(57)【要約】      （修正有）【課題】バイアス帯電ロールおよび作像装置の寿命を延ばす、振動支援清掃ユニットを提供する。【解決手段】振動支援バイアス帯電ロール清掃システム１２１は、清掃部材１２５を振動させるための作動装置に連結されたバイアス帯電ロール１０５清掃部材１２５を備える。作動装置は、所定のパターンにしたがって、および特定のモードでの所望の周波数で振動するよう制御される。清掃部材１２５は、接触清掃位置および清掃部材１２５が帯電ロール１０５から分離される清掃部材清掃位置に移動可能であるように構成される。【選択図】図１
2014142638.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゼログラフィック印刷システムであって、
バイアス帯電ロールと、
清掃部材を振動するよう構成されたバイアス帯電ロール振動支援清掃システムと、を備え、前記清掃システムは、
作動ユニットと
エラストマー清掃部材と、を備え、
前記作動ユニットは、前記エラストマー清掃部材を振動させ、断続的に前記バイアス帯電ロールと接触させるよう構成される、ゼログラフィック印刷システム。
【請求項２】
前記作動ユニットは、圧電変圧器、電動機、空気圧式作動装置、油圧作動装置、線形作動装置、コンボドライブ、熱バイモルフ、および電気活性ポリマーから本質的に成る群から選択される、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記作動ユニットは、約０．１Ｈｚ〜約１０ｋＨｚの周波数で振動するよう構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記作動ユニットは、約５％〜約９５％のデューティサイクルで振動するよう構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記作動ユニットは、約５μｍ〜約１０００μｍの振幅で振動するよう構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
ゼログラフィック印刷に有用なバイアス帯電ロール清掃方法であって、
帯電ロール清掃部材をバイアス帯電ロールと接触させて、帯電ロール清掃位置で前記帯電ロールの表面を清掃することと、
前記清掃部材を前記帯電ロールから清掃部材清掃位置に分離させることと、を含む、バイアス帯電ロール清掃方法。
【請求項７】
前記清掃部材を清掃するよう構成された振動パターンにしたがって、前記清掃部材が前記清掃部材を振動させることを備える、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記清掃部材を、帯電部材接触位置で振動させることを備える、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記部材を前記帯電ロールと接触させることが、さらに、前記清掃部材を前記帯電ロールと断続的に接触させることを備える、請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
前記清掃部材を第１の周波数で前記帯電部材清掃位置で振動させることと、
前記清掃部材を第２の周波数で前記清掃部材清掃位置で振動させることと、を含み、前記第２の周波数が、前記第１の周波数とは異なる、請求項６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、印刷システムにおいて有用な感光体を帯電するために使用されるバイアス帯電ロールを清掃するための方法およびシステムに関する。特に、本開示は、印刷するためのバイアス帯電ロールおよび感光体の有用寿命を延ばすために、帯電ロール表面を清掃することに関する。
【背景技術】
【０００２】
典型的な電子写真印刷処理において、光導電性部材は、実質的に均一な電位に帯電し、その表面に感光性を持たせる。光導電性部材の帯電部分は、複写される原稿の光画像に露光される。帯電した光導電性部材の露光は、照射領域において電荷を選択的に逃がす。静電潜像が、原稿内に含まれる情報領域に対応する光導電性部材に形成される。静電潜像が光導電性部材上に記録された後、潜像は、現像剤と接触することによって現像される。一般に、現像剤は、キャリア粒体に摩擦接着するトナー粒子を備える。トナー粒子は、キャリア粒体から、光導電性部材にトナー粉像を形成する潜像に引きつけられる。次いで、トナー粉像は、光導電性部材からコピーシートに転写される。トナー粒子は加熱され、粉像をコピーシートに恒久的に付着させる。
【０００３】
上記のような印刷機において、バイアス帯電部材ローラ（ＢＣＲ）は、環境配慮および優れた帯電性のため、ゼログラフイックシステムにおける主要な帯電装置としてますます使用されている。ＢＣＲは、従来のスコロトロン帯電全体にいくつかの利点をもたらす。それは、ａ）均一で安定した帯電、ｂ）オゾンまたは他の放電副産物の放出の減少、ｃ）ＡＣ／ＤＣ電圧供給要求の低減、およびｄ）保守の低減である。
【０００４】
しかしながら、ＢＣＲは、多くの印刷サイクルでトナー／添加物混入の影響を受け、ＢＣＲの耐用寿命を減らすことになる。相当な努力が、ＢＣＲでの混入を抑制するために費やされてきた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
長期間にわたる清掃システムとＢＣＲ表面との間の定接点が、ＢＣＲ表面の滲みと劣化の原因となる可能性がある。したがって、より効果的に構成されたＢＣＲ清掃システムが絶えず求められている。バイアス帯電ロールを清掃する関連技術によるシステムは、ゼログラフィック印刷システム、特に、オーバーコーティングした感光体部材を使用する作像装置において性能の衰えを示す。例えば、硬くオーバーコーティングされた感光体に起因する清掃ブレードの摩耗は、バイアス帯電ロールの摩耗に繋がり、感光体と接触して帯電するよう構成されたバイアス帯電部材の劣化を加速する。オーバーコーティングされた感光体を組み込むことを備える、ゼログラフィック印刷システムに対して有用な清掃システムおよび方法が求められる。振動支援清掃ユニットを提供し、バイアス帯電ロールおよび作像装置の寿命を延ばす。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一実施形態において、本システムは、バイアス帯電ロールと、清掃部材を振動するよう構成されたバイアス帯電ロール振動支援清掃システムとを有するゼログラフィック印刷システム備えることができ、清掃システムは、作動ユニットとエラストマー清掃部材とを有し、作動ユニットは、エラストマー清掃部材を振動させ、断続的にバイアス帯電ロールと接触させるよう構成される。システムにおいて、作動ユニットは、圧電変圧器、電動機、空気圧式作動装置、油圧作動装置、線形作動装置、コンボドライブ、熱バイモルフ、および電気活性ポリマーから本質的に成る群から選択することができる。
【０００７】
システムにおいて、作動ユニットは、約０．１Ｈｚ〜約１０ｋＨｚの周波数で振動するよう構成することができる。作動ユニットは、約５％〜約９５％のデューティサイクルで振動するよう構成することができる。作動ユニットは、約５μｍ〜約１０００μｍの振幅で振動するよう構成することができる。
【０００８】
システムにおいて、エラストマー清掃部材は、ローラ、ブラシ、パッド、およびブレードから本質的に成る群から選択することができる。システムにおいて、清掃システムは、アイドル時間位置の間、エラストマー清掃部材を帯電ロールから離し、帯電ロールと清掃部材との間の長期間の接触を減らす。システムにおいて、作動ユニットは、方形、正弦曲線、鋸歯から成る群から選択される駆動波形によって電力供給することができる。好適な実施形態において、作動ユニットは圧電変圧器である。システムにおいて、作動ユニットが構成され、それによって、清掃部材が帯電ロールと接触して、帯電ロールと清掃部材との間の摩擦を最小にすると、清掃部材の振動周波数が変調される。
【０００９】
一実施形態において、本方法は、ゼログラフィック印刷に有用なバイアス帯電ロール清掃方法を備えることができ、帯電ロール清掃部材をバイアス帯電ロールと接触させて、帯電ロール清掃位置で帯電ロールの表面を清掃すること、および清掃部材を帯電ロールから清掃部材清掃位置に分離させることを備える。本方法は、清掃部材を清掃するよう構成された振動パターンにしたがって、清掃部材が清掃部材を振動させることを備えることができる。本方法は、清掃部材を、帯電部材接触位置で振動させることを備えることができる。本方法は、部材を帯電ロールと接触させることが、さらに、清掃部材を帯電ロールと断続的に接触させることを含むことを備えることができる。実施形態において、本方法は、清掃部材を第１の周波数で帯電部材清掃位置で振動させること、および清掃部材を第２の周波数で清掃部材清掃位置で振動させることを備えることができ、第２の周波数は、第１の周波数とは異なる。
【００１０】
一実施形態において、装置は、ゼログラフィック印刷に有用な画像形成装置を備えることができ、画像形成装置は、バイアス帯電ロール、静電潜像を受け取る感光部材、現像剤を感光部材表面に塗布する現像システム、現像画像を感光部材表面から基材へ転写する転写システム、感光部材表面と接触する清掃ブレード、および振動支援清掃システムを備えることができ、振動支援清掃システムは、振動をもたらす作動ユニット、およびバイアス帯電ロール表面と断続的に接触して清掃するエラストマー清掃部材を備える。
【００１１】
装置は、圧電変圧器、電動機、空気圧式作動装置、油圧作動装置、線形作動装置、コンボドライブ、熱バイモルフ、および電気活性ポリマーから本質的に成る群から選択される作動ユニットを備えることができる。装置は、画像形成装置を備えることができ、エラストマー清掃部材が、ローラ、ブラシ、パッド、およびブレードから本質的に成る群から選択される。一実施形態において、装置は、アイドル時間中にエラストマー清掃部材をバイアス帯電ロールから離し、バイアス帯電ロールとエラストマー清掃部材との間の長期間の接触を防ぐよう構成することができる。一実施形態において、エラストマー清掃部材がバイアス帯電ロールの表面部分と接触しており、バイアス帯電ロールとエラストマー清掃部材の表面部分との間の摩擦を最小にする場合、装置は周波数を変調するよう構成することができる。
【００１２】
例示的な実施形態が、本明細書に記載される。しかしながら、本明細書に記載された装置およびシステムの機能を組み込むいかなるシステムも、例示的な実施形態の範囲および主旨によって包含されることが想定される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、一実施形態によるバイアス帯電ロール清掃システムを備えるゼログラフィック印刷システムの概略図である。
【図２Ａ】図２Ａは、新しいバイアス帯電ロールの表面の顕微鏡写真である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、使用後のバイアス帯電ロールの表面の顕微鏡写真である。
【図３】図３は、一実施形態によるバイアス帯電ロール清掃システムと、一実施形態による対応する清掃方法とを備えるゼログラフィック印刷システムの概略図である。
【図４】図４は、一実施形態によるバイアス帯電ロール清掃システムと、一実施形態による対応する清掃方法とを備えるゼログラフィック印刷システムの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
オーバーコーティングされた感光体を組み込むことを備える、ゼログラフィック印刷システムに対して有用な清掃システムおよび方法が提供される。特に、振動支援清掃ユニットを提供し、バイアス帯電ロールおよび感光体の寿命を延ばす。図１は、一実施形態による帯電ロール清掃システムを備えるゼログラフィック印刷システムの概略図である。
【００１５】
清掃部材と帯電ロールとの間の持続的な接触に左右されるようなバイアス帯電ロール清掃ユニットは、ロール劣化の原因となることが判明した。例えば、発泡ロールなどの清掃部材は、関連技術によるシステムを使用して、１万回の印刷を行うだけで、帯電ロール表面を平滑化する。図２Ａは、ゼログラフィック印刷システムで使用する前の、未使用ＢＣＲの帯電ロール表面の画像を示す。図２Ｂは、使用後の帯電ロール表面の画像を示し、摩耗により、表面の滲みと劣化が引き起こされている。実施形態による帯電ロール清掃システムおよび方法は、バイアス帯電ロール表面および清掃ユニットの損傷を最小にして、ゼログラフィック印刷部品の寿命を延ばすことを可能にする。
【００１６】
本システムは電源および制御器に動作可能に連結する振動支援清掃ユニットまたは清掃システムを備える。本システムは、制御可能な振動パターンにしたがって振動するよう構成された清掃部材を備える。清掃システムは、ブラシまたは発泡ストリップもしくはロールとすることが可能な清掃部材を備える。本システムは、清掃部材に連結するＰＺＴ駆動振動ユニットなどの振動ユニットを備える。代替作動装置は、圧電変圧器、電動機、空気圧式作動装置、油圧作動装置、線形作動装置、コンボドライブ、熱バイモルフ、および電気活性ポリマー、または他の適切な作動ユニットを含むことができる。作動ユニットは、現在知られているか、後に開発される制御器によって制御可能な振動周波数生成器に連結される。
【００１７】
本方法は、清掃部材をバイアス帯電ロール表面に接触させることを備えることができる。本方法は、バイアス帯電ロール表面と接触している清掃部材を、バイアス帯電ロール表面から離すこと、および清掃部材を振動して、堆積粒子を清掃部材から除去することを備えることができる。本方法は、清掃部材がバイアス帯電ロールと接触しながら、清掃部材を振動することを備えることができる。本方法は、清掃部材を動かして、帯電部材清掃位置で帯電部材と断続的に接触することを備えることができる。
【００１８】
図１は、感光体１０１を備えるゼログラフィック印刷システム１００を示す。感光体１０１は、図のように、回転可能なシリンダとすることができ、感光体１０１と接触してトナーを供給する現像ロール１０３、およびゼログラフィック印刷のために感光体１０１と接触して感光体１０１を帯電するバイアス帯電ロール１０５を使用して撮像するよう構成することができる。清掃ブレード１０７は、感光体１０１を清掃して、残留トナーや添加物などを感光体表面から除去するよう構成される。残留トナーおよび添加物は、印刷するために感光体１０１と接触する帯電バイアスロール１０５の摩耗を引き起こす可能性があり、さらに、帯電バイアスロール１０５によって堆積される可能性がある。感光体表面は、印刷するために適切なオーバーコート材料を備えることができる。
【００１９】
実施形態によれば、図１は、振動支援清掃システム１２１を示す。清掃システム１２１は、清掃部材１２５を備える。清掃部材１２５は、ストリップ、バー、ブラシ、またはロールとすることができる。部材は、発泡剤、または他の現在知られているか、後に開発される材料などの任意の適切な材料から生成することができる。清掃部材は、エラストマー表面を備えることが好ましい。清掃部材１２５は、ＰＺＴなどの振動作動装置（図示しない）に連結される。振動作動装置、すなわち作動ユニットは、制御器に連結され、所望の振動パターンにしたがって振動を制御するよう構成することができる。代替実施形態において、振動ユニットは、圧電変圧器、電動機、空気圧式作動装置、油圧作動装置、線形作動装置、コンボドライブ、熱バイモルフ、および／または電気活性ポリマーとすることができる。本システムにおいて、振動支援清掃システムは、当業者によって理解されるように、方形、正弦曲線、および鋸歯の駆動波形を有するよう構成とすることができる。清掃システム１２１は、感光体表面と接触し、さらに感光体表面から離れるよう動くように構成することができ、および制御器に連結され、さらに制御器によって制御され得る。作動ユニットは、約０．１Ｈｚ〜約１０ｋＨｚ、または約１Ｈｚ〜約１ｋＨｚ、または約５０Ｈｚ〜約５００Ｈｚの周波数で清掃部材を振動するよう構成され、および／または制御され得る。作動ユニットは、約５％〜約９５％となるデューティサイクルで清掃部材を振動するよう構成することができる。作動ユニットは、約５μｍ〜約１０００μｍ、または約２０μｍ〜約５００μｍ、または約５０μｍ〜約２００μｍである振幅で清掃部材を振動するよう構成することができる。
【００２０】
図３は、一実施形態によるシステムおよび方法を示す。図３は、感光体３０１、および清掃部材３２５を有する清掃システム３２１を示す。清掃部材３２５は、バーであり、発泡剤とすることができ、またはブラシを備えることができる。清掃部材は、ローラ、パッド、またはブレードとすることができる。清掃部材は、エラストマー表面を備えることが好ましい。本方法は、Ｓ３００１で、清掃部材３２１を感光体表面から外す、もしくは離すことを備えることができ、および／または分離状態で印刷処理もしくはサイクルを始めることを備えることができる。
【００２１】
本方法は、Ｓ３００５で、清掃システム３２１を、清掃部材３２５が感光体表面と接触するようにさせることを備えることができる。一実施形態において、Ｓ３００５で、清掃部材は振動していない可能性がある。他の実施形態において、清掃部材は、Ｓ３００５で、第１のモード、すなわち帯電部材清掃モードで振動させられる可能性がある。清掃システム３２１は、所定の感光体帯電部材清掃モードパターン、例えば、清掃中に清掃部材３２５と感光体帯電部材表面との間で断続的な接触を引き起こす第１の周波数ｆ１および第１の振幅Ａ１にしたがって振動するよう制御することができる。
【００２２】
Ｓ３００７で、清掃システム３２１は、清掃部材３２５を感光体表面から離すように構成することができる。Ｓ３００７で、清掃システム３２１は、清掃部材３２５を第２のモード、すなわち、清掃部材清掃モード、例えば、第２の周波数ｆ２および第２の振幅Ａ２で振動させる。清掃部材３２５を、第２の周波数、例えば、オフセット位置で堆積添加物および堆積トナーを除去し、感光体の表面から離すための高周波数で振動させることができる。
【００２３】
図４は、一実施形態によるシステムおよび方法を示す。図４は、感光体４０１、および清掃部材４２５を有する清掃システム４２１を示す。清掃部材４２５は、ロールであり、発泡剤とすることができ、またはブラシを備えることができる。本方法は、Ｓ４００１で、清掃部材４２１を感光体表面から外す、もしくは離すことを備えることができ、および／または分離状態で印刷処理を始めることを備えることができる。
【００２４】
本方法は、Ｓ４００５で、清掃システム４２１に、清掃部材４２５が感光体表面と接触するようにさせることを備えることができる。一実施形態において、Ｓ４００５で、清掃部材は振動していない可能性がある。他の実施形態において、清掃部材は、Ｓ４００５で、第１のモード、すなわち帯電部材清掃モードで振動させられる可能性がある。清掃システム４２１は、感光体帯電部材清掃モードパターン、例えば、清掃中に清掃部材４２５と感光体帯電部材表面との間で断続的な接触を引き起こす第１の周波数ｆ１および第１の振幅Ａ１にしたがって振動するよう制御することができる。
【００２５】
Ｓ４００７で、清掃システム４２１は、清掃部材４２５を感光体表面から離すように構成することができる。Ｓ４００７で、清掃システム４２１は、清掃部材４２５を第２のモード、すなわち、清掃部材清掃モード、例えば、第２の周波数ｆ２および第１の振幅Ａ１で振動させる。清掃部材４２５を、このオフセット位置で堆積添加物および堆積トナーを除去し、感光体の表面から離すための高周波数で振動させることができる。
【００２６】
実施形態のシステムは、開示したように、振動支援清掃システムを備え、ペーパーレス固定具で試験した。顧客交換可能ユニットが試験のために使用され、ＰＺＴ作動装置、ブラシ組立体、および０．１Ｈｚから３０００ｋＨｚまでの異なる周波数のためのＰＺＴ制御ユニットを有する清掃システムを備える。比較のために、ブラシの長さは、ＢＣＲの完全長の約１／３のみとする。感光体は、速度１ｒｐｓで動作した。清掃システムは、２００Ｈｚで設定され、帯電部材清掃および清掃部材清掃、またはオフセットモード（図３におけるｆ１＝ｆ２、Ａ１＝Ａ２）で約１００マイクロメートルの振幅であった。固体トナーパッチは、感光体表面に均一に塗布され、清掃ブレードによって清掃された。全５０００サイクルが実行され、摩耗の減少と清掃の向上が、清掃システムによって清掃した場合に、ＢＣＲの長さ１／３側で観測された。
【図１】
2014142638.tif 000003
【図３】
2014142638.tif 000004
【図４】
2014142638.tif 000005
【図２Ａ】
2014142638.tif 000006
【図２Ｂ】
2014142638.tif 000007