JP2014240959A - 転写筋を除去するための空気軸受感光体バッカーバー - Google Patents

Abstract

【課題】封止端部を含む中空転写バッカーバーを含んだ印刷システムにおいて転写筋を除去するための装置を提供する。【解決手段】転写バッカーバー２００は、複数の穴部２１０を含み、穴部は、転写バッカーバーの感光体支持面に沿って間隔を開けている。空気圧を中空転写バッカーバー内に加えることができ、これによって、穴部を通って外への空気の流れが生じる。空気の流れは感光体の底面と接触し、画像を紙に転写する間、クッションとなる空気の流れに感光体を浮動させる。【選択図】図３

Description

本開示は、概して、静電写真式の印刷機または複写機に関し、詳細にには、印刷出力時の転写筋を取り除くか、または、抑制するための装置に関する。

乾式複写法といった電子写真式用途の場合、電荷保持面（すなわち、光伝導体、感光体、または、撮像面）には静電気が帯電しており、電荷保持面は、再生される原画像の光パターンに露光されて、光パターンにしたがって面を選択的に放電する。それによって得られた、面上の帯電および放電された領域のパターンは、原画像に適合した帯電パターン（静電潜像）を構成する。潜像は、潜像と、細かく分割された、静電気によって引き付けることができる、「トナー」と呼ばれる粉とを接触させることによって現像される。トナーは、面に帯電することによって画像領域に保持される。したがって、トナー画像は、再生される原型の光画像に適合して作り出される。トナー画像は、次に、基板（例えば紙）および基板に付着した画像に転写されて、再生される画像の永久的な記録を構成してもよい。転写した後、電荷保持面から出た余分なトナーは、面から洗浄される。このプロセスは、よく知られており、原型からの光学レンズの複写、および、電子的に生成または格納された原型に基づく印刷用途に有益である。ここでは、帯電面は、様々な方法で画像通りに放電されてもよい。同様に機能するのは、電荷が電荷保持基板に画像通りに堆積されるイオン投射装置である。

通常静電写真再生装置において用いられる電荷保持面の１つのタイプが、底部が可撓性材料からなる感光体ベルトである。感光体ベルトは、複数の支持ローラおよび／または固定された「バッカー」バーの近くに搭載されており、これによって、閉ループ経路を構成する。感光体ベルトは、閉ループ経路の近くで駆動されて、電子写真処理ステーションと連携して順次感光体ベルトの特定の領域を示し、望ましい再生を構成する。

駆動ローラ上の破片粒子によって、駆動ローラの摩擦係数が明らかに下がる。感光体ベルトの裏側における破片粒子の増加もまた、駆動ローラの摩擦、および、感光体ベルトが閉ループ経路の近くで駆動されるゆえにベルトの駆動性能に悪影響を及ぼしうるし、結局のところ、再生装置の全性能に影響を及ぼす。

感光体ベルトの裏側を洗浄するためのいくつかの機構が用いられている。１つの機構は、綿などの材料を含む固定されたパッドを含んでいる。このタイプのパッドは、破片によって容易に飽和状態になってしまう。パッドが飽和状態になるまでの所要時間を予測するのは難しい。パッドの飽和によって、感光体ベルトが過度に摩耗し、傷がついてしまい、これによって、感光体ベルトを頻繁に検査および洗浄する必要が生じる。

厚紙（硬い紙）を用いる印刷装置にとって、転写白筋は、注意を払うべき長年の問題である。上記筋は、通常、１〜３ｍｍ幅であり、転写前には感光体上の画像に現れない。筋は、固定された転写感光体バッカーバーに固着しうる、感光体内面から発生する破片に起因するものであり、これによって、転写域のベルト感光体に汚れがたくさんついてしまう。この「覆われた」たくさんの汚れによって、転写域における紙とトナーとの感光体の接合部分に、より高い部分的な接触圧力が生じる。このより高い圧力によって、転写効率が部分的に低下して、より少量のトナーによって汚れが紙に付着する。残留トナー（すなわち、紙に存在しているであろうトナー）は感光体に留まり、続いて、洗浄器サブシステムによって洗浄される。

軽量の紙は、概して、上記接触圧力の増加の影響を受けない。軽量の紙は、転写域における感光体のわずかなうねりに適合できる。これに対して、重量の紙は、感光体のうねりに適合できず、圧力が不均一になり、続いて白筋が生じる。約３０ミクロンという部分的な感光体のうねりが現れて、転写筋を引き起こす。

本開示の一態様によって、空気軸受のような転写バーが稼働できる装置を提示する。本態様によって、感光体は、転写空気軸受バッカーバー上を通過するとき、薄い空気の層において浮動することができる。この空気の「クッション」は、転写域においていくらかのたわみ性を提供し、紙とトナーとの感光体の接合部分の接触圧力をより一定にする。

封止端部を含む中空転写バッカーバーを含んだ印刷システムにおいて転写筋を除去するための装置を提示する。転写バッカーバーはさらに、複数の穴部を含み、穴部は、転写バッカーバーの感光体支持面に沿って間隔を開けている。中空転写バッカーバー内には空気圧を加えることができ、これによって、穴部を通って外への空気の流れが生じる。空気の流れは、感光体の底面と接触し、画像を紙に転写する間、薄いクッションとなる空気の流れに感光体を浮動させる。

封止端部を含む中空転写バッカーバーを含んだ印刷システムにおいて転写筋を除去するための装置を提示する。転写バッカーバーはさらに、多孔質基板を含んでいる。多孔質基板は、転写バッカーバーの感光体支持面に沿って配置することができる。空気圧を中空転写バッカーバー内に加えることができ、これによって、多孔質基板を通って外への空気の流れが生じる。空気の流れは、感光体の底面と接触し、画像を紙に転写する間、クッションとなる空気の流れに感光体を浮動させる。

封止端部を含む音響転写補助バー（ＡＴＡ）を含んだ印刷システムにおいて転写筋を除去するための装置を提示する。ＡＴＡバーはさらに、複数の穴部を含んでいる。穴部は、ＡＴＡバーの感光体支持面に沿って間隔を開けることができる。空気圧を中空ＡＴＡバー内に加えることができ、これによって、穴部を通って外への空気の流れが生じる。空気の流れは、感光体の底面と接触し、画像を紙に転写する間、クッションとなる空気の流れに感光体を浮動させる。

図１は、本開示の特徴を組み込むための印刷装置の概略的な説明図である。 図２は、本開示の特徴を組み込むための模範的なｉＧｅｎ（登録商標）転写システムの横断面図である。 図３は、第１実施形態にかかる固体空気軸受転写バーの透視図である。 図４は、第２実施形態にかかるＡＴＡ可能な空気軸受転写バーの透視図である。 図５は、空気を加えない固体転写バッカーバーを通った印刷装置の模範的な印刷出力である。 図６は、空気を加える固体転写バッカーバーを組み込んだ印刷装置からの印刷出力である。

本発明を組み込んだ電子写真式の印刷機または複写機を全体的に理解するために、その様々な構成要素を概略的に示した図１を参照されたい。以下、同一の要素の識別するために、全体にわたって同じ参照符号を用いている。

図面を参照しながら、図１に示した再生機において用いられる様々な処理ステーションについて、以下に簡単に説明する。これらの様々な処理要素はまた、電子的に格納された原型に基づいた電子写真式の印刷用途において、および、適切な変形によって電荷保持面にイオンおよび画像形成部を堆積するイオン投射装置に対して、有効に用いられるということが、確実に理解されるだろう。

本発明が有効に用いられる再生機は、光導電面（または撮像面）１１を有する感光体ベルト１０を備えている。感光体ベルト１０は、矢印１２の方向に移動して、ベルトの移動経路近くに配置された様々な処理ステーションを通って順次ベルト１０の部分を前進させる。ベルト１０は、剥離ローラ１４、テンションローラ１６、駆動ローラ２０、および、概して１５と示したバッカーバーの近くに搭載されている。駆動ローラ２０は、ベルト駆動部といった適切な手段によってモータ２１に結合されている。ベルト１０は、望ましいばね力によってベルト１０に対してテンションローラ１６を弾力的に押し付ける一対のばね（図示せず）の張力において、維持されている。剥離ローラ１４およびテンションローラ１６の両方は、回転自在に取り付けられている。これらのローラは、ベルト１０が矢印１２の方向に移動するときに自由に回転する、アイドラーである。

続いて図１を参照すると、初めに、ベルト１０の一部が帯電ステーションＡを通り抜ける。帯電ステーションＡでは、コロナ装置２２が、感光体ベルト１０の一部を比較的高い、ほぼ一定の、正または負の電位に帯電させる。露光ステーションＢでは、ラスタ出力スキャナ（ＲＯＳ）３３が、感光体ベルト１０の帯電部分を露光して、ベルトに静電潜像を記録する。

その後、ベルト１０は、静電潜像を現像ステーションＣに前進させる。現像ステーションＣでは、現像ハウジング３４、３６、３８、または、４０が、静電潜像を現像するためにベルト１０に接触する。各現像ハウジング３４、３６、３８、４０は、磁気ブラシローラ４２、４３、４４、４５といった現像システムを支持している。現像システムは、回転磁気部材を備え、静電潜像に接触して現像剤の混合物（すなわちキャリアビーズおよびトナー）を前進させる。静電潜像は、キャリアビーズからトナー粒子を引き付け、これによって、感光体ベルト１０にトナー粉末画像を構成する。

感光体ベルト１０は次に、現像された画像を転写ステーションＤに前進させる。転写ステーションＤでは、紙複写シートといった１枚の支持材が、ベルト１０の現像された画像に接触して前進する。コロナ発生装置４６が、複写シートを適切な電位で帯電させ、これにより、複写シートは感光体ベルト１０に付着するようになり、トナー粉末画像は、感光体ベルト１０からシートに引き付けられる。音響転写補助装置４７が、トナー粉末画像を離しやすくするには十分な周波数で、感光体ベルト１０に振動エネルギーを供給し、これによって、シートに画像を転写しやすくする。転写後、コロナ発生器４８は、シートが剥離ローラ１４においてベルト１０から剥離されるとすぐに、複写シートを異極性に帯電させて、ベルト１０から複写シートを剥がす。

複数枚の支持材４９が、供給トレイ５０から転写ステーションＤに進む。複数枚の支持材は、シートフィーダ５２によってトレイ５０から送られ、コンベヤ５６に沿って転写ステーションＤに進む。

転写後、シートは、矢印６０の方向に融解ステーションＥへと移動し続ける。融解ステーションＥは、概して参照符号７０で示した定着アセンブリを含んでいる。定着アセンブリは、転写トナー粉末画像をシートに永久的に付着させる。定着アセンブリ７０は、加熱した定着ローラ７２を含んでいることが好ましい。定着ローラは、それに接触するトナー粉末画像を有するバックアップローラ７４に圧力によって係合するように構成されている。このように、トナー粉末画像は、シートに永久的に付着し、このようなシートは、シュート６２を介して出力部８０または仕上げ器に向かう。

それぞれ複写された後の感光体ベルト１０の画像側面に残っている残留粒子は、参照符号９２で表した洗浄ステーションＦにおいて取り除かれてもよい。洗浄ステーション９２では、残留トナー粒子は取り除かれ、さらに、廃棄用に格納されてもよい。

図２は、本開示の特徴を組み込むための模範的なｉＧｅｎ転写システムの横断面図を示している。特に、転写バッカーバー１００を、感光体ベルト１１０を基準とした向きに示す。バッカーバー１００は、ベントスロットまたは穴部１２０を含んだ音響転写補助（ＡＴＡ）バッカーバーであってもよい。

図３を参照しながら、空気軸受へと変更した転写バッカーバー２００の第１実施形態を示す。以下に詳述するように、感光体は転写空気軸受バッカーバー２００上を通過するとき、薄い空気層に浮動することができる。空気は、バー２００に固着された任意の破片（すなわち、感光体駆動システム内に紛れ込んだ感光体の磨耗生成物または他のほこり）上に感光体を浮動させることができる。空気の流れはまた、感光体が摩擦および破片を発生させるバー２００と擦れ合っていないとき、バー２００を洗浄し続けやすい。

図３に示したように、固体バー２００は、バー２００の中心から概して掘り下げた連続した穴部２１０を含むことができる。１つの図示した例として、連続した２０個の１ｍｍの穴部２１０は、転写バー２００の中央から位置合わせして概して掘り下げる方法で開けた。バッカーバー２００を、その端部２１２、２１４において封止することができ、したがって、バー２００の取り囲まれた中空部分が生み出され、バーは空気多岐管として用いられる。空気圧をバー２００に加えることができ、それによって、感光体を、転写域にいくらかのたわみ性を提供するクッションとなる空気に浮動させることができる。上記たわみ性は、転写筋を除去する効果を有している。毎時約１０標準立方フィート（ＳＣＦＨ）と弱い空気の流れによって、重量の紙（すなわち、１１０ポンドの表紙用の紙）の筋を効果的に低減できる。

ＡＴＡバッカーバー３００（図４）を用いた場合、バー３００の先端側面または先端縁部３１３において、（例えば）１ｍｍの穴部３１０の列を掘ることができ、バー３００の後端側面または後端縁部３１５において、（例えば）１ｍｍの穴部３１１の列を掘ることができる。中心のＡＴＡ真空連結領域３１６を、先端縁部３１３と後端縁部３１５との間に位置付けることができる。ＡＴＡバー３００は、ベントスロット（図示せず）を含むことができ、したがって、中心真空部分３１６と外側の空気軸受部分３１０、３１１との間を絶縁することができる。両方の実施形態において、穴部の直径は約１ｍｍ〜約２ｍｍであってもよい、ということを理解されたい。さらに、穴部２１０、３１０、３１１の数およびそれら穴部の間隔は様々であってもよい。ほぼ直線で図示したが、穴部２１０、３１０、３１１を、任意の数の異なる変形形態において位置合わせできる。

一例では、ＡＴＡバッカーバー３００は、外部への空気抜き領域を有する第１左側領域３２３と、吸気領域を有する第２中央部分３２６と、さらに他の外部への空気抜き領域を有する第３右側領域３２５とを備えた空気多岐管を含むことができる。空気の流れは約２ＳＣＦＨ〜約１００ＳＣＦＨの範囲である、と理解されたい。

図示していない、さらにもう１つの実施形態では、穴部を多孔質基板によって置き換えることができる。多孔質基板によって、それを通る空気の流れが空気多岐管を生じさせることができる。

図５は、空気を加えない場合の通常の固体転写バッカーバーに起因する多数の白筋５１０を含むハーフトーン画像５００を示している。図６は、空気軸受転写バッカーバーに空気（すなわち、５０ＳＣＦＨ）を加えることによって筋を除去した、顕著な白筋のないハーフトーン画像６００を示している。図５および図６は、広域が中間色および間色の写真（ほぼ５０％）の描写を示している。

空気軸受バッカーバー２００、３００は、上記したように、転写紙とトナーとの感光体の接合部分の圧力の不均一性を低減できるということを、理解されたい。転写領域における結果として生じた一定の圧力は、重量の紙を用いた場合の白筋を低減する。感光体は、転写空気軸受バッカーバー上を通過するとき、薄い空気層に浮動することができる。この「クッション」状の空気は、転写域においていくらかのたわみ性を提供する。これにより、紙とトナーとの感光体の接合部分の接触圧力が、より一定になる。さらに、空気は、バーに固着された任意の破片上に感光体を浮動させる。空気の流れはまた、感光体が摩擦および破片を発生させるバーと擦れ合っていないとき、バーを洗浄し続けやすい。上記開示によって、上記破片の増加に起因する転写筋を効果的に除去できる。

上記の開示された他の特徴および機能の変形、またはその代案を、他の多くの様々なシステムまたは用途と組み合わせてもよいということを理解されたい。

Claims (10)

1. 印刷システムにおいて転写筋を除去するための装置であって、
   封止端部を含む中空転写バッカーバーを含み、
   前記転写バッカーバーが、さらに複数の穴部を含み、
   前記穴部が、前記転写バッカーバーの前記感光体支持面に沿って間隔を開けており、
   前記中空転写バッカーバー内に空気圧を加えることによって、前記穴部を通って外への空気の流れが生じ、
   前記空気の流れが、感光体の底面と接触し、画像を紙に転写する間、クッションとなる前記空気の流れに沿って前記感光体を浮動させる、装置。
2. 前記空気の流れが、毎時約２標準立方フィート〜毎時約１００標準立方フィートである、請求項１に記載の装置。
3. 前記複数の穴部間には間隔が開いており、隣接している前記穴部間の前記間隔は、約１ｍｍ〜約２０ｍｍである、請求項１に記載の装置。
4. 前記バッカーバーが固定されている、請求項１に記載の装置。
5. 印刷システムにおける転写筋を除去するための装置であって、
   封止端部を含む中空転写バッカーバーを含み、
   前記転写バッカーバーがさらに、多孔質基板を含み、
   前記多孔質基板が、前記転写バッカーバーの前記感光体支持面に沿って配置されており、
   前記中空転写バッカーバー内に空気圧を加えることによって、前記多孔質基板を通って外への空気の流れが生じ、
   前記空気の流れが感光体の底面と接触し、画像を紙に転写する間、クッションとなる前記空気の流れに沿って前記感光体を浮動させる、装置。
6. 印刷システムにおける転写筋を除去するための装置であって、
   前記装置が、封止端部を含む音響転写補助バーを含み、
   前記音響転写補助バーがさらに、複数の穴部を含み、
   前記穴部が、前記音響転写補助バーの前記感光体支持面に沿って間隔を開けており、
   前記中空音響転写補助バー内に空気圧を加えることによって、前記穴部を通って外への空気の流れが生じ、
   前記空気の流れが感光体の底面と接触し、画像を紙に転写する間、クッションとなる前記空気の流れに沿って前記感光体を浮動させる、装置。
7. 前記空気の流れが、毎時約２標準立方フィート〜毎時約２０標準立方フィートである、請求項６に記載の装置。
8. 前記複数の穴部の直径がそれぞれ約.１ｍｍ〜約２ｍｍである、請求項６に記載の装置。
9. 前記音響転写補助バーが固定されている、請求項６に記載の装置。
10. 前記音響転写補助バーが、左側部分と、中央部分と、右側部分とを含み、
    前記左側部分が前記穴部を含んでいる、請求項６に記載の装置。

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