JPH1039568A - 充電部材と像形成部材とを隔てるスペーサ装置 - Google Patents
充電部材と像形成部材とを隔てるスペーサ装置Info
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Abstract
用することにより品質上および信頼性の問題が認められ
るようになってきた。荷電ローラをOPCドラムの表面
に密着接触させて設置するために化学薬品がOPCドラ
ムの表面上を移動し、OPCドラムの表面を永続的に劣
化させる。また輸送およびハンドリング中に振動および
衝撃によりOPCドラムと荷電ローラとの間で、電荷を
生じOPCドラムの外側電荷輸送層に蓄積する。静電潜
像を形成するとき、この電荷が蓄積した区域では帯状の
明るい部分が生じる。 【解決手段】本発明は電子写真式像形成システムを使用
していないときには、充電部材(荷電ローラ)と像形成
部材(OPCドラム)との間を物理的に分離するスペー
サ装置を設けることにより課題を解決する。スペーサ装
置は自動的に密着・分離を行なう。
Description
電子写真式像形成システムに関する。更に詳細に述べれ
ば、本発明は電子写真式像形成システム内部で充電部材
および像形成部材を分離して像形成部材の損傷を防止す
ることに関する。
複写機は、光伝導体ドラム(以下OPCドラム)のよう
な像形成部材の充電を行なうのに荷電ローラのような充
電部材を採用している。荷電ローラが開発される前に
は、OPCドラムはコロトロンまたはスコロトロンを使
用して充電されていた。この古い充電技術の短所は、コ
ロナ放電を誘導するのに発生せねばならない高電圧、コ
ロトロンまたはスコロトロンドラム充電装置の充電効
率、コロナ放電プロセスの副産物として発生するオゾ
ン、およびOPCドラム面を一様に消去して前の像の残
存効果を排除するのに放電ランプを使用する必要性があ
ることである。
ロトロンまたはスコロトロン充電装置より改善された性
能を提供する。荷電ローラはOPCドラムの近くで動作
するので、コロトロンまたはスコロトロン装置に比較し
て、コロナ放電を誘導するのに必要な電圧がコロトロン
またはスコロトロン装置よりはるかに低い。加えて、荷
電ローラはOPCドラム上の荷電を一様にするのにグリ
ッド組立体を使用していないので、コロトロンまたはス
コロトロンよりはるかに効率の良い充電装置である。更
に、荷電ローラはコロナ放電プロセスが低い電圧で行な
われるので、オゾンの発生はコロトロンまたはスコロト
ロン装置のものより実質上少ない。
電子写真式カートリッジ製品に広範囲に使用されるよう
になって以来、荷電ローラを使用することから生ずる幾
つかの品質上のおよび信頼性の問題が認められるように
なってきた。荷電ローラを正しく動作させるには、荷電
ローラをOPCドラムの表面に密着接触させて設置する
必要がある。これはローラをドラムに対して押しつける
負荷力を荷電ローラに加えることにより行なわれる。こ
の密着した接触により荷電ローラの回復中または回復
後、化学薬品が解放されてOPCドラムの表面上を移動
する。これら溶媒物質はOPCドラムの表面を永続的に
劣化させた。この問題のため電子写真式カートリッジの
印刷欠陥が高い割合で生じた。この問題の発生の割合は
使用する溶媒の量を減らす荷電ローラ製造プロセスに変
更することにより減少した。しかし、荷電ローラの設計
または製造のプロセスの変更に伴い、この問題が再び現
われる可能性が残っている。
PCドラムと荷電ローラとの接触によっても引き起こさ
れた。電子写真式カートリッジの輸送中およびハンドリ
ング中、振動および衝撃によりOPCドラム上の荷電ロ
ーラの移動がそれが接触している間に生ずる。この擦り
動作はOPCドラムの外側電荷輸送層に電荷を発生す
る。この誘導電荷のため、OPCドラム面を露出して静
電潜像を形成するとき、擦り動作が生じた区域では目標
電圧レベルにまで放電できない。誘導電荷が消散して関
連する印刷欠陥が見えなくなるまで多数の充電および放
電のサイクルが必要である。その結果生ずる印刷欠陥は
(紙をプリンタを通して紙の長辺に沿う方向に移動させ
るプリンタの場合)OPCドラムの周囲により隔てられ
たページを横断して明るい水平の帯を示すことがある。
この問題は解決を必要とする顧客の重大な不満の原因で
あり続ける。
成システムを使用していないとき充電部材と像形成部材
との間の分離を維持することにより像形成部材の損傷を
防止するスペーサ装置に関する。スペーサ装置は電子写
真式像形成システムの使用の開始時像形成部材と充電部
材との間の分離を自動的に解除する。
部材と第1の位置にある光伝導体ドラムのような像形成
部材との間に設置された、たとえば第1および第2のス
ペーサ部材を備えたスペーサを備えている。またスペー
サ装置が備えているのは、スペーサを像形成部材の回転
の結果第1の位置から第2の位置に移動させる機構、た
とえばそれぞれ第1および第2のスペーサ部材に取付け
られた第1および第2のスペーサカムである。第2の位
置ではスペーサは像形成部材と充電部材との間にない。
明を考察することにより更に充分に理解される。
限定されない。この実施例のスペーサ装置をレーザプリ
ンタに使用される電子写真式印刷カートリッジの中でも
説明するが、この実施例のスペーサ装置は、像形成部材
と充電部材を、印刷システムの動作前には分離しておく
のが得策である全ての電子写真式像形成システムにも適
用されることが理解されるであろう。
1、荷電ローラ2、およびスペーサ部材6a、6bおよびス
ペーサカム3a、3bを含むスペーサ間の関係を示したもの
である。荷電ローラホルダ4a、4bは荷電ローラ2のシャ
フト端2a、2bを支えている。圧縮ばね5a、5bは、スペー
サカム3a、3bが動作位置にあるとき、荷電ローラ2をO
PCドラム1に対して押しつける荷電ローラホルダ4a、
4bに負荷力を与える。荷電ローラ2のシャフト端2a、2b
はスペーサ部材6a、6bにある穴を通して滑る。電子写真
式カートリッジを最初に使用する前に、スペーサカム3
a、3bはOPCドラム1に係合し、荷電ローラ2をOP
Cドラム1の表面から持ち上げ、OPCドラム1と荷電
ローラ2とを接触させない。スペーサカム3a、3bはスペ
ーサ部材6a、6bに接合している。好適実施例では、スペ
ーサカム3a、3bはスペーサ部材6a、6bと一体に形成され
ている。
ム1の表面が磨耗するためスペーサカム3a、3bが印刷に
使用される区域でOPCドラム1に接触しないようにシ
ャフト端2a、2bに設置されていることは重要である。ス
ペーサ部材6a、6bを、たとえば、シャフト端2a、2bの直
径を、OPCドラム1の印刷可能区域に対応するシャフ
ト端2a、2b上の位置でスペーサ部材6a、6bにある穴の直
径より大きいように変えることにより、またはシャフト
端2a、2bの近くに突起を形成してスペーサ部材6a、6bを
シャフト端2a、2bの近くに設置することにより、その正
しい場所に保持することができる。更に、スペーサカム
3a、3bを、スペーサカム3a、3bとOPCドラム1とが接
触する場所でOPCドラム1の表面が過度に摩耗するこ
とのない材料で構成することが重要である。
面図が図示されている。OPCドラム1は典型的にはア
ルミニウムで作られている基板1a、およびOPCドラム
1の光伝導皮膜1bを備えているように断面図で示されて
いる。図2は電子写真式印刷カートリッジの最初の使用
前にスペーサカム3aが占有している位置、すなわち使用
前位置、でOPCドラム1の光伝導皮膜1bの表面に係合
しているスペーサカム3aの好適実施例を示している。
の使用後のスペーサカム3aの位置、すなわち動作位置、
を示しててある。図3に示す端から見て、OPCドラム
1が時計方向に回転するとスペーサカム3aおよびスペー
サカム3b(図3には示してない)がシャフト端2a、2bの
周りにOPCドラム1の回転とは反対の方向に回転す
る。スペーサカム3a、3b(およびスペーサ部材6a、6b)
が回転するにつれて、圧縮ばね5a、5bは荷電ローラ2を
OPCドラム1に押しつけ、スペーサカム3a、3bをシャ
フト端2a、2bの周りに更に回転させる。電子写真式印刷
カートリッジの製品寿命中に、スペーサカム3a、3bはO
PCドラム1が回転するときOPCドラム1の表面に接
触している図3に示す動作位置に留まっている。
3bの幾何学的構造は各用途に適応して所要性能を達成し
なければならない。たとえば、スペーサカム3a、3bがO
PCドラム1が回転して入るエッジに突出部を備え、ス
ペーサカム3a、3bの旋回軸から突出部におけるスペーサ
カム3a、3bの表面までの距離が旋回軸からOPCドラム
1の表面上の最近点までの距離より大きいようになって
おり、OPCドラム1とスペーサカム3a、3bとの間の摩
擦係数が圧縮ばね5a、5bにより加えられる力に打ち勝つ
のに充分なだけ大きくなければ、または荷電ローラホル
ダ4a、4bの利用できる移動距離が充分大きくなければ、
スペーサカム3a、3bは使用前位置から外へ回転すること
ができず、荷電ローラ2がOPCドラム1の表面に接触
することはできない。
慮すべき事項はスペーサカム3a、3bとOPCドラム1の
接触表面との間の摩擦係数である。摩擦係数が充分大き
くなければ、スペーサカム3a、3bは使用前位置から動作
位置まで回転することができず、圧縮ばね5a、5bにより
加えられる力にもよるが、荷電ローラ2がOPCドラム
1の表面に接触することができない。設計に関するなお
他の考慮すべき事項はスペーサカム3a、3bを構成する材
料のOPCドラム1の光伝導皮膜を形成する材料との適
合性である。OPCドラム1に接触するスペーサカム3
a、3bの表面の摩耗性が大きすぎれば、OPCドラム1
の表面は下方のアルミニウム基板1aまで取り去られ、印
刷欠陥を生ずることのある粒子を発生する。他に、材料
がガスを発生し且つOPCドラム1の表面に凝縮するか
またはOPCドラム1の表面を溶かす化学薬品を含有し
ていれば、OPCドラム1が損傷することがある。
図4に動作位置で図示してある。この実施例では、スペ
ーサカム3a、3bに楕円断面の形状を成す隅がある。この
形状のスペーサカム3a、3bは荷電ローラ2とOPCドラ
ム1との間の使用前位置の分離をスペーサカム3a、3bを
OPCドラム1の表面の移動と反対の方向に回転させる
ことにより再確定することができる。スペーサカム3a、
3bを動作位置から使用前位置まで回転させるのに必要な
特定の形状はスペーサカムとOPCドラム1の表面との
間の摩擦係数、圧縮ばね5a、5bにより荷電ローラ2に加
えられる負荷力、およびドラム半径を含む因子によって
決まる。使用前分離を再設定できることは電子写真式カ
ートリッジを長期間使用しないでおく場合に望ましい。
OPCドラム1の表面1bとOPCドラム1に接触するス
ペーサカム3a、3bの表面との間の摩擦係数をスペーサカ
ム3a、3bがOPCドラム1の速さがレーザプリンタの動
作回転速さに達するまで使用前位置から回転しないよう
に制御することである。OPCドラム1がこの動作回転
速さより実質上低い回転速さで回転すると、スペーサカ
ム3a、3bの下面はOPCドラム1が回転するにつれてO
PCドラム1の表面1bの上を滑る。OPCドラム1の速
さが動作回転速さに近づくと、摩擦係数はスペーサカム
3a、3bを動作位置まで回転させる値まで増大する。
まで開示された各実施例について生産性改善するよう修
正するのは有益である。電子写真式印刷カートリッジに
設置してからOPCドラムの目視検査を行なうのが普通
に行われる。この目視検査はOPCドラムのハンドリン
グまたは取付け中に生ずることがあるOPCドラムの損
傷を検出するために行なわれる。この検査を行なうに
は、開示したスペーサ装置を備えている電子写真式印刷
カートリッジの場合、OPCドラムの回転が必要であ
り、こうするとスペーサカム3a、3bを動作位置に移動さ
せることになる。これを回避するには、スペーサ部材6
a、6bに、使用前位置にカートリッジハウジングの中に
設置されているスペース部材6a、6bに対応する位置に穴
を開けることである。カートリッジハウジングの中でピ
ンをスペース部材6a、6bに挿入し、OPCドラムが検査
のために回転するとき動作位置まで移動しないようにす
ることができる。
サ装置の第3の代替実施例を示す。スペーサ装置はOP
Cドラム1の他端にも同様に設けられている。この実施
例では、スペーサ部材6aおよびスペーサカム3aを含むス
ペーサが電子写真式印刷カートリッジのハウジング8に
取付けられたピン7aに滑動可能に取付けられている。ス
ペーサ部材6aの一端にピン7aが挿入されてスペーサ部材
6を保持するスロッ ト9aがある。スペーサ部材6aの他端
は使用前位置にあるシャフト2aに接触している。使用前
位置で、スペーサカム3aはOPCドラム1の表面に接触
し、荷電ローラ2とOPCドラム1の表面との間に隙間
が存在するようになっている。OPCドラム1が回転す
ると、OPCドラム1の表面とスペーサカム3aとの間の
摩擦力がスペーサカム3aを、ピン7aにより拘束されるよ
うに、スペーサカム3aがシャフト2aとOPCドラム1の
表面との間に存在しなくなるまで移動させる。これによ
り圧縮ばね5a、5bが荷電ローラ2をOPCドラム1の表
面と接触させることができる。
465,136号は充電部材圧力接触解放形体を備えたプロセ
スカートリッジを開示している。一対の圧力解放片が充
電部材を保持して充電部材と像形成部材とが分離される
ようにしている。これら圧力解放片はプロセスカートリ
ッジ枠に旋回可能に取付けられている。解放片を回転さ
せると、充電部材は像形成部材に向かって押される。解
放片の回転をプロセスカートリッジを設置する前に手動
で、またはプロセスカートリッジを像システムにある形
体を使用して像システムに設置するとき自動的に、行な
うことができる。
5,095,335号はカートリッジを像形成装置に挿入したこ
とに応答して充電部材を像形成部材と接触させて選択的
に設置する機構を利用することを開示している。機構は
カートリッジハウジングに取付けられ、充電部材を像形
成部材と接触する位置と充電部材と像形成部材とが分離
する位置との間で回転させる。
的に、スペーサ装置のこの開示実施例では、充電部材は
像形成装置と接触して像形成部材の回転により設置され
る。他に、スペーサ装置は充電部材のシャフトに旋回可
能に取付けられるかまたはカートリッジまたは像形成シ
ステムのハウジングに滑動可能に取付けられる。したが
って、スペーサ装置の本開示実施例は先に記した特許に
開示されているものより、はるかに簡単でかつ少ない費
用で実施される。
が、以下、本発明の各実施態様の例を示す。
部材2を備えている電子写真式像形成システムにおい
て、以下(a)および(b)を含むことを特徴とするス
ペーサ装置{6a、6b、3a、3b}、(a)前記充電部材2
と前記像形成部材1との間の第1の位置に設置されたス
ペーサ{6a、6b}、および(b)移動させる手段{3a、
3b}、該移動手段{3a、3b}は前記像形成部材1の回転
に応答して前記スペーサ{6a、6b}を前記第1の位置か
ら第2の位置に移動させ、前記スペーサ{6a、6b}に結
合されている。
サ装置{6a、6b、3a、3b}、該スペーサ装置{6a、6b、
3a、3b}は以下の(a)ないし(e)を含むことを特徴
とする、(a)前記電子写真式像形成システムは電子写
真式印刷システムを備えており、(b)前記像形成部材
1は光伝導体ドラム1を備えており、(c)前記充電部
材2はシャフトと前記光伝導体ドラム1との間に前記ス
ペーサ{6a、6b}が設けられているシャフトを備えた荷
電ローラ2を備えており、(d)前記シャフトには第1
の端2aおよび第2の端2bがあり、(e)前記スペーサ
{6a、6b}は、それぞれ、前記シャフトの前記第1の端
2aおよび前記第2の端2bの近くで前記シャフトと接触す
る第1のスペーサ部材6aおよび第2のスペーサ部材6bを
備えている。
サ装置{6a、6b、3a、3b}、該スペーサ装置{6a、6b、
3a、3b}は以下の(a)ないし(c)を含むことを特徴
とする、(a)前記移動させる手段{3a、3b}は、それ
ぞれ、前記第1のスペーサ部材6aおよび前記第2のスペ
ーサ部材6bに取付けられた、前記光伝導体ドラム1と接
触するための第1のスペーサカム3aおよび第2のスペー
サカム3bを備えており、(b)前記第1のスペーサ部材
6aおよび前記第2のスペーサ部材6bは、それぞれ前記シ
ャフトの前記第1の端2aおよび前記第2の端2bに旋回可
能枠を備えており、(c)前記第1のスペーサ部材6aお
よび前記第2のスペーサ部材6bは、それぞれ、前記シャ
フトの前記第1の端2aおよび前記第2の端2bを挿入する
ためのそれぞれ第1の穴および第2の穴を備えている。
サ装置{6a、6b、3a、3b}、該スペーサ装置{6a、6b、
3a、3b}は以下の(a)および(b)を含むことを特徴
とする、(a)前記第1のスペーサカム3aおよび前記第
2のスペーサカム3bには、それぞれ、前記光伝導体ドラ
ム1に摩擦接触し、前記光伝導体ドラム1の回転に応答
して前記第1のスペーサカム3aおよび前記第2のスペー
サカム3bを前記第1の位置から前記第2の位置まで移動
させる第1および第2の表面があり、(b)前記第1の
位置において前記第1のスペーサカム3aおよび前記第2
のスペーサカム3bによって前記荷電ローラ2と前記光伝
導体ドラム1との間に隙間があり、前記第2の位置にお
いて前記第1のスペーサカム3aおよび前記第2のスペー
サカム3bによって前記荷電ローラ2が前記光伝導体ドラ
ム1に接触している。
サ装置{6a、6b、3a、3b}、該スペーサ装置{6a、6b、
3a、3b}は以下の(a)ないし(c)を含むことを特徴
とする、(a)前記第1のスペーサカム3aおよび前記第
2のスペーサカム3bが前記第1の位置から前記第2の位
置への移動は前記光伝導体ドラム1が所定の速さで回転
することに応答して生じ、(b)前記第1のスペーサカ
ム3aおよび前記第2のスペーサカム3bの前記第1および
前記第2の表面は前記第1のスペーサカム3aおよび前記
第2のスペーサカム3bを前記第2の位置から前記第1の
位置まで移動させることができる形状を成し、(c)前
記第1のスペーサカム3aおよび前記第2のスペーサカム
3bの前記第1の表面および前記第2の表面の断面の形状
は楕円形である。
ッジであって、該電子写真式印刷カートリッジは以下の
(a)ないし(c)を含むことを特徴とする、(a)光
伝導体ドラム1、(b)シャフトの付いた荷電ローラ
2、(c)前記光伝導体ドラム1と前記荷電ローラ2の
前記シャフトとの間に設けられた分離手段{6a、6b}、
および(d)前記分離手段{6a、6b}を前記光伝導体ド
ラム1と前記分離手段{6a、6b}に結合している前記荷
電ローラ2の前記シャフトとの間から取り外す手段{3
a、3b}。
真式印刷カートリッジであって、該電子写真式印刷カー
トリッジは以下の(a)ないし(c)を含むことを特徴
とする(a)前記シャフトには第1の端2aおよび第2の
端2bがあり、(b)前記分離手段{6a、6b}は、それぞ
れ、前記第1の端2aおよび前記第2の端2bの近くで前記
シャフトに接触する第1のスペーサ部材6aおよび第2の
スペーサ部材6bを備えており、(c)前記取り外す手段
{3a、3b}は、前記光伝導体ドラム1の回転に応答して
前記第1のスペーサ部材6aおよび前記第2のスペーサ部
材6bを第1の位置から第2の位置に移動させる。
真式印刷カートリッジであって、該電子写真式印刷カー
トリッジは、さらに以下の(a)および(b)を含むこ
とを特徴とする、(a)前記光伝導体ドラム1および前
記荷電ローラ2を囲むカートリッジハウジング8、およ
び(b)前記取り外す手段{3a、3b}は、前記カートリ
ッジハウジング8に取付けられた第1の取付けピン7aお
よび第2の取付けピン7b、および、それぞれ、前記第1
のスペーサ部材6aおよび前記第2のスペーサ部材6bに、
前記第1の取付けピン7aおよび前記第2の取付けピン7b
を挿入するための第1のスロット9aおよび第2のスロッ
ト9bを備える。
真式印刷カートリッジであって、該電子写真式印刷カー
トリッジは、以下の(a)および(b)を含むことを特
徴とする、(a)前記取り外す手段{3a、3b}は、それ
ぞれ、前記第1のスペーサ部材6aおよび前記第2のスペ
ーサ部材6bに取付けられて前記光伝導体ドラム1に接触
する第1のスペーサカム3aおよび第2のスペーサカム3b
を備えており、(b)旋回取付け枠が前記第1のスペー
サ部材6aおよび前記第2のスペーサ部材6bを前記シャフ
トの前記第1の端2aおよび第2の端2bに結合している。
写真式印刷カートリッジであって、該電子写真式印刷カ
ートリッジは、以下の(a)および(d)を含むことを
特徴とする、(a)前記第1のスペーサ部材6aおよび前
記第2のスペーサ部材6bは、それぞれ、前記シャフトの
前記第1の端2aおよび前記第2の端2bを挿入するための
第1の穴および第2の穴を備えており、(b)前記第1
のスペーサ部材6aおよび前記第2のスペーサ部材6bが前
記第1の位置にあるとき前記荷電ローラ2と前記光伝導
体1との間に分離が存在し、(c)前記第1のスペーサ
部材6aおよび前記第2のスペーサ部材6bが前記第2の位
置にあるとき前記荷電ローラ2は前記光伝導体1と接触
しており、(d)前記第1のスペーサカム3aおよび前記
第2のスペーサカム3bには、それぞれ、前記光伝導体1
と摩擦接触して、記光伝導体1の回転に応答して前記第
1のスペーサカム3aおよび前記第2のスペーサカム3bを
前記第1の位置から前記第2の位置に移動させる第1の
表面および第2の表面を有する。
の形態を説明してきたが、当業者にはこれに本発明の精
神からまたは付記した特許請求の範囲の範囲から逸脱す
ることなく各種修正を行い得ることが容易に明らかであ
る。
びスペーサ装置の関連する構成要素の幾つかの間の関係
を示す図面である。
から見た使用前位置にあるこの実施例の荷電ローラ、荷
電ローラ取付け枠、およびスペーサ装置の側面図を示す
図面である。
から見た動作位置にあるこの実施例のスペーサ装置を示
す図面である。
から見たスペーサ装置の第1の代替実施例を示す図面で
ある。
から見たスペーサ装置の第3の代替実施例を示す図面で
ある。
Claims (1)
- 【請求項1】像形成部材1、および充電部材2を備えて
いる電子写真式像形成システムにおいて、以下(a)お
よび(b)を含むことを特徴とするスペーサ装置、
(a)前記充電部材2と前記像形成部材1との間の第1
の位置に設置されたスペーサ、および(b)移動させる
手段、該移動手段は前記像形成部材1の回転に応答して
前記スペーサを前記第1の位置から第2の位置に移動さ
せ、前記スペーサに結合されている。
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