(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のローラに巻きかけられかつ該複数のローラが回転することにより該複数のローラにより形成される環状の経路に沿って移動すると共に所望のテンション設定を有する可動エンドレスベルトの長さが変化した場合における該可動エンドレスベルトのテンションの該所望のテンション設定からの変動を小さくするためのテンション付与機構であって、
（ａ）可動エンドレスベルトの前記移動の方向に対して横断する方向に取り付けられ、且つ前記ベルトと接触する可動部材と；
（ｂ）前記可動部材に接続された第一端部及び第一ピボットと連結された第二端部を有する、第一の回転可能なアームを含む、第一アセンブリと；
（ｃ）テンション付与手段ならびに、前記可動部材に接続された第一端部及び第二ピボットに連結された第二端部を有する第二の回転可能なアームを含み、前記第二の回転可能なアームは、前記第一の回転可能なアームと重なり角度を形成し、前記テンション付与手段は、前記可動部材と前記第二ピボットとの間の可動エンドレスベルトの前記移動の方向と平行な、前記可動エンドレスベルトのテンションが前記所望のテンション設定となるように前記変動を小さくするための力であるテンション維持力を前記可動部材に付与する、第二アセンブリと、
を備え、
前記可動部材、前記第一アセンブリ、及び前記第二アセンブリは、前記複数のローラとは異なる位置に設けられ、
前記第一アセンブリの前記第二端部には、前記第一ピボットに取り付けられかつ前記可動エンドレスベルトに接触する部材が設けられ、
前記第二アセンブリの前記第二端部には、前記第二ピボットに取り付けられかつ前記可動エンドレスベルトに接触する部材が設けられている
ことを特徴とするテンション付与機構。
【請求項２】
第一エッジ及び第二エッジを有すると共に、複数のローラに巻きかけられかつ該複数のローラが回転することにより該複数のローラにより形成される環状の経路に沿って移動しかつ所望のテンション設定を有する可動エンドレスベルトの長さが変化した場合における該可動エンドレスベルトのテンションの該所望のテンションからの変動を小さくするためのテンション付与機構であって、
(a)可動エンドレスベルトの前記移動の方向に対して横断する方向に取り付けられ、且つ前記ベルトと接触する可動部材と；
(b)前記可動部材と接続された第一端部ならびに第一ピボットと連結された第二端部を各々有する、少なくとも二つの第一の回転可能なアームを含む、第一アセンブリと；
(c)前記可動部材と接続された第一端部ならびに第二ピボットと連結された第二端部を各々有する、少なくとも二つ第二の回転可能なアームを有し、前記少なくとも二つの回転可能な第二アームの各々は、テンション付与手段を含み、さらに前記の少なくとも二つの回転可能な第二アームの一つと重なり角度を形成し、前記の少なくとも二つの回転可能なアーム各々のテンション付与手段は、前記可動部材と前記第二ピボットとの間の可動エンドレスベルトの前記移動の方向と平行な、前記可動エンドレスベルトのテンションが前記所望のテンション設定となるように前記変動を小さくするための力であるテンション維持力を前記可動部材に付与する、第二アセンブリと、
を備え、
前記可動部材、前記第一アセンブリ、及び前記第二アセンブリは、前記複数のローラとは異なる位置に設けられ、
前記第一アセンブリの前記第二端部には、前記第一ピボットに取り付けられかつ前記可動エンドレスベルトに接触する部材が設けられ、
前記第二アセンブリの前記第二端部には、前記第二ピボットに取り付けられかつ前記可動エンドレスベルトに接触する部材が設けられている
ことを特徴とするテンション付与機構。
【請求項３】
静電写真複写装置であって、
（ａ）複数のローラに巻きかけられかつ該複数のローラが回転することにより該複数のローラにより形成される環状の経路に沿って移動すると共に所望のテンション設定を有する可動エンドレスベルトを含み、トナー画像を形成しコピーシート上に転写する、静電写真画像形成手段と、
（ｂ）前記トナー画像を前記コピーシート上に加熱及び定着させるための加熱された定着部材を有する定着装置と、
（ｃ）前記可動エンドレスベルトの長さが変化した場合における該可動エンドレスベルトのテンションの該所望のテンションからの変動を小さくするためのテンション付与機構と、
を備え、
前記テンション付与機構が、
（i）可動エンドレスベルトの前記移動の方向に対して横断する方向に取り付けられ、前記エンドレスベルトに接触する可動部材と、
（ii）前記可動部材と接続された第一端部ならびに第一ピボットと連結された第二端部を有する、第一の回転可能なアームを含む、第一アセンブリと、
（iii）テンション付与装置ならびに、前記可動部材と結合された第一端部及び第二ピボットと接続された第二端部を有する回転可能な第二アームを含み、前記の回転可能な第二アームが前記第一の回転可能なアームとの間に重なり角度を形成し、前記のテンション付与装置が、前記可動部材と前記第二ピボットとの間の可動エンドレスベルトの前記移動の方向と平行な、前記可動エンドレスベルトのテンションが前記所望のテンション設定となるように前記変動を小さくするための力であるテンション維持力を前記可動部材に付与する、第二アセンブリと、
を備え、
前記可動部材、前記第一アセンブリ、及び前記第二アセンブリは、前記複数のローラとは異なる位置に設けられ、
前記第一アセンブリの前記第二端部には、前記第一ピボットに取り付けられかつ前記可動エンドレスベルトに接触する部材が設けられ、
前記第二アセンブリの前記第二端部には、前記第二ピボットに取り付けられかつ前記可動エンドレスベルトに接触する部材が設けられている
ことを特徴とする静電写真複写装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ベルトテンションの変動を最小限化する機構に関し、より詳細には、例えば複製装置の受光体ベルト又は中間転写ベルトのような閉鎖ループ又はエンドレスベルト部品の経済的かつ効果的な緊張のために、同機構を有する、静電複写複製装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
静電複写マーキングはよく知られており、書類を複写又は印刷するのに一般に用いられる方法である。静電複写マーキングは、実質的に均一に帯電された受光体上に所望の原稿の光画像表示を露光することによって実施される。その光像に応答して、受光体は放電して、受光体表面上に所望の原稿の静電潜像を生成する。その次にトナー粒子が潜像の上に付着され、トナー画像を生成する。トナー画像は次に、受光体から紙のシートなどの基体上に転写される。転写されたトナー画像は次に、一般的には熱又は／及び圧力を用いて基体へ定着される。次に受光体の表面から残存現像材料がクリーニングされ、別の画像形成に備えて再帯電される。以上が、一般的な白黒静電複写複製装置の大まかな説明である。
【０００３】
静電複写マーキングでは、複合的カラー画像形成に用いられるカラートナー各色につき一回ずつ上述の工程を繰り返すことで、カラー画像を形成することもできる。これは多くの異なるＩＯＩ（イメージ・オン・イメージ）工程のいずれか１つを用いることによって達成され、その中には、例えば、タンデム・ゼログラフィーとして知られる工程、あるいはＲＥａＤ（再帯電、露光、現像、イメージ・オン・イメージ）として知られる工程が含まれる。
【０００４】
タンデム・ゼログラフィーの工程においては、複数の異なるカラートナー画像形成ゼログラフィーモジュールが、多色オリジナル画像の各色分解トナー画像を形成し、それらの色分解画像を次に、例えば中間転写ベルト（ＩＴＢ）上に位置を合わせて転写する。
【０００５】
ＲＥａＤの工程においては、帯電された受光体表面が最初の色、つまりブラックを表す光画像に対して露光される。結果として得られた静電潜像は次に、ブラックトナー画像を形成するために、ブラックトナー粒子によって現像される。帯電、露光、及び現像プロセスは、二番目の色例えばイエロー、三番目の色例えばマゼンタ、そして最後に四番目の色例えばシアンのために繰り返される。さまざまなカラートナー粒子は、所望の複合カラー画像が結果として得られるように、受光体上に重ね合わせた位置に付着される。複合カラー画像は次に、転写され、基体上に定着される。
【０００６】
このようなＲＥａＤの工程は、複合的最終画像が装置内で受光体の単一パスを経て形成される、単一パス複製装置で実行することができる。さらに受光体の複数のパス、例えば４つのパスの装置で実行することもでき、この場合は装置内の受光体の各パスを通る際に単一のカラートナー画像だけが形成され、また四番目のパスを通る際に複合カラー画像が転写され、定着される。
【０００７】
上述のような工程の何れかを用いる静電複写複製装置においては、エンドレスの受光体がベルトであるとき、又はエンドレス中間転写ベルト（ＩＴＢ）が、初期設定では緊張されて所望のテンションにセットされるが、通例ベルトは、このような各々所望のテンション設定に対して変動を受けることになる。予想されるように、このようなテンションの変動は画像の位置合わせの誤差の原因となりがちで、また、ベルトのたるみにいたる可能性もあり、従ってベルトの寿命にも悪影響を与える。
【０００８】
従来のテンション付与機構はテンションローラを用いて、ベルトの巻き付き角度に対して二等分線方向に力を付与する。この力は一般に、圧縮荷重ばねによって付与される。所望のテンション設定からの変動は通例、（ａ）荷重ばねの有限剛性（finite stiffness）ならびに（ｂ）テンションローラ上のベルトの巻き付き角度の変化の二つの問題から生じる、テンションローラの動作によって起きる。第一の問題は現行の技術的方法によって対処され、その方法は、剛性とは関連のない力を発生させるものである；これは死荷重又は電磁荷重装置のいずれかを用いて達成されるが、これらの方法では、二番目の問題に起因するテンションの変動に対処できない。
【０００９】
別の可能な技術方法は、テンションローラが外向きに移動すると適度に力が減少する能動サーボ機構を用いて、テンションを付与することである。これは、効果的な問題解決方法だが、コストの問題を生ずる欠点がある。
【００１０】
第二の問題点は、オフィスで使用される複製装置の場合のように小さな装置の場合に代表される、テンションローラへのベルト巻き付き角度が比較的小さいデザインにおいては、さらに深刻になることが認識されるべきである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
従って、複製装置の受光体ベルト又は中間転写ベルトのような閉鎖ループ又はエンドレスベルト部品に経済的且つ効果的にテンションを付与するために、ベルトテンションの変動を最小限化する機構と、また同機構を備えた静電複写複製装置が必要とされる。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１の態様は、複数のローラに巻きかけられかつ該複数のローラが回転することにより該複数のローラにより形成される環状の経路に沿って移動すると共に所望のテンション設定を有する可動エンドレスベルトの長さが変化した場合における該可動エンドレスベルトのテンションの該所望のテンション設定からの変動を小さくするためのテンション付与機構であって、（ａ）可動エンドレスベルトの前記移動の方向に対して横断する方向に取り付けられ、且つ前記ベルトと接触する可動部材と；（ｂ）前記可動部材に接続された第一端部及び第一ピボットと連結された第二端部を有する、第一の回転可能なアームを含む、第一アセンブリと；（ｃ）テンション付与手段ならびに、前記可動部材に接続された第一端部及び第二ピボットに連結された第二端部を有する第二の回転可能なアームを含み、前記第二の回転可能なアームは、前記第一の回転可能なアームと重なり角度を形成し、前記テンション付与手段は、前記可動部材と前記第二ピボットとの間の可動エンドレスベルトの前記移動の方向と平行な、前記可動エンドレスベルトのテンションが前記所望のテンション設定となるように前記変動を小さくするための力であるテンション維持力を前記可動部材に付与する、第二アセンブリと、を備え、前記可動部材、前記第一アセンブリ、及び前記第二アセンブリは、前記複数のローラとは異なる位置に設けられ、前記第一アセンブリの前記第二端部には、前記第一ピボットに取り付けられかつ前記可動エンドレスベルトに接触する部材が設けられ、前記第二アセンブリの前記第二端部には、前記第二ピボットに取り付けられかつ前記可動エンドレスベルトに接触する部材が設けられていることを特徴とする
【００１３】
本発明の請求項２の態様は、第一エッジ及び第二エッジを有すると共に、複数のローラに巻きかけられかつ該複数のローラが回転することにより該複数のローラにより形成される環状の経路に沿って移動しかつ所望のテンション設定を有する可動エンドレスベルトの長さが変化した場合における該可動エンドレスベルトのテンションの該所望のテンションからの変動を小さくするためのテンション付与機構であって、(a)可動エンドレスベルトの前記移動の方向に対して横断する方向に取り付けられ、且つ前記ベルトと接触する可動部材と；(b)前記可動部材と接続された第一端部ならびに第一ピボットと連結された第二端部を各々有する、少なくとも二つの第一の回転可能なアームを含む、第一アセンブリと；(c)前記可動部材と接続された第一端部ならびに第二ピボットと連結された第二端部を各々有する、少なくとも二つ第二の回転可能なアームを有し、前記少なくとも二つの回転可能な第二アームの各々は、テンション付与手段を含み、さらに前記の少なくとも二つの回転可能な第二アームの一つと重なり角度を形成し、前記の少なくとも二つの回転可能なアーム各々のテンション付与手段は、前記可動部材と前記第二ピボットとの間の可動エンドレスベルトの前記移動の方向と平行な、前記可動エンドレスベルトのテンションが前記所望のテンション設定となるように前記変動を小さくするための力であるテンション維持力を前記可動部材に付与する、第二アセンブリと、を備え、前記可動部材、前記第一アセンブリ、及び前記第二アセンブリは、前記複数のローラとは異なる位置に設けられ、前記第一アセンブリの前記第二端部には、前記第一ピボットに取り付けられかつ前記可動エンドレスベルトに接触する部材が設けられ、前記第二アセンブリの前記第二端部には、前記第二ピボットに取り付けられかつ前記可動エンドレスベルトに接触する部材が設けられていることを特徴とする。
【００１４】
本発明の請求項３の態様は、静電写真複写装置であって、（ａ）複数のローラに巻きかけられかつ該複数のローラが回転することにより該複数のローラにより形成される環状の経路に沿って移動すると共に所望のテンション設定を有する可動エンドレスベルトを含み、トナー画像を形成しコピーシート上に転写する、静電写真画像形成手段と、（ｂ）前記トナー画像を前記コピーシート上に加熱及び定着させるための加熱された定着部材を有する定着装置と、（ｃ）前記可動エンドレスベルトの長さが変化した場合における該可動エンドレスベルトのテンションの該所望のテンションからの変動を小さくするためのテンション付与機構と、を備え、前記テンション付与機構が、（i）可動エンドレスベルトの前記移動の方向に対して横断する方向に取り付けられ、前記エンドレスベルトに接触する可動部材と、（ii）前記可動部材と接続された第一端部ならびに第一ピボットと連結された第二端部を有する、第一の回転可能なアームを含む、第一アセンブリと、（iii）テンション付与装置ならびに、前記可動部材と結合された第一端部及び第二ピボットと接続された第二端部を有する回転可能な第二アームを含み、前記の回転可能な第二アームが前記第一の回転可能なアームとの間に重なり角度を形成し、前記のテンション付与装置が、前記可動部材と前記第二ピボットとの間の可動エンドレスベルトの前記移動の方向と平行な、前記可動エンドレスベルトのテンションが前記所望のテンション設定となるように前記変動を小さくするための力であるテンション維持力を前記可動部材に付与する、第二アセンブリと、を備え、前記可動部材、前記第一アセンブリ、及び前記第二アセンブリは、前記複数のローラとは異なる位置に設けられ、前記第一アセンブリの前記第二端部には、前記第一ピボットに取り付けられかつ前記可動エンドレスベルトに接触する部材が設けられ、前記第二アセンブリの前記第二端部には、前記第二ピボットに取り付けられかつ前記可動エンドレスベルトに接触する部材が設けられていることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下の本発明の詳細な説明においては、図面が参照される。本発明は特に実施例に関連付けて後述されるが、本発明をこの実施例のみに限定することは意図していないと理解されたい。反対に、本発明は、請求項に定義された本発明の趣意及び範囲内に含まれうる代替物、変更物、及び同等物をすべて含むように意図される。
【００１６】
はじめに図１と図２を参照すると、従来技術又は従来の例示的静電複製装置は、従来のテンションローラ１０２を有し、図１中で６として表されている。また、本発明の静電複製装置は、本発明によるベルトテンション最小限化機構２００を有し、全体的に図２で８として表される。しかし、これら二つの複製装置が、類似したフレームと類似した画像形成部材を有しているのは、類似の番号が類似の部材を指している後述の説明から明らかとなるだろう。各々の装置６と８はエンドレスベルト１０の形態で表される光導電性部材を含む。エンドレスベルト１０は矢印１２の方向に向かって移動し、例えば一連のローラ１４、１５、１６の回りに駆動可能に支持されている。図示されているように、ベルト１０は一連のローラの回りにループ１３を形成する。ローラ１４又は１５を、例えば、１２の方向に向かってベルト１０を移動させるための駆動ローラとしてもよい。
【００１７】
示されているように、多くの静電複写構成部品は（後述されるように）ベルト１０のループ１３の周囲に配置され、またその中には画像形成装置、帯電と放電のためのイオン生成装置、クリーニングブレードと画像転写（又は転写定着）ステーションを含むことができる。高品質の複製を作成するためには、これらの静電複写構成部品は、ベルト１０のループ１３が所望のテンション設定を有し又そのテンションを維持することが必要である。不都合なことに、装置作動中はこれらの静電複写構成部品がループ１３にドラグを引き起こし、そのことによって、ループ１３の所望のテンション設定を変更したり、または変動を引き起こしがちである。ここでは図示されないが、これらの構成部品の多くは、ベルトを現像装置又は画像形成装置のような作動中の構成部品から正確かつ一定の距離に保持するように、ベルトループ内側のバッカーバー又はローラによって補完される。しかし、そのようなバッカーバー、クリーニングステーション及び画像形成転写ステーションもまた、一連の支持ローラの回りで駆動されている間に、ベルト１０のループ１３にテンションを変えるドラグ力を生じさせる。
【００１８】
さらに図１と図２を参照すると、例示的複製装置６、８の受光体１０は、この場合に限って、ブラックトナー現像と次のカラー画像露光のために受光体の再帯電との間で放電消去される。上記からわかるように、装置６、８は、従来技術において公知の、複数の個別の静電複写構成部品とサブシステムを含むが、それらは、ここでは、受光体部材の４つのパス、又はサイクルの１つのカラー画像を生成するように構成され使用されている。
【００１９】
特に、複製装置６、８は、矢印１２で示される方向に移動するアクティブ・マトリックス（ＡＭＡＴ）受光体ベルト１０を含む。ベルト１０の移動は、駆動ローラ１４（図示されないモータによって駆動される）、またローラ１５と１６を含むほかのローラの周囲に受光体ベルトを取り付けることによって生じる。さらに、本発明によれば、ベルト１０はテンション付与機構、すなわち従来のテンション付与ローラ１０２（図１）上、また本発明のベルトテンション変動の最小限化機構２００（以下に詳細に説明する)上に取り付けられる。
【００２０】
受光体ベルト１０が矢印１２の方向に移動する際に、ベルトの各々の部分が、以下に説明するプロセスステーションのそれぞれを通過する。簡便化のために、画像領域を構成する受光体ベルトの一部分について述べる。このような画像領域は、基体に転写、定着されたのちに最終的なカラー画像を形成する各種トナー層を受容する、受光体ベルトの一部である。受光体ベルトは無数の画像領域を有する場合があるが、個々の画像領域は同じ方法で処理されるため、複製装置の動作を完全に説明するのには一つの画像領域の処理の説明で十分である。
【００２１】
すでに述べたように、装置６、８におけるカラー文書の作成は例えば、４つのサイクルを通じて行われる。最初のサイクルは、画像領域が、そこに残留している可能性のある電荷を放電させるように画像領域を照射する帯電前消去ランプ１８を通過するときに始まる。このような消去ランプは高品質のシステムに一般的であり、初期の消去にそれらを用いることは周知である。
【００２２】
受光体ベルトが移動を続けていくと、画像領域はＤＣスコロトロン２０とＡＣスコロトロン２２とから成る帯電ステーションを通過する。ブラックトナー用の潜像を形成するための露光の準備として画像領域を帯電させるため、ＤＣスコロトロンは実質的に均一な電位に、例えば約−５００ボルトに画像領域を帯電させる。この初期の帯電の際には、ＡＣスコロトロン２２を使用する必要はない。しかしながら、ＤＣスコロトロンとＡＣスコロトロンの両方を用いることで通常、さらに良好な帯電の均一性が得られる。
【００２３】
次に、画像領域は、露光ステーション２４に着くまで進められる。露光ステーションにおいて、帯電された画像領域は、ブラック画像の静電潜像表現が作成されるように画像領域をラスタスキャンする変調されたレーザービーム２６で露光される。例えば、画像領域の、照射を受けたセクションは、ビーム２６によって約−５０ボルトに放電される。このようにして、露光の後、画像領域は、比較的高い約−５００ボルトの電圧の部分と比較的低い約−５０ボルトの電圧の部分から成る電圧プロファイルを有する。
【００２４】
露光された画像領域は次に、負の電位に帯電されたブラックトナー粒子を画像領域に付着させるブラック現像ステーション２８を通過する。帯電されたブラックトナーは、画像領域の、照射された部分に付着する。これによって照射部分の電圧が約−２００ボルトとなる。画像領域の未照射部分は、−５００ボルトのままである。画像領域は次に、その目的が順次説明される多数の他ステーションを通過して進行し、帯電前消去ランプ１８まで戻る。次に二番目のサイクルが開始される。
【００２５】
ＤＣスコロトロン２０は、再帯電に先立って画像領域の未露光部分の電荷を減少させるように受光体ベルト１０を露光して、ＤＣ再帯電を実行する。装置６、８において、この動作は、帯電前消去ランプ１８を画像領域の曝光に用いることによって実行される。画像領域が帯電前消去ランプ１８を通過する際に、ランプが点灯される。次に、帯電前消去ランプ１８を通過後、ＤＣスコロトロン２０が、イエロー画像の露光と現像に適切な帯電レベルまで画像領域を再帯電させる。ここでは、ＡＣスコロトロン２２は使用されない。ブラックトナー層を有する再帯電された画像領域は次に、露光ステーション２４に進む。この露光ステーションは、イエロー画像の静電潜像表現を生ずるように、ビーム２６で画像領域を露光する。
【００２６】
ここで露光された画像領域は次に、イエロートナーを画像領域に付着させるイエロー現像ステーション３０を通過して進む。画像領域は既にブラックトナー層を有しているため、イエロー現像ステーションはスキャベンジングレスの現像剤を用いるべきである。
【００２７】
イエロー現像ステーション３０の後、画像領域と二つのトナー層は点灯されていない帯電前露光ランプ１８を通過して進む。三番目のサイクルを開始するために、次に帯電ステーション２０、２２へ進む。
【００２８】
第三と第四のサイクルにおいて、帯電ステーション２０、２２は分割（split）再帯電を用いる。分割再帯電は、特に、別のトナーレイヤー上にトナーレイヤーを重ねるときに有用である。ブラックトナーには他のトナーが重ねられないため（カラーはブラックのままであり、トナーの無駄となる）、ブラックとイエローのトナー層の現像の間に、分割再帯電を行うことにはわずかの利点しかない。分割再帯電においては、ＤＣスコロトロン２０は、画像領域とそのトナー層を、次に露光されるときの電位よりもさらに低い負の電位にまで過帯電させる。
【００２９】
ＡＣスコロトロン２２を通過した後、二つのトナーレイヤーを有する実質的に均一に帯電された画像領域は、再度、露光ステーション２４へ進む。露光ステーションでは再びビーム２６で画像領域を露光するが、この時は、画像領域を部分的に放電させる光表現でマゼンタ画像の静電潜像を形成する。
【００３０】
画像領域は次に、マゼンタ現像ステーション３２を通過する。マゼンタ現像ステーションでは、画像領域上にマゼンタトナーを付着させる。好ましいのはスキャベンジレスの現像剤である。結果として、画像領域上に第三のトナー層が得られる。
【００３１】
三つのトナー層を有する画像領域は次に、帯電前消去ランプ１８を通過して、帯電ステーションへと進む。この過程では帯電前消去ランプ１８は点灯されない。第四のサイクルが次に開始される。
【００３２】
帯電ステーションでは、ＤＣスコロトロン２０とＡＣスコロトロン２２は、受光体に所望の電荷を付与するため、画像領域（すでに三つのトナー層を有している）を再び分割再帯電する。三つのトナーレイヤーを有する実質的に均一に帯電された画像領域は次に、露光ステーション２４までもう一度進む。露光ステーションは画像領域を再び露光し、この時は、画像領域を部分的に放電させる光表現でシアン画像の静電潜像を形成する。露光ステーションを通過した後、画像領域は、シアン現像ステーション３４を通過する。シアン現像ステーションもまたスキャベンジングレスの現像剤であり、画像領域上にシアントナーを付着させる。
【００３３】
シアン現像ステーションを通過した後、画像領域は、複合カラートナー画像を共に構成する四つのトナー層を有している。複合カラートナー画像は、大きく異なる帯電電位を持つ個々のトナー粒子から成る。実際に、これらのトナーの幾つかは正に帯電している。このような複合トナー画像を基体上に転写することによって、劣化した最終画像を得ることになる。従って、転写用の複合カラートナー画像を作ることは有用である。
【００３４】
転写の準備のために、転写前消去ランプ１８は、画像領域を放電させて受光体上に比較的低い帯電レベルを生成する。画像領域は次に、ＤＣスコロトロン４０を通過する。ＤＣスコロトロン４０は、それまで正に帯電していた実質的に全てのトナー粒子が極性を反転するように、画像領域に十分な陰イオンを供給することによって、転写前帯電の機能を果たす。
【００３５】
画像領域は１２の方向へ移動し続けて、駆動ローラ１４を通過する。次にシートフィーダ（図示せず）を用いて、基体４１がタイミングを合わせて画像領域上に位置決めされる。画像領域と基体は移動を続け、転写コロトロン４２を通過する。このコロトロンは、負に帯電したトナー粒子を基体に引き寄せるために、基体の裏面に陽のイオンを付与する。
【００３６】
基体４１は次に、受光体ベルト１０からの基体の分離を支援するために電荷をある程度中和する分離コロトロン４３の下を通過する。基体の端が支持ローラ１６の周囲を移動する際に、基体は受光体ベルト１０から分離して次に、加熱したフューザローラ４６と加圧ローラ４８とを溶融ニップを形成するフューザ４４へ進み、そのニップを通過する。ニップにおける圧力と熱の組み合わせによって、複合カラートナー画像が基体に定着される。定着後、シュート（図示されず）が、例えばキャッチトレー（図示されず）へ基体を案内し、オペレータによって回収される。
【００３７】
基体４１が上述のように受光体ベルト１０から分離されたあと、画像領域は移動を続け、受光体上の残留電荷のほとんどを中和するクリーニング前消去ランプ（図示せず）を通過させてもよい。このようにして、受光体上の残留トナー及び／又は異物は、クリーニングステーション６０で容易に除去できるようになる。クリーニングステーション６０では、クリーニングブレードが画像領域から残留トナー粒子を掻き取り、これによって第四のサイクルが終わる。画像領域は次に、帯電前消去ランプ１８を再度通過し、別の４サイクルがスタートする。
【００３８】
動作に際しては、１４などの駆動ローラが、このローラ１４の上流側の、図１の従来のテンションローラ１０２のようなテンション付与機構または本発明のベルトテンション最小限化機構２００から始まる、ベルト１０の一方の部分（引張部分）を引っ張る。駆動ローラ１４は次に、ローラ１４の下流側の、テンション付与機構１００、２００で終わりとなるベルト１０の他方の部分を押す。引っ張られたベルト部分のテンションは、テンション付与機構１００、２００から駆動ローラ１４までの間で増加し、駆動ローラ１４からテンション付与機構１００、２００までの間で減少する。駆動ローラ１４におけるテンションの差分は、ベルト１０が駆動されているときにベルト１０のループ１３にすべりを引き起こさないように十分に低いことが望ましい。ベルト１０のループ１３のテンションは、たるみや張力ゼロの状態を引き起こすことなく、バッカーバーと装置のサブシステムの局部的なドラグ力に打ち勝つために、ループの他のどの部分においても十分に高くなければならない。
【００３９】
これらの必要事項によって、テンション付与機構におけるベルトテンションの変動の制御は、比較的狭い範囲に制限される。バッカーバーによって生じるドラグ力はベルトテンションに比例し、装置のサブシステムと他の構成要素（例えば、音響転写補助装置）によって生じるドラグ力は、ベルトのテンションとは無関係であることがわかった。したがって、駆動ローラ位置で得られるテンションの差は平均テンションとともに増加するので、通常より高いテンションは駆動能力を補助する。
【００４０】
一方、過度のテンションは、逆に、ベルト１０の光電導性層の寿命ばかりでなく駆動ローラ１４とベルト１０を駆動するモーターの能力にも影響を及ぼす。同様に、比較的高いテンションの変動は、ベルト１０の比較的大きな弾性伸張状態の変動をもたらすために、上述のように形成された種々の色分解トナー画像の相対的な位置合わせ誤差につながる。これらの懸念から、ベルトテンションとこのテンションの変動についての上限を設けることが必要となる。よって、ベルトテンションとその変動に対して最適範囲が存在し、また多くの場合、その範囲はかなり狭いことがある。
【００４１】
通常は、ベルト１０のような、いずれのエンドレスベルトの製造においても、その長さには、ある程度の公差が生じることは認める必要がある。通常、ベルト１０の長さは、その運転時間の間にクリープによってさらに変化する。したがって、ベルトの長さのこれらの静的変化に対応するためには、従来のテンションローラ１０２のようなテンション付与機構、又は本発明によるベルトテンション変動最小限化機構２００が、ベルトテンションを維持するように動作しなければならない。しかしながらこのような動作によって、理想的にはベルトテンションの維持、いかなる変動も最小としなくてはならない。
【００４２】
上述したような、ベルトの長さ、ひいてはベルトテンションに影響する静的変化に加えて、ベルトテンションにやはり影響を及ぼす動的変化も存在する。これは、ループ１３の内側の全てのローラ（例えば１４、１５、１６）が著しく偏心する可能性があるためである。これらの偏心が、ループの長さの動的変化の原因となるので、これらはテンション付与機構１００、２００の動作によって調節されなければならない。これらの動的変化はベルトテンションの望ましくない変化を引き起こす。そのような変化による一つの望ましくない結果は、ベルトに加えられた歪み（伸張）の変動であり、これによって、画像と画像の位置合わせならびに紙と画像の位置合わせの誤差が生じる。
【００４３】
従来技術である図１を参照すると、従来のテンション付与機構は例えば、テンションローラ１０２を用いて、ローラ１０２上のベルト１０の巻き付け角度１０６に対して二等分線方向の力Ｆを付与する。この力は従来、圧縮荷重ばね１０４によって付与される。所望のテンション設定からの変動は通常、（ａ）荷重ばね１０４の有限剛性、ならびに（ｂ）テンションローラ１０２上のベルトの巻き付け角度１０６の変化の二つの問題のためにテンションローラ１０２の動作によって生じる。
【００４４】
対称的な形状のため、外向きの力がＦである場合、テンションローラ１０２に隣接し、両側にあるスパン１１０、１１２におけるベルトテンションＴは、次のように表すことができる：Ｔ＝Ｆ／［２sin（γ／２）］、ここでγはテンションローラ１０２上のべルト１０の巻き付け角度１０６である。
【００４５】
この式から、また、小さい巻き付け角度１０６を仮定することによって、スパンの初期の長さＬにおける変動を考えるとベルト１０上のテンションＴの敏感性を導き出すことができる。長さＬの変化に対するテンションの敏感性は、（ΔＴ）＝−ｋ／（Ｌγ2）で表され、−ｋは、ばねの剛性定数であり、またＬはテンションローラ１０２に隣接したベルト１０の二つのスパン１１０、１１２の長さである。
【００４６】
この式から、巻き付けの比較的小さな角度に対してテンションＴはきわめて急激に変化することがわかる。数値の例として、Ｌ＝３００ｍｍ、（ΔＬ）＝１ｍｍ、ｙ＝１９．１度、ｋ＝４とする。これらの値から、長さＬがごくわずか１ｍｍ変化するだけでベルト１０のテンションＴが１２％程度も変化するのがわかる。
【００４７】
ここで図２から図５を参照すると、本発明のベルトテンション変動最小限化機構２００と、静電複写装置８内部におけるその動作が、さらに詳細に描かれている。図示されているように、ベルトテンション変動最小限化機構２００は可動部材２０２を含む。この可動部剤２０２は可動エンドレスベルト１０の１２の方向の移動に対して横断方向に、且つ可動エンドレスベルト１０の内側表面２０４と接触するように取りつけられる。ベルトテンション変動最小限化機構２００はさらに、少なくとも可動部材２０２に接続された第一端部２１４と、また第一ピボット２１８と連結された第二端部２１６を有する第一の回転可能なアーム２１２を含む、第一アセンブリ２１０を含む。
【００４８】
図示されているように、ベルトテンション変動最小限化機構２００は、さらに、少なくとも、テンション付与手段２２１を有する第二の回転可能なアーム２２２と可動部材２０２に接続された第一の端部２２４とを含む第二のアセンブリ２２０を含む。第二の回転可能アーム２２２は、第二ピボット２２８に連結された第二端部２２６を有し、第一の回転可能アーム２０２と重なり角度３０６を形成する。第二の回転可能アーム２２２の中に取り付けられたテンション付与手段２２１は可動部材２０２にテンションを付与し、その力は、可動部材２０２上の可動エンドレスベルト１０の運動の方向１２に対して非直交（つまり垂直又は法線方向以外）の方向を取る。
【００４９】
図５にはっきりと示されているように、ベルトテンション変動最小限化装置２００においては、第一のアセンブリ２１０は、可動部材２０２にそれぞれ接続された第一端部２１４を有する二つの第一の回転可能なアーム２１２を含み、第二のアセンブリ２２０は、可動部材２０２にそれぞれ接続された第一端部２２４を有する二つの第二の回転可能なアーム２２２を含む。
【００５０】
可動部材２０２は、可動エンドレスベルト１０の内側表面２０４と巻き付け角度（これは重なり角度３０６と等しい）を形成するための凸表面２３０を有する。ここで示されている巻き付け角度は１８０度より小さい。ベルト１０上の凸表面２３０のドラグ力の影響を最小限にするために、表面２３０は、図示されているように、ローラの表面が好ましい。
【００５１】
テンション付与手段２２１は例えば、テレスコープ形部材２３２と圧縮ばね２３４を含む。取り付けられたテンション付与装置２２１は、テンションと、可動部材２０２と第二のピボット２２８の間の可動エンドレスベルト１０の移動の方向１２と平行なテンション維持力Ｆ１を付与する。言い替えると、力Ｆ１はベルト１０のスパン１１２に対して平行な方向に付与される。
【００５２】
図５に示されているように、少なくとも二つの第一の回転可能なアーム２１２のうちの一つが、可動エンドレスベルト１０の第一エッジ２４０と第二エッジ２４２の位置となるように可動部材２０２に取り付けられている。これと対称的に、少なくとも二つの第二の回転可能なアーム２２２のうちの一つが可動エンドレスベルトの第一エッジ２４０と第二エッジ２４２の位置となるように可動部材２０２に取り付けられている。このように、ここに示されている少なくとも二つの第二の回転可能なアーム２２２の各々は、少なくとも第一の回転可能なアーム２１２の一つと同様に、共通部分２４４で可動部材２０２に取り付けられている。
【００５３】
さらに図２から図５を参照すると、二つの第二の回転可能な（下部）アーム２２２（一側面につき一つ）の各々は、テレスコープ形部材２３２と圧縮ばね２３４を捕捉し、且つ内包するようにデザインされている。これらのアーム２２２は、テンション付与ローラとして示されている可動部材２０２に取り付けられ、従って可動部材又はローラ２０２を通じて、これらのアーム２２２各々が第一の回転可能な（上部）アーム２１２の各々を力Ｆ１で押し、さらにアーム２１２の各々が力Ｆ２で押し返す。このデザインとアセンブリでは、二セットのアームにおける力Ｆ１とＦ２は、可動部材又はローラ２０２上の、それぞれのピボット２１８、２２８間のアームの中心のそれぞれの線に沿った大きさ、作用が等しい。
【００５４】
上述のように、各力Ｆ１、Ｆ２の作用線は、可動部材又はテンション付与ローラ２０２の両側で、ベルトスパン１１２、１１０におのおの平行になるデザインになっている。したがって、ベルト１０のテンションは、アームの力と同一である。ベルト１０の長さが変化すると、可動部材又はテンション付与ローラ２０２は、図２に示された曲線パス２４６に沿って内側又は外側に移動する。このような個々の動作を通じて、アーム２２２、２１２における力Ｆ１、Ｆ２の作用線は、ベルトスパンに対してそれぞれに平行な状態を保つ。
【００５５】
結果として、本発明によれば、エンドレスベルト１０の長さが変化するときはいつでも、有利なことにばね２３４の圧縮にはわずかな変化しか生じない。さらに、ベルトのテンションの所望の設定からの変動に影響するのは、ばね２３４の圧縮におけるこのわずかな変化だけなので、ベルト１０の所望のテンション設定からの変動、またはそのような変化は最小限にとどめられる。
【００５６】
ばね２３４は、有限剛性によって誘発される力の変動を最小限にするために、できるかぎり長く作られるのが好ましい。テンションΔＴの変化とベルトの長さΔＬの変化の関係は上述のように、ΔＴ＝−ｋΔＬで表され、ｋは圧縮ばねのばね剛性である。初期の長さＳ0からＳまでに圧縮され、この状態でテンションＴを生じるばねにおいて、剛性はｋ＝Ｔ／［Ｓｌｎ（Ｓ0／Ｓ）］として表される。
【００５７】
上記と同じ値を使って、これを従来のテンション付与機構と照合かつ比較するために、もし二つのベルトスパンの全長ＬがＬ＝３００ｍｍ（すなわち各々長さ１５０ｍｍ）であれば、圧縮された長さＳ＝１００ｍｍを有するばねをデザインすることができる。ばねがその初期の長さの半分に圧縮されたと仮定して剛性ｋを計算すると、ｋ＝Ｔ／［１００ ｌｎ（２）］＝０．０１４４Ｔ／ｍｍとなる。従って、テンションＴはベルトの長さの変化（ΔＬ）１ｍｍにつき１．４％のみ変動する。１．４％の変動は明らかに、従来の機構が同じ値を用いた場合に見られる１２％の変動の約十分の一である。したがって、有利なことに、本発明のベルトテンション変動を最小限とする機構２００は、ベルトの長さの静的及び動的な変化の関数として、大きさについては変動が小さいテンション力を与えるように機能する。これは、テンション付与構造の変動が力の変化の原因とならないために、ベルトの動作に追従するテンションばねを備えることで、達成される。
【００５８】
操作性を高めるために、図４に表された本発明のベルトテンション変動最小限化機構２００は、取りつけられたベルト１０がないときにアーム２１２、２２２が外側へ動くのを制限するように移動するスライド可能でロック可能なリンク２５０を含む。このリンク２５０は、例えば、ベルト１０を変更するか交換することが望ましい時は、図示されているように非テンション位置にあるアーム２１２、２２２をロックするためにも用いることができる。さらなる特徴としては、ベルト１０の二つのエッジ２４０と２４２のそれぞれに取り付けられたアーム２１２、２２２は、ピボット２１８、２２８を介してテンション付与ローラ２０２がそれ自体に平行な方向にのみ動くようにリンクすることができる。
【００５９】
以上から分かるように、可動エンドレスベルトにおけるテンションの変動を最小限にするためのテンション付与機構が供される。このテンション付与機構は、所望のテンション設定を有し、可動エンドレスベルトの移動方向に対して横断する方向に取り付けられ、この可動エンドレスベルトと接触する可動部材と；第一端部が可動部材と接続され、第二端部が第一ピボットに連結された第一の回転可能なアームを含む第一アセンブリと；テンション付与ローラと、第一端部が可動部材と接続され、第二端部が第二ピボットと連結された第二の回転可能アームとを含む第二アセンブリとを含む。第二の回転可能なアームは、第一の回転可能アームと重なり角度を形成し、テンション付与ローラは、可動エンドレスベルトの動作方向に対して直交しない力の方向を有する可動部材にテンションを付与する。これによって、可動エンドレスベルトにテンションを付与し、可動エンドレスベルトの所望のテンション設定からの変動を最小限に押さえる。
【００６０】
本発明をその特定の実施の形態に関連させて説明してきたが、多数の代替、改造、及び変更が当業者には明白である。従って、本発明は、上記の特許請求項の趣旨及び広い範囲内に該当する、全ての代替、改造、及び変更を含むことが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】テンションローラの形態を有する典型的な従来技術のテンション付与機構を含む、例示的な静電写真複写装置の縦略図である。
【図２】本発明によるベルトテンション変動最小限化機構を含む、本発明の例示的な静電写真複写装置の縦略図である。
【図３】動作中でベルトテンション付与位置にある本発明のベルトテンション変動最小限化機構を含む図２の装置の受光体ベルトの部分拡大図である。
【図４】図３に類似しているが、本発明に従って、ベルトテンション変動最小限化機構が非動作中でベルト取り外し位置にある、受光体ベルトの部分拡大図である。
【図５】動作中でベルトテンション付与位置にある本発明のベルトテンション変動最小限化機構を含む図２の装置の受光体ベルトの部分拡大斜視図である。
【符号の説明】
１０    ベルト
１２    ベルト移動方向
２０２    可動部材又はテンション付与ローラ
２１０、２２０    アセンブリ
２２１    テンション付与装置
２１２、２２２    回転可能アーム
２１８、２２８    ピボット
２３４    圧縮ばね
２４０、２４２    エッジ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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