, наряду с промежуточной лентой переноса, лентой переноса и фоточувствительной лентой, которые описаны выше. Более точно, оно может быть применено к закрепляющему устройству как устройству нагрева изображения для закрепления изображения, проявленного тонером, на регистрирующей среде. Со ссылкой на фиг.19, закрепляющее устройство имеет ленточный тип, которое состоит из ролика 615 для закрепления как закрепляющего элемента и ленты 614 прижатия. Регистрирующая среда передается, когда остается зажатой роликом 615 для закрепления и лентой 614 прижатия. Закрепляющее устройство ленточного типа является более широким в зажиме, следовательно, является большим по величине, посредством которой тепло передается листу S регистрирующей среды. Следовательно, полезно обеспечить устройство формирования изображения, качество изображения которого значительно лучше, когда в качестве регистрирующей среды используются картон, бумага с покрытием и т.п., по сравнению с общепринятым устройством формирования изображения, а также обеспечить устройство формирования изображения, скорость формирования изображения которого значительно выше.
Далее, со ссылкой на фиг.19, в этом варианте осуществления описывается закрепляющее устройство 190. Закрепляющее устройство 190 содержит пустотелый ролик 615 для закрепления, в котором существует нагреватель 191 как элемент генерации тепла. Электроэнергия для нагревателя 191 контролируется блоком управления (центральным процессором) с использованием термистора 195, который является элементом определения температуры бесконтактного типа для поднятия температуры ролика 615 для закрепления до предварительно установленного уровня и поддержания на этом предварительно установленном уровне. Ролик 615 для закрепления является многослойным, причем периферийная поверхность его полой металлической сердцевины покрыта резиной. Он приводится в движение не изображенным источником движущей силы в направлении, обозначенном стрелкой с меткой a на чертеже. Лента 614 прижатия, которая находится напротив ролика 615 для закрепления, подвешена натянутой ведущим роликом 192, направляющим роликом 1, натяжным роликом 617 выше по ходу движения и натяжным роликом 618 ниже по ходу движения и движется по кругу в направлении, обозначенном стрелкой с меткой b на чертеже. Обеспечен широкий зажим для закрепления между роликом 615 для закрепления и лентой 614 прижатия посредством поддержания ролика 615 для закрепления и ленты 614 прижатия прижатыми друг к другу таким способом, что лента 614 прижатия обхватывает ролик 615 для закрепления с маленьким углом, когда она поддерживается с внутренней стороны ленты 614 прижатия панелью 616 прижатия как элементом для приложения давления для поддержания предварительно установленной величины между лентой 614 прижатия и панелью 616 прижатия. Лист S регистрирующей среды, переданный в направлении, обозначенном стрелкой с меткой F на чертеже, направляется в зажим для закрепления подающим направляющим роликом 196 зажима для закрепления и передается через зажим для закрепления, при этом остается зажатым роликом 615 для закрепления и лентой 614 прижатия. После этого лист S регистрирующей среды отделяется от ролика 615 для закрепления и ленты 614 прижатия с использованием кривизны ролика 615 для закрепления при содействии выступа 194 для разделения. После этого он переносится для прохождения передачи далее по ходу движения от устройства формирования изображения парой направляющих 197 для выгрузки и парой роликов 193 для выгрузки.
Воздействия, аналогичные полученным в первом предпочтительном варианте осуществления, могут быть получены при использовании направляющего ролика 1 в первом предпочтительном варианте осуществления как направляющего ролика для закрепляющего устройства.
В данном случае вышеописанные воздействия, получаемые посредством настоящего изобретения, могут быть получены при увеличении фрикционных частей в предыдущем 3 предпочтительном варианте осуществления, в угле сужающейся части при уменьшении коэффициента трения фрикционных частей.
Кроме того, в случае каждого из предыдущих вариантов осуществления, устройство формирования изображения имеет такую структуру, что операция по управлению выполняется после того, как ширина соприкосновения между лентой и фрикционной частью достигает предварительно установленного значения. Однако нет необходимости ограничивать структуру устройства формирования изображения описанным выше. Соответственно, устройства формирования изображения могут иметь такую структуру, что операция по центрированию ленты посредством фрикционных частей и операция по центрированию ленты посредством операции управления выполняются почти одновременно.
Как описано выше, настоящее изобретение позволяет уменьшать изменение положения ленты, которое происходит с течением времени, посредством уменьшения коэффициента трения фрикционных частей, а также формировать соответствующую величину силы для центрирования ленты.
Несмотря на то, что изобретение было описано со ссылкой на структуры, раскрытые в этом документе, оно не ограничивается изложенными деталями, и подразумевается, что эта заявка охватывает модификации или изменения, которые могут быть осуществлены с целью усовершенствования или в пределах объема следующей формулы изобретения.
Настоящее изобретение относится к устройству подачи ленты для подачи ленточного элемента, используемого для формирования изображения. Технический результат - повышение качества формируемого изображения. Устройство формирования изображения содержит вращающийся ленточный элемент, средство натяжки, средство управления, включающее в себя вращающуюся часть, фрикционную часть, обеспеченную на каждом противоположном осевом конце вращающейся части, для скользящего контакта с ленточным элементом, средство поддержки для поддержки вращающейся и фрикционной частей, вал вращения, вращательно поддерживающий средство поддержки. Средство управляет ленточным элементом посредством вращения его силами, получающимися в результате скольжения между ленточным элементом и фрикционной частью. Каждая из фрикционных частей обеспечена наклонной поверхностью, которая наклонена для удаления от оси вращения вращающейся части в осевом направлении к внешней стороне, а ленточный элемент либо соприкасается, по меньшей мере, с одной из наклонных частей, и при этом фрикционные части выполнены из электропроводного смолистого материала, либо ленточный элемент имеет длину, достаточную для соприкосновения с обеими наклонными поверхностями. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 19 ил.
1. Устройство формирования изображения, содержащее:
вращающийся ленточный элемент,
средство натяжки для натягивания упомянутого ленточного элемента, и
средство управления для натягивания упомянутого ленточного элемента и управления им, причем упомянутое средство управления включает в себя вращающуюся часть, которая вращается с вращением упомянутого ленточного элемента, фрикционную часть, обеспеченную на каждом противоположном осевом конце упомянутой вращающейся части, для скользящего контакта с упомянутым ленточным элементом, средство поддержки для поддержки упомянутой вращающейся части и упомянутой фрикционной части, вал вращения, вращательно поддерживающий упомянутое средство поддержки, и причем упомянутое средство управления может управлять упомянутым ленточным элементом посредством вращения его силами, получающимися в результате скольжения между упомянутым ленточным элементом и упомянутой фрикционной частью,
причем каждая из упомянутых фрикционных частей обеспечена наклонной поверхностью, которая наклонена для удаления от оси вращения упомянутой вращающейся части в осевом направлении к внешней стороне, и причем упомянутый ленточный элемент имеет длину, достаточную для соприкосновения с обеими упомянутыми наклонными поверхностями.
2. Устройство по п.1, в котором упомянутые фрикционные части имеют коэффициенты трения, которые больше коэффициента трения упомянутой вращающейся части.
3. Устройство по п.1, в котором упомянутый ленточный элемент управляется посредством наклона упомянутых фрикционных частей и упомянутой вращающейся части, причем упомянутые фрикционные части и упомянутая вращающаяся часть наклоняются после того, как упомянутый ленточный элемент соприкасается с одной из упомянутых фрикционных частей.
4. Устройство по п.1, в котором упомянутый ленточный элемент включает в себя смолистый или металлический слой в качестве базового слоя.
5. Устройство по п.1, в котором упомянутые фрикционные части выполнены из электропроводного смолистого материала.
6. Устройство по п.1, в котором, когда упомянутый ленточный элемент подается, вращающий момент, требуемый для вращения упомянутой фрикционной части, больше вращающего момента, требуемого для вращения упомянутой вращающейся части относительно направления вращения упомянутого ленточного элемента.
7. Устройство по п.1, в котором, когда упомянутый ленточный элемент подается, упомянутая фрикционная часть не может вращаться относительно направления вращения упомянутого ленточного элемента.
8. Устройство по любому из пп.1-7, в котором упомянутый ленточный элемент может переносить изображение, проявленное тонером.
9. Устройство по п.1, в котором упомянутый ленточный элемент является ленточным элементом для переноса регистрирующего материала.
10. Устройство по п.2, в котором упомянутое средство натяжки выполнено с ведущим элементом натяжения для натягивания и вращения упомянутого ленточного элемента, причем коэффициенты трения упомянутых фрикционных частей меньше, чем коэффициент трения упомянутого ведущего элемента натяжения.
11. Устройство формирования изображения, содержащее:
вращающийся ленточный элемент,
средство натяжки для натягивания упомянутого ленточного элемента, и
средство управления для натягивания упомянутого ленточного элемента и управления им, причем упомянутое средство управления включает в себя вращающуюся часть, которая вращается с вращением упомянутого ленточного элемента, фрикционную часть, обеспеченную на каждом противоположном осевом конце упомянутой вращающейся части, для скользящего контакта с упомянутым ленточным элементом, средство поддержки для поддержки упомянутой вращающейся части и упомянутой фрикционной части, вал вращения, вращательно поддерживающий упомянутое средство поддержки, и причем упомянутое средство управления может управлять упомянутым ленточным элементом посредством вращения его силами, получающимися в результате скольжения между упомянутым ленточным элементом и упомянутой фрикционной частью,
причем каждая из упомянутых фрикционных частей обеспечена наклонной поверхностью, которая наклонена для удаления от оси вращения упомянутой вращающейся части в осевом направлении к внешней стороне, и причем упомянутый ленточный элемент соприкасается, по меньшей мере, с одной из упомянутых наклонных частей,
при этом упомянутые фрикционные части выполнены из электропроводного смолистого материала.
12. Устройство по п.11, в котором упомянутые фрикционные части имеют коэффициенты трения, которые больше коэффициента трения упомянутой вращающейся части.
13. Устройство по п.11, в котором упомянутый ленточный элемент управляется посредством наклона упомянутых фрикционных частей и упомянутой вращающейся части, причем упомянутые фрикционные части и упомянутая вращающаяся часть наклоняются после того, как упомянутый ленточный элемент соприкасается с одной из упомянутых фрикционных частей.
14. Устройство по п.11, в котором упомянутый ленточный элемент включает в себя смолистый или металлический слой в качестве базового слоя.
15. Устройство по п.11, в котором, когда упомянутый ленточный элемент подается, вращающий момент, требуемый для вращения упомянутой фрикционной части, больше вращающего момента, требуемого для вращения упомянутой вращающейся части относительно направления вращения упомянутого ленточного элемента.
16. Устройство по п.11, в котором, когда упомянутый ленточный элемент подается, упомянутая фрикционная часть не может вращаться относительно направления вращения упомянутого ленточного элемента.
17. Устройство по любому из пп.11-16, в котором упомянутый ленточный элемент может переносить изображение, проявленное тонером.
18. Устройство по п.11, в котором упомянутый ленточный элемент является ленточным элементом для переноса регистрирующего материала.
19. Устройство по п.12, в котором упомянутое средство натяжки выполнено с ведущим элементом натяжения для натягивания и вращения упомянутого ленточного элемента, причем коэффициенты трения упомянутых фрикционных частей меньше, чем коэффициент трения упомянутого ведущего элемента натяжения.
| US 5659851 А, 19.08.1997 | |||
| JP 2002173212 A, 21.06.2002 | |||
| JP 2008268954 A, 06.11.2008 | |||
| US 5248027 A, 28.09.1993. |
