JP4310116B2 - 無雑音消音器アセンブリおよび静電写真複写機 - Google Patents

無雑音消音器アセンブリおよび静電写真複写機 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は一般的に静電写真複写機に関し、より詳細には静電写真複写機の自励振動音、およびクリーニングブレードと画像形成部材との摩擦音を低減する無雑音消音器アセンブリ(noise-free silencer assembly)に関する。
【0002】
【従来の技術】
静電写真画像形成部材は技術として周知である。画像形成部材はフレキシブルウェブ型ベルト、あるいは円筒ドラムといった種々の形態をとり得る。ドラムは中空の円筒基板と少なくとも一つの静電写真コーティングを備える。これらのドラムは、通常、各ドラムの端の所定位置に保持されたハブにより支持される。ハブは通常は、ドラムの内部に伸びかつ通常は接着剤により所定位置に維持されるフランジを含む。各ハブの中心にある穴を通る回転軸はハブとドラムのアセンブリを支持する。
【0003】
そのような静電写真画像形成部材は静電写真でも電子写真部材でもよい。静電写真部材が少なくとも一つの感光画像形成層を備え、それらが活性化放射線の助けにより画像形成されることは周知である。一方、電子写真画像形成部材は少なくとも一つの誘電体層を備え、その上に整形電極、イオン流、スタイラス等により静電潜像が画像形成面に直接形成される。典型的な静電写真画像形成プロセスサイクルは、画像形成面に静電潜像を形成するステップと、静電潜像を現像してトナー像を形成するステップと、トナー像を受像部材に転写するステップと、画像形成面をクリーニングするステップとを含む。静電写真画像形成部材の画像形成面のクリーニングはしばしば画像形成部材の画像形成面を擦るドクター型の弾力性クリーニングブレードで行なわれる。
【0004】
受像部材へトナー像を転写した後に、画像形成面に残っていた残留トナー粒子を除去するために、ドクター型のクリーニングブレードが画像形成面を擦ることにより静電写真画像形成部材がクリーニングされるときに、装置オペレータには我慢できないほど強い、高音の響き音(high pitched ringing)、金切り音(squealing)、軋み音(squeaking)、あるいは唸り音(howling sound)が生じ得る。これは特に中空円筒基板を備えるドラム型の画像形成部材において顕著である。この音は明らかに「スティック−スリップ」サイクリング現象により生じ、その間、クリーニングブレードは、初めは画像形成面に「スティック」し、移動する画像形成面により下流方向に運ばれ、押し込まれたブレードが画像形成ブレードの弾力によりスリップかつスライドして上流に戻され、そこで再び受光部に固着し、画像形成面により下流に運ばれ、ブレードの弾力によりブレードが再びその元の位置に弾き返される。
【0005】
上流への弾き運動により残留トナー粒子は前方に蹴飛ばされる。スティック−スリップ現象は床を掃除する押し箒を用いるのにいくらか似ており、押し箒を短い距離だけ押してから床の上を叩き、そのサイクルを何回も繰り返すときに最も効率的に掃除できる。このスティック−スリップ現象は画像形成面から残留未転写トナー粒子を効率的に除去し、またトナークリーニング中に望ましくないトナーフィルムまたはトナーコメットが画像形成面に形成されるのを防止するために重要である。
【0006】
クリーニングブレードと画像形成部材表面との癒着関係が響き音、金切り音、軋み音、あるいは唸り音の発生の一因であると考えられる。より具体的には、スティック−スリップ現象はクリーニングブレードと画像形成部材表面との強い癒着相互作用がある場合に生じる。響き音、金切り音、軋み音、あるいは唸り音はスティック−スリップ現象により誘引されるドラムの共振振動により生じると考えられる。響き音、金切り音、軋み音、あるいは唸り音の発生の一因となる他の要因は画像形成部材の構造、画像形成部材へのブレードの接触、ブレードホルダ構造のタイプといった要因を含む。例えば、薄っぺらなブレードホルダは唸り効果の一因となり得る。さらに薄く、短く、ずんぐりしたクリーニングブレードも唸り効果の一因となりがちである。薄い画像形成部材ドラムもまた唸り効果を招き得る。
【0007】
スティック−スリップ現象はまた、用いられるトナーおよび/またはキャリヤ材料の潤滑効果にも依存する。さらに周囲温度も唸りの発生の一因となり得る。共振は、クリーニングブレードと画像形成部材との接触点で起こると考えられる。金切り音または唸り音の発生はワイングラスの縁の周りを指先で擦ることに似ているとも言える。金切り音または唸り音現象は中空の金属またはプラスチックドラム形状の基板を有する円筒感光体で特に顕著である。一般的には、画像形成部材が唸り音の原因である場合には、叩かれると響き音を発する。
【0008】
これらの音はオフィス環境においては許容されない。この欠点を克服するために種々の装置が開発されてきたが、それらは中空ドラム内に挿入されてドラムを減衰させ、画像形成動作中に発せられる全ての刺激音を減少または除去できる。これらの装置のいくつかは、例えば多孔質部材を含み、これらは中空受光ドラム内に挿入されたときに圧縮され、ドラムの内面を圧迫して消音機能を発揮する。このタイプの音響減衰器の例は特許文献1、特許文献2、特許文献3に述べられている。
【0009】
ドラム感光体における望ましくない音を防止するもう一つのそのような装置は「C」断面を有する制御部材を含む。このタイプの装置はたとえば特許文献4に述べられている。この装置は制御部材が非常に薄くなければ圧縮して中空ドラムに挿入するのが難しい。非常に薄い制御部材は軋み音を減衰するには量が不十分である。しかしながら「C」字状断面を有するより厚い消音器部材は、「C」字状部材の長さに沿って軸方向に伸びるより薄い材料のヒンジを形成するように変形されれば使用できる。より薄い材料のヒンジは好ましくは「C」字状部材のすき間の反対側に配置される。このヒンジにより比較的厚い消音器がもっと容易に圧縮され、細長いすき間の露出された端部が一緒になり、より小さな断面を有する消音器を形成し、それにより消音器が中空ドラムに挿入されるようになる。この配置はまたリサイクリングのために消音器をドラムから取り外すことを容易にする。
【0010】
従来、「C」字状断面の消音器は真っ直ぐな外部ヒンジの特徴を有するチューブと、共にチューブに切られ、チューブ軸に平行にアライメントされた対向するスロットとから成る。残念ながら、ヒンジとスロットをこれらの消音器内で平行にアライメントすることが、望ましくない、消音器チューブ自体から生じる自励振動音、つまり振動によるチャタリングノイズの一因となるということが分った。
【0011】
装置の受光ドラム内でアライメントされた二つ以上の従来の消音器を、それらの平行スロットとヒンジ凹部がドラム軸と、かつ互いに、一列に並べるのはかなりの危険があるということが分った。その場合、受光ドラムの薄い壁に対して消音器によりかなりの外向き放射方向の力が加えられるので、そのようなアライメントは受光ドラムの歪みを生じそうである。
【0012】
【特許文献1】
米国特許第5,722,016号明細書
【特許文献2】
特開昭63−60481号公報
【特許文献3】
特開昭63−271388号公報
【特許文献4】
特開平02−118684号公報
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
従って、静電写真複写機の自励振動音、およびクリーニングブレードと画像形成部材との摩擦音を低減する無雑音消音器アセンブリに対する必要性が存在する。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、静電写真複写機の自励振動音、およびクリーニングブレードと画像形成部材との摩擦音を低減する無雑音消音器アセンブリが提供される。無雑音消音器アセンブリは静電写真複写機の自励振動音、およびクリーニングブレードと画像形成部材との摩擦音を低減するための(a)縦軸と、少なくとも部分的に圧縮された高密度のポリマーオープンセルフォームを容れる内部空洞を定める壁とを有するC字状断面の細長い部材と、(b)概ね縦方向にかつC字状断面部材の縦軸と角度をなして伸びるよう壁に形成されたスロットと、(c)概ね縦方向に伸びるよう壁に形成されたヒンジ凹部とを備え、スロットおよびヒンジ凹部は、縦軸に対して、かつ、互いに対して、非平行に形成されている。
【0015】
本発明によれば、静電写真複写機の自励振動音、およびクリーニングブレードと画像形成部材との摩擦音を低減する無雑音消音器アセンブリが提供される。無雑音消音器アセンブリは静電写真複写機の自励振動音、およびクリーニングブレードと画像形成部材との摩擦音を低減するための(i)C字状断面部材の内部空洞の一部に挿入するための少なくとも部分的に圧縮された高密度ポリマーオープンセルフォームと、(ii)縦軸と、少なくとも部分的に圧縮された高密度のポリマーオープンセルフォームを容れる内部空洞を定める壁と、概ね縦にかつC字状断面部材の縦軸と角度をなして伸びるよう壁に形成されたスロットと、概ね縦方向に伸びるよう前記壁に形成されたヒンジ凹部とを有するC字状断面部材とを含み、スロットおよびヒンジ凹部は、縦軸に対して、かつ、互いに対して、非平行に形成されていることを特徴とする
【0016】
【発明の実施の形態】
一般的に、改良されたドラム支持ハブとドラムのアセンブリの利点は、特に添付図面と関連させて見た場合、発明の以下の開示を考察すれば明らかになるであろう。図は発明を単に模式的に示し、実際の装置およびその部品の相対的なサイズと寸法を示すことは意図していない。
【0017】
本発明は、円筒ドラム基板と、少なくとも一つの静電写真画像形成層とを備える適当な静電写真画像形成部材であって、上記の静電写真画像形成部材において特に可聴域の振動を生じるクリーニングブレードまたは他の類似の装置といったクリーニング装置と共に用いられるときに、高音の響き音、金切り音、軋み音、あるいは唸り音を発生するどのような静電写真画像形成部材にも採用できる。しかしながら例示のために発明は静電写真画像形成ドラムに関連して説明される。
【0018】
さて図1に言及すれば、本発明の静電写真複写機8が示され、これは光導電性ドラム16を採用している。もっとも、ベルト形式の感光体も知られており、ベルト形式のものと交換してもよい。ドラム16は導電性基板に着けられた光導電面を有する。ドラム16は矢印18の方向に移動し、その移動路の付近に配設された種々のプロセスステーションを通って次々とその連続する部分を送る。
【0019】
先ず、ドラム16の連続する部分が帯電ステーションを通過する。帯電ステーションにおいて、一般的に参照数字30で示されるコロナ発生装置がドラム16を選択的に高均質の電位に帯電させる。電位は通常はトナーの電荷と符号が反対である。トナーの化学成分により電位は正または負である。コロナ発生装置30を制御するためには既知技術の適当な制御装置であれば何でも採用できる。
【0020】
次に、光導電面12の帯電部が露光ステーションを通過する。露光ステーションにおいては、印刷されるべきページを示す情報が、一般的に参照数字32で示される画像処理システム(IPS)に送られる。IPS32は制御エレクトロニクスであり、一般的に参照数字34で示されるラスタ出力スキャナ(ROS)に対し画像データフローを作成し、管理する。一般的に参照数字33で示されるユーザインタフェース(UI)がIPSと通信する。UIによりオペレータは種々のオペレータ調節機能を制御できる。UIからの出力信号はIPS32に送られる。所望の画像に対応する信号はIPS32からROS34に送られ、これが出力コピー画像を作り出す。ROS34は各線が特定のインチあたりの画素数を有する一連の水平走査線の中に画像を割り付ける。ROSはそれに関連付けられた回転ポリゴンミラーブロックを有するレーザを含む。ROSはプリンタの帯電した光導電面を露光する。
【0021】
現像ステーションにおいて、一般的に参照数字36で示される現像システムまたはユニットが現像材料を送って静電潜像に接触させる。現像ユニットは現像材料を送って潜像に接触させる装置を含む。現像ユニット36は光導電面の帯電画像域を現像する。この現像ユニットには例えば摩擦電荷を有する黒色現像材料44が入っており、黒色トナーは表面12上の潜像の帯電領域に付着する。
【0022】
支持材料58のシートが、ある手段(図示せず)により移動し、転写ステーションにおいてトナー画像に接触する。図示のように、転写ステーションはコロナ発生装置60を含み、これが適当な極性のイオンをシート58の裏面にスプレーする。これによりトナー粉末画像をドラム16からシート58に引き付ける。転写後、シートは移動し続け、定着ステーションまで矢印62の方向に移動する。
【0023】
定着ステーションは一般的に参照番号64で示される定着アセンブリを含み、これは転写された粉末画像をシート58に恒久的に付着させる。好ましくは定着アセンブリ64は加熱された定着ローラ66と加圧ローラ68を備える。シート58は定着ローラ66と加圧ローラ68の間を通り、トナー粉末画像が定着ローラ66に接触する。この様にして、トナー粉末画像はシート58に恒久的に付着される。定着後、シュート(図示せず)が送られるシート58を捕捉トレー(やはり図示せず)に案内し、オペレータにより印刷機から次々と取り除かれる。例えば綴じ、両面印刷のためのシートの裏返しと戻しといった他の定着後動作を含んでもよいということが理解されよう。
【0024】
支持材料のシートがドラム16の光導電面から分離された後に、光導電面上の画像と非画像領域とにより運ばれた残留トナー粒子はクリーニングステーションにおいて除去される。クリーニングステーションはブレード74を含む。
【0025】
図1および4〜6に言及すれば、静電写真画像形成部材またはドラム16の表面12をクリーニングするためにブレード74が上記のように用いられるときに自励振動音と、高音の響き音、金切り音、軋み音、あるいは唸り音の発生とを防止するために、装置8は本発明の無雑音消音器アセンブリ100を含む。本発明が取組む欠点を有する、背景技術の、あるいは従来の消音器アセンブリ99は図2および3に示され、例えば同一出願人による、米国特許出願第09/143,049号(1999年9月28日に米国特許第5,960,236号として発行)に開示されている。
【0026】
図2および3に示すように、従来の消音器アセンブリ99はスロット105を有するC字状断面部材102を含み、このスロットはC字状断面部材102の壁104を貫いて形成される。図示のように、形成されたスロット105は縦にかつC字状断面部材102の縦軸103に平行に伸びている。従来の消音器アセンブリ99は、やはり壁104に形成され、やはり概ね縦にかつスロット105に平行に伸びるヒンジ凹部115を含む。前に指摘したように、ヒンジ凹部115とスロット105の平行アライメントは従来の消音器アセンブリ99自体から生じる望ましくない自励振動音、つまり振動によるチャタリングノイズの一因となることが分った。
【0027】
従って、図1および4〜6に示すように、無雑音消音器アセンブリ100は静電写真複写機のクリーニングブレードと画像形成部材との摩擦音を低減するための(a)縦軸103と、少なくとも部分的に圧縮された高密度のポリマーオープンセルフォームの詰め物(plug)112を容れる内部空洞110を定める壁104とを有するC字状断面の細長い部材102を含む。C字状部材は適当などのようなポリマーで出来ていてもよい。
【0028】
さらに図示のように、無雑音消音器アセンブリ100はまた、概ね縦にかつC字状断面部材102の縦軸103と第1の角度118をなして伸びる壁104に形成されたスロット106を含む。無雑音消音器アセンブリ100はやはり壁104に形成され、かつやはり概ね縦に、かつスロット106とは平行ではなく伸びたヒンジ凹部116、117をさらに含む。
【0029】
そのような方式に従えば、ヒンジ凹部116、117はまた、概ね縦にかつC字状断面部材102の縦軸103と第2の角度120をなして伸びて形成されてもよい。従ってスロット106と凹み116、117の少なくとも一つまたは両方ともC字状断面部材102の縦軸103と非平行であるべきである。
【0030】
壁104の内面108は自由状態で所定の内径を有する内部空洞110を定め、(ii)少なくとも一つの部分的に圧縮された高密度ポリマーオープンセルフォーム詰め物112が内部空洞110に挿入される。
【0031】
部分的に圧縮された高密度ポリマーオープンセルフォーム詰め物112は未圧縮状態では少なくとも一つの平面内で実質的に円形断面を有する。そのような円形断面は中空チューブまたはC字状断面部材102の内径を自由状態(即ちチューブ102の内部に詰め物のない邪魔のない状態)における中空チューブの所定の内径より少なくとも約5%大きい直径まで増加または拡大するのに十分な外径を有する。中空チューブ102は実質的に均一な厚さ、固い外面114、および空洞110を定める内面108を有する壁104を備える。中空チューブ102はプラスチック、金属、複合物といった適当などのような材料でもよい。
【0032】
さらに図示のように、凹み116,117はチューブ壁104の厚みより小さい深さを有する。図示のように消音器アセンブリ100の第1の実施例において、ヒンジ凹部116は外面114から壁104の中まで形成され、第2の実施例の無雑音消音器アセンブリ101においてはヒンジ凹部117は内面108から壁104の中まで形成される。各実施例において、この部材または中空チューブ102には壁104を貫くスロット106が入っており、これは本発明によればチューブ102の縦軸103に対して第1の角度118をなして縦に伸びる。スロット106は真っ直ぐな縁を有するスロットとして示されるが、波型、鋸歯状、あるいは渦巻き模様を有するスロットのように、縁については他の適当などのような形状でも使用可能である。
【0033】
詰め物112がチューブ102の内部空洞110内に取り付けられたときに、詰め物112の円形断面の平面は理想的には(必須ではないが)中空チューブ102の縦軸に直交する。中空チューブ102の内径を自由状態における中空チューブの所定の内径より少なくとも約5%大きい直径まで増加することにより、部分的に圧縮された詰め物112と組合せて、固い外面114と感光体ドラム16の内面との確実な圧着が可能となる。
【0034】
このように第1の実施例の無雑音消音器アセンブリ100において、本発明は、自励振動音を生じる部品どうしのアライメントの問題を低減するための、C字状断面部材102に第1の角度118で切られた切り込みスロット106と、外側に形成されたヒンジ凹部116とを組み入れる。あるいは第2の実施例の無雑音消音器アセンブリ101として、同様に自励振動音を生じる部品どうしのアライメントの問題を低減するための、C字状断面部材102に第1の角度118で切られた切り込みスロット106と、内側に形成されたヒンジ凹部117とを組み入れてもよい。
【0035】
このように本発明によれば、得られた消音器スロット106の非平行、渦巻き特質と、ヒンジ凹部116、117はそのような歪みを効果的に防止することが分った。
【0036】
以上で分るように、静電写真複写機の自励振動音、およびクリーニングブレードと画像形成部材との摩擦音を低減するのに適した無雑音消音器アセンブリが提供された。無雑音消音器アセンブリは静電写真複写機の自励振動音、およびクリーニングブレードと画像形成部材との摩擦音を低減するための(a)縦軸と、少なくとも部分的に圧縮された高密度ポリマーオープンセルフォームを容れる内部空洞を定める壁と有するC字状断面の細長い部材と、(b)概ね縦にかつC字状断面部材の縦軸と角度をなして伸びる壁に形成されたスロットと、(c)概ね縦方向に伸びるやはり壁に形成されたヒンジ凹部とを備える。
【0037】
発明は特にその好ましい実施例に関連して詳細に説明したが、上に説明し、また添付の特許請求の範囲において定義された発明の精神と範囲内で種々の変形を成し得ることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態に係る無雑音消音器アセンブリを組み込んだ例示的静電写真複写機の模式的正面図である。
【図2】 先行技術の消音器アセンブリの側面図である。
【図3】 図2の先行技術の消音器アセンブリの端面図である。
【図4】 本発明の実施形態に係る無雑音消音器アセンブリの第1の実施例の側面図である。
【図5】 本発明の実施形態に係る無雑音消音器アセンブリの第1の実施例の端面図である。
【図6】 本発明の実施形態に係る無雑音消音器アセンブリの第2の実施例の端面図である。
【符号の説明】
8 静電写真複写機、12 光導電面、画像付着面、16 ドラム、58 シート、74 クリーニングブレード、100 無雑音消音器アセンブリ、102C字状断面部材、中空チューブ部材、103 縦軸、104 壁、105,106 スロット、108 壁の内面、110 内部空洞、112 ポリマーオープンセルフォーム詰め物、114 壁の外面、115,116,117 ヒンジ凹部、118 スロットと縦軸との角度。

Claims (4)

  1. 静電写真複写機の自励振動音、およびクリーニングブレードと画像形成部材との摩擦音を低減する無雑音消音器アセンブリであって、
    静電写真複写機の自励振動音、およびクリーニングブレードと画像形成部材との摩擦音を低減するための(a)縦軸と少なくとも部分的に圧縮された高密度のポリマーオープンセルフォームを容れる内部空洞を定める壁とを有するC字状断面部材と、(b)概ね縦方向にかつC字状断面部材の前記縦軸と角度をなして伸びるよう前記壁に形成されたスロットと、(c)概ね縦方向に伸びるよう前記壁に形成されたヒンジ凹部と、を備え
    前記スロットおよび前記ヒンジ凹部は、前記縦軸に対して、かつ、互いに対して、非平行に形成されていることを特徴とする無雑音消音器アセンブリ。
  2. 静電写真複写機の自励振動音、およびクリーニングブレードと画像形成部材との摩擦音を低減する無雑音消音器アセンブリであって、
    静電写真複写機の自励振動音、およびクリーニングブレードと画像形成部材との摩擦音を低減するための(i)C字状断面部材の内部空洞の一部に挿入するための少なくとも部分的に圧縮された高密度ポリマーオープンセルフォームと、(ii)縦軸と、前記少なくとも部分的に圧縮された高密度のポリマーオープンセルフォームを容れる内部空洞を定める壁と、概ね縦方向にかつ前記C字状断面部材の前記縦軸と角度をなして伸びるよう前記壁に形成されたスロットと、概ね縦方向に伸びるよう前記壁に形成されたヒンジ凹部とを有するC字状断面部材とを備え
    前記スロットおよび前記ヒンジ凹部は、前記縦軸に対して、かつ、互いに対して、非平行に形成されていることを特徴とする無雑音消音器アセンブリ。
  3. 無雑音消音器アセンブリであって、
    (a)厚さと、外面と、所定の内径を有する内部空洞を定める内面とを有する壁を含む中空チューブ部材であって、前記壁が概ね縦方向にかつ前記中空チューブ部材の縦軸と角度をなして伸びるヒンジ凹部を有するような中空チューブ部材と、(b)概ね縦に伸びる、前記壁に形成されたスロットであって、前記ヒンジ凹部と前記スロットとのアライメントを防止するスロットとを備え、前記スロットおよび前記ヒンジ凹部は、前記縦軸に対して、かつ、互いに対して、非平行に形成されており、それにより前記消音器アセンブリにおける自励振動音を防止することを特徴とする無雑音消音器アセンブリ。
  4. 静電写真複写機であって、静電写真複写機の自励振動音、およびクリーニングブレードと画像形成部材との摩擦音を低減するための、(a)外側の画像付着面を有する可動画像形成部材と、(b)前記画像付着面にトナー画像を形成する画像形成装置と、(c)コピーシートにトナー画像を転写する転写アセンブリと、(d)別のトナー画像を形成する準備として前記画像付着面をクリーニングするクリーニングブレードアセンブリと、(e)自励振動音、および前記クリーニングブレードアセンブリと前記画像形成部材の前記画像付着面との摩擦音を低減する無雑音消音器アセンブリであって、(i)縦軸と、少なくとも部分的に圧縮された高密度ポリマーオープンセルフォームを容れる内部空洞を定める壁とを有するC字状断面部材と、(ii)概ね縦方向にかつ前記C字状断面部材の前記縦軸と角度をなして伸びるよう前記壁に形成されたスロットと、(iii)概ね縦方向に伸びるよう前記壁に形成されたヒンジ凹部とを含み、前記スロットおよび前記ヒンジ凹部は、前記縦軸に対して、かつ、互いに対して、非平行に形成されている無雑音消音器アセンブリとを備えることを特徴とする静電写真複写機。
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