JP2006146240A - ドラム感光体アセンブリを接地する強固な装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電子写真印刷機又は静電写真印刷機において導電性ドラム感光体アセンブリを強固に接地する。
【解決手段】電子写真画像作成機において導電性感光体ドラムを含む感光体アセンブリを強固に接地するための接地装置は、第１の直径を有する第１の部分と、第２の比較的小さな直径を有する第２の部分と、を含むフランジと、該フランジ上に電気的に形成され、導電性感光体ドラムの壁部に対し接触可能に組み付けるための比較的大きな導電性表面領域を含む導電性メッキと、導電性メッキの上記比較的大きな導電性表面領域を電子写真画像作成機の導電性ドライブシャフトに電気的に接続し、それによって導電性感光体ドラムを接地するための電気コネクタとから構成される。
【選択図】図４

Description

本発明は、電子写真印刷機又は静電写真印刷機に関し、より詳細には、こうした印刷機において導電性ドラム感光体アセンブリを接地するロバストな（強固な、耐久性の大きい）装置及び方法に関する。なお、印刷機という語句は、印刷装置及び複写機を含む。

周知のように、電子写真若しくは静電写真印刷機における導電性感光体は、適切な動作のための接地を必要とする。従来の接地装置及び方法では、導電性感光体の端部にふたをする非金属性フランジの１つに機械的に取り付けられる金属ストリップを使用する。金属ストリップの一端が導電性感光体の内部に接触し、一方、金属ストリップの他端は、感光体を回転させる中心金属軸と接触し、これにより接地回路が完成する。しかしながら、組み付け中に金属ストリップが変形すると、結果として永続的若しくは断続的に接地の損失が生じる可能性がある。その場合、端部フランジは接着剤で接着されているので、感光体内部の金属ストリップの修理は困難である。

導電性感光体を接地するための従来の試みの例として、静電写真印刷装置を開示した「ＣＰＵと無関係に感光体を接地する印刷装置」と題した米国特許が挙げられる（特許文献１を参照）。この静電写真印刷装置は、 （ａ）ハウジング及び感光性部材を含む着脱可能な画像形成モジュールであって、この感光性部材がハウジング内に部分的に囲まれ、さらに導電性部分を含む外面を有する、画像形成モジュールと、（ｂ）上記モジュールへ取り付けられていない接地要素と、（ｃ）上記感光部材の外面上の接地要素と導電性部分との双方に接触した状態にある、モジュールへ取り付けられていない導電性部品と、を有し、それによって、感光部材の接地を確立し、画像形成モジュールの除去によって、上記部品が接地要素と接触したままとなり、導電性部分を含む外面を有する新しい感光性部材を有する新しい着脱式画像形成モジュールを挿入することによって、その部品が新しい感光性部材の外面上の導電性部分と接触し、それによって、新しい感光性部材の接地を確立する。

「コンポジット式感光体フランジ」と題する米国特許には、回転力を外部ソースから中空円筒部材に移動させることができる端部フランジが開示されている（特許文献２を参照）。この端部フランジは、ポリカーボネート、ポリテトラフルオロエチレン、及びガラスを含む組成物から構成される。端部フランジは、その上に均一電位を生成するために、さらに、その後の電子写真画像形成部材の選択的放電及び静電潜像の現像のために、帯電ステーションを通過させて電子写真画像形成部材を回転させるために使用されることもできる。とりわけ、端部フランジを画像形成部材に取り付けるための接着剤の使用が不要となる。このことは、画像形成部材の再利用に功を奏し、結果としてかなりのコスト削減になる。

「画像形成部材端部フランジ及び端部フランジ・アセンブリ」と題する米国特許には、ディスク形状部材と、このディスク形状部材から軸方向に延出する支持ハブと、及びこのハブに同軸的に固定される金属ディスクとを含む、中空円筒状静電写真画像形成部材を支持する端部フランジが開示されている（特許文献３を参照）。上記ディスクは、中空円筒状静電写真画像形成部材の一端にハブ及びディスク形状部材を挿入させることによって、中空円筒状静電写真画像形成部材と係合するためにハブの仮想軸から離れた方向にディスクから半径方向に延出する複数の矩形タブから構成される。この端部フランジが中空円筒状静電写真画像形成部材の一端に挿入されるとき、ディクスから半径方向に延出する複数の矩形タブは中空円筒状静電写真画像形成部材の内側面と係合する。

残念なことに、こうしたタブやクリップを使用した電気接続は、必然的に、非常に弾力性があり、故に損傷しやすい金属ストリップの軽量ストリップから構成されることとなるタブやクリップの腐食又は損傷によって、必ずしも適切に行なえるとは限らないということが認識されている。さらに、こうしたタブやクリップは、比較的小さな連動するための表面領域を示し、これらに対する損傷が曲げを含むことが多い。それらはまた、適切に設置されないこともあり、ドラムをフランジに固定するために使用される接着剤などの異物がこうした接続を妨げることもある。
米国特許第５，５３７，１８９号 米国特許第５，８１５，７７３号 米国特許第５，７５２，１３６号

本発明に従って、電子写真画像作成機において導電性感光体ドラムを含む感光体アセンブリを強固に接地するための接地方法及び装置が提供される。この接地装置は、（ａ）第１の直径を有する第１の部分と、第２の比較的小さな直径を有する第２の部分と、を含むフランジと、（ｂ）上記フランジ上に形成され、導電性感光体ドラムの壁部に対し接触可能に組み付けるための比較的大きな導電性表面領域を含む、導電性メッキと、（ｃ）導電性メッキの比較的大きな導電性表面領域を電子写真画像作成機の導電性ドライブシャフトに電気的に接続するための電気コネクタと、を含んでいる。

以下の説明が進むにつれて、また添付の図面を参照することで、本発明の他の態様が明白になるだろう。

本発明がその好ましい実施の形態と関連して述べられる一方で、発明がその実施の形態に限定されることを意図しないことを理解されたい。むしろ、添付の請求の範囲に記載の発明の精神及び範囲に含まれ得るようなすべての代替物、修正、及び同等物を対象にすることを意図する。

まず図１を参照すると、例示的な静電写真再生機８では、導電基板若しくは導電壁１１及び光導電性画像担持表面１２を有するドラム１０を含む感光体アセンブリ９が利用されている。好ましくは、光導電性表面１２は、電気的に接地されたアルミニウム合金である導電基板を有するセレン合金又は有機感光体（ＯＰＣ）から構成される。ドラム１０は、光導電性表面１２の連続的部分をその移動経路の周囲に配置される種々の処理ステーション内を順番に通過して前方に進めるために、矢印１４の方向に移動する。

最初に、光導電性表面１２の一部は帯電ステーションＡを通過する。帯電ステーションＡにおいて、概して参照番号１６によって示されるコロナ発生装置は、光導電性表面１２を比較的高いほぼ均一な電位に帯電する。

次に、光導電性表面１２の帯電部分は、画像形成ステーションＢ内を前方に送られる。画像形成ステーションＢは、概して参照番号１８によって示される露光システムを含んでいる。露光システム１８は、透明プラテン上に下向きに配置されたオリジナル文書（原稿）を照射するランプを含む。オリジナル文書から反射された光線は、その光画像（ライトイメージ）を形成するためにレンズを透過される。この光画像は、光導電性表面１２の帯電部分に結象され、その上の電荷を選択的に放散させる。これにより、オリジナル文書の情報に対応する静電潜像が光導電性表面１２上に記録される。

あるいはまた、露光システム１８は、レーザプリンタ又はディジタル複写機において使用されるようなレーザビーム・ラスタ出力スキャナ（ＲＯＳ）であってもよい。周知のように、こうした装置において、高精度に集束されたレーザビームは、ドラム１０がビームの下で移動すると同時に、ドラム１０の帯電部分の長さに沿って繰り返し走査するようになっている。レーザビームの光の強さは、ドラム１０上で電荷を選択的に放散させるために電子的に変調され、このようにして、印刷が必要な情報に対応する静電潜像を光導電性表面１２上に作成する。

さらに別の方法として、露光システム１８は、ＬＥＤアレイの下を移動させると同時に、ドラム１０の帯電部分を照射する発光ダイオード（ＬＥＤ）のアレイであってもよい。ＬＥＤの光の強さは電子的に変調されて、ドラム１０上の電荷を選択的に放散させ、このようにして印刷が必要な情報に対応する静電潜像が光導電性表面１２上に作成される。その後、ドラム１０は光導電性表面１２上に記録された静電潜像を現像ステーションＣに進める。

現像ステーションＣにおいて、現像ユニット２２は、ふた付き補給開口部２５を備えたホッパー２３を含んでいる。現像ユニット２２はさらに、磁気ロール・アセンブリ５７を有し、これは摩擦電気により付着するトナー粒子を有するキャリア粉粒体の現像剤混合物を静電潜像に接触した状態で搬送する。トナー粒子は、キャリア粉粒体からトナー粉体像を形成する潜像に引き付けられる。

あるいはまた、現像剤材料は単一成分タイプであってもよい。周知のように、こうした現像剤材料はキャリア粉粒体を含まないが、トナー（乾燥インク）粒子はそれ自体が磁気を帯び、その結果、キャリア粉粒体を必要とせずに磁気ロール・アセンブリ５７によって搬送されることができる。この現像モードにおいて、トナー粒子はドラム１０上の静電潜像に磁気ロール・アセンブリ５７から直接に引き付けられ、これによりドラム１０の表面上にトナー粉体像を形成する。

静電潜像を現像した後で、ドラム１０はトナー粉体像を転写ステーションＤに移動させる。転写ステーションＤにおいて、支持材料のシートなどのコピー基材はトナー粉体像と接触して移動される。支持材料のシートは、概して参照番号２６によって示される給紙装置によって転写ステーションＤに移動される。好ましくは、給紙装置２６は、シート・スタック３０の一番上にあるシートと接触する供給ロール２８を含んでいる。供給ロール２８は、前送りローラ３４によって画定されたニップ内に最上部のシートを移動させるために矢印３２の方向に回転する。前送りローラ３４は、シートをシュート３８内に移動させるために矢印３６の方向に回転する。シュート３８は、移動中のシートを光導電性表面１２と接触した状態で時系列的に方向付け、その上に現像されたトナー粉体像が転写ステーションＤにおいてその移動中のシートと接触することになる。

転写ステーションＤは、コロナ発生装置４０を含み、該装置は、シートの裏側にイオンを吹き付ける。これにより、トナー粉体像が光導電性表面１２からシートに引き付けられる。転写後、シートはコンベヤ４４上に矢印４２の方向に移動し続け、溶着ステーションＥに移動する。

溶着ステーションＥは、概して参照番号４６によって示されたフューザアセンブリを含み、これは、転写されたトナー粉体像をシートに永続的に固定する。フューザアセンブリ４６は、バックアップロール及び加熱フューザローラ５０を含むことが好ましい。このシートは、粉体像がフューザローラ５０に接触した状態でフューザローラ５０及びバックアップロールの間を通過する。このようにして、トナー粉体像は永続的にシートに固定される。溶着した後に、前送りローラ５２は、オペレータによって次に再生機から除去するためにシートをキャッチトレイ５４に移動させる。

粉体像が光導電性表面１２からコピーシートに転写された後に、ドラム１０は光導電性表面をクリーニング・ステーションＦへ回転移動させる。クリーニング・ステーションＦにおいて、クリーニングシステムは、例えば、現像ユニット２２の磁気ロール・アセンブリ５７と実質的に同一の磁気ロール・アセンブリ５７を使用し、光導電性表面１２に付着している残留粒子を除去する。磁気ロール・アセンブリ５７は、残留トナー粒子を引き付けるために、光導電性表面に直接隣接したキャリア粒子を搬送する。このようにして、残留トナー粒子は光導電性表面１２から除去される。

あるいはまた、クリーニング・ステーションＦは、光導電性表面１２と接触する固定式弾性クリーナ・ブレードから構成されてもよい。周知のように、こうしたクリーナ・ブレードは、光導電性表面１２の表面からトナーを削り落とす。廃棄トナーは、クリーニング・ステーションＦ内に集められたり、あるいはクリーニング・ステーションＦから廃棄トナー容器に搬送されてもよい。

上述の説明は、本発明の特徴を組み込んだ、静電写真再生機８などのトナー画像作成機の一般的な動作を説明するための本発明の目的に対して十分であると考えられる。

ところで図２乃至図４を参照すると、本発明の接地装置１００は、図示されたように、電子写真画像作成機８における導電性感光体ドラム１０を含む感光体アセンブリ（ＰＲＡ）９を強固に接地させるのに適している。図のように、一実施の形態における接地装置１００は、（ａ）第１の直径Ｄ１を有する第１の部分１１２と、第２の比較的小さい直径Ｄ２を有する第２の部分１１４と、を含むフランジ１１０と、（ｂ）フランジ１１０上に電気メッキされ若しくは電気的に形成され、導電性感光体ドラム１０の導電壁１１に対して接触可能に組み付けるための比較的大きな導電性表面領域１２２を含むか若しくは示している導電性メッキ１２０と、（ｃ）導電性メッキ１２０の大きな導電性表面領域１２２を電子写真画像作成機の導電性ドライブシャフト１４０に電気的に接続するための電気コネクタ１３０と、を含み、それによって、導電性感光体ドラムを接地する。

別の実施の形態において、接地装置１００は、（ａ）感光体アセンブリの導電性感光体ドラム１０を駆動するための電子写真画像作成機の導電性ドライブシャフト１４０と、（ｂ）第１の直径Ｄ１を有する第１の部分１１２と、第２の比較的小さい直径Ｄ２を有する第２の部分１１４と、を含むフランジ１１０と、（ｃ）フランジ上に電気メッキされ若しくは電気的に形成され、導電性感光体ドラムの壁部に対して接触可能に組み付けるための比較的大きな導電性表面領域を含むか若しくは示している導電性メッキ１２０と、（ｄ）導電性メッキの大きな導電性表面領域を電子写真画像作成機のドライブシャフト１４０などの接地導電性部分に電気的に接続させるための電気コネクタ１３０と、を含み、それによって、導電性感光体ドラムを接地する。この接地導電性部分が導電性感光体ドラム１０に対する導電性ドライブシャフトとして示されるが、こうした接地導電性部分は、装置８の導電性要素若しくはフレームの部品と同様であってもよい。

ゆえに、本発明によると、電子写真画像作成機８における感光ドラム・アセンブリ（ＰＲＡ）９を接地する強固な方法は、（ａ）比較的大きな導電性表面領域を含む導電性メッキを有するメッキされたフランジ１１０を形成するために導電性材料を用いてＰＲＡの導電性感光体ドラム１０のフランジ１１０を電気メッキすることと、（ｂ）導電性メッキ１２０の比較的大きな表面領域１２２を導電性感光体ドラム１０に接触可能に組み付けることと、（ｃ）導電性メッキの比較的大きな表面領域１２２を、電子写真画像作成機８のドライブシャフト１４０などの接地した導電性部分に電気的に接続することと、を含んでいる。この電気メッキのステップは、導電性材料としてのニッケルでフランジ１１０を電気メッキすることを含む。あるいはまた、電気メッキのステップは、導電性材料としてのアルミニウムでフランジ１１０を電気メッキすることを含んでいる。導電性メッキ１２０の比較的大きな表面領域を接地した導電性部分に電気的に接続するステップは、導電性メッキの比較的大きな表面領域を、感光体ドラムを駆動するための電子写真画像作成機の接地した導電性部分に電気的に接続することを含む。

さらに、別の実施の形態において、導電性メッキの比較的大きな表面領域を導電性感光体ドラムに接触可能に組み付けるステップは、メッキ・フランジ１１０の比較的小さな部分１１４を、壁部、詳細には導電性感光体ドラム１０の内壁１１と導電性接触状態にあるように圧入することを含んでいる。別の実施の形態において、導電性感光体ドラムに導電性フランジを接触可能に組み付けるステップは、感光体ドラムの壁と導電接触状態にある導電性接着剤の層を使用してメッキ・フランジの比較的小さな部分１１４を接着することを含んでいる。

このように、本発明は、感光体アセンブリと装置の残部との間に、より低コストであり、より電子的に安定した接続をもたらすために、ニッケルやアルミニウムなどの適切な金属で完全に若しくは部分的に電気メッキされる感光体フランジから構成される。

たとえばプラスチック・フランジは、ニッケル、アルミニウム又は他の適切な金属で電気メッキが施される。金属製メッキ・フランジが感光体ドラムの開放端部に圧入される。メッキは、こうした接続に対してバネクリップを使用する１つの従来方法と比較すると、アルミニウム製ドラムに接続するために相対的に非常に大きな表面領域をフランジに付与する。導電性感光体ドラムを駆動するためのドライブシャフトから直接的に金属メッキ・フランジに電気接続が行なわれ、次に該フランジ上の金属メッキを通して感光体アセンブリのアルミニウム製ドラムに電気的に接続される。バネクリップで行なわれたこうした接続と比較すると、メッキ・フランジを使用するロバスト的接続は、結果としてコスト削減となり、ドラム、フランジ、及びシャフト間におけるよりロバスト的な電気接続によって接続の特性及び信頼度を向上させる。

以上のように、電子写真画像作成機において導電性感光体ドラムを含む感光体アセンブリを強固に接地するための接地方法及び装置が提供されている。この接地装置は、（ａ）第１の直径を有する第１の部分と、第２のより小さな直径を有する第２の部分と、を含むフランジと、（ｂ）導電性感光体ドラムの壁部に対して接触可能に組み付けるための比較的大きな導電性表面領域を示す上記フランジ上に形成される導電性メッキと、（ｃ）導電性メッキの大きな導電性表面領域を電子写真画像作成機の導電性ドライブシャフトに電気的に接続するための電気コネクタと、を含んでいる。

図１は、本発明のドラム感光体及び接地装置を含む例示的な電子写真印刷機の概略図である。 図２は、本発明のドラム感光体及び接地装置の一端の端面図である。 図３は、本発明の接地装置のドラム感光体及びメッキ・フランジの斜視図である。 図４は、本発明の接地装置を有するドラム感光体の一部を示す断面図である。

Claims (3)

1. （ａ）比較的大きな導電性表面領域を含む導電性メッキを有するメッキ・フランジを形成するために導電性材料を使用して感光体ドラム・アセンブリ（ＰＲＡ）の導電性感光体ドラムのフランジを電気メッキすることと、
   （ｂ）前記導電性メッキの前記比較的大きな表面領域を導電性感光体ドラムに接触可能に組み付けることと、
   （ｃ）前記導電性メッキの前記比較的大きな表面領域を電子写真画像作成機の接地導電性部分に電気的に接続することと、
   を含む、電子写真画像作成機において感光体ドラム・アセンブリ（ＰＲＡ）を接地するロバストな方法。
2. （ａ）第１の直径を有する第１の部分と、第２の比較的小さな直径を有する第２の部分と、を含むフランジと、
   （ｂ）前記フランジ上に電気的に形成され、導電性感光体ドラムの壁部に対し接触可能に組み付けるための比較的大きな導電性表面領域を含む、導電性メッキと、
   （ｃ）導電性メッキの前記比較的大きな導電性表面領域を電子写真画像作成機の導電性ドライブシャフトに電気的に接続し、それによって導電性感光体ドラムを接地するための、電気コネクタと、
   を含む、電子写真画像作成機において導電性感光体ドラムを含む感光体アセンブリをロバストに接地するための接地装置。
3. （ａ）機械フレームと、
   （ｂ）前記機械フレームを介して受像基板を供給し、搬送するための基板供給／搬送手段と、
   （ｃ）可動感光体ドラムを有する感光体アセンブリを含む画像形成手段と、
   （ｄ）前記感光体ドラムをロバストに接地する接地装置と、
   を含み、
   前記接地装置は、
   （ｉ）前記感光体アセンブリの前記導電性感光体ドラムを駆動するための電子写真画像作成機の導電性ドライブシャフトと、
   （ｉｉ）第１の直径を有する第１の部分と、第２のより小さな直径を有する第２の部分と、を有するフランジと、
   （ｉｉｉ）前記フランジ上に電気的に形成され、導電性感光体ドラムの壁部に対し接触可能に組み付けるための比較的大きな導電性表面領域を含む、導電性メッキと、
   （ｉｖ）導電性メッキの大きな導電性表面領域を電子写真画像作成機の接地部分に電気的に接続し、それにより導電性感光体ドラムを接地するための第１の電気コネクタと、を含む、
   電子写真画像作成機。

Images