JP2003098922A - 静電荷制御システムおよびそれを有する複写機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 支持構造と接して動く被駆動ウェブ部材上の
静電荷の蓄積を効果的かつ経済的に制御するための静電
荷制御システムを提供する。 【解決手段】 上記静電荷制御システム（１５０）は、
（ａ）被駆動ウェブ部材（１０）の表面（１７６）に接
触する少なくとも1つの抵抗性接触部材と、（ｂ）抵抗
性接触部材に結合されて抵抗性接触部材にバイアスをか
けて、選択された極性および電位レベルの中和バイアス
を被駆動ウェブ部材の表面にかけるバイアス源と、を含
み、それによって被駆動ウェブ部材（１０）上の電荷の
蓄積を効果的に中和および制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は一般に、静電荷除去
システムに関し、特に効果的かつ経済的な静電荷制御シ
ステムを含む静電写真複写機またはベルトトナー画像に
関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】周知の
ように、静電荷は通常、2つの物体がこすり合わされる
と発生する。ベルト状の光受容体を有する静電写真式複
写機では、通常、係るベルト状の光受容体が支持バーお
よびロール等の物体上を駆動される際、その回転のたび
に静電荷が発生することが分かっている。実際、通常、
このような静電荷が事実、回転の度に蓄積し、望ましく
ない機械の故障につながる（以下に詳述する）。

【０００３】一般的なトナー画像複写機、たとえば、静
電写真式印刷処理機では、ドラムまたはベルト状の回転
可能な光導電性部材を部分的にほぼ均一な電位に帯電
し、その表面に感光性を与える。光導電性部材の帯電部
分は、複写する原稿の光像に露光される。帯電された光
導電性部材の露光により、露光された領域における部材
上の電荷が選択的に消散する。このような露光により、
複写する原稿内に含まれる情報領域に対応する光導電性
部材上に静電潜像が形成される。

【０００４】光導電性部材上に静電潜像が形成される
と、現像材を接触させることにより潜像が現像される。
一般に、現像材は摩擦電気で粒状キャリアに付着するト
ナー粒子を含む。トナー粒子は粒状キャリアから潜像に
吸着されて、光導電性部材上にトナー粉像を形成する。
トナー粉像は光導電性部材からシート媒体に転写され
る。トナー粒子が加熱されて、粉像をシート媒体に永久
的に定着させる。

【０００５】以上は典型的な白黒の静電写真式印刷機の
概説である。マルチカラー電子写真の到来で、複数の画
像形成ステーションを備える複写機アーキテクチャを使
用するのが望ましくなっている。複数の画像形成ステー
ションを備えるアーキテクチャの一例では、光受容部材
が各色分解について再帯電、再イメージング、現像され
るイメージオンイメージ（ＩＯＩ）システムを利用す
る。この帯電、イメージング、現像、再帯電、再イメー
ジング、および現像（そのすべての後、シートに転写す
る）は、いわゆるシングルパスマシンでは光受容体が一
回転する間に行われ、一方、マルチパスアーキテクチャ
では一回の帯電、イメージング、および現像で各色分解
を形成し、各色について別々に転写動作を行う。

【０００６】いずれにせよ、特にマシンが被駆動ウェブ
またはベルトの形態の光導電性または光受容体部材を含
む場合、ウェブまたはベルトは一般に少なくとも一連の
ローラ上を駆動される。このようなマシンが比較的大型
の場合、光受容体ベルトは合計２０以上の支持バーおよ
びゴムロール上での動作を軽く必要とし得るため、この
間に上述のように回転するたびに静電荷を発生する。こ
のように発生された電荷により光受容体ベルトが支持バ
ーおよびロールに誘引されがちとなることが分かってい
る。

【０００７】このような誘引はベルトのドラグ（抗力）
の増大として示され、かつ測定できる。このように発生
した静電荷が制御されないままであると、ベルトの背面
の静電荷レベルが非常に高くなり、それによってベルト
のドラグが駆動ロールおよび／または駆動モータの駆動
容量を越す可能性が出てくる。さらに、以下のような故
障、すなわち（ａ）駆動ロールに対してベルトがスリッ
プ／固着した状況から生じる動きの品質の誤差、（ｂ）
画像の位置合わせミスの増大、（ｃ）過剰なモータ電流
の障害による駆動モータの制御不能および／または機能
停止、および（ｄ）保守サービス中にベルトを除去、交
換しようとする技術者の努力を妨げるまたは邪魔をする
ような光受容体ベルト上の大きな電荷レベル、といった
多岐にわたる関連の故障が生じる。

【０００８】従って、たとえば、静電写真式複写機の光
受容体ベルト等の回転ウェブまたはベルト上の静電荷の
蓄積を制御するための効果的なシステムが必要とされて
いる。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の静電荷制御シス
テムは、支持構造と接して移動する被駆動ウェブ部材の
表面上の静電荷の蓄積を効果的かつ経済的に制御するた
めの静電荷制御システムであって、（ａ）被駆動ウェブ
部材の表面に接触する少なくとも１つの抵抗性接触部材
と、（ｂ）抵抗性接触部材に結合されて、抵抗性接触部
材にバイアスをかけて、被駆動ウェブ部材の表面に選択
された極性および電位レベルを有する中和バイアスをか
けるバイアス源と、を含み、それによって被駆動ウェブ
部材上の静電荷の蓄積を効果的に中和、制御する。

【００１０】本発明の静電荷制御システムは、支持構造
と接して移動する被駆動ウェブ部材の表面上の静電荷の
蓄積を効果的かつ経済的に制御するための静電荷制御シ
ステムであって、（ａ）被駆動ウェブ部材の表面上の静
電荷の蓄積のレベルおよび極性を検知するための手段
と、（ｂ）被駆動ウェブ部材の表面に接触する少なくと
も１つの抵抗性接触部材と、（ｃ）抵抗性接触部材に結
合されて、抵抗性接触部材にバイアスをかけて、被駆動
ウェブ部材の表面に選択された極性および電位レベルを
有する中和バイアスをかけるバイアス源と、を含み、そ
れによって被駆動ウェブ部材上の静電荷の蓄積を効果的
に中和、制御する。

【００１１】本発明の静電荷制御システムは、支持構造
と接して移動する被駆動ベルト部材上の静電荷の蓄積を
効果的かつ経済的に制御するための静電荷制御システム
であって、（ａ）被駆動ベルト部材に接して、被駆動ベ
ルト部材から一次静電荷を消散させるための少なくとも
１つの導電性受動部材と、（ｂ）被駆動ベルト部材から
二次および所望の次元の静電荷をさらに消散させるため
の能動静電荷除去アセンブリであって、被駆動ベルト部
材と接触するための導電性接触部材と、導電性接触部材
にバイアスをかけて、被駆動ベルト部材に選択された極
性を有する中和バイアスをかけるバイアス源と、を有す
る能動静電荷除去アセンブリと、を含み、それによって
被駆動ベルト部材上の静電荷の蓄積を効果的に中和、制
御する。

【００１２】本発明の静電写真式複写機は、（ａ）一連
のベルト駆動および支持部材と、（ｂ）トナー画像を担
持するためのイメージング表面と、一連のベルト駆動お
よび支持部材に接する裏側と、を有する閉ループベルト
画像担持部材と、（ｃ）閉ループベルト画像担持部材に
関係するトナー画像を転写するようにコピー紙を移動さ
せるためのシート給紙および処理アセンブリと、（ｄ）
閉ループベルト画像担持部材のイメージング表面上にト
ナー画像を形成し、トナー画像をコピー紙に転写するイ
メージング装置と、（ｅ）一連のベルト駆動および支持
部材と接して移動する閉ループベルト画像担持部材上の
静電荷の蓄積を効果的かつ経済的に制御するための静電
荷制御システムと、を含み、静電荷制御システムは、
（ｉ）被駆動ウェブ部材（一連のベルト駆動および支持
部材）の表面に接触する少なくとも１つの抵抗性接触部
材と、（ｉｉ）抵抗性接触部材に結合されて、抵抗性接
触部材にバイアスをかけて、被駆動ウェブ部材（一連の
ベルト駆動および支持部材）の表面に選択された極性お
よび電位レベルを有する中和バイアスをかけるバイアス
源と、を有し、それによって被駆動ウェブ部材上の静電
荷の蓄積を効果的に中和、制御する。

【００１３】本発明の静電写真式複写機は、（ａ）一連
のベルト駆動および支持部材と、（ｂ）トナー画像を担
持するためのイメージング表面と、一連のベルト駆動お
よび支持部材に接する裏側と、を有する閉ループベルト
画像担持部材と、（ｃ）閉ループベルト画像担持部材に
関係するトナー画像を転写するようにコピー紙を移動さ
せるためのシート給紙および処理アセンブリと、（ｄ）
閉ループベルト画像担持部材のイメージング表面上にト
ナー画像を形成し、トナー画像をコピー紙に転写するイ
メージング装置と、（ｅ）一連のベルト駆動および支持
部材と接して移動する閉ループベルト画像担持部材上の
静電荷の蓄積を効果的かつ経済的に制御するための静電
荷制御システムと、を含み、静電荷制御システムは、
（ｉ）閉ループベルト画像担持部材に接触して、そこか
ら一次静電荷を消散させるための少なくとも１つの導電
性受動部材と、（ｉｉ）閉ループベルト画像担持部材か
ら二次および所望の次元の静電荷をさらに消散させるた
めの能動静電荷除去アセンブリであって、閉ループベル
ト画像担持部材と接触するための導電性接触部材と、導
電性接触部材にバイアスをかけて、閉ループベルト画像
担持部材に選択された極性を有する中和バイアスをかけ
るバイアス源と、を有し、それによって閉ループベルト
画像担持部材上の静電荷の蓄積を効果的に制御し、望ま
しくない機械の故障を実質的に防止することを特徴とす
る。

【００１４】本発明の一局面によると、支持構造と接し
て移動する被駆動ウェブ部材上の静電荷の蓄積を効果的
かつ経済的に制御するための静電荷制御システムが提供
される。この静電荷制御システムは、（ａ）被駆動ウェ
ブ部材の表面に接触する少なくとも１つの抵抗性接触部
材と、（ｂ）抵抗性接触部材に結合されて、抵抗性接触
部材にバイアスをかけて、被駆動ウェブ部材の表面に選
択された極性および電位レベルを有する中和バイアスを
かけるバイアス源と、を含み、それによって被駆動ウェ
ブ部材上の静電荷の蓄積を効果的に中和、制御する。

【００１５】本発明の別の局面によると、支持構造と接
して移動する被駆動ウェブ部材上の静電荷の蓄積を効果
的かつ経済的に制御するための静電荷制御システムが提
供される。この静電荷制御システムは、（ａ）被駆動ウ
ェブ部材の表面上の静電荷の蓄積のレベルおよび極性を
検知するための装置と、（ｂ）被駆動ウェブ部材の表面
に接触する少なくとも１つの抵抗性接触部材と、（ｃ）
抵抗性接触部材に結合されて、抵抗性接触部材にバイア
スをかけて、被駆動ウェブ部材の表面に選択された極性
および電位レベルを有する中和バイアスをかけるバイア
ス源と、を含み、それによって被駆動ウェブ部材上の静
電荷の蓄積を効果的に中和、制御する。

【００１６】本発明のさらに別の局面によると、支持構
造と接して移動する被駆動ベルト部材等の被駆動ウェブ
部材上の静電荷の蓄積を効果的かつ経済的に制御するた
めの静電荷制御システムが提供される。この静電荷制御
システムは、（ａ）被駆動ベルト部材等の被駆動ベルト
部材に接して、被駆動ベルト部材等の被駆動ウェブ部材
から一次静電荷を消散させるための少なくとも１つの導
電性受動部材と、（ｂ）被駆動ベルト部材等の被駆動ウ
ェブ部材から二次および所望の次元の静電荷をさらに消
散させるための能動静電荷除去アセンブリと、を含む。
この能動静電荷除去アセンブリは、被駆動ベルト部材等
の被駆動ウェブ部材と接触するための導電性接触部材
と、導電性接触部材にバイアスをかけて、被駆動ベルト
部材等の被駆動ウェブ部材に選択された極性を有する中
和バイアスをかけるバイアス源と、を含み、それによっ
て被駆動ベルト部材等の被駆動ウェブ部材上の静電荷の
蓄積を効果的に制御する。

【００１７】本発明のさらに別の局面によると、静電写
真式複写機であって、（ａ）一連のベルト駆動および支
持部材と、（ｂ）トナー画像を担持するためのイメージ
ング表面と、一連のベルト駆動および支持部材に接する
裏側と、を有する閉ループベルト画像担持部材と、
（ｃ）閉ループベルト画像担持部材とトナー画像を転写
するような関係となるようにコピー紙を移動させるため
のシート給紙および処理アセンブリと、（ｄ）閉ループ
ベルト画像担持部材のイメージング表面上にトナー画像
を形成し、トナー画像をコピー紙に転写するためのイメ
ージング装置と、を含む静電写真式複写機が提供される
とともに、支持構造と接して移動する被駆動ウェブ部材
上の静電荷の蓄積を効果的かつ経済的に制御するための
静電荷制御システムが提供される。この静電荷制御シス
テムは、（ａ）被駆動ウェブ部材の表面上の静電荷の蓄
積のレベルおよび極性を検知するための装置と、（ｂ）
被駆動ウェブ部材の表面に接触する少なくとも１つの抵
抗性接触部材と、（ｃ）抵抗性接触部材に結合されて、
抵抗性接触部材にバイアスをかけて、被駆動ウェブ部材
の表面に選択された極性および電位レベルを有する中和
バイアスをかけるバイアス源と、を含み、それによって
被駆動ウェブ部材上の静電荷の蓄積を効果的に中和、制
御する。

【００１８】本発明の上述のおよび他の特徴は、添付の
図面を参照して明細書および特許請求の範囲をさらに読
むことにより、明らかになり、容易に理解されるであろ
う。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明をその好適な実施形
態に関して説明するが、これは本発明をこの実施形態に
限定するものではなく、前掲の特許請求の範囲に定義さ
れる本発明の精神および範囲に包含されうるすべての代
替物、変更物、および均等物を包含することを意図する
ものであることを理解されたい。

【００２０】ここで図1を参照すると、ベルト支持モジ
ュール９０上に配設された光導電性ベルト１０を一般的
に使用する静電写真式複写機９の概要が図示されてい
る。好適には、光導電性ベルト１０は、導電性の接地層
上に被覆された光導電性材料からなり、この接地層はカ
ーリング防止裏引き層上に被覆されている。ベルト１０
は矢印１３の方向に動き、その移動経路に沿って配置さ
れた種々の処理ステーションを連続する種々の部分が逐
次通過するようにこれを前進させる。ベルト１０はスト
リッピングロール１４、駆動ロール１６、アイドラーロ
ール２１、および支持ロール２３を取り巻く閉ループ１
１として駆動される。

【００２１】まず、光導電性ベルトの表面の一部が帯電
ステーションＡＡを通過する。帯電ステーションＡＡに
おいて、包括的に参照番号２２で示されるコロナ発生装
置により光導電性ベルト１０を比較的高い、実質的に均
一な電位に帯電させる。

【００２２】また図示のように、複写機９はコントロー
ラまたは電子制御サブシステム（ＥＥＳ）２９を含み、
これは好適には中央処理装置（ＣＰＵ）、電子記憶装
置、およびディスプレイまたはユーザインタフェース
（ＵＩ）を有する内蔵型の専用ミニコンピュータであ
る。ＥＳＳ２９はセンサおよび接続にも助けられ、画像
データおよび機械の状況情報の読み出し、収集、準備、
および処理を行うことが出来る。

【００２３】再び図１を参照して、露光ステーションＢ
Ｂにおいて、コントローラまたは電子制御サブシステム
（ＥＳＳ）２９はＲＩＳ２８から所望の出力画像を表す
画像信号を受け、これらの信号を処理して、画像の連続
トーンまたはグレースケール表現に変換し、包括的に参
照番号３０で示されるラスタ出力スキャナ（ＲＯＳ）等
の変調出力ジェネレータにこれを伝送する。ＥＳＳ２９
に伝送される画像信号は上述のようにＲＩＳ２８からの
ものであるか、またはコンピュータからのものであっ
て、それによって静電写真式複写機９が１台以上のコン
ピュータのための遠隔配置プリンタとして機能すること
が可能となる。または、プリンタは高速コンピュータの
ための専用プリンタとして機能しても良い。複写機で複
写したい連続トーン画像に対応するＥＳＳ２９からの信
号はＲＯＳ３０に伝送される。

【００２４】ＲＯＳ３０は、回転式ポリゴンミラーブロ
ックを備えたレーザを含む。好適には、９面ポリゴンが
使用される。露光ステーションＢＢにおいて、ＲＯＳ３
０は光導電性ベルト１０の表面上の帯電部分を約３００
ピクセル／インチ以上の解像度で照射する。ＲＯＳは、
ＥＳＳ２９から受け取った連続トーン画像に対応する静
電潜像を記録するように光導電性ベルト１０を露光す
る。または、ＲＯＳ３０は、光導電性ベルト１０の帯電
部分をラスタ毎に照射するように配置された発光ダイオ
ード（ＬＥＤ）の線形アレイを使用しても良い。

【００２５】静電写真潜像が光導電性表面１２上に記録
された後、ベルト１０は潜像を現像ステーションＣＣへ
と進める。このステーションは、図示のように、乾燥粒
子の形態であるＣＭＹＫカラートナーを収容した４つの
現像ユニットを含む。各現像ユニットにおいて、トナー
粒子は公知の技術によって静電的に潜像に適切に誘引さ
れる。

【００２６】引き続き図１を参照し、静電潜像の現像
後、ベルト１０上のトナー粉末画像は転写ステーション
ＤＤへと進む。シート給紙装置５０によって印刷シート
４８が転写ステーションＤＤに送られる。好適には、シ
ート給紙装置５０は、スタック５４，５５の最上部のシ
ートに接触するための波形真空フィーダ（ＴＣＶＦ）ア
センブリ５２を含む。ＴＣＶＦ５２はスタック５４，５
５からシートを取得し、垂直搬送部５６に進める。垂直
搬送部５６は、前進してきた支持材料のシート４８を給
紙ロール１２０間を通して位置合わせ搬送部１２５に送
り、画像転写ステーションＤＤを通して、その上に形成
されたトナー粉末画像が転写ステーションＤＤにおいて
前進するシート４８と接触するようなタイミングにされ
たシーケンスで光受容体ベルト１０から画像を受ける。
転写ステーションＤＤはコロナ発生装置５８を含み、こ
れによりシート４８の裏側にイオンを噴射する。この結
果、光導電性表面１２からトナー粉末画像がシート４８
に誘引される。転写後、シート４８は矢印６０の方向に
移動し続け、プリフューザ搬送アセンブリ１１２によっ
て溶融ステーションＦＦに搬送される。

【００２７】その後、シートはフューザ７０を通り、こ
こで画像がシート上に永久に定着、すなわち溶着され
る。フューザ７０を通過後、ゲート８８がシートを直
接、出力１７を介してフィニッシャまたはスタッカに送
るか、またはシートを両面経路１００へと偏向させる。
特に、両面経路１００へと送られる場合には、シートは
まずゲート１３４を通って単一シートインバータ８２に
送られる。つまり、第２のシートが片面シートであって
も、その上に両面の画像が形成された完成両面シートで
あっても、シートはゲート８８を介して直接、出力１７
に搬送される。しかし、シートが両面コピーされる場合
であって、まだ片側にしか画像が印刷されていない場
合、ゲート８８はそのシートをインバータ８２へ、そし
て両面ループ経路１００へと偏向するような位置とさ
れ、ここでシートは反転されて、加速ニップ１０２およ
びベルト搬送部１１０に給紙され、転写ステーションＤ
Ｄおよびフューザ７０に再び戻されて、その両面シート
の裏側に２番目の側の画像を受け、永久的に定着させて
から、排出経路１７を通って排出される。

【００２８】印刷シートがベルト１０の光導電性表面１
２から剥離された後、光導電性表面１２に付着している
残留トナー／現像剤および繊維粒子をクリーニングステ
ーションＥＥで除去する。

【００２９】一般に、静電荷は２つの適切な物体がこす
り合わされると発生しうることが知られている。光受容
体ベルト１０等の被駆動ウェブまたはベルトは、支持バ
ー２３およびロール１４，１６，および２０等の静止部
材上を駆動されると、その回転の度に電荷を発生する傾
向がある。発生した電荷によって複数の静止支持バー２
３は回転のたびに静電荷を発生し、発生した電荷によっ
て光受容体１０は支持バー２３およびロール１４，１
６，および２０にさらに誘引される。この誘引は最初は
単にベルトのドラグを増大させるだけである。

【００３０】しかし、制御しないままにしておくと、発
生電荷は大きくなり、誘引力も大きくなって、ドラグが
駆動ロールおよび／または駆動モータの駆動容量を超え
てしまう。これにより、少なくとも２つの障害のうちの
１つ、すなわち、モータのオーバースピードまたは過剰
なモータ電流による障害がおこる。これらの障害に加
え、光受容体上の電荷は保守サービス中のベルトの除去
を妨げる。

【００３１】光受容体ベルト１０上の静電荷の蓄積を制
御する必要があるのは、光受容体ベルト１０の構造にも
理由がある。周知のように、ＡＣＢ（カーリング防止裏
引き）層と称されるベルト１０の裏面１７６はポリカー
ボネート材料からなる。この材料はほとんど非導電性で
あるため、ローラや静止支持バー等の部材上を動くに連
れてその上に電荷が蓄積されがちである。ＡＣＢ層の次
の層は接地面層であり、機械内でこれと接触して光受容
体を接地させる受動ブラシを有する。このような接地に
よる放電は、光受容体の前方層に配される導電性添加剤
を加えることでさらに可能になる。しかし、裏面１７６
にはこのような導電性添加剤がなく、従って、その上の
電荷を接地面に導電できず、かつ導電しない。

【００３２】従って、裏面１７６からこのような電荷を
除去するためには、付加的な手段を施す必要があり、こ
の発明に至った。本発明によると、これは図１および図
４に示されるように、ベルト１０の裏面１７６に直接接
する高抵抗繊維１７２を備えた受動ブラシ１５４等の接
触部材を備えることで実現される。ブラシ１５４は機械
のグランドからは絶縁され、バイアス源１６０によって
バイアス電圧１６２がこの受動ブラシ１５４に印加され
る。このバイアス電圧１６２を所望の特定レベルに設定
することにより、ベルト１０の裏面１７６上の静電荷を
許容できるレベル内に効果的に制御、維持することが可
能になる。

【００３３】ここで図２から図８を参照して、従って複
写機９は、図示されるように、光受容体ベルト１０等の
被駆動ベルト部材等の被駆動ウェブ部材が１４，１６，
２０，および２３等の支持構造と接して動く際にその上
に蓄積された静電荷を効果的かつ経済的に制御するのに
適切な本発明の静電荷制御システム１５０（以下に詳述
する）を含む。

【００３４】画像複写機内の光受容体ベルト１０に関し
て静電荷制御システム１５０を開示、説明するが、駆動
される紙、またはシート給紙ロール、そしてもちろん上
述のように静電荷の蓄積を被る任意のベルト部材等のい
かなる被駆動ウェブ部材にも同様に適用できることを理
解されたい。

【００３５】従って、本発明は一般に、支持構造と接し
て動く被駆動ウェブ部材の表面上に蓄積された静電荷を
効果的かつ経済的に制御するための静電荷制御システム
１５０に関する。このような静電荷制御システムは、被
駆動ウェブ部材の表面に接触するための少なくとも１つ
の接触部材１５４と、接触部材に結合されて、蓄積され
た静電荷を中和するために所望の極性および電位レベル
を有するべく選択された中和バイアス１６２を被駆動ウ
ェブ部材の表面に印加するように接触部材にバイアスを
かけるバイアス源１６０とを含んでもよく、それによっ
て被駆動ウェブ部材上に蓄積された静電荷を効果的に中
和、制御する。さらに図１に示されるように、静電荷制
御システム１５０は、被駆動ウェブ部材の表面上に蓄積
された静電荷のレベルおよび極性を検知するためのＥＳ
Ｖ１６４等の手段をさらに含んでも良い。このような検
知は、バイアス１６２の極性および電位レベルの選択前
に一度行われても良いし、またはコントローラ２９を含
む閉ループシステム内で、被駆動ウェブ部材上に蓄積さ
れた静電荷を効果的に中和および制御するダイナミック
な検知および適切なバイアス印加に応じて行われても良
い。

【００３６】いずれにせよ、図示されるような静電荷制
御システム１５０は、被駆動ベルト部材または閉ループ
ベルト画像担持部材１０等の被駆動ウェブ部材に接触し
てそこから１次電荷を消散させる少なくとも１つの導電
性受動部材１５２を含むか、または静電荷制御システム
１５０は、被駆動ベルト部材または閉ループベルト画像
担持部材１０等の被駆動ウェブ部材から２次または所望
の次元の静電荷をさらに消散させるための能動静電荷除
去アセンブリ１５４を含んでも良い。能動静電荷除去ア
センブリ１５４は、被駆動ベルト部材または閉ループベ
ルト画像担持部材１０等の被駆動ウェブ部材に接触する
導電性接触部材１５６を有する。能動静電荷除去アセン
ブリ１５４はまた、導電性接触部材１５６をバイアスし
て選択された極性の中和バイアス１６２を被駆動ベルト
部材または閉ループベルト画像担持部材１０等の被駆動
ウェブ部材にかけるためのバイアス源１６０を含み、そ
れによって閉ループベルト画像担持部材上の静電荷の蓄
積を効果的に制御し、結果としておこる望ましくない機
械の故障を実質的に防ぐ。

【００３７】少なくとも１つの導電性であるが高抵抗の
受動部材１５２は、被駆動ベルト部材または閉ループベ
ルト画像担持部材１０等の被駆動ウェブ部材の裏面１７
６と常に接するブラシを含む。図示のように、少なくと
も１つの導電性であるが高抵抗の受動部材１５２は接地
カーボンブラシを含んでもよく、接触部材１５６は絶縁
性の導電性であるが高抵抗のブラシを含む。

【００３８】バイアス源１６０はＤＣ電源を含み、選択
される中和バイアスの極性は、被駆動ベルト部材または
閉ループベルト画像担持部材１０等の被駆動ウェブ部材
上に蓄積される静電荷の検知極性と逆である。ＤＣ電源
またはバイアス源１６０は、２次静電荷によって被駆動
ベルト部材または閉ループベルト画像担持部材１０等の
被駆動ウェブ部材に誘導された電流と等しい電流を生成
するのに十分な電位レベルを有するバイアス１６２をか
ける。

【００３９】複写機９は、その上の蓄積静電荷によって
被駆動ベルト部材等の被駆動ウェブ部材において誘導さ
れた電流レベルと電圧のレベルを測定、検知するための
少なくとも１つの静電電圧センサ（ＥＳＶ）１６４を含
む。

【００４０】特に図３を参照すると、受動部材１５２の
拡大等角図が示されており、接地される静電荷除去ブラ
シ１６６と支持部またはホルダ１６８を含む。支持部ま
たはホルダ１６８は、個別の抵抗性ブラシファイバ１７
２からなる複数の間隔をあけられ、分離された束１７０
の周囲に巻かれた導電性の金属片を含んでも良い。ファ
イバの抵抗は、静電荷が簡単に導電するものの、緩く束
ねられたファイバが低電圧の電子機器をショートさせな
いような導電性となるような範囲で選択される。本発明
の目的のため、「導電性」とは静電荷が伝導されること
を意味している。ファイバの個々の束は高抵抗で、単に
ファイバの周囲を導電性金属支持部またはホルダ１６８
でクリンピングして支持部１６８を図示のように接地電
位に接続することによって所定の場所で保持しても良
い。

【００４１】ファイバ１７２の端部１７４は、図１およ
び図２に示されるようにその上の静電荷を低減させたい
光受容体ベルト１０または画像担持部材の裏側１７６に
接しても良い。動作の際、ファイバの端部は、静電荷を
有する光受容体ベルト１０の裏側１７６に直接接し、ブ
ラシファイバの端部１７４は、光受容体ベルト１０の裏
側によってそらされる。ブラシファイバ１７２は導電性
の支持部に連結され、この支持部は接地されて導電路と
なり、光受容体ベルト１０の裏面１７６上の静電荷を低
減する。よく知られているように、ブラシファイバの端
部１７４を静電荷を有する光受容体ベルト１０の裏側１
７６から間隔をあけることで、光受容体の裏側から静電
荷を除去するための誘導装置として機能させてもよい。
この動作モードでは、光受容体ベルト１０の裏側上の静
電荷は電界を形成し、それによって空気の絶縁破壊また
はイオン化が起こり、電流が光受容体ベルト１０の裏側
からブラシファイバに流れ、これを介して地面に流れる
こととなる。

【００４２】言い換えれば、静電写真式複写機９は、一
連のベルト駆動および支持部材１４，１６，２０，およ
び２３を含む。複写機９は、たとえば一連のベルト駆動
および支持部材１４，１６，２０，および２３と接する
裏側または表面１７６およびトナー画像を担持するため
のイメージング表面１２を有する閉ループベルト画像担
持部材１０または被駆動ベルト部材等の被駆動ウェブ部
材を含む。被駆動ウェブ部材、たとえば被駆動ベルト部
材または閉ループベルト画像担持部材１０とトナー画像
を転写するような関係となるようコピー紙４８を動かす
ためにシート供給および処理アセンブリ５０が設けられ
る。たとえば２２，３０等のイメージング装置が、被駆
動ウェブ部材、たとえば被駆動ベルト部材または閉ルー
プベルト画像担持部材１０に隣接して配置され、イメー
ジング表面１２上にトナー画像を形成し、トナー画像を
コピー紙に転写する。複写機９はまた、一連のベルト駆
動および支持部材１４，１６，２０，および２３と接し
て移動する際に、被駆動ウェブ部材、たとえば被駆動ベ
ルト部材または閉ループ画像担持部材１０上の静電荷の
蓄積を効果的かつ経済的に制御するための静電荷制御シ
ステム１５０を含む。

【００４３】特に図４−図８を参照すると、静電荷制御
システム１５０の静電荷除去アセンブリ１５４の拡大等
角図が示されている。図示のように、静電荷除去アセン
ブリ１５４も同様に接地される静電荷除去ブラシ１６６
と支持部またはホルダ１６８を含む。支持部またはホル
ダ１６８は、個々のブラシファイバ１７２からなる複数
の間隔をあけられ、分離された束１７０の周りに巻かれ
た導電性金属片を含んでも良い。ファイバの個々の束は
高抵抗で、単にファイバの周囲を導電性金属支持部また
はホルダ１６８でクリンピングして所定の場所で保持し
ても良く、この場合には支持部１６８は静電荷中和バイ
アス１６２を受けるためのバイアス源１６０に接続また
は結合される。ファイバ１７２の端部１７４は、図１お
よび図２に示されるように、静電荷を低減したい光受容
体ベルト１０または画像担持部材の裏側１７６と接して
も良い。

【００４４】静電荷中和バイアス１６２はたとえばブラ
シに印加される負のDCバイアス電圧であっても良い。実
際の極性はベルト部材１０の裏側１７６上の静電荷の検
知極性に応じてその逆である。蓄積静電荷の極性および
レベルの範囲は設計中に検知されてもよく、検知された
ようにそれを中和するべくシステム１５０が設計されて
も良いし、または閉ループシステムにおいてリアルタイ
ムで検知し、本発明に従ってコントローラ２９の助けを
得て応答的に制御されても良い。このバイアスをかける
ことで、たとえば複数の支持バー２３と摩擦してベルト
１０上でおこるであろう電荷の蓄積を実質的に制限でき
る。このような電荷の蓄積は、たとえば、被駆動ベルト
１０上のドラグトルクを上昇させるという望ましくない
結果となる。

【００４５】本発明の別の局面によると、静電荷制御シ
ステム１５０は少なくとも１つで複数であっても良いベ
ルト接触装置１５２，１５４を含み、動作中に光受容体
ベルト１０の内側または裏側１７６の上に生成された静
電荷を中和、または少なくとも改善する。第１の装置１
５２は少なくとも１つの接地カーボンファイバブラシ１
６６とベルトの内面１７６を接触させる。第２の装置が
単独で、または第１の装置と組み合わせて使用される
際、第２の装置１５４はベルトの内面１７６を絶縁能動
ブラシ１６７と接触させ、ブラシにDCバイアス１６２を
かける。受動静電ブラシ１６６および能動ブラシ１６７
はそれぞれ電気的に絶縁するブロック１６９上に設置さ
れる。

【００４６】次に図５および図７を参照すると、本発明
の静電荷制御システム１５０を適用していない、従来の
ベルト１０等の被駆動ベルト上での静電電圧器（ＥＳ
Ｖ）電圧と電流の流れが図示されている。従って、図５
はベルト１０の裏側１７６上でＥＳＶ１６４によって測
定した制御または改善されていない静電電圧のプロット
である。同様に図７は裏側１７６で発生、蓄積された電
荷により、ベルト１０の接地面を介して流れる改善また
は制御されていない電流のプロットである。これらのプ
ロットのいずれも、ベルトが回転する際のダイナミック
な測定値を示している。

【００４７】図６および図８を参照すると、本発明の静
電荷制御システム１５０を設置、適用した後のベルト１
０等の被駆動ベルト上の制御または改善されたＥＳＶ電
圧および制御または改善された電流を示す。従って、図
６はベルトの裏側１７６上で測定した制御または改善後
の静電電圧（ＥＳＶ）のプロットであり、図８は裏側１
７６で発生、蓄積された電荷により、ベルト１０の接地
面を介して流れる制御、または改善後の電流のプロット
である。これらのいずれのプロットもやはり、ベルトが
回転する際のダイナミックな測定値を示している。図６
および図８は、図５および図７と逆に、ベルト１０の裏
側１７６のＥＳＶ数値が負であり、いずれの場合も偏差
が非常に小さくなっていることに注目されたい。

【００４８】このようにプロットされた数値についての
テストは開ループシステムで行われた。バイアスをかけ
るのに用いた電源は、バイアスに調整を行うフィードバ
ックを持たず、バイアスは公称電圧にプリセットされ
た。このシステムをさらに改良して、静電荷制御のため
にかけるバイアスの極性およびレベルを制御するように
閉ループフィードバックを含むようにしても良い。

【００４９】このように、支持構造に接して移動する被
駆動ウェブ部材上の静電荷の蓄積を効果的かつ経済的に
制御するための静電荷制御システムが提供された。静電
荷制御システムは、（ａ）被駆動ウェブ部材の表面に接
触するための少なくとも１つの抵抗性接触部材と、
（ｂ）抵抗性接触部材に結合されて、抵抗性接触部材に
バイアスをかけて、被駆動ウェブ部材の表面に選択され
た極性および電位レベルを有する中和バイアスをかける
バイアス源と、を含み、それによって被駆動ウェブ部材
上の静電荷の蓄積を効果的に中和、制御する。

【００５０】本発明をここで開示した構造に関して説明
したが、本発明はここで述べた詳細に制限されるのでは
なく、前掲の特許請求の範囲内のいかなる変更および変
形をも包含することを意図する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の静電荷制御システムを含む例示的な
静電写真式複写機の概略立面図である。

【図２】 本発明の静電荷制御システムを含む図1の複
写機の被駆動ベルト部材部分等の光受容体被駆動ウェブ
部材の拡大図である。

【図３】 ブラシの形態の静電荷制御システムの接地さ
れる導電性静電荷除去部材の拡大図である。

【図４】 本発明の静電荷制御システムの能動静電荷除
去アセンブリの拡大図である。

【図５】 本発明の静電荷制御システムを用いない場合
のＥＳＶ電圧値を経時的に示した図である。

【図６】 本発明の静電荷制御システムを用いた場合の
ＥＳＶ電圧値を経時的に示した図である。

【図７】 本発明の静電荷制御システムを用いない場合
のＥＳＶ電圧値を経時的に示した図である。

【図８】 本発明の静電荷制御システムを用いた場合の
ＥＳＶ電圧値を経時的に示した図である。

【符号の説明】

９ 複写機、１０ 光受容体ベルト、１１ 閉ループ、
１２ 光導電性表面、１４，１６，２０，２３ 支持構
造、４８ シート、１５０ 静電荷制御システム、１５
２ 受動部材、１５４ 静電荷除去アセンブリ、１６０
バイアス源、１７６ ベルトの裏面。

フロントページの続き (72)発明者 バーバラ ジェイ シェーファー アメリカ合衆国 ニューヨーク ペンフィ ールド リバティ ストリート 746 エ イ (72)発明者 ジェームズ ディー ウォルシュ アメリカ合衆国 ニューヨーク ロチェス ター ウェスト ヘンリエッタ ロード 2099 (72)発明者 ウィリアム エイチ ウェイマン アメリカ合衆国 ニューヨーク オンタリ オ レイク ロード 1945 Ｆターム(参考） 2H027 DA02 DA06 DE04 DE07 EC06 EC14 EC19 ED15 EE07 EF09 ZA10 2H035 AA14 AB02 AC01 AC06 AC07 AZ05 AZ07 CA05 CB06 CD13 CF01 CF06

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 支持構造と接して移動する被駆動ウェブ
   部材の表面上の静電荷の蓄積を効果的かつ経済的に制御
   するための静電荷制御システムであって、 （ａ）前記被駆動ウェブ部材の表面に接触する少なくと
   も１つの抵抗性接触部材と、 （ｂ）前記抵抗性接触部材に結合されて、前記抵抗性接
   触部材にバイアスをかけて、前記被駆動ウェブ部材の表
   面に選択された極性および電位レベルを有する 中和バイアスをかけるバイアス源と、を含み、 それによって前記被駆動ウェブ部材上の静電荷の蓄積を
   効果的に中和、制御する静電荷制御システム。
2. 【請求項２】 支持構造と接して移動する被駆動ウェブ
   部材の表面上の静電荷の蓄積を効果的かつ経済的に制御
   するための静電荷制御システムであって、 （ａ）前記被駆動ウェブ部材の表面上の静電荷の蓄積の
   レベルおよび極性を検知するための手段と、 （ｂ）前記被駆動ウェブ部材の表面に接触する少なくと
   も１つの抵抗性接触部材と、 （ｃ）前記抵抗性接触部材に結合されて、前記抵抗性接
   触部材にバイアスをかけて、前記被駆動ウェブ部材の表
   面に選択された極性および電位レベルを有する中和バイ
   アスをかけるバイアス源と、を含み、それによって前記
   被駆動ウェブ部材上の静電荷の蓄積を効果的に中和、制
   御する静電荷制御システム。
3. 【請求項３】 支持構造と接して移動する被駆動ベルト
   部材上の静電荷の蓄積を効果的かつ経済的に制御するた
   めの静電荷制御システムであって、 （ａ）前記被駆動ベルト部材に接して、前記被駆動ベル
   ト部材から一次静電荷を消散させるための少なくとも１
   つの導電性受動部材と、 （ｂ）前記被駆動ベルト部材から二次および所望の次元
   の静電荷をさらに消散させるための能動静電荷除去アセ
   ンブリであって、前記被駆動ベルト部材と接触するため
   の導電性接触部材と、前記導電性接触部材にバイアスを
   かけて、前記被駆動ベルト部材に選択された極性を有す
   る中和バイアスをかけるバイアス源と、を有する能動静
   電荷除去アセンブリと、 を含み、 それによって前記被駆動ベルト部材上の静電荷の蓄積を
   効果的に中和、制御する静電荷制御システム。
4. 【請求項４】 静電写真式複写機であって、 （ａ）一連のベルト駆動および支持部材と、 （ｂ）トナー画像を担持するためのイメージング表面
   と、前記一連のベルト駆動および支持部材に接する裏側
   と、を有する閉ループベルト画像担持部材と、 （ｃ）前記閉ループベルト画像担持部材に関係するトナ
   ー画像を転写するようにコピー紙を移動させるためのシ
   ート給紙および処理アセンブリと、 （ｄ）前記閉ループベルト画像担持部材の前記イメージ
   ング表面上にトナー画像を形成し、前記トナー画像を前
   記コピー紙に転写するイメージング装置と、 （ｅ）前記一連のベルト駆動および支持部材と接して移
   動する前記閉ループベルト画像担持部材上の静電荷の蓄
   積を効果的かつ経済的に制御するための静電荷制御シス
   テムと、 を含み、前記静電荷制御システムは、 （ｉ）前記被駆動ウェブ部材の表面に接触する少なくと
   も１つの抵抗性接触部材と、 （ｉｉ）前記抵抗性接触部材に結合されて、前記抵抗性
   接触部材にバイアスをかけて、前記被駆動ウェブ部材の
   表面に選択された極性および電位レベルを有する中和バ
   イアスをかけるバイアス源と、を有し、それによって前
   記被駆動ウェブ部材上の静電荷の蓄積を効果的に中和、
   制御する静電写真式複写機。
5. 【請求項５】 静電写真式複写機であって、 （ａ）一連のベルト駆動および支持部材と、 （ｂ）トナー画像を担持するためのイメージング表面
   と、前記一連のベルト駆動および支持部材に接する裏側
   と、を有する閉ループベルト画像担持部材と、 （ｃ）前記閉ループベルト画像担持部材に関係するトナ
   ー画像を転写するようにコピー紙を移動させるためのシ
   ート給紙および処理アセンブリと、 （ｄ）前記閉ループベルト画像担持部材の前記イメージ
   ング表面上にトナー画像を形成し、前記トナー画像を前
   記コピー紙に転写するイメージング装置と、 （ｅ）前記一連のベルト駆動および支持部材と接して移
   動する前記閉ループベルト画像担持部材上の静電荷の蓄
   積を効果的かつ経済的に制御するための静電荷制御シス
   テムと、 を含み、前記静電荷制御システムは、 （ｉ）前記閉ループベルト画像担持部材に接触して、そ
   こから一次静電荷を消散させるための少なくとも１つの
   導電性受動部材と、 （ｉｉ）前記閉ループベルト画像担持部材から二次およ
   び所望の次元の静電荷をさらに消散させるための能動静
   電荷除去アセンブリであって、前記閉ループベルト画像
   担持部材と接触するための導電性接触部材と、前記導電
   性接触部材にバイアスをかけて、前記閉ループベルト画
   像担持部材に選択された極性を有する中和バイアスをか
   けるバイアス源と、を有し、 それによって前記閉ループベルト画像担持部材上の静電
   荷の蓄積を効果的に制御し、望ましくない機械の故障を
   実質的に防止することを特徴とする静電荷制御システ
   ム。